JP2016211434A - Exhaust system component and exhaust emission control system - Google Patents

Exhaust system component and exhaust emission control system Download PDF

Info

Publication number
JP2016211434A
JP2016211434A JP2015095833A JP2015095833A JP2016211434A JP 2016211434 A JP2016211434 A JP 2016211434A JP 2015095833 A JP2015095833 A JP 2015095833A JP 2015095833 A JP2015095833 A JP 2015095833A JP 2016211434 A JP2016211434 A JP 2016211434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
exhaust gas
system component
exhaust system
coat layer
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.)
Granted
Application number
JP2015095833A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6622482B2 (en
Inventor
苅谷 悟
Satoru Kariya
悟 苅谷
史幸 陸田
Fumiyuki MUTSUDA
史幸 陸田
友好 中村
Tomoyoshi Nakamura
友好 中村
伊藤 康隆
Yasutaka Ito
康隆 伊藤
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 JP2015095833A priority Critical patent/JP6622482B2/en
Publication of JP2016211434A publication Critical patent/JP2016211434A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6622482B2 publication Critical patent/JP6622482B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust system component that can prevent deposition of precipitated urea at the surface thereof when it is installed in a part that comes into contact with an exhaust gas containing a nitrogen oxide in an urea SCR system.SOLUTION: The exhaust system component is installed in the part that comes into contact with an exhaust gas containing a nitrogen oxide. In the exhaust system component, a surface on a side coming into contact with the exhaust gas is formed by a carbide layer that is formed on a substrate made of a metal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気系部品及び排ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust system component and an exhaust gas purification device.

自動車、船舶等の輸送機器で使用される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や、セメントプラントにおいて排出される排ガスには、NOx(窒素酸化物)が含まれている。
近年、排ガス中の窒素酸化物を浄化するための方法として尿素SCR(Selective Catalyst Reaction)システムと呼ばれる技術が検討されている。
尿素SCRシステムでは、排ガス浄化装置内で窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路内に尿素水を噴霧し、尿素の熱分解によってアンモニアを発生させて、アンモニアによって窒素酸化物の還元反応を行う。
NOx (nitrogen oxide) is contained in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as diesel engines used in transportation equipment such as automobiles and ships, and exhaust gas discharged from cement plants.
In recent years, a technique called a urea SCR (Selective Catalytic Reaction) system has been studied as a method for purifying nitrogen oxides in exhaust gas.
In the urea SCR system, urea water is sprayed into an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxide flows in an exhaust gas purification device, ammonia is generated by thermal decomposition of urea, and nitrogen oxide reduction reaction is performed by ammonia. .

排ガス浄化装置の排気通路内には、尿素水を噴射する尿素水噴射装置があり、尿素水噴射装置の下流側には触媒担体が設けられている(例えば、特許文献1)。
触媒担体は、窒素酸化物の還元反応を促進する触媒作用を有しており、排ガスが流通するための貫通孔を多数有するハニカム形状が採用されていることが多い。
A urea water injection device for injecting urea water is provided in the exhaust passage of the exhaust gas purification device, and a catalyst carrier is provided on the downstream side of the urea water injection device (for example, Patent Document 1).
The catalyst carrier has a catalytic action that promotes a reduction reaction of nitrogen oxides, and a honeycomb shape having a large number of through holes for exhaust gas to flow is often adopted.

また、排ガス中のNOxを浄化するために、排気管の途中にNOx吸蔵還元触媒が設けられた排ガス浄化装置も知られている(特許文献2)。
特許文献2には、還元剤として噴射された燃料(軽油)が排気管に付着して排気管がただ濡れるだけで排ガスと充分に混合しないことを防止するために、燃料インジェクタのノズル先端より下流の排気管の所定範囲に断熱構造としてのセラミックコーティングを施すことが記載されている。
In addition, an exhaust gas purification device in which a NOx occlusion reduction catalyst is provided in the middle of an exhaust pipe in order to purify NOx in exhaust gas is also known (Patent Document 2).
In Patent Document 2, in order to prevent fuel (light oil) injected as a reducing agent from adhering to the exhaust pipe and getting wet only when the exhaust pipe is wet, it is downstream from the nozzle tip of the fuel injector. It is described that a ceramic coating as a heat insulating structure is applied to a predetermined range of the exhaust pipe.

また、特許文献3には、尿素SCRシステムにおいて還元剤であるアンモニアと排ガスを充分に混合するために、排気通路内に混合器やスワラーを設け、排ガスに旋回流を発生させることが開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses that a mixer or swirler is provided in the exhaust passage so as to generate a swirling flow in the exhaust gas in order to sufficiently mix ammonia as a reducing agent and exhaust gas in the urea SCR system. Yes.

特表2011−523585号公報Special table 2011-523585 gazette 特開2005−76460号公報JP-A-2005-76460 特開2008−280882号広報JP 2008-280882 PR

特許文献1に記載されたような、尿素水噴射装置の下流側に触媒担体が設けられている排ガス浄化装置において、尿素水を排気通路内に噴射すると、排気通路の表面に尿素水が付着し、付着した尿素水が冷却されて尿素が析出し、排気通路の表面に堆積することがあった。
排気通路の表面に尿素が析出して堆積すると、排ガスの流れが阻害されて圧力損失が増大するとともに、窒素酸化物の浄化効率が低下するおそれがある。
また、尿素が析出して排気通路の表面に堆積すると、噴射した尿素水中の尿素がアンモニアに変換されないので窒素酸化物の還元に寄与するアンモニアの量が不足し、この点からも窒素酸化物の浄化効率が低下するおそれがある。そして、窒素酸化物の浄化効率が低いと、触媒担体出口での窒素酸化物の濃度をモニターしたセンサーがフィードバック制御をかけて、さらに尿素水の噴射量を増加させるようにするため、さらに尿素の析出量が増してしまい、その結果さらなる排ガスの流れの阻害や窒素酸化物の浄化率の低下が引き起こされるおそれがある。
In the exhaust gas purifying apparatus in which the catalyst carrier is provided on the downstream side of the urea water injection device as described in Patent Document 1, when urea water is injected into the exhaust passage, the urea water adheres to the surface of the exhaust passage. In some cases, the attached urea water is cooled and urea is deposited, and is deposited on the surface of the exhaust passage.
If urea is deposited and deposited on the surface of the exhaust passage, the flow of exhaust gas is hindered, pressure loss increases, and the purification efficiency of nitrogen oxides may decrease.
Further, when urea is deposited and deposited on the surface of the exhaust passage, urea in the injected urea water is not converted to ammonia, so that the amount of ammonia contributing to the reduction of nitrogen oxides is insufficient. There is a possibility that the purification efficiency is lowered. If the nitrogen oxide purification efficiency is low, the sensor that monitors the nitrogen oxide concentration at the catalyst carrier outlet performs feedback control to further increase the injection amount of urea water. The amount of precipitation increases, and as a result, the flow of exhaust gas may be further inhibited and the purification rate of nitrogen oxides may be reduced.

特許文献2に記載のセラミックコーティングの技術は、尿素SCRシステムに使用することを念頭に置いた技術ではなく、排気管表面の温度を軽油の沸点である180〜350℃以上に維持するための断熱コーティング技術である。この技術で排気管表面の温度を維持する想定温度は尿素の融点である133〜135℃に比べてだいぶ高く、断熱コーティングの目的は異なる。また、特許文献2には、このような高い想定温度で排気管表面の温度を維持するために具体的にどのようなコーティングを施すのかについて開示されていない。 The ceramic coating technique described in Patent Document 2 is not a technique intended for use in a urea SCR system, but heat insulation for maintaining the temperature of the exhaust pipe surface at 180 to 350 ° C. or higher, which is the boiling point of light oil. It is a coating technology. With this technique, the assumed temperature for maintaining the temperature of the exhaust pipe surface is considerably higher than 133 to 135 ° C., which is the melting point of urea, and the purpose of the heat insulating coating is different. Further, Patent Document 2 does not disclose what kind of coating is specifically applied in order to maintain the temperature of the exhaust pipe surface at such a high assumed temperature.

特許文献3に記載されたような混合器やスワラーは、排ガスの流通を一部阻害することにより排ガスに旋回流を発生させる部材であり、排ガスの流路が狭くなっている。そのため、これらの部材の表面に尿素が析出して堆積すると、排ガスの流路がさらに狭くなってしまい、圧力損失の増大や、排ガスの目詰まりに至るおそれがある。また、これらの部材の表面に尿素が析出すると、窒素酸化物の浄化効率が低下するおそれもある。 The mixer and swirler described in Patent Document 3 are members that generate a swirling flow in the exhaust gas by partially inhibiting the flow of the exhaust gas, and the exhaust gas flow path is narrow. Therefore, if urea is deposited and deposited on the surfaces of these members, the exhaust gas flow path becomes narrower, which may increase pressure loss or clog the exhaust gas. Moreover, if urea is deposited on the surfaces of these members, the purification efficiency of nitrogen oxides may be reduced.

本発明は、上記のような問題点を踏まえてなされたものであり、尿素SCRシステムにおいて窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けられた場合に、その表面において析出した尿素が堆積することを防止することのできる排気系部品、及び、当該排気系部品を備えた排ガス浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. When the urea SCR system is provided at a site in contact with exhaust gas containing nitrogen oxides, urea deposited on the surface thereof is deposited. It is an object of the present invention to provide an exhaust system component capable of preventing the exhaust gas and an exhaust gas purification apparatus including the exhaust system component.

上記目的を達成するための、本発明の排気系部品は、
窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けられる排気系部品であって、
排ガスと接触する側の表面は、金属からなる基材の上に形成された炭化物層からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the exhaust system component of the present invention is
An exhaust system component provided at a site that comes into contact with exhaust gas containing nitrogen oxides,
The surface on the side in contact with the exhaust gas is characterized by comprising a carbide layer formed on a metal substrate.

本発明の排気系部品では、排ガスが接触する側の表面が炭化物層からなる。
炭化物層は、尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるといえる。そのため、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触しても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
排ガスの流れに乗った尿素水は再び触媒担体に向かって流れていき、アンモニア源として供給される。
すなわち、本発明の排気系部品を、尿素SCRシステムにおいて窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けた場合には、排気系部品の表面に尿素が堆積することを防止することができる。
なお、炭化物層には、製造上発生し得るピンホールが含まれていても構わない。
In the exhaust system component of the present invention, the surface on the side in contact with the exhaust gas is composed of a carbide layer.
It can be said that the carbide layer is a layer made of a separated urea water material which is a material to which urea water does not easily adhere. Therefore, even if the exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water can be separated from the carbide layer and flow downstream along the flow of the exhaust gas.
The urea water on the exhaust gas flow again flows toward the catalyst carrier and is supplied as an ammonia source.
That is, when the exhaust system component of the present invention is provided in a portion that comes into contact with the exhaust gas containing nitrogen oxides in the urea SCR system, urea can be prevented from being deposited on the surface of the exhaust system component.
Note that the carbide layer may include pinholes that may occur in manufacturing.

炭化物層は表面にOH基(水酸基)が少ないため、OH基を介した尿素水と炭化物層の結合力は小さい。よって、尿素水は排ガスの圧力等によって炭化物層の表面から離れやすいと考えられる。
なお、金属からなる基材の表面には金属酸化物層があることが通常であり、OH基を有しやすい状態となっていると考えられる。そして、OH基は尿素水と結合しやすいので、金属からなる基材の表面では、炭化物層に比べて尿素水が結合しやすくなる。
また、金属からなる基材の表面にあるOH基をブロックするように炭化物層を形成しておくことにより、尿素水が結合し得る、金属からなる基材の表面にあるOH基の数を減らすことができて、この点からも排気系部品の表面に尿素水が付着することが防止される。
Since the carbide layer has few OH groups (hydroxyl groups) on the surface, the bonding strength between urea water and the carbide layer via the OH group is small. Therefore, it is considered that the urea water is easily separated from the surface of the carbide layer due to the pressure of the exhaust gas.
In addition, it is normal that there exists a metal oxide layer on the surface of the base material which consists of metals, and it is thought that it is in the state which is easy to have OH group. And since OH group is easy to couple | bond with urea water, compared with a carbide | carbonized_material layer, urea water becomes easy to couple | bond with the surface of the base material which consists of metals.
Further, by forming a carbide layer so as to block OH groups on the surface of the base material made of metal, the number of OH groups on the surface of the base material made of metal that can be bonded with urea water is reduced. This also prevents urea water from adhering to the surface of the exhaust system parts.

本発明の排気系部品は、上記基材と、
上記基材の表面上で排ガスと接触する側の面に形成されたセラミックコート層と、
上記セラミックコート層の上に形成された炭化物層とからなることが好ましい。
セラミックコート層は、金属からなる基材の上に設けることで好ましい断熱コーティングとなるため、排気系部品表面の温度が低下しにくくなり、尿素の析出が効果的に防止される。
また、セラミックコート層が存在すると、セラミックコート層と金属からなる基材の密着力が高くなるのに加え、セラミックコート層と炭化物層の間の密着力が高くなるので、剥がれにくい炭化物層を形成することができる。
これは、セラミックコート層と炭化物層の界面においてお互いの層にそれぞれの成分の一部が拡散することができるためである。
すなわち、セラミックコート層を介することによって、金属からなる基材と、炭化物層との間の密着力を向上させることができる。
また、セラミックコート層がノリ材となるから金属からなる基材と、炭化物層との間の密着力を向上させることができる。
The exhaust system component of the present invention comprises the above base material,
A ceramic coating layer formed on the surface of the substrate on the side in contact with the exhaust gas;
It is preferable to consist of a carbide layer formed on the ceramic coat layer.
Since the ceramic coat layer is a preferable heat insulating coating by being provided on a base material made of metal, the temperature of the exhaust system component surface is not easily lowered, and precipitation of urea is effectively prevented.
In addition, when a ceramic coat layer is present, the adhesion between the ceramic coat layer and the metal substrate is increased, and the adhesion between the ceramic coat layer and the carbide layer is increased, thereby forming a carbide layer that is difficult to peel off. can do.
This is because a part of each component can diffuse into each layer at the interface between the ceramic coat layer and the carbide layer.
That is, through the ceramic coat layer, the adhesion between the metal substrate and the carbide layer can be improved.
In addition, since the ceramic coat layer becomes a glue material, the adhesion between the metal substrate and the carbide layer can be improved.

本発明の排気系部品において、上記セラミックコート層は、非晶性無機材及び結晶性無機材を含むことが好ましい。
非晶性無機材及び結晶性無機材を含むセラミックコート層は、金属からなる基材の上に設けることでより好ましい断熱コーティングとなるため、排気系部品表面の温度がより低下しにくくなり、尿素の析出がより効果的に防止される。
In the exhaust system component of the present invention, the ceramic coat layer preferably contains an amorphous inorganic material and a crystalline inorganic material.
Since the ceramic coating layer containing the amorphous inorganic material and the crystalline inorganic material becomes a more preferable heat insulating coating by being provided on the base made of metal, the temperature of the exhaust system component surface is less likely to be lowered, and urea Is more effectively prevented.

本発明の排気系部品において、上記非晶性無機材は、軟化点が300〜1000℃の低融点ガラスであることが好ましい。
非晶性無機材が上記低融点ガラスであると、軟化点を超える温度で加熱することにより非晶性無機材が軟化溶融して基材の表面に広がってセラミックコート層となる。
In the exhaust system component of the present invention, the amorphous inorganic material is preferably a low-melting glass having a softening point of 300 to 1000 ° C.
When the amorphous inorganic material is the low-melting glass, the amorphous inorganic material is softened and melted by heating at a temperature exceeding the softening point and spreads on the surface of the base material to form a ceramic coat layer.

また、本発明の排気系部品において、上記セラミックコート層内には気孔が形成されていることが好ましい。
セラミックコート層内に気孔が形成されていると、セラミックコート層の断熱性能がより高くなるため、排気系部品表面の温度がさらに低下しにくくなり、尿素の析出がさらに効果的に防止される。
In the exhaust system component of the present invention, it is preferable that pores are formed in the ceramic coat layer.
If pores are formed in the ceramic coat layer, the heat insulating performance of the ceramic coat layer is further increased, and therefore the temperature of the exhaust system component surface is further less likely to be lowered, and urea precipitation is further effectively prevented.

本発明の排気系部品は、上記基材と、
上記基材を表面処理することにより設けられた炭化物層とからなることが好ましい。
金属からなる基材を表面処理することにより設けられた炭化物層も、離尿素水材として機能し、尿素水の付着及び尿素の堆積を防止することができる。
The exhaust system component of the present invention comprises the above base material,
It is preferable to consist of the carbide layer provided by carrying out the surface treatment of the said base material.
The carbide layer provided by surface-treating the base material made of metal also functions as a urea separation water material, and can prevent urea water adhesion and urea deposition.

本発明の排気系部品では、上記炭化物層が、カーボン又は炭化タングステンからなることが好ましい。
カーボン又は炭化タングステンは、尿素水が表面に付着することを防止するのに適した素材である。また、耐熱性も高いため、高温の排ガスが流通する側の面に設ける材料として適している。
In the exhaust system component of the present invention, the carbide layer is preferably made of carbon or tungsten carbide.
Carbon or tungsten carbide is a material suitable for preventing urea water from adhering to the surface. Moreover, since heat resistance is also high, it is suitable as a material provided in the surface by which high temperature exhaust gas distribute | circulates.

本発明の排気系部品は、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路として用いられる筒状部材であることが好ましい。
本発明の排気系部品を排気通路として用いると、排気通路の表面に尿素が堆積することが防止される。
The exhaust system component of the present invention is preferably a cylindrical member used as an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows.
When the exhaust system component of the present invention is used as an exhaust passage, urea is prevented from accumulating on the surface of the exhaust passage.

本発明の排気系部品は、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材であることが好ましい。
本発明の排気系部品を拡散部材として用いると、拡散部材の表面に尿素が堆積することが防止される。
The exhaust system component of the present invention is preferably a diffusion member that is installed inside an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows, and partially obstructs the flow of exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust passage.
When the exhaust system component of the present invention is used as a diffusion member, urea is prevented from being deposited on the surface of the diffusion member.

本発明の排ガス浄化装置は、
窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路と、
上記排気通路の上流側に設けられ、尿素水を排気通路内に噴射する尿素水噴射装置と、
上記排気通路の下流側に設けられた触媒担体とからなる排ガス浄化装置であって、
上記尿素水噴射装置よりも下流側、かつ、上記触媒担体よりも上流側で排ガスが接触する部位に本発明の排気系部品が用いられていることを特徴とする。
The exhaust gas purification apparatus of the present invention is
An exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows;
A urea water injection device that is provided upstream of the exhaust passage and injects urea water into the exhaust passage;
An exhaust gas purification apparatus comprising a catalyst carrier provided on the downstream side of the exhaust passage,
The exhaust system component of the present invention is used in a portion where the exhaust gas contacts downstream of the urea water injection device and upstream of the catalyst carrier.

上記構成の排ガス浄化装置では、排気通路の上流側に尿素水噴射装置、排気通路の下流側に排ガス浄化装置が設けられている。
そして、尿素水噴射装置よりも下流側、かつ、触媒担体よりも上流側で排ガスが接触する部位に本発明の排気系部品が用いられている。
このような構成であると、尿素水噴射装置から排気通路内に噴射された尿素水を含む排ガスが尿素水噴射装置と触媒担体の間の領域で炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
そのため、尿素水噴射装置と触媒担体の間に位置する排気系部品の表面に尿素が堆積することが防止される。
In the exhaust gas purification apparatus having the above configuration, the urea water injection device is provided upstream of the exhaust passage, and the exhaust gas purification device is provided downstream of the exhaust passage.
The exhaust system component of the present invention is used at a site where the exhaust gas contacts with the downstream side of the urea water injector and the upstream side of the catalyst carrier.
With such a configuration, even if the exhaust gas containing urea water injected from the urea water injection device into the exhaust passage comes into contact with the carbide layer in the region between the urea water injection device and the catalyst carrier, the urea water is a carbide. Apart from the bed, it can flow downstream with the exhaust gas flow.
Therefore, urea is prevented from depositing on the surface of the exhaust system part located between the urea water injection device and the catalyst carrier.

本発明の排ガス浄化装置においては、上記排気通路として、本発明の排気系部品を用いていることが好ましい。
排気通路が本発明の排気系部品からなると、排気通路の表面に接触した尿素水が排気通路の表面で炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
そのため、尿素水噴射装置と触媒担体の間に位置する排気通路の表面に尿素が堆積することが防止される。
In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is preferable to use the exhaust system parts of the present invention as the exhaust passage.
When the exhaust passage is composed of the exhaust system parts of the present invention, even if the urea water that contacts the surface of the exhaust passage contacts the carbide layer on the surface of the exhaust passage, the urea water leaves the carbide layer and rides on the flow of the exhaust gas. It can flow downstream.
Therefore, urea is prevented from being deposited on the surface of the exhaust passage located between the urea water injection device and the catalyst carrier.

本発明の排ガス浄化装置においては、上記排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材として、本発明の排気系部品を用いていることが好ましい。
拡散部材が本発明の排気系部品からなると、尿素水を含む排ガスが拡散部材の表面で炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
そのため、排気通路の内部に設置された拡散部材の表面に尿素が堆積することが防止される。
In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is preferable that the exhaust system component of the present invention is used as a diffusion member that is installed inside the exhaust passage and partially blocks the flow of exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust passage.
When the diffusion member is composed of the exhaust system component of the present invention, even if the exhaust gas containing urea water contacts the carbide layer on the surface of the diffusion member, the urea water leaves the carbide layer and flows downstream on the exhaust gas flow. Can continue.
Therefore, urea is prevented from depositing on the surface of the diffusion member installed inside the exhaust passage.

図1は、本発明の排気系部品の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust system component of the present invention. 図2は、本発明の排気系部品の別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 another example of the exhaust system component of the present invention. 図3は、本発明の排気系部品の別の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the exhaust system component of the present invention. 図4は、本発明の排気系部品の一実施形態である排気管の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of an exhaust pipe which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図5は、本発明の排気系部品の一実施形態である排気管の別の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing another example of an exhaust pipe which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図6は、本発明の排気系部品として排気管を備えた排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus including an exhaust pipe as an exhaust system component of the present invention. 図7は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図8は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図9は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図10は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member that is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図11は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図12は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view schematically showing an example of a diffusion member which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention. 図13は、本発明の排気系部品として拡散部材と排気管を共に備えた排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus provided with both a diffusion member and an exhaust pipe as an exhaust system component of the present invention. 図14(a)は、本発明の排気系部品の一実施形態である煙道の一例を模式的に示す斜視図であり、図14(b)は図14(a)におけるA−A線断面図である。FIG. 14 (a) is a perspective view schematically showing an example of a flue that is an embodiment of the exhaust system component of the present invention, and FIG. 14 (b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 14 (a). FIG.

(発明の詳細な説明)
以下、本発明の排気系部品及び排ガス浄化装置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 system parts and the exhaust gas purification apparatus of the present invention will be described in detail. 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、本発明の排気系部品について説明する。
本発明の排気系部品は、
窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けられる排気系部品であって、
排ガスと接触する側の表面は、金属からなる基材の上に形成された炭化物層からなることを特徴とする。
First, the exhaust system parts of the present invention will be described.
The exhaust system parts of the present invention are:
An exhaust system component provided at a site that comes into contact with exhaust gas containing nitrogen oxides,
The surface on the side in contact with the exhaust gas is characterized by comprising a carbide layer formed on a metal substrate.

本発明の排気系部品は、窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けられる部品である。
窒素酸化物を含む排ガスの発生源は、特に限定されるものではないが、窒素酸化物を含む排ガスの発生源としては、車両、船舶、建設機械等に使用されるディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、セメントプラント、発電所等の工場等が挙げられる。
The exhaust system component of the present invention is a component provided at a site that comes into contact with exhaust gas containing nitrogen oxides.
Sources of exhaust gas containing nitrogen oxides are not particularly limited, but examples of sources of exhaust gas containing nitrogen oxides include diesel engines and gasoline engines used in vehicles, ships, construction machinery, etc. Examples include factories such as internal combustion engines, cement plants, and power plants.

排ガスの発生源が異なっていたとしても、本発明の排気系部品の構成は、排ガスと接触する側の表面が炭化物層からなる点では共通しているので、本発明の排気系部品を構成する炭化物層の構成例について、図面を用いて説明する。
この際に、排気系部品の基材の好ましい構成についても合わせて説明する。
Even if the generation source of the exhaust gas is different, the configuration of the exhaust system component of the present invention is the same in that the surface on the side in contact with the exhaust gas is composed of a carbide layer, and thus constitutes the exhaust system component of the present invention. A configuration example of the carbide layer will be described with reference to the drawings.
At this time, a preferable configuration of the base material of the exhaust system component will also be described.

図1は、本発明の排気系部品の一例を模式的に示す断面図である。
図1に示す排気系部品10は、基材11と、基材11の表面上に形成された炭化物層12とを備えている。
図1に示す排気系部品10は、炭化物層12が、基材11の表面上に直接、基材11とは別の層として形成された形態である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust system component of the present invention.
An exhaust system component 10 shown in FIG. 1 includes a base material 11 and a carbide layer 12 formed on the surface of the base material 11.
The exhaust system component 10 shown in FIG. 1 has a form in which the carbide layer 12 is formed directly on the surface of the base material 11 as a layer different from the base material 11.

基材の材質としては、金属であれば特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス、鋼、鉄、銅等、又は、インコネル、ハステロイ、インバー等のニッケル合金等が挙げられる。 The material of the base material is not particularly limited as long as it is a metal, and examples thereof include stainless steel, steel, iron, copper and the like, or nickel alloys such as Inconel, Hastelloy, and Invar.

炭化物層としては、炭化物系セラミックからなる層が挙げられる。具体的には、SiC、WC、TiC、TaC、ZrC、VC、HfC、BC、MoC、NbC及びCr等が挙げられる。また、カーボンからなる層も好ましい。
これらのなかでは、カーボン又は炭化タングステン(WC)からなる層がより好ましい。
Examples of the carbide layer include a layer made of carbide ceramic. Specific examples include SiC, WC, TiC, TaC, ZrC, VC, HfC, B 4 C, Mo 2 C, NbC, and Cr 3 C 2 . A layer made of carbon is also preferable.
Among these, a layer made of carbon or tungsten carbide (WC) is more preferable.

炭化物層は、基材に蒸着、スパッタリング、溶射、コールドスプレー等の処理を行うことによって形成することができる。カーボンからなる炭化物層を形成する場合は蒸着が好ましく、炭化タングステンからなる炭化物層を形成する場合は溶射が好ましい。 The carbide layer can be formed by performing treatment such as vapor deposition, sputtering, thermal spraying, and cold spraying on the base material. Vapor deposition is preferred when forming a carbide layer made of carbon, and thermal spraying is preferred when forming a carbide layer made of tungsten carbide.

基材の表面上に直接、基材とは別の層として炭化物層を形成する場合、その厚さは特に限定されるものではないが、0.01〜50μmであることが好ましい。 When the carbide layer is formed directly on the surface of the substrate as a layer different from the substrate, the thickness is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 50 μm.

図2は、本発明の排気系部品の別の一例を模式的に示す断面図である。
図2に示す排気系部品20は、基材11と、基材11の表面を表面処理することにより設けられた炭化物層13とを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the exhaust system component of the present invention.
The exhaust system component 20 shown in FIG. 2 includes a base material 11 and a carbide layer 13 provided by surface-treating the surface of the base material 11.

金属からなる基材を炭化処理することにより炭化物層を設けることが好ましい。
基材としては炭化処理に適した金属材料を用いることが好ましい。例えば、ステンレス、鋼、鉄、銅等の金属、又は、インコネル、ハステロイ、インバー等のニッケル合金等が挙げられる。また、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼等も炭化処理に適している。
そして、炭化物層が、基材を構成する金属が炭化処理されてなる炭化処理金属層であることがより好ましい。
金属からなる基材を炭化処理する方法としては、浸炭処理が挙げられる。浸炭処理の具体的な方法としては、固体浸炭、ガス浸炭、液体浸炭、真空浸炭(真空ガス浸炭)、プラズマ浸炭(イオン浸炭)等の方法が挙げられる。
固体浸炭は、木炭を炭素源とし、炭化処理する対象の金属を炭素と共に密閉し同時に加熱することによって発生する一酸化炭素を炭素源として浸炭を行う方法である。
液体浸炭は、シアン化ナトリウムを主成分とする無機塩を高温で溶融させた塩浴によって浸炭を行う方法である、
ガス浸炭は、二酸化炭素・水素・メタン・水蒸気などを主成分とするガスによって浸炭を行う方法である。
真空浸炭(真空ガス浸炭)は、真空引きした後、ガス浸炭用のガスを注入して加熱することによって浸炭を行う方法である。
プラズマ浸炭(イオン浸炭)は、真空引きして、ガス浸炭用のガスを注入した後に高電圧をかけ、グロー放電によってガスをプラズマ化して浸炭を行う方法である。
It is preferable to provide a carbide layer by carbonizing a metal substrate.
As the substrate, it is preferable to use a metal material suitable for carbonization. Examples thereof include metals such as stainless steel, steel, iron and copper, or nickel alloys such as Inconel, Hastelloy and Invar. Further, chrome molybdenum steel, nickel chrome molybdenum steel, and the like are also suitable for carbonization.
And it is more preferable that the carbide layer is a carbonized metal layer formed by carbonizing a metal constituting the substrate.
A carburizing process is mentioned as a method of carbonizing the base material which consists of metals. Specific examples of the carburizing process include solid carburizing, gas carburizing, liquid carburizing, vacuum carburizing (vacuum gas carburizing), and plasma carburizing (ion carburizing).
Solid carburization is a method in which charcoal is used as a carbon source, and carbon monoxide generated by sealing and simultaneously heating a metal to be carbonized together with carbon is used as a carbon source.
Liquid carburization is a method of carburizing with a salt bath in which an inorganic salt mainly composed of sodium cyanide is melted at a high temperature.
Gas carburizing is a method in which carburizing is performed with a gas mainly composed of carbon dioxide, hydrogen, methane, water vapor, and the like.
Vacuum carburizing (vacuum gas carburizing) is a method of performing carburizing by injecting a gas for gas carburizing and heating after evacuation.
Plasma carburization (ion carburization) is a method of performing carburization by applying a high voltage after evacuating and injecting gas for gas carburization and converting the gas into plasma by glow discharge.

基材の表面を表面処理することにより炭化物層を形成する場合、その厚さは特に限定されるものではないが、0.01〜50μmであることが好ましい。 When the carbide layer is formed by surface-treating the surface of the substrate, the thickness is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 50 μm.

図3は、本発明の排気系部品の別の一例を模式的に示す断面図である。
図3に示す排気系部品30は、基材11と、基材11の表面上に形成されたセラミックコート層32と、セラミックコート層32の上に形成された炭化物層35とを備えている。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the exhaust system component of the present invention.
The exhaust system component 30 shown in FIG. 3 includes a base material 11, a ceramic coat layer 32 formed on the surface of the base material 11, and a carbide layer 35 formed on the ceramic coat layer 32.

基材としては、図1に示す排気系部品を構成する基材として説明した材料を使用することができる。具体的には、金属であることが好ましく、例えば、ステンレス、鋼、鉄、銅等の金属、又は、インコネル、ハステロイ、インバー等のニッケル合金等が挙げられる。 As a base material, the material demonstrated as a base material which comprises the exhaust-system components shown in FIG. 1 can be used. Specifically, it is preferably a metal, and examples thereof include metals such as stainless steel, steel, iron, and copper, or nickel alloys such as Inconel, Hastelloy, and Invar.

図3に例示するセラミックコート層32は非晶性無機材33と結晶性無機材34を含んでおり、セラミックコート層32内には気孔36が形成されている。但し、本発明の排気系部品に形成されるセラミックコート層は上記構成に限定されるものではないので、以下、本発明の排気系部品に形成されるセラミックコート層の好ましい形態について説明する。 The ceramic coat layer 32 illustrated in FIG. 3 includes an amorphous inorganic material 33 and a crystalline inorganic material 34, and pores 36 are formed in the ceramic coat layer 32. However, since the ceramic coat layer formed on the exhaust system component of the present invention is not limited to the above-described configuration, a preferred form of the ceramic coat layer formed on the exhaust system component of the present invention will be described below.

本発明の排気系部品に形成されるセラミックコート層は、非晶性無機材を含むことが好ましく、非晶性無機材と結晶性無機材を含むことがより好ましく、非晶性無機材の層と、非晶性無機材の層の内部に分散した結晶性無機材の粒子からなることがさらに好ましい。 The ceramic coat layer formed on the exhaust system component of the present invention preferably contains an amorphous inorganic material, more preferably contains an amorphous inorganic material and a crystalline inorganic material, and is a layer of an amorphous inorganic material. And more preferably, particles of crystalline inorganic material dispersed in the amorphous inorganic material layer.

また、セラミックコート層には気孔が形成されていることが好ましい。
セラミックコート層に気孔が形成されていると、気孔が内部の熱伝導を妨げるため、優れた断熱特性が得られる。
Moreover, it is preferable that pores are formed in the ceramic coat layer.
When pores are formed in the ceramic coat layer, the pores hinder internal heat conduction, and thus excellent heat insulating properties can be obtained.

気孔は、後述する造孔材によって、その気孔率及び平均気孔径を調整することができ、セラミックコート層の気孔率は、10〜80%であることが好ましい。
セラミックコート層の気孔率が10〜80%であり、これら気孔が良好に分散していると、セラミックコート層中の熱の伝達を気孔により効果的に遮断することができ、良好な断熱性を維持することができる。
また、セラミックコート層の気孔率は、セラミックコート層の重量と膜厚計(デュアルスコープ)で測定したセラミックコート層の厚さから嵩密度を算出し、ピクノメータで算出した真密度との比を算出し、その値を1から引いて、百分率とした値を気孔率として算出することができる。
The porosity can adjust the porosity and the average pore diameter by a pore former described later, and the ceramic coat layer preferably has a porosity of 10 to 80%.
When the porosity of the ceramic coat layer is 10 to 80% and these pores are well dispersed, the heat transfer in the ceramic coat layer can be effectively blocked by the pores, and good heat insulation is achieved. Can be maintained.
The porosity of the ceramic coat layer is calculated by calculating the bulk density from the thickness of the ceramic coat layer and the thickness of the ceramic coat layer measured with a film thickness meter (dual scope), and calculating the ratio of the true density calculated by the pycnometer. Then, the value obtained by subtracting the value from 1 can be calculated as the porosity.

セラミックコート層の気孔率が10%未満であると、気孔の割合が少なすぎるため、断熱性が劣化してしまうことがある。一方、セラミックコート層の気孔率が80%を超えると、気孔の割合が多くなりすぎるため、機械的強度の低下及び気孔同士の合体による断熱性能の低下がおこりやすくなる。 When the porosity of the ceramic coat layer is less than 10%, the heat insulating property may be deteriorated because the ratio of the pores is too small. On the other hand, when the porosity of the ceramic coat layer exceeds 80%, the ratio of the pores is excessively increased, so that the mechanical strength is lowered and the heat insulation performance is lowered due to coalescence of the pores.

以下に、セラミックコート層を構成する非晶性無機材について説明する。 Below, the amorphous inorganic material which comprises a ceramic coat layer is demonstrated.

非晶性無機材は、シリカを含む非晶性無機材であることが好ましく、シリカを35重量%以上含有していることがより好ましく、軟化点が300〜1000℃である低融点ガラスであることが更に好ましい。
上記低融点ガラスの種類は特に限定されるものではないが、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、硼珪酸ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、チタンクリスタルガラス、バリウムガラス、ストロンチウムガラス、アルミナ珪酸ガラス、ソーダ亜鉛ガラス、ソーダバリウムガラス等が挙げられる。
これらのガラスは、単独で用いてもよいし、2種類以上が混合されていてもよい。
The amorphous inorganic material is preferably an amorphous inorganic material containing silica, more preferably 35% by weight or more of silica, and a low melting glass having a softening point of 300 to 1000 ° C. More preferably.
The kind of the low melting point glass is not particularly limited, but soda lime glass, alkali-free glass, borosilicate glass, potash glass, crystal glass, titanium crystal glass, barium glass, strontium glass, alumina silicate glass, soda zinc glass And soda barium glass.
These glasses may be used alone or in combination of two or more.

非晶性無機材の軟化点が300〜1000℃の範囲にあると、低融点ガラスを融解させて基材(金属材料)の表面に塗布(コート)した後、加熱、焼成処理を施すことにより、金属からなる基材の表面上にセラミックコート層を容易に、しかも基材との密着性に優れたセラミックコート層を形成することができる。 When the softening point of the amorphous inorganic material is in the range of 300 to 1000 ° C., the low melting point glass is melted and coated (coated) on the surface of the base material (metal material), and then heated and fired. It is possible to easily form a ceramic coat layer on the surface of a substrate made of metal and to form a ceramic coat layer excellent in adhesion to the substrate.

上記低融点ガラスの軟化点が300℃未満であると、軟化点の温度が低すぎるため、加熱処理の際に、セラミックコート層となる層が溶融等により流れ易く、均一な厚さの層を形成することが難しくなる。一方、上記低融点ガラスの軟化点が1000℃を超えると、逆に、加熱処理の温度を極めて高く設定する必要があるため、加熱により基材の機械的特性が劣化するおそれが生じる。
なお、軟化点は、JIS R 3103−1:2001に規定される方法に基づき、例えば、有限会社オプト企業製の硝子自動軟化点・歪点測定装置(SSPM−31)を用いて測定することができる。
If the softening point of the low-melting glass is less than 300 ° C., the temperature of the softening point is too low, so that during the heat treatment, the layer that becomes the ceramic coat layer easily flows due to melting, etc. It becomes difficult to form. On the other hand, when the softening point of the low-melting glass exceeds 1000 ° C., on the contrary, it is necessary to set the temperature of the heat treatment to be extremely high, so that the mechanical properties of the substrate may be deteriorated by heating.
The softening point can be measured using a glass automatic softening point / strain point measuring device (SSPM-31) manufactured by Opt Corporation, for example, based on the method defined in JIS R 3103-1: 2001. it can.

上記硼珪酸ガラスの種類は、特に限定されないが、SiO−B−ZnO系ガラス、SiO−B−Bi系ガラス等が挙げられる。上記クリスタルガラスは、PbOを含むガラスであり、その種類は特に限定されないが、SiO−PbO系ガラス、SiO−PbO−B系ガラス、SiO−B−PbO系ガラス等が挙げられる。上記バリウムガラスの種類は、特に限定されないが、BaO−SiO系ガラス等が挙げられる。
また、非晶性無機材は、上述した低融点ガラスのうちの一種類のみからなるものであってもよいし、複数種類の低融点ガラスからなるものであってもよい。
Kind of the borosilicate glass is not particularly limited, SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO type glass, SiO 2 -B 2 O 3 -Bi 2 O 3 system glass. The crystal glass is a glass containing PbO, and the type thereof is not particularly limited, but SiO 2 —PbO glass, SiO 2 —PbO—B 2 O 3 glass, SiO 2 —B 2 O 3 —PbO glass. Etc. Kind of the barium glass is not particularly limited, include BaO-SiO 2 based glass or the like.
Further, the amorphous inorganic material may be composed of only one kind of the above-described low-melting glass, or may be composed of a plurality of kinds of low-melting glass.

続いて、結晶性無機材について説明する。 Subsequently, the crystalline inorganic material will be described.

セラミックコート層中に結晶性無機材が存在していると、セラミックコート層が高温になった際に、結晶性無機材の粒子が気孔の移動の障害となって気孔の移動が妨げられるため、気孔の合体により断熱性能が低下することを防止することができる。 When the crystalline inorganic material is present in the ceramic coat layer, when the ceramic coat layer becomes high temperature, the crystalline inorganic material particles obstruct the movement of the pores and prevent the movement of the pores. It can prevent that heat insulation performance falls by coalescence of a pore.

結晶性無機材としては、ジルコニアを含有していることが好ましく、ジルコニアを20重量%以上含有していることがより好ましく、ジルコニアを50重量%以上含有していることがさらに好ましい。
ジルコニアを含有する結晶性無機材としては、具体的には、CaO安定化ジルコニア(5wt%CaO−ZrO、8wt%CaO−ZrO、31wt%CaO−ZrO)、MgO安定化ジルコニア(20wt%MgO−ZrO、24wt%MgO−ZrO)、Y安定化ジルコニア(6wt%Y−ZrO、7wt%Y−ZrO、8wt%Y−ZrO、10wt%Y−ZrO、12wt%Y−ZrO、20wt%Y−ZrO)、ジルコン(ZrO−33wt%SiO)、CeO安定化ジルコニア等が挙げられる。
これらの中では、耐熱性及び耐腐食性に優れ、25℃での熱伝導率が4W/mK以下であるジルコニア、Y安定化ジルコニア、CaO安定化ジルコニア、MgO安定化ジルコニアが好ましい。
The crystalline inorganic material preferably contains zirconia, more preferably contains 20% by weight or more of zirconia, and more preferably contains 50% by weight or more of zirconia.
Specific examples of the crystalline inorganic material containing zirconia include CaO-stabilized zirconia (5 wt% CaO—ZrO 2 , 8 wt% CaO—ZrO 2 , 31 wt% CaO—ZrO 2 ), MgO stabilized zirconia (20 wt%). MgO—ZrO 2 , 24 wt% MgO—ZrO 2 ), Y 2 O 3 stabilized zirconia (6 wt% Y 2 O 3 —ZrO 2 , 7 wt% Y 2 O 3 —ZrO 2 , 8 wt% Y 2 O 3 —ZrO 2 , 10wt% Y 2 O 3 -ZrO 2, 12wt% Y 2 O 3 -ZrO 2, 20wt% Y 2 O 3 -ZrO 2), zircon (ZrO 2 -33wt% SiO 2) , include CeO stabilized zirconia It is done.
Among these, zirconia, Y 2 O 3 -stabilized zirconia, CaO-stabilized zirconia, and MgO-stabilized zirconia having excellent heat resistance and corrosion resistance and a thermal conductivity at 25 ° C. of 4 W / mK or less are preferable.

結晶性無機材は、既に説明した非晶性無機材の軟化点よりも高い軟化点を有していることが好ましく、具体的には、結晶性無機材は950℃以上の軟化点を有していることが好ましい。 The crystalline inorganic material preferably has a softening point higher than the softening point of the amorphous inorganic material already described. Specifically, the crystalline inorganic material has a softening point of 950 ° C. or higher. It is preferable.

また、結晶性無機材の粒子は、セラミックコート層を機械的に強化する役割を果たすとともに、耐熱性に優れるので、セラミックコート層が耐熱性に優れるとともに、機械的強度の劣化によりクラック等が発生するのを防止することができる。 In addition, the crystalline inorganic material particles mechanically strengthen the ceramic coat layer and have excellent heat resistance, so the ceramic coat layer has excellent heat resistance, and cracks and the like are generated due to deterioration of mechanical strength. Can be prevented.

セラミックコート層の厚さは、5〜2000μmであることが好ましく、50〜2000μmであることがより好ましい。
セラミックコート層の厚さが5μm未満であると、セラミックコート層の厚さが薄すぎるため、排気系部品として使用した際に、充分な断熱性能を発揮できなくなる。一方、セラミックコート層の厚さが2000μmを超えると、セラミックコート層が厚すぎるため、熱衝撃を受けた際に、セラミックコート層の基材との接合面と、雰囲気に露出している表面との温度差が大きくなり易く、セラミックコート層が破壊され易くなる。
The thickness of the ceramic coat layer is preferably 5 to 2000 μm, and more preferably 50 to 2000 μm.
When the thickness of the ceramic coat layer is less than 5 μm, the thickness of the ceramic coat layer is too thin, so that sufficient heat insulation performance cannot be exhibited when used as an exhaust system component. On the other hand, if the thickness of the ceramic coat layer exceeds 2000 μm, the ceramic coat layer is too thick, so that when subjected to thermal shock, the bonding surface with the base material of the ceramic coat layer and the surface exposed to the atmosphere The temperature difference is likely to be large, and the ceramic coat layer is easily broken.

セラミックコート層の25℃における熱伝導率は、0.05〜2W/mKが好ましい。
セラミックコート層の25℃における熱伝導率が0.05〜2W/mKであると、本発明の排気系部品は、断熱性に優れており、高温においても、熱伝導率が上がりにくいので、排気ガス等の温度が低下するのを防止することができる。
セラミックコート層の25℃における熱伝導率が0.05W/mK未満のセラミックコート層を実現するのは、技術的観点及び経済的観点の両者のバランスを考慮すると容易ではない。一方、セラミックコート層の25℃における熱伝導率が2W/mKを超えると、低温領域での保温性が不充分となり、例えば、尿素SCRシステムに用いた場合、排ガスの温度が低下してしまってNOxの還元が充分に進行しないことがある。
なお、セラミックコート層の25℃における熱伝導率は、レーザーフラッシュ法によって測定することができる。
The thermal conductivity of the ceramic coat layer at 25 ° C. is preferably 0.05 to 2 W / mK.
When the thermal conductivity of the ceramic coat layer at 25 ° C. is 0.05 to 2 W / mK, the exhaust system parts of the present invention have excellent heat insulation properties, and the thermal conductivity is difficult to increase even at high temperatures. It is possible to prevent the temperature of gas or the like from decreasing.
Realizing a ceramic coat layer having a thermal conductivity at 25 ° C. of less than 0.05 W / mK of the ceramic coat layer is not easy considering the balance between both technical and economic viewpoints. On the other hand, if the thermal conductivity at 25 ° C. of the ceramic coat layer exceeds 2 W / mK, the heat retention in the low temperature region becomes insufficient, and for example, when used in a urea SCR system, the temperature of the exhaust gas decreases. The reduction of NOx may not proceed sufficiently.
The thermal conductivity of the ceramic coat layer at 25 ° C. can be measured by a laser flash method.

レーザーフラッシュ法によるセラミックコート層の熱伝導率の測定は、熱拡散係数(α)を測定することにより行う。熱伝導率(k)は、測定した熱拡散係数(α)と、比熱容量(Cp)と密度(ρ)から算出される値である。
熱拡散係数の測定は下記条件で行うことができる。
測定装置:NETZSCH製 LFA467
表面処理:グラファイトスプレー
測定温度:25℃
測定雰囲気:N
サンプルサイズ:φ10mm、厚さ=2mm
セラミックコート層の熱拡散係数を測定する際は、基材と一体の状態で測定し、多層解析によりセラミックコート層のみの熱拡散係数を算出する。また、セラミックコート層の熱拡散係数を測定する時は、セラミックコート層に垂直にレーザーが照射されるようにサンプルを設置する。
The thermal conductivity of the ceramic coat layer is measured by the laser flash method by measuring the thermal diffusion coefficient (α). The thermal conductivity (k) is a value calculated from the measured thermal diffusion coefficient (α), specific heat capacity (Cp), and density (ρ).
The thermal diffusion coefficient can be measured under the following conditions.
Measuring device: LFA467 made by NETZSCH
Surface treatment: Graphite spray Measurement temperature: 25 ° C
Measurement atmosphere: N 2
Sample size: φ10mm, thickness = 2mm
When measuring the thermal diffusion coefficient of the ceramic coat layer, it is measured in a state integrated with the substrate, and the thermal diffusion coefficient of only the ceramic coat layer is calculated by multilayer analysis. Further, when measuring the thermal diffusion coefficient of the ceramic coat layer, the sample is set so that the laser is irradiated perpendicularly to the ceramic coat layer.

熱伝導率は下記式から算出する。
k=ρ・Cp・α[W/mK]
<かさ密度(ρ)の測定>
セラミックコート層のかさ密度を求める場合、まずは基材の重量を測定し、その後に基材の上にセラミックコート層を形成してセラミックコート層付き基材の重量の測定から、引き算でセラミックコート層の重量(=A)を測定する。その後、セラミックコート層の膜厚から、セラミックコート層の体積(=B)を算出し、A/Bをかさ密度とする。
<比熱容量(Cp)の測定>
比熱容量の測定は下記条件で行うことができる。
測定装置:セイコー電子工業製 DSC210型
測定温度:25℃
測定方法:DSC法
測定雰囲気:Ar
セラミックコート層の比熱容量を測定する際は、セラミックコート層をφ4mm、厚さ1mmのバルク体に成形して測定を実施することができる。
The thermal conductivity is calculated from the following formula.
k = ρ · Cp · α [W / mK]
<Measurement of bulk density (ρ)>
When determining the bulk density of the ceramic coat layer, first measure the weight of the substrate, then form a ceramic coat layer on the substrate and then subtract the ceramic coat layer from the measurement of the weight of the substrate with the ceramic coat layer. The weight of (= A) is measured. Thereafter, the volume (= B) of the ceramic coat layer is calculated from the film thickness of the ceramic coat layer, and A / B is defined as the bulk density.
<Measurement of specific heat capacity (Cp)>
The specific heat capacity can be measured under the following conditions.
Measuring device: Seiko Denshi Kogyo DSC210 type Measuring temperature: 25 ° C
Measurement method: DSC method Measurement atmosphere: Ar
When measuring the specific heat capacity of the ceramic coat layer, the ceramic coat layer can be formed into a bulk body having a diameter of 4 mm and a thickness of 1 mm.

炭化物層35としては、図1に示す排気系部品10を構成する炭化物層12として説明した材料を使用することができる。
炭化物層としては、炭化物系セラミックからなる層が挙げられる。具体的には、SiC、WC、TiC、TaC、ZrC、VC、HfC、BC、MoC、NbC及びCr等が挙げられる。また、カーボンからなる層も好ましい。
これらのなかでは、カーボン又は炭化タングステン(WC)からなる層がより好ましい。
As the carbide layer 35, the material described as the carbide layer 12 constituting the exhaust system component 10 shown in FIG. 1 can be used.
Examples of the carbide layer include a layer made of carbide ceramic. Specific examples include SiC, WC, TiC, TaC, ZrC, VC, HfC, B 4 C, Mo 2 C, NbC, and Cr 3 C 2 . A layer made of carbon is also preferable.
Among these, a layer made of carbon or tungsten carbide (WC) is more preferable.

これらの材料からなる炭化物層は、セラミックコート層に蒸着、スパッタリング、溶射等の処理を行うことによって形成することができる。
また、非晶性無機材と炭化物層となる材料(炭化物系セラミック)を混合してなるスラリーを調製し、セラミックコート層の上にスラリーを塗布した後に乾燥、焼成することによってもセラミックコート層の上に炭化物層を形成することができる。
The carbide layer made of these materials can be formed by performing a process such as vapor deposition, sputtering, spraying, etc. on the ceramic coat layer.
Also, a slurry prepared by mixing an amorphous inorganic material and a material to be a carbide layer (carbide ceramic) is prepared, and the slurry is applied on the ceramic coat layer, followed by drying and firing. A carbide layer can be formed thereon.

セラミックコート層の上に炭化物層を形成する場合、その厚さは特に限定されるものではないが、0.01〜50μmであることが好ましい。 When the carbide layer is formed on the ceramic coat layer, the thickness is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 50 μm.

本発明の排気系部品を構成可能な基材の好ましい態様は、図1、図2及び図3に示した排気系部品のいずれでも共通であるので以下に説明する。
基材には、炭化物層、又は、セラミックコート層との密着性を良好にするため、サンドブラスト処理や化学薬品等の粗化処理を基材の表面に施してもよい。
A preferable aspect of the base material that can constitute the exhaust system component of the present invention is common to all of the exhaust system components shown in FIGS. 1, 2, and 3, and will be described below.
In order to improve the adhesion to the carbide layer or the ceramic coat layer, the surface of the substrate may be subjected to a roughening treatment such as sand blasting or chemicals.

上記粗化処理により形成される基材の粗化面の表面粗さRzJISは、1.5〜20μmが望ましい。上記した粗化面の表面粗さRzJISは、JIS B 0601(2001)で定義される十点平均粗さである。
特に、基材の表面にセラミックコート層を設ける場合に上記表面粗さであることが好ましい。
排気系部品の基材の粗化面の表面粗さRzJISが1.5μm未満であると、基材の表面積が小さくなるため、基材とセラミックコート層の密着性が充分に得られにくくなる。一方、排気系部品の基材の粗化面の表面粗さRzJISが20μmを超えると、基材が変形するという問題があり、特に粗化面積が大きいほど基材の変形は大きくなる。
なお、排気系部品の基材の粗化面の表面粗さRzJISは、(株)東京精密製、ハンディサーフE−35Bを用いてJIS B 0601(2001)に準拠して測定することができる。測長距離は、4mmである。
Surface roughness Rz JIS of the roughened surface of the substrate to be formed by the roughening treatment, 1.5~20Myuemu is desirable. The surface roughness Rz JIS of the roughened surface described above is a ten-point average roughness defined by JIS B 0601 (2001).
In particular, when the ceramic coat layer is provided on the surface of the substrate, the surface roughness is preferable.
When the surface roughness Rz JIS of the roughened surface of the base material of the exhaust system component is less than 1.5 μm, the surface area of the base material becomes small, and it becomes difficult to obtain sufficient adhesion between the base material and the ceramic coat layer. . On the other hand, when the surface roughness Rz JIS of the roughened surface of the base material of the exhaust system component exceeds 20 μm, there is a problem that the base material is deformed. In particular, the deformation of the base material increases as the roughened area increases.
In addition, the surface roughness Rz JIS of the roughened surface of the base material of the exhaust system component can be measured according to JIS B 0601 (2001) using Handy Surf E-35B manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. . The measuring distance is 4 mm.

基材の形状は、特に限定されるものでなく、平板、半円筒、円筒状の他、その断面の外縁の形状は、楕円形、多角形等の任意の形状とすることができる。
後述する排気通路として用いられる場合、筒状であることが好ましい。
排気系部品の基材が筒状である場合、基材の径が長手方向に沿って一定でなくてもよく、また、長さ方向に垂直な断面形状が長手方向に沿って一定でなくてもよい。
また、拡散部材として用いられる場合、排ガスの流れを一部阻害することのできる形状であることが好ましい。
The shape of the base material is not particularly limited, and the shape of the outer edge of the cross section other than a flat plate, a semi-cylinder, and a cylindrical shape can be any shape such as an ellipse or a polygon.
When used as an exhaust passage to be described later, a tubular shape is preferable.
When the base material of the exhaust system part is cylindrical, the diameter of the base material may not be constant along the longitudinal direction, and the cross-sectional shape perpendicular to the length direction may not be constant along the longitudinal direction. Also good.
Moreover, when using as a diffusion member, it is preferable that it is a shape which can inhibit the flow of exhaust gas partially.

本発明の排気系部品において、基材の厚さの望ましい下限は0.2mm、より望ましい下限は0.4mmであり、望ましい上限は10mm、より望ましい上限は4mmである。
排気系部品の基材の厚さが0.2mm未満であると、排気系部品の強度が不足する。また、排気系部品の基材の厚さが10mmを超えると、排気系部品の重量が大きくなり、例えば、自動車等の車輌に搭載することが難しくなり、実用に適しにくくなる。
ただし、セメントプラント等の工場の煙道に用いられるような排気系部品の場合は、基材の厚さがより厚くなっていてもよい。
In the exhaust system part of the present invention, the desirable lower limit of the thickness of the substrate is 0.2 mm, the more desirable lower limit is 0.4 mm, the desirable upper limit is 10 mm, and the more desirable upper limit is 4 mm.
When the thickness of the base material of the exhaust system component is less than 0.2 mm, the strength of the exhaust system component is insufficient. In addition, if the thickness of the base material of the exhaust system component exceeds 10 mm, the weight of the exhaust system component increases, and it becomes difficult to mount the exhaust system component on a vehicle such as an automobile, for example.
However, in the case of an exhaust system part used in a flue of a factory such as a cement plant, the base material may be thicker.

排気系部品を構成する炭化物層は、排ガスと接触する側の面に形成されている。排ガスと接触する側の面は、排気系部品が配置される部位によって定まるが、通常は排気系部品の形状から自ずと定まる。
排気系部品が排気通路として用いられる筒状部材である場合、その内部を排ガスが流通する内周面が排ガスと接触する側の面である。
排気系部品が拡散部材として用いられる場合、排ガスが衝突、接触する部位にあたる面が排ガスと接触する側の面である。
The carbide layer constituting the exhaust system component is formed on the surface on the side in contact with the exhaust gas. The surface on the side in contact with the exhaust gas is determined by the portion where the exhaust system parts are arranged, but usually is naturally determined from the shape of the exhaust system parts.
When the exhaust system component is a cylindrical member used as an exhaust passage, the inner peripheral surface through which the exhaust gas flows is the surface on the side in contact with the exhaust gas.
When the exhaust system component is used as a diffusion member, the surface corresponding to the portion where the exhaust gas collides and contacts is the surface on the side in contact with the exhaust gas.

本発明の排気系部品の例として、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路が挙げられるが、排気通路の具体例として、車両、船舶、建設機械等に使用されるディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関から排出される排ガスが流通する排気管、及び、排気管を備えた排ガス浄化装置の例について説明する。 Examples of exhaust system parts of the present invention include an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows. Specific examples of the exhaust passage include diesel engines, gasoline engines, etc. used in vehicles, ships, construction machinery, etc. An example of an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows and an exhaust gas purification apparatus including the exhaust pipe will be described.

図4は、本発明の排気系部品の一実施形態である排気管の一例を模式的に示す斜視図である。
図4に示す排気管50は円筒状の筒状部材であり、円筒状の基材11の内周面が炭化物層12からなるので、炭化物層12は排ガスが流通する側の面に形成されているといえる。
炭化物層12は、尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるので、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of an exhaust pipe which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention.
The exhaust pipe 50 shown in FIG. 4 is a cylindrical tubular member, and the inner peripheral surface of the cylindrical base material 11 is composed of the carbide layer 12, so the carbide layer 12 is formed on the surface on the side where the exhaust gas flows. It can be said that.
Since the carbide layer 12 is a layer made of a separated urea water material that is a material to which urea water does not easily adhere, even if an exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water is a carbide layer. It is possible to flow downstream by riding on the flow of exhaust gas.

図5は、本発明の排気系部品の一実施形態である排気管の別の一例を模式的に示す斜視図である。
図5に示す排気管60は、コーン形状の筒状部材であり、その径が第1の端面61から他方の端面62に向かって小さくなっている他は図4に示す排気管50と同様の筒状部材である。
この排気管60においても基材11の内周面に炭化物層12が形成されているので、炭化物層12は排ガスが接触する側の面に形成されているといえる。
そして、炭化物層12は、尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるので、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing another example of an exhaust pipe which is an embodiment of the exhaust system component of the present invention.
The exhaust pipe 60 shown in FIG. 5 is a cone-shaped cylindrical member, and is the same as the exhaust pipe 50 shown in FIG. 4 except that its diameter decreases from the first end face 61 toward the other end face 62. It is a cylindrical member.
Also in this exhaust pipe 60, since the carbide layer 12 is formed on the inner peripheral surface of the substrate 11, it can be said that the carbide layer 12 is formed on the surface on the side where the exhaust gas contacts.
And since the carbide layer 12 is a layer made of a separated urea water material which is a material to which urea water does not easily adhere, even if the exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water is Apart from the carbide layer, it can flow downstream with the exhaust gas flow.

続いて、本発明の排気系部品の一実施形態である排気管を排気通路として用いた本発明の排ガス浄化装置について説明する。
図6は、本発明の排気系部品として排気管を備えた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においては、触媒担体400の周囲に保持シール材300が巻き付けられ、排気管内に配置されている。
排気管は、円筒形状の排気管50a、コーン形状の排気管60、円筒形状の排気管50bが組み合わされて図6のような断面形状となっており、排気管50bの内径は排気管50aの内径よりも大きくなっている。
Subsequently, an exhaust gas purification apparatus of the present invention using an exhaust pipe as an embodiment of the exhaust system component of the present invention as an exhaust passage will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus including an exhaust pipe as an exhaust system component of the present invention.
In the exhaust gas purification apparatus 100, a holding sealing material 300 is wound around the catalyst carrier 400 and disposed in the exhaust pipe.
The exhaust pipe 50a, the cone-shaped exhaust pipe 60, and the cylindrical exhaust pipe 50b are combined into a cross-sectional shape as shown in FIG. 6, and the inner diameter of the exhaust pipe 50b is that of the exhaust pipe 50a. It is larger than the inner diameter.

図6には排ガスの流れを矢印Gで示しており、図6において左側が排気管の上流側に相当し、右側が下流側に相当する。
そして、排気管の上流側には尿素水噴射装置500が設けられており、尿素水噴射装置500よりも下流側、かつ、触媒担体400よりも上流側に位置する排気管が本発明の排気系部品としての排気管となっている。すなわち、尿素水噴射装置500よりも下流側、かつ、触媒担体400よりも上流側に位置する排気管50a、排気管60及び排気管50bでは、排ガスが接触する部位に炭化物層12が設けられている。
In FIG. 6, the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow G, and in FIG. 6, the left side corresponds to the upstream side of the exhaust pipe, and the right side corresponds to the downstream side.
A urea water injection device 500 is provided on the upstream side of the exhaust pipe, and the exhaust pipe located downstream of the urea water injection device 500 and upstream of the catalyst carrier 400 is the exhaust system of the present invention. It is an exhaust pipe as a part. That is, in the exhaust pipe 50a, the exhaust pipe 60, and the exhaust pipe 50b, which are located downstream of the urea water injection device 500 and upstream of the catalyst carrier 400, the carbide layer 12 is provided at a site where exhaust gas contacts. Yes.

尿素水噴射装置500から噴射された尿素水は、尿素水を含む排ガスとなって排気管(50a、60、50b)内を流れる。そして、尿素水を含む排ガスは、尿素水噴射装置500と触媒担体400の間の領域で排気管(50a、60、50b)に形成された炭化物層12と接触する。炭化物層12は、尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるので、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
さらに、排気管(50a、60、50b)にセラミックコート層(図3参照)が形成され、その上に炭化物層が形成された構成であると、断熱性能に優れており、排ガス温度低下を抑制することができ、排気系部品の表面に尿素が析出することを防止できる。
尿素水噴射装置500と触媒担体400の間の領域で排気管(50a、60、50b)の表面に尿素が堆積することが防止されるので、尿素及び尿素が分解して生じたアンモニアが無駄なく排ガス流入側端面400aから触媒担体400の内部に導入され、窒素酸化物の還元分解が行われる。
なお、排ガス浄化装置に用いられる触媒担体としては、セラミック製のハニカム触媒等、従来からこの分野で用いられている触媒担体を使用することができる。
The urea water injected from the urea water injection device 500 becomes exhaust gas containing urea water and flows through the exhaust pipes (50a, 60, 50b). The exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer 12 formed in the exhaust pipe (50a, 60, 50b) in the region between the urea water injection device 500 and the catalyst carrier 400. Since the carbide layer 12 is a layer made of a separated urea water material that is a material to which urea water does not easily adhere, even if an exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water is a carbide layer. It is possible to flow downstream by riding on the flow of exhaust gas.
Furthermore, when the ceramic coat layer (see Fig. 3) is formed on the exhaust pipe (50a, 60, 50b) and the carbide layer is formed on the ceramic coat layer (50a, 60, 50b), the heat insulation performance is excellent and the exhaust gas temperature drop is suppressed. It is possible to prevent urea from being deposited on the surface of the exhaust system component.
Since urea is prevented from accumulating on the surface of the exhaust pipe (50a, 60, 50b) in the region between the urea water injection device 500 and the catalyst carrier 400, urea and ammonia generated by decomposition of urea can be used without waste. It is introduced into the inside of the catalyst carrier 400 from the exhaust gas inflow side end face 400a, and nitrogen oxides are reduced and decomposed.
In addition, as a catalyst carrier used for the exhaust gas purification apparatus, a catalyst carrier conventionally used in this field such as a ceramic honeycomb catalyst can be used.

本発明の排気系部品の例として、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材が挙げられる。
以下、拡散部材の具体例について説明する。
図7、図8、図9、図10、図11及び図12は、本発明の排気系部品の一実施形態である拡散部材の一例をそれぞれ模式的に示す斜視図である。
As an example of the exhaust system component of the present invention, there is a diffusion member that is installed inside an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows and partially obstructs the flow of exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust passage.
Hereinafter, specific examples of the diffusing member will be described.
7, 8, 9, 10, 11, and 12 are perspective views schematically showing examples of diffusion members that are one embodiment of the exhaust system component of the present invention.

拡散部材の形状については、排気通路の内部に配置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害することができれば、特に限定されず、例えば、図7に示す形状が挙げられる。
図7は、拡散部材の一例を模式的に示す斜視図である。
図7に示す拡散部材110は、円筒形の外縁部111と、該外縁部111の略中央から放射状に延びる複数の翼112からなり、翼112は排ガスの通過方向に対して所定の角度傾いている。
そのため、拡散部材110に流入する排ガスは、排ガス流入側端面110aから拡散部材110内部に流入し、翼112によってその流路の一部が阻害されて、旋回方向に力が加わり、排ガス流出側端面110bから流出する。そのため、拡散部材110の排ガス流出側では、排ガスに旋回方向の流れが発生することとなり、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
The shape of the diffusing member is not particularly limited as long as it is disposed inside the exhaust passage and can partially block the flow of the exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust passage. For example, the shape shown in FIG.
FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example of the diffusing member.
The diffusing member 110 shown in FIG. 7 includes a cylindrical outer edge portion 111 and a plurality of blades 112 extending radially from substantially the center of the outer edge portion 111. The blades 112 are inclined at a predetermined angle with respect to the exhaust gas passage direction. Yes.
Therefore, the exhaust gas flowing into the diffusing member 110 flows into the diffusing member 110 from the exhaust gas inflow side end surface 110a, a part of the flow path is blocked by the blades 112, force is applied in the swirl direction, and the exhaust gas outflow side end surface It flows out from 110b. Therefore, on the exhaust gas outflow side of the diffusing member 110, a flow in the swirl direction is generated in the exhaust gas, and the deviation of components contained in the exhaust gas can be reduced.

拡散部材110には、排ガスが接触する部位に炭化物層12が設けられているので、拡散部材110の表面に尿素が堆積することが防止される。 Since the diffusion member 110 is provided with the carbide layer 12 at a site where the exhaust gas contacts, urea is prevented from being deposited on the surface of the diffusion member 110.

図8は、本発明の拡散部材の別の一例を模式的に示す斜視図であり、図9、図10及び図12は本発明の拡散部材のさらに別の一例を模式的に示す斜視図であり、図11は、本発明の拡散部材のさらに別の一例を排ガス流出側端面からみた斜視図である。
これらの拡散部材においても、排ガスが接触する部位に炭化物層12が設けられているので、拡散部材の表面に尿素が堆積することが防止される。この作用はどの拡散部材であっても同様であるのでその説明は省略し、拡散部材の形状のみ説明する。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing another example of the diffusing member of the present invention, and FIGS. 9, 10 and 12 are perspective views schematically showing still another example of the diffusing member of the present invention. FIG. 11 is a perspective view of still another example of the diffusing member of the present invention as viewed from the exhaust gas outflow side end surface.
Also in these diffusing members, since the carbide layer 12 is provided at the site where the exhaust gas contacts, it is possible to prevent urea from being deposited on the surface of the diffusing member. Since this action is the same for any diffusing member, its description is omitted, and only the shape of the diffusing member will be described.

図8に示す拡散部材120は、円筒形の外縁部121と、該外縁部121の略中央から渦巻状に延びる複数の翼122からなり、翼122は排ガスの通過方向に対して所定の角度傾いている。
拡散部材120は、図7に示した拡散部材110と同様に、拡散部材内部を通過した排ガスに旋回方向の回転を加えるため、排ガスが混合され、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
The diffusing member 120 shown in FIG. 8 includes a cylindrical outer edge portion 121 and a plurality of blades 122 that spirally extend from the approximate center of the outer edge portion 121, and the blades 122 are inclined at a predetermined angle with respect to the passage direction of the exhaust gas. ing.
Like the diffusion member 110 shown in FIG. 7, the diffusion member 120 applies rotation in the swirl direction to the exhaust gas that has passed through the diffusion member, so that the exhaust gas is mixed and the deviation of components contained in the exhaust gas is reduced. Can do.

図9に示す拡散部材130は、円筒形の外縁部131と、該外縁部131の内面から該外縁部の略中央に向かって突出する複数の翼132からなり、翼132は排ガスの通過方向に対して所定の角度傾いている。
拡散部材130の外縁部131の中央部には翼132が配置されていないが、拡散部材130を通過する排ガスの全ての流路を妨げることは必須ではないため、拡散部材130のような形状であっても、充分に排ガスを混合することができ、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
The diffusing member 130 shown in FIG. 9 includes a cylindrical outer edge portion 131 and a plurality of blades 132 protruding from the inner surface of the outer edge portion 131 toward the substantially center of the outer edge portion. It is inclined at a predetermined angle.
Although the wing 132 is not disposed at the center of the outer edge 131 of the diffusing member 130, it is not essential to block all the flow paths of the exhaust gas passing through the diffusing member 130. Even if it exists, waste gas can fully be mixed and the bias | inclination of the component contained in waste gas can be reduced.

図10に示す拡散部材140は、円盤状の基材の表面に表裏を貫通する孔141が複数個形成されている。
拡散部材140を通過する排ガスは、必然的に孔141を通過することとなるため、孔141の通過時に排ガスの流れが乱されて排ガスが混合されるため、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
In the diffusing member 140 shown in FIG. 10, a plurality of holes 141 penetrating the front and back are formed on the surface of a disk-shaped base material.
Since the exhaust gas passing through the diffusion member 140 inevitably passes through the hole 141, the flow of the exhaust gas is disturbed when passing through the hole 141, and the exhaust gas is mixed. Can be reduced.

図11に示す拡散部材150は、円筒形の外縁部151の内側に、排ガスが衝突した際にその移動方向を所定の方向に変更させる突起152と、突起152とは異なる方向に排ガスの移動方向を変更する突起153とが形成されている。
拡散部材150を通過する排ガスは、排ガス流入側端面150aから拡散部材150内部に流入して、排ガス流出側端面150bから流出する。この時、排ガスは突起152又は突起153に衝突することとなるが、突起152に衝突した排ガスが移動する方向と突起153に衝突した排ガスが移動する方向が異なるため排ガスが混合され、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
The diffusion member 150 shown in FIG. 11 has a projection 152 for changing the movement direction to a predetermined direction when exhaust gas collides inside the cylindrical outer edge portion 151, and the movement direction of the exhaust gas in a direction different from the projection 152. And a protrusion 153 for changing the shape.
The exhaust gas passing through the diffusion member 150 flows into the diffusion member 150 from the exhaust gas inflow side end surface 150a and flows out from the exhaust gas outflow side end surface 150b. At this time, the exhaust gas collides with the protrusion 152 or the protrusion 153, but the direction in which the exhaust gas colliding with the protrusion 152 moves is different from the direction in which the exhaust gas that has collided with the protrusion 153 moves. The bias of the contained components can be reduced.

図12に示す拡散部材160は、円筒形の外縁部161と、孔164を有するドーナツ形の板部163と、該板部163の内面から該板部163の略中央に向かって渦巻状に延びる複数の翼162からなり、翼162は排ガスの通過方向に対して所定の角度傾いている。
拡散部材160は、翼162を有しているために、図7に示した拡散部材110と同様に、拡散部材内部を通過した排ガスに旋回方向の回転を加える。さらに、板部163に形成された孔164を排ガスが通過することによって、図10に示した拡散部材140と同様に排ガスの流れに乱れが生じて排ガスが混合され、排ガス中に含まれる成分の偏りを低減することができる。
A diffusing member 160 shown in FIG. 12 extends in a spiral shape from a cylindrical outer edge portion 161, a doughnut-shaped plate portion 163 having a hole 164, and an inner surface of the plate portion 163 toward the approximate center of the plate portion 163. It consists of a plurality of blades 162, and the blades 162 are inclined at a predetermined angle with respect to the exhaust gas passage direction.
Since the diffusing member 160 has the wings 162, similarly to the diffusing member 110 shown in FIG. 7, the swirling direction rotation is applied to the exhaust gas that has passed through the diffusing member. Further, when the exhaust gas passes through the holes 164 formed in the plate portion 163, the flow of the exhaust gas is disturbed similarly to the diffusion member 140 shown in FIG. 10, the exhaust gas is mixed, and the components contained in the exhaust gas are mixed. The bias can be reduced.

拡散部材の形状は上述したものに限定されず、例えば、図10に示した孔はその大きさや形状が異なっていてもよいし、必ずしも等間隔で配置されている必要はない。図7、図8、図9、図10、図11及び図12に記載の翼、孔及び突起の形状はそれぞれ任意に組み合わせることが可能である。
また、拡散部材は基本的に可動部を有しないが、排ガスの圧力が高まった際にこれを開放し、新たな排ガスの流路を形成するための弁等を有していてもよい。
The shape of the diffusing member is not limited to that described above. For example, the holes shown in FIG. 10 may have different sizes and shapes, and are not necessarily arranged at equal intervals. The shapes of the wings, holes, and protrusions described in FIGS. 7, 8, 9, 10, 11, and 12 can be arbitrarily combined.
Further, the diffusion member basically has no movable part, but may have a valve or the like for opening the exhaust gas when the pressure of the exhaust gas increases and forming a new exhaust gas flow path.

図13は、本発明の排気系部品として拡散部材と排気管を共に備えた排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図13に示す排ガス浄化装置200の構成は、図6に示す排ガス浄化装置100とほぼ同じであるが、排気管内に拡散部材110が設けられている。
拡散部材110は、尿素水噴射装置500の下流側で、触媒担体400の上流側に配置されている。
尿素水噴射装置から噴射された尿素水を含む排ガスは、拡散部材110を通過する際に、その流れの一部が阻害されて、旋回方向に回転する(排ガスの流れを矢印Gで模式的に示す)。
従って、拡散部材110を通過した排ガスは、旋回しながら排気管内を流通するため、排ガスが触媒担体400の排ガス流入側端面400aに到達する際には、排ガス中の成分の偏り及び/又は温度分布の偏りが低減されることとなる。
そして、尿素水噴射装置500から噴射された尿素水は、排ガス中に充分に分散した状態で触媒担体400へと到達するため、尿素SCRシステムを充分に作用させることができる。
また、拡散部材110には炭化物層12が形成されており、炭化物層は尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるので、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
さらに、拡散部材110にセラミックコート層(図3参照)が形成され、その上に炭化物層が形成された構成であると、断熱性能に優れており、排ガス温度低下を抑制することができ、拡散部材の表面に尿素が析出することを防止できる。
また、排ガス浄化装置200には本発明の排気系部品からなる排気管(50a、60、50b)も設けられているので、尿素が排気管の表面に堆積することも防止される。
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus provided with both a diffusion member and an exhaust pipe as an exhaust system component of the present invention.
The configuration of the exhaust gas purification apparatus 200 shown in FIG. 13 is substantially the same as that of the exhaust gas purification apparatus 100 shown in FIG. 6, but a diffusion member 110 is provided in the exhaust pipe.
The diffusion member 110 is arranged on the downstream side of the urea water injection device 500 and on the upstream side of the catalyst carrier 400.
When the exhaust gas containing urea water injected from the urea water injection device passes through the diffusion member 110, a part of the flow is obstructed and rotates in the swirl direction (the exhaust gas flow is schematically indicated by an arrow G). Show).
Therefore, since the exhaust gas that has passed through the diffusion member 110 circulates in the exhaust pipe while swirling, when the exhaust gas reaches the exhaust gas inflow end surface 400a of the catalyst carrier 400, the component bias in the exhaust gas and / or the temperature distribution. Will be reduced.
Since the urea water injected from the urea water injection device 500 reaches the catalyst carrier 400 in a sufficiently dispersed state in the exhaust gas, the urea SCR system can be sufficiently operated.
Further, the carbide layer 12 is formed on the diffusion member 110, and the carbide layer is a layer made of a urea separation material that is a material to which urea water does not easily adhere. Even if it comes into contact with the resulting carbide layer, the urea water can move away from the carbide layer and flow downstream on the exhaust gas flow.
Furthermore, when the ceramic coat layer (see FIG. 3) is formed on the diffusion member 110 and the carbide layer is formed thereon, the heat insulation performance is excellent, the exhaust gas temperature drop can be suppressed, and the diffusion Urea can be prevented from precipitating on the surface of the member.
Further, since the exhaust gas purification apparatus 200 is also provided with exhaust pipes (50a, 60, 50b) made of the exhaust system parts of the present invention, urea is prevented from being deposited on the surface of the exhaust pipe.

本発明の排気系部品の例として、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路が挙げられるが、排気通路の具体例として、上述した排気管ではなく、セメントプラント等の工場等から排出される煙が通る煙道の例について以下に説明する。 An example of the exhaust system part of the present invention is an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows. As a specific example of the exhaust passage, the exhaust passage is discharged from a factory such as a cement plant instead of the exhaust pipe described above. An example of a flue through which smoke passes will be described below.

図14(a)は、本発明の排気系部品の一実施形態である煙道の一例を模式的に示す斜視図であり、図14(b)は図14(a)におけるA−A線断面図である。
図14(a)では、セメントプラント等の工場から排出された、窒素酸化物を含む排ガスGが矢印(実線及び点線)の向きに、触媒担体400に向かって流れる。
排ガスGが流れる排気通路である、角筒状の筒状部材が煙道70であり、排気通路の上流側には煙道70内に尿素水を噴射する尿素水噴射装置500が設けられている。
FIG. 14 (a) is a perspective view schematically showing an example of a flue that is an embodiment of the exhaust system component of the present invention, and FIG. 14 (b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 14 (a). FIG.
In FIG. 14A, exhaust gas G containing nitrogen oxides discharged from a factory such as a cement plant flows toward the catalyst carrier 400 in the direction of the arrows (solid line and dotted line).
A rectangular tubular member, which is an exhaust passage through which the exhaust gas G flows, is the flue 70, and a urea water injection device 500 that injects urea water into the flue 70 is provided on the upstream side of the exhaust passage. .

本発明の排気系部品は、尿素水噴射装置500の下流側に設けられており、角筒状の筒状部材である基材11の内周面に炭化物層12が形成された煙道70である。
煙道70の内部を窒素酸化物を含む排ガスが尿素水ともに流通する際に、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
すなわち、排気通路としての排気管の例で説明した場合と同様に、工場等からの排ガスが流れる煙道として本発明の排気系部品を使用した場合であっても、本発明の効果を発揮することができる。
The exhaust system component of the present invention is provided on the downstream side of the urea water injection device 500 and is a flue 70 in which the carbide layer 12 is formed on the inner peripheral surface of the base material 11 which is a rectangular tubular member. is there.
When the exhaust gas containing nitrogen oxides flows along with the urea water inside the flue 70, even if the exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water is separated from the carbide layer, It can flow downstream with the flow of exhaust gas.
That is, similar to the case of the exhaust pipe as an exhaust passage, the effect of the present invention is exhibited even when the exhaust system component of the present invention is used as a flue through which exhaust gas from a factory or the like flows. be able to.

また、本発明の排気系部品としての拡散部材を排気通路としての煙道内に配置してもよい。
なお、煙道に配置される触媒担体としては、セラミック製のハニカム触媒等、従来からこの分野で用いられている触媒担体を使用することができる。
Moreover, you may arrange | position the diffusion member as an exhaust-system component of this invention in the flue as an exhaust passage.
In addition, as a catalyst support | carrier arrange | positioned in a flue, the catalyst support | carrier conventionally used in this field | area, such as a ceramic honeycomb catalyst, can be used.

次に、本発明の排気系部品の製造方法の例について説明する。
まず、基材を準備する。
基材を構成する材料は、本発明の拡散部材の説明において説明したので省略する。
基材を円筒状、角筒状等の排気通路の形状や、図7等に示した拡散部材の形状に加工したものを準備する。
続いて、必要に応じて、基材の表面の不純物を除去するために洗浄処理を行ってもよい。上記洗浄処理としては特に限定されず、従来公知の洗浄処理を用いることができ、具体的には、例えば、アルコール溶媒中で超音波洗浄を行う方法等を用いることができる。
Next, an example of a method for manufacturing an exhaust system component of the present invention will be described.
First, a base material is prepared.
Since the material which comprises a base material was demonstrated in description of the diffusion member of this invention, it abbreviate | omits.
A substrate is prepared by processing the substrate into a shape of an exhaust passage such as a cylinder or a rectangular tube, or the shape of a diffusion member shown in FIG.
Subsequently, if necessary, a cleaning process may be performed to remove impurities on the surface of the substrate. The cleaning process is not particularly limited, and a conventionally known cleaning process can be used. Specifically, for example, a method of performing ultrasonic cleaning in an alcohol solvent can be used.

また、上記洗浄処理後には、必要に応じて、基材の表面の比表面積を大きくしたり、基材の表面の粗さを調整したりするために、基材の表面に粗化処理を施してもよい。具体的には、例えば、サンドブラスト処理、エッチング処理、高温酸化処理等の粗化処理を施してもよい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
この粗化処理後に、さらに洗浄処理を行ってもよい。
In addition, after the cleaning treatment, as necessary, the surface of the base material is subjected to a roughening treatment in order to increase the specific surface area of the base material or adjust the surface roughness of the base material. May be. Specifically, for example, a roughening process such as a sandblast process, an etching process, or a high temperature oxidation process may be performed. These may be used alone or in combination of two or more.
You may perform a washing process after this roughening process.

準備した基材に、必要に応じてセラミックコート層を形成した後、炭化物層を形成する。
図1に示す排気系部品10のように、基材の表面上に直接、基材とは別の層として炭化物層を形成する場合、炭化物層は、基材に蒸着、スパッタリング、溶射等の処理を行うことによって形成することができる。カーボンからなる炭化物層を形成する場合は蒸着が好ましく、炭化タングステンからなる炭化物層を形成する場合は溶射が好ましい。
After the ceramic coat layer is formed on the prepared base as necessary, a carbide layer is formed.
When the carbide layer is formed directly on the surface of the base material as a layer different from the base material as in the exhaust system component 10 shown in FIG. 1, the carbide layer is treated by vapor deposition, sputtering, spraying, etc. on the base material. Can be formed. Vapor deposition is preferred when forming a carbide layer made of carbon, and thermal spraying is preferred when forming a carbide layer made of tungsten carbide.

図2に示す排気系部品20のように、基材の表面を表面処理することにより炭化物層を形成する場合、固体浸炭、ガス浸炭、液体浸炭、真空浸炭(真空ガス浸炭)、プラズマ浸炭(イオン浸炭)等の方法により炭化処理金属層を形成することができる。 When the carbide layer is formed by surface-treating the surface of the substrate as in the exhaust system component 20 shown in FIG. 2, solid carburization, gas carburization, liquid carburization, vacuum carburization (vacuum gas carburization), plasma carburization (ion The carbonized metal layer can be formed by a method such as carburization.

図3に示す排気系部品30を製造する場合は、セラミックコート層の形成と、炭化物層の形成を行う。
まず、セラミックコート層を形成するための原料組成物を準備する。
セラミックコート層の形成に用いられる原料組成物は、非晶性無機材を含むことが好ましく、さらに結晶性無機材及び/又は造孔材を含むことがより好ましい。
When the exhaust system component 30 shown in FIG. 3 is manufactured, a ceramic coat layer and a carbide layer are formed.
First, a raw material composition for forming a ceramic coat layer is prepared.
The raw material composition used for forming the ceramic coat layer preferably contains an amorphous inorganic material, and more preferably contains a crystalline inorganic material and / or a pore former.

非晶性無機材の種類、材料、材質、その他特性については、既に説明したので省略する。
セラミックコート層の形成に用いられる原料組成物を調製する際には、各原料を調合した後、湿式粉砕を行うが、非晶性無機材の粉末は、最初に適当な粒子径に調節したものを用い、原料の調合後、湿式粉砕により目的の粒子径のものを得ることが好ましい。
Since the kind, material, material, and other characteristics of the amorphous inorganic material have already been described, a description thereof will be omitted.
When preparing the raw material composition used for the formation of the ceramic coat layer, each raw material is prepared and then wet pulverization is performed. The amorphous inorganic material powder is first adjusted to an appropriate particle size. After preparing the raw material, it is preferable to obtain a product having a target particle size by wet pulverization.

結晶性無機材についても、その種類、材料、材質、その特性等については、既に説明したので省略する。セラミックコート層の形成に用いられる原料組成物を調製する際には、各原料を調合した後、湿式粉砕を行うが、結晶性無機材の場合も、最初に適当な粒子径に調節したものを用い、原料の調合後、湿式粉砕により目的の粒子径のものを得ることが好ましい。 As for the crystalline inorganic material, its type, material, material, its characteristics and the like have already been described, and therefore will be omitted. When preparing the raw material composition used for forming the ceramic coat layer, wet pulverization is performed after each raw material is prepared, but in the case of a crystalline inorganic material, the first adjusted to an appropriate particle size is used. It is preferable to obtain the desired particle size by wet pulverization after preparation of the raw materials.

セラミックコート層全体の重量(非晶性無機材と結晶性無機材の合計重量)100重量部に対する結晶性無機材の粒子の重量は5〜60重量部であることが好ましい。
セラミックコート層全体の重量に対して、このような重量割合の結晶性無機材の粒子を使用することにより、製造された排気系部品を構成する非晶性無機材の層中に結晶性無機材の粒子が適切な割合で分散し、セラミックコート層の耐熱性、断熱性を担保することができる。セラミックコート層全体の重量100重量部に対する結晶性無機材の粒子の重量は10〜40重量部に設定されていることがより好ましい。
The weight of the crystalline inorganic material particles is preferably 5 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire ceramic coat layer (total weight of the amorphous inorganic material and the crystalline inorganic material).
By using the particles of the crystalline inorganic material in such a weight ratio with respect to the total weight of the ceramic coat layer, the crystalline inorganic material is contained in the amorphous inorganic material layer constituting the manufactured exhaust system part. The particles can be dispersed at an appropriate ratio to ensure the heat resistance and heat insulation of the ceramic coat layer. It is more preferable that the weight of the crystalline inorganic material particles is set to 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire ceramic coat layer.

セラミックコート層全体の重量100重量部に対する結晶性無機材の粒子の重量が5重量部未満であると、非晶性無機材の層中に分散する結晶性無機材の粒子の量が少ないため、高温域で内部に分散している気孔が移動し易くなり、断熱性が低下する。
一方、セラミックコート層全体の重量100重量部に対する結晶性無機材の粒子の重量が60重量部を超えると、相対的に非晶性無機材の量が少なくなるため、塗膜の形成(セラミックコート層の形成)が難しくなり、基材からの剥離が発生し易くなる。
When the weight of the crystalline inorganic material particles relative to 100 parts by weight of the entire ceramic coat layer is less than 5 parts by weight, the amount of the crystalline inorganic material particles dispersed in the amorphous inorganic material layer is small. The pores dispersed inside are easily moved in the high temperature range, and the heat insulating property is lowered.
On the other hand, when the weight of the crystalline inorganic material particles exceeds 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire ceramic coat layer, the amount of the amorphous inorganic material is relatively reduced. Layer formation) becomes difficult, and peeling from the base material is likely to occur.

続いて、造孔材について説明する。
造孔材は、基材表面に上記原料組成物を用いて塗膜を形成した後、加熱、焼成によりセラミックコート層を形成した際、セラミックコート層内に気孔を形成するために用いられる。
Next, the pore former will be described.
The pore former is used to form pores in the ceramic coat layer when a coating film is formed on the surface of the substrate using the raw material composition and then the ceramic coat layer is formed by heating and firing.

上記造孔材としては、例えば、酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーン、球状アクリル粒子、グラファイト等のカーボン、炭酸塩、発泡剤等を用いることができるが、本発明においては、形成されたセラミックコート層は、高い断熱性能を有することが好ましく、そのためには、気孔は、なるべく小さい径のものが均一に分散していることが好ましい。 As the pore former, for example, balloons that are fine hollow spheres composed of oxide ceramics, spherical acrylic particles, carbon such as graphite, carbonates, foaming agents, and the like can be used. The formed ceramic coat layer preferably has a high heat insulating performance. For that purpose, it is preferable that pores having a diameter as small as possible are uniformly dispersed.

このような観点から、造孔材は、カーボン、炭酸塩又は発泡剤が好ましい。
炭酸塩、発泡剤としては、CaCO、BaCO、NaHCO、NaCO、(NHCO等が挙げられる。
さらに、これらの造孔材のなかでは、グラファイト等のカーボンが好ましい。カーボンは、粉砕等の処理により、原料組成物中に細かい粒子として分散させることができ、加熱、焼成により分解し、好適な気孔径を有する気孔を形成することができるからである。
From such a viewpoint, the pore former is preferably carbon, carbonate or foaming agent.
Examples of the carbonate and the foaming agent include CaCO 3 , BaCO 3 , NaHCO 3 , Na 2 CO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 and the like.
Further, among these pore formers, carbon such as graphite is preferable. This is because carbon can be dispersed as fine particles in the raw material composition by a treatment such as pulverization, and can be decomposed by heating and firing to form pores having a suitable pore size.

原料組成物には、非晶性無機材、結晶性無機材、造孔材のほかに、分散媒、有機結合材等を配合してもよい。
上記分散媒としては、例えば、水や、メタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒等が挙げられる。原料組成物に含まれる混合粉末又は非晶性無機材の粉末と分散媒との配合割合は、特に限定されるものでないが、例えば、非晶性無機材の粉末100重量部に対して、分散媒が50〜150重量部であることが好ましい。基材に塗布するのに適した粘度となるからである。
原料組成物に配合することのできる有機結合材としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、分散媒と有機結合材とを併用してもよい。
In addition to the amorphous inorganic material, the crystalline inorganic material, and the pore former, a dispersion medium, an organic binder, and the like may be added to the raw material composition.
Examples of the dispersion medium include water and organic solvents such as methanol, ethanol, and acetone. The blending ratio of the mixed powder or the amorphous inorganic material powder and the dispersion medium contained in the raw material composition is not particularly limited, but for example, dispersed with respect to 100 parts by weight of the amorphous inorganic material powder. The medium is preferably 50 to 150 parts by weight. It is because it becomes a viscosity suitable for apply | coating to a base material.
As an organic binder which can be mix | blended with a raw material composition, polyvinyl alcohol, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose etc. can be mentioned, for example. These may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, you may use a dispersion medium and an organic binder together.

さらに、炭化物層となる材料(炭化物系セラミック)を含むスラリー(炭化物系セラミック含有スラリーともいう)を、原料組成物とは別途準備する。
炭化物系セラミックの種類、材料、材質、その他特性については、既に説明したので省略する。
炭化物系セラミック含有スラリーは、炭化物系セラミックの粒子を分散媒に分散させることによって調製する。
分散媒としては、原料組成物に使用する分散媒と同様に、水や、メタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒等が挙げられる。また、原料組成物と同様に、有機結合材として、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を混合してもよい。
そして、このスラリーには、セラミックコート層を形成するための原料組成物に含まれる非晶性無機材と同じ非晶性無機材を混合することが好ましい。
Furthermore, a slurry (also referred to as a carbide-based ceramic-containing slurry) containing a material (carbide-based ceramic) that becomes a carbide layer is prepared separately from the raw material composition.
Since the type, material, material, and other characteristics of the carbide-based ceramic have already been described, a description thereof will be omitted.
The carbide-based ceramic-containing slurry is prepared by dispersing carbide-based ceramic particles in a dispersion medium.
Examples of the dispersion medium include water and organic solvents such as methanol, ethanol, and acetone, as in the case of the dispersion medium used for the raw material composition. Similarly to the raw material composition, for example, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or the like may be mixed as the organic binder.
And it is preferable to mix the same amorphous inorganic material as the amorphous inorganic material contained in the raw material composition for forming a ceramic coat layer with this slurry.

上記した基材、原料組成物、及び、炭化物系セラミック含有スラリーを用いて、以下のようにして排気系部品を製造する。 An exhaust system part is manufactured as follows using the above-described base material, raw material composition, and carbide-based ceramic-containing slurry.

(1)基材の表面に原料組成物をコートする工程
基材の表面に原料組成物をコートする方法としては、例えば、スプレーコート、静電塗装、インクジェット、スタンプやローラ等を用いた転写、ハケ塗り、又は、電着塗装等の方法を用いることができる。また、原料組成物に基材を浸漬することにより、上記原料組成物をコートしてもよい。
必要に応じて、原料組成物をコートした基材を乾燥してもよい。
乾燥条件は50〜150℃で10〜180分程度とすることが好ましい。
(1) Process of coating the raw material composition on the surface of the substrate As a method of coating the raw material composition on the surface of the substrate, for example, spray coating, electrostatic coating, inkjet, transfer using a stamp or roller, Methods such as brush coating or electrodeposition coating can be used. Moreover, you may coat the said raw material composition by immersing a base material in a raw material composition.
If necessary, the substrate coated with the raw material composition may be dried.
The drying conditions are preferably 50 to 150 ° C. and about 10 to 180 minutes.

(2)炭化物系セラミック含有スラリーをコートする工程
基材上にコートした原料組成物の上に、炭化物系セラミック含有スラリーをコートする。
このようにすることで、炭化物系セラミックは原料組成物の表面に分布する。
炭化物系セラミック含有スラリーをコートする方法としては、原料組成物をコートする方法として例示した方法と同様の方法を用いることができる。
必要に応じて、炭化物系セラミック含有スラリーをコートした基材を乾燥してもよい。乾燥条件は50〜150℃で10〜180分程度とすることが好ましい。
(2) Process of coating carbide-based ceramic-containing slurry The carbide-based ceramic-containing slurry is coated on the raw material composition coated on the base material.
By doing so, the carbide-based ceramic is distributed on the surface of the raw material composition.
As a method for coating the carbide-based ceramic-containing slurry, a method similar to the method exemplified as the method for coating the raw material composition can be used.
If necessary, the substrate coated with the carbide-based ceramic-containing slurry may be dried. The drying conditions are preferably 50 to 150 ° C. and about 10 to 180 minutes.

(3)焼成処理を施す工程
具体的には、原料組成物及び炭化物系セラミック含有スラリーをコートした基材を加熱焼成することによりセラミックコート層、及び、炭化物層を形成する。
上記焼成温度は、非晶性無機材の軟化点以上とすることが好ましく、配合した非晶性無機材の種類や造孔材の種類にもよるが700℃〜1100℃が好ましい。焼成温度を非晶性無機材の軟化点以上の温度とすることにより基材と非晶性無機材とを強固に密着させることができ、基材と強固に密着したセラミックコート層を形成することができるからである。
焼成処理により、原料組成物の表面に分布していた炭化物系セラミックがセラミックコート層の上で炭化物層を形成する。
(3) Step of performing firing treatment Specifically, a ceramic coat layer and a carbide layer are formed by heating and firing a base material coated with the raw material composition and the carbide-based ceramic-containing slurry.
The firing temperature is preferably equal to or higher than the softening point of the amorphous inorganic material, and is preferably 700 ° C. to 1100 ° C., although it depends on the type of the blended amorphous inorganic material and the type of pore former. By setting the firing temperature to a temperature equal to or higher than the softening point of the amorphous inorganic material, the substrate and the amorphous inorganic material can be firmly adhered to each other, and a ceramic coat layer that is firmly adhered to the substrate is formed. Because you can.
By the firing treatment, the carbide-based ceramic distributed on the surface of the raw material composition forms a carbide layer on the ceramic coat layer.

また、炭化物系セラミック含有スラリーを使用するのではなく、基材にセラミックコート層を形成した後に、セラミックコート層に蒸着、スパッタリング、溶射等の処理を行うことによって炭化物層を形成するようにしてもよい。 In addition, instead of using a carbide-based ceramic-containing slurry, a carbide layer may be formed by forming a ceramic coat layer on the substrate and then performing a process such as vapor deposition, sputtering, or thermal spraying on the ceramic coat layer. Good.

以下に、本発明の排気系部品及び排ガス浄化装置の作用効果について列挙する。
(1)本発明の排気系部品では、排ガスが接触する側の表面が炭化物層からなる。
炭化物層は、尿素水が付着しにくい素材である離尿素水材からなる層であるといえる。そのため、尿素水を含む排ガスが離尿素水材からなる炭化物層と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
排ガスの流れに乗った尿素水は再び触媒担体に向かって流れていき、アンモニア源として供給される。
すなわち、本発明の排気系部品を、尿素SCRシステムにおいて窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けた場合には、排気系部品の表面に尿素が堆積することを防止することができる。
The effects of the exhaust system parts and the exhaust gas purification apparatus of the present invention will be listed below.
(1) In the exhaust system component of the present invention, the surface on the side where exhaust gas contacts is made of a carbide layer.
It can be said that the carbide layer is a layer made of a separated urea water material which is a material to which urea water does not easily adhere. Therefore, even if the exhaust gas containing urea water comes into contact with the carbide layer made of the separated urea water material, the urea water can move away from the carbide layer and flow downstream on the exhaust gas flow.
The urea water on the exhaust gas flow again flows toward the catalyst carrier and is supplied as an ammonia source.
That is, when the exhaust system component of the present invention is provided in a portion that comes into contact with the exhaust gas containing nitrogen oxides in the urea SCR system, urea can be prevented from being deposited on the surface of the exhaust system component.

(2)本発明の排気系部品は、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路として用いられる筒状部材とすることができ、排気系部品を排気通路として用いると、排気通路の表面に尿素が堆積することが防止される。 (2) The exhaust system component of the present invention can be a cylindrical member used as an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows. When the exhaust system component is used as an exhaust passage, urea is formed on the surface of the exhaust passage. Is prevented from depositing.

(3)本発明の排気系部品は、窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材とすることができ、排気系部品を拡散部材として用いると、拡散部材の表面に尿素が堆積することが防止される。 (3) The exhaust system component of the present invention can be a diffusion member that is installed inside an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows, and that partially inhibits the flow of exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust passage. When the exhaust system component is used as the diffusion member, urea is prevented from being deposited on the surface of the diffusion member.

(4)本発明の排ガス浄化装置では、排気通路の上流側に尿素水噴射装置、排気通路の下流側に排ガス浄化装置が設けられている。
そして、尿素水噴射装置よりも下流側、かつ、触媒担体よりも上流側で排ガスが接触する部位に本発明の排気系部品が用いられている。
このような構成であると、尿素水噴射装置から排気通路内に噴射された尿素水を含む排ガスが尿素水噴射装置と触媒担体の間の領域で排気系部品と接触したとしても、尿素水は炭化物層から離れて、排ガスの流れに乗って下流側に流れていくことができる。
そのため、尿素水噴射装置と触媒担体の間に位置する排気系部品の表面に尿素が堆積することが防止される。
(4) In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the urea water injection device is provided upstream of the exhaust passage, and the exhaust gas purification device is provided downstream of the exhaust passage.
The exhaust system component of the present invention is used at a site where the exhaust gas contacts with the downstream side of the urea water injector and the upstream side of the catalyst carrier.
With such a configuration, even if the exhaust gas containing urea water injected from the urea water injection device into the exhaust passage comes into contact with the exhaust system parts in the region between the urea water injection device and the catalyst carrier, Apart from the carbide layer, it can flow downstream with the exhaust gas flow.
Therefore, urea is prevented from depositing on the surface of the exhaust system part located between the urea water injection device and the catalyst carrier.

(実施例)
以下、本発明の一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。
(Example)
Examples that specifically disclose one embodiment of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.

(1)基材の準備
基材として、40mm×40mm×1.5mmtのステンレス基材(SUS430製)を準備し、アルコール溶媒中で超音波洗浄を行い、続いて、サンドブラスト処理を行って基材の表面(両面)を粗化した。サンドブラスト処理は、♯100のAl砥粒を用いて10分間行った。
表面粗さ測定機((株)東京精密製 ハンディサーフE−35B)を用いて、基材の表面粗さを測定したところ、基材の表面粗さは、RzJIS=8.8μmであった。
上記処理により、基材を準備した。
(1) Preparation of base material As a base material, a 40 mm × 40 mm × 1.5 mmt stainless steel base material (manufactured by SUS430) is prepared, subjected to ultrasonic cleaning in an alcohol solvent, and subsequently subjected to a sand blast treatment. The surface (both sides) of was roughened. The sandblast treatment was performed for 10 minutes using # 100 Al 2 O 3 abrasive grains.
When the surface roughness of the substrate was measured using a surface roughness measuring machine (Handy Surf E-35B, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), the surface roughness of the substrate was Rz JIS = 8.8 μm. .
The base material was prepared by the said process.

(実施例1)
(2−1)カーボンからなる炭化物層の形成
上記(1)で準備した基材上にカーボンを蒸着させ、カーボンからなる炭化物層を形成し、評価用サンプルを作製した。
炭化物層の厚さは0.1μmであった。
カーボンの蒸着による炭化物層の形成は、サンユー電子株式会社製 SC−701CT QUICK CARBON COATERを用いて、所定の炭化物層厚みになるまで、繰り返し蒸着することにより行った。
Example 1
(2-1) Formation of Carbon Carbide Layer Carbon was vapor-deposited on the base material prepared in (1) above to form a carbon carbide layer, and an evaluation sample was prepared.
The thickness of the carbide layer was 0.1 μm.
Formation of a carbide layer by vapor deposition of carbon was performed by repeatedly vapor-depositing until a predetermined carbide layer thickness was obtained using SC-701CT QUICK CARBON COATER manufactured by Sanyu Electronics Co., Ltd.

(実施例2)
(2−2)炭化タングステンからなる炭化物層の形成
上記(1)で準備した基材上に、溶射により炭化タングステンからなる炭化物層を形成して評価用サンプルを作製した。
炭化物層の厚さは20μmであった。
炭化タングステンの溶射による炭化物層の形成は、溶射材料としてサーメットWC/12%Co粉末(15〜45μm、ユテク社製)を用いて、下記の条件の高速プラズマ溶射装置により実施した。
電流:400A
電力:43kw
使用プラズマガス:Ar80L/min、He5L/min
溶射距離:溶射ガンの先端から基材表面までの距離130mm
溶射ガン移動速度:670mm/s
(Example 2)
(2-2) Formation of Carbide Layer Consisting of Tungsten Carbide A carbide layer composed of tungsten carbide was formed by thermal spraying on the base material prepared in (1) above to produce a sample for evaluation.
The thickness of the carbide layer was 20 μm.
Formation of the carbide layer by thermal spraying of tungsten carbide was performed by using a cermet WC / 12% Co powder (15 to 45 μm, manufactured by Utec Co., Ltd.) as a thermal spraying material by a high-speed plasma spraying apparatus under the following conditions.
Current: 400A
Electric power: 43kw
Plasma gas used: Ar80L / min, He5L / min
Thermal spray distance: 130mm from the tip of the thermal spray gun to the substrate surface
Thermal spray gun moving speed: 670 mm / s

(実施例3)
(2−3)セラミックコート層及び炭化物層の形成
上記(1)で準備した基材にセラミックコート層を形成し、セラミックコート層の上にカーボンを蒸着させて炭化物層を形成し、評価用サンプルを作製した。
Example 3
(2-3) Formation of ceramic coat layer and carbide layer A sample for evaluation is formed by forming a ceramic coat layer on the base material prepared in (1) above, and depositing a carbon on the ceramic coat layer to form a carbide layer. Was made.

(2−3−1)原料組成物の調製
非晶性無機材の粉末として、バリウムシリケートガラス(軟化点770℃)を準備した。上記非晶性無機材の粉末は、平均粒子径が15μmで、シリカを35重量%含有していた。
上記非晶性無機材の粉末35重量部に加えて、結晶性無機材(ジルコニア)15重量部、造孔材としてのカーボン0.012重量部、有機結合材(メチルセルロース)0.5重量部、及び、合計重量が100重量部となるように水を加えて混合した。
(2-3-1) Preparation of raw material composition Barium silicate glass (softening point 770 ° C) was prepared as a powder of an amorphous inorganic material. The amorphous inorganic material powder had an average particle size of 15 μm and contained 35% by weight of silica.
In addition to 35 parts by weight of the amorphous inorganic material powder, 15 parts by weight of crystalline inorganic material (zirconia), 0.012 parts by weight of carbon as a pore former, 0.5 parts by weight of organic binder (methylcellulose), And water was added and mixed so that a total weight might be 100 weight part.

(2−3−2)原料組成物の塗布及び乾燥
基材の全面に原料組成物をスプレーコート法により塗布し、乾燥機内において70℃で20分乾燥した。
(2-3-2) Application of raw material composition and the raw material composition was applied to the entire surface of the dried substrate by a spray coating method, and dried in a dryer at 70 ° C. for 20 minutes.

(2−3−3)焼成処理によるセラミックコート層の形成
続いて、空気中、850℃で90分間、加熱焼成処理することにより、厚さ500μmのセラミックコート層を形成した。
(2-3-3) Formation of ceramic coating layer by firing treatment Subsequently, a ceramic coating layer having a thickness of 500 μm was formed by heating and firing treatment in air at 850 ° C. for 90 minutes.

(2−3−4)カーボンからなる炭化物層の形成
上記(2−3−3)で形成したセラミックコート層上にカーボンを蒸着させ、カーボンからなる炭化物層を形成し、評価用サンプルを作製した。
炭化物層の厚さは0.1μmであった。
カーボンの蒸着による炭化物層の形成は、サンユー電子株式会社製 SC−701CT QUICK CARBON COATERを用いて、所定の炭化物層厚みになるまで、繰り返し蒸着することにより行った。
(2-3-3) Formation of Carbide Layer Consisting of Carbon Carbon was vapor-deposited on the ceramic coat layer formed in the above (2-3-3) to form a carbide layer composed of carbon, and an evaluation sample was prepared. .
The thickness of the carbide layer was 0.1 μm.
Formation of a carbide layer by vapor deposition of carbon was performed by repeatedly vapor-depositing until a predetermined carbide layer thickness was obtained using SC-701CT QUICK CARBON COATER manufactured by Sanyu Electronics Co., Ltd.

(比較例1)
実施例3において、カーボンからなる炭化物層の形成を行わずに、基材上に原料組成物からなるセラミックコート層のみを形成した評価用サンプルを得た。
(Comparative Example 1)
In Example 3, an evaluation sample was obtained in which only a ceramic coat layer made of a raw material composition was formed on a base material without forming a carbide layer made of carbon.

(比較例2)
実施例1において、炭化物層を形成せず、(1)基材の準備で準備した基材をそのまま評価用サンプルとした。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the carbide layer was not formed, and the base material prepared in (1) Preparation of base material was used as an evaluation sample as it was.

(接触角測定による尿素水付着評価)
各実施例及び比較例で準備した評価用サンプルに、尿素水(SCRシステム用32.5%尿素水:アドブルー(登録商標))を1g滴下し、サンプルを水平方向からデジタルカメラで撮影した。撮影した画像に、基材の表面の線と基材と尿素水の接触点における接線を記入し、分度器にて接触角を測定した。
実施例1:接触角50°
実施例2:接触角55°
実施例3:接触角54°
比較例1:接触角30°
比較例2:接触角35°
各実施例の評価用サンプルにおいては炭化物層を形成した面に尿素水を滴下した。
比較例1の評価用サンプルにおいてはセラミックコート層の表面に、比較例2の評価用サンプルにおいては基材の表面に、それぞれ尿素水を滴下した。
このことから、実施例1〜3に係る評価用サンプルのように、排ガスが接触する側の表面が炭化物層からなると、尿素水の付着量を減少させることができることが分かった。
(Evaluation of urea water adhesion by contact angle measurement)
1 g of urea water (32.5% urea water for SCR system: AdBlue (registered trademark)) was dropped on the evaluation sample prepared in each example and comparative example, and the sample was taken with a digital camera from the horizontal direction. A line on the surface of the base material and a tangent line at the contact point of the base material and urea water were entered in the photographed image, and the contact angle was measured with a protractor.
Example 1: Contact angle 50 °
Example 2: Contact angle 55 °
Example 3: Contact angle 54 °
Comparative Example 1: Contact angle 30 °
Comparative Example 2: Contact angle 35 °
In the sample for evaluation of each example, urea water was dropped on the surface on which the carbide layer was formed.
In the sample for evaluation of Comparative Example 1, urea water was dropped on the surface of the ceramic coat layer, and in the sample for evaluation of Comparative Example 2 on the surface of the substrate.
From this, it was found that the adhesion amount of urea water can be reduced when the surface on the exhaust gas contact side is made of a carbide layer as in the evaluation samples according to Examples 1 to 3.

10、20、30 排気系部品
11 基材
12、13、35 炭化物層
32 セラミックコート層
33 非晶性無機材
34 結晶性無機材
36 気孔
50、50a、50b、60 排気管
70 煙道
100、200 排ガス浄化装置
110、120、130、140、150、160 拡散部材
400 触媒担体
500 尿素水噴射装置
G 排ガス
10, 20, 30 Exhaust system parts 11 Base material 12, 13, 35 Carbide layer 32 Ceramic coating layer 33 Amorphous inorganic material 34 Crystalline inorganic material 36 Pore 50, 50a, 50b, 60 Exhaust pipe 70 Flue 100, 200 Exhaust gas purification device 110, 120, 130, 140, 150, 160 Diffusion member 400 Catalyst carrier 500 Urea water injection device G Exhaust gas

Claims (12)

窒素酸化物を含む排ガスと接触する部位に設けられる排気系部品であって、
排ガスと接触する側の表面は、金属からなる基材の上に形成された炭化物層からなることを特徴とする排気系部品。
An exhaust system component provided at a site that comes into contact with exhaust gas containing nitrogen oxides,
An exhaust system part characterized in that the surface on the side in contact with the exhaust gas comprises a carbide layer formed on a base material made of metal.
前記基材と、
前記基材の表面上で排ガスと接触する側の面に形成されたセラミックコート層と、
前記セラミックコート層の上に形成された炭化物層とからなる請求項1に記載の排気系部品。
The substrate;
A ceramic coat layer formed on the surface of the substrate on the side in contact with the exhaust gas;
The exhaust system component according to claim 1, comprising a carbide layer formed on the ceramic coat layer.
前記セラミックコート層は、非晶性無機材及び結晶性無機材を含む請求項2に記載の排気系部品。 The exhaust system component according to claim 2, wherein the ceramic coat layer includes an amorphous inorganic material and a crystalline inorganic material. 前記非晶性無機材は、軟化点が300〜1000℃の低融点ガラスである請求項3に記載の排気系部品。 The exhaust system component according to claim 3, wherein the amorphous inorganic material is a low-melting glass having a softening point of 300 to 1000 ° C. 前記セラミックコート層内には気孔が形成されている請求項2〜4のいずれかに記載の排気系部品。 The exhaust system component according to any one of claims 2 to 4, wherein pores are formed in the ceramic coat layer. 前記基材と、
前記基材を表面処理することにより設けられた炭化物層とからなる請求項1に記載の排気系部品。
The substrate;
The exhaust system component according to claim 1, comprising a carbide layer provided by subjecting the base material to a surface treatment.
前記炭化物層が、カーボン又は炭化タングステンからなる請求項1〜6のいずれかに記載の排気系部品。 The exhaust system component according to any one of claims 1 to 6, wherein the carbide layer is made of carbon or tungsten carbide. 窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路として用いられる筒状部材である、請求項1〜7のいずれかに記載の排気系部品。 The exhaust system component according to any one of claims 1 to 7, which is a cylindrical member used as an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows. 窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材である、請求項1〜7のいずれかに記載の排気系部品。 The exhaust system component according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust system component is a diffusion member that is installed inside an exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows and partially blocks the flow of exhaust gas flowing from upstream of the exhaust passage. . 窒素酸化物を含む排ガスが流通する排気通路と、
前記排気通路の上流側に設けられ、尿素水を排気通路内に噴射する尿素水噴射装置と、
前記排気通路の下流側に設けられた触媒担体とからなる排ガス浄化装置であって、
前記尿素水噴射装置よりも下流側、かつ、前記触媒担体よりも上流側で排ガスが接触する部位に請求項1〜9のいずれかに記載の排気系部品が用いられていることを特徴とする排ガス浄化装置。
An exhaust passage through which exhaust gas containing nitrogen oxides flows;
A urea water injection device that is provided upstream of the exhaust passage and injects urea water into the exhaust passage;
An exhaust gas purification apparatus comprising a catalyst carrier provided downstream of the exhaust passage,
The exhaust system component according to any one of claims 1 to 9, wherein the exhaust system component is used in a portion where the exhaust gas contacts with the downstream side of the urea water injection device and the upstream side of the catalyst carrier. Exhaust gas purification device.
前記排気通路として、請求項1〜9のいずれかに記載の排気系部品を用いている請求項10に記載の排ガス浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus according to claim 10, wherein the exhaust system part according to any one of claims 1 to 9 is used as the exhaust passage. 前記排気通路の内部に設置され、排気通路上流から流入する排ガスの流れを一部阻害する拡散部材として、請求項1〜9のいずれかに記載の排気系部品を用いている請求項10又は11に記載の排ガス浄化装置。 The exhaust system component according to any one of claims 1 to 9, wherein the exhaust system component according to any one of claims 1 to 9 is used as a diffusion member that is installed inside the exhaust passage and partially obstructs the flow of exhaust gas flowing from upstream of the exhaust passage. The exhaust gas purification apparatus according to 1.
JP2015095833A 2015-05-08 2015-05-08 Exhaust system parts and exhaust gas purification device Active JP6622482B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015095833A JP6622482B2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Exhaust system parts and exhaust gas purification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015095833A JP6622482B2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Exhaust system parts and exhaust gas purification device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016211434A true JP2016211434A (en) 2016-12-15
JP6622482B2 JP6622482B2 (en) 2019-12-18

Family

ID=57551508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015095833A Active JP6622482B2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Exhaust system parts and exhaust gas purification device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6622482B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020090755A (en) * 2018-12-07 2020-06-11 イビデン株式会社 Glass particle-machined sheet, metal base bearing coat layer, and manufacturing method of metal base bearing coat layer
JP2020183724A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Hkt株式会社 Mixing device
CN114060123A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 长城汽车股份有限公司 Urea nozzle, automobile and anti-crystallization method
CN114738084A (en) * 2021-01-07 2022-07-12 长城汽车股份有限公司 Automobile aftertreatment system and automobile

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141023U (en) * 1976-04-19 1977-10-26
JP2004263594A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Calsonic Kansei Corp Diesel particulate filter device
JP2009041502A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Hino Motors Ltd Urea addition nozzle
JP2012167543A (en) * 2011-02-09 2012-09-06 Ibiden Co Ltd Structure, and method of manufacturing the same
JP2013238219A (en) * 2012-04-17 2013-11-28 Toyota Industries Corp Exhaust emission control device
JP2016033245A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 イビデン株式会社 Bilayer coat member and method of manufacturing bilayer coat member

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52141023U (en) * 1976-04-19 1977-10-26
JP2004263594A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Calsonic Kansei Corp Diesel particulate filter device
JP2009041502A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Hino Motors Ltd Urea addition nozzle
JP2012167543A (en) * 2011-02-09 2012-09-06 Ibiden Co Ltd Structure, and method of manufacturing the same
JP2013238219A (en) * 2012-04-17 2013-11-28 Toyota Industries Corp Exhaust emission control device
JP2016033245A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 イビデン株式会社 Bilayer coat member and method of manufacturing bilayer coat member

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020090755A (en) * 2018-12-07 2020-06-11 イビデン株式会社 Glass particle-machined sheet, metal base bearing coat layer, and manufacturing method of metal base bearing coat layer
JP7285064B2 (en) 2018-12-07 2023-06-01 イビデン株式会社 GLASS PARTICLE SHEET, METAL SUBSTRATE WITH COAT LAYER, AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL SUBSTRATE WITH COAT LAYER
JP2020183724A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Hkt株式会社 Mixing device
JP7202252B2 (en) 2019-05-08 2023-01-11 Hkt株式会社 mixing device
CN114060123A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 长城汽车股份有限公司 Urea nozzle, automobile and anti-crystallization method
CN114738084A (en) * 2021-01-07 2022-07-12 长城汽车股份有限公司 Automobile aftertreatment system and automobile

Also Published As

Publication number Publication date
JP6622482B2 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6622482B2 (en) Exhaust system parts and exhaust gas purification device
US10874998B2 (en) Diffusing member, exhaust gas purification device, and use of diffusing member in exhaust gas purification device
US9506387B2 (en) Electrically heated catalytic converter
EP2487028B1 (en) Structured body and method for manufacturing structured body
JP2016200117A (en) Exhaust system component and exhaust emission control device
US9458747B2 (en) Electrically heated catalytic converter
US20020081251A1 (en) Method for enhancing the surface of a substrate and catalyst products produced thereby
JP2009161789A (en) Ceramic thermal spraying coating and its manufacturing method
US9759109B2 (en) Electrically heated catalytic converter
JP6549908B2 (en) Diffusion member, exhaust gas purification device and use of diffusion member in exhaust gas purification device
JP2016043294A (en) Ceramic filter, and manufacturing method therefor
JP6285684B2 (en) Paint for forming structure and surface coating layer
Verlotski Coatings of carbide-metal systems (Cr3C2-NiCr and WC-Co-Cr) deposited by high-velocity atmospheric plasma spraying from specially modified fine-grained powders
WO2016111024A1 (en) Engine valve with ceramic coating layer
CN211975136U (en) Exhaust pipe of internal combustion engine
JP6622496B2 (en) Diffusion member, exhaust gas purification device and use of diffusion member in exhaust gas purification device
JP6781891B2 (en) Aluminum nitride film manufacturing method and aluminum nitride film manufactured by that method
JP6177086B2 (en) Structure and paint set
JP2015075061A (en) Structure and surface coating layer formation paint
JP2017180327A (en) Diffusion member, exhaust gas emission control device and use of diffusion member in exhaust gas emission control device
JP2017127806A (en) Heat insulating film forming method and heat insulating film forming device
JP2015074816A (en) Structure, and coating material set

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6622482

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250