JP2002514280A - 自立型内部遮熱ライナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 触媒コンバータ（１８）およびディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕集装置などの排気系または汚染防止装置と共に使用される遮熱ライナ(４０)。遮熱ライナは、触媒コンバータと共に使用されるエンドコーン（１４）に関連して説明される。エンドコーンは、外側の金属製エンドコーンと、外側の金属製エンドコーン内に位置する自立型遮熱コーン（４０）とを有する。遮熱ライナの内面のかなりの部分は内燃機関からの高温排ガスに暴露される。遮熱ライナは、無機繊維および／または粒子を含む複合体で形成されると好ましく、これにより遮熱ライナは剛性を有しながら、かつ繰り返し加わる機械的衝撃および熱衝撃に対して耐性を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】 自立型内部遮熱ライナ発明の背景 本発明は、触媒コンバータ、ディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕集 装置、排気管などの排気系および汚染防止装置に関する。特に、本発明は、高温 下で使用される内部遮熱ライナに関する。本願は、本発明を排気管から汚染防止 装置への接続部分として用いられる内部遮熱エンドコーンに関するものとして説 明している。エンドコーンは金属製の吸込コーンハウジングまたは吐出コーンハ ウジングを備え、金属製のコーンハウジング内には主に繊維からなる自立型複合 コーンが設置されている。主に繊維からなる内側のコーンは保護金属の内側コー ンハウジングを必要としない。 触媒コンバータおよびディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕集装置な どの汚染防止装置は周知であり、最も一般的には内燃機関で発生する排ガスを浄 化するのに用いられている。この種の汚染防止装置は一般に、弾力および可撓性 を有する取付けマットによってモノリシック要素がケーシング内部に固定された 金属製のハウジングを有する。 現在は触媒コンバータおよびディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕集 装置の２種類の装置が広く用いられている。触媒コンバータは触媒を含み、この 触媒は一般にコンバータ内に取り付けられたモノリシック構造にコーティングさ れている。モノリシック構造は一般にセラミックであるが、メタルモノリスも使 用されている。触媒は一酸化炭素および炭化水素を酸化させ、さらに自動車の排 ガスに含まれる窒素の酸化物を低減して大気汚染を防止する。ディー ゼルパティキュレートフィルタまたは捕集装置は、一般に多孔性結晶セラミック 材料からなるハニカムモノリシック構造を有するウォールフローフィルタである 。ハニカム構造のセルは一般に、１つのセルから入った排ガスが強制的に多孔性 の壁を流されて別のセルを通って構造を出るように交互にふさがれている。 汚染防止装置は比較的高温になるため、装置が充分に遮熱されていることは重 要である。遮熱は一般に、適当な材料で構成される遮熱取付けマットでケーシン グ内にモノリシック要素を固定して得られる。また、排気管から汚染防止装置へ の接続部分となる吸込コーンおよび吐出コーンも遮熱される。吸込エンドコーン および吐出エンドコーンは、互いに離隔して配置された外側の金属製ハウジング と内側の金属製ハウジングとを備える二重壁エンドコーンを設けて予め遮熱され る。内側のコーンハウジングと外側のコーンハウジングとの間の空隙には適当な 断熱材が充填されている。二重壁エンドコーンの例は、Ｋｒｅｕｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．に付与された米国特許第５，４０８，８２８号などに見られる。Ｋｒｅ ｕｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．は、排気管から触媒コンバータまでを結ぶ二重壁デフ ューザ（ｄｅｆｕｓｅｒ）を有する触媒コンバータについて述べている。内壁と 外壁との間には遮熱エアバリアが設けられている。二重壁のエンドコーンの別の 例としては、ドイツ特許公開第３，７００，０７０号に見られる外側と内側のエ ンドコーンの間に位置する遮熱マットがある。 汚染防止装置に用いられている遮熱材の特性がゆえに二重壁のエンドコーンを 使う必要があった。特に、低密度繊維の遮熱材では、排気ガスに暴露されると低 密度繊維の遮熱材が急速に侵食および破壊されるため、内側のコーンが必要であ った。また、繊維遮熱材が侵食を起こすと、汚染防止装置のモノリシック構造が 目詰まりを起 こして装置の性能が低下してしまうことが多い。このため、内側に保護エンドコ ーンを用いて遮熱材の位置および構造を完全な状態に保つ必要があった。これは 、Ｍｏｏｒｅ，ＩＩＩに付与された米国特許第５，４１９，１２７号などに示さ れているものなど、セラミックビーズとして使用されてきた他の遮熱材料の場合 も同様である。Ｍｏｏｒｅは、内側と外側の排気マニフォルドの間に遮熱セラミ ックビーズの層を有する遮熱排気マニホールドについて説明している。 吸込コーンおよび吐出コーンの遮熱層の位置および構造を完全な状態で保つた めには必要なものであるが、保護金属製の内側のコーンを使用することにはいく つか問題がある。特に、金属製の内側のコーンを使用すると装置の重量が大幅に 増し、装置の製造コストも増大する。したがって、必要とされているのは内側の 保護コーンを使う必要のない遮熱エンドコーンと、高温排ガスへの暴露や走行中 の衝撃によるダメージに対して耐性を有する遮熱材である。発明の開示 本発明によれば、排気系および汚染防止装置に使用される自立型遮熱ライナが 得られる。本願は、本発明を触媒コンバータおよびディーゼルパティキュレート フィルタまたは捕集装置などの汚染防止装置に使用される遮熱エンドコーンに関 するものとして説明している。エンドコーンは排気系と汚染防止装置とを接続す る外側の金属製エンドコーンを有する。外側のエンドコーンの内部には、遮熱コ ーンの内面のかなりの部分が内燃機関からの高温排ガスに暴露され、かつ遮熱コ ーンの外面が外側の金属製エンドコーンに隣接するように、遮熱コーンが設けら れている。このため、自立型遮熱ライナでは遮熱材を保護する目的で内側に金属 ライナを使用する必要はない。好適な実施例では、バインダと混合したガラス繊 維またはセラミッ ク繊維を利用した複合材料で遮熱ライナを形成し、剛性および耐衝撃性を有する 遮熱エンドコーンを実現する。図面の簡単な説明 図１は、内側および外側の金属製エンドコーンを有する従来技術の触媒コンバ ータの断面図である。 図２は、本発明によるエンドコーンを利用した触媒コンバータの断面図である 。 図３は、本発明によるエンドコーンの別の実施例の断面図である。好ましい実施例の詳細な説明 以下、図面を参照すると、図１は、従来技術において一般的な触媒コンバータ １０を示している。触媒コンバータ１０は、略円錐形の排ガス流入口１４と排ガ ス流出口１６とを含む金属製ハウジング１２を有する。カンまたはケーシングと も呼ばれるハウジングは、当業者間で周知の適当な材料から製造することができ 、一般に金属製である。好ましくは、ハウジングはステンレス鋼で製造されてい る。ハウジング１２の内部に配置されているのは、セラミックまたは金属のいず れかで形成されるハニカムモノリス本体からなるモノリス触媒要素１８である。 モノリス１８の周りを囲んでいるのは、取付けおよび遮熱マット２２である。 排ガス流入口１４および排ガス流出口１６について述べる。排ガス流入口１４ および排ガス流出口１６は、外側のエンドコーンハウジング２６と内側のエンド コーンハウジング２８とを有するものであることがわかる。外側のコーンハウジ ング２８と内側のコーンハウジング２６との間には遮熱材３０が位置している。 上述したように、内側のコーンハウジング２８は、遮熱材３０を所定位置に保持 し、遮熱材３０が汚染防止装置を通過する高温排ガスによるダメージを受けるの を防ぐ目的で、従来技術の汚染防止装置において使用されている。しかしながら 、内側のコーンハウジング２８を使用すると、汚染防止装置の重量および複雑さ が増し、コストも増大する。したがって、内側のコーンハウジング２８を不要に することが求められていた。 本発明によれば、自立型内部遮熱ライナ、特に内側のコーンハウジング２８を 必要としない遮熱エンドコーンが得られる。特に、本発明では耐火材を利用して 、機械的衝撃および熱衝撃によるダメージに対する耐性とともに、排ガスによる ダメージに対しても耐性を有する内側の遮熱コーンを提供する。この有用な耐火 材は、短時間で温度勾配が大きく変動しても粉砕することなく耐え得る。装置の 始動後、走行速度に達するまでの短時間のうちに温度勾配が零下から３００℃を 超える点にまで変化する場合がある。本発明では、排ガスによる侵食に対して充 分な剛性を有し、かつ機械的衝撃および熱衝撃に対しても耐性も有する複合材料 を使用する。 複合材料には、無機繊維および／または無機粒子が含まれる。複合材料は１種 以上のバインダを任意に含んでもよい。 本発明の実施に有用な繊維としては、アルミナ−ボリア−シリカ、アルミナ− シリカ、アルミナ−五酸化燐、ジルコニア−シリカ、ジルコニア−アルミナおよ びアルミナで作製された繊維が挙げられる。これらの繊維は、ブロー成形または スピニングなどの業界周知の方法で形成することができる。有用な方法はゾルゲ ル溶液のスピニングである。有用な繊維は、ＩＣＩ Ｃｈｅｍｌｃａｌｓ ＆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓから商品名ＳＡＦＦＩＬとして、またＵｎｉｆｒａｘ Ｃｏ． からＦＩＢＥＲＭＡＸ、ＤｅｎｋａからＡＬＣＥＮ、三菱からＭＡＦＴＥＣＨと して市販されている。 繊維は繊維のままでも使用できるが、繊維マットとして使用してもよい。繊維 のマットは、不織布業界で行われているように繊維状の材料をコレクションスク リーン上でブロー成形して形成される。市販の有用な繊維マットは、ＩＣＩ Ｃ ｈｅｍｉｃａｌｓ ＆ Ｐｏ１ｙｍｅｒｓのＳＡＦＦＩＬ ＬＤアルミナ繊維マ ットである。 クレイ、セラミック粉末またはガラス粉末、セラミックビーズまたはガラスビ ーズ、および中空セラミックまたはガラスの微小球などの無機微粒子材料でコー ンを形成することもできる。さらに、繊維と微粒子とを組み合わせた材料も使用 可能である。 繊維および粒子はバインダとして作用することがある。繊維および／または粒 子を、例えば５００℃を上回る高温まで加熱すると、コーンの他の繊維および粒 子と接着するのに充分な程度に溶融または軟化する。繊維および粒子を焼結する こともできる。融点の異なる繊維または粒子を選択することで、様々な形態で互 いに接着させ得る。例えば、ガラス繊維はセラミック繊維の融点よりも低い温度 で軟化して溶融するため、ガラス繊維とセラミック繊維とを組み合わせて接着す ることができる。さらに、繊維を実質的に溶融させずにセラミック繊維を他のセ ラミック繊維に焼結させることもできる。 高温状態での加工を容易にするため、またはより強度を与えるために他のバイ ンダを添加すると有用な場合がある。有機バインダを使用して、無機バインダを 室温で互いに結合してコーンを形成することができる。コーンを約３００℃より 高い温度に加熱すると有機バインダが焼失してコーンが残る。このコーンをさら に高温で燃焼して無機材料を焼結させることができる。有機バインダは成形およ び射出成形工程に特に有用である。有用な有機バインダとしては低融点ワックス およびポリエチレングリコールが挙げられる。 無機バインダも同様に使用できる。これらのバインダとしては、 アルミナゾルなどのゾルやゾルゲル材料、コロイドシリカ懸濁液、シリコンカー バイド懸濁液などの耐火性コーティング、モノアルミニウムホスフェート溶液な どの溶液が挙げられる。コロイドシリカ懸濁液は、Ｎａｌｃｏ Ｃｏ．からＮＡ ＬＣＯの商品名で市販されている。 コーンを形成するための組成物にバインダを添加する、形成後のコーンにゾル または懸濁液を浸透させる、もしくは耐火性コーティングまたは溶液をコーン表 面にブラシ塗布することによって、無機バインダをコーンに取り込むことができ る。無機バインダがコーンの硬化を促進する。バインダ溶液またはコーティング をコーンの一方の表面、例えば内面だけに塗布すると、内面はさらに堅くなるが 、一方、外面については圧縮可能な状態に維持することができる。使用時、表面 のバインダが高温排ガスによるコーンの侵食を防止する。 分散助剤、湿潤剤、増粘剤などの他のアジュバントを添加して加工性を高めて もよい。 実施例において後述するように、可撓性型枠を用いる他、スラッシュ成形、プ レス成形または射出成形などの様々な方法で自立型繊維エンドコーンを形成する ことができる。繊維のマットも、繊維マットのストリップをバインダ溶液中で飽 和させて円錐状の表面に重ねる、張子に似た方法で形成可能である。以下で詳し く説明するが、これらの自立型繊維エンドコーンの形成方法ではいずれも、高温 排ガスへの暴露、熱衝撃および走行時の衝撃によるダメージに対して耐性を有す るコーンが得られる。 エンドコーンは一般に、外側の金属製エンドコーン内に固定されている。金属 製エンドコーンは、ステンレス鋼およびＩｎｃｏｎｅＩなどの高温耐性金属で作 製される。エンドコーンは汚染防止装置の外側の金属製エンドコーン２６内部に 様々な方法で固定可能であ る。例えば、図２に示されるように、繊維エンドコーン４０をモノリス１８取付 けマット２２とに押し付けて、繊維エンドコーン４０の動きを制限する。このよ うな摩擦係合の代わりに、または摩擦係合に加えて、図３に示すようにタブ４２ を用いて繊維コーン４０を外側のエンドコーン２６の内部で抑制することができ る。タブ４２は排気管４４から延在した状態で示されているが、例えば外側のコ ーン２６またはケーシング１２から延在させることもできる。図３に示されるよ うな個々のタブ４２の代わりに、固い止め輪（図示せず）も使用可能である。も ちろん、利用者が望む各用途に応じて、外側のエンドコーン２６内で繊維エンド コーン４０を他の様々な方法で抑制することもできる。 以下の実施例において本発明の目的および利点をさらに説明するが、特定の材 料およびその量は、本発明を不当に限定するものであると解釈されるべきではな い。部やパーセントは、特に明記しない限りすべて重量比である。実施例は、触 媒コンバータと共に用いられる遮熱エンドコーンに関するものであるが、本発明 は、ディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕集装置、排気マニホールドお よび排気管などの排気系の他の分野にも等しく適用可能である。同様に、本発明 の有用性も実施例での円錐形に限定されるものではなく、内側に遮熱ライナが必 要であって、かつ保護内面を別途設けることが望ましくない、高温下でのあらゆ る用途において有用である。 試験手順高温振動試験 高温振動試験は、触媒コンバータと共に使用されるエンドコーンを評価するた めに行われ、エンドコーンを含む触媒コンバータを振動させて、かつガソリンエ ンジン（モード１）または高温空気（モ ード２）からの高温ガスに暴露する。この２種類の試験モードについては以下で 詳しく述べる。 モード１ 内部にエンドコーンが固定された触媒コンバータを加振台（コネチ カット州ＷａｌｌｉｎｇｆｏｒｄのＵｎｈｏｌｔｚ−Ｄｉｃｋｉｅ Ｃｏｒｐ． の電気力学的シェーカー、型番ＴＣ２０８）の上にしっかりと固定する。次に、 Ｅａｔｏｎ ８１２１渦流式動力計に連結されたＦｏｒｄ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏ． の、排気量７．５リットルのＶ型８気筒ガソリンエンジンの内燃機関の排気系に 、可撓性カップリングを介して上記の触媒コンバータを取り付ける。 加振台上のコンバータを１００Ｈｚおよび３０ｇの加速度で振動させながら、エ ンジン速度２２００ｒｐｍ、エンジン負荷３０．４ｋｇ−ｍｅｔｅｒの状態で、 流入口排ガス温度９００℃としてコンバータを試験する。この条件下でコンバー タを２５時間試験する。その後、コンバータを分解して、エンドコーンに破壊、 侵食または亀裂の兆候がないかどうかを調べる。エンドコーンに何ら変化が認め られず、可視的なダメージがなければ試験は成功である。 モード２ この試験モードはモード１の試験と同様の方法で行う。加速度３０ ｇ、振動数１００Ｈｚでコンバータを振動させる加振台（Ｕｎｈｏｌｔｚ−Ｄｉ ｃｋｉｅから入手可能）に触媒コンバータとエンドコーンとを取り付ける。熱源 は、流入口ガス温度９００℃の天然ガスバーナーである。コンバータの加熱・冷 却（震盪時）を３サイクル行う。ここで１サイクルは、ガス流入口温度を９００ ℃にする加熱段階、流入口ガス温度を８時間９００℃に保つ保持段階、さらに周 囲温度（約２１℃）まで冷却する段階を含む。モード１と同様に、エンドコーン には可視的なダメージの兆候があってはならない。 実施例１ 実施例１では、可撓性型枠と有機バインダ含有繊維混合物とを用いて、どのよ うにセラミック繊維のエンドコーンを作製したかについて説明する。（これと同 一の複合混合物を射出成形することも可能である。） 室温硬化ゴム（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏ．から入手可能なＳＩＬＡＳＴ ＩＣ Ｋ ＲＴＶシリコンラバーベース）１０部と、硬化剤（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎ ｉｎｇ Ｃｏ．から入手可能なＳＩＬＡＳＴＩＣ Ｋ ＲＴＶ硬化剤）１部とを 混合して、ゴム製型枠を用意した。繊維コーンの所望の最終寸法を有するスチー ルコーンの種型の周りで上記のゴム混合物を成形した。室温（約２１℃）で２４ 時間かけて型を硬化させた。 ガラス繊維（Ｏｗｅｎｓ−Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓから入手可 能な、長さ６．３５ｍｍのＳ−２ガラス繊維）を加熱清浄して、繊維の長さが約 ０．５ｍｍになるように粉砕した。セラミック繊維（ＩＣＩ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓ ＆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｌｔｄ．から入手可能なＳＡＦＦＩＬセラミック繊 維）を約０．２５ｍｍの長さになるようにミルで粉砕した。この粉砕したガラス 繊維およびセラミック繊維を３７．８ｇずつ混合して繊維混合物を調製した。次 に、バインダ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から入手可能な分 子量１０００のポリエチレングリコール）１５０ｇと、分散助剤（ＩＣＩ Ａｍ ｅｒｉｃａｓから入手可能なＫＤ−５分散剤）０．７５ｇとを仕込んだプラネタ リミキサ（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎ Ｃｏ．の型番ＬＤＭ、容量 １ガロンのＲｏｓｓミキサ）に上記の繊維混合物を注いだ。この混合物をミキサ 内で１００℃まで加熱してバインダを溶融した後、２５ｍｍＨｚの真空下で約３ ０分混合した。得られた繊維とバインダと の混合物を、あらかじめ４０℃に加熱しておいたゴム型に流し込んだ。充填され た型を加振台（ＦＭＣ Ｃｏｒｐ．から入手可能なＳＹＴＲＯＮ加振台）に装着 した真空チャンバ内に載置した。この真空チャンバを３０ｍｍＨｇまで脱気し、 加振台を５分間振動させて混合物を脱気し、混合物の型への流入を促進した。次 に型を真空チャンバから取り出して室温まで冷却した。硬化した繊維コーンを離 型し、中空アルミナビーズ（Ｍｉｃｒｏｃｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉ ｎｃ．から入手可能な直径１．５ｍｍのビーズ）の床に充填して２５０℃で約３ 時間加熱した。ビーズは、相当量のバインダが焼失する際にコーンがスランプし たり変形したりするのを防止する目的で用いられる。次にコーンを床から取り外 し、１１００℃の炉にて４時間加熱してコーン中の繊維を結合させた。コーンを 室温まで冷却し、触媒コンバータ用の金属製コーンハウジングに挿入して、上記 の高温振動試験モード２の試験に供した。試験後、コーンには何ら変化は認めら れず、亀裂やその他侵食や破壊の可視的な兆候はなかった。 実施例２〜４ 実施例２〜４では、水とセラミック繊維とのスラリーを用いてどのようにセラ ミックエンドコーンを作製したかについて説明する。実施例２〜４ではそれぞれ 、ミシン目の入ったシートメタルのシートを触媒コンバータのエンドコーンの形 に切断して円錐型の型を用意した。次に、この型をワイヤスクリーン（２５メッ シュ）で覆った。エンドコーンの径の大きい側の端をフィラメントテープで閉じ て密封し、型の径の小さい側の端を掃除機（Ｓｅａｒｓから入手可能なＳｈｏｐ ｖａｃ）の直径３．８ｍｍの吸い込みホースに装着した。 実施例２では、水道水１４リットルとセラミック繊維（ニューヨーク州、ナイ アガラフォールズのＵｎｉｆｒａｘ Ｃｏ．社から入手可能な７０００Ｍセラミ ック繊維）２００ｇとをエアミキサで約１０分混合してスラリーを調製した。さ らに混合を続けて、コロイドシリカ懸濁液（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ ｏ．から入手可能なＮＡＬＣＯ ２３２７）２リットルを添加して分散させた。 続いて型をスラリー中に入れ、真空を約５秒間印可した。真空解放後すみやか に型を取り出し、コーンに厚さ６．３ｍｍの繊維層を形成した。繊維コーンを離 型し、１００℃で約２時間乾燥させた。 実施例３および４の繊維コーンは、コーティングを各コーンの内面にブラシ塗 布したこと以外は実施例２の繊維コーンと同様にして作製したものである。実施 例３および４のコーティングによって、コーン内面は一層堅くなり、一方コーン 外面は圧縮可能な状態のまま残った。実施例３および４で使用したコーティング に加えて、シリコンカーバイド懸濁液(ＺＹＰ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，Ｉｎｃ．か ら入手可能)などの他のコーティングを使用することも考えられる。各実施例で 使用したコーティングは以下の通りである。 実施例３ コロイドシリカ懸濁液（Ｎａｌｃｏ ２３２７） 実施例４ モノアルミニウムホスフェート（５０％溶液、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕ ｌｅｎｃ Ｂａｓｌｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能なＴｅｃｈｎ１ ｃａｌ Ｇｒａｄｅ） 実施例２、３、および４のコーンを上記の高温振動試験モード２で試験したが 、亀裂、破壊、侵食は認められなかった。 実施例５ 実施例５では、セラミック繊維マットを用いて、どのようにしてセラミックエ ンドコーンを作製したかについて説明する。セラミッ ク繊維マット（ＩＣＩ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入 手可能なＳＡＦＦＩＬ Ｔｙｐｅ ＬＤ Ｍａｔ）を約５．１ｃｍ×１０．２ｃ ｍのストリップに切断した。このストリップをコロイドシリカ懸濁液（ＮＡＬＣ Ｏ ２３２７）に浸して触媒コンバータの外側の金属製コーン部分の内面に載せ た。（外側のエンドコーンが成形型の役目をする。）ストリップを重ねて並べ、 厚さ約６．３５ｍｍのコーンを形成した。触媒コンバータの内側のコーン（スト リップに対して内側の型の役目をする）を層の上に押し付けて、マット材の層を 外側と内側の金属製エンドコーンの間に挟み込んだ。このアセンブリをエアオー ブン中にて１００℃で約５時間乾燥させた。内側の金属製コーンを取り外した後 、層状のマットを有する外側の金属製コーンを９００℃で約１時間加熱して剛性 のある繊維コーンを形成した。続いて繊維コーンを取り出し、高温振動試験モー ド１に供した。コーンには亀裂、破壊または侵食は認められなかった。 実施例１〜５の試験結果から、自立型繊維複合体エンドコーンは、排ガス流お よび振動震盪に耐え得ることが分かる。 本願明細書に記載の実施例に加えて、自立型繊維エンドコーンを射出成形など の別の方法で形成することも考えられる。 以上、好ましい実施例を参照して本発明を説明したが、本発明の趣旨および範 囲を逸脱することなく形態および詳細部分を変更し得ることは当業者であれば明 らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ディロン，ケネス アール. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関からの排ガスを浄化するための汚染防止装置であって、 金属製ハウジングと、 前記ハウジング内に配置される汚染防止要素と、 前記ハウジングと内燃機関の排気管とを接続する金属製エンドコーンと、 内面および外面を有し、前記内面のかなりの部分が前記内燃機関からの高温排 ガスに暴露されるように前記金属製エンドコーン内に配置されている遮熱コーン と、 を備える汚染防止装置。 ２．前記遮熱コーンが繊維状バインダを含む請求項１に記載の汚染防止装置。 ３．前記繊維状バインダがセラミック繊維である請求項２に記載の汚染防止装 置。 ４．前記遮熱コーンが無機繊維材料からなる請求項１に記載の汚染防止装置。 ５．内燃機関からの排ガスを浄化するための汚染防止装置であって、 金蔵製ハウジングと、 前記ハウジング内に配置される汚染防止要素と、 前記ハウジングと内燃機関の排気系とを接続する外側の金属製エ ンドコーンと、 前記外側のエンドコーン内に配置され、前記内燃機関の排ガスに暴露される遮 熱材の層と、 を備える汚染防止装置。 ６．汚染防止装置の金属製エンドコーン内に配置される自立型繊維エンドコー ンの形成方法であって、 前記汚染防止装置の外側の金属製エンドコーン部分の内面の寸法を有する型を 提供するステップと、 セラミック繊維マットのストリップをコロイドシリカ懸濁液で飽和させるステ ップと、 飽和したセラミック繊維のストリップを前記型の前記内面に載置するステップ と、 前記飽和したセラミック繊維のストリップを前記型に押し付け、遮熱エンドコ ーンの所望の外径および内径を得るステップと、 前記セラミック繊維とコロイドシリカ懸濁液との複合体を硬化させるステップ と、 繊維状の前記遮熱エンドコーンを離型するステップと、を含む自立型繊維エン ドコーンの形成方法。 ７．前記セラミック繊維のストリップを前記型内で重ねて載置する請求項６に 記載の方法。 ８．汚染防止装置と共に使用される自立型内部遮熱エンドコーンの形成方法で あって、 繊維状の遮熱コーンの所望の最終寸法を有するゴム型を提供するステップと、 前記ゴム型を加熱するステップと、 ガラス繊維およびセラミック繊維と、無機および有機バインダとの混合物を、 予め加熱した前記ゴム型に注入するステップと、 前記型を冷却して前記繊維とバインダとの混合物を硬化させるステップと、 硬化した繊維状のコーンを離型するステップと、 前記硬化した繊維状のコーンを加熱して前記有機バインダを除去するステップ と、 加熱したコーンを燃焼して前記繊維とバインダとを焼結させるステップと、を 含む自立型内部遮熱エンドコーン形成方法。