JP2014190190A - Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device - Google Patents

Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device Download PDF

Info

Publication number
JP2014190190A
JP2014190190A JP2013064683A JP2013064683A JP2014190190A JP 2014190190 A JP2014190190 A JP 2014190190A JP 2013064683 A JP2013064683 A JP 2013064683A JP 2013064683 A JP2013064683 A JP 2013064683A JP 2014190190 A JP2014190190 A JP 2014190190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
sealing material
holding sealing
heater
gas purification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013064683A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuya Sugiura
祐哉 杉浦
Masayuki Eguchi
将行 江口
Masashi Hagino
将司 萩野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2013064683A priority Critical patent/JP2014190190A/en
Publication of JP2014190190A publication Critical patent/JP2014190190A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holding seal material capable of exerting a function as a catalyst by quickly increasing a temperature of an exhaust gas treatment body (catalyst carrier) immediately after start of an internal combustion engine such as an engine, as an exhaust gas treatment body can be heated at an arbitrary timing by using a heater disposed in the holding seal material, when the exhaust gas treatment body on which the holding seal material is wound, is used in a state of being accommodated in a casing.SOLUTION: A holding seal material for an exhaust gas purification device is provided with a heater inside of a mat configuring the holding seal material, with respect to the mat-shaped holding seal material composed of inorganic fiber.

Description

本発明は、排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a holding seal material for an exhaust gas purification device, a method for manufacturing the holding seal material, an exhaust gas purification device, and a method for manufacturing the exhaust gas purification device.

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター(以下、PMともいう)が含まれており、近年、このPMが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、COやHC、NOx等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。 Particulate matter (hereinafter also referred to as PM) is contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine. In recent years, it has been a problem that this PM is harmful to the environment and the human body. . Further, since the exhaust gas contains harmful gas components such as CO, HC and NOx, there is a concern about the influence of the harmful gas components on the environment and the human body.

そこで、排ガス中のPMを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミック又は金属からなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。 So, as an exhaust gas purification device that collects PM in exhaust gas and purifies harmful gas components, it contains an exhaust gas treatment body made of porous ceramics or metal such as silicon carbide and cordierite, and an exhaust gas treatment body. Various types of exhaust gas purification apparatuses have been proposed, which include a casing for carrying out the process, and a holding sealing material disposed between the exhaust gas treating body and the casing.

上記排ガス浄化装置のなかで、上述の有害なガス成分を浄化する触媒コンバータ装置は、所定の活性化温度に到達した状態でないと排ガス処理体が充分な触媒作用を発揮することができない。しかし、例えば、エンジン等の内燃機関を始動した直後や、ハイブリッドエンジンを搭載した自動車でエンジンが稼働していない場合等においては、排ガス処理体の温度が活性化温度より低い温度となり、有害なガス成分を充分に浄化することができない場合がある。 Among the exhaust gas purifying devices, the catalytic converter device that purifies the harmful gas components described above cannot exhibit a sufficient catalytic action of the exhaust gas treating body unless it reaches a predetermined activation temperature. However, for example, immediately after starting an internal combustion engine such as an engine or when the engine is not operating in an automobile equipped with a hybrid engine, the temperature of the exhaust gas treating body is lower than the activation temperature, and harmful gas Ingredients may not be sufficiently purified.

このため、特許文献1には、金属製触媒担体自身を発熱抵抗体、つまり電熱ヒータとして利用し、上記のような場合であっても、金属製触媒担体を活性化温度以上の温度に昇温させる排気浄化用触媒コンバータが提案されている。
図6は、特許文献1に記載の排気浄化用触媒コンバータを模式的に示す断面図である。
この排気浄化用触媒コンバータ301は、図6に示すように、フェールセーフのために金属製触媒担体302〜304を複数配設しており、電極部材305〜310を並列で接続するために、電極部材305〜310同士が+側、−側のそれぞれにおいて、導電性の放熱板311、312により連結され、ナット313〜318で固定されている。
また、多数の電極部材305〜310をケーシング322(金属製シェル)の外から挿入する構造をとっており、ケーシング322に設けられた孔と保持シール材319〜321に設けられた孔とを挿通した電極部材305〜310が金属製触媒担体302〜304と接触しており、電源からの電気を電極部材305〜310を介して金属製触媒担体302〜304に通電し、金属製触媒担体302〜304を発熱させる仕組みとなっている。
For this reason, in Patent Document 1, the metal catalyst carrier itself is used as a heating resistor, that is, an electric heater, and even in such a case, the metal catalyst carrier is heated to a temperature higher than the activation temperature. There has been proposed an exhaust purification catalytic converter.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an exhaust purification catalytic converter described in Patent Document 1. As shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the exhaust purification catalytic converter 301 includes a plurality of metal catalyst carriers 302 to 304 for fail-safe, and an electrode for connecting the electrode members 305 to 310 in parallel. The members 305 to 310 are connected to each other on the + side and the − side by conductive heat radiation plates 311 and 312 and fixed by nuts 313 to 318.
Further, a large number of electrode members 305 to 310 are inserted from the outside of the casing 322 (metal shell), and the holes provided in the casing 322 and the holes provided in the holding sealing materials 319 to 321 are inserted. The electrode members 305 to 310 are in contact with the metal catalyst carriers 302 to 304, and electricity from the power source is supplied to the metal catalyst carriers 302 to 304 via the electrode members 305 to 310, so that the metal catalyst carriers 302 to 304 This is a mechanism for causing 304 to generate heat.

特開平5−269387号公報JP-A-5-269387

しかしながら、上述の排気浄化用触媒コンバータには、以下のような問題が存在する。
すなわち、上述したように、保持シール材319〜321に孔を形成し、この孔に電極部材305〜310を挿入することにより、金属製触媒担体302〜304と電極部材305〜310とを接続しているため、金属製触媒担体302〜304と電極部材305〜310との接触面積を大きくすると、保持シール材319〜321の面積が小さくなって、保持シール材の反発力の総和が低下するとともに、金属製触媒担体302〜304に対する保温効果が低下し、一方、保持シール材319〜321に形成する孔の大きさを小さくすると金属製触媒担体302〜304と電極部材305〜310との接触面積が小さくなってしまい、接続不良が発生し易いという問題がある。
However, the above-described exhaust purification catalytic converter has the following problems.
That is, as described above, holes are formed in the holding sealing materials 319 to 321, and the electrode members 305 to 310 are inserted into the holes to connect the metal catalyst carriers 302 to 304 and the electrode members 305 to 310. Therefore, when the contact area between the metal catalyst carriers 302 to 304 and the electrode members 305 to 310 is increased, the area of the holding sealing material 319 to 321 is reduced, and the total repulsive force of the holding sealing material is reduced. When the size of the holes formed in the holding sealing materials 319 to 321 is reduced, the contact area between the metal catalyst carriers 302 to 304 and the electrode members 305 to 310 decreases. There is a problem that connection failure tends to occur.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、排ガス処理体の保温能力及び保持能力に優れ、接続不良等の問題が発生しにくく、保持シール材に孔等を形成する必要がない排ガス浄化装置及び該排ガス浄化装置の製造方法、並びに、上記排ガス浄化装置用の保持シール材及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and is excellent in the heat retention ability and retention ability of the exhaust gas treating body, is unlikely to cause problems such as poor connection, and it is necessary to form holes or the like in the retention seal material. It is an object of the present invention to provide a non-exhaust gas purification device, a method for producing the exhaust gas purification device, a holding sealing material for the exhaust gas purification device, and a method for producing the same.

上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材は、無機繊維からなるマット状の保持シール材であって、上記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the holding sealing material for an exhaust gas purifying apparatus of the present invention is a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers, and a heater is disposed inside the mat constituting the holding sealing material. It is characterized by being.

本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材は、通常、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体に巻き付け、該保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに収容して使用するが、上記保持シール材が内部にヒータを備えているため、このヒータを用いることにより、任意のタイミングで上記排ガス処理体を加熱することができる。 The holding sealing material for the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is usually wound around the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus, and the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is housed in a casing and used. Since the sealing material includes a heater inside, the exhaust gas treating body can be heated at an arbitrary timing by using this heater.

従って、この保持シール材を使用した排ガス浄化装置では、エンジン等の内燃機関を始動した直後の排ガス処理体(触媒担体)の昇温のみでなく、ハイブリッド車両等のモータ及びエンジンを搭載した車両がモータを稼働させ、エンジンが稼働していない時にも、所定の温度以上の温度を保つように排ガス処理体を加熱することができる。そのため、エンジンが再稼働し始めた際、直ぐに排ガス処理体を排ガス浄化装置として機能させることができる。 Therefore, in the exhaust gas purification apparatus using this holding sealing material, not only the temperature of the exhaust gas treatment body (catalyst carrier) immediately after starting the internal combustion engine such as the engine, but also a vehicle equipped with a motor and an engine such as a hybrid vehicle is provided. Even when the motor is operated and the engine is not operating, the exhaust gas treating body can be heated so as to maintain a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. Therefore, when the engine starts to restart, the exhaust gas treating body can immediately function as an exhaust gas purification device.

本発明の保持シール材では、上記ヒータはカンタル線からなるものであることが望ましい。
カンタル線は、ニッケル、クロム、アルミニウム合金であり、汎用されており、耐熱性、耐久性に優れ、発熱量も大きいので、ヒータとして好適であり、上記保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、迅速な昇温が可能で、排ガスの浄化性能に優れた排ガス浄化装置とすることができる。
In the holding sealing material of the present invention, the heater is preferably made of Kanthal wire.
Kanthal wire is nickel, chrome, aluminum alloy, is widely used, has excellent heat resistance and durability, and has a large calorific value, so it is suitable as a heater. In the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material, The exhaust gas purifying apparatus can be quickly heated and has excellent exhaust gas purification performance.

上記ヒータは、保持シール材の厚さに対して、15〜50%の位置に配設されていることが望ましい。ただし、上記ヒータの位置は、保持シール材の厚さに対して50%以下の位置としている。保持シール材については、表、裏を区別する必要はなく、ヒータの位置が50%を超えた場合、保持シール材を反転させ、上下を入れ替えることにより、50%未満の位置となるからである。また、排ガス処理体を効率よく加熱するためには、排ガス処理体の周囲に巻き付けられた保持シール材を備えた排ガス浄化装置において、マットの内部に配設したヒータが、排ガス処理体に近くなるように、すなわち、排ガス処理体側からのヒータの位置が保持シール材の厚さに対して15〜50%の位置になるように巻き付けられていることが望ましい。
上記した位置にヒータを配設することにより、効率よく、排ガス処理体を加熱することができる。
The heater is desirably disposed at a position of 15 to 50% with respect to the thickness of the holding sealing material. However, the position of the heater is 50% or less of the thickness of the holding sealing material. With respect to the holding sealing material, it is not necessary to distinguish between the front and back sides, and when the heater position exceeds 50%, the holding sealing material is inverted and the position is changed to the position below 50%. . Further, in order to efficiently heat the exhaust gas treating body, in the exhaust gas purifying apparatus provided with the holding sealing material wound around the exhaust gas treating body, the heater disposed inside the mat becomes close to the exhaust gas treating body. In other words, it is desirable that the heater is wound so that the position of the heater from the exhaust gas treating body side is 15 to 50% of the thickness of the holding sealing material.
By disposing the heater at the above position, the exhaust gas treating body can be efficiently heated.

本発明の保持シール材では、上記ヒータは、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、モリブデン、クロム、鉄、アルミニウム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種からなるものであることが望ましい。 In the holding sealing material of the present invention, the heater may be made of at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, lead, tungsten, molybdenum, chromium, iron, aluminum, and nickel. desirable.

上記保持シール材では、種々の金属を組み合わせることにより、要求されるヒータの特性に応じて種々の特性を有するヒータとすることができ、この保持シール材を用いることにより排ガスの浄化性能に優れた排ガス浄化装置とすることができる。 In the above holding sealing material, by combining various metals, it is possible to obtain a heater having various characteristics according to the required heater characteristics. By using this holding sealing material, the exhaust gas purification performance is excellent. It can be set as an exhaust gas purification apparatus.

本発明の保持シール材では、無機繊維は、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、シリカ繊維、及び、生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも一種の無機繊維であることが望ましい。 In the holding sealing material of the present invention, the inorganic fiber is preferably at least one inorganic fiber selected from the group consisting of alumina fiber, alumina-silica fiber, silica fiber, and biosoluble fiber.

上記保持シール材で、無機繊維が、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、及び、シリカ繊維の少なくとも1種である場合には、耐熱性に優れているので、ヒータが充分な高温になった場合であっても、変質等が発生することはなく、保持シール材としての機能を充分に維持することができる。また、無機繊維が生体溶解性繊維である場合には、保持シール材を用いて排ガス浄化装置を作製する際に、飛散した無機繊維を吸入等しても、生体内で溶解するため、作業員の健康に害を及ぼすことがない。 In the above holding sealing material, when the inorganic fiber is at least one of alumina fiber, alumina-silica fiber, and silica fiber, it is excellent in heat resistance. Even if it exists, quality change etc. do not generate | occur | produce and the function as a holding sealing material can fully be maintained. In addition, when the inorganic fiber is a biosoluble fiber, when producing an exhaust gas purification device using a holding sealing material, even if the scattered inorganic fiber is inhaled, it is dissolved in the living body. Will not harm your health.

本発明の保持シール材では、上記ヒータは、上記保持シール材の全体に配設されていることが望ましい。
ヒータが保持シール材の全体に配設されていると、この保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、排ガス処理体の周囲全体に配設されることとなり、上記ヒータにより排ガス処理体の全体が加熱されるので、排ガス処理体の温度が均一になり、排ガスの一部が浄化されないといった事態が発生するのを防止することができる。
In the holding sealing material of the present invention, it is desirable that the heater is disposed on the entire holding sealing material.
When the heater is disposed on the entire holding sealing material, the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material is disposed on the entire periphery of the exhaust gas treatment body. Since it is heated, the temperature of the exhaust gas treating body becomes uniform, and it is possible to prevent a situation in which a part of the exhaust gas is not purified.

本発明の保持シール材では、さらに膨張材として、バーミキュライト、ベントナイト、金雲母、パーライト、膨脹性黒鉛、および膨脹性フッ化雲母からなる群から選定された少なくとも一種の材料が含まれていることが望ましい。 In the holding sealing material of the present invention, the expansion material may further contain at least one material selected from the group consisting of vermiculite, bentonite, phlogopite, pearlite, expandable graphite, and expandable fluoride mica. desirable.

上記保持シール材では、該保持シール材が膨張材を含むので、この保持シール材が用いられた排ガス浄化装置では、上記膨張材の作用により、しっかりと排ガス処理体を保持することができ、排ガス処理体がケーシングから抜け落ちるのを防止することができる。 In the holding sealing material, since the holding sealing material contains an expansion material, the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material can hold the exhaust gas treating body firmly by the action of the expansion material, It is possible to prevent the processing body from falling out of the casing.

本発明の保持シール材には、ニードルパンチング処理が施されていることが望ましい。上記ニードルパンチング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。 The holding sealing material of the present invention is preferably subjected to needle punching. The needle punching process refers to inserting and removing fiber entanglement means such as a needle with respect to the base mat.

このような処理が施された保持シール材では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードルパンチング処理により3次元的に交絡している。
このため、上記保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、保持シール材を構成する無機繊維同士が充分に絡まり合っており、保持シール材から無機繊維が飛散したり、脱離するのを防止することができる。
In the holding sealing material subjected to such treatment, inorganic fibers having a relatively long average fiber length are entangled three-dimensionally by the needle punching treatment.
For this reason, in the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material, the inorganic fibers constituting the holding sealing material are sufficiently entangled to prevent the inorganic fibers from being scattered or detached from the holding sealing material. be able to.

本発明の保持シール材の製造方法は、上述した構成の保持シール材の製造方法であって、
上記保持シール材の製造は、抄造法を用いて行い、目的とする厚さより薄い無機繊維の積層体を作成する工程と、得られた上記無機繊維の積層体の上にヒータを載置する工程と、ヒータが載置された上記無機繊維の積層体の上に、さらに無機繊維を積層する工程とを含むことを特徴とする。
The manufacturing method of the holding sealing material of the present invention is a manufacturing method of the holding sealing material having the above-described configuration,
Production of the holding sealing material is performed using a papermaking method, a step of creating a laminate of inorganic fibers thinner than the target thickness, and a step of placing a heater on the obtained laminate of inorganic fibers And a step of further laminating inorganic fibers on the laminate of inorganic fibers on which the heater is placed.

抄造法とは、樹脂等を含む溶液中に無機繊維を分散させ、紙を抄く方法と類似した方法を用いてスクリーンの上に無機繊維を堆積させていき、脱水することにより、マット状の保持シール材を作製する方法である。 The papermaking method is a method of dispersing inorganic fibers in a solution containing a resin, etc., depositing inorganic fibers on a screen using a method similar to the method of papermaking, and dehydrating to form a mat. This is a method for producing a holding sealing material.

本発明の保持シール材の製造方法では、抄造法により無機繊維からなる保持シール材を作製する途中で無機繊維の積層を、一時中断し、ヒータを無機繊維の積層体の上に載置し、その後、さらに抄造法を続行して無機繊維を積層させることにより保持シール材を完成する。 In the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention, the lamination of the inorganic fibers is temporarily interrupted during the production of the holding sealing material made of inorganic fibers by the papermaking method, and the heater is placed on the inorganic fiber laminate, Thereafter, the paper making process is continued to complete the holding sealing material by laminating inorganic fibers.

この方法により、ヒータを保持シール材の中に埋設させる工程を経ることなく、ヒータが内部に配設された保持シール材を作製することができる。このため、比較的容易に、ヒータが内部に配設された保持シール材を作製することができ、この保持シール材を用いて排ガス浄化装置を作製すると、得られた排ガス浄化装置では、任意のタイミングで排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を加熱することができる。 By this method, it is possible to produce a holding sealing material in which the heater is disposed without passing through a step of embedding the heater in the holding sealing material. For this reason, it is possible to produce a holding sealing material in which a heater is disposed relatively easily, and when an exhaust gas purification device is produced using this holding sealing material, the obtained exhaust gas purification device has any desired The exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification device can be heated at the timing.

本発明の排ガス浄化装置は、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする。 The exhaust gas purifying apparatus of the present invention comprises a casing, an exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and an inorganic fiber wound around the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing. An exhaust gas purifying apparatus comprising a mat-like holding sealing material, wherein a heater is disposed inside the mat constituting the holding sealing material.

本発明の排ガス浄化装置では、排ガス処理体を昇温させる手段として、排ガス処理体の周囲に配設されたヒータを用いており、このヒータと電源とは、接続部材等を用いて容易に接続させることができるので、接続不良が発生するおそれが殆どなく、確実に排ガス処理体を加熱することができる。 In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, a heater disposed around the exhaust gas treatment body is used as means for raising the temperature of the exhaust gas treatment body, and the heater and the power source are easily connected using a connecting member or the like. Therefore, there is almost no risk of connection failure, and the exhaust gas treating body can be reliably heated.

また、本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材に孔を形成して保持シール材の面積を減少させる必要がないので、上記保持シール材により充分に排ガス処理体を保温することが可能であるとともに、保持シール材の反発力を大きく保ち、排ガス処理体をしっかりと保持することが可能な排ガス浄化装置を提供することができる。 Further, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, it is not necessary to form a hole in the holding sealing material to reduce the area of the holding sealing material, so that the exhaust gas treating body can be sufficiently warmed by the holding sealing material. At the same time, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of keeping the repulsive force of the holding sealing material large and firmly holding the exhaust gas treating body.

また、本発明の排ガス浄化装置では、ヒータに接続した導電線を小さな孔等を介してケーシングの外部に導出するだけでよいので、ケーシングや保持シール材に大きな孔を形成し、外部から電極部材を排ガス処理体に当接させる必要がなく、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシング内部に収容する方法として、圧入等の種々の方法をとることができ、収容方法の選択の範囲が拡がる。 Further, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is only necessary to lead the conductive wire connected to the heater to the outside of the casing through a small hole or the like, so a large hole is formed in the casing or the holding sealing material, and the electrode member is externally provided. As a method for accommodating the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound in the casing, various methods such as press-fitting can be adopted, and the range of selection of the accommodation method is spread.

さらに、本発明の排ガス浄化装置では、排ガス処理体を発熱させないので、排ガス処理体の材料は、導電性のものに限られず、コージェライト等の絶縁製の材料からなる排ガス処理体も使用することができ、排ガス浄化装置の設計の自由度を確保することができる。 Furthermore, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the exhaust gas treatment body does not generate heat, so the material of the exhaust gas treatment body is not limited to a conductive material, and an exhaust gas treatment body made of an insulating material such as cordierite is also used. Therefore, the degree of freedom in designing the exhaust gas purification device can be secured.

本発明の排ガス浄化装置では、エンジン等の内燃機関を始動した直後の排ガス処理体(触媒担体)の昇温のみでなく、ハイブリッド車両等のモータ及びエンジンを搭載した車両がモータを稼働させ、エンジンが稼働していない時にも、所定の温度以上の温度を保つように排ガス処理体を加熱することができる。そのため、エンジンが稼働し始めた際、直ぐに排ガス処理体を排ガス浄化装置として機能させることができる。 In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, not only the temperature of the exhaust gas treating body (catalyst carrier) immediately after starting an internal combustion engine such as an engine, but also a motor such as a hybrid vehicle and a vehicle equipped with the engine operate the motor, and the engine Even when is not operating, the exhaust gas treating body can be heated so as to maintain a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. Therefore, when the engine starts to operate, the exhaust gas treating body can immediately function as an exhaust gas purification device.

本発明の排ガス浄化装置では、上記排ガス処理体を構成する材料として、コージェライト、炭化ケイ素、又は、金属が使用されていることが望ましい。 In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, cordierite, silicon carbide, or metal is preferably used as a material constituting the exhaust gas treating body.

上記構成の排ガス浄化装置では、ヒータが保持シール材の内部に配設されているので、排ガス処理体がヒータと接触するおそれはなく、排ガス処理体としてコージェライト等の絶縁材料からなるもののみでなく、導電性を有する金属製のものや炭化ケイ素等の導電性セラミックからなるものも、排ガス処理体として用いることができ、排ガス処理体の選択の範囲が拡がる。 In the exhaust gas purifying apparatus having the above configuration, since the heater is disposed inside the holding sealing material, there is no possibility that the exhaust gas treatment body contacts the heater, and the exhaust gas treatment body is only made of an insulating material such as cordierite. In addition, a metal made of a conductive material or a conductive ceramic such as silicon carbide can be used as the exhaust gas treating body, and the range of selection of the exhaust gas treating body is expanded.

本発明の排ガス浄化装置の製造方法は、上述した構成の排ガス浄化装置の製造方法であって、
抄造法により内部にヒータが配設された無機繊維からなる保持シール材を作製する保持シール材作製工程と、作製された上記保持シール材を上記排ガス処理体の周囲に巻き付ける巻付工程と、上記保持シール材がその周囲に巻き付けられた上記排ガス処理体をケーシング内部に収容する収容工程とを含み、上記保持シール材作製工程は、さらに、目的とする厚さより薄い無機繊維の積層体を作成する工程と、得られた上記無機繊維の積層体の上にヒータを載置する工程と、ヒータが載置された上記無機繊維の積層体の上に、さらに無機繊維を積層する工程とを含むことを特徴とする。
An exhaust gas purification device manufacturing method of the present invention is an exhaust gas purification device manufacturing method configured as described above,
A holding sealing material manufacturing step for manufacturing a holding sealing material made of inorganic fibers having a heater disposed therein by a papermaking method, a winding step for winding the prepared holding sealing material around the exhaust gas treatment body, and the above A holding step in which the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is accommodated in the casing, and the holding sealing material producing step further creates a laminate of inorganic fibers having a thickness smaller than the target thickness. Including a step, a step of placing a heater on the obtained inorganic fiber laminate, and a step of further laminating inorganic fibers on the inorganic fiber laminate on which the heater is placed. It is characterized by.

本発明の排ガス浄化装置の製造方法では、上述した保持シール材の製造方法を用いて内部にヒータが配設された保持シール材を作製した後、作製されたヒータを内部に有する保持シール材を排ガス処理体に巻き付け、圧入等の手段により、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに収容することができる。屈曲した形状のヒータをマット状の無機繊維の中に埋設するのは、容易ではないが、上記方法により、保持シール材の内部にヒータが配設された排ガス浄化装置を、比較的容易に作製することができる。 In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, after the holding sealing material having the heater disposed therein is manufactured using the above-described manufacturing method of the holding sealing material, the holding sealing material having the manufactured heater inside is prepared. The exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be accommodated in the casing by means such as winding and press fitting around the exhaust gas treating body. Although it is not easy to embed a bent heater in a mat-like inorganic fiber, an exhaust gas purification device in which a heater is disposed inside a holding sealing material is relatively easily produced by the above method. can do.

本発明の排ガス浄化装置の製造方法では、上記収容工程の後、上記排ガス浄化装置に排ガスを導入する前に、上記ヒータに通電を行うことが望ましい。
保持シール材が膨張材を含んでいると、排ガス浄化装置に排ガスを導入する前にヒータに通電することにより、膨張材が膨らむため、保持シール材の保持力を向上させることができ、排ガス処理体の把持を確実なものにすることができる。
また、同様に、保持シール材や排ガス処理体が有機バインダ等の有機物を含んでいる場合、上記排ガス浄化装置に排ガスを導入する前にヒータに通電することにより、有機バインダ等の有機物を分解、消失させることができ、車両に取り付けられたセンサー等の誤動作を防止することができる。この場合、上記排ガス浄化装置を車両等に取り付ける前に、気体等をケーシングの内部に流通させることができ、ヒータに通電させることができる装置を用い、ヒータに通電して保持シール材や排ガス処理体を加熱する処理を行ってもよい。
In the method for manufacturing an exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is desirable to energize the heater after introducing the exhaust gas into the exhaust gas purification apparatus after the housing step.
When the holding sealing material contains an expansion material, the expansion material expands by energizing the heater before introducing the exhaust gas into the exhaust gas purification device, so that the holding power of the holding sealing material can be improved, and the exhaust gas treatment The body can be securely held.
Similarly, when the holding sealing material or the exhaust gas treatment body contains an organic substance such as an organic binder, the organic substance such as the organic binder is decomposed by energizing the heater before introducing the exhaust gas into the exhaust gas purification device. It can be eliminated, and malfunction of a sensor or the like attached to the vehicle can be prevented. In this case, before attaching the exhaust gas purification device to a vehicle or the like, a device that can circulate gas or the like inside the casing and energize the heater is used. You may perform the process which heats a body.

図1(a)は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示した保持シール材のA−A線断面図である。Fig.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of the holding sealing material of this invention, FIG.1 (b) is the sectional view on the AA line of the holding sealing material shown to Fig.1 (a). It is. 図2は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. 本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically an example of the waste gas processing body which comprises the exhaust gas purification apparatus of this invention. 本発明の排ガス浄化装置の製造方法の一工程を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically 1 process of the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 図5(a)及び(b)は、それぞれ本発明の保持シール材に用いられるヒータの別の形状を示す平面図である。5 (a) and 5 (b) are plan views showing other shapes of the heater used in the holding sealing material of the present invention. 図6は、従来の排気浄化用触媒コンバータを模式的に示す断面図である。 (発明の詳細な説明)FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a conventional exhaust purification catalytic converter. (Detailed description of the invention)

以下、本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、上記保持シール材が用いられた排ガス浄化装置、排ガス浄化装置の製造方法について説明する。 Hereinafter, the holding sealing material for the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the method for producing the holding sealing material, the exhaust gas purifying apparatus using the holding sealing material, and the method for producing the exhaust gas purifying apparatus will be described.

まず、本発明の保持シール材について説明する。
本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材は、無機繊維からなるマット状の保持シール材であって、上記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする。
First, the holding sealing material of the present invention will be described.
The holding sealing material for an exhaust gas purifying apparatus of the present invention is a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers, characterized in that a heater is arranged inside the mat constituting the holding sealing material. .

図1(a)は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示した保持シール材のA−A線断面図である。 Fig.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of the holding sealing material of this invention, FIG.1 (b) is the sectional view on the AA line of the holding sealing material shown to Fig.1 (a). It is.

図1(a)及び(b)に示すように、本発明の保持シール材10を構成するマット11は、所定の長さ(以下、図1中、矢印Lで示す)、幅(図1中、矢印Wで示す)及び厚さ(図1中、矢印Tで示す)を有する平面視略矩形の平板状の形状のマットである。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the mat 11 constituting the holding sealing material 10 of the present invention has a predetermined length (hereinafter, indicated by an arrow L in FIG. 1) and a width (in FIG. 1). , Indicated by an arrow W) and thickness (indicated by an arrow T in FIG. 1) and a flat mat having a substantially rectangular shape in plan view.

図1(a)及び(b)に示すマット11では、マット11の長さ方向側の端部のうち、一方の端部には凸部12が形成されており、他方の端部には凹部13が形成されている。マット11の凸部12及び凹部13は、後述する排ガス浄化装置を組み立てるために排ガス処理体にマット11を巻き付けた際に、ちょうど互いに嵌合する形状となっている。 In the mat 11 shown in FIGS. 1A and 1B, a convex portion 12 is formed at one end portion of the end portions on the length direction side of the mat 11, and a concave portion is formed at the other end portion. 13 is formed. The convex portion 12 and the concave portion 13 of the mat 11 have a shape that fits to each other when the mat 11 is wound around the exhaust gas treatment body in order to assemble an exhaust gas purifying device that will be described later.

図1(a)及び(b)に示すように、ヒータ15は、保持シール材10を構成するマット11の内部に配設されている。
この保持シール材10では、ヒータ15として線状のヒータ15が用いられており、このヒータ15は、折り曲げる前の部分と折り曲げた後の部分とが屈曲部を介してほぼ平行になるように、一定の短い間隔で繰り返し折り曲げられている。 このように形成されたヒータ15は、長さ方向の端部側から観察すると、その輪郭は、ほぼ長方形の形状をなしており、左右に交互に形成された屈曲部分を介して幅方向に平行な直線が長手方向に繰り返された形状となっている。ヒータ15の発熱量の調整は、基本的には、ヒータ15の抵抗値を調整することにより行うことができるが、単位長さ当たりの平行線の間隔を調整することによっても、発熱量を調整することができる。ただし、ヒータは、排ガス処理体を均一な温度になるように加熱することができる形状(パターン)であれば、図1に示したパターンに限定されず、図5(a)及び(b)に示すような他の形状(パターン)であってもよい。図5(a)及び(b)に示すヒータについては、後で詳しく説明することにする。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the heater 15 is disposed inside a mat 11 constituting the holding sealing material 10.
In the holding sealing material 10, a linear heater 15 is used as the heater 15, and the heater 15 has a portion before being bent and a portion after being bent so as to be substantially parallel via the bent portion. It is bent repeatedly at regular short intervals. When the heater 15 formed in this way is observed from the end in the length direction, the outline thereof has a substantially rectangular shape, and is parallel to the width direction via bent portions alternately formed on the left and right. A straight line is repeated in the longitudinal direction. The heating value of the heater 15 can be basically adjusted by adjusting the resistance value of the heater 15, but the heating value can also be adjusted by adjusting the interval between parallel lines per unit length. can do. However, the heater is not limited to the pattern shown in FIG. 1 as long as it has a shape (pattern) that can heat the exhaust gas treatment body so as to have a uniform temperature. Other shapes (patterns) as shown may be used. The heaters shown in FIGS. 5A and 5B will be described in detail later.

ヒータ15を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、カンタル線、ニクロム線等が挙げられ、また、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、モリブデン、クロム、鉄、アルミニウム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種からなるもの、炭化ケイ素等の導電性セラミック等が挙げられる。ヒータ15は、市販のものを使用してもよい。所望の材料、形状(パターン)からなるヒータを用いる場合には、ヒータを製造してもよい。ヒータの製造方法については、後で詳しく説明することにする。 Although the material which comprises the heater 15 is not specifically limited, For example, a Kanthal wire, a nichrome wire etc. are mentioned, Moreover, gold | metal | money, silver, platinum, palladium, lead, tungsten, molybdenum, chromium, iron, aluminum And at least one selected from the group consisting of nickel and conductive ceramics such as silicon carbide. A commercially available heater 15 may be used. When using a heater made of a desired material and shape (pattern), the heater may be manufactured. The heater manufacturing method will be described in detail later.

図1(a)及び(b)に示したヒータ15は、線状であるが、ヒータ15の形状は、線状で線の延びる方向に垂直な断面がほぼ円形のものに限定されるものではなく、上記断面の形状が楕円形状や長方形の形状のものであってもよい。また、平板状の抵抗体が所定のパターンにカットされたものであってもよい。 The heater 15 shown in FIGS. 1A and 1B is linear, but the shape of the heater 15 is not limited to a linear one having a substantially circular cross section perpendicular to the line extending direction. Alternatively, the cross-sectional shape may be an elliptical shape or a rectangular shape. Moreover, the flat resistor may be cut into a predetermined pattern.

ヒータ15は、完成された保持シール材の厚さに対して、15〜50%の位置が好ましい。
また、排ガス処理体を効率よく加熱するためには、排ガス処理体の周囲に巻き付けられた保持シール材を備えた排ガス浄化装置において、マットの内部に配設したヒータの排ガス処理体側からの位置が、保持シール材の厚さに対して15〜50%の位置になるように巻き付けられていることが望ましい。
The heater 15 is preferably at a position of 15 to 50% with respect to the thickness of the completed holding sealing material.
Further, in order to efficiently heat the exhaust gas treating body, in the exhaust gas purifying apparatus provided with the holding sealing material wound around the exhaust gas treating body, the position of the heater disposed inside the mat from the exhaust gas treating body side is It is desirable that the wire is wound so as to be 15 to 50% of the thickness of the holding sealing material.

マット11は、無機繊維を主成分として含んで構成されている。
上記無機繊維は、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、シリカ繊維、及び、生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも一種の無機繊維から構成されていることが望ましい。
The mat 11 includes an inorganic fiber as a main component.
The inorganic fiber is preferably composed of at least one inorganic fiber selected from the group consisting of alumina fiber, alumina-silica fiber, silica fiber, and biosoluble fiber.

アルミナ繊維には、アルミナ以外に、例えば、CaO、MgO、ZrO等の添加剤が含まれていてもよい。
アルミナ−シリカ繊維の組成比としては、重量比で、Al:SiO=60:40〜80:20であることが望ましく、Al:SiO=70:30〜74:26であることがより望ましい。なお、アルミナとシリカの割合が上記範囲の繊維をアルミナ繊維ともいう。
In addition to alumina, the alumina fiber may contain additives such as CaO, MgO, ZrO 2 and the like.
The composition ratio of the alumina-silica fiber is preferably Al 2 O 3 : SiO 2 = 60: 40 to 80:20 by weight, and Al 2 O 3 : SiO 2 = 70: 30 to 74:26. Is more desirable. In addition, the fiber whose ratio of an alumina and a silica is the said range is also called an alumina fiber.

シリカ繊維には、シリカ以外に、例えば、CaO、MgO、ZrO等の添加剤が含まれていてもよい。
生体溶解性繊維は、例えば、シリカ等のほかに、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、及び、ホウ素化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物を含む無機繊維である。
In addition to silica, the silica fiber may contain additives such as CaO, MgO, ZrO 2 and the like.
The biologically soluble fiber is, for example, an inorganic fiber containing at least one compound selected from the group consisting of an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, and a boron compound in addition to silica and the like.

これらの化合物からなる生体溶解性繊維は、人体に取り込まれても溶解しやすいので、これらの無機繊維を含んでなるマットは人体に対する安全性に優れている。 Since the biosoluble fiber made of these compounds is easily dissolved even when taken into the human body, the mat containing these inorganic fibers is excellent in safety to the human body.

生体溶解性繊維の具体的な組成としては、シリカ60〜85重量%、並びに、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物15〜40重量%を含む組成が挙げられる。上記シリカとは、SiO又はSiOのことをいう。 The specific composition of the biosoluble fiber includes 60 to 85% by weight of silica and 15 to 40% by weight of at least one compound selected from the group consisting of alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds and boron compounds. Composition. The silica refers to SiO or SiO 2 .

上記アルカリ金属化合物としては、例えば、Na、Kの酸化物等が挙げられ、上記アルカリ土類金属化合物としては、Mg、Ca、Baの酸化物等が挙げられる。上記ホウ素化合物としては、Bの酸化物等が挙げられる。 Examples of the alkali metal compound include oxides of Na and K, and examples of the alkaline earth metal compound include oxides of Mg, Ca, and Ba. Examples of the boron compound include an oxide of B.

生体溶解性繊維の組成において、シリカの含有量が、60重量%未満では、ガラス溶融法で作製しにくく、繊維化しにくい。また、シリカの含有量が60重量%未満では、柔軟性を有するシリカの含有量が少ないために構造的にもろく、また、生理食塩水に溶け易い、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の割合が相対的に高くなるので生体溶解性繊維が生理食塩水に溶け易くなりすぎる。 In the composition of the biosoluble fiber, when the silica content is less than 60% by weight, it is difficult to produce by a glass melting method, and it is difficult to fiberize. In addition, when the silica content is less than 60% by weight, the alkali metal compound, the alkaline earth metal compound, and boron are structurally fragile because the content of the flexible silica is small, and are easily soluble in physiological saline. Since the ratio of at least one compound selected from the group consisting of compounds is relatively high, the biosoluble fiber is easily dissolved in physiological saline.

一方、シリカの含有量が85重量%を超えると、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の割合が相対的に低くなるので生体溶解性繊維が生理食塩水に溶けにくくなる。
なお、シリカの含有量は、SiO及びSiOの量をSiOに換算して算出したものである。
On the other hand, if the content of silica exceeds 85% by weight, the proportion of at least one compound selected from the group consisting of alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds and boron compounds is relatively low, so that the biosoluble fiber is It becomes difficult to dissolve in physiological saline.
The silica content is calculated by converting the amounts of SiO and SiO 2 into SiO 2 .

また、生体溶解性繊維の組成においてアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の含有量が、15〜40重量%であることが望ましい。アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の含有量が15重量%未満であると、生体溶解性繊維が生理食塩水に溶けにくくなる。 In the composition of the biosoluble fiber, the content of at least one compound selected from the group consisting of an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, and a boron compound is preferably 15 to 40% by weight. When the content of at least one compound selected from the group consisting of an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, and a boron compound is less than 15% by weight, the biosoluble fiber is hardly dissolved in physiological saline.

一方、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の含有量が40重量%を超えると、ガラス溶融法では作製しにくく、繊維化しにくい。また、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及びホウ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物の含有量が40重量%を超えると構造的にもろく、生体溶解性繊維が生理食塩水に溶け易くなりすぎる。 On the other hand, when the content of at least one compound selected from the group consisting of an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound and a boron compound exceeds 40% by weight, it is difficult to produce and fiberize by the glass melting method. Further, when the content of at least one compound selected from the group consisting of an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound and a boron compound exceeds 40% by weight, it is structurally fragile and the biosoluble fiber is easily soluble in physiological saline. Too much.

上記生体溶解性繊維の生理食塩水に対する溶解度は、30ppm以上であることが望ましい。生体溶解性繊維の溶解度が30ppm未満では、無機繊維が体内に取り込まれた場合に、体外へ排出されにくく、健康上好ましくないからである。 The solubility of the biosoluble fiber in physiological saline is desirably 30 ppm or more. This is because if the solubility of the biosoluble fiber is less than 30 ppm, it is difficult for the fiber to be discharged from the body when the inorganic fiber is taken into the body, which is undesirable for health.

本発明で用いるマットの目付量(単位面積あたりの重量)は、特に限定されないが、200〜4000g/mであることが望ましく、1000〜3000g/mであることがより望ましい。マットの目付量が200g/m未満であると、保持シール材としての保持力が充分ではなく、マットの目付量が4000g/mを超えると、マットの嵩が低くなりにくい。そのため、このようなマットを保持シール材として用いて排ガス浄化装置を製造する場合、排ガス処理体がケーシングから脱落しやすくなる。 Basis weight of the mat used in the present invention (weight per unit area) is not particularly limited, is preferably a 200~4000g / m 2, and more desirably 1000 to 3000 g / m 2. When the basis weight of the mat is less than 200 g / m 2 , the holding force as the holding sealing material is not sufficient, and when the basis weight of the mat exceeds 4000 g / m 2 , the mat does not easily become bulky. Therefore, when manufacturing an exhaust gas purification apparatus using such a mat as a holding sealing material, the exhaust gas treating body easily falls off the casing.

また、マットの嵩密度(キャニングの前の保持シール材の嵩密度)についても、特に限定されないが、0.10〜0.50g/cmであることが望ましい。マットの嵩密度が0.10g/cm未満であると、無機繊維の絡み合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。
また、マットの嵩密度が0.50g/cmを超えると、マットが硬くなり、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、マットが割れやすくなる。
Further, the bulk density of the mat (the bulk density of the holding sealing material before canning) is not particularly limited, but is desirably 0.10 to 0.50 g / cm 3 . When the bulk density of the mat is less than 0.10 g / cm 3 , the entanglement of the inorganic fibers is weak and the inorganic fibers are easily peeled off, so that it is difficult to keep the shape of the mat in a predetermined shape.
On the other hand, if the bulk density of the mat exceeds 0.50 g / cm 3 , the mat becomes hard, the wrapping property around the exhaust gas treating body is lowered, and the mat is easily broken.

本発明で用いるマットの厚さは、特に限定されないが、1.5〜50mmであることが望ましく、6〜20mmであることがより望ましい。
マットの厚さが1.5mm未満であると、保持シール材としての保持力が充分ではない。そのため、このようなマットを保持シール材として用いて排ガス浄化装置を製造する場合、排ガス処理体がケーシングから脱落しやすくなる。また、マットの厚さが50mmを超えると、マットが厚すぎるため、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、マットが割れやすくなる。
The thickness of the mat used in the present invention is not particularly limited, but is desirably 1.5 to 50 mm, and more desirably 6 to 20 mm.
When the mat thickness is less than 1.5 mm, the holding force as the holding sealing material is not sufficient. Therefore, when manufacturing an exhaust gas purification apparatus using such a mat as a holding sealing material, the exhaust gas treating body easily falls off the casing. Moreover, when the thickness of the mat exceeds 50 mm, the mat is too thick, so that the wrapping property around the exhaust gas treating body is lowered and the mat is easily broken.

保持シール材10を構成するマット11には、無機繊維同士の絡み合いを形成するためのニードルパンチング処理が施されていることが望ましい。 The mat 11 constituting the holding sealing material 10 is preferably subjected to a needle punching process for forming an entanglement between the inorganic fibers.

ニードルパンチング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を無機繊維前駆体のシート状物に抜き差しすることをいう。マット11では、比較的、平均繊維長の長い無機繊維がニードルパンチング処理により3次元的に交絡している。すなわち、マット11は、長手方向に垂直な幅方向でニードルパンチング処理され、無機繊維同士が絡み合っている。無機繊維前駆体については、後述する保持シール材の製造方法において説明する。 The needle punching treatment refers to inserting / removing fiber entanglement means such as a needle into / from a sheet of inorganic fiber precursor. In the mat 11, inorganic fibers having a relatively long average fiber length are entangled three-dimensionally by the needle punching process. That is, the mat 11 is needle punched in the width direction perpendicular to the longitudinal direction, and the inorganic fibers are intertwined. The inorganic fiber precursor will be described in the method for manufacturing the holding sealing material described later.

このニードルパンチング処理により、マット11の嵩を適度に減少させることができ、キャニングにおける作業効率を上げることができるとともに、無機繊維の絡み合いに起因してマット11の面圧を高くすることができ
なお、無機繊維の平均繊維長は、交絡構造を呈するためにある程度の長さが必要となる。例えば、無機繊維の平均繊維長は、50μm〜100mmが望ましい。また、無機繊維の平均直径は、2〜10μmが望ましい。
By this needle punching process, the bulk of the mat 11 can be appropriately reduced, the working efficiency in canning can be increased, and the surface pressure of the mat 11 can be increased due to the entanglement of inorganic fibers. The average fiber length of the inorganic fibers needs to have a certain length in order to exhibit an entangled structure. For example, the average fiber length of the inorganic fibers is desirably 50 μm to 100 mm. The average diameter of the inorganic fibers is desirably 2 to 10 μm.

上記保持シール材は、さらに膨張材として、バーミキュライト、ベントナイト、金雲母、パーライト、膨脹性黒鉛、および膨脹性フッ化雲母からなる群から選定された少なくとも一種の材料を含んでいてもよい。これらの膨張材は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The holding sealing material may further contain at least one material selected from the group consisting of vermiculite, bentonite, phlogopite, pearlite, expandable graphite, and expandable fluorinated mica as an expansion material. These expanding materials may be used alone or in combination of two or more.

保持シール材がこのような膨張材を含んでいる場合、保持シール材をケーシングの内部に収容し、排ガス浄化装置を製造し、車両等に配設した後、エンジンを始動する前に、マットの内部に配設されたヒータに通電することにより、保持シール材の内部が加熱され、膨張材が膨らむため、保持シール材の保持力を向上させることができ、排ガス処理体の把持を確実なものにすることができる。
エンジンを始動させ、排ガスを排ガス浄化装置に到達させることにより、膨張材を膨らませようとすると、膨張材が膨らむ前に排ガスの圧力が保持シール材にかかることになり、排ガス処理体の脱落が発生しやすくなる。
上記排ガス浄化装置を車両等に取り付ける前に、気体等をケーシングの内部に流通させることができ、ヒータに通電させることができる装置を用い、ヒータに通電して保持シール材や排ガス処理体を加熱する処理を行ってもよい。
膨張材の添加量は、特に限定されないが、マット材の全重量に対して5〜50重量%であることが好ましく、10〜30重量%であることがより好ましい。
When the holding sealing material contains such an expanding material, the holding sealing material is accommodated inside the casing, the exhaust gas purifying device is manufactured, installed in the vehicle, etc., and before the engine is started, By energizing the heater arranged inside, the inside of the holding sealing material is heated and the expansion material expands, so that the holding power of the holding sealing material can be improved and the exhaust gas treatment body can be securely held. Can be.
If the engine is started and the exhaust gas reaches the exhaust gas purification device to expand the expansion material, the pressure of the exhaust gas is applied to the holding seal material before the expansion material expands, and the exhaust gas treatment body falls off It becomes easy to do.
Before attaching the exhaust gas purification device to a vehicle or the like, use a device that can circulate gas or the like inside the casing and energize the heater, and energize the heater to heat the holding sealing material or the exhaust gas treatment body. You may perform the process to do.
Although the addition amount of an expansion material is not specifically limited, It is preferable that it is 5 to 50 weight% with respect to the total weight of a mat material, and it is more preferable that it is 10 to 30 weight%.

上記保持シール材を構成する無機繊維には、有機バインダが添着されていてもよい。有機バインダを添着させることで、無機繊維同士の交絡構造をより強固なものとすることができるとともに、マット材の嵩高さを抑えることができる。 An organic binder may be attached to the inorganic fibers constituting the holding sealing material. By attaching the organic binder, the entangled structure between the inorganic fibers can be strengthened, and the bulk of the mat member can be suppressed.

上記有機バインダの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂等が挙げられる。
上記有機バインダのなかでは、ゴム系樹脂(ラテックス)等が好ましい。有機バインダを含有する有機バインダ含有液としては、例えば、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体を溶解させた溶液、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム又はスチレン−ブタジエンゴムを水に分散させたラテックス等が挙げられる。
The kind of the organic binder is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, an acrylic resin, a rubber resin, and a styrene resin.
Among the organic binders, rubber resins (latex) and the like are preferable. As an organic binder-containing liquid containing an organic binder, for example, a solution in which a water-soluble organic polymer such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol is dissolved, acrylic rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, or styrene-butadiene rubber is dispersed in water. Examples include latex.

また、有機バインダの添着量は、マット材の重量を基準として、0.01〜10.0重量%が望ましい。0.05〜3.0重量%がさらに望ましく、0.1〜1.5重量%の範囲がもっとも望ましい。 The amount of organic binder attached is preferably 0.01 to 10.0% by weight based on the weight of the mat material. 0.05 to 3.0% by weight is more desirable, and the range of 0.1 to 1.5% by weight is most desirable.

上記保持シール材を構成する無機繊維に、有機バインダが添着されている場合、保持シール材をケーシングの内部に収容し、排ガス浄化装置を製造し、車両等に配設した後、エンジンを始動する前に内部に配設されたヒータに通電することにより、有機バインダを分解、消失させることができ、車両に取り付けられたセンサー等の誤動作を防止することができる。排ガス処理体が有機成分を含んでいる場合にも、エンジンを始動する前にヒータに通電することにより有機成分を分解、消失させることができる。
上記排ガス浄化装置を車両等に取り付ける前に、気体等をケーシングの内部に流通させることができ、ヒータに通電させることができる装置を用い、ヒータに通電して保持シール材や排ガス処理体を加熱する処理を行ってもよい。
In the case where an organic binder is attached to the inorganic fiber constituting the holding sealing material, the holding sealing material is accommodated in the casing, the exhaust gas purification device is manufactured, installed in the vehicle, etc., and then the engine is started. By energizing the heater previously disposed in the interior, the organic binder can be decomposed and eliminated, and malfunction of a sensor or the like attached to the vehicle can be prevented. Even when the exhaust gas treating body contains an organic component, the organic component can be decomposed and eliminated by energizing the heater before starting the engine.
Before attaching the exhaust gas purification device to a vehicle or the like, use a device that can circulate gas or the like inside the casing and energize the heater, and energize the heater to heat the holding sealing material or the exhaust gas treatment body. You may perform the process to do.

マット11を構成する無機繊維に無機バインダを添着してもよい。無機バインダとしては、特に限定されるものではないが、アルミナゾル、シリカゾル等が好ましい。無機バインダの添着量は、マット材の重量を基準とし、固形分換算で0.5〜3.0重量%が望ましい。無機バインダを添着することにより、無機繊維の飛散を抑制することができる。 An inorganic binder may be attached to the inorganic fibers constituting the mat 11. The inorganic binder is not particularly limited, but alumina sol, silica sol and the like are preferable. The amount of the inorganic binder is preferably 0.5 to 3.0% by weight in terms of solid content based on the weight of the mat material. By adding an inorganic binder, scattering of inorganic fibers can be suppressed.

次に、本発明の内部にヒータが配設された保持シール材の製造方法について説明する。
内部にヒータが配設された保持シール材を製造する方法としては、(A)抄造法により無機繊維からなる保持シール材を作製する途中で、上記無機繊維の積層体の上にヒータを載置した後、さらに無機繊維を積層することにより、上記ヒータがマットの内部に配設された保持シール材を作製する方法、(B)製造されたマットの内部にヒータ線を刺し込み、保持シール材の内部でヒータ線を進行させる等の方法によりヒータをマットの内部に組み入れる方法、(C)2層からなるマットの間にヒータを挟み込み、その後、マットを一体化させる方法等が挙げられる。
Next, the manufacturing method of the holding sealing material in which the heater is disposed inside the present invention will be described.
As a method of manufacturing a holding sealing material in which a heater is disposed, (A) a heater is placed on the inorganic fiber laminate in the course of producing a holding sealing material made of inorganic fibers by papermaking. After that, a method of producing a holding sealing material in which the heater is disposed inside the mat by further laminating inorganic fibers, (B) a heater wire is inserted into the manufactured mat, and the holding sealing material And (C) a method in which the heater is sandwiched between two mats, and then the mat is integrated.

これらのなかでは、(A)上記抄造法を利用して保持シール材を構成するマットの内部にヒータを配設する方法が、特に別工程を必要とせず、しかも剥離等が発生しにくい保持シール材を作製することができ、好ましい。従って、この抄造法を利用した方法について、以下に説明する。なお、(B)、(C)の方法については、後で説明する。 Among these, (A) the method of disposing a heater inside the mat constituting the holding sealing material using the above paper making method does not require a separate process and is unlikely to cause peeling or the like. A material can be produced, which is preferable. Therefore, a method using this papermaking method will be described below. The methods (B) and (C) will be described later.

上記(A)の方法では、塊状凝集繊維を含む原料繊維を準備する繊維準備工程と、この原料繊維を開繊する開繊工程と、この開繊された繊維に水とバインダを添加して、撹拌を行い、原料スラリを調製するスラリ調製工程と、原料スラリを2度に分けて成形型に投入し、一度目の原料スラリの投入、脱水の後、ヒータを原料シート上に載置し、再び、原料スラリの投入、脱水を行って成形体を作製する成形体作製工程と、得られた成形体を圧縮乾燥させて保持シール材とする圧縮乾燥工程とにより製作することができる。 In the above method (A), a fiber preparation step of preparing raw fiber containing agglomerated fibers, a fiber opening step of opening the raw material fiber, adding water and a binder to the opened fiber, Stirring, slurry preparation step of preparing the raw material slurry, the raw material slurry divided into two times, put into the mold, the first raw material slurry is charged, after dehydration, the heater is placed on the raw material sheet, Again, it can be manufactured by a molded body production process in which a raw material slurry is charged and dehydrated to produce a molded body, and a compression drying process in which the obtained molded body is compressed and dried to form a holding sealing material.

なお、以下の説明では、無機繊維としてアルミナとシリカの混合物を含む抄造シート材を製造する方法を例に説明するが、シート材の繊維材料は、これに限られるものではない。 In the following description, a method for producing a papermaking sheet material containing a mixture of alumina and silica as inorganic fibers will be described as an example. However, the fiber material of the sheet material is not limited to this.

まず、塊状凝集繊維を含む原料繊維を得るため、焼成シート状物を製作する。
最初に、塩基性塩化アルミニウム水溶液に、例えばアルミナ−シリカ組成比が60〜80:40〜20となるようにシリカゾルを添加し、アルミナ繊維前駆体用の溶液を調製する。特にアルミナ−シリカ組成比は、70〜74:30〜26程度であることがより好ましい。
First, in order to obtain the raw material fiber containing a lump aggregated fiber, a baking sheet-like thing is manufactured.
First, silica sol is added to a basic aluminum chloride aqueous solution so that, for example, the alumina-silica composition ratio is 60 to 80:40 to 20, thereby preparing a solution for an alumina fiber precursor. In particular, the alumina-silica composition ratio is more preferably about 70 to 74:30 to 26.

次に、このアルミナ繊維前駆体用の溶液に、ポリビニルアルコール等の有機重合体を加え、この液体を濃縮して紡糸液を調製する。さらにこの紡糸液を使用して、ブローイング法により紡糸を行う。 Next, an organic polymer such as polyvinyl alcohol is added to the alumina fiber precursor solution, and the liquid is concentrated to prepare a spinning solution. Further, using this spinning solution, spinning is performed by a blowing method.

ブローイング法とは、エアーノズルから吹き出される空気流と紡糸液供給ノズルから押し出される紡糸液流とによって、紡糸を行う方法である。エアーノズルからのスリットあたりのガス流速は、通常40〜200m/sである。また紡糸ノズルの直径は通常0.1〜0.5mmであり、紡糸液供給ノズル1本あたりの液量は、通常1〜120ml/h程度であるが、3〜50ml/h程度であることが好ましい。このような条件では、紡糸液供給ノズルから押し出される紡糸液は、スプレ状(霧状)となることなく十分に延伸され、また、繊維相互で溶着されにくいので、紡糸条件を最適化することにより、繊維径分布の狭い均一なアルミナ繊維前駆体を得ることができる。 The blowing method is a method in which spinning is performed by an air flow blown from an air nozzle and a spinning solution flow pushed out from a spinning solution supply nozzle. The gas flow rate per slit from the air nozzle is usually 40 to 200 m / s. The diameter of the spinning nozzle is usually 0.1 to 0.5 mm, and the amount of liquid per spinning solution supply nozzle is usually about 1 to 120 ml / h, but about 3 to 50 ml / h. preferable. Under such conditions, the spinning solution extruded from the spinning solution supply nozzle is sufficiently stretched without becoming sprayed (mist-like), and is difficult to weld between the fibers. A uniform alumina fiber precursor with a narrow fiber diameter distribution can be obtained.

紡糸が完了した上記アルミナ繊維前駆体を積層して、積層シートを製作する。さらに積層シートに対してニードリング処理を行う。ニードリング処理には、通常ニードリング装置が用いられる。 A laminated sheet is produced by laminating the alumina fiber precursors that have been spun. Further, a needling process is performed on the laminated sheet. A needling device is usually used for the needling process.

通常、ニードリング装置は、突き刺し方向(通常は上下方向)に往復移動可能なニードルボードと、積層シートの表面および裏面の両面側に設置された一対の支持板とで構成される。ニードルボードには、積層シートに突き刺すための多数のニードルが、例えば約25〜5000個/100cmの密度で取り付けられている。また各支持板には、ニードル用の多数の貫通孔が設けられている。従って、一対の支持板によって積層シートを両面から押さえつけた状態で、ニードルボードを積層シートの方に近づけたり遠ざけたりすることにより、ニードルが積層シートに抜き差しされ、無機繊維の交絡により形成された多数の交絡点が形成される。このようなニードリング処理によって生じた交絡点では、複雑に絡み合った繊維が積層方向に配向されており、後に、この交絡点部分の繊維を塊状凝集繊維として利用することができる。 Usually, a needling device is comprised by the needle board which can be reciprocated in the stab direction (usually up-down direction), and a pair of support plate installed in the double-sided side of the surface of a laminated sheet, and a back surface. A large number of needles for piercing the laminated sheet are attached to the needle board at a density of about 25 to 5000/100 cm 2 , for example. Each support plate is provided with a number of through holes for needles. Therefore, the needles are inserted into and removed from the laminated sheet by moving the needle board closer to or away from the laminated sheet while the laminated sheet is pressed from both sides by a pair of support plates. Are formed. At the entanglement points generated by such a needling treatment, the fibers entangled in a complicated manner are oriented in the stacking direction, and the fibers at the entanglement points can be used as the aggregated aggregate fibers later.

このようにニードリング処理の施された積層シートを常温から加熱し、最高温度1250℃程度で連続焼成することで、焼成シート状物が得られる。 In this way, the laminated sheet subjected to the needling treatment is heated from room temperature and continuously fired at a maximum temperature of about 1250 ° C., whereby a fired sheet-like product is obtained.

この焼成シート状物に含まれる繊維の平均繊維長は、20〜120mm程度である。なお無機繊維の平均直径は、特に限られないが、例えば、3〜10μm程度である。 The average fiber length of the fibers contained in the fired sheet is about 20 to 120 mm. The average diameter of the inorganic fibers is not particularly limited, but is about 3 to 10 μm, for example.

次に、得られた焼成シート状物を用いて開繊処理を行う。
開繊処理は、乾式開繊処理のみの単独で、又は、乾式開繊処理および湿式開繊処理の2段階処理で実施される。乾式開繊処理では、フェザーミル等の装置が使用され、前述の焼成シート状物が開繊される。なお、乾式開繊処理の前に、焼成シート状物を予め所望の寸法に粗切断しておいても良い。例えば、200mm×200mmの寸法の焼成シート状物を開始材料とした場合、乾式開繊処理によって、直径150mm程度の綿状の乾式開繊繊維が得られる。
Next, a fiber-opening process is performed using the obtained fired sheet-like material.
The opening process is carried out alone or in a two-stage process including a dry opening process and a wet opening process. In the dry-type opening process, an apparatus such as a feather mill is used to open the aforementioned fired sheet-like material. In addition, you may roughly cut the baking sheet-like material into a desired dimension beforehand before a dry-type fiber-opening process. For example, when a fired sheet-like material having a size of 200 mm × 200 mm is used as a starting material, a cotton-like dry-type spread fiber having a diameter of about 150 mm is obtained by the dry-type spread process.

一方、湿式開繊処理では、前述の乾式開繊処理によって得られた綿状の乾式開繊繊維が湿式開繊装置に投入され、さらに開繊が行われる。湿式開繊処理には、パルパーまたはミキサー等の湿式開繊装置が使用される。ここで、乾式開繊処理および/または湿式開繊処理の処理条件(例えば、処理速度、処理時間等)を変化させることにより、原料繊維に含まれる塊状凝集繊維の量を調整することができる。このような開繊処理を経て、所望の塊状凝集繊維を含む開繊繊維を得ることができる。 On the other hand, in the wet opening process, the cotton-like dry opening fiber obtained by the above-described dry opening process is put into a wet opening apparatus and further opened. In the wet opening process, a wet opening apparatus such as a pulper or a mixer is used. Here, the amount of the aggregated agglomerated fibers contained in the raw fiber can be adjusted by changing the processing conditions (for example, the processing speed, the processing time, etc.) of the dry-type opening process and / or the wet-type opening process. Through such an opening process, it is possible to obtain an opened fiber including a desired aggregated aggregated fiber.

次に、この開繊された繊維を用いて、原料スラリを調製する。
まず、水と、前述の開繊繊維を、その濃度が0.5〜2.0wt%程度となるように攪拌機を備えた容器に添加し、例えば1〜5分程度撹拌する。次に、この液体に、有機結合材をその濃度が4〜8wt%程度となるように添加し、1〜5分程度撹拌する。またこの液体に、無機結合材をその濃度が0.5〜1.0wt%程度となるように添加し、1〜5分程度撹拌する。さらに、この液体に、凝集剤をその濃度が0.5wt%程度となるように添加し、最大約2分間程度撹拌を行い、原料スラリを調製する。
Next, a raw material slurry is prepared using the opened fiber.
First, water and the above-mentioned spread fiber are added to a container equipped with a stirrer so that the concentration thereof is about 0.5 to 2.0 wt%, and stirred for about 1 to 5 minutes, for example. Next, an organic binder is added to the liquid so that its concentration is about 4 to 8 wt%, and the mixture is stirred for about 1 to 5 minutes. Moreover, an inorganic binder is added to this liquid so that the density | concentration will be about 0.5-1.0 wt%, and it stirs for about 1 to 5 minutes. Further, a flocculant is added to this liquid so that its concentration is about 0.5 wt%, and the mixture is stirred for about 2 minutes at maximum to prepare a raw material slurry.

無機結合材としては、例えば、アルミナゾルおよび/またはシリカゾル等が使用される。また有機結合材としては、ラテックス等が使用され、凝集剤としては、例えばパコール292等が使用される。 As the inorganic binder, for example, alumina sol and / or silica sol is used. As the organic binder, latex or the like is used, and as the flocculant, for example, Pacoll 292 or the like is used.

次に、得られた原料スラリを所望の形状の成型器に投入し、マット形状の原料シートを形成し、さらに脱水を行う。通常の場合、成型器の底部には、ろ過用金網(メッシュ寸法:30メッシュ)が設けられており、成形器内に添加された原料スラリ中の水分は、このろ過用金網を通り排出される。従って、このような成型器を使用することにより、原料シートの成形と脱水を同時に行うことができる。 Next, the obtained raw material slurry is put into a molding machine of a desired shape to form a mat-shaped raw material sheet, and further dewatered. In a normal case, a filtration wire mesh (mesh size: 30 mesh) is provided at the bottom of the molding machine, and moisture in the raw material slurry added to the molding machine is discharged through the filtration wire mesh. . Therefore, by using such a molding machine, the raw material sheet can be molded and dehydrated simultaneously.

次に、得られた原料シートの上に、図1(a)に示した形状のヒータ15を載置し、再び原料スラリを上記成形器に投入し、繊維を積層した後、成形と脱水とを行う。このようにして得られた、ヒータ15が内部に配設された原料シートを成型器から取り出し、プレス器等を用いて、厚さが0.3〜0.5倍程度になるように圧縮すると同時に、例えば90〜150℃の温度で、5分〜1時間、加熱、乾燥させることにより、本発明の内部にヒータが配設された保持シール材を得ることができる。
この後、有機バインダや無機バインダを保持シール材に添着させてもよい。
Next, the heater 15 having the shape shown in FIG. 1 (a) is placed on the obtained raw material sheet, the raw material slurry is again put into the former, the fibers are laminated, and molding and dehydration are performed. I do. When the raw material sheet in which the heater 15 is disposed in this way is taken out from the molding machine and compressed using a press or the like so that the thickness is about 0.3 to 0.5 times. At the same time, for example, by heating and drying at a temperature of 90 to 150 ° C. for 5 minutes to 1 hour, a holding sealing material in which a heater is disposed inside the present invention can be obtained.
Thereafter, an organic binder or an inorganic binder may be attached to the holding sealing material.

次に、この内部にヒータが配設された保持シール材が用いられた排ガス浄化装置について説明する。
本発明の排ガス浄化装置は、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする。
Next, an exhaust gas purification apparatus using a holding sealing material in which a heater is disposed will be described.
The exhaust gas purifying apparatus of the present invention comprises a casing, an exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and an inorganic fiber wound around the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing. An exhaust gas purifying apparatus comprising a mat-like holding sealing material, wherein a heater is disposed inside the mat constituting the holding sealing material.

図2は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図2に示すように、本発明の排ガス浄化装置100は、ケーシング120と、ケーシング120に収容された排ガス処理体130と、排ガス処理体130及びケーシング120の間に配設された、内部にヒータ15が配設された保持シール材110(図1に示す保持シール材10が配設されたもの)とを備えている。なお、ヒータ15の端部には外部端子16が接続され、外部端子16を介して導電線17が外部に導出されているが、ケーシング120には、導電線導出用の貫通孔が形成され、貫通孔に絶縁性セラミックからなる外部導出部材18が配設され、この外部導出部材18を介して導電線17が外部に導出されている。また、導電線17は、断線等を防止するために、ケーシング120の内部では、コイル状となっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 2, the exhaust gas purification apparatus 100 according to the present invention includes a casing 120, an exhaust gas treatment body 130 accommodated in the casing 120, and an internal heater disposed between the exhaust gas treatment body 130 and the casing 120. 15 is provided with a holding sealing material 110 (with a holding sealing material 10 shown in FIG. 1). The external terminal 16 is connected to the end of the heater 15 and the conductive wire 17 is led out to the outside via the external terminal 16, but the casing 120 has a through hole for leading the conductive wire, An external lead member 18 made of an insulating ceramic is disposed in the through hole, and the conductive wire 17 is led to the outside through the external lead member 18. The conductive wire 17 is coiled inside the casing 120 in order to prevent disconnection and the like.

排ガス処理体130は、多数のセル131がセル壁132を隔てて長手方向に並設された柱状のものであり、各々のセル131におけるいずれ端面にも封止材による目封じがなされておらず、開口している。なお、ケーシング120の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることになる。 The exhaust gas treating body 130 is a columnar shape in which a large number of cells 131 are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall 132 interposed therebetween, and no sealing is made on any end face of each cell 131 by a sealing material. Is open. The end of the casing 120 is connected to an introduction pipe for introducing the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and an exhaust pipe for discharging the exhaust gas that has passed through the exhaust gas purification device to the outside, if necessary. Become.

なお、図2に示す排ガス浄化装置100では、排ガス処理体130として、各々のセルにおけるいずれ端面にも封止材による目封じがなされていない触媒担体を用いているが、各々のセルにおけるいずれか一方の端面が封止材によって目封じされた排ガスフィルタ(ハニカムフィルタ)を用いてもよい。 In the exhaust gas purification apparatus 100 shown in FIG. 2, a catalyst carrier that is not sealed with a sealing material is used on any end face of each cell as the exhaust gas treatment body 130. An exhaust gas filter (honeycomb filter) whose one end face is sealed with a sealing material may be used.

図2に示す排ガス浄化装置100では、上述のように、保持シール材110として、図1に示したヒータ15を内部に備えるマット11が用いられている。 In the exhaust gas purifying apparatus 100 shown in FIG. 2, the mat 11 including the heater 15 shown in FIG. 1 is used as the holding sealing material 110 as described above.

上述した構成を有する排ガス浄化装置100を排ガスが通過する場合について、図2を参照して以下に説明する。
図2に示すように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置100に流入した排ガス(図2中、排ガスをGで示し、排ガスの流れを矢印で示す)は、排ガス処理体(触媒担体)130の排ガス流入側端面130aに開口した一のセル131に流入し、セル131に担持された触媒136と接触しながら、セル131中を通過し、排ガス流出側端面130bから排出される。この際、排ガス中のCOやHC、NOx等の有害なガス成分がセル壁132に担持された触媒136により浄化される。
The case where the exhaust gas passes through the exhaust gas purification apparatus 100 having the above-described configuration will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas purification apparatus 100 (in FIG. 2, the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) is an exhaust gas treatment body (catalyst carrier) 130. Flows into one cell 131 opened to the exhaust gas inflow side end face 130a, passes through the cell 131 while being in contact with the catalyst 136 carried by the cell 131, and is discharged from the exhaust gas outflow side end face 130b. At this time, harmful gas components such as CO, HC, and NOx in the exhaust gas are purified by the catalyst 136 supported on the cell wall 132.

本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材の内部にヒータ15が配設されているので、エンジン等の内燃機関を始動した直後や、ハイブリッドエンジンを搭載した自動車でエンジンが稼働していない場合等においても、ヒータ15により排ガス処理体(触媒担体)130の温度を活性化温度より高い温度に保つことが可能であり、有害なガス成分を充分に浄化することができる。 In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, since the heater 15 is disposed inside the holding sealing material, immediately after starting an internal combustion engine such as an engine, or when the engine is not operating in an automobile equipped with a hybrid engine, etc. The heater 15 can keep the temperature of the exhaust gas treating body (catalyst carrier) 130 at a temperature higher than the activation temperature, and can sufficiently purify harmful gas components.

次に、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体(触媒担体)及びケーシングについて説明する。
なお、排ガス浄化装置を構成する保持シール材の構成については、本発明の保持シール材として既に説明しているので省略する。
Next, an exhaust gas treatment body (catalyst carrier) and a casing constituting the exhaust gas purification apparatus of the present invention will be described.
In addition, about the structure of the holding sealing material which comprises an exhaust gas purification apparatus, since it has already demonstrated as the holding sealing material of this invention, it abbreviate | omits.

まず、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体について説明する。
図3は、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示す斜視図である。
図3に示すように、排ガス処理体(触媒担体)130は、主に多孔質セラミック等からなり、その形状は略円柱状である。なお、触媒担体130の外周には、触媒担体130の外周部を補強したり、形状を整えたり、触媒担体130の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層134が設けられていてもよい。
First, the exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification apparatus will be described.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 3, the exhaust gas treating body (catalyst carrier) 130 is mainly made of porous ceramic or the like, and has a substantially cylindrical shape. Note that an outer peripheral coat layer 134 may be provided on the outer periphery of the catalyst carrier 130 for the purpose of reinforcing the outer periphery of the catalyst carrier 130, adjusting the shape, or improving the heat insulation of the catalyst carrier 130. Good.

上記排ガス処理体に担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が挙げられる。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属等が挙げられ、さらには、ロジウム、鉄、バナジウム、銀、銅、セリウムの酸化物等が挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 Examples of the catalyst supported on the exhaust gas treating body include noble metals such as platinum, palladium, and rhodium. Other catalysts include, for example, alkali metals such as potassium and sodium, alkaline earth metals such as barium, and further oxides of rhodium, iron, vanadium, silver, copper and cerium. . These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

上記排ガス処理体の材料としては、例えば、炭化ケイ素又はケイ素含有炭化ケイ素挙げられるほか、他のセラミックとして、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、コージェライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。また、上記排ガス処理体は、金属製であってもよい。
なお、触媒担体130の内部の構成については、上述した本発明の排ガス浄化装置の説明で既に述べた通りである(図2参照)。
Examples of the material for the exhaust gas treatment body include silicon carbide or silicon-containing silicon carbide, and examples of other ceramics include nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, zirconium carbide, and carbonization. Examples thereof include carbide ceramics such as titanium, tantalum carbide, and tungsten carbide, and oxide ceramics such as cordierite and aluminum titanate. Further, the exhaust gas treating body may be made of metal.
The internal configuration of the catalyst carrier 130 is as already described in the above description of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention (see FIG. 2).

次に、本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングについて説明する。
ケーシング120は、主にステンレス、アルミニウム、鉄等の金属からなり、その形状は、図4に示すように、両端部の内径が中央部の内径よりも小さい略円筒状であってもよいし、また、内径が一定である略円筒状であってもよい。
ケーシングの内径(排ガス処理体を収容する部分の内径)は、排ガス処理体の端面の直径と排ガス処理体に巻付けられた状態の保持シール材(マット)の厚さとを合わせた長さより若干短くなっていることが好ましい。
Next, the casing which comprises the exhaust gas purification apparatus of this invention is demonstrated.
The casing 120 is mainly made of a metal such as stainless steel, aluminum, or iron, and the shape thereof may be a substantially cylindrical shape in which the inner diameter of both end portions is smaller than the inner diameter of the central portion, as shown in FIG. Moreover, the substantially cylindrical shape with a constant internal diameter may be sufficient.
The inner diameter of the casing (the inner diameter of the portion that accommodates the exhaust gas treatment body) is slightly shorter than the combined length of the end face diameter of the exhaust gas treatment body and the thickness of the holding sealing material (mat) wound around the exhaust gas treatment body. It is preferable that

続いて、本発明の排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
図4は、本発明の排ガス浄化装置の製造方法の一工程を模式的に示す斜視図である。図4では、内径が一定である略円筒状のケーシングを用いた例を示している。
Then, the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of this invention is demonstrated.
FIG. 4 is a perspective view schematically showing one step of the method for manufacturing the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. FIG. 4 shows an example using a substantially cylindrical casing having a constant inner diameter.

まず、上述した保持シール材の製造方法により、例えば、図1に示す内部にヒータが配設された保持シール材10を作製する。次に、保持シール材を構成するマット11を排ガス処理体(触媒担体)130の周囲に巻き付けることにより、巻付体(保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体)を作製する巻付工程を行う。
上記巻付工程では、従来公知の方法により作製した略円柱形状の排ガス処理体130の外周に、ヒータ15が配設されたマット11を凸部12と凹部13とが嵌合するようにして巻き付ける。その結果、保持シール材10が巻き付けられた排ガス処理体130である巻付体を作製することができる。
First, for example, the holding sealing material 10 in which the heater is disposed as shown in FIG. 1 is manufactured by the above-described manufacturing method of the holding sealing material. Next, a winding step for producing a wound body (exhaust gas treatment body around which the holding seal material is wound) is performed by winding the mat 11 constituting the holding seal material around the exhaust gas treatment body (catalyst carrier) 130. .
In the winding step, the mat 11 provided with the heater 15 is wound around the outer periphery of the substantially cylindrical exhaust gas treatment body 130 produced by a conventionally known method so that the convex portion 12 and the concave portion 13 are fitted. . As a result, a wound body that is the exhaust gas treating body 130 around which the holding sealing material 10 is wound can be manufactured.

排ガス処理体130の周囲にマット11を巻き付ける前に、マット表面の一部又は全体に接着剤を塗布し、塗付面を排ガス処理体130に接すように巻き付けてもよい。これにより、マット11が排ガス処理体130の周囲に巻き付けられた状態を維持することができる。
また、排ガス処理体130へのマット11の巻き付けを終了した後、接着テープ、紐、ベルト等の適当な手段を用い、マット11が排ガス処理体130の周囲に巻き付けられた状態を維持するようにしてもよい。例えば、接着テープを用いた場合には、嵌合部分の凸部と凹部の両方にテープが接着されるように接着テープを貼り付け、凸部が凹部に嵌合された状態が確実に維持されるようにする。
Before the mat 11 is wound around the exhaust gas treatment body 130, an adhesive may be applied to a part or the whole of the mat surface, and the coated surface may be wound so as to be in contact with the exhaust gas treatment body 130. Thereby, the state in which the mat 11 is wound around the exhaust gas treating body 130 can be maintained.
Further, after the winding of the mat 11 around the exhaust gas treatment body 130 is completed, an appropriate means such as an adhesive tape, a string, or a belt is used to maintain the state where the mat 11 is wound around the exhaust gas treatment body 130. May be. For example, when an adhesive tape is used, the adhesive tape is applied so that the tape is adhered to both the convex portion and the concave portion of the fitting portion, and the state where the convex portion is fitted to the concave portion is reliably maintained. So that

次に、作製した巻付体を、所定の大きさを有する略円筒状であって、主に金属等からなるケーシング120に収容する収容工程を行う。
収容後に保持シール材が圧縮され所定の反発力(すなわち、排ガス処理体を保持する力)を発揮するためには、ケーシング120の内径は、保持シール材110(10)を巻き付けた排ガス処理体130の保持シール材110の厚さを含めた最外径より少し小さくなっているが、上記の方法により作製した巻付体を圧力をかけてケーシング120の内部に圧入する。
以上の方法により、図2に示した排ガス浄化装置100を製造することができる。
Next, an accommodating process is performed in which the produced wound body is accommodated in a casing 120 that has a predetermined size and is mainly made of metal or the like.
In order to exhibit a predetermined repulsive force (that is, a force for holding the exhaust gas treating body) after the holding sealing material is compressed, the inner diameter of the casing 120 has an exhaust gas treating body 130 around which the holding sealing material 110 (10) is wound. Although the outermost diameter including the thickness of the holding sealing material 110 is slightly smaller than the outermost diameter, the wound body manufactured by the above method is pressed into the casing 120 by applying pressure.
By the above method, the exhaust gas purification apparatus 100 shown in FIG. 2 can be manufactured.

収容工程に関し、巻付体をケーシングに収容する方法としては、例えば、上記したケーシングの内部の所定の位置まで巻付体を圧入する圧入方式(スタッフィング方式)のほか、巻付体をケーシングの内部に挿入した後、ケーシングの内径を縮めるように外周側から圧縮するサイジング方式(スウェージング方式)、ケーシングを、第1のケーシング及び第2のケーシングの2つの部品に分離可能な形状としておき、巻付体を第1のケーシング上に載置した後に第2のケーシングを被せて密封するクラムシェル方式等が挙げられるが、本発明の排ガス浄化装置の製造方法においては、いずれの方法も採用することができる。 Regarding the housing process, as a method for housing the wound body in the casing, for example, in addition to the press-fitting method (stuffing method) in which the wound body is press-fitted to a predetermined position inside the casing, the wound body is placed inside the casing. After being inserted into the sizing method, a sizing method (swaging method) in which the inner diameter of the casing is compressed from the outer peripheral side, the casing is formed into a shape that can be separated into two parts, a first casing and a second casing. A clamshell method, in which the attached body is placed on the first casing and then covered with the second casing and sealed, may be used. In the method for manufacturing the exhaust gas purification apparatus of the present invention, any method may be adopted. Can do.

保持シール材が膨張材を含んでいると、この後、エンジンを始動する前に内部に配設されたヒータに通電することにより、膨張材が膨らむため、保持シール材の保持力を向上させることができ、排ガス処理体の把持を確実なものにすることができる。
また、同様に、保持シール材や排ガス処理体が有機バインダ等の有機物を含んでいる場合、エンジンを始動する前に内部に配設されたヒータに通電することにより、有機バインダ等の有機物を分解、消失させることができ、車両に取り付けられたセンサー等の誤動作を防止することができる。排ガス浄化装置を車両等に取り付ける前に、ヒータに通電して加熱する処理を行ってもよい。
If the holding sealing material contains an expanding material, the expanding material expands by energizing the heater disposed inside before starting the engine. Therefore, the exhaust gas treating body can be securely held.
Similarly, when the holding sealer or exhaust gas treatment body contains organic matter such as an organic binder, the organic matter such as the organic binder is decomposed by energizing the heater disposed inside before starting the engine. It can be eliminated, and malfunction of a sensor or the like attached to the vehicle can be prevented. Before attaching the exhaust gas purifying device to a vehicle or the like, a process of energizing and heating the heater may be performed.

以下に、本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法の作用効果について列挙する。
(1)本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材では、上記保持シール材が内部にヒータを備えているため、このヒータを用いることにより、任意のタイミングで上記排ガス処理体を加熱することができる。
従って、この保持シール材を使用した排ガス浄化装置では、エンジン等の内燃機関を始動した直後の排ガス処理体(触媒担体)の昇温のみでなく、ハイブリッド車両等のモータ及びエンジンを搭載した車両が、モータを稼働させており、エンジンが稼働していない時にも、所定の温度以上の温度を保つように排ガス処理体を加熱することができる。そのため、エンジンが稼働し始めた際、直ぐに排ガス処理体を排ガス浄化装置として機能させることができる。
Below, it enumerates about the operation effect of the maintenance seal material for exhaust gas purification devices of the present invention, the manufacturing method of the maintenance seal material, the exhaust gas purification device, and the manufacturing method of the exhaust gas purification device.
(1) In the holding sealing material for the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, since the holding sealing material includes a heater inside, the exhaust gas treating body can be heated at an arbitrary timing by using this heater. it can.
Therefore, in the exhaust gas purification apparatus using this holding sealing material, not only the temperature of the exhaust gas treatment body (catalyst carrier) immediately after starting the internal combustion engine such as the engine, but also a vehicle equipped with a motor and an engine such as a hybrid vehicle is provided. The exhaust gas treating body can be heated so as to maintain a temperature equal to or higher than a predetermined temperature even when the motor is operated and the engine is not operated. Therefore, when the engine starts to operate, the exhaust gas treating body can immediately function as an exhaust gas purification device.

(2)本発明の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、排ガス処理体を昇温させる手段として、排ガス処理体の周囲に配設されたヒータを用いており、このヒータと電源とは、接続部材等を用いて容易に接続させることができるので、接続不良が発生するおそれが殆どなく、確実に排ガス処理体を加熱することができる。 (2) In the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material of the present invention, a heater disposed around the exhaust gas treatment body is used as means for raising the temperature of the exhaust gas treatment body. Since it can be easily connected using a connecting member or the like, there is almost no risk of connection failure, and the exhaust gas treating body can be reliably heated.

(3)本発明の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、ケーシングや保持シール材に大きな孔を形成し、外部から電極部材を排ガス処理体に当接させる必要がないので、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシング内部に収容する方法として、圧入等の種々の方法をとることができ、収容方法の選択の範囲が拡がる。 (3) In the exhaust gas purifying apparatus using the holding sealing material of the present invention, a large hole is formed in the casing and the holding sealing material, and it is not necessary to bring the electrode member into contact with the exhaust gas treating body from the outside. As a method for accommodating the wound exhaust gas treating body in the casing, various methods such as press-fitting can be taken, and the range of selection of the accommodating method is expanded.

(4)本発明の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、保持シール材に孔を形成して保温面積を減少させる必要がないので、上記保持シール材により充分に排ガス処理体を保温することが可能な排ガス浄化装置を提供することができる。また、保持シール材の面積を減少させないため、保持シール材の反発力が減少することはなく、その結果、排ガス処理体の脱落が発生するおそれがなく、確実に排ガス処理体を保持することができる。 (4) In the exhaust gas purifying apparatus using the holding sealing material of the present invention, it is not necessary to form a hole in the holding sealing material to reduce the heat insulation area, so that the exhaust gas treating body is sufficiently warmed by the holding sealing material. It is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of performing the above. Further, since the area of the holding sealing material is not reduced, the repulsive force of the holding sealing material is not reduced, and as a result, the exhaust gas treating body is not likely to drop off, and the exhaust gas treating body can be reliably held. it can.

(5)本発明の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、排ガス処理体を発熱させないので、排ガス処理体の材料は、導電性のものに限られず、コージェライト等の絶縁製の材料からなる排ガス処理体も使用することができ、排ガス浄化装置の設計の自由度を確保することができる。 (5) In the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material of the present invention, the exhaust gas treatment body does not generate heat, so the material of the exhaust gas treatment body is not limited to a conductive material, and is made of an insulating material such as cordierite. An exhaust gas treatment body can also be used, and the degree of freedom in designing the exhaust gas purification device can be ensured.

(6)本発明の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、ヒータが保持シール材の内部に配設されているので、排ガス処理体がヒータと接触するおそれはなく、排ガス処理体としてコージェライト等の絶縁材料からなるもののみでなく、導電性を有する金属製のものや炭化ケイ素等の導電性セラミックからなるものも、排ガス処理体として用いることができ、排ガス処理体の選択の範囲が拡がる。 (6) In the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material of the present invention, since the heater is disposed inside the holding sealing material, there is no possibility that the exhaust gas treating body contacts the heater, and cordierite is used as the exhaust gas treating body. As well as those made of insulating materials such as those made of conductive metals and those made of conductive ceramics such as silicon carbide can be used as exhaust gas treatment bodies, and the range of selection of exhaust gas treatment bodies is expanded. .

(7)本発明の保持シール材の製造方法では、抄造法により無機繊維からなる保持シール材を作製する途中で無機繊維の積層を、一時中断し、ヒータを無機繊維の積層体の上に載置し、その後、さらに抄造法を続行して無機繊維を積層させることにより保持シール材を完成するので、ヒータを保持シール材の中に埋設させる工程を経ることなく、ヒータが内部に配設された保持シール材を作製することができる。このため、比較的容易に、ヒータが内部に配設された保持シール材を作製することができる。 (7) In the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention, the lamination of the inorganic fibers is temporarily interrupted during the production of the holding sealing material made of inorganic fibers by the paper making method, and the heater is mounted on the laminated body of inorganic fibers. After that, the paper making process is continued to complete the holding sealing material by laminating inorganic fibers, so that the heater is disposed inside without passing through the process of embedding the heater in the holding sealing material. A holding sealing material can be produced. For this reason, the holding sealing material in which the heater is disposed can be produced relatively easily.

次に、上述した本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、上記保持シール材が用いられた排ガス浄化装置、排ガス浄化装置の製造方法とは異なる以下の例について図面を参照しながら説明する。 Next, the following example is different from the above-described holding sealing material for the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the manufacturing method of the holding sealing material, the exhaust gas purifying apparatus using the holding sealing material, and the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus. This will be described with reference to the drawings.

まず、保持シール材について説明する。
この例における保持シール材では、保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されている点で、最初に説明した保持シール材と同様であるが、ヒータの形状(パターン)が最初に説明した保持シール材と異なる。
First, the holding sealing material will be described.
The holding sealing material in this example is the same as the holding sealing material described above in that the heater is disposed inside the mat that constitutes the holding sealing material, but the shape (pattern) of the heater is the first. Different from the holding seal material described.

このように、この例では、ヒータの形状が異なるほかは、最初に説明した保持シール材と同様に構成されているので、ヒータ以外の部分についての説明は省略し、ヒータのみについて説明する。 Thus, in this example, except that the shape of the heater is different, it is configured in the same manner as the holding sealing material described at the beginning. Therefore, description of portions other than the heater will be omitted, and only the heater will be described.

この保持シール材では、図5(a)又は図5(b)に示す形状(パターン)を有するヒータが用いられている。
図5(a)に示す保持シール材20を構成するマット21では、ヒータ25が屈曲部を介して長手方法に繰り返し進展する形状を有している。図5(a)に示すような形状のヒータ25であるとヒータがより広い部分をカバーすることができ、効率の良い加熱が可能である。また、マットを排ガス処理体に巻き付ける際の引っ張り力に対しても柔軟に伸展することが可能でありヒータの断線を防止することができる。
In this holding sealing material, a heater having a shape (pattern) shown in FIG. 5A or 5B is used.
In the mat 21 constituting the holding sealing material 20 shown in FIG. 5A, the heater 25 has a shape that repeatedly progresses in the longitudinal direction via the bent portion. If the heater 25 has a shape as shown in FIG. 5A, the heater can cover a wider part, and efficient heating is possible. Moreover, it is possible to extend flexibly against the pulling force when the mat is wound around the exhaust gas treating body, and the disconnection of the heater can be prevented.

図5(b)に示す保持シール材30を構成するマット31では、ヒータ35が短いインターバルで屈曲を繰り返しながら長手方向に垂直(幅方向)に進展するパターンが長手方向に繰り返される形状を有している。図5(b)に示すヒータ35は、2個のヒータ35から構成されており、電源と2個のヒータを並列で接続する構成となっている。抵抗パターンの抵抗が大きく、長い抵抗体では充分に加熱を行うことが難しい場合には、図5(b)に示すように抵抗体を幾つかに分割してもよい。
なお、図5(a)及び図5(b)では図示はしていないが、図1に示したヒータ15と同様に、ヒータの端部には、外部端子が接続され、外部端子には導電線が接続されている。
The mat 31 constituting the holding sealing material 30 shown in FIG. 5 (b) has a shape in which a pattern in which the heater 35 repeats bending in a short interval and progresses perpendicularly to the longitudinal direction (width direction) is repeated in the longitudinal direction. ing. The heater 35 shown in FIG. 5B is composed of two heaters 35, and is configured to connect a power source and two heaters in parallel. When the resistance of the resistance pattern is large and it is difficult to sufficiently heat with a long resistor, the resistor may be divided into several parts as shown in FIG.
Although not shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), an external terminal is connected to the end of the heater, and the external terminal is electrically conductive, like the heater 15 shown in FIG. The line is connected.

この保持シール材の内部に配設されるヒータ25、35を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、カンタル線、ニクロム線等が挙げられ、また、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、モリブデン、クロム、鉄、アルミニウム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種からなるもの、炭化ケイ素等の導電性セラミック等が挙げられる。
保持シール材中のヒータの位置は、最初に説明した保持シール材と同様でよい。
Although the material which comprises the heaters 25 and 35 arrange | positioned inside this holding sealing material is not specifically limited, For example, a Kanthal wire, a nichrome wire etc. are mentioned, Moreover, gold | metal | money, silver, platinum, Examples thereof include those composed of at least one selected from the group consisting of palladium, lead, tungsten, molybdenum, chromium, iron, aluminum and nickel, and conductive ceramics such as silicon carbide.
The position of the heater in the holding sealing material may be the same as that of the holding sealing material described first.

次に、保持シール材の製造方法について説明する。
この保持シール材の製造方法では、最初に説明した保持シール材の製造方法の(B)及び(C)の方法について詳しく説明する。
Next, a method for manufacturing the holding sealing material will be described.
In the manufacturing method of the holding sealing material, the methods (B) and (C) of the manufacturing method of the holding sealing material described first will be described in detail.

まず、最初に説明した保持シール材の製造方法の場合と同様に、塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して3〜10μmの平均繊維径を有する無機繊維前駆体を作製する。次に、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、これにニードルパンチング処理を施し、その後、焼成処理を施すことにより保持シール材用のマットの作製が完了する。 First, as in the case of the method for producing the holding sealing material described at the beginning, a spinning mixture made from a basic aluminum chloride aqueous solution and silica sol or the like is spun by a blowing method to have an average fiber diameter of 3 to 10 μm. An inorganic fiber precursor is produced. Next, the inorganic fiber precursor is compressed to produce a continuous sheet of a predetermined size, which is subjected to needle punching, and then fired to produce a mat for a holding sealing material. Is completed.

ヒータとしては、市販のものを使用してもよいが、ヒータを製造する際には、上記した金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、モリブデン、クロム、鉄、アルミニウム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種の金属からなる金属粒子、樹脂、溶剤等を含んだ導体ペーストを有機シート等の支持体の表面に図5(a)及び(b)に示したようなパターンとなるように印刷し、乾燥させて抵抗パターンとし、この抵抗パターンを焼成してヒータとする。 As the heater, a commercially available one may be used, but when manufacturing the heater, from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, lead, tungsten, molybdenum, chromium, iron, aluminum and nickel described above. A conductive paste containing metal particles made of at least one selected metal, a resin, a solvent and the like is formed on the surface of a support such as an organic sheet to have a pattern as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Printed on and dried to form a resistance pattern, and this resistance pattern is baked to form a heater.

上記導体ペーストとしては特に限定されないが、導電性を確保するため金属粒子が含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが好ましい。 Although it does not specifically limit as said conductor paste, In addition to containing a metal particle in order to ensure electroconductivity, what contains resin, a solvent, a thickener, etc. is preferable.

これら金属粒子の粒径は、0.1〜100μmが好ましい。0.1μm未満と微細すぎると、酸化されやすく、一方、100μmを超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるからである。 The particle diameter of these metal particles is preferably 0.1 to 100 μm. If it is too fine, less than 0.1 μm, it is easy to oxidize, while if it exceeds 100 μm, it becomes difficult to sinter and the resistance value increases.

上記金属粒子の形状は、球状であっても、リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよい。
上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン片状物との混合物の場合は、金属粒子間に金属酸化物等を挿入しやすくなり、抵抗値を大きくすることができるため有利である。
導体ペーストに使用される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等が挙げられる。
The metal particles may be spherical or flake shaped. When these metal particles are used, it may be a mixture of the sphere and the flakes.
When the metal particles are in the form of flakes, or a mixture of spheres and flakes, it is advantageous because metal oxides can be easily inserted between the metal particles and the resistance value can be increased. is there.
Examples of the resin used for the conductor paste include an epoxy resin and a phenol resin. Moreover, as a solvent, isopropyl alcohol etc. are mentioned, for example. A cellulose etc. are mentioned as a thickener.

ヒータを配設する方法として、最初に説明した保持シール材の製造方法の(A)に示した方法を採用する場合には、以下のような方法をとる。すなわち、ヒータ25、35が柔らかい線状体からなるものである場合には、上述の方法により作製したマットの内部に、ヒータ25、35の先端を突き刺し、図5(a)及び(b)に示した形状になるように、保持シール材10の内部でヒータ25、35を屈曲させながら、その先端を進行させていき、ヒータが内部に配設された保持シール材を得る。この場合、図1に示したヒータ15を採用してもよい。 When the method shown in (A) of the manufacturing method of the holding sealing material described first is adopted as a method of disposing the heater, the following method is taken. That is, in the case where the heaters 25 and 35 are made of a soft linear body, the tips of the heaters 25 and 35 are pierced into the mat produced by the above-described method, as shown in FIGS. While the heaters 25 and 35 are bent inside the holding sealing material 10 so as to have the shape shown, the tips thereof are advanced to obtain a holding sealing material in which the heater is disposed. In this case, the heater 15 shown in FIG. 1 may be employed.

また、最初に説明した保持シール材の製造方法の(B)に示した方法を採用する場合には、以下のような方法をとる。すなわち、上述の方法により作製した2層のマットを用意し、図5(a)及び(b)又は図1に示した形状のヒータ15、25、35を2層のマットで狭持することにより、ヒータが内部に配設された保持シール材を完成させる。 Moreover, when employ | adopting the method shown to (B) of the manufacturing method of the holding sealing material demonstrated initially, the following methods are taken. That is, a two-layer mat prepared by the above-described method is prepared, and the heaters 15, 25, and 35 having the shapes shown in FIGS. 5A and 5B or FIG. Then, the holding sealing material in which the heater is disposed is completed.

この場合には、2層のマットを一体化させるための工夫が必要であり、その方法としては、例えば、2層のマットが互いに接触する部分に接着剤を塗布して接着させる方法、2層のマットを積層した後にニードルパンチング処理を行う方法、糸等を用いて2層のマットを積層した後に糸で縫い合わせることにより、2層のマットを一体化させる方法、帯状の有機フィルムや紙(テープバンド)などを複数層重ねたマットの幅方向に巻き付けることにより複数層のマットを結束し、一体化させる方法等が挙げられる。 In this case, it is necessary to devise a method for integrating the two-layer mats. As the method, for example, a method in which an adhesive is applied to a portion where the two-layer mats are in contact with each other and the two-layer mats are bonded. A method of performing needle punching after laminating mats, a method of integrating two mats by laminating two mats using threads etc., and then stitching them together with a thread, strip-like organic film or paper (tape For example, a method of binding and integrating a plurality of layers of mats by winding a plurality of layers in the width direction of the mats.

接着剤や糸が有機物であると、保持シール材をケーシングの内部に配設して排ガス浄化装置を作製した後、排ガスが排ガス浄化装置を通過すると、接着剤や糸が分解、消失するが、ヒータ15を内部に有する保持シール材10をケーシングの内部に収容する際に、ずれや剥離が生じなければ、ケーシングの内部に収容した後、接着剤や糸が消失しても、最早、ずれや剥離は生じにくく、大きな問題は発生しない。 If the adhesive or thread is organic, a holding sealing material is disposed inside the casing to produce an exhaust gas purification device, and then the exhaust gas passes through the exhaust gas purification device. When the holding sealing material 10 having the heater 15 inside is accommodated in the casing, if there is no deviation or peeling, even if the adhesive or thread disappears after being accommodated in the casing, Peeling does not occur easily and no major problem occurs.

次に、上記持シール材が用いられた排ガス浄化装置は、最初に説明した排ガス浄化装置と同様に構成されているので、説明を省略することにする。 Next, since the exhaust gas purification apparatus using the holding sealing material is configured in the same manner as the exhaust gas purification apparatus described first, the description thereof will be omitted.

上記保持シール材が用いられた排ガス浄化装置の製造方法に関し、保持シール材の製造方法が最初に説明した保持シール材の製造方法の場合と異なるが、保持シール材の製造方法については、上記の部分で既に説明している。その他の部分は、最初に説明した保持シール材の製造方法の場合と同様である。従って、ここでは、排ガス浄化装置の製造方法の説明を省略することとする。 Regarding the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus using the holding sealing material, the manufacturing method of the holding sealing material is different from the manufacturing method of the holding sealing material described first. Already explained in part. Other portions are the same as those in the manufacturing method of the holding sealing material described first. Therefore, description of the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus is omitted here.

以下に、本発明の排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法の別の一例の作用効果について列挙する。
この別の一例では、最初の説明において記載した(1)〜(6)の効果を発揮することができるとともに、さらに、以下の効果を発揮することができる。
(8)この保持シール材の製造方法で、ヒータを2層のマットで狭持した後、2層のマットの一体化処理を行う方法を採用した場合、厚さの薄い保持シール材を作製するほかは、特に特別の方法を用いることなく、保持シール材の内部にヒータが配設された保持シール材を得ることができる。
In the following, the effects of another example of the holding sealing material for the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the manufacturing method of the holding sealing material, the exhaust gas purifying apparatus, and the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus will be listed.
In another example, the effects (1) to (6) described in the first description can be exhibited, and further, the following effects can be exhibited.
(8) In this method of manufacturing the holding sealing material, when the heater is sandwiched between the two layers of mat and the method of integrating the two layers of mat is adopted, a thin holding sealing material is produced. Otherwise, a holding sealing material in which a heater is disposed inside the holding sealing material can be obtained without using a special method.

以下、本発明の実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
本実施例では、本発明の実施形態をより具体的に開示した排ガス浄化装置用の保持シール材、該保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
(実施例1)
Examples that specifically disclose the embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
In this example, a holding sealing material for an exhaust gas purifying apparatus, a method for manufacturing the holding sealing material, an exhaust gas purifying apparatus, and a method for manufacturing the exhaust gas purifying apparatus that more specifically disclose the embodiment of the present invention will be described.
Example 1

(a)保持シール材作製工程
以下の手順により内部にマットが配設された保持シール材を作製した。
(a−1)紡糸工程
Al含有量が70g/lであり、Al:Cl=1:1.8(原子比)となるように調製した塩基性塩化アルミニウム水溶液に対して、焼成後の無機繊維における組成比が、Al:SiO=72:28(重量比)となるようにシリカゾルを配合し、さらに、有機重合体(ポリビニルアルコール)を適量添加してアルミナ繊維前駆体用の溶液を調製した。
得られた混合液を濃縮して紡糸液とし、この紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して平均繊維径が5.1μmであるアルミナ繊維前駆体を作製した。
(A) Holding sealing material production process A holding sealing material having a mat disposed therein was produced by the following procedure.
(A-1) Spinning Step Inorganic fibers after firing with respect to a basic aluminum chloride aqueous solution prepared so that the Al content is 70 g / l and Al: Cl = 1: 1.8 (atomic ratio) A silica sol was blended so that the composition ratio in Al 2 O 3 : SiO 2 = 72: 28 (weight ratio) was added, and an organic polymer (polyvinyl alcohol) was added in an appropriate amount to prepare a solution for an alumina fiber precursor. Was prepared.
The obtained mixed solution was concentrated to obtain a spinning solution, and the spinning mixture was spun by a blowing method to prepare an alumina fiber precursor having an average fiber diameter of 5.1 μm.

(a−2)圧縮工程
上記工程(a−1)で得られたアルミナ繊維前駆体を積層、圧縮して、積層シートを作製した。
(A-2) Compression step The alumina fiber precursor obtained in the above step (a-1) was laminated and compressed to produce a laminated sheet.

(a−3)ニードルパンチング工程
上記工程(a−2)で得られたシート状物に対して、以下に示す条件を用いて連続的にニードルパンチング処理を行ってニードルパンチング処理体を作製した。
まず、ニードルが21個/cmの密度で取り付けられたニードルボードを準備した。次に、このニードルボードをシート状物の一方の表面の上方に配設し、ニードルボードをシート状物の厚さ方向に沿って一回上下させることによりニードルパンチング処理を行い、ニードルパンチング処理体を作製した。この際、ニードルの先端部分に形成されたバーブがシート状物の反対側の表面に完全に貫出するまでニードルを貫通させた。
(A-3) Needle punching process The needle punching process body was produced by performing a needle punching process continuously on the sheet-like material obtained in the above-mentioned process (a-2) under the following conditions.
First, a needle board to which needles were attached at a density of 21 pieces / cm 2 was prepared. Next, the needle board is disposed above the one surface of the sheet-like material, and the needle board is moved up and down once along the thickness direction of the sheet-like material to perform needle punching treatment. Was made. At this time, the needle was penetrated until the barb formed at the tip of the needle completely penetrated the surface on the opposite side of the sheet-like material.

(a−4)焼成工程
上記工程(a−3)で得られたニードルパンチング処理体を最高温度1250℃で連続して焼成し、アルミナとシリカとを72重量部:28重量部で含む無機繊維からなる焼成シート状物を製造した。無機繊維の平均繊維径は、5.1μmであり、無機繊維径の最小値は、3.2μmであった。このようにして得られたアルミナ繊維は、嵩密度が0.15g/cmであり、目付量が1400g/mであった。
(A-4) Firing step Inorganic fiber containing 72 parts by weight and 28 parts by weight of alumina and silica by continuously firing the needle punched body obtained in the step (a-3) at a maximum temperature of 1250 ° C. The baked sheet-like material which consists of was manufactured. The average fiber diameter of the inorganic fibers was 5.1 μm, and the minimum value of the inorganic fiber diameter was 3.2 μm. The alumina fiber thus obtained had a bulk density of 0.15 g / cm 3 and a basis weight of 1400 g / m 2 .

(a−5)開繊処理及びスラリ調製工程
(a−4)で得られた焼成シート状物に対し、フェザーミルを用いて開繊処理を行い、この開繊された繊維と水とを、繊維の濃度が1.5wt%となるように攪拌機に添加し、5分間撹拌した。次に、この液体に、アクリルゴムを水に分散させたラテックス(日本ゼオン株式会社製 LX−811H)をその濃度が6wt%となるように添加し、5分間撹拌した。この液体に、シリカゾルをその濃度が0.8wt%となるように添加し、1〜5分程度撹拌した。さらに、この液体に、凝集剤としてパコール292(シバスペシャリティ(Ciba Specialty Chemicals)社製)を、その濃度が0.5wt%となるように添加し、約2分間程度撹拌を行い、原料スラリを調製した。
(A-5) Opening treatment and slurry preparation step (a-4) For the fired sheet-like material obtained by performing the opening treatment using a feather mill, the opened fiber and water, It added to the stirrer so that the density | concentration of a fiber might be 1.5 wt%, and it stirred for 5 minutes. Next, latex (LX-811H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) in which acrylic rubber was dispersed in water was added to this liquid so that the concentration thereof was 6 wt%, and the mixture was stirred for 5 minutes. To this liquid, silica sol was added so that its concentration was 0.8 wt%, and the mixture was stirred for about 1 to 5 minutes. In addition, Pacol 292 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a flocculant is added to this liquid so that the concentration is 0.5 wt%, and stirring is performed for about 2 minutes to prepare a raw material slurry. did.

(a−6)積層工程
得られた原料スラリをマットの形状と同形状の成形器に投入し、所定形状の原料シートを形成し、さらに脱水を行った。このとき原料シートの厚さは、マットを完成させた際の半分程度の厚さであった。
次に、この原料シートの上にカンタル線からなる図1に示した形状のヒータ15を載置し、もう一度、原料スラリを成形器に投入して脱水を行い、内部にヒータ15が配設された原料シートを作製した。
(A-6) Lamination process The obtained raw material slurry was put into a molding machine having the same shape as that of the mat to form a raw material sheet having a predetermined shape, followed by dehydration. At this time, the thickness of the raw material sheet was about half that when the mat was completed.
Next, the heater 15 having the shape shown in FIG. 1 made of Kanthal wire is placed on the raw material sheet, and once again the raw material slurry is put into the molding machine for dehydration, and the heater 15 is disposed inside. A raw material sheet was prepared.

(a−7)圧縮、乾燥工程
この原料シートを成形器から取り出し、プレス器により圧縮するとともに、150℃の温度で40分間加熱、乾燥させ、ヒータ15が内部に配設された、平面視寸法が全長330mm×幅100mmであって、一端に、長さLが35mm、幅Wが33mmの凸部13が形成され、他端にこの凸部12と嵌合する凹部13が成形された保持シール材の作製を完了した。
(A-7) Compression and drying process The raw material sheet is taken out from the molding machine, compressed by a press machine, heated and dried at a temperature of 150 ° C. for 40 minutes, and the heater 15 is disposed inside. Is a holding seal in which a protrusion 13 having a length L of 35 mm and a width W of 33 mm is formed at one end, and a recess 13 to be fitted to the protrusion 12 is formed at the other end. The material production was completed.

(b)排ガス浄化装置作製工程
(b−1)保持シール材巻き付け工程
上記工程により作製された内部にヒータが配設された保持シール材10を、直径100mm、長さ100mmの排ガス処理体(コージェライト製触媒担体)130の側面に巻き付けた。
(b−2)保持シール材及び排ガス処理体のケーシングへの収容
保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を圧入方式によりケーシングに収容し、排ガス浄化装置を作製した。
なお、ケーシングには、ヒータを外部に導出するための貫通孔を形成し、該貫通孔に絶縁性セラミックからなる外部導出部材を配設し、外部端子及び外部導出部材を介してヒータからの導電線を外部に導出した。
(B) Exhaust gas purification device manufacturing process (b-1) Holding sealing material winding process The holding sealing material 10 in which a heater is disposed in the inside manufactured by the above-mentioned process is treated with an exhaust gas treating body (corge having a diameter of 100 mm and a length of 100 mm). Wound around the side of a light catalyst carrier 130).
(B-2) Accommodating holding sealing material and exhaust gas treating body in casing The exhaust gas treating body around which the holding sealing material was wound was accommodated in the casing by a press-fitting method to produce an exhaust gas purification device.
The casing is formed with a through-hole for leading the heater to the outside, and an external lead-out member made of an insulating ceramic is disposed in the through-hole to conduct electricity from the heater via the external terminal and the external lead-out member. The line was derived to the outside.

(触媒担体として性能の確認)
このようにして得られた排ガス浄化装置に関し、実験用の内燃機関の排気通路に設置し、ヒータに電圧を印加し、排気ガスを流しながら、排ガス浄化装置を構成する触媒担体の温度を測定したところ、いずれも15秒以内で、触媒として機能する400℃に到達し、触媒担体が短時間に迅速に昇温することが確認された。
(Verification of performance as a catalyst carrier)
With regard to the exhaust gas purification device thus obtained, the temperature of the catalyst carrier constituting the exhaust gas purification device was measured while being installed in the exhaust passage of an experimental internal combustion engine, applying a voltage to the heater, and flowing the exhaust gas. However, it was confirmed that in either case, the temperature reached 400 ° C. functioning as a catalyst within 15 seconds, and the temperature of the catalyst carrier rapidly increased in a short time.

10、20、30 保持シール材
11、21,31 マット
12 凸部
13 凹部
15、25、35 ヒータ
16 外部端子
17 導電線
18 外部導出部材
100 排ガス浄化装置
110(10) 保持シール材
120 ケーシング
130 排ガス処理体
130a 排ガス流入側端面
130b 排ガス流出側端面
131 セル
132 セル壁
134 外周コート層
136 触媒
10, 20, 30 Holding sealing material 11, 21, 31 Mat 12 Protruding portion 13 Recessing portions 15, 25, 35 Heater 16 External terminal 17 Conducting wire 18 External lead-out member 100 Exhaust gas purification device 110 (10) Holding sealing material 120 Casing 130 Exhaust gas Treated body 130a Exhaust gas inflow side end surface 130b Exhaust gas outflow side end surface 131 Cell 132 Cell wall 134 Outer peripheral coat layer 136 Catalyst

Claims (14)

無機繊維からなるマット状の保持シール材であって、
前記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする排ガス浄化装置用の保持シール材。
A mat-like holding sealing material made of inorganic fibers,
A holding sealing material for an exhaust gas purifying apparatus, wherein a heater is disposed inside a mat constituting the holding sealing material.
前記ヒータは、保持シール材の厚さに対して、15〜50%の位置に配設されている請求項1に記載の保持シール材。 The holding sealing material according to claim 1, wherein the heater is disposed at a position of 15 to 50% with respect to a thickness of the holding sealing material. 前記ヒータはカンタル線からなる請求項1又は2に記載の保持シール材。 The holding sealing material according to claim 1, wherein the heater is made of Kanthal wire. 前記ヒータは、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、モリブデン、クロム、鉄、アルミニウム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種からなる請求項1又は2に記載の保持シール材。 The holding sealing material according to claim 1 or 2, wherein the heater is made of at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, lead, tungsten, molybdenum, chromium, iron, aluminum, and nickel. 前記無機繊維は、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、シリカ繊維、及び、生体溶解性繊維からなる群から選択される少なくとも一種の無機繊維である請求項1〜4のいずれかに記載の保持シール材。 The holding sealing material according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic fiber is at least one inorganic fiber selected from the group consisting of alumina fiber, alumina-silica fiber, silica fiber, and biosoluble fiber. . 前記ヒータは、前記保持シール材の全体に配設されている請求項1〜5のいずれかに記載の保持シール材。 The holding sealing material according to claim 1, wherein the heater is disposed on the entire holding sealing material. さらに膨張材として、バーミキュライト、ベントナイト、金雲母、パーライト、膨脹性黒鉛、および膨脹性フッ化雲母からなる群から選定された少なくとも一種の材料が含まれている請求項1〜6のいずれかに記載の保持シール材。 Furthermore, as an expansion | swelling material, at least 1 type of material selected from the group which consists of vermiculite, bentonite, phlogopite, pearlite, expansive graphite, and expansible fluoride mica is contained in any one of Claims 1-6. Holding sealing material. さらに、ニードルパンチング処理が施されている請求項1〜7のいずれかに記載の保持シール材。 Furthermore, the holding sealing material in any one of Claims 1-7 to which the needle punching process is performed. 請求項1〜8のいずれかに記載の保持シール材の製造方法であって、
前記保持シール材の製造は、抄造法を用いて行い、
目的とする厚さより薄い無機繊維の積層体を作成する工程と、
得られた前記無機繊維の積層体の上にヒータを載置する工程と、
ヒータが載置された前記無機繊維の積層体の上に、さらに無機繊維を積層する工程とを含むことを特徴とする排ガス浄化装置用の保持シール材の製造方法。
A method for producing the holding sealing material according to claim 1,
The holding sealing material is manufactured using a papermaking method,
Creating a laminate of inorganic fibers thinner than the target thickness;
A step of placing a heater on the obtained laminate of inorganic fibers;
And a step of further laminating inorganic fibers on the laminate of inorganic fibers on which a heater is placed. A method for producing a holding sealing material for an exhaust gas purification apparatus.
ケーシングと、
前記ケーシングに収容された排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、前記排ガス処理体及び前記ケーシングの間に配設された無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材を構成するマットの内部にヒータが配設されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
A casing,
An exhaust gas treating body housed in the casing;
An exhaust gas purification apparatus comprising a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers wound around the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing,
An exhaust gas purifying apparatus, wherein a heater is disposed inside a mat constituting the holding sealing material.
前記マットの内部のヒータの位置は、排ガス処理体側からのヒータの位置が保持シール材の厚さに対して15〜50%の位置にある請求項10に記載の排ガス浄化装置。 The exhaust gas purifying apparatus according to claim 10, wherein the heater inside the mat is located at a position where the heater from the exhaust gas treating body side is 15 to 50% of the thickness of the holding sealing material. 前記排ガス処理体を構成する材料として、コージェライト、炭化ケイ素、又は、金属が使用されている請求項10又は11に記載の排ガス浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus according to claim 10 or 11, wherein cordierite, silicon carbide, or metal is used as a material constituting the exhaust gas treating body. 請求項10〜12のいずれかに記載の排ガス浄化装置の製造方法であって、
抄造法により内部にヒータが配設された無機繊維からなる保持シール材を作製する保持シール材作製工程と、
作製された前記保持シール材を前記排ガス処理体の周囲に巻き付ける巻付工程と、
前記保持シール材がその周囲に巻き付けられた前記排ガス処理体をケーシング内部に収容する収容工程とを含み、
前記保持シール材作製工程は、さらに、
目的とする厚さより薄い無機繊維の積層体を作成する工程と、
得られた前記無機繊維の積層体の上にヒータを載置する工程と、
ヒータが載置された前記無機繊維の積層体の上に、さらに無機繊維を積層する工程とを含むことを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。
It is a manufacturing method of the exhaust gas purification device according to any one of claims 10 to 12,
A holding sealing material production process for producing a holding sealing material made of inorganic fibers having a heater disposed therein by a papermaking method;
A winding step of winding the produced holding sealing material around the exhaust gas treating body;
A housing step of housing the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound in a casing;
The holding sealing material manufacturing step further includes:
Creating a laminate of inorganic fibers thinner than the target thickness;
A step of placing a heater on the obtained laminate of inorganic fibers;
And a step of further laminating inorganic fibers on the laminate of inorganic fibers on which the heater is placed.
前記収容工程の後、前記ヒータに通電を行い、該排ガス浄化装置の内部を加熱する請求項13に記載の排ガス浄化装置の製造方法。 The method for manufacturing an exhaust gas purification apparatus according to claim 13, wherein after the housing step, the heater is energized to heat the interior of the exhaust gas purification apparatus.
JP2013064683A 2013-03-26 2013-03-26 Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device Pending JP2014190190A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013064683A JP2014190190A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013064683A JP2014190190A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014190190A true JP2014190190A (en) 2014-10-06

Family

ID=51836708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013064683A Pending JP2014190190A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014190190A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016089776A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 イビデン株式会社 Holding seal material and process of manufacture of holding seal material
US10301992B2 (en) 2016-03-28 2019-05-28 Ngk Insulators, Ltd. Heater and honeycomb structure including heater

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50101710U (en) * 1974-01-25 1975-08-22
JPH03118215U (en) * 1990-03-20 1991-12-06
JPH0573221U (en) * 1992-03-02 1993-10-08 日産ディーゼル工業株式会社 Particulate trap filter regeneration device
JPH08260946A (en) * 1995-03-23 1996-10-08 Ibiden Co Ltd Dpf regenerating system using heater
JP2004160351A (en) * 2002-11-13 2004-06-10 Kankyo Hozen Kotobuki Seisakusho:Kk Ceramic filter
JP2004176592A (en) * 2002-11-26 2004-06-24 Toyota Industries Corp Apparatus and method for purifying exhaust gas of engine
JP2011026755A (en) * 2009-07-01 2011-02-10 Ibiden Co Ltd Mat material and exhaust gas treatment apparatus
JP2012149605A (en) * 2011-01-20 2012-08-09 Ibiden Co Ltd Holding sealing material, and electrically heating exhaust emission control apparatus
JP2012241548A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd Exhaust emission control system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50101710U (en) * 1974-01-25 1975-08-22
JPH03118215U (en) * 1990-03-20 1991-12-06
JPH0573221U (en) * 1992-03-02 1993-10-08 日産ディーゼル工業株式会社 Particulate trap filter regeneration device
JPH08260946A (en) * 1995-03-23 1996-10-08 Ibiden Co Ltd Dpf regenerating system using heater
JP2004160351A (en) * 2002-11-13 2004-06-10 Kankyo Hozen Kotobuki Seisakusho:Kk Ceramic filter
JP2004176592A (en) * 2002-11-26 2004-06-24 Toyota Industries Corp Apparatus and method for purifying exhaust gas of engine
JP2011026755A (en) * 2009-07-01 2011-02-10 Ibiden Co Ltd Mat material and exhaust gas treatment apparatus
JP2012149605A (en) * 2011-01-20 2012-08-09 Ibiden Co Ltd Holding sealing material, and electrically heating exhaust emission control apparatus
JP2012241548A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd Exhaust emission control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016089776A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 イビデン株式会社 Holding seal material and process of manufacture of holding seal material
US10301992B2 (en) 2016-03-28 2019-05-28 Ngk Insulators, Ltd. Heater and honeycomb structure including heater

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014190191A (en) Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device
EP2479395B1 (en) Electrically heated exhaust gas purifying apparatus and holding sealing material
JP2012157809A (en) Mounting member for pollution control element, manufacturing method thereof, and pollution control device
JP2009257422A (en) Holding sealing material and exhaust emission control device
CN104279024B (en) Inorfil, manufacture method, holding encapsulant and waste gas purification apparatus
JP6285763B2 (en) Method for manufacturing exhaust gas purification device
JP6118605B2 (en) Exhaust gas purification device and method of manufacturing exhaust gas purification device
JP5033176B2 (en) Holding sealing material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device
JP2011214195A (en) Mat, method for manufacturing the mat, and apparatus for purifying exhaust gas
JP2014190190A (en) Holding seal material for exhaust gas purification device, method of manufacturing holding seal material, exhaust gas purification device, and method of manufacturing exhaust gas purification device
JP5872841B2 (en) Mat material and exhaust gas purification device
JP2012149604A (en) Holding sealing material, exhaust emission control apparatus, and method of manufacturing exhaust emission control apparatus
JP2012149606A (en) Method of manufacturing exhaust emission control apparatus and exhaust emission control apparatus
JP6129609B2 (en) Exhaust gas purification device and method of manufacturing exhaust gas purification device
JP6129610B2 (en) Exhaust gas purification device and method of manufacturing exhaust gas purification device
JP2014034968A (en) Method for manufacturing exhaust gas purification device and exhaust gas purification device
JP6640568B2 (en) Exhaust gas purification device and holding sealing material
JP2022064727A (en) Inorganic fiber aggregate with inorganic sheet material, method for producing inorganic fiber aggregate with inorganic sheet material, and exhaust purifier
JP7313174B2 (en) Mat materials, exhaust gas purifiers and exhaust pipes
JP7313173B2 (en) Mat material and exhaust gas purifier
JP7329977B2 (en) Mat materials, exhaust gas purifiers and exhaust pipes with mat materials
JP6161485B2 (en) Holding sealing material, manufacturing method of holding sealing material, manufacturing method of exhaust gas purification device, and exhaust gas purification device
JP7330130B2 (en) Mat materials, exhaust gas purifiers, exhaust pipes with mat materials and exhaust systems
JP6310779B2 (en) Manufacturing method of holding sealing material
JP2014031754A (en) Exhaust emission control system, and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170404

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20171003