JP3359596B2 - キャニング構造体およびその作製方法 - Google Patents
キャニング構造体およびその作製方法Info
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- 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
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
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-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、内燃機関等から
排出される有害燃焼ガス浄化装置である触媒コンバータ
に用いるキャニング構造体およびその作製方法に関す
る。
排出される有害燃焼ガス浄化装置である触媒コンバータ
に用いるキャニング構造体およびその作製方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 現在、セラミック製ハニカム触媒コン
バータは、自動車用排ガス浄化装置として広く使用され
ている。近年の環境問題から、より一層の排ガス規制強
化に伴い、エンジン始動直後の排ガス温度の低い、いわ
ゆるコールドスタート時においても触媒を機能させる必
要に迫られている。このため、触媒担体の隔壁厚さを、
従来の１／２〜１／６まで薄くすることにより、触媒担
体の熱容量を下げ、触媒担体の昇温を早めるとともに、
圧力損失の減少によるエンジン性能の向上を図ることが
行われている。
バータは、自動車用排ガス浄化装置として広く使用され
ている。近年の環境問題から、より一層の排ガス規制強
化に伴い、エンジン始動直後の排ガス温度の低い、いわ
ゆるコールドスタート時においても触媒を機能させる必
要に迫られている。このため、触媒担体の隔壁厚さを、
従来の１／２〜１／６まで薄くすることにより、触媒担
体の熱容量を下げ、触媒担体の昇温を早めるとともに、
圧力損失の減少によるエンジン性能の向上を図ることが
行われている。
【０００３】 通常、セラミック製ハニカム触媒コンバ
ータは、図４に示すように製造される。まず、担体メー
カは、検査、合格したセラミック担体１０（セラミック
ハニカム構造体）を梱包し、触媒メーカへ輸送する。触
媒メーカは、これを解梱し、セラミック担体１０（セラ
ミックハニカム構造体）に、触媒担持（触媒コート）、
熱処理、検査等の工程を行い、触媒担体２５（セラミッ
クハニカム触媒担体）とした後、梱包し、キャニングメ
ーカへ輸送する。キャニングメーカは、これを解梱し、
触媒担体２５に保持材１３を取り付け、メタルケース１
１内に圧縮固定（キャニング）することにより、キャニ
ング触媒担体３０とした後、必要に応じ、キャニング触
媒担体３０にコーン部１７及びフランジ１８等の接合部
材を溶接することにより、触媒コンバータ１（セラミッ
ク製ハニカム触媒コンバータ）として完成させる。
ータは、図４に示すように製造される。まず、担体メー
カは、検査、合格したセラミック担体１０（セラミック
ハニカム構造体）を梱包し、触媒メーカへ輸送する。触
媒メーカは、これを解梱し、セラミック担体１０（セラ
ミックハニカム構造体）に、触媒担持（触媒コート）、
熱処理、検査等の工程を行い、触媒担体２５（セラミッ
クハニカム触媒担体）とした後、梱包し、キャニングメ
ーカへ輸送する。キャニングメーカは、これを解梱し、
触媒担体２５に保持材１３を取り付け、メタルケース１
１内に圧縮固定（キャニング）することにより、キャニ
ング触媒担体３０とした後、必要に応じ、キャニング触
媒担体３０にコーン部１７及びフランジ１８等の接合部
材を溶接することにより、触媒コンバータ１（セラミッ
ク製ハニカム触媒コンバータ）として完成させる。
【０００４】 ここで、上記のセラミック担体として、
従来の１／２〜１／６程度の隔壁厚さのセラミックハニ
カム構造体を用いた場合、輸送、触媒担持工程、キャニ
ング工程及び各工程のハンドリング時（例えば、梱包、
解梱、機械設備［コンベアー、チャッキング、キャニン
グ等］への乗せ降ろし作業等）におけるセラミックハニ
カム構造体の割れや欠けが多発するという問題があっ
た。
従来の１／２〜１／６程度の隔壁厚さのセラミックハニ
カム構造体を用いた場合、輸送、触媒担持工程、キャニ
ング工程及び各工程のハンドリング時（例えば、梱包、
解梱、機械設備［コンベアー、チャッキング、キャニン
グ等］への乗せ降ろし作業等）におけるセラミックハニ
カム構造体の割れや欠けが多発するという問題があっ
た。
【０００５】 これを解消するため、本発明者らは、キ
ャニング構造体（触媒担持前のセラミックハニカム構造
体を予めメタルケース内に保持材で固定させたもの）を
用いたセラミック製ハニカム触媒コンバータの製造プロ
セスを新たに提案した。
ャニング構造体（触媒担持前のセラミックハニカム構造
体を予めメタルケース内に保持材で固定させたもの）を
用いたセラミック製ハニカム触媒コンバータの製造プロ
セスを新たに提案した。
【０００６】 しかしながら、上記のキャニング構造体
は、触媒担持（触媒コート）時に、セラミックハニカム
構造体だけでなく、排ガスとの触媒反応に関与しない保
持材にも高価な触媒が担持されてしまうため、非経済的
であった。
は、触媒担持（触媒コート）時に、セラミックハニカム
構造体だけでなく、排ガスとの触媒反応に関与しない保
持材にも高価な触媒が担持されてしまうため、非経済的
であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、かかる状
況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、触媒担持時に保持材に高価な触媒を担持することな
く、輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程の
ハンドリング時におけるセラミックハニカム構造体の欠
けや割れを防止することができるキャニング構造体及び
その作製方法を提供することにある。
況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、触媒担持時に保持材に高価な触媒を担持することな
く、輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程の
ハンドリング時におけるセラミックハニカム構造体の欠
けや割れを防止することができるキャニング構造体及び
その作製方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、触媒担持前のセラミックハニカム構造体を予めメ
タルケース内に保持材で固定させてなるキャニング構造
体であって、該保持材の長手方向の少なくとも一方の端
面に、不透水性層を有することを特徴とするキャニング
構造体が提供される。このとき、不透水性層の長さは、
１０ｍｍ以下が好ましく、７ｍｍ以下がより好ましく、
５ｍｍ以下が更に好ましい。また、不透水性層は、保持
材とほぼ同一又はそれ以下の面圧特性を有することが好
ましい。更に、不透水性層を有する保持材の少なくとも
一方の端面は、セラミックハニカム構造体の端面とほぼ
同一平面上にあることが好ましい。
れば、触媒担持前のセラミックハニカム構造体を予めメ
タルケース内に保持材で固定させてなるキャニング構造
体であって、該保持材の長手方向の少なくとも一方の端
面に、不透水性層を有することを特徴とするキャニング
構造体が提供される。このとき、不透水性層の長さは、
１０ｍｍ以下が好ましく、７ｍｍ以下がより好ましく、
５ｍｍ以下が更に好ましい。また、不透水性層は、保持
材とほぼ同一又はそれ以下の面圧特性を有することが好
ましい。更に、不透水性層を有する保持材の少なくとも
一方の端面は、セラミックハニカム構造体の端面とほぼ
同一平面上にあることが好ましい。
【０００９】 また、本発明では、不透水性層が、保持
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性部材
を被着して形成されていることが好ましい。尚、不透水
性部材の形状は、薄いフィルム状であったり、円形、四
角形又は任意の断面形状を有するロープ状であることが
好ましい。また、不透水性部材は、プラスチック等の樹
脂、ゴム、紙、布等の繊維からなることが好ましい。
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性部材
を被着して形成されていることが好ましい。尚、不透水
性部材の形状は、薄いフィルム状であったり、円形、四
角形又は任意の断面形状を有するロープ状であることが
好ましい。また、不透水性部材は、プラスチック等の樹
脂、ゴム、紙、布等の繊維からなることが好ましい。
【００１０】 更に、本発明では、不透水性層が、保持
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、樹脂、油脂等
の不透水性物質を含浸して形成されることが好ましい。
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、樹脂、油脂等
の不透水性物質を含浸して形成されることが好ましい。
【００１１】 尚、本発明では、保持材が非膨脹性セラ
ミック繊維マットであることが好ましい。
ミック繊維マットであることが好ましい。
【００１２】 また、本発明によれば、触媒担持前のセ
ラミックハニカム構造体を予めメタルケース内に保持材
で固定させてなるキャニング構造体の作製方法であっ
て、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透
水性部材を被着させて不透水性層を形成させ、且つ保持
材の不透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミック
ハニカム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように
配設することを特徴とするキャニング構造体の作製方法
が提供される。
ラミックハニカム構造体を予めメタルケース内に保持材
で固定させてなるキャニング構造体の作製方法であっ
て、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透
水性部材を被着させて不透水性層を形成させ、且つ保持
材の不透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミック
ハニカム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように
配設することを特徴とするキャニング構造体の作製方法
が提供される。
【００１３】 更に、本発明によれば、触媒担持前のセ
ラミックハニカム構造体を予めメタルケース内に保持材
で固定させてなるキャニング構造体の作製方法であっ
て、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透
水性物質を含浸して不透水性層を形成させ、且つ保持材
の不透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミックハ
ニカム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように配
設することを特徴とするキャニング構造体の作製方法が
提供される。
ラミックハニカム構造体を予めメタルケース内に保持材
で固定させてなるキャニング構造体の作製方法であっ
て、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透
水性物質を含浸して不透水性層を形成させ、且つ保持材
の不透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミックハ
ニカム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように配
設することを特徴とするキャニング構造体の作製方法が
提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】 本発明のキャニング構造体は、
触媒担持前のセラミックハニカム構造体を予めメタルケ
ース内に保持材で固定させてなるキャニング構造体であ
って、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不
透水性層を有するものである。
触媒担持前のセラミックハニカム構造体を予めメタルケ
ース内に保持材で固定させてなるキャニング構造体であ
って、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不
透水性層を有するものである。
【００１５】 これにより、輸送、触媒担持工程、キャ
ニング工程及び各工程のハンドリング時におけるセラミ
ックハニカム構造体の欠けや割れを防止するだけでな
く、高価な触媒を無駄に保持材に担持することを防止で
きる。
ニング工程及び各工程のハンドリング時におけるセラミ
ックハニカム構造体の欠けや割れを防止するだけでな
く、高価な触媒を無駄に保持材に担持することを防止で
きる。
【００１６】 以下、図面に基づき本発明を更に詳細に
説明する。図１〜２は、本発明のキャニング構造体の各
例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面
図、（ｃ）は、正面図、（ｄ）は、横断面図である。本
発明のキャニング構造体は、図１に示すように、触媒担
持前のセラミックハニカム構造体１０を予めメタルケー
ス１１内に保持材１３で固定させてなるものであり、保
持材の長手方向の端面１３ａに不透水性層７０を有する
ものである。
説明する。図１〜２は、本発明のキャニング構造体の各
例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面
図、（ｃ）は、正面図、（ｄ）は、横断面図である。本
発明のキャニング構造体は、図１に示すように、触媒担
持前のセラミックハニカム構造体１０を予めメタルケー
ス１１内に保持材１３で固定させてなるものであり、保
持材の長手方向の端面１３ａに不透水性層７０を有する
ものである。
【００１７】 このとき、本発明のキャニング構造体２
４は、不透水性層７０の長さｔは、必要最小限の長さで
あれば良く、１０ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍ
ｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下が更に好ましい。
４は、不透水性層７０の長さｔは、必要最小限の長さで
あれば良く、１０ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍ
ｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下が更に好ましい。
【００１８】 また、キャニング時に不透水性層７０に
よりセラミックハニカム構造体に割れ等の破損が生じる
のを防止するため、不透水性層のセラミックハニカム構
造体に対する面圧を低くすることが好ましく、従って、
不透水性層７０は、保持材１３とほぼ同一又はそれ以下
の面圧特性を有することが好ましい。
よりセラミックハニカム構造体に割れ等の破損が生じる
のを防止するため、不透水性層のセラミックハニカム構
造体に対する面圧を低くすることが好ましく、従って、
不透水性層７０は、保持材１３とほぼ同一又はそれ以下
の面圧特性を有することが好ましい。
【００１９】 更に、図１に示すように、保持材の不透
水層側の端面１５ａは、セラミックハニカム構造体の端
面１０ａとほぼ同一平面上にあることが好ましい。これ
により、キャニング構造体２４への触媒担持を確実に行
うことができるため、触媒担持工程を最適化することが
できる。
水層側の端面１５ａは、セラミックハニカム構造体の端
面１０ａとほぼ同一平面上にあることが好ましい。これ
により、キャニング構造体２４への触媒担持を確実に行
うことができるため、触媒担持工程を最適化することが
できる。
【００２０】 ここで、図１に示すキャニング構造体２
４に触媒担持を行う場合、触媒スラリーの投入側である
キャニング構造体２４の上部に、不透水性層７０がある
ように注意する必要がある。このため、図２に示すよう
に、保持材の長手方向の両端１３ａ，１３ｂに、不透水
性層７０を有することがより好ましい。
４に触媒担持を行う場合、触媒スラリーの投入側である
キャニング構造体２４の上部に、不透水性層７０がある
ように注意する必要がある。このため、図２に示すよう
に、保持材の長手方向の両端１３ａ，１３ｂに、不透水
性層７０を有することがより好ましい。
【００２１】 以上のことから、本発明のキャニング構
造体は、触媒担持工程における触媒成分を含む触媒スラ
リーの保持材への流出を抑制することができる。
造体は、触媒担持工程における触媒成分を含む触媒スラ
リーの保持材への流出を抑制することができる。
【００２２】 次に、本発明のキャニング構造体は、不
透水性層の形成を容易にするため、不透水性層が、保持
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性部材
を被着して形成されていることが好ましい。
透水性層の形成を容易にするため、不透水性層が、保持
材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性部材
を被着して形成されていることが好ましい。
【００２３】 ここで、本発明で用いる不透水性部材の
形状は、薄いフィルム状であったり、円形、四角形又は
任意の断面形状を有するロープ状であることが好まし
い。また、本発明で用いる不透水性部材は、不透水性且
つ密着性に優れているものであれば、特に限定されず、
例えば、プラスチック等の樹脂、ゴム、紙、布等の繊維
からなるものであることが好ましい。
形状は、薄いフィルム状であったり、円形、四角形又は
任意の断面形状を有するロープ状であることが好まし
い。また、本発明で用いる不透水性部材は、不透水性且
つ密着性に優れているものであれば、特に限定されず、
例えば、プラスチック等の樹脂、ゴム、紙、布等の繊維
からなるものであることが好ましい。
【００２４】 また、本発明のキャニング構造体は、不
透水性層が、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面
に、油脂（例えば、グリース）等の不透水性物質を含浸
して形成されていてもよい。これにより、セラミックハ
ニカム構造体の外周面に、不透水性層と保持材とを同時
に巻き回すことができるため、キャニング工程を簡略化
することができる。
透水性層が、保持材の長手方向の少なくとも一方の端面
に、油脂（例えば、グリース）等の不透水性物質を含浸
して形成されていてもよい。これにより、セラミックハ
ニカム構造体の外周面に、不透水性層と保持材とを同時
に巻き回すことができるため、キャニング工程を簡略化
することができる。
【００２５】 尚、本発明で用いる不透水性層は、可燃
性であることが好ましい。これは、触媒担持（触媒コー
ト）後の熱処理（５００〜７００℃）により、不要とな
った不透水性層を容易に除去することができるからであ
る。
性であることが好ましい。これは、触媒担持（触媒コー
ト）後の熱処理（５００〜７００℃）により、不要とな
った不透水性層を容易に除去することができるからであ
る。
【００２６】 更に、本発明のキャニング構造体は、上
記の効果に加えて、外部からの衝撃や振動からセラミッ
クハニカム構造体を保護することができるため、輸送、
触媒担持工程、キャニング工程及び各工程におけるハン
ドリング時におけるセラミックハニカム構造体（特に、
薄壁［隔壁厚さ：０．１０ｍｍ以下］であるもの）の欠
けや割れを防止することができる。
記の効果に加えて、外部からの衝撃や振動からセラミッ
クハニカム構造体を保護することができるため、輸送、
触媒担持工程、キャニング工程及び各工程におけるハン
ドリング時におけるセラミックハニカム構造体（特に、
薄壁［隔壁厚さ：０．１０ｍｍ以下］であるもの）の欠
けや割れを防止することができる。
【００２７】 本発明のキャニング構造体は、メタルケ
ースが押し込み構造又は巻締め構造であることが好まし
い。これは、キャニング時の面圧分布が均一で、エンジ
ン排気ガスのリーク、保持材の排気ガスによる風食、エ
ンジン振動によるセラミックハニカム構造体の遊動、破
損等の信頼性を高くすることができるからである。特
に、メタルケースが巻締め構造である場合、面圧分布が
均一であるだけでなく、セラミックハニカム構造体の径
のバラツキによらず、一定の面圧でキャニングできるた
め、機械的強度の低いセラミックハニカム構造体（特
に、薄壁であるもの）には、特に好ましい。
ースが押し込み構造又は巻締め構造であることが好まし
い。これは、キャニング時の面圧分布が均一で、エンジ
ン排気ガスのリーク、保持材の排気ガスによる風食、エ
ンジン振動によるセラミックハニカム構造体の遊動、破
損等の信頼性を高くすることができるからである。特
に、メタルケースが巻締め構造である場合、面圧分布が
均一であるだけでなく、セラミックハニカム構造体の径
のバラツキによらず、一定の面圧でキャニングできるた
め、機械的強度の低いセラミックハニカム構造体（特
に、薄壁であるもの）には、特に好ましい。
【００２８】 尚、本発明で用いる保持材は、非膨脹性
セラミック繊維マットであることが好ましい。これは、
セラミックハニカム構造体の径のバラツキによるキャニ
ング時の最大面圧を低くできるだけでなく、加熱時に膨
脹マットのような過大な圧力が発生しないため、セラミ
ックハニカム構造体（特に、薄壁であるもの）の破損を
防止することができるからである。
セラミック繊維マットであることが好ましい。これは、
セラミックハニカム構造体の径のバラツキによるキャニ
ング時の最大面圧を低くできるだけでなく、加熱時に膨
脹マットのような過大な圧力が発生しないため、セラミ
ックハニカム構造体（特に、薄壁であるもの）の破損を
防止することができるからである。
【００２９】 ここで、本発明で用いる非膨脹性セラミ
ック繊維マットは、アルミナ、ムライト、炭化珪素、窒
化珪素及びジルコニアからなる群より選ばれた少なくと
も１種からなり、繊維径が２μｍ以上６μｍ未満である
セラミック繊維から形成され、且つ、室温時に２ｋｇｆ
／ｃｍ2の初期面圧をかけた後、１０００℃まで昇温し
た時、少なくとも１ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧を発生すると
ともに、触媒コンバータの実使用温度範囲内で大きく増
減を生じない圧縮特性を有していることが好ましい。
ック繊維マットは、アルミナ、ムライト、炭化珪素、窒
化珪素及びジルコニアからなる群より選ばれた少なくと
も１種からなり、繊維径が２μｍ以上６μｍ未満である
セラミック繊維から形成され、且つ、室温時に２ｋｇｆ
／ｃｍ2の初期面圧をかけた後、１０００℃まで昇温し
た時、少なくとも１ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧を発生すると
ともに、触媒コンバータの実使用温度範囲内で大きく増
減を生じない圧縮特性を有していることが好ましい。
【００３０】 本発明で用いるセラミックハニカム構造
体の隔壁厚さは、０．１０ｍｍ以下（より好ましくは、
０．０８ｍｍ以下）であることが好ましい。これは、コ
ールドスタート時においても触媒を機能させるため、触
媒担体の熱容量を下げ、触媒担体の昇温を早めるととも
に、圧力損失の減少によるエンジン性能の向上を図るこ
とができるからである。
体の隔壁厚さは、０．１０ｍｍ以下（より好ましくは、
０．０８ｍｍ以下）であることが好ましい。これは、コ
ールドスタート時においても触媒を機能させるため、触
媒担体の熱容量を下げ、触媒担体の昇温を早めるととも
に、圧力損失の減少によるエンジン性能の向上を図るこ
とができるからである。
【００３１】 次に、本発明のキャニング構造体を用い
たセラミック製ハニカム触媒コンバータの製造プロセス
の一例の概要を図３に基づいて説明する。まず、担体メ
ーカは、検査、合格したセラミック担体１０（セラミッ
クハニカム構造体）を用いて、キャニング構造体２４を
作製した後、梱包し、触媒メーカへ輸送する。このと
き、キャニング構造体２４は、セラミック担体１０（セ
ラミックハニカム構造体）に、不透水性層を有する保持
材１５を巻き回し、メタルケース１１内にセラミック担
体１０を圧縮固定（キャニング）することによって作製
される（図１〜２参照）。また、キャニング構造体２４
は、セラミック担体１０（セラミックハニカム構造体）
に保持材１３を巻き回し、メタルケース１１内にセラミ
ック担体１０を圧縮固定（キャニング）した後、保持材
の長手方向の少なくとも一方の端面に不透水性部材を被
着させ、不透水性層７０を形成することによっても作製
することができる（図１〜２参照）。
たセラミック製ハニカム触媒コンバータの製造プロセス
の一例の概要を図３に基づいて説明する。まず、担体メ
ーカは、検査、合格したセラミック担体１０（セラミッ
クハニカム構造体）を用いて、キャニング構造体２４を
作製した後、梱包し、触媒メーカへ輸送する。このと
き、キャニング構造体２４は、セラミック担体１０（セ
ラミックハニカム構造体）に、不透水性層を有する保持
材１５を巻き回し、メタルケース１１内にセラミック担
体１０を圧縮固定（キャニング）することによって作製
される（図１〜２参照）。また、キャニング構造体２４
は、セラミック担体１０（セラミックハニカム構造体）
に保持材１３を巻き回し、メタルケース１１内にセラミ
ック担体１０を圧縮固定（キャニング）した後、保持材
の長手方向の少なくとも一方の端面に不透水性部材を被
着させ、不透水性層７０を形成することによっても作製
することができる（図１〜２参照）。
【００３２】 触媒メーカは、これを解梱し、キャニン
グ構造体２４に、触媒担持（触媒コート）、熱処理、検
査等の工程を行い、キャニング触媒担体３０とした後、
梱包し、キャニングメーカへ輸送する。尚、触媒担持工
程は、キャニング構造体２４の上部から触媒スラリーを
投入しつつ、キャニング構造体２４の下部から触媒スラ
リーを吸引することにより、セラミックハニカム構造体
に触媒スラリーを浸漬させ、キャニング構造体２４に触
媒を担持するものである。このとき、不透水性層を有す
る保持材は、触媒スラリーの保持材への流出を防止する
ことができる。また、可燃性のものである場合、熱処理
工程により容易に除去することができる。
グ構造体２４に、触媒担持（触媒コート）、熱処理、検
査等の工程を行い、キャニング触媒担体３０とした後、
梱包し、キャニングメーカへ輸送する。尚、触媒担持工
程は、キャニング構造体２４の上部から触媒スラリーを
投入しつつ、キャニング構造体２４の下部から触媒スラ
リーを吸引することにより、セラミックハニカム構造体
に触媒スラリーを浸漬させ、キャニング構造体２４に触
媒を担持するものである。このとき、不透水性層を有す
る保持材は、触媒スラリーの保持材への流出を防止する
ことができる。また、可燃性のものである場合、熱処理
工程により容易に除去することができる。
【００３３】 キャニングメーカは、これを解梱し、必
要に応じ、キャニング触媒担体３０にコーン部１７及び
フランジ１８等の接合部材を溶接することにより、触媒
コンバータ（セラミック製ハニカム触媒コンバータ１）
として完成させる。
要に応じ、キャニング触媒担体３０にコーン部１７及び
フランジ１８等の接合部材を溶接することにより、触媒
コンバータ（セラミック製ハニカム触媒コンバータ１）
として完成させる。
【００３４】 以上のことから、上記に示したセラミッ
ク製ハニカム触媒コンバータの製造方法は、従来の製造
方法（図４参照）と比較すると、セラミックハニカム構
造体を外部からの衝撃や振動から保護することができる
ため、輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程
のハンドリング時におけるセラミックハニカム構造体の
欠けや割れを大幅に低減できる。
ク製ハニカム触媒コンバータの製造方法は、従来の製造
方法（図４参照）と比較すると、セラミックハニカム構
造体を外部からの衝撃や振動から保護することができる
ため、輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程
のハンドリング時におけるセラミックハニカム構造体の
欠けや割れを大幅に低減できる。
【００３５】
【実施例】 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるも
のではない。 （実施例）直径：１０６ｍｍ、長さ：１１４ｍｍ、隔壁
厚さ：０．０３ｍｍ、貫通孔：４６５個／ｃｍ2のコー
ジェライト製セラミック担体（セラミックハニカム構造
体）に、保持材として、１ｍ2当たり１２００ｇの非膨
脹性セラミック繊維マット（三菱化学（株）社製「マフ
テック（商品名）」）を巻き回した。保持材の長手方向
の一端１３ａに、ロープ状の不透水性部材（材質：ポリ
エチレン）を被着させて、長さ：２ｍｍの不透水性層７
０を形成させた（図１参照）保持材を巻き回したセラミ
ックハニカム構造体を、押し込み用テーパー治具を用い
て、内径：１１４ｍｍ、長さ：１２４ｍｍ、厚さ１．５
ｍｍのステンレス製押し込みキャニング用缶体（メタル
ケース）に押し込んだ。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるも
のではない。 （実施例）直径：１０６ｍｍ、長さ：１１４ｍｍ、隔壁
厚さ：０．０３ｍｍ、貫通孔：４６５個／ｃｍ2のコー
ジェライト製セラミック担体（セラミックハニカム構造
体）に、保持材として、１ｍ2当たり１２００ｇの非膨
脹性セラミック繊維マット（三菱化学（株）社製「マフ
テック（商品名）」）を巻き回した。保持材の長手方向
の一端１３ａに、ロープ状の不透水性部材（材質：ポリ
エチレン）を被着させて、長さ：２ｍｍの不透水性層７
０を形成させた（図１参照）保持材を巻き回したセラミ
ックハニカム構造体を、押し込み用テーパー治具を用い
て、内径：１１４ｍｍ、長さ：１２４ｍｍ、厚さ１．５
ｍｍのステンレス製押し込みキャニング用缶体（メタル
ケース）に押し込んだ。
【００３６】 以上のように、実施例で得られたキャニ
ング構造体を、図３に示すセラミック製ハニカム触媒コ
ンバータの製造プロセスに２０個流した。この結果、触
媒担持（触媒コート）工程における触媒スラリーの保持
材への流出を抑制することができた。また、上記に示す
製造プロセスの全工程におけるセラミックハニカム構造
体の割れや欠けは、全く認められなかった。
ング構造体を、図３に示すセラミック製ハニカム触媒コ
ンバータの製造プロセスに２０個流した。この結果、触
媒担持（触媒コート）工程における触媒スラリーの保持
材への流出を抑制することができた。また、上記に示す
製造プロセスの全工程におけるセラミックハニカム構造
体の割れや欠けは、全く認められなかった。
【００３７】（比較例１）前述の実施例と同一の条件
で、不透水性層を有しない保持材を用いて、キャニング
構造体を作製し、図３に示すセラミック製ハニカム触媒
コンバータの製造プロセスに２０個流した。この結果、
触媒担持工程において触媒スラリーが保持材に流出し、
触媒スラリー使用量の８％が保持材に保持され、無駄と
なった。尚、製造プロセスの全工程におけるセラミック
ハニカム構造体の割れや欠けの発生は全く認められなか
った。
で、不透水性層を有しない保持材を用いて、キャニング
構造体を作製し、図３に示すセラミック製ハニカム触媒
コンバータの製造プロセスに２０個流した。この結果、
触媒担持工程において触媒スラリーが保持材に流出し、
触媒スラリー使用量の８％が保持材に保持され、無駄と
なった。尚、製造プロセスの全工程におけるセラミック
ハニカム構造体の割れや欠けの発生は全く認められなか
った。
【００３８】（比較例２）直径：１０６ｍｍ、長さ：１
１４ｍｍ、隔壁厚さ：０．０６ｍｍ、貫通孔：１４０個
／ｃｍ2のコージェライト製セラミック担体（セラミッ
クハニカム構造体）２０個を、図４に示すセラミック製
ハニカム触媒コンバータ（押し込みキャニング）の製造
プロセスに流した。この結果、上記に示す製造プロセス
の全工程におけるセラミックハニカム構造体の割れや欠
けの発生率は、２５％に達していた。
１４ｍｍ、隔壁厚さ：０．０６ｍｍ、貫通孔：１４０個
／ｃｍ2のコージェライト製セラミック担体（セラミッ
クハニカム構造体）２０個を、図４に示すセラミック製
ハニカム触媒コンバータ（押し込みキャニング）の製造
プロセスに流した。この結果、上記に示す製造プロセス
の全工程におけるセラミックハニカム構造体の割れや欠
けの発生率は、２５％に達していた。
【００３９】（考察：実施例、比較例）実施例は、保持
材の長手方向の両端に不透水性層を有するため、触媒担
持時にセラミック繊維マットへの触媒スラリーの流出を
防止することができた。また、実施例は、比較例と比較
して、セラミックハニカム構造体を外部からの衝撃や振
動から保護することができるため、輸送、触媒担持工
程、キャニング工程及び各工程のハンドリング時におけ
るセラミックハニカム構造体の欠けや割れを大幅に低減
できる。
材の長手方向の両端に不透水性層を有するため、触媒担
持時にセラミック繊維マットへの触媒スラリーの流出を
防止することができた。また、実施例は、比較例と比較
して、セラミックハニカム構造体を外部からの衝撃や振
動から保護することができるため、輸送、触媒担持工
程、キャニング工程及び各工程のハンドリング時におけ
るセラミックハニカム構造体の欠けや割れを大幅に低減
できる。
【００４０】
【発明の効果】 本発明のキャニング構造体およびその
作製方法は、保持材への触媒スラリーの流出を防止し、
輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程のハン
ドリング時におけるセラミックハニカム構造体の欠けや
割れを防止することができる。
作製方法は、保持材への触媒スラリーの流出を防止し、
輸送、触媒担持工程、キャニング工程及び各工程のハン
ドリング時におけるセラミックハニカム構造体の欠けや
割れを防止することができる。
【図１】 本発明のキャニング構造体の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は、
正面図、（ｄ）は、横断面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は、
正面図、（ｄ）は、横断面図である。
【図２】 本発明のキャニング構造体の他の例を示すも
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）
は、正面図、（ｄ）は、横断面図である。
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）
は、正面図、（ｄ）は、横断面図である。
【図３】 本発明のキャニング構造体を用いたセラミッ
ク製ハニカム触媒コンバータの製造プロセスの概要図で
ある。
ク製ハニカム触媒コンバータの製造プロセスの概要図で
ある。
【図４】 従来のセラミック製ハニカム触媒コンバータ
の製造プロセスの概要図である。
の製造プロセスの概要図である。
１…セラミック製ハニカム触媒コンバータ、１０…セラ
ミックハニカム構造体（セラミック担体）、１０ａ，１
０ｂ…セラミックハニカム構造体の端面 、１１…メタ
ルケース、１３…保持材、１３ａ，１３ｂ…保持材の長
手方向の端面 、１５…不透水性層を有する保持材、１
５ａ，１５ｂ…保持材の不透水層側の端面、１７…コー
ン部、１８…フランジ、２４…キャニング構造体、２５
…セラミックハニカム触媒担体（触媒担体）、３０…キ
ャニング触媒担体、７０…不透水性層。
ミックハニカム構造体（セラミック担体）、１０ａ，１
０ｂ…セラミックハニカム構造体の端面 、１１…メタ
ルケース、１３…保持材、１３ａ，１３ｂ…保持材の長
手方向の端面 、１５…不透水性層を有する保持材、１
５ａ，１５ｂ…保持材の不透水層側の端面、１７…コー
ン部、１８…フランジ、２４…キャニング構造体、２５
…セラミックハニカム触媒担体（触媒担体）、３０…キ
ャニング触媒担体、７０…不透水性層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−29077（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−269334（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−254409（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−89815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/28 B01J 35/04
Claims (13)
- 【請求項１】 触媒担持前のセラミックハニカム構造体
を予めメタルケース内に保持材で固定させてなるキャニ
ング構造体であって、 該保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水
性層を有することを特徴とするキャニング構造体。 - 【請求項２】 不透水性層の長さが、１０ｍｍ以下であ
る請求項１に記載のキャニング構造体。 - 【請求項３】 不透水性層が、保持材とほぼ同一又はそ
れ以下の面圧特性を有する請求項１又は２に記載のキャ
ニング構造体。 - 【請求項４】 不透水性層を有する保持材の少なくとも
一方の端面が、セラミックハニカム構造体の端面とほぼ
同一平面上にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の
キャニング構造体。 - 【請求項５】 不透水性層が、該保持材の長手方向の少
なくとも一方の端面に、不透水性部材を被着して形成さ
れている請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャニン
グ構造体。 - 【請求項６】 不透水性部材の形状が、薄いフィルム状
である請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャニング
構造体。 - 【請求項７】 不透水性部材の形状が、円形、四角形又
は任意の断面形状を有するロープ状である請求項１〜５
のいずれか１項に記載のキャニング構造体。 - 【請求項８】 不透水性部材が、プラスチック等の樹
脂、ゴム、紙、布等の繊維からなるものである請求項１
〜７のいずれか１項に記載のキャニング構造体。 - 【請求項９】 不透水性層が、保持材の長手方向の少な
くとも一方の端面に、油脂等の不透水性物質を含浸して
形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャニ
ング構造体。 - 【請求項１０】 セラミックハニカム構造体の隔壁厚さ
が０．１０ｍｍ以下である請求項１〜９のいずれか１項
に記載のキャニング構造体。 - 【請求項１１】 保持材が、非膨脹性セラミック繊維マ
ットである請求項１〜１０のいずれか１項に記載のキャ
ニング構造体。 - 【請求項１２】 触媒担持前のセラミックハニカム構造
体を予めメタルケース内に保持材で固定させてなるキャ
ニング構造体の作製方法であって、 保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性
部材を被着させて不透水性層を形成させ、且つ保持材の
不透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミックハニ
カム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように配設
することを特徴とするキャニング構造体の作製方法。 - 【請求項１３】 触媒担持前のセラミックハニカム構造
体を予めメタルケース内に保持材で固定させてなるキャ
ニング構造体の作製方法であって、 保持材の長手方向の少なくとも一方の端面に、不透水性
物質を含浸して不透水性層を形成させ、且つ保持材の不
透水層側の少なくとも一方の端面と、セラミックハニカ
ム構造体の端面とがほぼ同一平面上になるように配設す
ることを特徴とするキャニング構造体の作製方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726599A JP3359596B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | キャニング構造体およびその作製方法 |
| US09/618,797 US7163662B1 (en) | 1999-07-22 | 2000-07-18 | Canning structure and manufacturing method thereof |
| CA002314127A CA2314127C (en) | 1999-07-22 | 2000-07-18 | Can structure and manufacturing method thereof |
| DE60001251T DE60001251T2 (de) | 1999-07-22 | 2000-07-21 | Umhüllungsstruktur für einen katalytischen Konverter und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP00306239A EP1070835B1 (en) | 1999-07-22 | 2000-07-21 | Can structure for a catalytic converter and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726599A JP3359596B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | キャニング構造体およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001032709A JP2001032709A (ja) | 2001-02-06 |
| JP3359596B2 true JP3359596B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=16536940
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20726599A Expired - Lifetime JP3359596B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | キャニング構造体およびその作製方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7163662B1 (ja) |
| EP (1) | EP1070835B1 (ja) |
| JP (1) | JP3359596B2 (ja) |
| CA (1) | CA2314127C (ja) |
| DE (1) | DE60001251T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100288704A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Jeffrey Michael Amsden | Flow-Through Substrate Assemblies and Methods for Making and Using Said Assemblies |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959865A (en) * | 1972-12-08 | 1976-06-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of containing a resiliently supported rigid ceramic catalyst support |
| US4142864A (en) | 1977-05-31 | 1979-03-06 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Catalytic apparatus |
| JP2578176B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1997-02-05 | 日本碍子株式会社 | 多孔質セラミックハニカムフィルターおよびその製法 |
| DE8812805U1 (de) | 1988-10-12 | 1990-02-08 | Roth-Technik GmbH, 7560 Gaggenau | Bauteilsatz für einen Katalysator |
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