JP2000240439A - 触媒コンバータ - Google Patents
触媒コンバータInfo
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- JP2000240439A JP2000240439A JP11043761A JP4376199A JP2000240439A JP 2000240439 A JP2000240439 A JP 2000240439A JP 11043761 A JP11043761 A JP 11043761A JP 4376199 A JP4376199 A JP 4376199A JP 2000240439 A JP2000240439 A JP 2000240439A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
- F01N3/2857—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being at least partially made of intumescent material, e.g. unexpanded vermiculite
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレッシュ状態の触媒コンバータの使用開始
時において、バーミキュライトの加熱による収縮に起因
した保持マットおよびモノリス担体の、そのモノリス担
体軸線方向への位置ずれを抑制する。 【解決手段】 触媒コンバータ１は、触媒を担持する円
柱状モノリス担体５と、そのモノリス担体５の外周面に
巻付けられ、且つバーミキュライトを含む保持マット６
と、その保持マット６を覆うアウタシェル７とを有す
る。保持マット６外周面およびアウタシェル７内周面間
に、加熱下で溶融して接着力を発揮する合成樹脂フィル
ムＦを介在させる。この接着力により、アウタシェル７
に対して保持マット６およびモノリス担体５を拘束す
る。
時において、バーミキュライトの加熱による収縮に起因
した保持マットおよびモノリス担体の、そのモノリス担
体軸線方向への位置ずれを抑制する。 【解決手段】 触媒コンバータ１は、触媒を担持する円
柱状モノリス担体５と、そのモノリス担体５の外周面に
巻付けられ、且つバーミキュライトを含む保持マット６
と、その保持マット６を覆うアウタシェル７とを有す
る。保持マット６外周面およびアウタシェル７内周面間
に、加熱下で溶融して接着力を発揮する合成樹脂フィル
ムＦを介在させる。この接着力により、アウタシェル７
に対して保持マット６およびモノリス担体５を拘束す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気系等
に適用される触媒コンバータ、特に、触媒を担持する柱
状モノリス担体と、そのモノリス担体の外周面に巻付け
られ、且つバーミキュライトを含む保持マットと、その
保持マットを覆うアウタシェルとを有する触媒コンバー
タの改良に関する。
に適用される触媒コンバータ、特に、触媒を担持する柱
状モノリス担体と、そのモノリス担体の外周面に巻付け
られ、且つバーミキュライトを含む保持マットと、その
保持マットを覆うアウタシェルとを有する触媒コンバー
タの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の触媒コンバータにおいて
は、アウタシェルにより保持マットを圧縮してモノリス
担体に所定の面圧を付与し、このアウタシェルと保持マ
ットによる保持力によってモノリス担体をアウタシェル
内に不動に保持するものである。
は、アウタシェルにより保持マットを圧縮してモノリス
担体に所定の面圧を付与し、このアウタシェルと保持マ
ットによる保持力によってモノリス担体をアウタシェル
内に不動に保持するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バーミキュライトは、
高温時に膨脹して保持マットの嵩を増し、これにより、
膨脹したアウタシェルおよびモノリス担体間の間隔の増
加に起因したモノリス担体に対する保持力の低下を抑制
するものである。
高温時に膨脹して保持マットの嵩を増し、これにより、
膨脹したアウタシェルおよびモノリス担体間の間隔の増
加に起因したモノリス担体に対する保持力の低下を抑制
するものである。
【０００４】ところが、フレッシュ状態の触媒コンバー
タの使用開始時においては、バーミキュライトが加熱さ
れると、それは膨脹の前に収縮し、これに伴い保持マッ
トの嵩が減少してモノリス担体に対する保持力が低下す
るため、保持マットおよびモノリス担体がそのモノリス
担体軸線方向に位置ずれを起し易い、という不具合を生
じた。
タの使用開始時においては、バーミキュライトが加熱さ
れると、それは膨脹の前に収縮し、これに伴い保持マッ
トの嵩が減少してモノリス担体に対する保持力が低下す
るため、保持マットおよびモノリス担体がそのモノリス
担体軸線方向に位置ずれを起し易い、という不具合を生
じた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、フレッシュ状
態の触媒コンバータの使用開始時において、バーミキュ
ライトの加熱による収縮に起因した保持マットおよびモ
ノリス担体の前記位置ずれを抑制し得るようにした前記
触媒コンバータを提供することを目的とする。
態の触媒コンバータの使用開始時において、バーミキュ
ライトの加熱による収縮に起因した保持マットおよびモ
ノリス担体の前記位置ずれを抑制し得るようにした前記
触媒コンバータを提供することを目的とする。
【０００６】前記目的を達成するため本発明によれば、
触媒を担持する柱状モノリス担体と、そのモノリス担体
の外周面に巻付けられ、且つバーミキュライトを含む保
持マットと、その保持マットを覆うアウタシェルとを有
する触媒コンバータにおいて、前記保持マット外周面お
よび前記アウタシェル内周面間に、加熱下で溶融して接
着力を発揮する合成樹脂フィルムを介在させた触媒コン
バータが提供される。
触媒を担持する柱状モノリス担体と、そのモノリス担体
の外周面に巻付けられ、且つバーミキュライトを含む保
持マットと、その保持マットを覆うアウタシェルとを有
する触媒コンバータにおいて、前記保持マット外周面お
よび前記アウタシェル内周面間に、加熱下で溶融して接
着力を発揮する合成樹脂フィルムを介在させた触媒コン
バータが提供される。
【０００７】前記のように構成すると、加熱によりバー
ミキュライトが収縮しても保持マットの外周面側は、合
成樹脂フィルムの溶融物による接着力でアウタシェル内
周面に止どめられ、またモノリス担体外周面および保持
マット内周面間の摩擦係数は比較的大きいのでそれらの
間の相対移動は無視することができ、これにより保持マ
ットおよびモノリス担体の前記位置ずれを抑制すること
ができる。
ミキュライトが収縮しても保持マットの外周面側は、合
成樹脂フィルムの溶融物による接着力でアウタシェル内
周面に止どめられ、またモノリス担体外周面および保持
マット内周面間の摩擦係数は比較的大きいのでそれらの
間の相対移動は無視することができ、これにより保持マ
ットおよびモノリス担体の前記位置ずれを抑制すること
ができる。
【０００８】なお、加熱下で一度収縮を惹起したバーミ
キュライトは、その後の加熱によって収縮することはな
い。
キュライトは、その後の加熱によって収縮することはな
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１〜３において、自動車用触媒
コンバータ１は、製造後未使用のフレッシュ状態にある
もので、筒状本体２と、その排気ガス導入側の端部に接
合されるインレットコーン３と、その排気ガス排出側の
端部に接合されるアウトレットコーン４とよりなる。筒
状本体２は、触媒を担持する柱状、図示例では円柱状を
なすモノリス担体５と、そのモノリス担体５の外周面に
一重に巻付けられた保持マット６と、その保持マット６
の外周面に巻付けられた合成樹脂フィルムＦと、そのフ
ィルムＦを覆うと共に保持マット６を圧縮するアウタシ
ェル７とを有する。このようにアウタシェル７による保
持マット６の圧縮によってモノリス担体５に所定の面圧
を付与し、このアウタシェル７と保持マット６による保
持力によってモノリス担体をアウタシェル７内に不動に
保持する。アウタシェル７は、保持マット６の外周面に
巻付けられてその保持マット６を圧縮する金属板８の一
方の端縁部８ａ上に他方の端縁部８ｂを重ねて両端縁部
８ａ，８ｂ間を溶接部９により接合したものである。
コンバータ１は、製造後未使用のフレッシュ状態にある
もので、筒状本体２と、その排気ガス導入側の端部に接
合されるインレットコーン３と、その排気ガス排出側の
端部に接合されるアウトレットコーン４とよりなる。筒
状本体２は、触媒を担持する柱状、図示例では円柱状を
なすモノリス担体５と、そのモノリス担体５の外周面に
一重に巻付けられた保持マット６と、その保持マット６
の外周面に巻付けられた合成樹脂フィルムＦと、そのフ
ィルムＦを覆うと共に保持マット６を圧縮するアウタシ
ェル７とを有する。このようにアウタシェル７による保
持マット６の圧縮によってモノリス担体５に所定の面圧
を付与し、このアウタシェル７と保持マット６による保
持力によってモノリス担体をアウタシェル７内に不動に
保持する。アウタシェル７は、保持マット６の外周面に
巻付けられてその保持マット６を圧縮する金属板８の一
方の端縁部８ａ上に他方の端縁部８ｂを重ねて両端縁部
８ａ，８ｂ間を溶接部９により接合したものである。
【００１０】モノリス担体５は、セラミックスであるコ
ージェライトより構成されたハニカムである。また保持
マット６は、アルミナ繊維、シリカ繊維、バインダおよ
びバーミキュライトの混合物よりなり、その両端部に形
成された凹，凸部１０，１１を嵌合させてモノリス担体
５外周面に巻付けられている。バインダとしてはアクリ
ル酸エステル、ＮＢＲ等が用いられている。合成樹脂フ
ィルムＦは加熱下で溶融して接着力を発揮するもので、
例えばポリエチレンフィルムが用いられ、両端末は溶着
されている。アウタシェル７、インレットコーン３およ
びアウトレットコーン４はフェライト系ステンレス鋼板
（例えば、ＪＩＳ ＳＵＳ４０９、またはＪＩＳ ＳＵ
Ｓ４１０）を用いて形成されたものである。
ージェライトより構成されたハニカムである。また保持
マット６は、アルミナ繊維、シリカ繊維、バインダおよ
びバーミキュライトの混合物よりなり、その両端部に形
成された凹，凸部１０，１１を嵌合させてモノリス担体
５外周面に巻付けられている。バインダとしてはアクリ
ル酸エステル、ＮＢＲ等が用いられている。合成樹脂フ
ィルムＦは加熱下で溶融して接着力を発揮するもので、
例えばポリエチレンフィルムが用いられ、両端末は溶着
されている。アウタシェル７、インレットコーン３およ
びアウトレットコーン４はフェライト系ステンレス鋼板
（例えば、ＪＩＳ ＳＵＳ４０９、またはＪＩＳ ＳＵ
Ｓ４１０）を用いて形成されたものである。
【００１１】図４は、フレッシュ状態の触媒コンバータ
１の使用開始時における、加熱温度とモノリス担体５に
対する面圧保持率との関係を示す。図４より、加熱温度
の上昇に伴い面圧保持率が低下して約３５０℃にて最低
となり、それを超えた温度域では面圧保持率が上昇する
ことが判る。これは、加熱温度約３５０℃以下ではバー
ミキュライトが収縮し、一方、加熱温度が約３５０℃を
超えるとバーミキュライトが膨脹に転ずることに起因す
る。この場合、加熱温度２５０〜３５０℃において保持
マット６およびモノリス担体５がそのモノリス担体軸線
方向ａに位置ずれを生じ易い。
１の使用開始時における、加熱温度とモノリス担体５に
対する面圧保持率との関係を示す。図４より、加熱温度
の上昇に伴い面圧保持率が低下して約３５０℃にて最低
となり、それを超えた温度域では面圧保持率が上昇する
ことが判る。これは、加熱温度約３５０℃以下ではバー
ミキュライトが収縮し、一方、加熱温度が約３５０℃を
超えるとバーミキュライトが膨脹に転ずることに起因す
る。この場合、加熱温度２５０〜３５０℃において保持
マット６およびモノリス担体５がそのモノリス担体軸線
方向ａに位置ずれを生じ易い。
【００１２】これに対応すべく、合成樹脂フィルムＦを
用い、またそのフィルムＦとしてポリエチレンフィルム
を選定したものである。即ち、ポリエチレンフィルムＦ
は一般に約２００℃で軟化を開始し、酸素が十分に存在
する雰囲気では４００℃以下で焼失するが、排気ガス雰
囲気のような酸素が希薄な雰囲気では約５００℃まで焼
失せずに、溶融状態で接着力を発揮する。つまり、ポリ
エチレンフィルムＦは、前記位置ずれが生じ易い２５０
〜３５０℃の温度範囲を含む約２００〜約５００℃の温
度範囲で接着剤として機能する。
用い、またそのフィルムＦとしてポリエチレンフィルム
を選定したものである。即ち、ポリエチレンフィルムＦ
は一般に約２００℃で軟化を開始し、酸素が十分に存在
する雰囲気では４００℃以下で焼失するが、排気ガス雰
囲気のような酸素が希薄な雰囲気では約５００℃まで焼
失せずに、溶融状態で接着力を発揮する。つまり、ポリ
エチレンフィルムＦは、前記位置ずれが生じ易い２５０
〜３５０℃の温度範囲を含む約２００〜約５００℃の温
度範囲で接着剤として機能する。
【００１３】前記のように構成すると、加熱によりバー
ミキュライトが収縮しても保持マット６の外周面側は、
ポリエチレンフィルムＦの溶融物による接着力でアウタ
シェル７内周面に止どめられ、またモノリス担体５はセ
ラミックスより構成されていることからその外周面およ
び保持マット６内周面間の摩擦係数は比較的大きいので
それらの間の相対移動は無視することができ、これによ
り保持マット６およびモノリス担体５の前記位置ずれを
抑制することができる。
ミキュライトが収縮しても保持マット６の外周面側は、
ポリエチレンフィルムＦの溶融物による接着力でアウタ
シェル７内周面に止どめられ、またモノリス担体５はセ
ラミックスより構成されていることからその外周面およ
び保持マット６内周面間の摩擦係数は比較的大きいので
それらの間の相対移動は無視することができ、これによ
り保持マット６およびモノリス担体５の前記位置ずれを
抑制することができる。
【００１４】ポリエチレンフィルムＦをモノリス担体５
上の保持マット６外周面に巻付けて、その保持マット６
を予め圧縮しておくと、アウタシェル７の形成に当り、
その金属板８により保持マット６を圧縮しなくてもよい
ので、アウタシェル７の形成作業性がよく、また保持マ
ット６の片寄り、アウタシェル７による保持マット６の
噛込み等を防止して、健全な触媒コンバータ１を製造す
ることができる。なお、ポリエチレンフィルムＦは滑り
が良いので、アウタシェル７の形成過程で、巻付けられ
た金属板８により引摺られるようなことはない。
上の保持マット６外周面に巻付けて、その保持マット６
を予め圧縮しておくと、アウタシェル７の形成に当り、
その金属板８により保持マット６を圧縮しなくてもよい
ので、アウタシェル７の形成作業性がよく、また保持マ
ット６の片寄り、アウタシェル７による保持マット６の
噛込み等を防止して、健全な触媒コンバータ１を製造す
ることができる。なお、ポリエチレンフィルムＦは滑り
が良いので、アウタシェル７の形成過程で、巻付けられ
た金属板８により引摺られるようなことはない。
【００１５】ポリエチレンフィルムＦの代りにポリエチ
レンよりなる熱収縮チューブを用いることも可能であ
る。
レンよりなる熱収縮チューブを用いることも可能であ
る。
【００１６】図５はモノリス担体５外周面および保持マ
ット６内周面間に断熱層１２を介在させたものである。
断熱層１２は、例えばアルミナ繊維マットよりなる。
ット６内周面間に断熱層１２を介在させたものである。
断熱層１２は、例えばアルミナ繊維マットよりなる。
【００１７】このように構成すると、ポリエチレンフィ
ルムＦの過熱による早期焼失を確実に防止すると共にバ
ーミキュライトの熱劣化も防止することができる。また
アルミナ繊維マット１２は嵩高であるが、ポリエチレン
フィルムＦにより保持マット６を介し予め圧縮しておく
ことが可能であるから、その嵩高に起因した不具合、例
えばアウタシェル７の形成作業性の悪化等は生じない。
この場合、保持マット６内周面およびアルミナ繊維マッ
ト１２外周面間、ならびにアルミナ繊維マット１２内周
面およびモノリス担体５外周面間の摩擦係数は比較的大
きいので、それらの間の相対移動は無視することができ
る。
ルムＦの過熱による早期焼失を確実に防止すると共にバ
ーミキュライトの熱劣化も防止することができる。また
アルミナ繊維マット１２は嵩高であるが、ポリエチレン
フィルムＦにより保持マット６を介し予め圧縮しておく
ことが可能であるから、その嵩高に起因した不具合、例
えばアウタシェル７の形成作業性の悪化等は生じない。
この場合、保持マット６内周面およびアルミナ繊維マッ
ト１２外周面間、ならびにアルミナ繊維マット１２内周
面およびモノリス担体５外周面間の摩擦係数は比較的大
きいので、それらの間の相対移動は無視することができ
る。
【００１８】アルミナ繊維マット１２の目付はモノリス
担体５外周面の温度によって異なり、例えばガソリンエ
ンジンの排気系に触媒コンバータ１を適用する場合は表
１の通りである。
担体５外周面の温度によって異なり、例えばガソリンエ
ンジンの排気系に触媒コンバータ１を適用する場合は表
１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば前記のよう
に構成することにより、フレッシュ状態の触媒コンバー
タの使用開始時において、バーミキュライトの加熱によ
る収縮に起因した保持マットおよびモノリス担体の、そ
のモノリス担体軸線方向への位置ずれを抑制し得る触媒
コンバータを提供することができる。
に構成することにより、フレッシュ状態の触媒コンバー
タの使用開始時において、バーミキュライトの加熱によ
る収縮に起因した保持マットおよびモノリス担体の、そ
のモノリス担体軸線方向への位置ずれを抑制し得る触媒
コンバータを提供することができる。
【００２１】請求項２記載の発明によれば、前記効果に
加え、合成樹脂フィルムの過熱による早期焼失を確実に
防止し、またバーミキュライトの熱劣化も防止すること
が可能な触媒コンバータを提供することができる。
加え、合成樹脂フィルムの過熱による早期焼失を確実に
防止し、またバーミキュライトの熱劣化も防止すること
が可能な触媒コンバータを提供することができる。
【図１】触媒コンバータの一例の正面図である。
【図２】図１の２−２矢視図である。
【図３】保持マットの斜視図である。
【図４】加熱温度とモノリス担体に対する面圧保持率と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】触媒コンバータの他例の要部端面図で、図２に
対応する。
対応する。
１ 触媒コンバータ ５ モノリス担体 ６ 保持マット ７ アウタシェル １２ 断熱層（アルミナ繊維マット） Ｆ 合成樹脂フィルム（ポリエチレンフィルム）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA17 AB01 BA10 BA39 FC02 GB01X GB01Z GB10X GB10Z GB16Z GB17X GB19Z HA28 HA29 HA31 HA33
Claims (2)
- 【請求項１】 触媒を担持する柱状モノリス担体（５）
と、そのモノリス担体（５）の外周面に巻付けられ、且
つバーミキュライトを含む保持マット（６）と、その保
持マット（６）を覆うアウタシェル（７）とを有する触
媒コンバータにおいて、前記保持マット（６）外周面お
よび前記アウタシェル（７）内周面間に、加熱下で溶融
して接着力を発揮する合成樹脂フィルム（Ｆ）を介在さ
せたことを特徴とする触媒コンバータ。 - 【請求項２】 前記モノリス担体（５）外周面および前
記保持マット（６）内周面間に断熱層（１２）を介在さ
せた、請求項１記載の触媒コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04376199A JP3715127B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 触媒コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04376199A JP3715127B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 触媒コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240439A true JP2000240439A (ja) | 2000-09-05 |
| JP3715127B2 JP3715127B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=12672754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04376199A Expired - Fee Related JP3715127B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 触媒コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3715127B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236047A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Ibiden Co Ltd | 排気ガス処理装置、その製造方法、マット材およびその製造方法 |
| JP2010529369A (ja) * | 2007-06-13 | 2010-08-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 固定可能なマウント材料及びその製造方法並びに使用方法 |
| US7820117B2 (en) | 2003-01-31 | 2010-10-26 | 3M Innovative Properties Company | System for securing the end cone or mounting mat of a pollution control device |
| JP2010538202A (ja) * | 2007-08-31 | 2010-12-09 | ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー | 担体取付けシステム |
| US8617475B2 (en) | 2007-06-13 | 2013-12-31 | 3M Innovative Properties Company | Erosion resistant mounting material and method of making and using the same |
| CN104271911A (zh) * | 2012-04-13 | 2015-01-07 | 霓佳斯株式会社 | 气体处理装置用保持材料、气体处理装置及相关的方法 |
| JP2015200323A (ja) * | 2009-07-09 | 2015-11-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 管状の、連続的な、継ぎ目のない、圧縮可能で、弾力的な取り付け物品及びこれを含む汚染防止装置 |
| JP2019148219A (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 本田技研工業株式会社 | 排気浄化装置 |
-
1999
- 1999-02-22 JP JP04376199A patent/JP3715127B2/ja not_active Expired - Fee Related
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