JP6250414B2 - 排ガス浄化装置及び保持シール材 - Google Patents
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Description
しかしながら、このような保持シール材をケーシング内に収容し、上記排ガス処理体の中央に向かって、かつ、上記排ガス処理体の長手方向に平行な方向に排ガスが流入するように排ガス流入管を接続した場合、短径部方向の外周に当たる部分の保持シール材から優先的に風食を受けるという問題があった。
すなわち、排ガスの流れが速い箇所において、保持シール材が優先的に風食を受けること、及び、風食により飛散した無機繊維の繊維片が排ガス処理体に詰まり、排ガス浄化装置の浄化性能を低下させることがわかった。
また、保持シール材の一部だけが欠損した際の保持設計をほとんど考慮していないため、保持シール材の一部だけが欠損することによって、排ガス処理体を覆う保持シール材の保持力のバランスが崩れ、排ガス処理体がケーシングと接触して破損することもあった。
具体的には、排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面において、排ガス流入管の中央軸を排ガス処理体側に延長した延長線と上記平面の交点を含み、ケーシングの内縁部分と排ガス処理体の外縁部分を最短距離で結ぶ線分を「ケーシング内部の最も外側(以下、単に最も外側ともいう)」とし、「最も外側」から最も遠い位置で同様に引いた線分を「ケーシング内部の最も内側(以下、単に最も内側ともいう)」とする。
続いて、「最も外側」と「最も内側」とを最短距離で接続する線に対する垂直二等分線を引くことでケーシング内部を2つの領域に区分する。この区分された領域のうち「最も内側」を含む領域を「ケーシング内部の内側(以下、単に内側ともいう)」とし、「最も外側」を含む領域を「ケーシング内部の外側(以下、単に外側ともいう)」とする。
すなわち、排ガス流入管から流入した排ガスが直接当たりやすく、排ガスの流速の速い箇所を「外側」とし、排ガス流入管の角度及び位置により、排ガスが直接当たりにくく、排ガスの流速の遅い箇所を「内側」として区別する。
なお、上記排ガスの流速とは、排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面において、排ガス処理体の外縁部を通過する排ガスの流速を示している。
これに対して、最も内側は、排ガス流入管から流入した排ガスが最も衝突しにくい箇所であるため、排ガスの流速が小さい。そのため、最も内側は、排ガスによる保持シール材の風食作用が小さい。
そのため、排ガスの流速が大きく排ガスによる保持シール材の風食作用が大きい最も外側において、排ガスが保持シール材に当たりにくい。また、排ガスが保持シール材に到達するまでに、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
本発明の排ガス浄化装置では、排ガスの流速が速く排ガスによる風食作用が相対的に大きい箇所において、排ガスが保持シール材の側面に到達するまでの距離が長く、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
以下、本発明の排ガス浄化装置及び保持シール材について具体的に説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
排ガス浄化装置100は、外周に保持シール材300が巻き付けられた柱状の排ガス処理体400と、排ガス処理体400が収納された筒状の胴体部からなるケーシング200及びケーシング200に屈曲するように結合されてなる排ガス流入管500とからなっている。図1に示すように、ケーシング200に排ガス流入管500が屈曲するように結合されているため、屈曲部600が形成されている。
また、保持シール材300の排ガス流入側の側面310の位置は、排ガス処理体400の外縁部に沿って長手方向(図1中、両矢印Aで示す方向)に変化している(図4(b)参照)。
図1に示すように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置100に流入した排ガス(図1中、排ガスをGで示し、排ガスの流れを矢印で示す)は、排ガス処理体(ハニカムフィルタ)400の排ガス流入側端面420aに開口した一のセル425に流入し、セル425を隔てるセル壁426を通過する。この際、排ガス中のPMがセル壁426で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス処理側端面420bに開口した他のセル425から流出し、外部に排出される。
図1に示すように、排ガス流入管の中央軸510を排ガス処理体400側に延長した場合、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aを含む平面Bと交点513で交差する。この平面B上における交点513から最も近い、ケーシング200の内縁部から排ガス処理体400の外縁部までを、最も外側211とする。
なお、図1においては、交点513が最も外側211に含まれているが、排ガス流入管の中央軸と排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面との交点が、必ずしも最も外側を構成している必要はなく、後述する排ガス浄化装置150(図5参照)のように、排ガス流入管の中央軸と排ガス処理体の排ガス流入側端面を含む平面との交点が最も外側を構成していなくてもよい。
図2(a)に示すように、最も外側211から最も遠いケーシング200の内縁部から排ガス処理体400の外縁部までを、最も内側221とする。続いて、図2(b)に示すように、最も外側211と最も内側221とを最短距離で接続する接続線230を仮定し、接続線230に対して垂直二等分線231を引く。垂直二等分線231によってケーシング内部が2つの領域に区分されることとなるが、この2つの領域のうち、最も外側211を含む領域を外側210、最も内側221を含む領域を内側220と区別する。
このようにケーシング内部を2つの領域に区別することにより、排ガス流入管から流入した排ガスが直接当たりやすく、排ガスの流速の速い箇所が外側210となり、排ガス流入管の角度及び位置により、排ガスが直接当たりにくく、排ガスの流速の遅い箇所が内側220となる。
図3は、本発明の排ガス浄化装置において排ガス処理体の排ガス流入側端面に到達する排ガスの流れを模式的に示す説明図である。
図3に示すように、屈曲部600を通過してケーシング200内部に流入した排ガスは、まず、排ガス流入管の中央軸510に沿った方向に進むことになる。屈曲部600を通過した排ガスが最も衝突しやすい箇所は、排ガス流入管の中央軸510に沿った方向(図3中、矢印g1で示す方向)、すなわち、最も外側211である。
反対に、最も内側221においては、排ガス流入管500から流入した排ガスが直接衝突しにくい。すなわち、ケーシング200内部に流入して拡散した排ガスや、一度ケーシング200内部に衝突して向きが変わった排ガス等が、図3中、矢印g2で示す方向に沿って最も内側221に到達することとなる。従って、最も内側221に到達する排ガスは、最も外側211に到達する排ガスよりも流速が低下している。
このため、最も外側211は、最も内側221と比較して、相対的に、排ガスの流速が速く、風食作用が強い。
また、上記保持シール材の長さの関係に起因して、最も外側211における、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aから保持シール材の排ガス流入側の側面310bまでの距離(図3中、両矢印bで示される長さ)は、最も内側221における、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aから保持シール材の排ガス流入側の側面310aまでの距離(図3中、両矢印aで示される長さ)よりも長くなっている。
そのため、最も外側211において、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aを通過した排ガスは、保持シール材の排ガス流入側の側面310bに到達するまでの間に、ケーシング200の表面や排ガス処理体400の表面との摩擦抵抗を受けることとなる。従って、最も外側211においては、排ガスが保持シール材の排ガス流入側の側面310bに到達するまでに、排ガスの流速を弱めることができるため、保持シール材の風食を抑制することができる。
また、排ガスにより風食されて発生した繊維カスは、保持シール材の排ガス流入側の側面のうち、最も下流である保持シール材の排ガス流入側の側面310b付近に移動しやすい。その結果、風食により発生した繊維カスによって排ガス処理体のセルの内部が詰まることを抑制することができる。
図4(a)に示すように、排ガス処理体400に保持シール材300を巻き付けた巻付体700は、排ガス流入側に配置されて排ガス流入側の側面となる側面が排ガス処理体の端面と平行ではない。また、図4(b)に示すように、保持シール材の排ガス流入側の側面310には、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aに最も近い側面310bと、最も遠い側面310aが形成されている。
図5は、本発明の排ガス浄化装置の別の一例を模式的に示す断面図である。排ガス浄化装置150は、外周に保持シール材300が巻き付けられた柱状の排ガス処理体400と、排ガス処理体400が収納された筒状の胴体部からなるケーシング250及びケーシング250に屈曲するように結合されてなる排ガス流入管550とからなっている。図5に示すように、ケーシング250に排ガス流入管550が屈曲するように結合されているため、屈曲部650が形成されている。また、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aから保持シール材300の排ガス流入側の側面310までの距離は、排ガス処理体400の外縁部に沿って長手方向(図5中、両矢印Dで示す方向)に変化している。
図1で説明した排ガス浄化装置100との違いは、排ガス流入管550が接続されている位置及び排ガス流入管550の方向である。そのため、排ガス浄化装置150においても、屈曲部650によって、ケーシング内部を内側と外側とに区別することができる。
図5に示すように、排ガス流入管550の中央軸560は、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aを含む平面Eと交点563で交差する。この平面E上における交点563から最も近い、排ガス処理体400の外縁部からケーシング200の内縁部までを、最も外側261とする。最も外側261を基準として、ケーシング内部の最も内側、内側、外側を決定する手順は、上述した排ガス浄化装置100と同様である。
すなわち、図5に示すように、屈曲部650を通過してケーシング250内部に流入した排ガスは、ケーシング内部で拡散して排ガス処理体の排ガス流入側端面420aに到達する。ここで、屈曲部650を通過した排ガスが最も衝突しやすい箇所は、上述のように、交点563である。そのため、交点563により近い最も外側261に到達する排ガス(図5中、矢印g3で示す)は、最も内側271に到達する排ガス(図5中、矢印g4で示す)よりも拡散の度合いが低く、最も外側261は、最も内側271よりも排ガスの流速が速いといえる。
また、上記保持シール材の長さの関係に起因して、最も外側261における、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aから保持シール材の排ガス流入側の側面310bまでの距離(図5中、両矢印fで示される長さ)は、最も内側271における、排ガス処理体の排ガス流入側端面420aから保持シール材の排ガス流入側の側面310aまでの距離(図5中、両矢印eで示される長さ)よりも長くなっている。
保持シール材360は、所定の長手方向の長さ(以下、単に全長ともいう。図6中、両矢印L1で示す)、厚さ(図示しない)及び、長手方向に沿って変動する幅(図6中、矢印W1で示す)を有している。保持シール材360は、第1の側面361及び第2の側面362並びに凸部363aが形成された端部363及び凹部363bが形成された端部363を有する長尺状のマットであって、端部363の幅が互いに等しく、かつ、上記幅が最小となる括れ部365が形成されている。さらに、保持シール材360の幅は、端部363から括れ部365にかけて連続的に小さくなっている。また、凸部363a及び凹部363bは、互いに対応しており、保持シール材360を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材360を排ガス処理体に巻き付けると、保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。また、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
保持シール材370は、所定の長手方向の長さ(以下、単に全長ともいう。図7中、両矢印L2で示す)、厚さ(図示しない)及び、長手方向に沿って変動する幅(図7中、矢印W2で示す)を有している。保持シール材370は、第1の側面371及び第2の側面372並びに凸部373aが形成された端部373及び凹部373bが形成された端部373を有する長尺状のマットであって、端部373の幅が互いに等しく、かつ、幅が最大となる拡幅部375が形成されている。さらに、保持シール材370の幅は、端部373から拡幅部375にかけて連続的に大きくなっている。また、凸部373a及び凹部373bは、互いに対応しており、保持シール材370を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材370を排ガス処理体に巻き付けると、保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。また、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
保持シール材380は、所定の長手方向の長さ(以下、単に全長ともいう。図8中、両矢印L3で示す)、厚さ(図示しない)及び、幅(図8中、矢印W3で示す)を有している。保持シール材380は、第1の側面381及び第2の側面382並びに凸部383aを有する端部383及び凹部383bを有する端部383を有する長尺状のマットであって、端部383の幅が互いに等しい。さらに、第1の側面381及び第2の側面382は、互いに略平行であり、かつ、長手方向の略中央部でくの字状に折れ曲がっている。そのため、保持シール材380は折れ曲がり部385を有し、くの字状に折れ曲がった形状となっている。また、凸部383a及び凹部383bは、互いに対応しており、保持シール材380を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。
保持シール材380を排ガス処理体に巻き付けると、排ガスの流速が速くなるに従い、排ガス処理体の排ガス流入側端面から保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置を製造することができる。
保持シール材390は、所定の長手方向の長さ(以下、単に全長ともいう。図9中、両矢印L4で示す)、厚さ(図示しない)及び、幅(図9中、矢印W4で示す)を有している。保持シール材390は、第1の側面391及び第2の側面392並びに凸部393aが形成された端部393及び凹部393bが形成された端部393を有する長尺状のマットであって、端部393の幅が互いに等しく、かつ、上記幅が最小となる括れ部395が形成されている。さらに、保持シール材390の幅は、端部393から括れ部395にかけて連続的に小さくなっている。また、凸部393a及び凹部393bは、互いに対応しており、保持シール材390を排ガス処理体に巻き付けた場合には、ちょうど互いに嵌合するような形状である。保持シール材390と上述した保持シール材360との相違点は、第2の側面の形状のみである。従って、第1の側面391が排ガス流入側の側面となるように配置することで、保持シール材390も本発明の排ガス浄化装置を構成する保持シール材となる。
また、保持シール材の嵩密度が0.30g/cm3を超えると、保持シール材が硬くなり、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。
また、厚み方向の積層のほか、排ガス処理体へ巻回する円周方向に、保持シール材の勘合部に、もう1枚のシール材を結合させて、一枚の長い保持シール材として構成しても良い。
大型重機などは排ガス処理体が大きくなるため、1枚の保持シール材では巻回できない場合があり、1枚に限らず複数枚を結合させて前記排ガス処理体の円周を巻回できるようにしてもよい。
こうすることで、従来から使用されているサイズでの使い回しを可能とし、コスト削減につながる。
まず、無機繊維を含むマットを作製する。マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、ニードリング法又は抄造法により製造することができる。
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、まず、例えば、塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して3〜10μmの平均繊維径を有する無機繊維前駆体を作製する。続いて、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、焼成処理を施すことによりマットの準備が完了する。このとき、焼成処理前にニードルパンチング処理を行っても良い。
有機結合剤としては、アクリル樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
有機結合剤の含有量は、保持シール材100重量%に対して0.5〜15%であることが望ましく、3〜8%であることがより望ましい。
保持シール材における有機結合剤の含有量が0.5%よりも小さいと、保持シール材の成形性が悪く、規定の形状に成形することが困難となることがある。
また、保持シール材における結合剤の含有量が15%を超えると、有機分の焼失時に排気ガス量が多くなってしまい、環境に悪い。
保持シール材中の有機結合剤の含有量は、保持シール材を600℃/1時間加熱した前後での重量減少率として求めることができる。
また、無機結合剤としては、無機ゾル分散溶液等の無機粒子溶液から溶媒を取り除いた固形成分としての無機粒子が挙げられる。
上記無機ゾル分散溶液(無機粒子溶液)としては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。
上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が望ましい。
無機結合剤の添着量は、無機繊維100重量部に対して0.1〜5重量部であることが望ましく、0.1〜3重量部であることがより望ましく、0.2〜2重量部であることがさらに望ましい。
無機結合剤の添着量が無機繊維100重量部に対して0.1重量部未満であると、無機結合剤による保持シール材の反発力増加効果が得られないことがあり、5重量部を超えると保持シール材の柔軟性が損なわれて、排ガス処理体への巻回時にワレやヒビが発生することがある。
乾燥処理としては、通気乾燥、熱版による圧縮乾燥等の方法を用いることができる。
もし、熱板による乾燥を行うとマット内に含浸されたバインダの分布が厚み方向に均一となるため、厚みの成形性が悪い抄造法のマットには有利となる。
そして、乾燥時間を短くするために熱板による圧縮乾燥後に通気乾燥をするなどの組み合わせも有効である。
そして圧縮乾燥法や前記組み合わせの乾燥を用いると、保持シール材の厚み方向に対して、均一に有機分が分散するので成形性が良い。
もし有機分の分散に偏りがあると、有機分が少ない箇所は繊維同士の有機分による結束が悪くなり、ワレなどの不良を引きおこしやすくなる。
この現象は特に抄造マットが顕著である。
また、無機繊維としては、排気管の使用温度域でも十分に性能が耐えられる無機繊維を適宜選択すればよく、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。
無機繊維として、例えば、アルミナ繊維やシリカ繊維、ガラス繊維や生体溶解繊維が挙げられる。もし、アルミナ繊維を使用する場合は、ムライト結晶化率が10%以下が望ましく、5%以下がより望ましく、3%以下がさらに望ましい。アルミナ繊維のムライト結晶化率が大きいと、繊維の特性として脆く、曲がり難くなる傾向にあり、そのような性質の繊維でマットを成形すると風食に弱い特性がある。
保持シール材に膨張材が含有されていると、300〜800℃の範囲で保持シール材が膨張するようになるため、ガラス繊維の強度が低下する700℃を超えるような高温域においても、保持シール材として使用する際の保持力を向上させることができる。
膨張材の添加量は、特に限定されないが、保持シール材の全重量に対して10〜50重量%であることが望ましく、20〜30重量%であることが望ましい。
保持シール材の裁断は、トムソン刃、ギロチン刃、レーザー、ウォータジェット等により行うことができる。適宜、状況に応じて上記裁断方法を用いればよいが、大量加工を重視するのではあればトムソン刃やギロチン刃が好ましく、裁断精度を重視するのであればレーザーやウォータジェットが望ましい。
図10は、本発明の排ガス浄化装置を製造する方法を模式的に示す斜視図である。
図10に示すように、本発明の排ガス浄化装置を製造する方法は、まず、柱状の排ガス処理体400の外周に保持シール材300を巻き付けた巻付体700を、ケーシング200内部に収容する。続いて、排ガス流入管及び排ガス流出管をケーシング200に接続することにより本発明の排ガス浄化装置が製造される。このとき、接続される排ガス流入管の中央軸とケーシングの中央軸とが一致しないように排ガス流入管を接続する。
排ガス流入管の接続によって、排ガス流入管とケーシングの位置及び角度が決定すると、ケーシング内部の内側と外側(排ガスの流速)が決定されるので、これにあわせて巻付体をケーシング内部で回転させて、保持シール材の位置を調整してもよい。
また、コーン部材を使用しない場合には、ケーシングの端部を絞り加工等により加工して、その先端に排ガス流入管を接続してもよい。
また、排ガス流入管の接続と巻付体の収容の順番は特に限定されておらず、どちらから先に行ってもよい。例えば、排ガス流入管をケーシングに接続してから巻付体を収容して、最後に排ガス流出管を接続してもよいし、ケーシング内部に巻付体を収容してから、排ガス流入管及び排ガス流出管をケーシングに接続してもよい。
図11に示す排ガス処理体400は、多数のセル425がセル壁426を隔てて長手方向に併設される柱状のセラミック質からなるハニカム構造体である。また、セル425のいずれかの端部は、封止材428で封止されている。また、ハニカム構造体の外周には、ハニカム構造体の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカム構造体の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層427が設けられている。
なお、外周コート層427が設けられた面が、ハニカム構造体の側面である。
これらの酸化物及び非酸化物を用いた多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊されやすい。しかし、排ガス処理体の側面の周囲に保持シール材を巻き付けることにより、衝撃が吸収されやすくなるので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体にクラック等が発生するのを防止することができる。
さらに、保持シール材が風食を受けた場合であっても、風食により発生した繊維カスが排ガス処理体内部に移動し難いため、排ガス処理体のセルの目詰りによって排ガス浄化性能が低下することを抑制することができる。
さらに、保持シール材が風食を受けた場合であっても、風食により発生した繊維カスが排ガス処理体内部に移動し難いため、排ガス処理体のセルの目詰りによって排ガス浄化性能が低下することを抑制することができる。
そのため、本発明の保持シール材の一の態様を排ガス浄化装置に用いた場合、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
そのため、本発明の保持シール材の一の態様を排ガス浄化装置に用いた場合、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食を抑えることができる。
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(1)まず以下の手順により無機繊維を含むマットを準備した。
アルミナ−シリカ組成を有するアルミナ繊維性の素地マットとして、組成比がAl2O3:SiO2=72:28(重量比)となる素地マットを用意した。この素地マットに対し、ニードリング処理を施すことにより、目付量が1500g/m2である厚み約10mmのニードル処理マットを作製した。
マットの厚さは8.0mmであった。
(5)上記(保持シール材の製造)工程により得られたマットを図6に示す形状(全長194mm×端部の幅90mm×括れ部の幅61.8mm)に切断し、製造例1の保持シール材を得た。
製造例1の保持シール材を従来公知の方法により製造した長軸半径40mm×短軸半径20mm×長さ100mmの楕円柱状の排ガス処理体に巻き付け、図1に記載された排ガス流入管を有するケーシング内部に収容することで、実施例1に係る排ガス浄化装置を製造した。なお、実施例1に係る排ガス浄化装置は、ケーシング内部の最も内側及び最も外側が排ガス処理体の長軸上に位置しており、傾斜角度は10°であり、排ガス流入管の直径は40mmであった。
傾斜角度を5°にするほかは、実施例1と同様の手順にて、実施例2に係る排ガス浄化装置を製造した。
傾斜角度を15°にするほかは、実施例1と同様の手順にて、実施例3に係る排ガス浄化装置を製造した。
傾斜角度を20°にするほかは、実施例1と同様の手順にて、実施例4に係る排ガス浄化装置を製造した。
傾斜角度を25°にするほかは、実施例1と同様の手順にて、実施例5に係る排ガス浄化装置を製造した。
傾斜角度を0°にするほかは、実施例1と同様の手順にて、比較例1に係る排ガス浄化装置を製造した。
続いて、排ガスに見立てた空気を排ガス浄化装置に流入させて、保持シール材の排ガス流入側の側面における圧力(排ガスの圧力を想定したもの)を測定する圧力試験を以下の手順で行った。
実施例1〜5及び比較例1に係る排ガス浄化装置に流速10m/sの空気を流入させて排ガス流入側の側面の圧力を測定し、最大値、最小値及び平均値を求めた。圧力の最大値、最小値及び平均値を表1に示す。
なお、圧力の測定は、ケーシング内部の最も内側、最も外側にそれぞれ1箇所、排ガス処理体の外縁部に沿って最も内側から最も外側までを3等分する位置に合計4箇所の圧力計を設置し、合計6箇所の圧力を測定することにより行った。また、6箇所で測定された圧力の平均値を各実施例及び比較例における圧力の平均値とした。
なお、圧力の最大値は全てケーシング内部の最も外側で、圧力の最小値は全てケーシング内部の最も内側で、それぞれ観測された。
また、実施例1〜3、及び5では、圧力の最大値が比較例1よりも低いものであった。
以上の結果から、本発明の排ガス浄化装置では、保持シール材の排ガス流入側の側面における圧力を低下させることができた。そのため、排ガス浄化装置の形状に由来する保持シール材の風食の偏りを抑制できることがわかった。
200、250 ケーシング
210 ケーシング内部の外側
211 ケーシング内部の最も外側
220 ケーシング内部の内側
221 ケーシング内部の最も内側
300、360、370、380、390 保持シール材
310、310a、310b 保持シール材の排ガス流入側の側面
400 排ガス処理体
420a 排ガス処理体の排ガス流入側端面
500、550 排ガス流入管
600、650 屈曲部
Claims (3)
- 外周に保持シール材が巻き付けられた柱状の排ガス処理体、当該排ガス処理体が収納された筒状の胴体部からなるケーシングおよび当該ケーシングに屈曲するように結合されてなる排ガス流入管とからなり、
前記ケーシングおよび前記排ガス流入管により構成される屈曲部によって、前記ケーシング内部を内側と外側とに区別した場合に、
前記保持シール材のうち最も外側に位置する部分の長さが、最も内側に位置する部分の長さよりも短いことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 外周に保持シール材が巻き付けられた柱状の排ガス処理体、当該排ガス処理体が収納された筒状の胴体部からなるケーシングおよび当該ケーシングに屈曲するように結合されてなる排ガス流入管とからなり、
前記排ガス流入管から排ガス処理体に流入する排ガスの流速は、前記排ガス処理体の外縁部に沿って異なり、
前記保持シール材の側面のうち、排ガス流入側の側面は、前記排ガスの流速が速くなるに従い、前記排ガス処理体の排ガス流入側端面から前記保持シール材の排ガス流入側の側面までの距離が長くなるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 柱状の排ガス処理体に巻き付けて使用するための長尺状の保持シール材であって、前記保持シール材は平面視で長方形がくの字状に折れ曲がった形状にて構成されることを特徴とする保持シール材。
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