JP2015140678A - Exhaust gas control device and holding seal material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス浄化装置及び保持シール材に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device and a holding sealing material.
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からなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容する金属ケーシングと、排ガス処理体と金属ケーシングとの間に配設される無機繊維からな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。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆う金属ケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体と金属ケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている（例えば、特許文献１を参照）。 Therefore, as an exhaust gas purification device that collects PM in exhaust gas and purifies harmful gas components, an exhaust gas treatment body made of porous ceramics such as silicon carbide and cordierite, and a metal that houses the exhaust gas treatment body Various exhaust gas purifying apparatuses comprising a casing and a holding sealing material made of inorganic fibers disposed between an exhaust gas treating body and a metal casing have been proposed. This holding sealing material prevents the exhaust gas treating body from being damaged by contact with the metal casing covering the outer periphery due to vibrations or impacts caused by traveling of an automobile or the like, or from between the exhaust gas treating body and the metal casing. The main purpose is to prevent the exhaust gas from leaking (see, for example, Patent Document 1).
近年、内燃機関に関し、燃費の向上を目的として理論空燃比に近い条件で運転するため、排ガスが高温化、高圧化の傾向にある。排ガス浄化装置に高温、高圧の排ガスが到達すると、排ガス処理体とケーシングとの熱膨張率の差によってこれらの間の間隔が変動することもあることから、保持シール材には多少の間隔の変動によっても変化しない排ガス処理体の保持力が要求される。 In recent years, an internal combustion engine is operated under conditions close to the stoichiometric air-fuel ratio for the purpose of improving fuel efficiency, and therefore, exhaust gas tends to have a higher temperature and higher pressure. When high-temperature and high-pressure exhaust gas reaches the exhaust gas purification device, the gap between them may fluctuate due to the difference in thermal expansion coefficient between the exhaust gas treatment body and the casing. Therefore, the holding power of the exhaust gas treating body that does not change depending on the condition is required.
さらに、燃費性能の向上や小型化の観点から、排気システムを配置するスペースを充分に確保することができないことがある。例えば、排ガス流入管と排ガス処理体とを直線的に配置することができず、排ガス浄化装置内部での排ガスの流れる方向に対して、排ガス流入管が斜めに接続されることもある。このような排ガス浄化装置については、保持シール材の一部が優先的に風食を受けることがあった。 Furthermore, from the viewpoint of improving fuel efficiency and miniaturization, there may be a case where a sufficient space for arranging the exhaust system cannot be secured. For example, the exhaust gas inflow pipe and the exhaust gas treatment body cannot be arranged linearly, and the exhaust gas inflow pipe may be connected obliquely with respect to the flow direction of the exhaust gas inside the exhaust gas purification device. In such an exhaust gas purification device, a part of the holding sealing material may be preferentially subjected to wind erosion.
特許文献１には、長手方向の断面形状が短径と長径とを有する略楕円形状である排ガス処理体を保持する保持シール材として、短径方向の外周に当たる部分を長径方向の外周に当たる部分よりも肉厚とした保持シール材が開示されている。
しかしながら、このような保持シール材をケーシング内に収容し、上記排ガス処理体の中央に向かって、かつ、上記排ガス処理体の長手方向に平行な方向に排ガスが流入するように排ガス流入管を接続した場合、短径部方向の外周に当たる部分の保持シール材から優先的に風食を受けるという問題があった。
In
However, such a holding sealing material is accommodated in the casing, and the exhaust gas inflow pipe is connected so that the exhaust gas flows toward the center of the exhaust gas treatment body and in a direction parallel to the longitudinal direction of the exhaust gas treatment body. In this case, there is a problem that wind erosion is preferentially received from the holding sealing material at the portion corresponding to the outer circumference in the direction of the minor axis portion.
上記問題について、発明者らが鋭意研究を重ねた結果、排ガス浄化装置の内部において、排ガスの流れが速い箇所と、遅い箇所とが存在していることが原因であることがわかった。
すなわち、排ガスの流れが速い箇所において、保持シール材が優先的に風食を受けること、及び、風食により飛散した無機繊維の繊維片が排ガス処理体に詰まり、排ガス浄化装置の浄化性能を低下させることがわかった。
また、保持シール材の一部だけが欠損した際の保持設計をほとんど考慮していないため、保持シール材の一部だけが欠損することによって、排ガス処理体を覆う保持シール材の保持力のバランスが崩れ、排ガス処理体がケーシングと接触して破損することもあった。
As a result of intensive studies by the inventors on the above problem, it has been found that the cause is that there are a portion where the flow of the exhaust gas is fast and a portion where the flow of the exhaust gas is slow inside the exhaust gas purification device.
In other words, in places where the exhaust gas flow is fast, the holding seal material is preferentially subjected to wind erosion, and the fiber pieces of inorganic fibers scattered by wind erosion are clogged with the exhaust gas treatment body, reducing the purification performance of the exhaust gas purification device. I found out that
In addition, since the holding design when only a part of the holding sealing material is lost is not taken into consideration, the holding force balance of the holding sealing material covering the exhaust gas treatment body is reduced by the loss of only a part of the holding sealing material. Collapsed, and the exhaust gas treating body sometimes contacted the casing and was damaged.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食の偏りを抑えることができる排ガス浄化装置及び該排ガス浄化装置に用いることのできる保持シール材を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and is used for an exhaust gas purification device capable of suppressing the bias of wind erosion of the holding sealing material derived from the shape of the exhaust gas purification device and the exhaust gas purification device. An object of the present invention is to provide a holding sealing material that can be used.
すなわち、本発明の排ガス浄化装置の一の態様は、外周に保持シール材が巻き付けられた柱状の排ガス処理体、当該排ガス処理体が収納された筒状の胴体部からなるケーシングおよび当該ケーシングに屈曲するように結合されてなる排ガス流入管とからなり、上記ケーシングおよび上記排ガス流入管により構成される屈曲部によって、上記ケーシング内部を内側と外側とに区別した場合に、上記保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする。 That is, one aspect of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a columnar exhaust gas treatment body around which a holding sealing material is wound, a casing including a cylindrical body portion in which the exhaust gas treatment body is accommodated, and a bend to the casing. When the inside of the casing is distinguished from the inside and the outside by a bent portion constituted by the casing and the exhaust gas inflow pipe, it is the most of the holding sealing material. The length of the portion located on the outer side is shorter than the length of the portion located on the innermost side.
なお、本明細書において「ケーシングに屈曲するように結合されてなる排ガス流入管」とは、ケーシングの中央軸と排ガス流入管の中央軸とが一致しない状態を指す。 In the present specification, the “exhaust gas inflow pipe connected to the casing so as to be bent” refers to a state in which the central axis of the casing and the central axis of the exhaust gas inflow pipe do not coincide with each other.
なお、本明細書において「ケーシング内部を内側と外側とに区別する」とは、排ガス流入管の中央軸との位置関係から、ケーシング内部を２つの領域に区別するものである。
具体的には、排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面において、排ガス流入管の中央軸を排ガス処理体側に延長した延長線と上記平面の交点を含み、ケーシングの内縁部分と排ガス処理体の外縁部分を最短距離で結ぶ線分を「ケーシング内部の最も外側（以下、単に最も外側ともいう）」とし、「最も外側」から最も遠い位置で同様に引いた線分を「ケーシング内部の最も内側（以下、単に最も内側ともいう）」とする。
続いて、「最も外側」と「最も内側」とを最短距離で接続する線に対する垂直二等分線を引くことでケーシング内部を２つの領域に区分する。この区分された領域のうち「最も内側」を含む領域を「ケーシング内部の内側（以下、単に内側ともいう）」とし、「最も外側」を含む領域を「ケーシング内部の外側（以下、単に外側ともいう）」とする。
すなわち、排ガス流入管から流入した排ガスが直接当たりやすく、排ガスの流速の速い箇所を「外側」とし、排ガス流入管の角度及び位置により、排ガスが直接当たりにくく、排ガスの流速の遅い箇所を「内側」として区別する。
なお、上記排ガスの流速とは、排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面において、排ガス処理体の外縁部を通過する排ガスの流速を示している。
In the present specification, “distinguish the inside of the casing into the inside and the outside” distinguishes the inside of the casing into two regions based on the positional relationship with the central axis of the exhaust gas inflow pipe.
Specifically, in the plane including the exhaust gas inflow side end face of the exhaust gas treatment body, an extension line extending the central axis of the exhaust gas inflow pipe to the exhaust gas treatment body side and the intersection of the above plane, the inner edge portion of the casing and the exhaust gas treatment body The line segment connecting the outer edge portions with the shortest distance is defined as “outermost inside the casing (hereinafter also simply referred to as the outermost)”, and the line segment drawn in the same manner at the position farthest from the “outermost” is “the innermost inside the casing” (Hereinafter also simply referred to as the innermost).
Subsequently, the interior of the casing is divided into two regions by drawing a perpendicular bisector with respect to a line connecting “outermost” and “innermost” with the shortest distance. Of these divided areas, the area including “innermost” is defined as “inside the casing (hereinafter also referred to simply as“ inside ”)”, and the area including “outermost” is defined as “outside of the casing (hereinafter simply referred to as“ outside ”). Say).
That is, the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inflow pipe is easy to hit directly, and the part where the exhaust gas flow velocity is fast is defined as “outside”. ".
In addition, the flow rate of the exhaust gas indicates the flow rate of the exhaust gas that passes through the outer edge of the exhaust gas treatment body on a plane including the end surface on the exhaust gas inflow side of the exhaust gas treatment body.
最も外側は、排ガス流入管から流入した排ガスが最も衝突しやすい箇所であるため、排ガスの流速が大きい。そのため、最も外側は、排ガスによる保持シール材の風食作用が大きい。
これに対して、最も内側は、排ガス流入管から流入した排ガスが最も衝突しにくい箇所であるため、排ガスの流速が小さい。そのため、最も内側は、排ガスによる保持シール材の風食作用が小さい。
Since the outermost part is the place where the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inflow pipe is most likely to collide, the flow rate of the exhaust gas is large. Therefore, on the outermost side, the wind erosion effect of the holding sealing material by the exhaust gas is large.
On the other hand, since the innermost part is the place where the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inflow pipe hardly collides, the flow rate of the exhaust gas is small. Therefore, on the innermost side, the wind erosion effect of the holding sealing material by the exhaust gas is small.
本発明の排ガス浄化装置においては、保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短くなるよう構成されている。
そのため、排ガスの流速が大きく排ガスによる保持シール材の風食作用が大きい最も外側において、排ガスが保持シール材に当たりにくい。また、排ガスが保持シール材に到達するまでに、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the length of the outermost portion of the holding sealing material is configured to be shorter than the length of the innermost portion.
Therefore, the exhaust gas hardly hits the holding sealing material on the outermost side where the exhaust gas flow rate is large and the wind erosion effect of the holding sealing material by the exhaust gas is large. Moreover, since the flow rate of exhaust gas can be weakened before exhaust gas reaches the holding sealing material, wind erosion of the holding sealing material can be suppressed.
なお、本発明の排ガス浄化装置における保持シール材の長さとは、排ガス処理体に巻き付けられた状態の保持シール材の、排ガス処理体の長手方向に平行な方向の長さである。これは、保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける前の状態における、保持シール材の幅方向の長さに相当する。 The length of the holding sealing material in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is the length of the holding sealing material wound around the exhaust gas treating body in a direction parallel to the longitudinal direction of the exhaust gas treating body. This corresponds to the length of the holding sealing material in the width direction before the holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body.
また、本発明の排ガス浄化装置の別の態様は、外周に保持シール材が巻き付けられた柱状の排ガス処理体、当該排ガス処理体が収納された筒状の胴体部からなるケーシングおよび当該ケーシングに屈曲するように結合されてなる排ガス流入管とからなり、上記排ガス流入管から排ガス処理体に流入する排ガスの流速は、上記排ガス処理体の外縁部に沿って異なり、上記保持シール材の側面のうち、排ガス流入側の側面は、上記排ガスの流速が速くなるに従い、上記排ガス処理体の排ガス流入側端面から上記保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする。 Further, another aspect of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a columnar exhaust gas treatment body having a holding sealing material wrapped around an outer periphery thereof, a casing including a cylindrical body portion in which the exhaust gas treatment body is accommodated, and a bending to the casing. The exhaust gas inflow pipe is joined to the exhaust gas inflow pipe, and the flow rate of the exhaust gas flowing into the exhaust gas treatment body from the exhaust gas inflow pipe varies along the outer edge of the exhaust gas treatment body, The side surface on the exhaust gas inflow side is configured such that the distance from the end surface on the exhaust gas inflow side of the exhaust gas treatment body to the side surface on the exhaust gas inflow side of the holding sealing material increases as the flow rate of the exhaust gas increases. It is characterized by.
排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の端部までの距離が長くなるにつれて、保持シール材の排ガス流入側の端部に衝突する際の排ガスの流速は低下し、保持シール材に対する風食作用が低下する。
本発明の排ガス浄化装置では、排ガスの流速が速く排ガスによる風食作用が相対的に大きい箇所において、排ガスが保持シール材の側面に到達するまでの距離が長く、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
As the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the end of the holding seal material on the exhaust gas inflow side increases, the flow rate of the exhaust gas when colliding with the end of the holding seal material on the exhaust gas inflow side decreases and is retained Wind erosion action on the sealing material is reduced.
In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the distance until the exhaust gas reaches the side surface of the holding sealing material is long at a location where the exhaust gas flow rate is fast and the wind erosion effect by the exhaust gas is relatively large, and the exhaust gas flow rate can be reduced. Therefore, wind erosion of the holding sealing material can be suppressed.
本発明の保持シール材の一の態様は、柱状の排ガス処理体に巻き付けて使用するための長尺状の保持シール材であって、長手方向に垂直方向の上記保持シール材の長さを保持シール材の幅と定義した場合に、上記保持シール材の両端部の幅は互いに等しく、かつ上記保持シール材には、その幅が最小となる括れ部が形成されてなり、上記保持シール材の幅は、上記両端部から上記括れ部にかけて連続的に小さくなることを特徴とする。 One aspect of the holding sealing material of the present invention is a long holding sealing material for use by being wound around a columnar exhaust gas treatment body, and holds the length of the holding sealing material in a direction perpendicular to the longitudinal direction. When the width of the sealing material is defined, the widths of both ends of the holding sealing material are equal to each other, and the holding sealing material is formed with a constricted portion having the smallest width. The width is continuously reduced from the both end portions to the constricted portion.
本発明の保持シール材の別の態様は、柱状の排ガス処理体に巻き付けて使用するための長尺状の保持シール材であって、長手方向に垂直方向の上記保持シール材の長さを保持シール材の幅と定義した場合に、上記保持シール材の両端部の幅は互いに等しく、かつ上記保持シール材には、その幅が最大となる拡幅部が形成されてなり、上記保持シール材の幅は、上記両端部から上記拡幅部にかけて連続的に大きくなることを特徴とする。 Another aspect of the holding sealing material of the present invention is a long holding sealing material for use by being wound around a columnar exhaust gas treatment body, and holds the length of the holding sealing material in the direction perpendicular to the longitudinal direction. When the width of the sealing material is defined, the widths of both ends of the holding sealing material are equal to each other, and the holding sealing material is formed with a widened portion having the maximum width. The width is continuously increased from the both end portions to the widened portion.
本発明の保持シール材のさらに別の態様は、柱状の排ガス処理体に巻き付けて使用するための長尺状の保持シール材であって、上記保持シール材を平面視で長方形がくの字状に折れ曲がった形状にて構成されることを特徴とする。 Still another aspect of the holding sealing material of the present invention is a long holding sealing material for use by wrapping around a columnar exhaust gas treating body, and the holding sealing material is rectangular in a plan view. It is characterized by being formed in a bent shape.
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の排ガス浄化装置及び保持シール材について具体的に説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
(Detailed description of the invention)
Hereinafter, the exhaust gas purifying apparatus and the holding sealing material of the present invention will be specifically described.
However, the present invention is not limited to the following configurations, and can be applied with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention. Note that the present invention also includes a combination of two or more desirable configurations of the present invention described below.
はじめに、本発明の排ガス浄化装置について説明する。 First, the exhaust gas purification apparatus of the present invention will be described.
図１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。
排ガス浄化装置１００は、外周に保持シール材３００が巻き付けられた柱状の排ガス処理体４００と、排ガス処理体４００が収納された筒状の胴体部からなるケーシング２００及びケーシング２００に屈曲するように結合されてなる排ガス流入管５００とからなっている。図１に示すように、ケーシング２００に排ガス流入管５００が屈曲するように結合されているため、屈曲部６００が形成されている。
また、保持シール材３００の排ガス流入側の側面３１０の位置は、排ガス処理体４００の外縁部に沿って長手方向（図１中、両矢印Ａで示す方向）に変化している（図４（ｂ）参照）。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
The exhaust
Further, the position of the
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１を参照して以下に説明する。
図１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１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（ハニカムフィルタ）４００の排ガス流入側端面４２０ａに開口した一のセル４２５に流入し、セル４２５を隔てるセル壁４２６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁４２６で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス処理側端面４２０ｂに開口した他のセル４２５から流出し、外部に排出される。
A case where the exhaust gas passes through the exhaust
As shown in FIG. 1, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas purification device 100 (in FIG. 1, 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 (honeycomb filter) 400. Flows into one
また、図１に示すように、排ガス浄化装置１００を構成する排ガス流入管５００はケーシング２００に屈曲するように結合されている。
Further, as shown in FIG. 1, the exhaust
続いて、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて、屈曲部によってケーシング内部を内側と外側とに区別する方法を説明する。
図１に示すように、排ガス流入管の中央軸５１０を排ガス処理体４００側に延長した場合、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａを含む平面Ｂと交点５１３で交差する。この平面Ｂ上における交点５１３から最も近い、ケーシング２００の内縁部から排ガス処理体４００の外縁部までを、最も外側２１１とする。
なお、図１においては、交点５１３が最も外側２１１に含まれているが、排ガス流入管の中央軸と排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面との交点が、必ずしも最も外側を構成している必要はなく、後述する排ガス浄化装置１５０（図５参照）のように、排ガス流入管の中央軸と排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面との交点が最も外側を構成していなくてもよい。
Next, a method for distinguishing the inside of the casing from the inside to the outside by the bent portion will be described with reference to FIGS. 1, 2 (a), and 2 (b).
As shown in FIG. 1, when the
In FIG. 1, the
図２（ａ）は、排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面で図１における排ガス浄化装置を切断した際の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）を用いて、屈曲部によってケーシング内部を内側と外側とに区別する方法を示した説明図である。
図２（ａ）に示すように、最も外側２１１から最も遠いケーシング２００の内縁部から排ガス処理体４００の外縁部までを、最も内側２２１とする。続いて、図２（ｂ）に示すように、最も外側２１１と最も内側２２１とを最短距離で接続する接続線２３０を仮定し、接続線２３０に対して垂直二等分線２３１を引く。垂直二等分線２３１によってケーシング内部が２つの領域に区分されることとなるが、この２つの領域のうち、最も外側２１１を含む領域を外側２１０、最も内側２２１を含む領域を内側２２０と区別する。
このようにケーシング内部を２つの領域に区別することにより、排ガス流入管から流入した排ガスが直接当たりやすく、排ガスの流速の速い箇所が外側２１０となり、排ガス流入管の角度及び位置により、排ガスが直接当たりにくく、排ガスの流速の遅い箇所が内側２２０となる。
FIG. 2A is a cross-sectional view of the exhaust gas treatment body when the exhaust gas purification apparatus in FIG. 1 is cut by a plane including the end surface on the exhaust gas inflow side, and FIG. 2B is a view using FIG. It is explanatory drawing which showed the method of distinguishing the inside of a casing into an inner side and an outer side by a bending part.
As shown in FIG. 2A, the
By distinguishing the inside of the casing into two regions in this way, the exhaust gas flowing in from the exhaust gas inflow pipe is easy to hit directly, and the portion where the exhaust gas flow velocity is fast becomes the outside 210, and the exhaust gas directly flows depending on the angle and position of the exhaust gas inflow pipe. A portion where the exhaust gas flow rate is difficult to hit is the
続いて、図３を用いて、本発明の排ガス浄化装置に排ガスの流速の速い箇所と遅い箇所が発生する理由を説明する。
図３は、本発明の排ガス浄化装置において排ガス処理体の排ガス流入側端面に到達する排ガスの流れを模式的に示す説明図である。
図３に示すように、屈曲部６００を通過してケーシング２００内部に流入した排ガスは、まず、排ガス流入管の中央軸５１０に沿った方向に進むことになる。屈曲部６００を通過した排ガスが最も衝突しやすい箇所は、排ガス流入管の中央軸５１０に沿った方向（図３中、矢印ｇ１で示す方向）、すなわち、最も外側２１１である。
反対に、最も内側２２１においては、排ガス流入管５００から流入した排ガスが直接衝突しにくい。すなわち、ケーシング２００内部に流入して拡散した排ガスや、一度ケーシング２００内部に衝突して向きが変わった排ガス等が、図３中、矢印ｇ２で示す方向に沿って最も内側２２１に到達することとなる。従って、最も内側２２１に到達する排ガスは、最も外側２１１に到達する排ガスよりも流速が低下している。
このため、最も外側２１１は、最も内側２２１と比較して、相対的に、排ガスの流速が速く、風食作用が強い。
Next, the reason why the exhaust gas purification apparatus according to the present invention has a portion where the flow rate of exhaust gas is fast and a portion where it is slow will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the flow of exhaust gas that reaches the exhaust gas inflow side end face of the exhaust gas treatment body in the exhaust gas purification apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 3, the exhaust gas that has passed through the
On the other hand, in the
For this reason, compared with the
図３に示すように、排ガス処理体の外周に巻き付けられた保持シール材３００の長さは、最も外側２１１に位置する部分において短く（図３中、両矢印ｄで示す長さ）、最も内側２２１に位置する部分において長く（図３中、両矢印ｃで示す長さ）なっている。
また、上記保持シール材の長さの関係に起因して、最も外側２１１における、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａから保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ｂまでの距離（図３中、両矢印ｂで示される長さ）は、最も内側２２１における、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａから保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ａまでの距離（図３中、両矢印ａで示される長さ）よりも長くなっている。
そのため、最も外側２１１において、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａを通過した排ガスは、保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ｂに到達するまでの間に、ケーシング２００の表面や排ガス処理体４００の表面との摩擦抵抗を受けることとなる。従って、最も外側２１１においては、排ガスが保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ｂに到達するまでに、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
また、排ガスにより風食されて発生した繊維カスは、保持シール材の排ガス流入側の側面のうち、最も下流である保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ｂ付近に移動しやすい。その結果、風食により発生した繊維カスによって排ガス処理体のセルの内部が詰まることを抑制することができる。
As shown in FIG. 3, the length of the
Further, due to the relationship of the length of the holding sealing material, the distance from the exhaust gas inflow
Therefore, on the
Further, the fiber residue generated by wind erosion by the exhaust gas easily moves to the vicinity of the
図３に示すように、本発明の排ガス浄化装置は、長手方向に平行な断面図において、保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ａから３１０ｂまでを接続する直線が、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａに対して角度θだけ傾斜している（以降、単に傾斜角度θともいう）。なお、図３中、直線Ｃは、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａに対して平行な直線である。
As shown in FIG. 3, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention has a straight line connecting the
傾斜角度θは、０°を超えて３０°以下であることが望ましく、０°を超えて２０°以下であることがより望ましく、５〜１５°であることがさらに望ましく、９〜１１°であることが最も望ましい。θの値が０°である場合、排ガスの流速が速い箇所において、排ガス処理体の排ガス流入側の端部から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が短く、保持シール材の風食を緩和することができない。また、θの値が３０°を超える場合、排ガス処理体の外縁部を通過した排ガスが保持シール材の排ガス流入側の側面に到達するまでの間に発達してしまい、風食作用が強くなることがある。 The inclination angle θ is preferably more than 0 ° and not more than 30 °, more preferably more than 0 ° and not more than 20 °, still more preferably 5 to 15 °, and more preferably 9 to 11 °. Most desirable. When the value of θ is 0 °, the distance from the exhaust gas inflow side end of the exhaust gas treatment body to the side surface on the exhaust gas inflow side of the holding seal material is short at a location where the exhaust gas flow rate is high, and the wind erosion of the holding seal material Can not be eased. When the value of θ exceeds 30 °, the exhaust gas that has passed through the outer edge of the exhaust gas treating body develops until it reaches the side surface of the holding sealing material on the exhaust gas inflow side, and the wind erosion action becomes stronger. Sometimes.
図４（ａ）は、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体に保持シール材を巻き付けた巻付体の一例を模式的に示した斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）における巻付体を側面視した側面図である。
図４（ａ）に示すように、排ガス処理体４００に保持シール材３００を巻き付けた巻付体７００は、排ガス流入側に配置されて排ガス流入側の側面となる側面が排ガス処理体の端面と平行ではない。また、図４（ｂ）に示すように、保持シール材の排ガス流入側の側面３１０には、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａに最も近い側面３１０ｂと、最も遠い側面３１０ａが形成されている。
FIG. 4A is a perspective view schematically showing an example of a wound body in which a holding sealing material is wound around an exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification apparatus of the present invention, and FIG. It is the side view which looked at the wound body in (a).
As shown in FIG. 4A, the
次に、本発明の排ガス浄化装置の別の一例を示す。
図５は、本発明の排ガス浄化装置の別の一例を模式的に示す断面図である。排ガス浄化装置１５０は、外周に保持シール材３００が巻き付けられた柱状の排ガス処理体４００と、排ガス処理体４００が収納された筒状の胴体部からなるケーシング２５０及びケーシング２５０に屈曲するように結合されてなる排ガス流入管５５０とからなっている。図５に示すように、ケーシング２５０に排ガス流入管５５０が屈曲するように結合されているため、屈曲部６５０が形成されている。また、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａから保持シール材３００の排ガス流入側の側面３１０までの距離は、排ガス処理体４００の外縁部に沿って長手方向（図５中、両矢印Ｄで示す方向）に変化している。
図１で説明した排ガス浄化装置１００との違いは、排ガス流入管５５０が接続されている位置及び排ガス流入管５５０の方向である。そのため、排ガス浄化装置１５０においても、屈曲部６５０によって、ケーシング内部を内側と外側とに区別することができる。
Next, another example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be shown.
FIG. 5 is a sectional view schematically showing another example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. The exhaust
The difference from the exhaust
ケーシング内部を内側と外側とに区別する方法は、上述した排ガス浄化装置１００と同様である。
図５に示すように、排ガス流入管５５０の中央軸５６０は、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａを含む平面Ｅと交点５６３で交差する。この平面Ｅ上における交点５６３から最も近い、排ガス処理体４００の外縁部からケーシング２００の内縁部までを、最も外側２６１とする。最も外側２６１を基準として、ケーシング内部の最も内側、内側、外側を決定する手順は、上述した排ガス浄化装置１００と同様である。
すなわち、図５に示すように、屈曲部６５０を通過してケーシング２５０内部に流入した排ガスは、ケーシング内部で拡散して排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａに到達する。ここで、屈曲部６５０を通過した排ガスが最も衝突しやすい箇所は、上述のように、交点５６３である。そのため、交点５６３により近い最も外側２６１に到達する排ガス（図５中、矢印ｇ３で示す）は、最も内側２７１に到達する排ガス（図５中、矢印ｇ４で示す）よりも拡散の度合いが低く、最も外側２６１は、最も内側２７１よりも排ガスの流速が速いといえる。
The method for distinguishing the inside of the casing from the inside to the outside is the same as that of the exhaust
As shown in FIG. 5, the
That is, as shown in FIG. 5, the exhaust gas that has passed through the
また、図５に示すように、排ガス処理体の外周に巻き付けられた保持シール材３００の長さは、最も外側２６１に位置する部分において短く（図５中、両矢印ｈで示す長さ）、最も内側２７１に位置する部分において長く（図５中、両矢印ｇで示す長さ）なっている。
また、上記保持シール材の長さの関係に起因して、最も外側２６１における、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａから保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ｂまでの距離（図５中、両矢印ｆで示される長さ）は、最も内側２７１における、排ガス処理体の排ガス流入側端面４２０ａから保持シール材の排ガス流入側の側面３１０ａまでの距離（図５中、両矢印ｅで示される長さ）よりも長くなっている。
Further, as shown in FIG. 5, the length of the
Further, due to the relationship of the length of the holding sealing material, the distance from the exhaust gas inflow
続いて、本発明の保持シール材について説明する。 Next, the holding sealing material of the present invention will be described.
図６は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す平面図である。
保持シール材３６０は、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図６中、両矢印Ｌ１で示す）、厚さ（図示しない）及び、長手方向に沿って変動する幅（図６中、矢印Ｗ１で示す）を有している。保持シール材３６０は、第１の側面３６１及び第２の側面３６２並びに凸部３６３ａが形成された端部３６３及び凹部３６３ｂが形成された端部３６３を有する長尺状のマットであって、端部３６３の幅が互いに等しく、かつ、上記幅が最小となる括れ部３６５が形成されている。さらに、保持シール材３６０の幅は、端部３６３から括れ部３６５にかけて連続的に小さくなっている。また、凸部３６３ａ及び凹部３６３ｂは、互いに対応しており、保持シール材３６０を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材３６０を排ガス処理体に巻き付けると、保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。また、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
When the
図７は、本発明の保持シール材の他の一例を模式的に示す平面図である。
保持シール材３７０は、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図７中、両矢印Ｌ２で示す）、厚さ（図示しない）及び、長手方向に沿って変動する幅（図７中、矢印Ｗ２で示す）を有している。保持シール材３７０は、第１の側面３７１及び第２の側面３７２並びに凸部３７３ａが形成された端部３７３及び凹部３７３ｂが形成された端部３７３を有する長尺状のマットであって、端部３７３の幅が互いに等しく、かつ、幅が最大となる拡幅部３７５が形成されている。さらに、保持シール材３７０の幅は、端部３７３から拡幅部３７５にかけて連続的に大きくなっている。また、凸部３７３ａ及び凹部３７３ｂは、互いに対応しており、保持シール材３７０を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材３７０を排ガス処理体に巻き付けると、保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。また、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
FIG. 7 is a plan view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
When the
図８は、本発明の保持シール材の他の一例を模式的に示す平面図である。
保持シール材３８０は、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図８中、両矢印Ｌ３で示す）、厚さ（図示しない）及び、幅（図８中、矢印Ｗ３で示す）を有している。保持シール材３８０は、第１の側面３８１及び第２の側面３８２並びに凸部３８３ａを有する端部３８３及び凹部３８３ｂを有する端部３８３を有する長尺状のマットであって、端部３８３の幅が互いに等しい。さらに、第１の側面３８１及び第２の側面３８２は、互いに略平行であり、かつ、長手方向の略中央部でくの字状に折れ曲がっている。そのため、保持シール材３８０は折れ曲がり部３８５を有し、くの字状に折れ曲がった形状となっている。また、凸部３８３ａ及び凹部３８３ｂは、互いに対応しており、保持シール材３８０を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材３８０を排ガス処理体に巻き付けると、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
FIG. 8 is a plan view schematically showing another example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
When the
図６〜８に示した保持シール材は、排ガス処理体に巻き付けて巻付体とした場合に、排ガス流入側及び排ガス流出側の向きを考慮せずにケーシング内に収容することができる。しかしながら、本発明の排ガス浄化装置を構成する保持シール材としては、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が最も遠い箇所と最も近い箇所が存在するよう構成されていればよい。すなわち、図６〜８に示した保持シール材のいずれか一方の側面を変形させた形状であっても、変形していない側の側面を排ガス流入側の側面となるようにケーシング内に収容することで本発明の排ガス浄化装置となる。従って、図６〜８に示した保持シール材のいずれか一方の側面の形状を変形させた保持シール材、例えば、図９に示す保持シール材３９０もまた、本発明の保持シール材である。
The holding sealing material shown in FIGS. 6 to 8 can be accommodated in the casing without considering the directions of the exhaust gas inflow side and the exhaust gas outflow side when wound around the exhaust gas treatment body to form a wound body. However, as the holding sealing material constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, there is a place where the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treating body to the side surface on the exhaust gas inflow side of the holding seal material is the closest to the farthest place. It only has to be configured. That is, even if it is the shape which deform | transformed any one side surface of the holding | maintenance sealing material shown in FIGS. 6-8, it accommodates in a casing so that the side surface of the side which is not deform | transformed may become a side surface of an exhaust gas inflow side. Thus, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is obtained. Therefore, the holding seal material obtained by deforming the shape of one of the side surfaces of the holding seal material shown in FIGS. 6 to 8, for example, the holding
図９は、本発明の保持シール材の一例の別の態様を模式的に示す平面図である。
保持シール材３９０は、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図９中、両矢印Ｌ４で示す）、厚さ（図示しない）及び、幅（図９中、矢印Ｗ４で示す）を有している。保持シール材３９０は、第１の側面３９１及び第２の側面３９２並びに凸部３９３ａが形成された端部３９３及び凹部３９３ｂが形成された端部３９３を有する長尺状のマットであって、端部３９３の幅が互いに等しく、かつ、上記幅が最小となる括れ部３９５が形成されている。さらに、保持シール材３９０の幅は、端部３９３から括れ部３９５にかけて連続的に小さくなっている。また、凸部３９３ａ及び凹部３９３ｂは、互いに対応しており、保持シール材３９０を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。保持シール材３９０と上述した保持シール材３６０との相違点は、第２の側面の形状のみである。従って、第１の側面３９１が排ガス流入側の側面となるように配置することで、保持シール材３９０も本発明の排ガス浄化装置を構成する保持シール材となる。
FIG. 9 is a plan view schematically showing another aspect of an example of the holding sealing material of the present invention.
The holding
本発明の保持シール材を平面視した際の側面の形状は、直線であってもよく、曲線であってもよく、これらが組み合わされていてもよい。 The shape of the side surface when the holding sealing material of the present invention is viewed in plan may be a straight line, a curved line, or a combination thereof.
本発明の保持シール材の坪量（単位面積当たりの重量）は、特に限定されないが、２００〜４０００ｇ／ｍ２であることが望ましく、１０００〜３０００ｇ／ｍ２であることがより望ましい。保持シール材の坪量が２００ｇ／ｍ２未満であると、保持力が充分ではなく、保持シール材の坪量が４０００ｇ／ｍ２を超えると、保持シール材の嵩が低くなりにくいため、厚みが過剰となる。そのため、保持シール材の柔軟性が失われ、保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける際に扱いづらくなる。また、保持シール材に巻きシワや割れが生じ易くなる。 The basis weight of the holding sealing material of 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 holding sealing material is less than 200 g / m 2 , the holding force is not sufficient, and when the basis weight of the holding sealing material exceeds 4000 g / m 2 , the bulk of the holding sealing material is unlikely to be reduced. Becomes excessive. Therefore, the flexibility of the holding sealing material is lost, and it becomes difficult to handle the holding sealing material when it is wound around the exhaust gas treating body. Further, the holding sealing material is likely to be wound and wrinkled.
本発明の保持シール材の坪量は、全ての箇所で均一であってもよいが、幅が小さくなっている箇所の坪量を大きくすることによって、保持シール材を排ガス処理体に巻きつけた場合に、幅の狭い箇所の保持力が低下しないようにしてもよい。 The basis weight of the holding sealing material of the present invention may be uniform in all locations, but the holding sealing material is wound around the exhaust gas treatment body by increasing the basis weight of the portion where the width is small. In such a case, the holding force of the narrow portion may not be reduced.
本発明の保持シール材の嵩密度（巻き付ける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、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３であることが望ましい。保持シール材の嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ３未満であると、無機繊維のからみ合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、保持シール材の形状を所定の形状に保ちにくくなる。
また、保持シール材の嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ３を超えると、保持シール材が硬くなり、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。
The bulk density of the holding sealing material of the present invention (the bulk density of the holding sealing material before winding) is not particularly limited, but is desirably 0.10 to 0.30 g / cm 3 . When the bulk density of the holding sealing material 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 holding sealing material in a predetermined shape.
On the other hand, if the bulk density of the holding sealing material exceeds 0.30 g / cm 3 , the holding sealing material becomes hard, the wrapping property around the exhaust gas treating body is lowered, and the holding sealing material is easily broken.
本発明の保持シール材を排ガス浄化装置の保持シール材として用いる場合、排ガス浄化装置を構成する保持シール材の厚み方向の積層枚数は特に限定されず、一枚の保持シール材であってもよいし、互いに結合された複数枚の保持シール材であってもよい。複数枚の保持シール材を結合する方法としては、特に限定されず、例えば、ミシン縫いで保持シール材同士を結合する方法、粘着テープ又は接着剤で保持シール材同士を接着する方法等が挙げられる。
また、厚み方向の積層のほか、排ガス処理体へ巻回する円周方向に、保持シール材の勘合部に、もう１枚のシール材を結合させて、一枚の長い保持シール材として構成しても良い。
大型重機などは排ガス処理体が大きくなるため、１枚の保持シール材では巻回できない場合があり、１枚に限らず複数枚を結合させて前記排ガス処理体の円周を巻回できるようにしてもよい。
こうすることで、従来から使用されているサイズでの使い回しを可能とし、コスト削減につながる。
When the holding sealing material of the present invention is used as a holding sealing material for an exhaust gas purifying apparatus, the number of laminated layers in the thickness direction of the holding sealing material constituting the exhaust gas purifying apparatus is not particularly limited, and may be a single holding sealing material. Further, a plurality of holding sealing materials coupled to each other may be used. The method for bonding a plurality of holding sealing materials is not particularly limited, and examples thereof include a method for bonding holding sealing materials by sewing and a method for bonding holding sealing materials with an adhesive tape or an adhesive. .
In addition to stacking in the thickness direction, another sealing material is joined to the fitting portion of the holding sealing material in the circumferential direction wound around the exhaust gas treatment body to constitute one long holding sealing material. May be.
Large heavy machinery, etc., has a large exhaust gas treatment body, so it may not be possible to wind it with a single holding sealing material, so that not only one but also a plurality of sheets can be combined to wind the circumference of the exhaust gas treatment body. May be.
In this way, it is possible to reuse the size that has been used conventionally, leading to cost reduction.
以下、本発明の保持シール材を製造する方法の一例について説明する。
まず、無機繊維を含むマットを作製する。マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、ニードリング法又は抄造法により製造することができる。
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、まず、例えば、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。続いて、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、焼成処理を施すことによりマットの準備が完了する。このとき、焼成処理前にニードルパンチング処理を行っても良い。
Hereinafter, an example of a method for producing the holding sealing material of the present invention will be described.
First, a mat containing inorganic fibers is produced. The mat can be obtained by various methods. For example, the mat can be produced by a needling method or a papermaking method.
In the case of the needling method, for example, it can be produced by the following method. That is, first, for example, an inorganic fiber precursor having an average fiber diameter of 3 to 10 μm is prepared by spinning a spinning mixture using a basic aluminum chloride aqueous solution and silica sol as raw materials by a blowing method. Subsequently, the inorganic fiber precursor is compressed to produce a continuous sheet-like material having a predetermined size, and the preparation of the mat is completed by performing a baking treatment. At this time, a needle punching process may be performed before the baking process.
抄造法の場合、アルミナ繊維、シリカ繊維等の無機繊維と、無機結合剤と、水とを原料液中の無機繊維の含有量が所定の値となるように混合し、攪拌機で攪拌することで混合液を調製する。混合液には、必要に応じて、高分子化合物や樹脂からなるコロイド溶液が含まれていてもよい。続いて、底面にろ過用のメッシュが形成された成形器に混合液を流し込んだ後に、混合液中の水を、メッシュを介して脱水することにより原料シートを作製する。その後、原料シートを所定の条件で成形乾燥することによりマットの準備が完了する。 In the case of the papermaking method, by mixing inorganic fibers such as alumina fibers and silica fibers, an inorganic binder, and water so that the content of the inorganic fibers in the raw material liquid becomes a predetermined value, and stirring with a stirrer Prepare a mixture. The mixed solution may contain a colloidal solution made of a polymer compound or a resin as necessary. Then, after pouring a liquid mixture into the molding machine with which the mesh for filtration was formed in the bottom face, the raw material sheet | seat is produced by dehydrating the water in a liquid mixture through a mesh. Thereafter, the preparation of the mat is completed by molding and drying the raw material sheet under predetermined conditions.
上記マットには、必要に応じて、有機結合剤及び／又は無機結合剤を含む結合剤溶液を付与し、乾燥する処理を行ってもよい。
有機結合剤としては、アクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、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、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
有機結合剤の含有量は、保持シール材１００重量％に対して０．５〜１５％であることが望ましく、３〜８％であることがより望ましい。
保持シール材における有機結合剤の含有量が０．５％よりも小さいと、保持シール材の成形性が悪く、規定の形状に成形することが困難となることがある。
また、保持シール材における結合剤の含有量が１５％を超えると、有機分の焼失時に排気ガス量が多くなってしまい、環境に悪い。
保持シール材中の有機結合剤の含有量は、保持シール材を６００℃／１時間加熱した前後での重量減少率として求めることができる。
また、無機結合剤としては、無機ゾル分散溶液等の無機粒子溶液から溶媒を取り除いた固形成分としての無機粒子が挙げられる。
上記無機ゾル分散溶液（無機粒子溶液）としては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が望ましい。
無機結合剤の添着量は、無機繊維１００重量部に対して０．１〜５重量部であることが望ましく、０．１〜３重量部であることがより望ましく、０．２〜２重量部であることがさらに望ましい。
無機結合剤の添着量が無機繊維１００重量部に対して０．１重量部未満であると、無機結合剤による保持シール材の反発力増加効果が得られないことがあり、５重量部を超えると保持シール材の柔軟性が損なわれて、排ガス処理体への巻回時にワレやヒビが発生することがある。
乾燥処理としては、通気乾燥、熱版による圧縮乾燥等の方法を用いることができる。
もし、熱板による乾燥を行うとマット内に含浸されたバインダの分布が厚み方向に均一となるため、厚みの成形性が悪い抄造法のマットには有利となる。
そして、乾燥時間を短くするために熱板による圧縮乾燥後に通気乾燥をするなどの組み合わせも有効である。
そして圧縮乾燥法や前記組み合わせの乾燥を用いると、保持シール材の厚み方向に対して、均一に有機分が分散するので成形性が良い。
もし有機分の分散に偏りがあると、有機分が少ない箇所は繊維同士の有機分による結束が悪くなり、ワレなどの不良を引きおこしやすくなる。
この現象は特に抄造マットが顕著である。
また、無機繊維としては、排気管の使用温度域でも十分に性能が耐えられる無機繊維を適宜選択すればよく、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
無機繊維として、例えば、アルミナ繊維やシリカ繊維、ガラス繊維や生体溶解繊維が挙げられる。もし、アルミナ繊維を使用する場合は、ムライト結晶化率が１０％以下が望ましく、５％以下がより望ましく、３％以下がさらに望ましい。アルミナ繊維のムライト結晶化率が大きいと、繊維の特性として脆く、曲がり難くなる傾向にあり、そのような性質の繊維でマットを成形すると風食に弱い特性がある。
If necessary, the mat may be subjected to a drying treatment by applying a binder solution containing an organic binder and / or an inorganic binder.
Examples of the organic binder include acrylic resins, acrylate latex, rubber latex, water-soluble organic polymers such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, thermoplastic resins such as styrene resins, thermosetting resins such as epoxy resins, and the like. .
The content of the organic binder is desirably 0.5 to 15% and more desirably 3 to 8% with respect to 100% by weight of the holding sealing material.
If the content of the organic binder in the holding sealing material is less than 0.5%, the holding sealing material may have poor moldability and may be difficult to be molded into a specified shape.
On the other hand, if the content of the binder in the holding sealing material exceeds 15%, the amount of exhaust gas increases when the organic content is burned out, which is bad for the environment.
The content of the organic binder in the holding sealing material can be obtained as a weight reduction rate before and after heating the holding sealing material at 600 ° C./1 hour.
Examples of the inorganic binder include inorganic particles as solid components obtained by removing a solvent from an inorganic particle solution such as an inorganic sol dispersion solution.
The inorganic sol dispersion solution (inorganic particle solution) is not particularly limited, and examples thereof include alumina sol and silica sol.
As the inorganic particles, alumina particles derived from alumina sol and silica particles derived from silica sol are desirable.
The amount of the inorganic binder is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 3 parts by weight, and 0.2 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fiber. It is further desirable that
If the amount of the inorganic binder is less than 0.1 parts by weight relative to 100 parts by weight of the inorganic fiber, the effect of increasing the repulsive force of the holding sealing material by the inorganic binder may not be obtained, and the amount exceeds 5 parts by weight. As a result, the flexibility of the holding sealing material is impaired, and cracks and cracks may occur when wound around the exhaust gas treating body.
As the drying treatment, methods such as aeration drying and compression drying using a hot plate can be used.
If drying with a hot plate is performed, the distribution of the binder impregnated in the mat becomes uniform in the thickness direction, which is advantageous for mats for papermaking with poor formability of thickness.
In order to shorten the drying time, a combination of air drying after compression drying with a hot plate is also effective.
When the compression drying method or the combination drying is used, the organic component is uniformly dispersed in the thickness direction of the holding sealing material, so that the moldability is good.
If the organic content is unevenly distributed, the portion where the organic content is small becomes less bound to the fibers due to the organic content, and defects such as cracks are likely to occur.
This phenomenon is particularly noticeable in paper mats.
Moreover, as an inorganic fiber, the inorganic fiber which can fully endure the performance in the use temperature range of the exhaust pipe may be appropriately selected, and two or more kinds may be used in combination.
Examples of the inorganic fibers include alumina fibers, silica fibers, glass fibers, and biologically soluble fibers. If alumina fibers are used, the mullite crystallization rate is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and further preferably 3% or less. When the mullite crystallization rate of alumina fibers is large, the fiber properties tend to be brittle and difficult to bend. When a mat is formed from fibers having such properties, the fibers are vulnerable to wind erosion.
本発明の保持シール材には、さらに膨張材が含有されていてもよい。膨張材は、３００〜８００℃の範囲で膨張する特性を有するものが望ましい。
保持シール材に膨張材が含有されていると、３００〜８００℃の範囲で保持シール材が膨張するようになるため、ガラス繊維の強度が低下する７００℃を超えるような高温域においても、保持シール材として使用する際の保持力を向上させることができる。
The holding sealing material of the present invention may further contain an expansion material. It is desirable that the expansion material has a property of expanding in the range of 300 to 800 ° C.
If the holding sealing material contains an expanding material, the holding sealing material expands in the range of 300 to 800 ° C., so that the holding strength is maintained even in a high temperature range exceeding 700 ° C. where the strength of the glass fiber is reduced. The holding force at the time of using as a sealing material can be improved.
膨張材としては、例えば、バーミキュライト、ベントナイト、金雲母、パーライト、膨張性黒鉛、及び、膨張性フッ化雲母等が挙げられる。これらの膨張材は単独で用いても良いし、二種以上を併用してもよい。
膨張材の添加量は、特に限定されないが、保持シール材の全重量に対して１０〜５０重量％であることが望ましく、２０〜３０重量％であることが望ましい。
Examples of the expanding material include vermiculite, bentonite, phlogopite, pearlite, expandable graphite, and expandable fluoride mica. These expanding materials may be used alone or in combination of two or more.
Although the addition amount of an expansion material is not specifically limited, It is desirable that it is 10 to 50 weight% with respect to the total weight of a holding sealing material, and it is desirable that it is 20 to 30 weight%.
上記マットは１枚の大きなシート状の部材として得られるので、これを保持シール材の形状に裁断することによって、本発明の保持シール材を得ることができる。
保持シール材の裁断は、トムソン刃、ギロチン刃、レーザー、ウォータジェット等により行うことができる。適宜、状況に応じて上記裁断方法を用いればよいが、大量加工を重視するのではあればトムソン刃やギロチン刃が好ましく、裁断精度を重視するのであればレーザーやウォータジェットが望ましい。
Since the mat is obtained as one large sheet-like member, the holding sealing material of the present invention can be obtained by cutting the mat into the shape of the holding sealing material.
The holding sealing material can be cut using a Thomson blade, a guillotine blade, a laser, a water jet, or the like. The above-described cutting method may be used as appropriate depending on the situation, but a Thomson blade or a guillotine blade is preferable if mass processing is important, and a laser or water jet is preferable if cutting accuracy is important.
次に、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１０は、本発明の排ガス浄化装置を製造する方法を模式的に示す斜視図である。
図１０に示すように、本発明の排ガス浄化装置を製造する方法は、まず、柱状の排ガス処理体４００の外周に保持シール材３００を巻き付けた巻付体７００を、ケーシング２００内部に収容する。続いて、排ガス流入管及び排ガス流出管をケーシング２００に接続することにより本発明の排ガス浄化装置が製造される。このとき、接続される排ガス流入管の中央軸とケーシングの中央軸とが一致しないように排ガス流入管を接続する。
排ガス流入管の接続によって、排ガス流入管とケーシングの位置及び角度が決定すると、ケーシング内部の内側と外側（排ガスの流速）が決定されるので、これにあわせて巻付体をケーシング内部で回転させて、保持シール材の位置を調整してもよい。
Next, the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of the present invention will be described.
FIG. 10 is a perspective view schematically showing a method for producing the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 10, in the method of manufacturing the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, first, a
When the position and angle of the exhaust gas inflow pipe and the casing are determined by connecting the exhaust gas inflow pipe, the inside and outside of the casing (exhaust gas flow velocity) are determined, and accordingly, the winding body is rotated inside the casing. Thus, the position of the holding sealing material may be adjusted.
ケーシングと排ガス流入管は直接接続する必要はなく、例えば、ケーシングと排ガス流入管の緩衝部となるコーン部材を予め用意しておき、コーン部材を介して排ガス流入管とケーシングを接続してもよい。
また、コーン部材を使用しない場合には、ケーシングの端部を絞り加工等により加工して、その先端に排ガス流入管を接続してもよい。
The casing and the exhaust gas inflow pipe need not be directly connected. For example, a cone member serving as a buffer portion for the casing and the exhaust gas inflow pipe may be prepared in advance, and the exhaust gas inflow pipe and the casing may be connected via the cone member. .
When the cone member is not used, the end of the casing may be processed by drawing or the like, and the exhaust gas inflow pipe may be connected to the tip.
ケーシングとコーン部材及び排ガス流入管との接続方法は、特に限定されず、溶接等であってもよく、ボルト等による固定であってもよい。
また、排ガス流入管の接続と巻付体の収容の順番は特に限定されておらず、どちらから先に行ってもよい。例えば、排ガス流入管をケーシングに接続してから巻付体を収容して、最後に排ガス流出管を接続してもよいし、ケーシング内部に巻付体を収容してから、排ガス流入管及び排ガス流出管をケーシングに接続してもよい。
The connection method of the casing, the cone member, and the exhaust gas inflow pipe is not particularly limited, and may be welding or the like, or may be fixed with a bolt or the like.
Further, the order of connection of the exhaust gas inflow pipe and accommodation of the wound body is not particularly limited, and either may be performed first. For example, the wound body may be accommodated after the exhaust gas inflow pipe is connected to the casing, and finally the exhaust gas outflow pipe may be connected, or after the wound body is accommodated inside the casing, the exhaust gas inflow pipe and the exhaust gas The outflow pipe may be connected to the casing.
排ガス流入管が接続され、排ガス流入管の位置及び角度が決定すると、ケーシング内部を内側と外側とに区別可能となる（排ガスの流速の大小が決定する）ので、先に排ガス流入管を接続してから巻付体を収容することが、作業効率の点からは望ましいが、巻付体の収容後に排ガス流入管を接続し、そのあとで再度巻付体を回転させることで保持シール材の位置を調整してもよい。 When the exhaust gas inflow pipe is connected and the position and angle of the exhaust gas inflow pipe are determined, the inside of the casing can be distinguished from the inside and the outside (the flow rate of the exhaust gas is determined), so the exhaust gas inflow pipe is connected first. It is desirable from the standpoint of work efficiency to accommodate the wound body after it has been installed, but after the wound body is accommodated, the exhaust gas inflow pipe is connected, and then the winding body is rotated again to position the holding sealing material. May be adjusted.
ケーシング内部における排ガスの流速は、ケーシングの形状、排ガス流入管の接続位置及び角度により変化するため、使用するケーシングの形状、排ガス流入管の接続位置及び角度に応じて、保持シール材の形状を変更してもよい。 Since the exhaust gas flow velocity inside the casing changes depending on the shape of the casing and the connection position and angle of the exhaust gas inlet pipe, the shape of the holding seal material is changed according to the shape of the casing used and the connection position and angle of the exhaust gas inlet pipe. May be.
次に、本発明の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。 Next, the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be described.
図１１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１１に示す排ガス処理体４００は、多数のセル４２５がセル壁４２６を隔てて長手方向に併設される柱状のセラミック質からなるハニカム構造体である。また、セル４２５のいずれかの端部は、封止材４２８で封止されている。また、ハニカム構造体の外周には、ハニカム構造体の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカム構造体の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層４２７が設けられている。
なお、外周コート層４２７が設けられた面が、ハニカム構造体の側面である。
FIG. 11 is a perspective view schematically showing an example of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
An exhaust
The surface on which the outer
セル４２５のいずれかの端部が封止されている場合、排ガス処理体４００の一方の端部からみたときに、端部が封止されたセルと封止されていないセルとが交互に配置されていることが望ましい。
When any one end of the
排ガス処理体を長手方向に垂直な方向に切断した断面形状は、特に限定されず、略円形、略楕円形でもよく、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形であってもよい。 The cross-sectional shape obtained by cutting the exhaust gas treatment body in a direction perpendicular to the longitudinal direction is not particularly limited, and may be a substantially circular shape or a substantially oval shape, or a substantially polygonal shape such as a substantially triangular shape, a substantially square shape, a substantially pentagonal shape, or a substantially hexagonal shape. May be.
排ガス処理体を構成するセル４２５の断面形状は、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形でもよく、また、略円形、略楕円形であってもよい。また、排ガス処理体４００は、複数の断面形状のセルが組み合わされたものであってもよい。
The cross-sectional shape of the
排ガス処理体を構成する素材は特に限定されないが、炭化ケイ素質及び窒化ケイ素質等の非酸化物、並びに、コージェライト及びチタン酸アルミニウム等の酸化物を用いることができる。これらのうち、特に、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化物であることが望ましい。
これらの酸化物及び非酸化物を用いた多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊されやすい。しかし、排ガス処理体の側面の周囲に保持シール材を巻き付けることにより、衝撃が吸収されやすくなるので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体にクラック等が発生するのを防止することができる。
The material constituting the exhaust gas treating body is not particularly limited, and non-oxides such as silicon carbide and silicon nitride, and oxides such as cordierite and aluminum titanate can be used. Of these, non-oxides such as silicon carbide or silicon nitride are particularly desirable.
Since the porous fired body using these oxides and non-oxides is a brittle material, it is easily broken by mechanical impact or the like. However, by wrapping the holding sealing material around the side surface of the exhaust gas treatment body, it becomes easy to absorb the impact, so that it is possible to prevent the exhaust gas treatment body from being cracked by a mechanical impact or thermal shock. .
排ガス処理体には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、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望ましく、この中では、白金がより望ましい。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を用いる事もできる。これらの触媒は、単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。 The exhaust gas treating body may carry a catalyst for purifying exhaust gas. As the catalyst to be carried, for example, a noble metal such as platinum, palladium, rhodium or the like is desirable, and among these, platinum is more desirable. In addition, as other catalysts, for example, alkali metals such as potassium and sodium, and alkaline earth metals such as barium can be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. When these catalysts are supported, it is easy to burn and remove PM, and toxic exhaust gas can be purified.
排ガス処理体としては、コージェライト等からなり、一体的に形成された一体型ハニカム構造体であってもよく、あるいは、炭化ケイ素等からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体を主にセラミックを含むペーストを介して複数個結束してなる集合型ハニカム構造体であってもよい。 The exhaust gas treatment body may be an integrally formed honeycomb structure made of cordierite or the like, or may be made of silicon carbide or the like, and a large number of through holes may be arranged in the longitudinal direction with partition walls therebetween. It may be a collective honeycomb structure formed by binding a plurality of provided columnar honeycomb fired bodies mainly through a paste containing ceramic.
排ガス処理体は、セルに封止材が設けられずに、セルの端部が封止されていなくてもよい。この場合、排ガス処理体は、白金等の触媒を担持させることによって、排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分を浄化する触媒担体として機能する。 In the exhaust gas treating body, the end portion of the cell may not be sealed without providing the cell with the sealing material. In this case, the exhaust gas treating body functions as a catalyst carrier that purifies harmful gas components such as CO, HC, or NOx contained in the exhaust gas by supporting a catalyst such as platinum.
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。 Next, the casing which comprises the exhaust gas purification apparatus of this invention is demonstrated.
本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの材質は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。 The material of the casing constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is a metal having heat resistance, and specifically, metals such as stainless steel, aluminum, iron and the like can be mentioned.
本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの形状は、略円筒型形状の他、クラムシェル型形状や、断面形状が略楕円型形状の筒形、断面形状が略多角形形状の筒形等を好適に用いることができる。 The shape of the casing constituting the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a substantially cylindrical shape, a clamshell shape, a cylindrical shape having a substantially elliptical cross section, a cylindrical shape having a substantially polygonal cross section, and the like. It can be used suitably.
以下に、本発明の排ガス浄化装置及び保持シール材の作用効果について説明する。 Below, the effect of the exhaust gas purifying apparatus and the holding sealing material of the present invention will be described.
（１）本発明の排ガス浄化装置の一の態様では、ケーシング及び排ガス流入管により構成される屈曲部によって、ケーシング内部を内側と外側とに区別した場合に、保持シール材のうちケーシング内部の最も外側に位置する部分の長さが、ケーシング内部の最も内側に位置する部分の長さよりも短く構成されている。そのため、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
さらに、保持シール材が風食を受けた場合であっても、風食により発生した繊維カスが排ガス処理体内部に移動し難いため、排ガス処理体のセルの目詰りによって排ガス浄化性能が低下することを抑制することができる。
(1) In one aspect of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, when the inside of the casing is distinguished from the inside and the outside by a bent portion constituted by the casing and the exhaust gas inflow pipe, The length of the part located outside is configured to be shorter than the length of the part located inside the casing. Therefore, wind erosion of the holding sealing material derived from the shape of the exhaust gas purification device can be suppressed.
Furthermore, even when the holding sealing material is subjected to wind erosion, the fiber residue generated by wind erosion is difficult to move into the exhaust gas treatment body, so the exhaust gas purification performance is reduced due to clogging of the cells of the exhaust gas treatment body. This can be suppressed.
（２）本発明の排ガス浄化装置の別の態様では、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるよう構成されている。そのため、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
さらに、保持シール材が風食を受けた場合であっても、風食により発生した繊維カスが排ガス処理体内部に移動し難いため、排ガス処理体のセルの目詰りによって排ガス浄化性能が低下することを抑制することができる。
(2) In another aspect of the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the side surface of the holding seal material on the exhaust gas inflow side increases as the flow rate of the exhaust gas increases. ing. Therefore, wind erosion of the holding sealing material derived from the shape of the exhaust gas purification device can be suppressed.
Furthermore, even when the holding sealing material is subjected to wind erosion, the fiber residue generated by wind erosion is difficult to move into the exhaust gas treatment body, so the exhaust gas purification performance is reduced due to clogging of the cells of the exhaust gas treatment body. This can be suppressed.
（３）本発明の保持シール材の一の態様では、両端部の幅が互いに等しく、幅が最小となる括れ部が形成されており、さらに、保持シール材の幅は両端部から括れ部にかけて連続的に小さくなっている。そのため、本発明の保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた巻付体は、排ガス処理体の一方の端面から保持シール材の側面までの距離が最も遠い箇所と最も近い箇所が存在することとなる。そのため、このような保持シール材を用いた排ガス処理装置は、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側側面までの距離が長くなるように構成することができる。
そのため、本発明の保持シール材の一の態様を排ガス浄化装置に用いた場合、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
(3) In one aspect of the holding sealing material of the present invention, a constriction portion having the same width at both ends and a minimum width is formed, and the width of the holding sealing material extends from the both ends to the constriction portion. Continuously smaller. Therefore, the wound body in which the holding sealing material of the present invention is wound around the exhaust gas treating body has a place closest to the farthest place from the one end surface of the exhaust gas treating body to the side surface of the holding sealing material. . Therefore, the exhaust gas treatment apparatus using such a holding sealing material is configured such that the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the exhaust gas inflow side surface of the holding seal material becomes longer as the flow rate of the exhaust gas becomes faster. can do.
Therefore, when the one aspect | mode of the holding sealing material of this invention is used for an exhaust gas purification apparatus, the wind erosion of the holding sealing material derived from the shape of an exhaust gas purification apparatus can be suppressed.
（４）本発明の保持シール材の別の態様では、両端部の幅が互いに等しく、幅が最大となる拡幅部が形成されており、さらに、保持シール材の幅は両端部から括れ部にかけて連続的に大きくなっている。そのため、本発明の保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた巻付体は、排ガス処理体の一方の端面から保持シール材の側面までの距離が最も遠い箇所と最も近い箇所が存在することとなる。そのため、このような保持シール材を用いた排ガス処理装置は、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側側面までの距離が長くなるように構成することができる。
そのため、本発明の保持シール材の一の態様を排ガス浄化装置に用いた場合、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
(4) In another aspect of the holding sealing material of the present invention, wide portions are formed in which the widths at both ends are equal to each other and the width is maximum, and the width of the holding sealing material extends from both ends to the constricted portion. It grows continuously. Therefore, the wound body in which the holding sealing material of the present invention is wound around the exhaust gas treating body has a place closest to the farthest place from the one end surface of the exhaust gas treating body to the side surface of the holding sealing material. . Therefore, the exhaust gas treatment apparatus using such a holding sealing material is configured such that the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the exhaust gas inflow side surface of the holding seal material becomes longer as the flow rate of the exhaust gas becomes faster. can do.
Therefore, when the one aspect | mode of the holding sealing material of this invention is used for an exhaust gas purification apparatus, the wind erosion of the holding sealing material derived from the shape of an exhaust gas purification apparatus can be suppressed.
（５）本発明の保持シール材のさらに別の態様では、両端部の幅が互いに等しく、第１の側面及び第２の側面が互いに略平行であり、かつ、くの字状に折れ曲がっている。そのため、本発明の保持シール材のさらに別の態様を排ガス処理体に巻き付けた巻付体は、排ガス処理体の一方の端面から保持シール材の側面までの距離が最も遠い箇所と最も近い箇所が存在することとなる。そのため、このような保持シール材を用いた排ガス処理装置は、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側側面までの距離が長くなるように構成することができる。 (5) In still another aspect of the holding sealing material of the present invention, the widths of both end portions are equal to each other, the first side surface and the second side surface are substantially parallel to each other, and are bent in a dogleg shape. . Therefore, the wound body in which still another aspect of the holding sealing material of the present invention is wound around the exhaust gas treating body has a portion closest to the farthest place from the one end surface of the exhaust gas treating body to the side surface of the holding sealing material. Will exist. Therefore, the exhaust gas treatment apparatus using such a holding sealing material is configured such that the distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the exhaust gas inflow side surface of the holding seal material becomes longer as the flow rate of the exhaust gas becomes faster. can do.
（実施例）
以下、本発明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。
(Example)
Examples in which the present invention is disclosed more specifically are shown below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
（保持シール材の製造）
（１）まず以下の手順により無機繊維を含むマットを準備した。
アルミナ−シリカ組成を有するアルミナ繊維性の素地マットとして、組成比がＡｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８（重量比）となる素地マットを用意した。この素地マットに対し、ニードリング処理を施すことにより、目付量が１５００ｇ／ｍ２である厚み約１０ｍｍのニードル処理マットを作製した。
(Manufacture of holding sealing material)
(1) First, a mat containing inorganic fibers was prepared by the following procedure.
As an alumina fibrous base mat having an alumina-silica composition, a base mat having a composition ratio of Al 2 O 3 : SiO 2 = 72: 28 (weight ratio) was prepared. A needle processing mat having a weight per unit area of 1500 g / m 2 and a thickness of about 10 mm was produced by performing a needling process on the base mat.
（２）別途、アクリル系ラテックスを水に充分に分散させることで、アクリル系ラテックスエマルジョンを調製しておき、これをバインダとして用いた。 (2) Separately, acrylic latex emulsion was prepared by sufficiently dispersing acrylic latex in water, and this was used as a binder.
（３）次に、ニードルマットを平面視寸法で全長１２５０ｍｍ×幅１２００ｍｍに裁断し、裁断したニードルマット１００重量％に対するバインダ添着量が１．０重量％となるように、裁断したニードルマットをバインダ中に含浸した。 (3) Next, the needle mat is cut into a plan view size of a total length of 1250 mm × width of 1200 mm, and the binder needle is cut so that the binder attachment amount with respect to 100% by weight of the cut needle mat is 1.0% by weight. Impregnated inside.
（４）その後、バインダを含浸させたニードルマットを１４０℃の温度で６分間通気乾燥させることにより、１枚のシート状物としてのマットを作製した。
マットの厚さは８．０ｍｍであった。
(4) Then, the mat as a sheet was produced by air-drying the needle mat impregnated with the binder at a temperature of 140 ° C. for 6 minutes.
The mat thickness was 8.0 mm.
（排ガス浄化装置の製造）
（５）上記（保持シール材の製造）工程により得られたマットを図６に示す形状（全長１９４ｍｍ×端部の幅９０ｍｍ×括れ部の幅６１．８ｍｍ）に切断し、製造例１の保持シール材を得た。
(Manufacture of exhaust gas purification equipment)
(5) The mat obtained in the above (manufacturing of holding sealing material) step is cut into the shape shown in FIG. 6 (total length 194 mm × end portion width 90 mm × constricted portion width 61.8 mm) A sealing material was obtained.
（実施例１）
製造例１の保持シール材を従来公知の方法により製造した長軸半径４０ｍｍ×短軸半径２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの楕円柱状の排ガス処理体に巻き付け、図１に記載された排ガス流入管を有するケーシング内部に収容することで、実施例１に係る排ガス浄化装置を製造した。なお、実施例１に係る排ガス浄化装置は、ケーシング内部の最も内側及び最も外側が排ガス処理体の長軸上に位置しており、傾斜角度は１０°であり、排ガス流入管の直径は４０ｍｍであった。
Example 1
A casing having the exhaust gas inflow pipe described in FIG. 1 by winding the holding sealing material of Production Example 1 on an elliptical columnar exhaust gas treatment body having a major axis radius of 40 mm, a minor axis radius of 20 mm, and a length of 100 mm manufactured by a conventionally known method. The exhaust gas purifying apparatus according to Example 1 was manufactured by being housed inside. In the exhaust gas purifying apparatus according to Example 1, the innermost and outermost parts inside the casing are located on the long axis of the exhaust gas treating body, the inclination angle is 10 °, and the diameter of the exhaust gas inlet pipe is 40 mm. there were.
（実施例２）
傾斜角度を５°にするほかは、実施例１と同様の手順にて、実施例２に係る排ガス浄化装置を製造した。
(Example 2)
Exhaust gas purification apparatus according to Example 2 was manufactured in the same procedure as Example 1 except that the inclination angle was set to 5 °.
（実施例３）
傾斜角度を１５°にするほかは、実施例１と同様の手順にて、実施例３に係る排ガス浄化装置を製造した。
(Example 3)
Exhaust gas purification apparatus according to Example 3 was manufactured in the same procedure as Example 1 except that the inclination angle was set to 15 °.
（実施例４）
傾斜角度を２０°にするほかは、実施例１と同様の手順にて、実施例４に係る排ガス浄化装置を製造した。
Example 4
Exhaust gas purification apparatus according to Example 4 was manufactured in the same procedure as Example 1 except that the inclination angle was 20 °.
（実施例５）
傾斜角度を２５°にするほかは、実施例１と同様の手順にて、実施例５に係る排ガス浄化装置を製造した。
(Example 5)
Exhaust gas purification apparatus according to Example 5 was manufactured in the same procedure as in Example 1 except that the inclination angle was 25 °.
（比較例１）
傾斜角度を０°にするほかは、実施例１と同様の手順にて、比較例１に係る排ガス浄化装置を製造した。
(Comparative Example 1)
Exhaust gas purification apparatus according to Comparative Example 1 was manufactured in the same procedure as Example 1 except that the inclination angle was set to 0 °.
（圧力試験）
続いて、排ガスに見立てた空気を排ガス浄化装置に流入させて、保持シール材の排ガス流入側の側面における圧力（排ガスの圧力を想定したもの）を測定する圧力試験を以下の手順で行った。
実施例１〜５及び比較例１に係る排ガス浄化装置に流速１０ｍ／ｓの空気を流入させて排ガス流入側の側面の圧力を測定し、最大値、最小値及び平均値を求めた。圧力の最大値、最小値及び平均値を表１に示す。
なお、圧力の測定は、ケーシング内部の最も内側、最も外側にそれぞれ１箇所、排ガス処理体の外縁部に沿って最も内側から最も外側までを３等分する位置に合計４箇所の圧力計を設置し、合計６箇所の圧力を測定することにより行った。また、６箇所で測定された圧力の平均値を各実施例及び比較例における圧力の平均値とした。
なお、圧力の最大値は全てケーシング内部の最も外側で、圧力の最小値は全てケーシング内部の最も内側で、それぞれ観測された。
(Pressure test)
Subsequently, a pressure test for measuring the pressure (assuming the pressure of the exhaust gas) on the side surface of the holding seal material on the exhaust gas inflow side was performed according to the following procedure.
Air at a flow rate of 10 m / s was introduced into the exhaust gas purifying apparatuses according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 to measure the pressure on the side surface on the exhaust gas inflow side, and the maximum value, minimum value, and average value were obtained. Table 1 shows the maximum value, minimum value, and average value of the pressure.
In addition, for the measurement of pressure, a total of four pressure gauges are installed at positions that divide the casing from the innermost side to the outermost side along the outer edge of the exhaust gas treatment body at one location on the innermost and outermost sides. And it was performed by measuring the pressure of a total of six places. Moreover, the average value of the pressure measured in six places was made into the average value of the pressure in each Example and a comparative example.
The maximum pressure values were all observed on the outermost side inside the casing, and the minimum pressure values were all observed on the innermost side inside the casing.
圧力試験の結果、実施例１〜５では、圧力の平均値及び最小値が比較例１よりも低い値となった。
また、実施例１〜３、及び５では、圧力の最大値が比較例１よりも低いものであった。
以上の結果から、本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材の排ガス流入側の側面における圧力を低下させることができた。そのため、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食の偏りを抑制できることがわかった。
As a result of the pressure test, in Examples 1 to 5, the average value and the minimum value of the pressure were lower than those of Comparative Example 1.
In Examples 1 to 3 and 5, the maximum pressure was lower than that of Comparative Example 1.
From the above results, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the pressure on the side surface of the holding sealing material on the exhaust gas inflow side could be reduced. Therefore, it turned out that the bias | biasing of the wind erosion of the holding | maintenance sealing material originating in the shape of an exhaust gas purification apparatus can be suppressed.
１００、１５０ 排ガス浄化装置
２００、２５０ ケーシング
２１０ ケーシング内部の外側
２１１ ケーシング内部の最も外側
２２０ ケーシング内部の内側
２２１ ケーシング内部の最も内側
３００、３６０、３７０、３８０、３９０ 保持シール材
３１０、３１０ａ、３１０ｂ 保持シール材の排ガス流入側の側面
４００ 排ガス処理体
４２０ａ 排ガス処理体の排ガス流入側端面
５００、５５０ 排ガス流入管
６００、６５０ 屈曲部
100, 150 Exhaust
Claims (5)
前記ケーシングおよび前記排ガス流入管により構成される屈曲部によって、前記ケーシング内部を内側と外側とに区別した場合に、
前記保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置。 It consists of a columnar exhaust gas treatment body around which a holding sealing material is wound around the outer periphery, a casing made of a cylindrical body portion in which the exhaust gas treatment body is housed, and an exhaust gas inflow pipe that is joined to be bent to the casing.
When the inside of the casing is distinguished from the inside and the outside by a bent portion constituted by the casing and the exhaust gas inflow pipe,
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a length of the outermost portion of the holding sealing material is shorter than a length of the innermost portion.
前記排ガス流入管から排ガス処理体に流入する排ガスの流速は、前記排ガス処理体の外縁部に沿って異なり、
前記保持シール材の側面のうち、排ガス流入側の側面は、前記排ガスの流速が速くなるに従い、前記排ガス処理体の排ガス流入側端面から前記保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 It consists of a columnar exhaust gas treatment body around which a holding sealing material is wound around the outer periphery, a casing made of a cylindrical body portion in which the exhaust gas treatment body is housed, and an exhaust gas inflow pipe that is joined to be bent to the casing.
The flow rate of the exhaust gas flowing into the exhaust gas treatment body from the exhaust gas inlet pipe varies along the outer edge of the exhaust gas treatment body,
Of the side surfaces of the holding sealing material, the side surface on the exhaust gas inflow side has a longer distance from the exhaust gas inflow side end surface of the exhaust gas treatment body to the side surface on the exhaust gas inflow side of the holding seal material as the flow rate of the exhaust gas increases. It is comprised so that it may become. Exhaust gas purification apparatus characterized by the above-mentioned.
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