JP4453149B2 - 排気ガス浄化用触媒コンバータ - Google Patents

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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は,自動車等の内燃機関に用いられる排気ガス浄化触媒コンバータに関し,特に保持シール材の耐熱構造に関する。
【0002】
【従来技術】
車両に搭載する排気ガス浄化用触媒コンバータは,排気ガスを浄化する触媒を担持した触媒保持体と,触媒保持体の外方を覆う金属シェルと,両者の間に配置した保持シール材とからなる。
保持シール材は,自動車の走行中において,触媒保持体が外周の金属シェルと当接したときの触媒保持体の破損を防ぎ,また,金属シェルと触媒担持体との間から排気ガスがリークすることも防止する。
【0003】
【解決しようとする課題】
しかしながら,近年,排ガス温度が上昇する傾向にあるため,排気ガス浄化用触媒コンバータを耐熱構造とすることが望まれている。かかる要望に対応するべく,保持シール材の耐熱性を向上させる必要があった。
【0004】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒コンバータを提供しようとするものである。
【0005】
【課題の解決手段】
請求項1の発明は,排ガスを浄化するための触媒を担体に担持させてなる触媒保持体と,該触媒持体の外方を覆う管状の金属シェルと,上記触媒持体と上記金属シェルとの間に介設された無機質繊維マットからなる保持シール材とからなる排気ガス浄化用触媒コンバータにおいて,
上記保持シール材における少なくとも排気ガス流路に直面する表面部分及び上記触媒保持体側は,アルミナ繊維から作製されており,
上記触媒保持体側に形成されたアルミナ繊維は、上記触媒保持体の外周部全体に配置されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータである。
【0006】
保持シール材における高温の排気ガス流路に直面する表面部分は,高温の排気ガスに晒されるため,耐熱性が特に要求される部分である。
そこで,本発明においては,保持シール材における少なくとも排気ガス流路に直面する表面部分に,耐熱性に優れたアルミナ繊維を設けている。そのため,保持シール材の耐熱性が向上し,高温下でも高い面圧を維持し触媒保持体を保持する力を十分に発揮できる。
【0007】
請求項2の発明のように,上記保持シール材における排気ガス流路に直面する表面部分は,上記保持シール材の上流側端部または/及び下流側端部であることが好ましい。これらは,保持シール材における排気ガス流路に直面する表面部分の例示であり,かかる部分にアルミナ繊維を設けることにより保持シール材の耐熱性が向上する。
【0008】
また,上記アルミナ繊維は,上記保持シール材の触媒保持体側に設けられていることが好ましい。保持シール材の触媒保持体側は,触媒保持体に接するため,高温に晒されやすい。このため,触媒保持体側にアルミナ繊維を配置することにより,保持シール材の耐熱性が向上する。また,高温時に高い面圧を保持でき,触媒保持体を確実に保持することができる。
【0009】
アルミナ繊維は,形状保持及び作業性の観点から,マットを形成していることが好ましく,更には,ニードルパンチング処理がされていることが好ましい。
保持シール材における排気ガス流路に直面している表面部分以外の部分を構成している繊維は,無機繊維であれば,特に限定しない。たとえば,シリカ繊維,シリカ/アルミナ混合繊維,アルミナ繊維を用いることができる。
【0010】
触媒保持体に担持されている触媒は,排気ガスを浄化することができるものであればよく,たとえば,白金,パラジウムなどを用いることができる。触媒を担持する担体は,コージェライト,アルミナ,金属などにより作製することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施形態例1
本発明の実施形態に係る排気ガス浄化用触媒コンバータについて,図1〜図3を用いて説明する。
本例の排気ガス浄化用触媒コンバータ5は,図1に示すごとく,排気ガスを浄化し得る触媒保持体3と,触媒保持体3の側面を被覆する金属シェル2と,触媒保持体3と金属シェル2との間に配置された保持シール材1とよりなる。
排気ガス浄化用触媒コンバータ5は,エンジンの排気管の途中に設けられている。
【0012】
保持シール材1における排気ガス流路に直面する表面部分は,保持シール材1の上流側端部18及び下流側端部19であり,これらの部分には,アルミナ繊維マット層11が設けられている。また,保持シール材1における触媒保持体を保持している保持体側17にも,アルミナ繊維マット層11が設けられている。
【0013】
保持シール材1におけるアルミナ繊維マット層11以外の部分には,シリカ繊維マット層12が設けられている。アルミナ繊維マット層11とシリカ繊維マット層12の厚みは2mm,4mmであり,充填密度はいずれも0.35g/cmである。保持シール材1におけるアルミナ繊維マット層11とシリカ繊維マット層12の重量比率は,約35重量%,約65重量%である。いずれもニードルパンチング処理が施されている。
金属シェル2は,SUS409からなり,略円筒体であり,肉厚1.5mm,長さ60mmである。
【0014】
触媒保持体3は,セラミックの一種であるコージェライトモノリスであり,排気ガスの排気成分を浄化し得る白金などの触媒が担持されている。触媒持体3の外形は130mmであり,長さは100mmである。
触媒保持体3は,排気ガス流路の上流側かまたは下流側の一方が開口し,他方が閉塞された多数のセルの集合体からなるハニカム構造体である。触媒保持体3は,上流側開口セル31から下流側開口セル32へと,多孔性のセル壁を通じて排気ガス4を通過させる。この際に,排気ガスに含まれている排ガス成分が触媒により浄化される。
【0015】
次に,本例の排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法について説明する。
図2に示すごとく,シリカ繊維マットとアルミナ繊維マットとを無機系接着剤14により接着して,アルミナ繊維マット層11とシリカ繊維マット層12とからなる保持シール材1を形成する。アルミナ繊維マット層11の表面に,厚み70μmのポリエチレン不織布13を組立作業性改善等のため接着する。
【0016】
次に,図3(a)に示すごとく,保持シール材1に切断加工を施して,幅100mm,長さ445mmの長尺体とするとともに,その両端に,触媒保持体3を巻回したときに互いに係合し合う凹部110と凸部120とを形成する。
【0017】
次に,図3(b)に示すごとく,保持シール材1を,触媒保持体3の外周部に巻き付けて,凹部110と凸部120とを突き合わせて,巻回体6とする。凹部110と凸部120とを粘着テープにより固定する。
次に,図1に示すごとく,巻回体6を金属シェル2の中に圧入する。金属シェルの上流側及び下流側にスピニング加工を施してフランジ部291,292を形成する。
以上により,排気ガス浄化用触媒コンバータ5を得る。
【0018】
本例の排気ガス浄化用触媒コンバータでは,排気ガス4は,上流側のフランジ部291から触媒保持体3のセルを通じて下流側のフランジ部292へと流れる排気ガス流路を形成している。保持シール材1における上流側端部18および下流側端部19は,上記排気ガス流路に直面する表面部分であり,ここには耐熱性に優れたアルミナ繊維マット層11を設けている。そのため,保持シール材1の耐熱性が向上する。
また,保持シール材1における保持体側17にもアルミナ繊維マット層11を設けている。そのため,高温時にも,保持シール材1が変質せず,高い面圧を保持でき,触媒保持体3を確実に保持することができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば,耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒コンバータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1の排気ガス浄化用触媒コンバータの断面説明図。
【図2】実施形態例1における,保持シール材の展開図。
【図3】実施形態例1における,排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法の説明図(a),(b)。
【符号の説明】
1...保持シール材,
11...アルミナ繊維マット層,
12...シリカ繊維マット層,
17...保持体側,
18...上流側端部,
19...下流側端部,
2...金属シェル,
3...触媒保持体,
4...排気ガス,
5...排気ガス浄化用触媒コンバータ,
6...巻回体,

Claims (2)

  1. 排ガスを浄化するための触媒を担体に担持させてなる触媒保持体と,該触媒持体の外方を覆う管状の金属シェルと,上記触媒持体と上記金属シェルとの間に介設された無機質繊維マットからなる保持シール材とからなる排気ガス浄化用触媒コンバータにおいて,
    上記保持シール材における少なくとも排気ガス流路に直面する表面部分及び上記触媒保持体側は,アルミナ繊維から作製されており,
    上記触媒保持体側に形成されたアルミナ繊維は、上記触媒保持体の外周部全体に配置されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
  2. 請求項1において,上記保持シール材における排気ガス流路に直面する表面部分は,上記保持シール材の上流側端部または/及び下流側端部であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。
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