JPH0713457B2 - 滑り層付排気ガス浄化装置 - Google Patents
滑り層付排気ガス浄化装置Info
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- JPH0713457B2 JPH0713457B2 JP59263460A JP26346084A JPH0713457B2 JP H0713457 B2 JPH0713457 B2 JP H0713457B2 JP 59263460 A JP59263460 A JP 59263460A JP 26346084 A JP26346084 A JP 26346084A JP H0713457 B2 JPH0713457 B2 JP H0713457B2
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- JP
- Japan
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- honeycomb catalyst
- sliding layer
- heat
- mat
- exhaust gas
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- 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
- F01N3/2853—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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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM 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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- F01N3/28—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
- F01N3/2867—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 the mats or gaskets being placed at the front or end face of catalyst body
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなど
各種のエンジンから排出されるガスを浄化するためのセ
ラミック製のハニカム触媒の破断を防止した新規な滑り
層付排気ガス浄化装置に関するものである。
各種のエンジンから排出されるガスを浄化するためのセ
ラミック製のハニカム触媒の破断を防止した新規な滑り
層付排気ガス浄化装置に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、ハニカム形に一体成形されたセラミック製の筒体
と触媒とからなる排気ガスを浄化するためのハニカム触
媒の側周部に巻回されて使用される耐熱性繊維からなる
シールマット（例えば、セラミック繊維とひる石とをバ
インダで結合してなる米国3M社製のインタラムマット
〔商品名〕）が知られていた。このシールマットは、そ
れまでの波形状の金網をハニカム触媒の側周部に巻回す
る方式では、排気ガスのリーク分の割合が５％〜７％に
も達するため、そのシール性を高める手段として提案さ
れたものである。
と触媒とからなる排気ガスを浄化するためのハニカム触
媒の側周部に巻回されて使用される耐熱性繊維からなる
シールマット（例えば、セラミック繊維とひる石とをバ
インダで結合してなる米国3M社製のインタラムマット
〔商品名〕）が知られていた。このシールマットは、そ
れまでの波形状の金網をハニカム触媒の側周部に巻回す
る方式では、排気ガスのリーク分の割合が５％〜７％に
も達するため、そのシール性を高める手段として提案さ
れたものである。
上記のシールマットは、セラミック製のハニカム触媒の
側周部に巻回されて金属製ケースに収容されるのである
が、その際、シール性を高めるために浄化装置内でシー
ルマットが圧迫された状態となるように適用する必要が
ある。
側周部に巻回されて金属製ケースに収容されるのである
が、その際、シール性を高めるために浄化装置内でシー
ルマットが圧迫された状態となるように適用する必要が
ある。
しかしながら、そのために装置内のセラミック製のハニ
カム触媒が、装置を自動車等に実装してこれを使用した
場合、その使用中に破断するという問題があった。破断
は、多くの場合ハニカム触媒のほぼ中央部でおこる。
カム触媒が、装置を自動車等に実装してこれを使用した
場合、その使用中に破断するという問題があった。破断
は、多くの場合ハニカム触媒のほぼ中央部でおこる。
本発明は、耐熱性繊維で形成されたシールマットの優れ
たシール機能を活しつつ、上記の問題点を克服すること
を目的としてなしたものである。
たシール機能を活しつつ、上記の問題点を克服すること
を目的としてなしたものである。
すなわち本発明は、耐熱性繊維で形成され、かつ加熱膨
張性剤を含有するシールマットを回してセラミック製の
ハニカム触媒が金属製ケースに収容されていると共に、
前記のシールマットとハニカム触媒との間にシールマッ
ト及びハニカム触媒とは別体の耐熱性で難変形性の滑り
層が介在していることを特徴とする滑り層付排気ガス浄
化装置を提供するものである。
張性剤を含有するシールマットを回してセラミック製の
ハニカム触媒が金属製ケースに収容されていると共に、
前記のシールマットとハニカム触媒との間にシールマッ
ト及びハニカム触媒とは別体の耐熱性で難変形性の滑り
層が介在していることを特徴とする滑り層付排気ガス浄
化装置を提供するものである。
本発明における耐熱性で難変形性の滑り層は、セラミッ
ク製のハニカム触媒とこれを収容する金属製ケースとの
熱膨張率の大きな差に起因する、シールマットを介して
のハニカム触媒に対する長さ方向の引張力、すなわち、
浄化装置の使用中における装置の高温化に伴い金属製ケ
ースが伸張し、この伸張に追随してシールマットも伸張
せんとするときに、熱膨張率の極めて小さいセラミック
製のハニカム触媒に対して作用する引張力を緩和ないし
生じさせなくし、ハニカム触媒の破断を有効に防止する
ためのものである。
ク製のハニカム触媒とこれを収容する金属製ケースとの
熱膨張率の大きな差に起因する、シールマットを介して
のハニカム触媒に対する長さ方向の引張力、すなわち、
浄化装置の使用中における装置の高温化に伴い金属製ケ
ースが伸張し、この伸張に追随してシールマットも伸張
せんとするときに、熱膨張率の極めて小さいセラミック
製のハニカム触媒に対して作用する引張力を緩和ないし
生じさせなくし、ハニカム触媒の破断を有効に防止する
ためのものである。
殊に、該シールマットがひる石のような熱膨張性添加材
を含有して熱膨張性を有するものである場合には、その
熱膨張による面圧の増大に基づき摩擦力も増大すること
となるが、しかし、引張力としては該滑り層の作用によ
り大幅に緩和され、ハニカム触媒の破断が有効に防止さ
れる。
を含有して熱膨張性を有するものである場合には、その
熱膨張による面圧の増大に基づき摩擦力も増大すること
となるが、しかし、引張力としては該滑り層の作用によ
り大幅に緩和され、ハニカム触媒の破断が有効に防止さ
れる。
添付図面に表わした実施例において、セラミック製のハ
ニカム触媒１は金網からなるクッション２を介してステ
ンレス製のケース３内に収容されており、ケース３とハ
ニカム触媒１との間隙には耐熱性で難変形性の滑り層4a
を有するシールマット４が充填されている。
ニカム触媒１は金網からなるクッション２を介してステ
ンレス製のケース３内に収容されており、ケース３とハ
ニカム触媒１との間隙には耐熱性で難変形性の滑り層4a
を有するシールマット４が充填されている。
シールマット４は、排気ガスの高温に耐えるものとする
ために例えば石綿、岩綿、セラミック繊維、カーボン繊
維、ガラス繊維、スラグウール、金属繊維のような耐熱
性繊維から形成されている。微細な繊維からなるものが
気密性の点で好ましく用いられる。
ために例えば石綿、岩綿、セラミック繊維、カーボン繊
維、ガラス繊維、スラグウール、金属繊維のような耐熱
性繊維から形成されている。微細な繊維からなるものが
気密性の点で好ましく用いられる。
シールマットの製造は、例えば耐熱性繊維の不織布に、
アルカリ金属ケイ酸塩系無機接着剤、リン酸塩系無機接
着剤、アルキルシリケート系無機接着剤のような耐熱性
接着剤を含浸させてこれを積層することにより行うこと
もできるし、アルミニウム粉、カルシウム粉、鉛粉、バ
リウム粉、塩化ナトリウム、塩化カルシウムのような用
いる耐熱性繊維よりも低融点で、浄化装置に流入する排
気ガスの温度よりも高い温度で溶融する物質を含有する
液状の接着剤を耐熱性繊維の不織布に含浸させてこれを
積層し、形成されたマットを加熱処理して前記物質を溶
融させ、ついで冷却固化させて前記物質で耐熱性繊維が
接着されたマットとすることによっても行うことができ
る。
アルカリ金属ケイ酸塩系無機接着剤、リン酸塩系無機接
着剤、アルキルシリケート系無機接着剤のような耐熱性
接着剤を含浸させてこれを積層することにより行うこと
もできるし、アルミニウム粉、カルシウム粉、鉛粉、バ
リウム粉、塩化ナトリウム、塩化カルシウムのような用
いる耐熱性繊維よりも低融点で、浄化装置に流入する排
気ガスの温度よりも高い温度で溶融する物質を含有する
液状の接着剤を耐熱性繊維の不織布に含浸させてこれを
積層し、形成されたマットを加熱処理して前記物質を溶
融させ、ついで冷却固化させて前記物質で耐熱性繊維が
接着されたマットとすることによっても行うことができ
る。
本発明で用いるシールマットは、また、加熱膨張性剤、
たとえば、ひる石、膨張性雲母、膨張性黒鉛、真珠岩な
どを、適当量たとえば上記耐熱性繊維100重量部あたり
１〜100重量部含有しているものである。従来において
は、加熱膨張性剤を含有するシールマットを用いた場合
に、特に前記したハニカム触媒破断事故が多かっただけ
に、本発明は、そのようなシールマットを用いる場合に
顕著な効果を奏する。
たとえば、ひる石、膨張性雲母、膨張性黒鉛、真珠岩な
どを、適当量たとえば上記耐熱性繊維100重量部あたり
１〜100重量部含有しているものである。従来において
は、加熱膨張性剤を含有するシールマットを用いた場合
に、特に前記したハニカム触媒破断事故が多かっただけ
に、本発明は、そのようなシールマットを用いる場合に
顕著な効果を奏する。
実施例において滑り層4aは、シールマット４とハニカム
触媒１との間の滑りを良好とする作用をなすものであ
り、本発明においては例えばステンレスやジルコニウム
や銅の如き耐熱性の金属からなる板等を用いて難変形性
のものとして形成される。すなわち、シールマット中の
加熱膨張性剤が加熱膨張した際に、その膨張力をハニカ
ム触媒に局所的に変形伝達する箔の如き部材で滑り層を
形成するのではなく、シールマットの当該膨張力を滑り
層の可及的に広域に伝達分散して金属製ケース内でのシ
ールマットを介したハニカム触媒に対する圧迫力を伝達
する変形は許容する、板や厚シートの如き自己形態支持
性を有する部材にて本発明における滑り層は形成され
る。
触媒１との間の滑りを良好とする作用をなすものであ
り、本発明においては例えばステンレスやジルコニウム
や銅の如き耐熱性の金属からなる板等を用いて難変形性
のものとして形成される。すなわち、シールマット中の
加熱膨張性剤が加熱膨張した際に、その膨張力をハニカ
ム触媒に局所的に変形伝達する箔の如き部材で滑り層を
形成するのではなく、シールマットの当該膨張力を滑り
層の可及的に広域に伝達分散して金属製ケース内でのシ
ールマットを介したハニカム触媒に対する圧迫力を伝達
する変形は許容する、板や厚シートの如き自己形態支持
性を有する部材にて本発明における滑り層は形成され
る。
また本発明において滑り層は、シールマットや滑り層の
熱膨張等の変形による影響がハニカム触媒に及ぶことを
可及的に回避するため、シールマット及びハニカム触媒
とは別体に形成される。ただし、かかる別体状態はエン
ジン等の稼働による排気ガスの浄化が必要とされる段階
までに達成されればよい。従って、装置の組立時にはシ
ールマットと滑り層が一体的に結合していてもよく、か
かる結合は装置の組立作業の簡便化による装置の高能率
生産性の点より好ましい。
熱膨張等の変形による影響がハニカム触媒に及ぶことを
可及的に回避するため、シールマット及びハニカム触媒
とは別体に形成される。ただし、かかる別体状態はエン
ジン等の稼働による排気ガスの浄化が必要とされる段階
までに達成されればよい。従って、装置の組立時にはシ
ールマットと滑り層が一体的に結合していてもよく、か
かる結合は装置の組立作業の簡便化による装置の高能率
生産性の点より好ましい。
前記したシールマット及び滑り層の装置組立時における
一体的結合化とエンジン稼働時等における別体化の達成
は、排気ガスの高温で分解等により消失する通例の有機
ポリマー系接着剤による貼合わせ方式などにより行うこ
とができる。
一体的結合化とエンジン稼働時等における別体化の達成
は、排気ガスの高温で分解等により消失する通例の有機
ポリマー系接着剤による貼合わせ方式などにより行うこ
とができる。
なお滑り層は、前記実施例の如く少なくともシールマッ
トとハニカム触媒との間に設ける必要があるが、本発明
においてはシールマットの両側に設けてもよい。
トとハニカム触媒との間に設ける必要があるが、本発明
においてはシールマットの両側に設けてもよい。
本発明によれば、シールマット及びハニカム触媒とは別
体の耐熱性で難変形性の滑り層を設けたので、耐熱性繊
維からなるシールマットの優れたシール性を活かしなが
ら、外部部材との熱膨張差によるセラミック製ハニカム
触媒の破断事故の発生を低域、ないし無くすことができ
る。
体の耐熱性で難変形性の滑り層を設けたので、耐熱性繊
維からなるシールマットの優れたシール性を活かしなが
ら、外部部材との熱膨張差によるセラミック製ハニカム
触媒の破断事故の発生を低域、ないし無くすことができ
る。
厚さ5mm、幅16cm、常温での厚さ方向の圧縮率が65％
（圧縮状態での厚み;1.75mm）のときの圧縮抵抗が90kgf
/cm2のインタラムマット（商品名、米国3M社製）を、直
径10cm、長さ20cmのセラミック製ハニカム触媒の側周部
に１回巻回して、これをステンレス製の半割ケースの一
方に収容し、次いで他方のケースをその上にかぶせて、
両半割ケース同士の溶接する箇所が接触するまで圧迫し
た。圧迫完了時におけるハニカム触媒とケース内面との
間隙は2.0mmであった。次いで、所定の溶接箇所を溶接
して浄化装置を作製した。この比較例の排気ガス浄化装
置を20Gの加振下で800℃に１時間保持し、次いで振動を
与えずに常温下に５時間保持するヒートサイクルを５回
繰り返したところ、10サンプル中５サンプルにおいてハ
ニカム触媒の中央部での破断がみられた。
（圧縮状態での厚み;1.75mm）のときの圧縮抵抗が90kgf
/cm2のインタラムマット（商品名、米国3M社製）を、直
径10cm、長さ20cmのセラミック製ハニカム触媒の側周部
に１回巻回して、これをステンレス製の半割ケースの一
方に収容し、次いで他方のケースをその上にかぶせて、
両半割ケース同士の溶接する箇所が接触するまで圧迫し
た。圧迫完了時におけるハニカム触媒とケース内面との
間隙は2.0mmであった。次いで、所定の溶接箇所を溶接
して浄化装置を作製した。この比較例の排気ガス浄化装
置を20Gの加振下で800℃に１時間保持し、次いで振動を
与えずに常温下に５時間保持するヒートサイクルを５回
繰り返したところ、10サンプル中５サンプルにおいてハ
ニカム触媒の中央部での破断がみられた。
一方、厚さ4mm、幅16cm、常温での厚さ方向の圧縮率が6
5％のときの圧縮抵抗が90kgf/cm2のインタラムマットに
厚さ0.5mmのステンレス板を貼合わせたもの（800℃のヒ
ートサイクル温度以下（300〜350℃）で分解消失する有
機系接着剤使用）を用い、該ステンレス板の層をハニカ
ム触媒側に向けて使用した以外は前記比較例と同様にし
て本発明の実施例としての浄化装置を得、そのヒートサ
イクル試験を行った。その結果10サンプルのいずれにも
ハニカム触媒に破断は生じなかった。
5％のときの圧縮抵抗が90kgf/cm2のインタラムマットに
厚さ0.5mmのステンレス板を貼合わせたもの（800℃のヒ
ートサイクル温度以下（300〜350℃）で分解消失する有
機系接着剤使用）を用い、該ステンレス板の層をハニカ
ム触媒側に向けて使用した以外は前記比較例と同様にし
て本発明の実施例としての浄化装置を得、そのヒートサ
イクル試験を行った。その結果10サンプルのいずれにも
ハニカム触媒に破断は生じなかった。
図は本発明の実施例の断面図である。 1:セラミック製のハニカム触媒、3:金属製ケース、4:耐
熱性繊維からなるシールマット、4a:滑り層。
熱性繊維からなるシールマット、4a:滑り層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 明正 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 大日日 本電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−135215（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−22615（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−85012（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】耐熱性繊維で形成され、かつ加熱膨張性剤
を含有するシールマットを介してセラミック製のハニカ
ム触媒が金属製ケースに収容されていると共に、前記の
シールマットとハニカム触媒との間にシールマット及び
ハニカム触媒とは別体の耐熱性で難変形性の滑り層が介
在していることを特徴とする滑り層付排気ガス浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263460A JPH0713457B2 (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 滑り層付排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263460A JPH0713457B2 (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 滑り層付排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142316A JPS61142316A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0713457B2 true JPH0713457B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17389812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59263460A Expired - Lifetime JPH0713457B2 (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 滑り層付排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713457B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2932095B2 (ja) * | 1990-10-23 | 1999-08-09 | 株式会社豊田自動織機製作所 | ディーゼル機関の排気ガス浄化装置 |
| FR2776224B1 (fr) * | 1998-03-20 | 2000-05-26 | Kerlane | Pieces de forme minces en fibres minerales, procede et moule pour leur fabrication par aspiration sous vide |
| JP2013181413A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Toyota Motor Corp | 触媒コンバータ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685012U (ja) * | 1979-12-05 | 1981-07-08 | ||
| JPS6032338Y2 (ja) * | 1980-07-14 | 1985-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | モノリス触媒コンバ−タ |
| JPS57135215A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-20 | Suzuki Motor Co Ltd | Holding device for catalyst |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59263460A patent/JPH0713457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61142316A (ja) | 1986-06-30 |
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