JPS58165516A - 排気ガスの処理装置及びその製造方法 - Google Patents
排気ガスの処理装置及びその製造方法Info
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- JPS58165516A JPS58165516A JP4763982A JP4763982A JPS58165516A JP S58165516 A JPS58165516 A JP S58165516A JP 4763982 A JP4763982 A JP 4763982A JP 4763982 A JP4763982 A JP 4763982A JP S58165516 A JPS58165516 A JP S58165516A
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- Japan
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- ceramic molded
- sealing material
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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
- F01N3/2857—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 at least partially made of intumescent material, e.g. unexpanded vermiculite
-
- 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
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
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- F01N2350/00—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
- F01N2350/02—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
- F01N2350/04—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing with means compensating thermal expansion
-
- 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
- F01N2350/00—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
- F01N2350/02—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
- F01N2350/06—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing with means preventing gas flow by-pass or leakage
-
- 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
- F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
- F01N2470/10—Tubes having non-circular cross section
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミックス成形体を用いた排気ガスの処理装
置およびその製造方法に：ｌｌ］するものである。排気
ガス浄化用のハニカム状のｔ′ラミックス製七ノリステ
ック触媒担体とか排気ガス中−の微粒子を捕集する為の
しラミックス多孔！：【成形体等においては、それらの
成形体を保護する為にその外周部に金属容器が被覆され
ている。そしてセラミックス成形体と金属容器との間に
膨張性シール材を介在させている。この膨張性シール材
により金属容器とセラミックス成形体の熱膨張の差ある
いはセラミックス成形体に伝達される振動等を吸収して
いる。かかる膨張性シール材としてはバーミー１．Ｌラ
イト等の膨張性鉱物、ガラス繊維等の補強材をゴムラテ
ックス等の結合剤で固めた、シート状、あるいは紐状の
ものが用いられている。この膨張性シール材は加熱によ
りバーミキュライト等の膨張性鉱物の層状１造の層の間
が膨張し数倍〜土−数倍に膨張する。この竺脹性シール
材はこのバーミキュライト等の膨張ＱＢ物の熱による膨
張を利用したものである。従って、この膨張性シール材
を用いた装置は排気ガスの熱により加熱され、膨張性シ
ール材中のバーミキュライトが膨張し、すなわち膨張性
シール材が膨張し金属容器とセラミックス成形体の間に
みつに充填された状態で介在する。
置およびその製造方法に：ｌｌ］するものである。排気
ガス浄化用のハニカム状のｔ′ラミックス製七ノリステ
ック触媒担体とか排気ガス中−の微粒子を捕集する為の
しラミックス多孔！：【成形体等においては、それらの
成形体を保護する為にその外周部に金属容器が被覆され
ている。そしてセラミックス成形体と金属容器との間に
膨張性シール材を介在させている。この膨張性シール材
により金属容器とセラミックス成形体の熱膨張の差ある
いはセラミックス成形体に伝達される振動等を吸収して
いる。かかる膨張性シール材としてはバーミー１．Ｌラ
イト等の膨張性鉱物、ガラス繊維等の補強材をゴムラテ
ックス等の結合剤で固めた、シート状、あるいは紐状の
ものが用いられている。この膨張性シール材は加熱によ
りバーミキュライト等の膨張性鉱物の層状１造の層の間
が膨張し数倍〜土−数倍に膨張する。この竺脹性シール
材はこのバーミキュライト等の膨張ＱＢ物の熱による膨
張を利用したものである。従って、この膨張性シール材
を用いた装置は排気ガスの熱により加熱され、膨張性シ
ール材中のバーミキュライトが膨張し、すなわち膨張性
シール材が膨張し金属容器とセラミックス成形体の間に
みつに充填された状態で介在する。
しかしながら、これらの排気ガスの処理装置においては
その膨張性シール材が高温、振動あるいは排気ガスの脈
圧等により排気ガスを受ける側の膨張性シール材が剥離
し、長時間後には膨張性シール材がなくなり、シール効
果が無くなってしまうという不都合があった。
その膨張性シール材が高温、振動あるいは排気ガスの脈
圧等により排気ガスを受ける側の膨張性シール材が剥離
し、長時間後には膨張性シール材がなくなり、シール効
果が無くなってしまうという不都合があった。
本発明はこれらの不都合を克服するもの（−１膨張性シ
ール材が飛散しない耐久性のあるものとしたものである
。そしてこの目的を達成する為に、本発明においては、
排気ガスの入口側の表面部分１〜１５ｍ５＋の幅におい
て無機結合剤を含浸させ、膨張性シール材の剥離を防止
したものである。この本発明の特門をなす膨張性シール
材は排気ガス側の側面が無−、−合剤で強固に結合して
いるため、排気ガスの脈圧、振動等により飛散しない。
ール材が飛散しない耐久性のあるものとしたものである
。そしてこの目的を達成する為に、本発明においては、
排気ガスの入口側の表面部分１〜１５ｍ５＋の幅におい
て無機結合剤を含浸させ、膨張性シール材の剥離を防止
したものである。この本発明の特門をなす膨張性シール
材は排気ガス側の側面が無−、−合剤で強固に結合して
いるため、排気ガスの脈圧、振動等により飛散しない。
また、無機結合剤を含まない他の部分においては１分な
膨張性を有している為に気密に保つことｂ（゛きる。
膨張性を有している為に気密に保つことｂ（゛きる。
従つＣ１本発明のｊ〕１気ガスの処理装置は金属容器と
ヒラミックス成形体の間を確実にシールするとハに、長
期間に波ってそのシール効果を維持できるものである。
ヒラミックス成形体の間を確実にシールするとハに、長
期間に波ってそのシール効果を維持できるものである。
本発明においＵ 、ｔラミックス成形体とは、排気ガス
触媒担体のしラミックス成形体であるモノリスチーツク
成形体あるいは排気ガス中の微粒子を浄化づる為のフィ
ルターとして用いられる多孔性のセラミックス成形体等
である。又金属容器とはこれらの外周部を覆い機械的に
保護しているもので、カバーの役割をする。又膨張性シ
ール材とはバーミキュライト等の発泡性鉱物を含むシー
ル材をいう。この膨張性シール材としては１００％バー
ミキ１ライトのみで形成されているものでも、バーミキ
ュライトと共にガラスｍ雑、金１１１ＮＩ等の補強材あ
るいは、それらにゴムラテックス等の結合剤を含浸して
、取扱い時の容易性をねらったシール材も含まれる。金
属容器と、セラミックス成形体の間には、イの他ワイ１
アメッシュ等の金属繊維でできたクッション材を挿入す
ることらできる。排気ガスの当る側に含浸される無機結
合剤どしては、水ガラス、コロイダルシリｈ、アルミナ
ゾル、「チルシリケート、リチウムシリグー１−等であ
る。
触媒担体のしラミックス成形体であるモノリスチーツク
成形体あるいは排気ガス中の微粒子を浄化づる為のフィ
ルターとして用いられる多孔性のセラミックス成形体等
である。又金属容器とはこれらの外周部を覆い機械的に
保護しているもので、カバーの役割をする。又膨張性シ
ール材とはバーミキュライト等の発泡性鉱物を含むシー
ル材をいう。この膨張性シール材としては１００％バー
ミキ１ライトのみで形成されているものでも、バーミキ
ュライトと共にガラスｍ雑、金１１１ＮＩ等の補強材あ
るいは、それらにゴムラテックス等の結合剤を含浸して
、取扱い時の容易性をねらったシール材も含まれる。金
属容器と、セラミックス成形体の間には、イの他ワイ１
アメッシュ等の金属繊維でできたクッション材を挿入す
ることらできる。排気ガスの当る側に含浸される無機結
合剤どしては、水ガラス、コロイダルシリｈ、アルミナ
ゾル、「チルシリケート、リチウムシリグー１−等であ
る。
含浸する幅は最低１１ＩＩ１１最高１５ｍａ＋程度が良
い。
い。
１１１−以下では膨張性シール材の表面飛散を防」ｌり
るのに効果が十分でない。又１５ｍｍ以上含浸づる場合
にはシール材の飛散を防ＩＦできるが膨張性シール材に
要求される膨張性能、シール効果が劣る５゜排気ガス処
理装置の製造７ｊ沫には、まずセラミックス成形体に排
気ガスの当る側面に１−１５ ｎ１ｌｌ＋に無機結合剤
を含浸させた膨張性シール材を巻きつける。さらに必要
に応じでは、イの排気ガスの膨張性シール材の後にワイ
セメッシュを巻きイ」番ノる。その次に膨張性シール材
およびワイ）フメッシュを巻き付けたセラミックス成形
体を金属容器に収納し、排気ガス処理装置を製造するこ
とができる。ここにおいて、膨張性シール材に無機結合
剤を含浸した後１時間以内にしラミックス成形体に巻き
付けて挿着さぼる必要がある。１ト、１間以１経過した
ものについては膨張性シール材の柔軟↑りが失われてし
よい、Ｌ−ラミックス成形体に巻き付ジノるのが困難と
なる。又シール効果もＦ分でなくなる。
るのに効果が十分でない。又１５ｍｍ以上含浸づる場合
にはシール材の飛散を防ＩＦできるが膨張性シール材に
要求される膨張性能、シール効果が劣る５゜排気ガス処
理装置の製造７ｊ沫には、まずセラミックス成形体に排
気ガスの当る側面に１−１５ ｎ１ｌｌ＋に無機結合剤
を含浸させた膨張性シール材を巻きつける。さらに必要
に応じでは、イの排気ガスの膨張性シール材の後にワイ
セメッシュを巻きイ」番ノる。その次に膨張性シール材
およびワイ）フメッシュを巻き付けたセラミックス成形
体を金属容器に収納し、排気ガス処理装置を製造するこ
とができる。ここにおいて、膨張性シール材に無機結合
剤を含浸した後１時間以内にしラミックス成形体に巻き
付けて挿着さぼる必要がある。１ト、１間以１経過した
ものについては膨張性シール材の柔軟↑りが失われてし
よい、Ｌ−ラミックス成形体に巻き付ジノるのが困難と
なる。又シール効果もＦ分でなくなる。
以下、実施例にＪ、り説明する。ここでは排気ガス浄化
用触媒担体を用いて排気ガス処理装置を製造した。
用触媒担体を用いて排気ガス処理装置を製造した。
まずセラミックス成形体として断面四辺形の多数の貫通
孔をもつ蜂の巣状のモノリスティックセラミックス成形
体１を従来と同様に製造した。そしてこれに触媒を担持
させた。次に幅２５１１、厚さ３．５ｍｍの膨張性シー
ル材をバーミキュライト、ガラス繊ｎおよびゴムラテッ
クスで成形した。その−側ｌＮ５ＩＩＩＩ１１に水ガラ
スを含浸させセラミックス成形体の全面に近い側同部に
この膨張性シール材２を巻き付けた。さらに、後〒に近
い残りのセラミックス成形体の側周部にワイヤメッシュ
３を巻き付けた。これを２分割した 板製の金属容器４
に収め、溶接して２分割された金属容器４を結合させ排
気ガス処Ｉｌｌ装置を製造した。次に排気ガス処理装置
の膨張性シール材２の耐久性および性能をみるために、
排気１１６００ｃｃ、４リイクル、４気筒のガソリンエ
ンジンを使用し、丁キシーストパイプ１−の位置に上記
排気ガス処理装置ｔ ４接合した。次にこのエンジンを
５２０ Ｏｒ、ｐ、ｍ、の最高負荷で１０分間運転し、
つづいて燃料供給をｌずに電気モータによりエンジンを
５’２０Ｏｒ、ρ。
孔をもつ蜂の巣状のモノリスティックセラミックス成形
体１を従来と同様に製造した。そしてこれに触媒を担持
させた。次に幅２５１１、厚さ３．５ｍｍの膨張性シー
ル材をバーミキュライト、ガラス繊ｎおよびゴムラテッ
クスで成形した。その−側ｌＮ５ＩＩＩＩ１１に水ガラ
スを含浸させセラミックス成形体の全面に近い側同部に
この膨張性シール材２を巻き付けた。さらに、後〒に近
い残りのセラミックス成形体の側周部にワイヤメッシュ
３を巻き付けた。これを２分割した 板製の金属容器４
に収め、溶接して２分割された金属容器４を結合させ排
気ガス処Ｉｌｌ装置を製造した。次に排気ガス処理装置
の膨張性シール材２の耐久性および性能をみるために、
排気１１６００ｃｃ、４リイクル、４気筒のガソリンエ
ンジンを使用し、丁キシーストパイプ１−の位置に上記
排気ガス処理装置ｔ ４接合した。次にこのエンジンを
５２０ Ｏｒ、ｐ、ｍ、の最高負荷で１０分間運転し、
つづいて燃料供給をｌずに電気モータによりエンジンを
５’２０Ｏｒ、ρ。
ｍ、で回転させ１０分間運転する。これを交Ｈに繰り返
し５００時間の耐久性試験を行むつｊＪｏこの５００時
間の耐久性試験において本実施例において得られた排気
ガス処理装置の膨張性シール祠２の飛散あるいは排気ガ
スのシールちれという不都合が全くみられなかった。こ
れに対して、無機結合剤を含浸しない甲に膨張性シール
材だ１ノを用いたものについては５００時間で金属性容
器に接した側のシール材竺飛散し厚さ３Ｉｌ１ｍ！！ｉ
＋麿の隙間が形成されてしまいレール効果がなくなって
いた。
し５００時間の耐久性試験を行むつｊＪｏこの５００時
間の耐久性試験において本実施例において得られた排気
ガス処理装置の膨張性シール祠２の飛散あるいは排気ガ
スのシールちれという不都合が全くみられなかった。こ
れに対して、無機結合剤を含浸しない甲に膨張性シール
材だ１ノを用いたものについては５００時間で金属性容
器に接した側のシール材竺飛散し厚さ３Ｉｌ１ｍ！！ｉ
＋麿の隙間が形成されてしまいレール効果がなくなって
いた。
１１ｔｌ１１．’。
又膨張性シール材すさてに無機結合剤を含浸させたもの
においては、飛散は少なかったが膨張性シール材の圧密
化され薄くなった部分を通じて＋Ｊ１気ガスが漏れた。
においては、飛散は少なかったが膨張性シール材の圧密
化され薄くなった部分を通じて＋Ｊ１気ガスが漏れた。
もれた量は全排気ガスの約２％（・あり、漏れた和だけ
ｌｊｌ気ガスの浄化′力采が低誠する。
ｌｊｌ気ガスの浄化′力采が低誠する。
図は本発明の一実施例である排気ガス処理装置の 部金
属容器を開いた斜視図である。図中、符号１はセラミッ
クス成形体、２は膨張性シール材、３３はワイＸ７メツ
シユ、４は金属容器を示す。 特許出願人 トヨタ自動車■宸株式会社代理人 弁理
士 大 川 宏
属容器を開いた斜視図である。図中、符号１はセラミッ
クス成形体、２は膨張性シール材、３３はワイＸ７メツ
シユ、４は金属容器を示す。 特許出願人 トヨタ自動車■宸株式会社代理人 弁理
士 大 川 宏
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）排気ガス浄化用のハニカム状の触媒担体、打］気
ガス中の微粒子捕集用の多孔質セラミックス成形体等の
セラミックス成形体とこのセラミックス成形体の外周を
覆う金属容器と、このセラミックス成形体と金属容器の
間に介在する無Ｉ１発泡体を含む膨張性シール材とより
なる排気ガス処理装置において、排気ガス人［ｌ側の膨
張性シェル材の一端より、１１１１１１１〜１５ｍｍの
厚さを無機結合剤で含浸結合させたことを特徴とする排
気ガス処理装置。 （２）無機結合剤は水がラス°、コロイダルシリカ１、
ノ？ルミナゾル、Ｊ、チルシリフート、リチウムシリケ
ート、燐酸））ル゛ミニウム等であるＶＩＦＦ請求の範
囲第１項記載の装置 に３）排気ガス処理装置のハニカム潰の触媒担体、ある
いはＩＪＦ気カス中の微校了捕策用多孔質しラミックス
成形体の側周Ｂｉ＋に烈ＩＲ泡体を含む紐状あるいはシ
ート状の膨張性シール材をその側周部に配置する工程と
、゛該膨張性シール材が巻かれたしラミックス成形体を
金属容器に挿入しセラミックス成形体と金属容器に膨張
性シール材を介在さＵる工程とよりなる□排気ガス処理
装置の製造方法において上記膨張性シール材は排気ガス
が当る面となる紐状の一側端にそって厚さ１ｍｍ〜１５
ｎ＋ｍの間隔に液状無機結合剤を含浸したものであるこ
とを特徴とする排気ガス処理装置の製造す法。 （４）液状無機結合剤は水ガラス、コロイダルシリカ、
アルミナシＪし、■チル−シリゲート、燐酸アルミニウ
ム等を含む液体である特許請求の範囲第３項記載の製造
方法。 （５）膨張性シール材に液状結合剤を含浸させたのち１
時間以内に￥の膨張性シール材をセラミックス成形体側
周部にＩｉ！置し、金属容器中に配置する特許請求の範
囲第３項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4763982A JPS58165516A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 排気ガスの処理装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4763982A JPS58165516A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 排気ガスの処理装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165516A true JPS58165516A (ja) | 1983-09-30 |
Family
ID=12780804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4763982A Pending JPS58165516A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 排気ガスの処理装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165516A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750251A (en) * | 1987-02-13 | 1988-06-14 | General Motors Corporation | Mat support/substrate subassembly and method of making a catalytic converter therewith |
| EP0366484A2 (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Erosion resistant mounting composite for catalytic converter |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4763982A patent/JPS58165516A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750251A (en) * | 1987-02-13 | 1988-06-14 | General Motors Corporation | Mat support/substrate subassembly and method of making a catalytic converter therewith |
| EP0366484A2 (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Erosion resistant mounting composite for catalytic converter |
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