JPH07197814A

JPH07197814A - 排気ガス浄化用コンバーター

Info

Publication number: JPH07197814A
Application number: JP35382793A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakashita; 敬一阪下; Atsushi Takeda; 敦竹田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-01

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】シール層が高温排気ガスにより浸食されるこ
となく、長時間の使用に耐えることができる排気ガス浄
化用コンバーターを提供する。【構成】板状のセラミックファイバーを気密シート３
２の中に入れ、内部を減圧することにより厚みを減少さ
せ、該セラミックファイバーの嵩密度を０．１０〜０．
４０ｇ／ｃｍ³とするとともに、触媒保持体４とシェル
２１，２２の組みたて後のクリアランスの１．０〜２．
５倍の厚みとしたのち前記気密シートを密閉しファイバ
ーシール体とし、その後、その気密シートの端面及びそ
の周辺をステンレス製ワイヤーメッシュにより補強し、
この補強したファイバーシール体を前記触媒保持体とシ
ェルの間に配置し、加圧組付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用コンバ
ーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すごとく、主として車両
に搭載する排気ガス浄化用コンバーター９においては、
触媒保持体９４と該触媒保持体９４の外方を覆う金属製
のシェル９２と、両者の間に配置した緩衝シール材９３
とよりなる。上記触媒保持体９４には白金等の触媒が担
持されている。触媒保持体９４としては、例えばその断
面をハニカム状に成形したコージェライト担体やメタル
担体を用いる。なお、図４において、符号９１０は排気
パイプ９５取付用のフランジである。

【０００３】次に、上記緩衝シール材９３は、図５に示
すごとく、金属ネット９３１により外周部分を補強した
無機シート９３２を用いる。無機シート９３２はバーミ
キュライトとセラミックファイバーとの混合物をシート
状に成形したものである。上記緩衝シール材９３は、自
動車の走行中等において触媒保持体９４が外周の金属製
のシェルと当接した際の損傷を防ぎ、また、シェル９２
と触媒保持体９４との間から排気ガスがリークすること
を防ぐために用いられている。また、近年金属ネット９
３１を用いる事なく、無機シート９３２のみを用いたコ
ンバータも用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記セ
ラミックファイバー層は、高温排気ガスの風圧により徐
々に浸食されてしまう。このため、シェルと触媒保持体
との間に隙間ができ、セラミックファイバー層はシール
材としての役目を果たさなくなる。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑み、セラミッ
クファイバー層が高温排気ガスにより浸食されない排気
ガス浄化用コンバーターを提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、触媒保持体と
該触媒保持体の外方を覆うシェルと、両者の間に配置し
たセラミックファイバー層よりなる、排気ガス浄化用コ
ンバーターに於いて、断熱シール材である前記セラミッ
クファイバー層の排気ガスと接する端面及びその周辺を
ステンレス製ワイヤーメッシュで補強してなることを特
徴とする排気ガス浄化用コンバーターにある。

【０００７】まず、上記触媒保持体としては、例えばハ
ニカム状のものを用いる。また、上記触媒保持体は、例
えばコージェライト、アルミナまたはクロム系ステンレ
ス等により作成する。また、上記シェルは、例えば断面
が長円形、円形の筒である。また、上記シェルは、例え
ば金属製である。また、上記セラミックファイバー層は
気密シートで被覆されたものを用いることができるもの
である。この気密シートは、後述のごとく、セラミック
ファイバーをシェルの間に容易に埋没するため、あるい
はセラミックファイバーを触媒保持体に容易に巻き付け
るために用いられたものである。また、上記構造のコン
バーターは、自動車製造工場において排気ガスパイプに
接続される。そして、試運転の際には高温度の排気ガス
によって、上記気密シートは焼却されてしまう。或い
は、上記気密シートはコンバーターを排気ガスパイプに
接続する前に焼却しても良い。

【０００８】次に、上記セラミックファイバー層の製作
においては、板状のセラミックファイバーを気密シート
よりなる袋の中に入れてファイバーシール体となし、次
いで、該ファイバーシール体の内部を減圧し、気密シー
トの開口部をホットメルトや接着剤等により貼り合わ
せ、完全密閉する。あるいは、上記セラミックファイバ
ーを熱融着フィルムで上下から挟み、次いで内部を減圧
しながら該セラミックファイバー層の周囲をホットメル
トにより貼り合わせ、完全密閉し、ファイバーシール体
となす。これにより、上記セラミックファイバー層の厚
みが減少する。

【０００９】前記ファイバーシール体の組み付け前厚み
は、触媒保持体とシェルとのクリアランスの１．０〜
２．５倍の厚さにしなけれはならない。上記ファイバー
シール体の組み付け前厚みが上記クリアランスの１倍未
満、即ち薄いと、コンバーター組立後の取り扱い、輸送
時に、触媒保持体の位置がずれてしまったり、セラミッ
ク製の触媒保持体の場合、まれには、破損してしまう為
である。また、２．５倍を越える厚さの場合は前述した
如く、組立ての作業性が極めて悪くなるばかりか、セラ
ミックファイバー層が崩れてしまうからである。

【００１０】また、この減圧密閉時のセラミックファイ
バーの嵩密度は、０．１０〜０．４０ｇ／ｃｍ³の範囲
でなければならない。嵩密度が小さすぎると、セラミッ
クファイバーの復元力が弱く、自動車のエンジン振動ま
たは走行振動により、触媒保持体４が踊り、セラミック
ファイバー層が粉化したり、摩滅するばかりでなく、排
気ガスが、セラミックファイバー層を貫通してしまうか
らである。逆に、嵩密度が大きすぎると、後工程である
加圧組立時の圧力でセラミックファイバー自体が圧壊し
たり、触媒保持体が、破損、変形してしまうからであ
る。

【００１１】次に、上記気密シートにより厚みを薄くし
たセラミックファイバーの端面及びその周辺をステンレ
ス製ワイヤーメッシュで補強する。次に、この補強され
たセラミックファイバーを触媒保持体にまきつけたの
ち、上シェルと下シェルを当て、上下より加圧して、上
シェルと下シェルを密着させ、シェルの外周部をクリン
チ加工したり、ボルト・ナットにて固定する。

【００１２】次に、前記のごとく、上記気密シートは上
記排気ガス浄化用コンバーターの製作終了後に加熱焼却
することもできる。また、排気ガス浄化用コンバーター
が車両等へ組付けられた際においても、上記気密シート
の一部または全部が残留していても構わない。

【００１３】上記セラミックファイバーはアルミナ繊
維、シリカ−アルミナ繊維、シリカ繊維の不織布から選
ばれる材料によりなることが好ましい。これらはいずれ
も耐熱性に優れた物質である。さらに、上記セラミック
ファイバーは材料コストを考慮して、高温となる触媒保
持体側に高価ではあるがより耐熱性に優れたアルミナ繊
維を配し、その外側の低温側に若干耐熱性に劣るが安価
なシリカ−アルミナ繊維を配する等の２層構造とするこ
とができる。

【００１４】また、上記気密シートは、シリコン樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、アイオノマー樹脂等の
有機合成シートを用いる。特に、シェル内へのファイバ
ーシール体の組付けが更に容易に行われるためには、気
密シートの表面が良好な潤滑性を有することが好まし
い。即ち、上記気密シートは、表面の摩擦係数の低い材
料を用いることが好ましい。かかる点より、上記の気密
シートの材料の中でポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ア
イオノマー樹脂が最も好ましい。また、上記気密シート
の外面に潤滑油等をコーティングし、潤滑性を増加させ
る事も効果的である。

【００１５】

【作用及び効果】本発明の製造方法による排気ガス浄化
用コンバーターにおいては、触媒保持体とシェルとの間
にシール層としてセラミックファイバー層が設けられ
る。さらに、そのセラミックファイバー層は排気ガスと
接する端面及びその周辺をステンレス製ワイヤーメッシ
ュで補強されている。このため、上記セラミックファイ
バー層には直接高温の排気ガスが吹きつけることがな
く、これによる浸食もなくなる。上記のごとく、本発明
によれば、シール層が高温で劣化することのない排気ガ
ス浄化用コンバーターを提供することができる。

【０００６】

【実施例】

（実施例１）まず、本発明の排気ガス浄化用コンバータ
ーを、図１を用いて説明する。図１に示すごとく、本例
の排気ガス浄化用コンバーター１は、触媒保持体４と、
該触媒保持体４の外方を覆うシェル２と、両者の間に配
置したセラミックファイバー層３１とよりなり、上記セ
ラミックファイバー層３１は、気密シート３２により被
覆されている。そして、上記セラミックファイバー層３
１は、触媒保持体４側をアルミナファイバー、シェル側
をシリカ−アルミナセラミックファイバーの２層構造、
上記気密シート３２はポリエチレン、上記触媒保持体４
はコージェライトよりなる。このセラミックファイバー
層３１にはステンレス製ワイヤーメッシュ５が取付けて
ある。なお、符号３９は、上記セラミックファイバー層
３１を配置する際に生じた継目である。上記シェル２は
上シェル２１と下シェル２２とからなる。上記上シェル
２１と下シェルと２２は、共に断面が半長円形の殻であ
る。その両端には、ボルト穴２１１を有するフランジ２
１０、２２０が設けられている。また、上記触媒保持体
４は、断面が格子状のハニカム体である。上記断面は長
円で、その大きさは、長径が１５０ｍｍ、短径が１００
ｍｍである。本例の排気ガス浄化用コンバーター１にお
いては、触媒保持体４とシェル２との間にシール層とし
て、セラミックファイバー層３１を配設している。ま
た、上記セラミックファイバー層３１は気密シート３２
で被覆され、さらに、気密シート３２の端面及びその周
辺をステンレス製ワイヤーメッシュで補強されている。
これにより、耐熱性に優れ、高温排気ガスにより浸食さ
れないセラミックファイバー層３１ができる。

【０００７】次に、本例の排気ガス浄化用コンバーター
の製作方法を示す。図２（Ａ）に示すごとく、短辺１０
０ｍｍ、長辺４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、嵩密度０．１
０ｇ／ｃｍ³の板状のセラミックファイバー３１を準備
する。上記セラミックファイバー３１には端部に凹状係
合部３１０、及び該凹状係合部３１０に噛合させる凸状
係合部３１１を設ける。一方、図２（Ｂ）に示すごと
く、ポリエチレンよりなる熱融着フィルム３２を準備す
る。次いで、図２（Ｃ）の示すごとく、セラミックファ
イバー３１を上下から熱融着フィルム３２で挟み、これ
を真空パック装置により、内部を減圧すると同時に、セ
ラミックファイバー３１の周囲のフィルム３２をホット
メルトにより貼り合わせ、完全密閉する。次いで、フィ
ルムの余分な部分を切断する。これにより、図２（Ｄ）
に示すごとく、セラミックファイバー３１の厚みが減少
し、厚み１０ｍｍ、嵩密度０．２５ｇ／ｃｍ³となるフ
ァイバーシール体３ができる。次いで、ファイバーシー
ル体３の長辺方向の両側端面及びその周辺１５ｍｍの範
囲であって、ファイバーシール体３が触媒保持体４、上
シェル２１及び下シェル２２と接する面にステンレス製
ワイヤーメッシュを取り付ける。ワイヤーメッシュの種
類としては、例えば、ＳＵＳ３０４（２００メッシュ）
やＳＵＳ４３１（３００メッシュ）を使用することがで
きる。この後、ファイバーシール体３の外面に潤滑油を
コーティングする。次に、図３（Ａ）に示すごとく、触
媒保持体４を上記ファイバーシール体３の上に載置す
る。次いで、図３（Ｂ）に示すごとく、該ファイバーシ
ール体３を触媒保持体４の周囲に環状に被覆する。この
時、上記セラミックファイバー３１の両端の凹状係合部
３１０と凸状係合部３１１を互いに噛合させる。この部
分が継目３９である。次いで、図３（Ｃ）に示すごと
く、上記ファイバーシール体３を下シェル２２の上部に
置く。更にファイバーシール体３の上に上シェル２１を
載置し加圧する。その後、フランジのボルト穴にボルト
を挿入し、上シェル２１と下シェル２２とを固定する
（図１）。上記のごとく、本例によれば、セラミックフ
ァイバー３１に損傷を与えることなく、セラミックファ
イバー３１を容易にシェル２と触媒保持体４との間に取
付けることができ、排気ガス浄化用コンバーター１を容
易に製作することができる。尚、このときの、触媒保持
体４とシェル２のクリアランスは６ｍｍである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造される排気ガス浄化用コンバ
ーターの断面斜視図。

【図２】実施例１の製作方法の説明図。

【図３】図２に続く、実施例１の製作方法の説明図。

【図４】従来における排気ガス浄化用コンバーターの縦
断面図。

【図５】従来における排気ガス浄化用コンバーターの緩
衝シール材の構成図。

【符号の説明】

１：排気ガス浄化用コンバーター２：シェル２１：
上シェル２２：下シェル３：ファイバーシール体
３１：セラミックファイバー層３２：気密シート
４：触媒保持体５：ステンレス製ワイヤーメッシュ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒保持体と該触媒保持体の外方を覆う
シェルと、両者の間に配置したセラミックファイバー層
よりなる、排気ガス浄化用コンバーターに於いて、断熱シール材である前記セラミックファイバー層の排気
ガスと接する端面及びその周辺をステンレス製ワイヤー
メッシュで補強してなることを特徴とする排気ガス浄化
用コンバーター。