JP2001248431A - 排気ガス浄化用触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒コンバータ及びその製造方法Info
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Abstract
れ,環境への影響を配慮した排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方
法は,無機質繊維マットからなる保持シール材1を,触
媒保持体3の外周に巻きつける工程と,保持シール材1
の外周に無機質長繊維10を巻きつけて巻回体6を得る
とともに,無機質長繊維10の巻き締め加減を調整し
て,保持シール材1の厚みを,金属シェル2と触媒保持
体3との間の所定のクリアランスCに対して−2mm〜
+5mmの範囲になるようにする工程と,巻回体6を金
属シェル2の中に挿入または圧入する工程とからなる。
Description
る排気ガス浄化触媒コンバータ及びその製造方法に関
し,特に保持シール材の組み付け方法に関する。
ータは,排気ガスを浄化する触媒を担持した触媒保持体
と,触媒保持体の外方を覆う金属シェルと,両者の間に
配置した保持シール材とからなる。保持シール材は,バ
ーミキュライトとセラミックファイバー等との混合物を
主成分とするものであったが,近年,環境への影響及び
排ガス温度の上昇を考慮して,耐熱性に優れる無機質繊
維のみからなる保持シール材も用いられている。保持シ
ール材は,自動車の走行中において,触媒保持体が外周
の金属シェルと当接したときの触媒保持体の破損を防
ぐ。また,金属シェルと触媒担持体との間から排気ガス
がリークすることも防止する。ここで,無機繊維からな
る保持シール材は,初期状態が極めて嵩高いため,組み
付け性が著しく低下する。
を有機フィルムを用いて真空包装し厚みを減少させるこ
とにより,触媒保持体への組み付け性を改善することを
提案した(特開昭57−146954号公報,特開昭5
9−126023号公報)。また,保持シール材を触媒
保持体へ巻きつけ触媒保持体ごと真空包装する方法も提
案した(特開昭50−63549号公報)。これらの方
法では,真空包装された触媒保持体は,予め二分割した
金属シェルの間に挟み込まれる。
初からパイプ状にしておき,触媒保持体に巻きつけた保
持シール材を圧入することが考えられる。この場合,保
持シール材を金属シェルへ圧入するにあたっては,予め
保持シールを有機フィルムで真空パックして厚みを減少
させる方法や保持シール材に予め有機バインダーを添加
して所定厚みに成形する方法をとることができる。
の厚みを薄くするために用いていた有機フィルム及び有
機バインダーからは,燃焼ガスが発生する。このため,
環境への影響が懸念され,可能な限り有機量を”0(ゼ
ロ)”に近づける必要がある。しかし,この場合,有機
フィルムの気密性に問題が生じたり,保持シール材の厚
みを調整することが困難になる。このため,保持シール
材の金属シェルへの組み付け性が悪くなってしまう。
シェルへの触媒保持体の組み付け性に優れ,環境への影
響を配慮した排気ガス浄化用触媒コンバータ及びその製
造方法を提供しようとするものである。
るための触媒を担体に担持させてなる触媒保持体と,該
触媒担持体の外方を覆うパイプ状の金属シェルと,上記
触媒担持体と上記金属シェルとの間に介設された保持シ
ール材とからなる排気ガス浄化用触媒コンバータの製造
方法において,無機質繊維マットからなる保持シール材
を,触媒保持体の外周に巻きつけて巻回体を得る工程
と,上記保持シール材の外周に無機質長繊維を巻きつけ
て巻回体を得るとともに,上記無機質長繊維の巻き締め
加減を調整して,上記保持シール材の厚みを,金属シェ
ルと触媒保持体との間の所定のクリアランスに対して−
2mm〜+5mmの範囲になるようにする工程と,上記
巻回体を金属シェルの中に挿入または圧入する工程とか
らなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ
の製造方法である。
機質長繊維により保持シール材を巻き締めることによ
り,保持シール材の厚みを薄くし,金属シェル内に挿入
または圧入することである。無機質繊維マットからなる
保持シール材は,無機質長繊維により巻き締められる
と,厚みが薄くなる。そこで,無機質長繊維を保持シー
ル材に巻回する際に,巻き締め力を加減して,保持シー
ル材の厚みが,金属シェルとの間の所定のクリアランス
に対して−2mm〜+5mmの範囲になるようにする。
これにより,巻回体が金属シェル内に挿入または圧入し
やすくなる。したがって,本製造方法によれば,保持シ
ール材を金属シェルへ容易に組み付けることができる。
シール材の厚みを減少させることができ,有機バインダ
ーや有機フィルムを用いる必要はない。よって,保持シ
ール材から有機バインダの燃焼ガスが発生することもな
く,環境への影響も少なくなる。
Cとは,図4(a)に示すごとく,触媒保持体3を金属
シェル2の中心に配置したときに,金属シェル2の内壁
と触媒保持体3の表面との間に形成される空間部をい
う。また,「巻回体を金属シェルの中に圧入する」と
は,巻回体6に圧力を加えて金属シェル2の中に入れる
ことをいい,図4(a)に示すごとく,保持シール材1
の厚みTが,所定のクリアランスCよりも厚い場合(T
>C)に行われる。一方,「巻回体を金属シェルの中に
挿入する」とは,巻回体6に圧力を加えることなく金属
シェル2の中に入れることをいい,図4(b)に示すご
とく,保持シール材1の厚みTが,所定のクリアランス
Cと同じかまたはそれよりも小さい場合(T≦C)に行
われる。
記金属シェルに挿入した後には,無機質長繊維の端部を
切断することが好ましい。これにより,保持シール材
は,無機質長繊維による拘束力を解かれ,金属シェル内
において触媒保持体を安定して保持することができる。
圧力をかけずに巻回体を金属シェルの中に挿入した場合
には,上記無機質長繊維の端部の切断は特に必要であ
る。
いない無機質繊維マットであることが好ましい。これに
より,保持シール材の金属シェル保持力が増大する。ま
た,バインダを含まないため,保持シール材から有機成
分が排ガスとして排出されることはない。
ットは,アルミナ,シリカ,アルミナ−シリカなどの無
機質繊維から作製することができる。また,使用温度領
域によってはガラス繊維金属を用いることもできる。無
機質繊維マットは,初期状態では極めて嵩高い状態にあ
るため,作業性の面からニードルパンチング処理を施し
たものが好適である。
化することができるものであればよく,たとえば,白
金,ロジウムなどを用いることができる。触媒を担持す
る担体は,たとえばハニカム状であり,コージェライ
ト,アルミナ,金属などにより作製することができる。
金属パイプは,例えば断面が楕円形,円形の筒であり,
SUS409などの耐熱性が高い材質で作製する。
は,アルミナ,シリカ,またはガラス繊維からなる長繊
維が用いられる。なお,ガラス繊維は,実使用に際して
排気ガスの熱により軟化して,保持シール材を拘束する
力が弱くなる。このため,保持シール材による触媒保持
体の保持力が得られやすく,好適である。
法により製造された浄化用触媒コンバータであって,上
記巻舞体を挿入または圧入した後の保持シール材の充填
密度が,0.15〜0.60g/cm3であることを特
徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータである。
m3未満の場合には,保持力が得られにくくなり,触媒
保持体が使用時の振動などにより後方にずれて,金属シ
ェルと接触する可能性がある。また,0.60g/cm
3を超える場合には,保持シール材を構成している繊維
が圧壊してしまい,保持力が低下し,上記と同様に触媒
保持体が後方にずれる可能性がある。
3〜0.4g/cm3であることが好ましい。これによ
り,触媒保持体を金属シェル内に安定して保持すること
ができる。
の製造方法について,図1〜図3を用いて説明する。本
例の排気ガス浄化用触媒コンバータ5は,図1に示すご
とく,排気ガスを浄化し得る触媒保持体3と,触媒保持
体3の側面を被覆する金属シェル2と,触媒保持体3と
金属シェル2との間に配置された保持シール材1とより
なる。保持シール材1の外周には,ガラス繊維からなる
無機質長繊維10が巻きつけられている。排気ガス浄化
用触媒コンバータ5は,エンジン9の排気管91の途中
に設けられている。
コージェライトモノリスであり,排気ガスの排気成分を
浄化し得る白金などの触媒が担持されている。触媒担持
体3の外形は130mmであり,長さは100mmであ
る。金属シェル2は,SUS409からなり,内径13
8mm,肉厚1.5mm,長さ300mmである。
下流側の一方が開口し,他方が閉塞された多数のセルの
集合体からなるハニカム構造体である。触媒保持体3
は,上流側開口セル31から下流側開口セル32へと,
多孔性のセル壁を通じて排気ガスを通過させる。この際
に,排気ガスに含まれている排ガス成分が触媒により浄
化される。
タの製造方法について説明する。保持シール材としての
結晶質アルミナ繊維のマット状物(厚み25mm,嵩密
度0.05g/cm3)を準備する。図2(a)に示す
ごとく,保持シール材1に切断加工を施して,長尺体と
するとともに,その両端に,触媒保持体3の外周を巻回
したときに互いに係合し合う凹部11と凸部12とを形
成する。
ル材1を,触媒保持体3の外周部に巻き付けて,凹部1
1と凸部12とを突き合わせる。次に,図2(c)に示
すごとく,保持シール材1の外周にガラス繊維の無機質
長繊維10を巻回して,巻回体6を形成する。また,こ
の際に,図3(a)に示すごとく,無機質長繊維10を
巻き締めて,保持シール材1の厚みTを8mmまで薄く
し,保持シール材1の厚みTを,金属シェル2と触媒保
持体3との間のクリアランスCに対し−2mm〜+5m
mの範囲になるようにする。保持シール材1の充填密度
は0.31g/cm3である。
を,金属シェル2の中に圧入する。圧入荷重は2000
Nである。その後,図1に示すごとく,金属シェル2の
両端部にスピニング加工を施して,排気管91接続用の
フランジ部29を形成する。以上により,排気ガス浄化
用触媒コンバータ5を得る。
300Hz,40Gの条件で600万回振動させる試験
を行ったところ,触媒保持体にズレが生じることなく定
位置に留まっていた。
た状態での保持シール材の厚みを3mmにした点,保持
シール材を巻き付けた触媒保持体を,金属シェル内に圧
入した後に,無機質長繊維の端部をカッターなどにより
切断し拘束力を開放した点を除いて,実施形態例1と同
様の方法で排気ガス浄化用触媒コンバータを製造した。
無機質長繊維の端部を切断したあとの保持シール材の充
填密度は,0.31g/cm3であった。
300Hz,40Gの条件で600万回振動させる試験
を行ったところ,触媒保持体にズレが生じることなく定
位置に留まっていた。
用いることなくマット状物のみから保持シール材を構成
し,これを巻き付けた触媒保持体を,金属シェルの中に
圧入しようとした。しかし,嵩高のマット状物が圧入を
妨げ,圧入はできなかった。
持体の組み付け性に優れ,環境への影響を配慮した排気
ガス浄化用触媒コンバータ及びその製造方法を提供する
ことができる。
の断面図。
ンバータの製造方法を示す説明図(a)〜(c)。
製造方法を示す説明図(a)〜(b)。
間のクリアランスCと,保持シール材の厚みTとの関係
を示す説明図(a),(b)。
Claims (3)
- 【請求項1】 排ガスを浄化するための触媒を担体に担
持させてなる触媒保持体と,該触媒担持体の外方を覆う
パイプ状の金属シェルと,上記触媒担持体と上記金属シ
ェルとの間に介設された保持シール材とからなる排気ガ
ス浄化用触媒コンバータの製造方法において,無機質繊
維マットからなる保持シール材を,触媒保持体の外周に
巻きつけて巻回体を得る工程と,上記保持シール材の外
周に無機質長繊維を巻きつけて巻回体を得るとともに,
上記無機質長繊維の巻き締め加減を調整して,上記保持
シール材の厚みを,金属シェルと触媒保持体との間の所
定のクリアランスに対して−2mm〜+5mmの範囲に
なるようにする工程と,上記巻回体を金属シェルの中に
挿入または圧入する工程とからなることを特徴とする排
気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において,上記巻回体を上記金
属シェルに挿入した後には,無機質長繊維の端部を切断
することを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータの
製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2の方法により製造され
た浄化用触媒コンバータであって,上記巻舞体を挿入ま
たは圧入した後の保持シール材の充填密度が,0.15
〜0.60g/cm3であることを特徴とする排気ガス
浄化用触媒コンバータ。
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KR101364816B1 (ko) | 2005-07-05 | 2014-02-19 | 제이 에버스파에허 게엠베하 운트 코 카게 | 배기 가스 처리 장치 및 그 제조 방법 |
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KR101331729B1 (ko) | 2007-06-25 | 2013-11-20 | (주)엘지하우시스 | 무기 섬유 매트 일체형 세라믹 필터 및 그 제조 방법 |
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