JP2014521875A - 排気ガスの後処理又は消音装置においてバット、ブランケット、又はマットを巻く方法 - Google Patents

Abstract

排気ガスの後処理又は消音装置のコアにマット２４を巻き付ける方法が提供される。その方法は、長手方向に延在する接着媒体の細片をコアの外面に貼り付けるステップと、マット２４の第１の端部を、接着媒体の細片の少なくとも一部分に固定するステップと、コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、マット２４をコアに巻き付けるステップと、マット２４の第２の端部を、接着媒体の細片の少なくとも一部分に固定するステップとを含む。

Description

関連出願への相互参照
適用外。

連邦政府による資金提供を受けた研究開発
適用外。

マイクロフィッシュ／著作権関係
適用外。

本発明は、排気ガスの後処理及び／又は消音システム、並びに、それらに使用される、遮断ブランケット、バット（ｂａｔｔｓ）、及びマットを用いる装置に関する。

バット、ブランケット、及び／又はマットは、排気ガス・システムに使用され、上記システムの消音及び後処理装置に断熱及び／又は弾性取付け構造を提供し、装置に出入りする熱交換を制御し、且つ／又は、装置のコア又は他の壊れ易い構成要素に保護的取付けを提供するようになっている。それら装置の隣接する壁面間に、それらバット／ブランケット／マットを配置することが知られており、バット／ブランケット／マットの素材は圧縮された状態であり、バット／ブランケット／マットと隣接する壁面との摩擦力によって、バット／ブランケット／マットを取付け位置に保持するのを助けるのに望ましい装着密度が、それらの素材に提供されている。通常、隣接する壁面は、装置のコア又は他の内部構成要素と、そのコア又は他の内部構成要素を取り巻く缶体又はハウジングとによって形成され、バット／ブランケット／マットは、コア／内部構成要素と缶体／ハウジングとの間に挟まれる。

そのような構造が、Ｓｔｅｖｅｎ Ｊ． Ｍｙｅｒｓによって２０１０年９月３０日に出願された、米国特許出願第１２／８９４，７１２号、標題「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ａ Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ Ｂａｔｔ， Ｂｌａｎｋｅｔ ｏｒ Ｍａｔ ｉｎ ａｎ Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｒ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ」に示されており、その開示は、ここに、参照によって組み込まれる。

通常、バット／ブランケット／マットをコア／内部構成要素に巻き付け、巻き付けられたコア／内部構成要素を缶体／ハウジング内に押し込むことによって缶体／ハウジングを装着し、隣接するコア／内部構成要素及び缶体／ハウジングの壁面間にバット／ブランケット／マットが挟まれるようにする。しばしば、装着プロセス中に、バット／ブランケット／マットをコア／内部構成要素に巻き付けるとき、加えられる張力が、バット／ブランケット／マットをコア／内部構成要素の外周に沿って滑らせ、装着を難しくする。

米国特許出願第１２／８９４，７１２号

本発明は、上記の１つ又は複数の問題を克服することを目的とする。

本発明の一態様によれば、排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法が提供される。その方法は、長手方向軸線周りに実質的に円筒形の外面を有するコアを用意するステップと、長手方向に延在する接着媒体の細片をコアの外面に貼り付けるステップと、マットの第１の端部を、接着媒体の細片の少なくとも一部である第１の部分に固定するステップであって、前記第１の部分が媒体細片の全体に満たない、ステップと、コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、コアの外面に巻き付けるステップと、マットをマットの第２の端部を、接着媒体の細片の第２の部分に固定するステップであって、前記第１及び第２の部分が、媒体細片の実質的に全体を占める、ステップと、内面を有するハウジングを用意するステップと、マット及びコアをハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、マットが、コアの外面とハウジングの内面との間に詰め込まれる、ステップとを含む。

本発明のこの態様の一特徴によれば、装着方法は、マットの第１の端部が溝形状であり、マットの第２の端部が凸形状であることを含む。

本発明のこの態様の別の特徴によれば、接着媒体の細片は両面テープからなる。

本発明のこの態様の更に別の特徴によれば、接着媒体の細片は噴霧式接着材からなる。

本発明の別の態様によれば、排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法が提供される。その方法は、マットの少なくとも第１及び第２の端部に接着媒体の細片を貼り付けるステップと、マットの第１の端部を、コアの長手方向軸線に沿わせてコアの面に固定するステップと、前記コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、マットをコアの外面に巻き付けるステップと、マットの第２の端部を、コアの長手方向軸線に沿わせてコアの面に固定するステップと、内面を有するハウジングを用意するステップと、マット及びコアをハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、マットが、コアの外面とハウジングの内面との間に詰め込まれる、ステップとを含む。

本発明のこの態様の一特徴によれば、装着方法は、マットの第１の端部が溝形状であり、マットの第２の端部が凸形状であることを含む。

本発明のこの態様の別の特徴によれば、接着媒体の細片は両面テープからなる。

本発明のこの態様の更に別の特徴によれば、接着媒体の細片は噴霧式接着材からなる。

本発明の別の態様によれば、排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法が提供される。その方法は、長手方向軸線周りに実質的に円筒形の面を有するコアを用意するステップと、コアの長手方向軸線の少なくとも一部分に沿わせて、コアの面に接着材を貼るステップであって、それによって、前記接着材が、コアから外に向く接着面を有する、ステップと、マットの第１の端部を、接着材の少なくとも一部分に固定するステップと、コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、マットをコアの外面に巻き付けるステップと、内面を有するハウジングを用意するステップと、マット及びコアをハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、マットが、コアの外面とハウジングの内面との間に詰め込まれる、ステップとを含む。

本発明の別の態様によれば、排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法が提供される。その方法は、長手方向軸線周りに実質的に円筒形の外面を有するコアを用意するステップと、コアの長手方向軸線の少なくとも一部分に沿わせて、コアの面に接着媒体の細片を貼り付けるステップと、マットの第１の端部を、接着媒体の細片の少なくとも一部分に固定するステップと、コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、マットをコアの外面に巻き付けるステップと、接着媒体の第２の細片をマットの第２の端部に貼り付けるステップと、マットの第２の端部を先に巻き付けたマットの外面に固定するステップとを含む。

本発明の一態様によれば、接着媒体の細片は両面テープからなる。

本発明のこの態様の別の特徴によれば、接着媒体の細片は噴霧式接着材からなる。

本発明を使用する排気ガス・システムの概略図である。 図１の線２−２に沿う、本発明を使用する排気システム構成要素の断面図である。 本発明による接着材をその上に有する、排気システム構成要素のコアの上視図である。 本発明に従ってマットの一方の端部がコアに固定された、図３のコアの端面図である。 本発明によるマットの１つの完全な巻き付けを有する図３のコアの端面図である。 図５のマットを巻いたコアの上視図である。 コアの周りにマットが複数回巻かれた、本発明の別の実施例の端面図である。

本発明を用いることができる例示的排気ガス・システム１０が、ディーゼル圧縮エンジン１６など、ディーゼル燃焼プロセス１４からの排気１２を処理するディーゼル排気ガス後処理システムの形で、図１に示されている。排気１２は、通常、特に一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ_２）などの窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、粒子状物質（ＰＭ）、炭化水素、一酸化炭素（ＣＯ）、及びその他の燃焼副生成物を含む。システム１０は、１つ又は複数の排気ガス消音及び／又は後処理装置又は構成要素１８を備える。それら装置１８の実例には、触媒コンバータ、ディーゼル酸化触媒、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ、ガス・パティキュレート・フィルタ、リーンＮＯ_ｘトラップ、選択触媒還元モノリス、バーナ、マニホルド、接続パイプ、マフラ、レゾネータ、テール・パイプ、排出物コントロール・システム収納ボックス、断熱リング、断熱エンド・コーン、断熱エンド・キャップ、断熱入口パイプ、及び断熱出口パイプが含まれ、全てが任意の断面形状であり、それらの多くが既知である。

当業者は理解することとなるように、一部の前述の装置１８は、排気１２がその中を流れる中央コア１９を有する完全に金属製の構成要素であり、他の装置１８は、排気１２がその中を流れるセラミック・モノリシック構造及び／又は金属織物構造の形態のコア１９を有し得る。これら装置１８は、従来、自動車（ディーゼル又はガソリン）、建設機械、機関車エンジン用途（ディーゼル又はガソリン）、船舶用エンジン用途（ディーゼル又はガソリン）、小型内燃機関（ディーゼル又はガソリン）、及び定置式発電装置（ディーゼル又はガソリン）に使用されている。

図２は、システム１０で使用されるそのような装置１８の一実例を触媒ユニット２０の形態で示し、触媒ユニット２０は、外面２３を有する触媒コア２２と、取付けマット２４と、内面２７を有する円筒状内側ハウジング又は缶体２６と、断熱ブランケット又はバット２８と、円筒状外側ハウジング又はジャケット３０とを有する。コア２２は、通常、触媒がその上にコーティングされたモノリシック構造を有するセラミック基板３２であり、通常、長手方向軸線３３を中心とする楕円、円形、又はその他の非円形の断面を有しており、また、ハウジング構成要素２６及び３０も円筒形であり、軸線３３を中心とする。取付けマット２４が、コア２２の外面２３と缶体２６の内面２７との間に挟まれており、それによって、缶体２６からコア２２へ伝わることのある衝撃及び振動力からコア２２を保護するのに役立つ。

断熱バット２８は、シリカ・ファイバの断熱材から製作される。その種の材料は、既知で、市販されており、１つの適切な実例が、ＢＧＦ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、 Ｉｎｃ．によって商品名ＳｉｌｃｏＳｏｆｔ（登録商標）の下に供給されており、別の適切な実例が、ＡＳＧＬＡＷＯ ｔｅｃｈｎｏｆｉｂｒｅ ＧｍｂＨによって商品名Ａｓｇｌａｓｉｌ（登録商標）の下に供給されている。その種の材料は、通常、ロールで供給され、個々のバット２８は、材料がロールから取り出された後、装置１８に対応する適切な長さ及び幅に型切断される。好ましくは、バット２８は、缶体２６の外面３６とハウジング３０の内面３８との間の環状空隙３４に挟み込まれ、又は詰め込まれる。

図３及び図４を参照すると、本発明によれば、取付けマット２４の装着における第１のステップは、コア２２がその軸線４０の周りに回転しないようにコア２２をその軸線に沿って固定するクランプ機構３８を使用するステップからなる。その後、接着媒体３６の細片が、コア２２の外面２３の長手方向軸線４０に沿って配置される。

記載の実施例では、市販の両面テープが、接着媒体３６として使用されている。更に、噴霧式接着材を含めて、他の接着材を接着媒体３６として使用することを考えてもよい。

本明細書に記載されているようにマット２４をコア２２の周りに巻いたとき、接着媒体３６の幅３７がマット２４の端部を確実に捉えるのに十分な大きさになるように、接着媒体３６の細片をコア２２の外面２３に配置する。一実施例では、接着媒体３６の細片は、マット２４の凸端部４２及び溝端部４４と少なくとも同じ幅である。本明細書に記載されたのと同じ利点が得られれば、接着媒体３６は、マットの両端において、単独で、又は、コア２２と組み合わせて配置してもよいことを理解されたい。

図４を参照すると、接着媒体３６をコア２２の外面２３に配置した後、接着媒体細片３６がコア２２のほぼ下側に位置するまで、コア２２をコアの長手方向軸線４０の周りに回転させる。本発明によれば、次いで、マット２４の溝端部４４をコア２２の下に配置する。コア２２の面２３に先に配置されている接着媒体３６の幅３７のほぼ２分の１が、マット２４の溝端部４４をコア２２に接着し固定するように、コア２２がマット２４の溝端部４４に接触するまでコア２２を下げる。

図５及び図６を参照すると、次いで、コア２２の外面２３の周りに長手方向軸線４０に対して横方向にマット２４を巻き付けるように、コア２２をその長手方向軸線４０の周りに回転させ、それによって、マット２４がコア２２に関して一定の位置になり、マット２４の縁３２、３３が長手方向軸線４０に垂直になるようにする。接着媒体３６は、本明細書に説明するようにコア２２を回転させるときマット２４が横方向に滑らないように、マット２４をコア２２に固定する。

マット２４がコア２２の外面２３に巻き付けられると、マット２４の凸端部４２は、マット２４の溝端部４４の中に配置され、先にコア２２に固定された溝端部４４に接着されなかった幅３７のほぼ２分の１に接着することによって、コア２２に固定される。この構成では、缶体２６に挿入するためにマット２４を離れた位置に容易に動かせるように、マット２４がコア２２に取り付けられる。

図７は、触媒ユニット２０が多層マット設計を採用する第２の実施例を開示する。多層マット設計では、本明細書に記載されているようにマット２４をコア２２の周りに巻いたとき、接着媒体３６の幅３７がマット２４の一方の端部を確実に捉えるのに十分な大きさになるように、接着媒体３６をコア２２の外面２３に配置する。本明細書に記載されたのと同じ利点が得られれば、接着媒体３６は、マットの端部において、単独で、又は、コア２２と組み合わせて配置してもよいことを理解されたい。

コア２２の面２３に先に配置されている接着媒体３６が、マット２４の端部５０をコア２２に接着し固定するように、コア２２がマット２４の一方の端部に接触するまでコア２２を下げる。

最初の巻き付け４６について、マット２４をコア２２に上記のように巻き付ける。最初の巻き付けに続いて、マット２４を、後続分の回数だけ長手方向軸線３３の周りに巻く。図７に示すように、示された実施例は、１つの後続の巻き付け４８を含む。この最終の巻き付け４８は、マット２４を、マット２４の先の巻き付け４６の周りに長手方向軸線に対して横方向に巻くことによって完成する。連続する巻き付け数は、具体的なシステムの要件に基づいて決定されることを理解されたい。

記載された方法は、より効率的な装着プロセスを可能にし、マット及びコアを、缶体の中に装着する前に容易に移動することを可能にすることを理解されたい。更に、接着材は、装着に際して、バット／ブランケット／マットの支えられていない角部を減らすのに役立つ。

本明細書では、本発明が、ディーゼル燃焼エンジン１６の形態でのディーゼル燃焼プロセスに関して説明されてきたが、本発明は、例えば、ガソリン又は他の代替燃料を使用する内燃機関を含む他のタイプの内燃機関を含めて、他のタイプの燃焼プロセス用の排気ガス・システムに使用される装置に用途を見出すことができることを更に理解されたい。

Claims (11)

1. 排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法であって、
   長手方向軸線周りに実質的に円筒形の外面を有するコアを用意するステップと、
   長手方向に延在する接着媒体の細片を前記コアの前記外面に貼り付けるステップと、
   マットの第１の端部を、前記接着媒体の細片の少なくとも一部である第１の部分に固定するステップであって、前記第１の部分が前記媒体細片の全体に満たない、ステップと、
   前記コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、前記マットを前記コアの前記外面に巻き付けるステップと、
   前記マットの第２の端部を、前記接着媒体の細片の第２の部分に固定するステップであって、前記第１及び第２の部分が、前記媒体細片の実質的に全体を占める、ステップと、
   内面を有するハウジングを用意するステップと、
   前記マット及び前記コアを前記ハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、前記マットが、前記コアの前記外面と前記ハウジングの前記内面との間に詰め込まれる、ステップと
   を含む方法。
2. 前記マットの前記第１の端部が溝形状であり、前記マットの前記第２の端部が凸形状である、請求項１に記載の方法。
3. 前記接着媒体の細片が両面テープを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記接着媒体の細片が噴霧式接着材を含む、請求項１に記載の方法。
5. 排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法であって、
   第１の端部及び第２の端部を有するマットを用意するステップと、
   長手方向軸線周りに実質的に円筒形の外面を有するコアを用意するステップと、
   前記マットの前記第１の端部及び前記第２の端部に接着媒体を貼り付けるステップと、
   前記マットの前記第１の端部を、前記コアの前記長手方向軸線に沿わせて前記コアの前記面に固定するステップと、
   前記コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、前記マットを前記コアの前記外面に巻き付けるステップと、
   前記マットの前記第２の端部を、前記コアの前記長手方向軸線に沿わせて前記コアの前記面に固定するステップと、
   内面を有するハウジングを用意するステップと、
   前記マット及び前記コアを前記ハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、前記マットが、前記コアの前記外面と前記ハウジングの前記内面との間に詰め込まれる、ステップと
   を含む方法。
6. 前記マットの前記第１の端部が溝形状であり、前記マットの前記第２の端部が凸形状である、請求項５に記載の方法。
7. 前記接着媒体が両面テープを含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記接着媒体が噴霧式接着材を含む、請求項５に記載の方法。
9. 排気ガスの後処理又は消音装置を製造する方法であって、
   長手方向軸線周りに実質的に円筒形の面を有するコアを用意するステップと、
   前記コアの長手方向軸線の少なくとも一部分に沿わせて、前記コアの前記面に接着材を貼るステップであって、それによって、前記接着材が、前記コアから外に向く接着面を有する、ステップと、
   マットの第１の端部を、前記接着材の少なくとも一部分に固定するステップと、
   前記コア周りに少なくとも１つの完全な巻き付けのために、前記マットを前記コアの前記外面に巻き付けるステップと、
   内面を有するハウジングを用意するステップと、
   前記マット及び前記コアを前記ハウジングの内側に入れるステップであって、それによって、前記マットが、前記コアの前記外面と前記ハウジングの前記内面との間に詰め込まれる、ステップと
   を含む方法。
10. 前記接着材が両面テープを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記接着材が噴霧式接着材を含む、請求項９に記載の方法。

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