JP2518819B2 - 単一体接触転化器取り付け装置 - Google Patents
単一体接触転化器取り付け装置Info
- Publication number
- JP2518819B2 JP2518819B2 JP61084433A JP8443386A JP2518819B2 JP 2518819 B2 JP2518819 B2 JP 2518819B2 JP 61084433 A JP61084433 A JP 61084433A JP 8443386 A JP8443386 A JP 8443386A JP 2518819 B2 JP2518819 B2 JP 2518819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ceramic fiber
- ceramic
- housing
- single body
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2825—Ceramics
- F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/285—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for fibrous supports, e.g. held in place by screens
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関からの排気の処理のための装置、た
とえば、接触転化器に関するものである。さらに詳細に
は、本発明は、該排気との相互作用のために触媒材料が
堆積させてある多数の流路を含むこわれやすいセラミツ
ク単一体を触媒部材として包含する、かかる装置及びか
かる単一体のための改良した取り付けに関するものであ
る。
とえば、接触転化器に関するものである。さらに詳細に
は、本発明は、該排気との相互作用のために触媒材料が
堆積させてある多数の流路を含むこわれやすいセラミツ
ク単一体を触媒部材として包含する、かかる装置及びか
かる単一体のための改良した取り付けに関するものであ
る。
発明の背景 このような単一体は、たとえば酸化アルミニウム、酸
化珪素、酸化マグネシウム、珪酸ジルコン、菫青石又は
炭化珪素のような、脆い耐火セラミツク材料から成るこ
とができる。これらのセラミツク材料は、多数の小さな
流路をもつ骨格形の構造を提供する。この単一体を割る
か又はつぶすためには、小さな衝撃荷重で十分である。
セラミツク単一体が排気系に接続しているハウジング内
に配置させてある自動車において、この種の触媒装置を
用いる場合に存在するこのこわれやすさの問題のため
に、単一体が実質的に衝撃荷重から免れるようにそのハ
ウジング内に単一体を支持するための手段の開発に対し
て、多くの努力が費されている。このような努力の代表
的なものは、次のとおりである： 米国特許第3,798,006号は、差別的に硬化させた繊維
質内張りによる単一体触媒要素のそのハウジング内にお
ける確保を開示している。単一体は、それと外郭の間で
圧縮されている。セラミツク繊維のフエルト化層又はス
リーブによつて示持されている。組立て後に、セラミツ
ク繊維材料の圧縮した層に対して、たとえば水性コロイ
ド状シリカのような耐熱性材料を含有する適当な液状の
硬化剤、結合剤及び接着剤を付与する。処理した装置
を、その後にセラミツク繊維のスリーブの露出した末端
に対するシリカ固体の移行を生じさせるような具合に、
乾燥する。
化珪素、酸化マグネシウム、珪酸ジルコン、菫青石又は
炭化珪素のような、脆い耐火セラミツク材料から成るこ
とができる。これらのセラミツク材料は、多数の小さな
流路をもつ骨格形の構造を提供する。この単一体を割る
か又はつぶすためには、小さな衝撃荷重で十分である。
セラミツク単一体が排気系に接続しているハウジング内
に配置させてある自動車において、この種の触媒装置を
用いる場合に存在するこのこわれやすさの問題のため
に、単一体が実質的に衝撃荷重から免れるようにそのハ
ウジング内に単一体を支持するための手段の開発に対し
て、多くの努力が費されている。このような努力の代表
的なものは、次のとおりである： 米国特許第3,798,006号は、差別的に硬化させた繊維
質内張りによる単一体触媒要素のそのハウジング内にお
ける確保を開示している。単一体は、それと外郭の間で
圧縮されている。セラミツク繊維のフエルト化層又はス
リーブによつて示持されている。組立て後に、セラミツ
ク繊維材料の圧縮した層に対して、たとえば水性コロイ
ド状シリカのような耐熱性材料を含有する適当な液状の
硬化剤、結合剤及び接着剤を付与する。処理した装置
を、その後にセラミツク繊維のスリーブの露出した末端
に対するシリカ固体の移行を生じさせるような具合に、
乾燥する。
米国特許第3,876,384号は、それ自体耐火性モルタル
を包含しているセラミツク繊維及び結合剤手段中に包理
した高度に耐熱性の鋼製補強手段を包含する保護外被に
よつて単一体を取り囲むことにより弾性的な反応器ケー
シング中に取り付けてある、単一体触媒単体を開示して
いる。単一体は耐熱性のモルタル中に包囲させてあるセ
ラミツク又は鉱物繊維の内層及び外層から成る保護外被
によつて包まれている。鋼製の補強ストリツプがセラミ
ツク繊維層の間に埋め込まれて、両セラミツク繊維層を
つかんでいる。
を包含しているセラミツク繊維及び結合剤手段中に包理
した高度に耐熱性の鋼製補強手段を包含する保護外被に
よつて単一体を取り囲むことにより弾性的な反応器ケー
シング中に取り付けてある、単一体触媒単体を開示して
いる。単一体は耐熱性のモルタル中に包囲させてあるセ
ラミツク又は鉱物繊維の内層及び外層から成る保護外被
によつて包まれている。鋼製の補強ストリツプがセラミ
ツク繊維層の間に埋め込まれて、両セラミツク繊維層を
つかんでいる。
米国特許第3,891,391号は、単一触媒体のための弾性
ホルダーを開示している。このホルダーは、同時に排気
管の外壁をも成している金属製波形管から成つている。
この波形管は、単一触媒体を安全に保持し且つそれを末
端の軸承に対して押し付ける機械的なバイアスを備えて
いる。単一体は、波形管と触媒体又はそのセラミツクス
リーブの間の空間に配置したセラミツク詰め物の形態に
ある弾性的な耐熱性材料によつて、その外面で囲まれて
いる。触媒体は、排気から波形管を熱的に絶縁する働ら
きをするセラミツクスリーブに対して、耐熱性セメント
によつて接合せしめることができる。
ホルダーを開示している。このホルダーは、同時に排気
管の外壁をも成している金属製波形管から成つている。
この波形管は、単一触媒体を安全に保持し且つそれを末
端の軸承に対して押し付ける機械的なバイアスを備えて
いる。単一体は、波形管と触媒体又はそのセラミツクス
リーブの間の空間に配置したセラミツク詰め物の形態に
ある弾性的な耐熱性材料によつて、その外面で囲まれて
いる。触媒体は、排気から波形管を熱的に絶縁する働ら
きをするセラミツクスリーブに対して、耐熱性セメント
によつて接合せしめることができる。
米国特許第3,916,057号は、バーミキユライト又はそ
の他の膨張性雲母を含有する膨張性シート材料を用いる
単一体触媒担体要素を取り付けるための方法を開示して
いる。膨張性薄板材料は、その場における膨張によつて
弾性的な取り付け材料として機能する。剥脱後の薄板の
熱安定性と弾性は、金属容器と単一体の熱膨張の差を補
償し且つこわれ易い単一体に伝達される機械的振動及び
金属又はセラミツク表面における不規則性のために単一
体に対して加えられる可能性のある力を吸収する。
の他の膨張性雲母を含有する膨張性シート材料を用いる
単一体触媒担体要素を取り付けるための方法を開示して
いる。膨張性薄板材料は、その場における膨張によつて
弾性的な取り付け材料として機能する。剥脱後の薄板の
熱安定性と弾性は、金属容器と単一体の熱膨張の差を補
償し且つこわれ易い単一体に伝達される機械的振動及び
金属又はセラミツク表面における不規則性のために単一
体に対して加えられる可能性のある力を吸収する。
米国特許第4,048,363号は、セラミツク触媒単一体を
巻くために使用する段状に積層した膨張性マットを開示
している。加熱後のマツト中の膨張材料の膨張が、単一
体を、そのハウジング又は外被中で固定する。
巻くために使用する段状に積層した膨張性マットを開示
している。加熱後のマツト中の膨張材料の膨張が、単一
体を、そのハウジング又は外被中で固定する。
米国特許第4,142,864号は、触媒単一体とケーシング
の内面の間の空間に弾性的な可撓性のセラミツク繊維マ
ツト又はブランケツトを配置することにより触媒セラミ
ツク単一体の取り付けを開示している。このブランケツ
トは、セラミツク単一体とケーシングの間でセラミツク
単一体の両端に挿入する環状のプラグ部材の設置によつ
て圧縮される。プラグは、充実した金属、金網又は中空
金属から成ることができる。
の内面の間の空間に弾性的な可撓性のセラミツク繊維マ
ツト又はブランケツトを配置することにより触媒セラミ
ツク単一体の取り付けを開示している。このブランケツ
トは、セラミツク単一体とケーシングの間でセラミツク
単一体の両端に挿入する環状のプラグ部材の設置によつ
て圧縮される。プラグは、充実した金属、金網又は中空
金属から成ることができる。
米国特許第4,239,733号及び第4,256,700号は、相互に
重なり合わないような具合に隣接させて配置する金網ス
リーブと膨張性スリーブの両者によつて薄板金属ハウジ
ング中に支持された触媒被服セラミツク単一体を開示し
ている。
重なり合わないような具合に隣接させて配置する金網ス
リーブと膨張性スリーブの両者によつて薄板金属ハウジ
ング中に支持された触媒被服セラミツク単一体を開示し
ている。
米国特許第4,269,807号は、全長にわたつて部分的に
圧縮してある編んだ金網のブランケツトによつて単一体
が囲まれている、セラミツク触媒単一体のための取り付
けを開示している。編んだ金網上に、金網のマトリツク
ス内の粘稠なコーキング又はペーストとして、セラミツ
ク繊維を含有する高温膨張性の材料の帯状物が載せてあ
る。開示された構造の中には、セラミツク単一体をその
直径から1/8インチ取り除くための機械加工及び相当す
る厚さのセラミツク繊維によるその被覆、ならびにその
後の編んだ金網による取り囲みを包含するものがある。
圧縮してある編んだ金網のブランケツトによつて単一体
が囲まれている、セラミツク触媒単一体のための取り付
けを開示している。編んだ金網上に、金網のマトリツク
ス内の粘稠なコーキング又はペーストとして、セラミツ
ク繊維を含有する高温膨張性の材料の帯状物が載せてあ
る。開示された構造の中には、セラミツク単一体をその
直径から1/8インチ取り除くための機械加工及び相当す
る厚さのセラミツク繊維によるその被覆、ならびにその
後の編んだ金網による取り囲みを包含するものがある。
米国特許第4,305,992号は、自動車の接触転化器単一
体の取り付けに使用するために適当な可撓性の膨張薄板
材料を開示している。これらの材料は、膨張しないアン
モニウムイオン交換バーミキユライトフレークを含有し
ている。
体の取り付けに使用するために適当な可撓性の膨張薄板
材料を開示している。これらの材料は、膨張しないアン
モニウムイオン交換バーミキユライトフレークを含有し
ている。
米国特許第4,328,187号は、ハウジング内にセラミツ
ク触媒単一体を軸方向に懸架するための弾性保持具を開
示している。単一体は耐熱性鉱物繊維材料の層で囲まれ
ている。この繊維層上に良好な断熱性の無機材料の外被
又はスリーブがある。スリーブ上には、単一体の全長に
わたつてハウジング内にのび且つ単一体をそのセラミツ
ク繊維外被と共に弾性的に懸垂する緩衝要素として働ら
く、たとえばフオーム、ススベスト又はガラス繊維フリ
ース、あるいは金属金網クツシヨンのような、高度に弾
性的な材料から成る層がある。
ク触媒単一体を軸方向に懸架するための弾性保持具を開
示している。単一体は耐熱性鉱物繊維材料の層で囲まれ
ている。この繊維層上に良好な断熱性の無機材料の外被
又はスリーブがある。スリーブ上には、単一体の全長に
わたつてハウジング内にのび且つ単一体をそのセラミツ
ク繊維外被と共に弾性的に懸垂する緩衝要素として働ら
く、たとえばフオーム、ススベスト又はガラス繊維フリ
ース、あるいは金属金網クツシヨンのような、高度に弾
性的な材料から成る層がある。
米国特許第4,335,077号は、弾性的に変形できる緩衝
リング又はエンベロープによるセラミツク触媒単一体の
支持体を開示している。一具体例においては、単一体
を、セラミツク繊維で補強した耐熱性セメント又はパテ
の保護外被によつて、取り囲む。この保護外被は金網な
どの形態にある金属によつて補強してあつてもよい。保
護外被は、ハウジング壁と保護外被の間で圧縮される軟
質の鉱物繊維層によつて、の外周が囲まれている。
リング又はエンベロープによるセラミツク触媒単一体の
支持体を開示している。一具体例においては、単一体
を、セラミツク繊維で補強した耐熱性セメント又はパテ
の保護外被によつて、取り囲む。この保護外被は金網な
どの形態にある金属によつて補強してあつてもよい。保
護外被は、ハウジング壁と保護外被の間で圧縮される軟
質の鉱物繊維層によつて、の外周が囲まれている。
米国特許第4,353,872号は、単一体の一部を囲んでい
る、耐熱性且つ膨張性の薄板材料、たとえば、バーミキ
ユライト、石英又はアスベストから成る気密手段による
セラミツク触媒単一体の支持を開示している。それから
縦方向に離れて、単一体に加えられる外力を緩衝するた
めに単一体とそのケーシングの間に配置する概して円筒
状に編んだ針金又は弾性支持体の分離層がある。
る、耐熱性且つ膨張性の薄板材料、たとえば、バーミキ
ユライト、石英又はアスベストから成る気密手段による
セラミツク触媒単一体の支持を開示している。それから
縦方向に離れて、単一体に加えられる外力を緩衝するた
めに単一体とそのケーシングの間に配置する概して円筒
状に編んだ針金又は弾性支持体の分離層がある。
米国特許第4,425,304号は、セラミツク触媒単一体
が、それらの末端において膨張させた金属の弾性パツド
又は鋼網又はセラミツク繊維の編んだウエブによつて支
持され且つ膨張さえた金属又はその他公知の防炎性、耐
腐食性クツシヨン材料の各緩衝層で囲まれている、接触
転化器を開示している。
が、それらの末端において膨張させた金属の弾性パツド
又は鋼網又はセラミツク繊維の編んだウエブによつて支
持され且つ膨張さえた金属又はその他公知の防炎性、耐
腐食性クツシヨン材料の各緩衝層で囲まれている、接触
転化器を開示している。
米国特許第4,432,943号は、ハウジングと触媒体の間
の環状の空間が、排気のバイパスを防ぎ且つ熱絶縁材と
して働く耐熱性鉱物繊維材料でふさいである、単一触媒
体のための弾性懸架を開示している。別の構造において
は、単一体は鉱物繊維層によつて囲まれ且つ耐熱性金属
の硬質スリーブが鉱物繊維層上に配置してある。スリー
ブとハウジングの間の環状の空間は、セラミツク繊維で
ふさいであつてもよい。
の環状の空間が、排気のバイパスを防ぎ且つ熱絶縁材と
して働く耐熱性鉱物繊維材料でふさいである、単一触媒
体のための弾性懸架を開示している。別の構造において
は、単一体は鉱物繊維層によつて囲まれ且つ耐熱性金属
の硬質スリーブが鉱物繊維層上に配置してある。スリー
ブとハウジングの間の環状の空間は、セラミツク繊維で
ふさいであつてもよい。
セラミツク繊維単一体の支持のための上記の手段は、
ガソリン動力乗用車と組み合わせて使用するために工業
的に適合している。この種の用途においては、最高の転
化器温度は一般に1600゜F以下である。比較的高い車体総
重量（GVM）を有する車輌において、米国特許第3,916,0
56号及び4,305,992号に開示するもののような材料を用
いるセラミツク単一体を支持するための試みを行なうと
きに、公知の膨張性薄板材料の破壊のためであると思わ
れる故障が生じる。認められる故障の一様式は、セラミ
ツク単一体の崩壊であり、故障の別の様式は、膨張薄板
材料の破砕と、その結果としての次の単一体の順次の詰
まりである。大きな乗用車は２つのセラミツク単一体を
包含する触媒転化器を用いることができる。比較的高い
総重量（GVW）の車輌、たとえばトラツクは、直列的に
配置した４つの単一体を必要とするかも知れない。それ
らの高いGVWのために、このような車輌の機関は、乗用
車の機関におけるよりもそれらの最大出力の遥るかに高
い割合、運転時間の遥かに高い割合において作動する。
重量車におけるこのような運転条件は、1600゜Fを遥かに
越える最高接触転化器温度を与える。2000゜Fの転化器単
一体温度はまれなことではなく、2500゜Fの温度に遭遇す
ることもある。
ガソリン動力乗用車と組み合わせて使用するために工業
的に適合している。この種の用途においては、最高の転
化器温度は一般に1600゜F以下である。比較的高い車体総
重量（GVM）を有する車輌において、米国特許第3,916,0
56号及び4,305,992号に開示するもののような材料を用
いるセラミツク単一体を支持するための試みを行なうと
きに、公知の膨張性薄板材料の破壊のためであると思わ
れる故障が生じる。認められる故障の一様式は、セラミ
ツク単一体の崩壊であり、故障の別の様式は、膨張薄板
材料の破砕と、その結果としての次の単一体の順次の詰
まりである。大きな乗用車は２つのセラミツク単一体を
包含する触媒転化器を用いることができる。比較的高い
総重量（GVW）の車輌、たとえばトラツクは、直列的に
配置した４つの単一体を必要とするかも知れない。それ
らの高いGVWのために、このような車輌の機関は、乗用
車の機関におけるよりもそれらの最大出力の遥るかに高
い割合、運転時間の遥かに高い割合において作動する。
重量車におけるこのような運転条件は、1600゜Fを遥かに
越える最高接触転化器温度を与える。2000゜Fの転化器単
一体温度はまれなことではなく、2500゜Fの温度に遭遇す
ることもある。
典型的な乗用車接触転化器は、米国特許第3,916,057
又は4,305,992号に記すもののような、0.195インチの公
称厚さと40pcfの公称密度を有する、膨張性の薄板材料
によつて支持されたセラミツク単一体を用いている。こ
の材料は、セラミツク単一体をその金属外郭中に取り付
ける間に0.130インチの公称厚さと60lb/ft3（pcf）の公
称密度に圧縮される。このような構造は、たとえばトラ
ツクのような高GVW車の運転サイクルにおいてしばしば
遭遇する高い動作温度に耐えることができない。このよ
うな欠点を克服するために、圧縮させて取り付ける膨張
層の全公称厚さを、取り付け時に、約0.24インチまで且
つ公称密度を約65〜70lb/ft3まで増大させることが提案
されている。この後者の構造は、直ちにだめになること
はないけれども、ある時間にわたる運転後に接触転化器
に隣接する膨張薄板材料の層が完全に崩壊し、かくし
て、そのような崩壊した層が順次に次の単一体の破壊や
つまりを生じさせ、あるいは事前の圧縮力が解放されて
単一体が外郭内における束縛からはずされて機械的な衝
撃のために自己破壊するようになるまで崩壊を続けると
いう可能性が生じる。
又は4,305,992号に記すもののような、0.195インチの公
称厚さと40pcfの公称密度を有する、膨張性の薄板材料
によつて支持されたセラミツク単一体を用いている。こ
の材料は、セラミツク単一体をその金属外郭中に取り付
ける間に0.130インチの公称厚さと60lb/ft3（pcf）の公
称密度に圧縮される。このような構造は、たとえばトラ
ツクのような高GVW車の運転サイクルにおいてしばしば
遭遇する高い動作温度に耐えることができない。このよ
うな欠点を克服するために、圧縮させて取り付ける膨張
層の全公称厚さを、取り付け時に、約0.24インチまで且
つ公称密度を約65〜70lb/ft3まで増大させることが提案
されている。この後者の構造は、直ちにだめになること
はないけれども、ある時間にわたる運転後に接触転化器
に隣接する膨張薄板材料の層が完全に崩壊し、かくし
て、そのような崩壊した層が順次に次の単一体の破壊や
つまりを生じさせ、あるいは事前の圧縮力が解放されて
単一体が外郭内における束縛からはずされて機械的な衝
撃のために自己破壊するようになるまで崩壊を続けると
いう可能性が生じる。
発明の簡単な要約 本発明の第一の目的は、大量生産に対して、且つま
た、特に2000゜F以上の転化器動作温度が予想される場合
に、自動車内燃機関の排気系統において使用するために
適当であり且つ便宜的である、こわれやすいセラミツク
触媒単一体に対する改良した取り付けを提供することに
ある。
た、特に2000゜F以上の転化器動作温度が予想される場合
に、自動車内燃機関の排気系統において使用するために
適当であり且つ便宜的である、こわれやすいセラミツク
触媒単一体に対する改良した取り付けを提供することに
ある。
本発明に従つて、この目的は ａ） それぞれ排気が流通する、一端における入口及び
その反対末端における出口を有するハウジング； ｂ） 外表面並びに該ハウジングの該入口と連絡する一
端における入口末端面及び該ハウジングの該出口と連絡
するその反対末端における出口末端面を有する、該ハウ
ジング内に弾性的に取り付けた、こわれやすいセラミツ
ク単一体； ｃ） 該単一体の該外表面の少なくとも一部分と接触し
且つそれをおおうセラミツク繊維層；及び ｄ） 該ハウジングと該セラミツク繊維層の間に配置し
た膨張層を含んで成る、内燃機関からの排気の処理のた
めの装置であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高く約1371℃
（2500゜F）までの最高連続動作温度を意図するものであ
り、かつ、該セラミツク繊維層は、単一体がその意図す
る最高連続動作温度にあるときに、膨張層の最高温度を
約1038℃（1900゜F）未満に限定するために十分な厚さの
ものである、装置の提供によつて達成される。
その反対末端における出口を有するハウジング； ｂ） 外表面並びに該ハウジングの該入口と連絡する一
端における入口末端面及び該ハウジングの該出口と連絡
するその反対末端における出口末端面を有する、該ハウ
ジング内に弾性的に取り付けた、こわれやすいセラミツ
ク単一体； ｃ） 該単一体の該外表面の少なくとも一部分と接触し
且つそれをおおうセラミツク繊維層；及び ｄ） 該ハウジングと該セラミツク繊維層の間に配置し
た膨張層を含んで成る、内燃機関からの排気の処理のた
めの装置であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高く約1371℃
（2500゜F）までの最高連続動作温度を意図するものであ
り、かつ、該セラミツク繊維層は、単一体がその意図す
る最高連続動作温度にあるときに、膨張層の最高温度を
約1038℃（1900゜F）未満に限定するために十分な厚さの
ものである、装置の提供によつて達成される。
本発明の別の局面に従つて、 ａ） 内側表面及び一端における入口と他端における出
口を有する中空の金属製ハウジング； ｂ） 該ハウジングの該入口と連絡する入口末端面及び
該ハウジングの該出口末端と連絡する出口末端面を有す
る、該ハウジング内に弾性的に取り付けた、こわれやす
い気体透過性セラミツク単一体触媒要素； ｃ） 該触媒要素を該ハウジングから熱的に絶縁し且つ
間隔を置いた関係で弾性的に取り付けるための以下の
ｄ）及びｅ）を含んで成る手段； ｄ） 該触媒要素の末端面間でその外表面の少なくとも
70パーセントをおおい且つそれと接触する、少なくとも
1093℃（2000゜F）の温度への連続的な暴露に耐えること
ができるセラミツク繊維の層； ｅ） 該セラミツク繊維層をおおい且つ該ハウジングと
接触する、少なくとも１層の膨張薄板材料 を含んで成る、内燃機関の排気を浄化するための接触転
化器であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高い最高連続
動作温度を意図するものであり、 かつ、該セラミツク繊維紙は、単一層がその意図する
最高連続動作温度にあるときに、膨張層の最高温度を約
1038℃（1900゜F）未満に限定するため十分な厚さのもの
である、接触転化器を提供する。
口を有する中空の金属製ハウジング； ｂ） 該ハウジングの該入口と連絡する入口末端面及び
該ハウジングの該出口末端と連絡する出口末端面を有す
る、該ハウジング内に弾性的に取り付けた、こわれやす
い気体透過性セラミツク単一体触媒要素； ｃ） 該触媒要素を該ハウジングから熱的に絶縁し且つ
間隔を置いた関係で弾性的に取り付けるための以下の
ｄ）及びｅ）を含んで成る手段； ｄ） 該触媒要素の末端面間でその外表面の少なくとも
70パーセントをおおい且つそれと接触する、少なくとも
1093℃（2000゜F）の温度への連続的な暴露に耐えること
ができるセラミツク繊維の層； ｅ） 該セラミツク繊維層をおおい且つ該ハウジングと
接触する、少なくとも１層の膨張薄板材料 を含んで成る、内燃機関の排気を浄化するための接触転
化器であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高い最高連続
動作温度を意図するものであり、 かつ、該セラミツク繊維紙は、単一層がその意図する
最高連続動作温度にあるときに、膨張層の最高温度を約
1038℃（1900゜F）未満に限定するため十分な厚さのもの
である、接触転化器を提供する。
発明の詳細な説明 図面を参照すると、番号10は接触転化器を全体的に示
している。接触転化器10は、２片の金属、たとえば耐高
温性鋼から成る管状のハウジングを全体的に示してい
る。ハウジング12は、一端における入口14と、その反対
端における出口15（図中に示していない）を有してい
る。入口14と出口15は、それらの外側末端において内燃
機関の排気系中の導管に対して固定させることができる
ような適当な形が与えてある。装置10は、以下に説明す
る層20,22及び23によつて、ハウジング12内で支持及び
拘束させてある、こわれやすいセラミツク単一体18を含
有している。単一体18は多数の気体透過通路を包含して
おり、それらの通路は、一端における入口末端面からそ
の反対末端における出口末端面へと、軸方向にのびてい
る。単一体18は公知の様式及び形状の適当な耐火材料ま
たはセラミツク材料から成つている。単一体は一般には
卵形又は円形の断面形状を有している。
している。接触転化器10は、２片の金属、たとえば耐高
温性鋼から成る管状のハウジングを全体的に示してい
る。ハウジング12は、一端における入口14と、その反対
端における出口15（図中に示していない）を有してい
る。入口14と出口15は、それらの外側末端において内燃
機関の排気系中の導管に対して固定させることができる
ような適当な形が与えてある。装置10は、以下に説明す
る層20,22及び23によつて、ハウジング12内で支持及び
拘束させてある、こわれやすいセラミツク単一体18を含
有している。単一体18は多数の気体透過通路を包含して
おり、それらの通路は、一端における入口末端面からそ
の反対末端における出口末端面へと、軸方向にのびてい
る。単一体18は公知の様式及び形状の適当な耐火材料ま
たはセラミツク材料から成つている。単一体は一般には
卵形又は円形の断面形状を有している。
本発明に従つて、単一体は、そのハウジングから少な
くとも約0.2インチ離してある。
くとも約0.2インチ離してある。
18の外面はセラミツク繊維の層20によつて包まれてい
る。2000゜Fに至るまでの温度で動作させるための単一体
に対しては、セラミツク繊維層20は、少なくとも0.03イ
ンチの取り付けた公称厚さと少なくとも約40pcfの取り
付けた公称密度を有していることが好ましい。このセラ
ミツク繊維の層20上には、セラミツク層20及び金属ハウ
ジング12と接触する膨張薄板材料の層22,23がある。膨
張層22,23は、少なくとも約0.2インチの取り付けた（圧
縮された）公称厚さ及び約70pcfの取り付けた公称密度
を有していることが好ましい。
る。2000゜Fに至るまでの温度で動作させるための単一体
に対しては、セラミツク繊維層20は、少なくとも0.03イ
ンチの取り付けた公称厚さと少なくとも約40pcfの取り
付けた公称密度を有していることが好ましい。このセラ
ミツク繊維の層20上には、セラミツク層20及び金属ハウ
ジング12と接触する膨張薄板材料の層22,23がある。膨
張層22,23は、少なくとも約0.2インチの取り付けた（圧
縮された）公称厚さ及び約70pcfの取り付けた公称密度
を有していることが好ましい。
層20はセラミツク繊維紙の形態にあることが好ましく
且つ便宜的である。しかしながら、たとえばブランケツ
ト、マツト又はフエルトのような、その他のセラミツク
繊維形態もまた、セラミツク繊維紙の層が提供するよう
な、必要な断熱及び機械的支持を与えることができるも
のである限りは、使用可能である。
且つ便宜的である。しかしながら、たとえばブランケツ
ト、マツト又はフエルトのような、その他のセラミツク
繊維形態もまた、セラミツク繊維紙の層が提供するよう
な、必要な断熱及び機械的支持を与えることができるも
のである限りは、使用可能である。
第１図においては、膨張材料を、セラミツク繊維層20
上に重ねてある層22及び23の形態で使用するように示し
ているが、必要な厚さと密度を与えることができるなら
ば、単一層の膨張材料を用いてもよい。セラミツク繊維
紙は、触媒装置として組立てる前に、膨張層に対して積
層することができる。
上に重ねてある層22及び23の形態で使用するように示し
ているが、必要な厚さと密度を与えることができるなら
ば、単一層の膨張材料を用いてもよい。セラミツク繊維
紙は、触媒装置として組立てる前に、膨張層に対して積
層することができる。
本発明において使用するために適するセラミツク繊維
紙は、バーミキユライトを含有しないことが好ましい。
少量、たとえば約30重量パーセントに至るまで、のバー
ミキユライトがセラミツク繊維紙層中に存在していても
よいが、しかしながら、そのようなバーミキユライトの
存在は推称することはできず、そのようなセラミツク繊
維紙を使用する単一体接触転化器の使用温度及び寿命を
低下させるおそれがある。アンモニウムイオン交換形を
含む、バーミキユライトの存在は、特にバーミキユライ
トの存在しないセラミツク繊維におけるものよりも低い
温度で劣化を生じさせることによつて、セラミツク繊維
層の有効性を低下させる可能性がある。
紙は、バーミキユライトを含有しないことが好ましい。
少量、たとえば約30重量パーセントに至るまで、のバー
ミキユライトがセラミツク繊維紙層中に存在していても
よいが、しかしながら、そのようなバーミキユライトの
存在は推称することはできず、そのようなセラミツク繊
維紙を使用する単一体接触転化器の使用温度及び寿命を
低下させるおそれがある。アンモニウムイオン交換形を
含む、バーミキユライトの存在は、特にバーミキユライ
トの存在しないセラミツク繊維におけるものよりも低い
温度で劣化を生じさせることによつて、セラミツク繊維
層の有効性を低下させる可能性がある。
2300゜Fに至るまでの単一体温度に対するセラミツク繊
維層20のために特に適する材料は、ニユーヨーク州ナイ
ヤガラフオール，ソハイオエンジニヤドマテリアル社か
ら市販されている、フアイバーフラツクス 970紙であ
ることが認められている。この製品は、約50-50アルミ
ナ／シリカと70/30繊維／シヨツト比を有する、かさ高
なアルミナ珪酸塩ガラス繊維から成つている。この紙製
品の約93重量パーセントがセラミツク繊維／シヨツトで
あり、残りの７パーセントや有機ラテツクス結合剤の形
態にある。さらに高い単一体温度に対しては、同じ製造
者から入手できるフアイバーマツクス 多結晶性ムライ
トセラミツク繊維から製造した紙を用いることができ
る。高い単一体温度が予想される場合には、アルミナ繊
維をも使用することができる。
維層20のために特に適する材料は、ニユーヨーク州ナイ
ヤガラフオール，ソハイオエンジニヤドマテリアル社か
ら市販されている、フアイバーフラツクス 970紙であ
ることが認められている。この製品は、約50-50アルミ
ナ／シリカと70/30繊維／シヨツト比を有する、かさ高
なアルミナ珪酸塩ガラス繊維から成つている。この紙製
品の約93重量パーセントがセラミツク繊維／シヨツトで
あり、残りの７パーセントや有機ラテツクス結合剤の形
態にある。さらに高い単一体温度に対しては、同じ製造
者から入手できるフアイバーマツクス 多結晶性ムライ
トセラミツク繊維から製造した紙を用いることができ
る。高い単一体温度が予想される場合には、アルミナ繊
維をも使用することができる。
２〜10トントラツクにおいて使用するための典型的な
装置においては、セラミツク単一体は円形の断面形状の
ものであつて、約６インチの直径と約３インチの長さ有
している。2500゜Fに至るまでの温度で動作することが予
想される単一体を包含する転化器の構成のためには、約
0.125インチの圧縮前の公称厚さと約12pcfの圧縮前の公
称密度を有するフアイバーマツクス セラミツク繊維紙
の層を各単一体の回りに巻く。そののちに、それぞれ約
0.200インチの公称圧縮前厚さと約40pcfの公称圧縮前密
度を有する、米国特許第3,916,057又は4,305,992号に記
載のもののような膨張する２層の薄板材料をセラミツク
繊維紙の層の回りに巻く。この単一体、セラミツク繊維
紙及び膨張薄板材料層の組み合わせを、次いでハウジン
グ12を形成するものに相当する部材の一つ中に挿入す
る。然るのち、その組立て物を、セラミツク繊維紙と膨
張薄板材料層の合わせた厚さを約1/4インチに低下させ
且つ合わせた層の密度を約70lb/ft3に増大させるよう
に、ハウジングの間で半径方向に圧縮することによつ
て、取り付ける。セラミツク繊維層と膨張層は縦方向で
単一体長さの少なくとも約70パーセントにわたつている
ことが好ましい。セラミツク繊維と膨張層は単一体の末
端よりも先までのびていないことが好ましい。ハウジン
グを形成する部材の圧縮後に、それらの縁を第１図に示
すように折り重ねるか又は縦に溶接することによって、
気密のハウジングを形成させる。
装置においては、セラミツク単一体は円形の断面形状の
ものであつて、約６インチの直径と約３インチの長さ有
している。2500゜Fに至るまでの温度で動作することが予
想される単一体を包含する転化器の構成のためには、約
0.125インチの圧縮前の公称厚さと約12pcfの圧縮前の公
称密度を有するフアイバーマツクス セラミツク繊維紙
の層を各単一体の回りに巻く。そののちに、それぞれ約
0.200インチの公称圧縮前厚さと約40pcfの公称圧縮前密
度を有する、米国特許第3,916,057又は4,305,992号に記
載のもののような膨張する２層の薄板材料をセラミツク
繊維紙の層の回りに巻く。この単一体、セラミツク繊維
紙及び膨張薄板材料層の組み合わせを、次いでハウジン
グ12を形成するものに相当する部材の一つ中に挿入す
る。然るのち、その組立て物を、セラミツク繊維紙と膨
張薄板材料層の合わせた厚さを約1/4インチに低下させ
且つ合わせた層の密度を約70lb/ft3に増大させるよう
に、ハウジングの間で半径方向に圧縮することによつ
て、取り付ける。セラミツク繊維層と膨張層は縦方向で
単一体長さの少なくとも約70パーセントにわたつている
ことが好ましい。セラミツク繊維と膨張層は単一体の末
端よりも先までのびていないことが好ましい。ハウジン
グを形成する部材の圧縮後に、それらの縁を第１図に示
すように折り重ねるか又は縦に溶接することによって、
気密のハウジングを形成させる。
完全に明らかとなつているわけではないが、セラミツ
ク繊維紙層及び膨張材料層の密度と触媒装置の最高使用
温度の間には直接的な関係があるものと思われる。たと
えば、意図する最高単一体使用温度が約1600゜Fであると
きは、米国特許第3,916,056及び4,305,992号によるバー
ミキユライト含有膨張材料を単独で約45〜60pcfの取り
付け密度で使用する場合に、適当な寿命が与えられる。
最高単一体使用温度を1825゜Fまで上げるときは、このよ
うな膨張材料の層の取り付け密度が約70cpfであるとき
に適当な使用寿命を得ることができる。
ク繊維紙層及び膨張材料層の密度と触媒装置の最高使用
温度の間には直接的な関係があるものと思われる。たと
えば、意図する最高単一体使用温度が約1600゜Fであると
きは、米国特許第3,916,056及び4,305,992号によるバー
ミキユライト含有膨張材料を単独で約45〜60pcfの取り
付け密度で使用する場合に、適当な寿命が与えられる。
最高単一体使用温度を1825゜Fまで上げるときは、このよ
うな膨張材料の層の取り付け密度が約70cpfであるとき
に適当な使用寿命を得ることができる。
単一体の意図する最高使用温度が2000゜Fまで上るとき
には、このような膨張薄板材料は、70pcfの取り付け密
度及び0.240の取り付け厚さにおいてすら、単一体に接
触して劣化する。実験室の実験は0.035インチの取り付
け厚さと43pcfの取り付け密度のセラミツク繊維紙層の
使用がセラミツク繊維紙とかかる膨張薄板材料の界面に
おける温度を107〜114゜Fほど低下させることを示す。セ
ラミツク繊維紙層は膨張層の最高温度を1900゜F未満、さ
らに望ましくは1850゜F又はそれ以下にまで制限するため
に十分な厚さのものであることが好ましい。
には、このような膨張薄板材料は、70pcfの取り付け密
度及び0.240の取り付け厚さにおいてすら、単一体に接
触して劣化する。実験室の実験は0.035インチの取り付
け厚さと43pcfの取り付け密度のセラミツク繊維紙層の
使用がセラミツク繊維紙とかかる膨張薄板材料の界面に
おける温度を107〜114゜Fほど低下させることを示す。セ
ラミツク繊維紙層は膨張層の最高温度を1900゜F未満、さ
らに望ましくは1850゜F又はそれ以下にまで制限するため
に十分な厚さのものであることが好ましい。
セラミツク繊維と膨張材料の取り付け後の密度の増大
又は低下は、これらの層の単位当りの厚さの熱絶縁性を
著るしく変化させないが、単一体に対して加えられる拘
束力に著るしい影響がある。75゜Fにおける拘束力は、取
り付け後密度の増大と正比例して増大する。
又は低下は、これらの層の単位当りの厚さの熱絶縁性を
著るしく変化させないが、単一体に対して加えられる拘
束力に著るしい影響がある。75゜Fにおける拘束力は、取
り付け後密度の増大と正比例して増大する。
本発明の現在のところで好適な具体例を例示し且つ説
明したけれども、この分野の専門家には、その修飾は、
本発明の精神及び範囲内にあることは明白であろう。た
とえば、単一体は電気的に抵抗加熱される要素であつて
もよい。単一体は再生可能な微粒子状トラツプとして働
らくことができる。たとえば、比較的高い単一体動作温
度、たとえば2500゜F、が予想される組立物においては、
単一体と接触するセラミツク繊維紙層は、たとえば、半
径方向で外側のバーミキユライト含有膨張材料の層を最
高の連続使用温度を超える温度から熱的に絶縁するため
に、フアイバーマツクス 多結晶性ムライト繊維又はア
ルミナ繊維から成つていなければならない。セラミツク
単一体を最初に多結晶性アルミナ珪酸塩繊維で巻き、次
いでガラス質のアルミノ珪酸塩繊維で巻き、次いで膨張
材料で巻く。接触転化器のハウジングの外側温度は、セ
ラミツク繊維と膨張材料層を合わせた厚さを増大させる
ことによつて低下させることができる。例証を簡単にす
るために、ハウジング12は平滑であるように図示してあ
る。しかしながら、大部分の用途に対して、ハウジング
12は圧縮したセラミツク繊維紙と膨張薄板材料によつて
加えられる力に耐えるようにそれを丈夫にするために、
リブを付すか又はその他の方法で補強することが好まし
い。
明したけれども、この分野の専門家には、その修飾は、
本発明の精神及び範囲内にあることは明白であろう。た
とえば、単一体は電気的に抵抗加熱される要素であつて
もよい。単一体は再生可能な微粒子状トラツプとして働
らくことができる。たとえば、比較的高い単一体動作温
度、たとえば2500゜F、が予想される組立物においては、
単一体と接触するセラミツク繊維紙層は、たとえば、半
径方向で外側のバーミキユライト含有膨張材料の層を最
高の連続使用温度を超える温度から熱的に絶縁するため
に、フアイバーマツクス 多結晶性ムライト繊維又はア
ルミナ繊維から成つていなければならない。セラミツク
単一体を最初に多結晶性アルミナ珪酸塩繊維で巻き、次
いでガラス質のアルミノ珪酸塩繊維で巻き、次いで膨張
材料で巻く。接触転化器のハウジングの外側温度は、セ
ラミツク繊維と膨張材料層を合わせた厚さを増大させる
ことによつて低下させることができる。例証を簡単にす
るために、ハウジング12は平滑であるように図示してあ
る。しかしながら、大部分の用途に対して、ハウジング
12は圧縮したセラミツク繊維紙と膨張薄板材料によつて
加えられる力に耐えるようにそれを丈夫にするために、
リブを付すか又はその他の方法で補強することが好まし
い。
本明細書中で用いる場合の“セラミツク繊維”は、玄
武岩、工業製錬鉱滓、アルミナ、アルミノ−珪酸塩並び
にクロム、ジルコン及びカルシウム変性アルミノ珪酸塩
などから成るものを包含する。
武岩、工業製錬鉱滓、アルミナ、アルミノ−珪酸塩並び
にクロム、ジルコン及びカルシウム変性アルミノ珪酸塩
などから成るものを包含する。
第１図は本発明を具体化する装置の断片的な等角投影図
である。
である。
Claims (13)
- 【請求項１】ａ） それぞれ排気が流通する、一端にお
ける入口及びその反対末端における出口を有するハウジ
ング； ｂ） 外表面並びに該ハウジングの該入口と連絡する一
端における入口末端面及び該ハウジングの該出口と連絡
するその反対末端における出口末端面を有する、該ハウ
ジング内に弾性的に取り付けた、こわれやすいセラミツ
ク単一体； ｃ） 該単一体の該外表面の少なくとも一部分と接触し
且つそれをおおうセラミツク繊維層であって、 少なくとも約50％のアルミナ含量を有しかつ少なくとも
0.076cm（0.030インチ）の取り付けた公称厚さと少なく
とも0.64g/cm3（401b/ft3）の取り付けた公称密度を有
するセラミツク繊維を含んでなるセラミツク繊維層；及
び ｄ） 該ハウジングと該セラミツク繊維層の間に配置し
た膨張層を含んで成る、内燃機関からの排気の処理のた
めの装置であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高く約1371℃
（2500゜F）までの最高連続動作温度を意図するものであ
り、かつ、該セラミツク繊維層は、単一体がその意図す
る最高連続動作温度にあるときに、膨張層の最高温度を
約1038℃（1900゜F）未満に限定するために十分な厚さの
ものである、装置。 - 【請求項２】該セラミツク繊維層は重量で30パーセント
未満のバーミキユライトを含有するセラミツク繊維紙で
あり、該繊維紙は少なくとも1093℃（2000゜F）の温度へ
の連続的な暴露に耐えることができる特許請求の範囲第
１項記載の装置。 - 【請求項３】該セラミツク繊維層はバーミキユライトを
含有しないセラミツク繊維紙である、特許請求の範囲第
１項記載の装置。 - 【請求項４】膨張層はイオン交換したバーミキユライト
を含有し且つセラミツク繊維層は排気の連続処理の間に
膨張層の最高温度を1010℃（1850゜F）未満に限定する、
特許請求の範囲第３項記載の装置。 - 【請求項５】セラミツク繊維の該層はセラミツク繊維マ
ツト、セラミツク繊維ブランケツト、セラミツク繊維フ
エルト又はセラミツク繊維紙から成るグループから選択
する、特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項６】単一体要素を、約93重量パーセントの約70
/30の繊維／シヨツト比を有するセラミツク繊維を包含
する１層のセラミツク繊維紙で包み、該セラミツク繊維
は約50重量パーセントのアルミナ含量を有するアルミノ
珪酸塩ガラス繊維であり、該セラミツク繊維紙は約0.08
9cm（0.035インチ）の取り付けた厚さと約0.69g/cm3（4
31b/ft3）の取り付けた密度を有し、且つ該膨張層は、N
H4 +カチオンによるイオン交換を実質的に完了するまで
アンモニウム水溶液中で処理してある、約40乃至約65重
量パーセントの未膨張バーミキユライトフレーク、約25
乃至約50重量パーセントの無機繊維材料及び約５乃至約
15重量パーセントの結合剤を含んで成る２層の材料を包
含し、該膨張層は350℃を越える加熱への暴露において
熱膨張を受ける、特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項７】ａ） 内側表面及び一端における入口と他
端における出口を有する中空の金属製ハウジング； ｂ） 該ハウジングの該入口と連絡する入口末端面及び
該ハウジングの該出口末端と連絡する出口末端面を有す
る、該ハウジング内に弾性的に取り付けた、こわれやす
い気体透過性セラミツク単一体触媒要素であって、該ハ
ウジングから少なくとも約0.51cm（0.2インチ）の間隔
を置いている単一体触媒要素； ｃ） 該触媒要素を該ハウジングから熱的に絶縁し且つ
間隔を置いた関係で弾性的に取り付けるための以下の
ｄ）及びｅ）を含んで成る手段： ｄ） 該触媒要素の末端面間でその外表面の少なくとも
70パーセントをおおい且つそれと接触する、少なくとも
1093℃（2000゜F）の温度への連続的な暴露に耐えること
ができるセラミツク繊維の層であって、少なくとも約50
％のアルミナ含量を有しかつ 少なくとも0.076cm（0.030インチ）の取り付けた公称厚
さと少なくとも0.64g/cm3（40lb/ft3）の取り付けた公
称密度を有するセラミツク繊維を含んでなるセラミツク
繊維層；及び ｅ） 該セラミツク繊維層をおおい且つ該ハウジングと
接触する、少なくとも１層の膨張薄板材料 を含んでなる、内燃機関の排気を浄化するための接触転
化器であって、 該単一体は、約1038℃（1900゜F）よりも高い最高連続動
作温度を意図するものであり、 かつ、該セラミツク繊維紙は、膨張層の最高温度を約10
38℃（1900゜F）未満に限定するために十分な厚さのもの
である、接触転化器。 - 【請求項８】該セラミツク繊維層は重量で30パーセント
未満のバーミキユライトを含有するセラミツク繊維紙で
あり、該繊維紙は少なくとも1093℃（2000゜F）の温度へ
の連続的な暴露に耐えることができる特許請求の範囲第
７項記載の接触転化器。 - 【請求項９】該セラミツク繊維層はバーミキユライトを
含有しないセラミツク繊維紙である、特許請求の範囲第
７項記載の接触転化器。 - 【請求項１０】セラミツク繊維の該層はセラミツク繊維
マツト、セラミツク繊維ブランケツト、セラミツク繊維
フエルト又はセラミツク繊維紙から成るグループから選
択する、特許請求の範囲第７項記載の接触転化器。 - 【請求項１１】該単一体は、約1371℃（2500゜F）までの
動作温度を意図するものであり、かつ、該セラミツク繊
維層は、少なくとも約60％のアルミン含量を有しかつ少
なくとも0.31cm（0.125インチ）の未圧縮公称厚さと少
なくとも0.19g/cm3（12pcf）の未圧縮公称密度を有し、
該膨張薄板材料は約1.02cm（0.4インチ）の未圧縮公称
厚さ、約0.64g/cm3（40pcf）の未圧縮公称密度を有し且
つ取り付けたセラミツク繊維と膨張薄板材料の層は約0.
64cm（1/4インチ）の合わせた厚さと約1.12g/cm3（70pc
f）の合わせた密度を有している、特許請求の範囲第７
項記載の接触転化器。 - 【請求項１２】単一体要素を、約93重量パーセントの約
70/30の繊維／シヨツト比を有するセラミツク繊維を包
含する１層のセラミツク繊維紙で包み、該セラミツク繊
維は約50重量パーセントのアルミン含量を有するアルミ
ノ珪酸塩ガラス繊維であり、該セラミツク繊維紙は約0.
089cm（0.035インチ）の取り付けた厚さと約0.69g/cm3
（43lb/ft3）の取り付けた密度を有し、且つ該膨張層
は、NH4カチオンによるイオン交換を実質的に完了する
までアンモニウム水溶液中で処理してある、約40乃至約
65重量パーセントの未膨張バーミキユライトフレーク、
約25乃至約50重量パーセントの無機繊維材料及び約５乃
至約15重量パーセントの結合剤を含んで成る２層の材料
を包含し、該膨張層は350℃を越える加熱への暴露にお
いて熱膨張を受ける、特許請求の範囲第７項記載の接触
転化器。 - 【請求項１３】ａ） 単一体の回りを、その入口及び出
口末端面の間で、少なくとも50％のアルミナ含量を有し
かつ少なくとも0.16cm（1/16インチ）の未圧縮公称厚さ
と少なくとも0.19g/cm3（12pcf）の未圧縮公称密度を有
するセラミツク繊維紙の層で包み； ｂ） 該セラミツク繊維紙層で包んだ単一体を、少なく
とも0.51cm（0.2インチ）の未圧縮公称厚さと約0.64g/c
m3（40pcf）の未圧縮公称密度を有する膨張薄板材料に
よって包んで組立て物を形成させ；且つ ｃ） 該組立て物の回りにハウジングを形成させ、その
中で、少なくとも0.076cm（0.030インチ）の取り付けた
公称厚さと少なくとも0.64g/cm3（40lb/ft3）の取り付
けた公称密度を有するセラミツク繊維紙層と該膨張薄板
材料が該単一体と該ハウジングの間で半径方向に圧縮せ
しめてある； 段階を含んで成る、入口及び出口末端面を有する気体透
過性セラミツク単一体触媒要素をハウジング内に取り付
けるための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US72398485A | 1985-04-16 | 1985-04-16 | |
| US723984 | 1985-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241413A JPS61241413A (ja) | 1986-10-27 |
| JP2518819B2 true JP2518819B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=24908470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61084433A Expired - Lifetime JP2518819B2 (ja) | 1985-04-16 | 1986-04-14 | 単一体接触転化器取り付け装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518819B2 (ja) |
| KR (1) | KR930005290B1 (ja) |
| AU (1) | AU596966B2 (ja) |
| CA (1) | CA1262438A (ja) |
| ES (2) | ES8800740A1 (ja) |
| MX (1) | MX168257B (ja) |
| ZA (1) | ZA862847B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2207615B (en) * | 1987-07-31 | 1991-06-19 | Tenneco Inc | Catalytic converter and substrate support |
| US4865818A (en) * | 1987-08-17 | 1989-09-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Catalytic converter for automotive exhaust system |
| JPH06288232A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-11 | Nippon Steel Corp | タンデム型メタル担体 |
| JP2798871B2 (ja) * | 1993-09-03 | 1998-09-17 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム触媒コンバータ |
| US5866079A (en) * | 1993-09-03 | 1999-02-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic honeycomb catalytic converter |
| JP2798874B2 (ja) * | 1993-10-29 | 1998-09-17 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム触媒コンバータ |
| EP2179151B1 (en) * | 2007-07-10 | 2015-08-19 | 3M Innovative Properties Company | Reinforced mat and method of making the same |
| EP2350367B1 (en) * | 2008-11-03 | 2016-04-20 | 3M Innovative Properties Company | Mounting mat and pollution control device with the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2233886C3 (de) * | 1972-07-10 | 1985-04-18 | Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover | Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Abgase von Brennkraftmaschinen |
| US4142864A (en) * | 1977-05-31 | 1979-03-06 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Catalytic apparatus |
| US4220559A (en) * | 1978-02-14 | 1980-09-02 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | High temperature-stable catalyst composition |
| US4269807A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-26 | Uop Inc. | Catalytic converter mounting arrangement for reducing bypass leakage |
| JPS5813683A (ja) * | 1981-07-18 | 1983-01-26 | Nichias Corp | 自動車排気ガス浄化器用パツキン |
| JPS6067714A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-18 | Toyota Motor Corp | モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-04-03 AU AU55610/86A patent/AU596966B2/en not_active Ceased
- 1986-04-07 CA CA000506008A patent/CA1262438A/en not_active Expired
- 1986-04-14 JP JP61084433A patent/JP2518819B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-15 KR KR1019860002882A patent/KR930005290B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-04-15 ES ES553981A patent/ES8800740A1/es not_active Expired
- 1986-04-16 MX MX002188A patent/MX168257B/es unknown
- 1986-04-16 ZA ZA862847A patent/ZA862847B/xx unknown
-
1987
- 1987-02-26 ES ES557421A patent/ES8800395A1/es not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1262438A (en) | 1989-10-24 |
| JPS61241413A (ja) | 1986-10-27 |
| AU5561086A (en) | 1986-10-23 |
| ES8800395A1 (es) | 1987-10-16 |
| ZA862847B (en) | 1986-12-30 |
| KR930005290B1 (ko) | 1993-06-17 |
| KR860007953A (ko) | 1986-11-10 |
| AU596966B2 (en) | 1990-05-24 |
| MX168257B (es) | 1993-05-14 |
| ES557421A0 (es) | 1987-10-16 |
| ES8800740A1 (es) | 1987-11-16 |
| ES553981A0 (es) | 1987-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4863700A (en) | Monolithic catalytic converter mounting arrangement | |
| AU631634B2 (en) | Crack resistant intumescent sheet material | |
| US5032441A (en) | Intumescent conforming mounting pad | |
| CN102686843B (zh) | 多层基底支承体和排气处理装置 | |
| JP5662798B2 (ja) | 担体取付けシステム | |
| US4285909A (en) | Catalyst assembly for cleaning an exhaust gas | |
| CN102575542B (zh) | 用于排气处理装置的安装垫 | |
| US5482686A (en) | Catalytic converter | |
| CN102753795B (zh) | 微球体在废气处理装置安装垫中的用途 | |
| JPH06101466A (ja) | 内燃エンジン用触媒変換器 | |
| US6589488B1 (en) | Molding for supporting a monolith in a catalytic converter | |
| WO1994024425A1 (en) | Mounting mat for fragile structures such as catalytic converters | |
| CN102686302A (zh) | 用于污染控制装置的低剪切安装垫 | |
| JP2518819B2 (ja) | 単一体接触転化器取り付け装置 | |
| EP0396330B1 (en) | Intumescent conforming mounting pad | |
| WO2002079618A1 (fr) | Structure en nid d'abeilles et son montage | |
| Gulati et al. | Design Considerations for Mounting Material for Ceramic Wail-Flow Diesel Filters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |