KR20010095154A - 셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리 - Google Patents

셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR20010095154A
KR20010095154A KR1020010016822A KR20010016822A KR20010095154A KR 20010095154 A KR20010095154 A KR 20010095154A KR 1020010016822 A KR1020010016822 A KR 1020010016822A KR 20010016822 A KR20010016822 A KR 20010016822A KR 20010095154 A KR20010095154 A KR 20010095154A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell structure
cell
compressive
container
metal
Prior art date
Application number
KR1020010016822A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100401908B1 (ko
Inventor
야마다도시오
히지까타도시히꼬
이치까와유끼히토
Original Assignee
시바타 마사하루
니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시바타 마사하루, 니뽄 가이시 가부시키가이샤 filed Critical 시바타 마사하루
Publication of KR20010095154A publication Critical patent/KR20010095154A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100401908B1 publication Critical patent/KR100401908B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Buffer Packaging (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 발명은 촉매 컨버터 등의 실용 온도 범위 내에서, 금속 용기 내의 셀 구조체에 대한 압축 면압(面壓)의 변동이 작고, 면압 분포를 균일하게 하여 셀 구조체의 파손을 방지하는 셀 구조체 수납 용기와 그 어셈블리를 제공한다.
셀 구조체 수납 용기는 셀 구조체(14)를 금속 용기(11) 내에 수납하여 이루어진다. 셀 구조체(14)의 외주부와 금속 용기(11)의 사이에 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료(15)를 압축 상태로 배치하는 것에 의해 셀 구조체(14)를 금속 용기(11) 내에 파지하고, 압축 탄성 재료(15)는 세라믹 섬유, 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 포함하는 내열성 저열팽창성 재료로 구성되어 실용 온도 범위 내에서 크게 증감을 일으키지 않는 압축 특성을 지니며, 또한 셀 구조체(14)의 외주부에 작용하는 압축력은 크게 변동하지 않고, 셀 구조체(14)의 외주부 전체에 실질적으로 균일하게 작용한다.

Description

셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리{CONTAINER FOR RECEIVING CELL STRUCTURE AND ASSEMBLY THEREOF}
본 발명은 셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리에 관한 것으로, 내연 기관의 배기 가스 정화용, 탈취용 촉매 담체 또는 필터, 혹은 촉매 작용을 이용하는 화학 반응 기기, 예컨대 연료 전지용 개질기 등에 이용되는 촉매용 담체 또는 필터에 적용할 수 있다.
최근의 배기 가스 규제 강화에 따라, 엔진 자체로부터 하이드로카본류(HC), 일산화탄소(CO), 질소 산화물(NOx) 등의 유해 물질의 배출량을 저감하는 개량이 이루어지고 있는 한편, 현재에 주류로 되어 있는 삼원 촉매 쪽의 개량도 진행되어 양방의 효과로 유해 물질의 배출량은 저감되고 있다.
그러나, 이러한 배기 가스 규제 강화에 따른 개량이 진행됨에 따라서, 엔진운전 주행 상태의 전반적으로 배출물이 저감되어, 엔진의 시동 직후에 배출되는 유해 물질의 양이 부각되어 왔다. 예컨대, 미국의 규제 주행 사이클인 FTP-75 사이클에 있어서는, 엔진 시동 직후의 140초간의 Bag-1 모드에서 전주행 사이클로 배출되는 총 배출량의 60∼80%가 배출되고 있다. 이것은, 특히 엔진 시동 직후(Bag-1A)에는 배기 가스 온도가 낮기 때문에 촉매가 충분히 활성화되지 않아서, 유해 물질이 정화되지 않은 채 촉매를 통과하기 때문이었다.
또한, 엔진 시동 직후에는 연소 상태도 안정되지 못하고, 삼원 촉매의 정화 성능을 좌우하는 중요한 요소인 배기 가스의 공연비(A/F), 즉 배기 가스 중의 산소량의 비율이 변동하고 있는 것도 원인으로 되고 있다. A/F가 14.7인 이론 공연비로 되었을 때에 촉매는 가장 효과적으로 정화 성능을 발휘한다. 촉매로서는, 셀 구조체의 하나인 세라믹 벌집형 구조체의 셀 격벽 표면에 넓은 표면적을 지니는 미세 구멍 구조의 γ알루미나를 유지하고, 그 알루미나에 촉매 성분인 백금, 팔라듐, 로듐 등의 귀금속 성분을 넣은 것이 일반적으로 사용되고 있다.
이 때문에, 엔진 시동 직후의 촉매의 온도를 빠르게 상승시키기 위해 촉매의 위치를 가능한 한 엔진에 가깝게 하여 배기 가스 온도가 높은 장소에 촉매를 두거나, 촉매 자체의 열 용량을 내리기 위해 셀 격벽을 얇게 하거나, 빠르게 배기 가스의 열을 흡수하고 촉매와 배기 가스의 접촉 면적을 늘리기 위해서 담체의 셀 밀도를 늘리거나 하는 고안이 행해지고 있다.
엔진 쪽에서는 A/F를 가능한 한 빨리 이론 공연비에 도달시키는 개량이 이루어지고 있다. 또한, 촉매에서는, A/F의 변동을 가능한 한 작게 하기 위해서 촉매작용의 기능을 지니는 백금, 로듐, 팔라듐의 귀금속과 함께 산화세륨이나 지르코니아 등을 가하여, 배기 가스 중의 산소를 저장 및 이탈시키고 있다. 이들 귀금속이나 산소 저장 물질은 담체의 다공질 셀 격벽(리브) 표면에 위치되어 있는 γ알루미나층의 미세공 내에 분산되어 존재하고 있다.
촉매용 벌집형 구조체로서는 고내열성 및 저열팽창성의 세라믹인 코데라이트(cordierite)질 재료가 주류이며, 벌집형 구조체의 셀 구조는 자동차 배기 가스 정화 촉매용 담체로서 이용되는 경우에는 셀 형상이 정방형인 것이 일반적이지만, 그 외에 직사각형, 삼각형, 육각형, 환형 등도 존재한다. 더욱이, 내열성 스테인리스 압연박을 굴곡시킨 것과 평판형인 것을 조합하여 주름진 형상으로 와인딩된 금속제의 벌집형 구조체도 있으며, 이 경우에 셀 형상은 정현파(正弦波) 형상이 된다.
자동차 배기 가스 정화 촉매용 담체의 셀 격벽 두께는 주류가 약 0.11 mm∼0.17 mm이고 셀 밀도가 300∼1200 cpsi(cells per square inch)이지만, 더욱 격벽을 얇게 한 것으로 0.02 mm∼0.10 mm인 것도 존재한다. 열 교환기 용도로는 1200 cpsi 이상의 고밀도의 셀 구조인 것도 존재한다. 셀 격벽 두께와 셀 밀도로 셀 구조가 규정된다. 셀 밀도는 통상 cpsi로 표시되며, 예컨대 여기서 셀 밀도 400 cpsi란 1 평방 인치당 400개의 셀이 존재하는 것을 의미한다. 셀 격벽 두께는 리브 두께라고도 불리며, 종래에는 mil 단위로 표시되어 왔다. 1 mil은 1000분의 1 inch로 약 0.025 mm이다.
종래, 버미큐라이트(vermiculite)를 포함한 가열 팽창성 재료의 매트로 셀구조체를 파지하고 금속 용기 내에 캐닝(canning)하는 것이 행해지고 있지만(미국 특허 제5,207,989호, 미국 특허 제5,385,873호 참조), 이 경우 가열 팽창에 의해 압축 면압이 급격히 증대되기 때문에, 벽이 얇은 벌집형 구조체 등의 셀 구조체에서는 구조체 강도가 낮아 급증한 압축 면압이 구조체 강도(아이소스태틱 강도)를 상회하는 사태가 일어나기 쉬워 셀 구조체가 파손될 가능성이 높아진다. 또한, 가열 팽창성 매트는 800℃를 넘는 부근에서부터 급격히 압축 특성이 떨어지기 시작하기 때문에, 1000℃ 부근이 되면 압축 면압이 없어져서 셀 구조체를 파지할 수 없게 된다. 이에 대하여, 버미큐라이트를 포함하지 않는 비가열팽창성 재료의 매트를 이용하는 경우(미국 특허 제5,580,532호, 일본 특허 제2798871호를 참조), 온도 상승에 따른 면압 변동이 매우 작고, 1000℃에서도 면압이 거의 저하하지 않아, 셀 구조체를 파지하는 것이 가능하다.
도 12는 전술한 두 타입의 매트를 2장의 평판에 끼워 로드 셀로 압축력을 부여한 상태로 전기로 내에서 가열하면서 면압의 변동을 계측한 결과이다. 시료를 50 ×50 mm로 절단하여 실리카 유리판에 끼워넣고, 전기로를 구비한 시험기에 세팅한다. 시료에 실온 상태에서 2 kg/cm2의 압력을 로드 셀을 통해 부여한다. 전기로를 가열하여 노 내부 분위기 온도가 100℃에서 1000℃로 상승할 때까지 100℃마다 면압을 측정한다. 팽창성 매트는 버미큐라이트를 포함한 시판 매트이며, 비팽창성 매트는 시판되는 알루미나 섬유 타입의 비가열팽창성 매트(상품명: 마프텍)이다. 비가열팽창성 매트라도 섬유 재질이 알루미나실리케이트인 경우에는, 팽창성 매트와 같은 급격한 면압 상승은 보이지 않지만, 800℃을 넘은 부근에서부터 면압이 저하되어 1000℃에서는 나머지 면압은 없어졌다.
종래에는, 가열 팽창성 파지재 대신에 비팽창성 파지재를 이용함으로써 벽이 얇은 벌집형 구조체 등 셀 구조체를 파지하였지만, 파지재인 매트를 셀 구조체의 주위에 권취하고 나서 금속 용기 내에 캐닝한 경우, 매트의 맞춤부에서 어긋남이 발생하여 쉽게 면압이 높아지기 쉽다. 또한, 매트가 권취된 셀 구조체를 금속 용기 내에 압입할 때는 매트가 압입 방향으로 밀려들어가기 때문에, 매트에 주름이 잡히기 쉽고, 그 부위에서도 역시 면압이 높아지기 쉽다. 이 때문에, 셀 구조체 외주면에 작용하는 압축 면압 분포가 균일하지 않게 된다. 부분적으로 높아진 압축 면압이 셀 구조체의 아이소스태틱 강도를 상회하면 셀 구조체가 파손된다. 또한, 면압 분포가 불균일하기 때문에, 실제 사용 중에 있어서의 엔진 진동이나 배기 가스 압력 등에 의해 셀 구조체가 틀어지기 쉽다.
셀 구조체의 강도는, 「아이소스태틱 파괴 강도 시험」으로 측정된다. 이 시험은 고무제 통형 용기에 셀 구조체인 담체를 넣어 알루미늄제 판으로 뚜껑을 덮고 수중에서 등방 가압 압축을 행하는 시험으로, 컨버터의 캔 본체에 담체 외주면이 파지되는 경우의 압축 부하 가중을 모의한 시험으로, 아이소스태틱 강도는 담체가 파괴되었을 때의 가압 압력치로 나타내어지며, 사단법인 자동차기술회 발행의 자동차 규격 JASO 규격 M505-87에 규정되어 있다. 통상적으로, 자동차 배기 가스 정화용 촉매 컨버터는 담체의 외주면 파지에 의한 캐닝 구조를 채용하고 있다. 당연한 일이지만 담체의 아이소스태틱 강도는 캐닝을 고려하면 높은 것이 바람직하다.
일반적으로, 자동차 배기 가스 정화 촉매용 담체로서 세라믹 벌집형 구조체가 이용되고 있고, 셀 격벽 두께가 0.100 mm 이하이고 개구율이 85%를 넘으면, 아이소스태틱 강도를 10 kg/cm2이상으로 유지하는 것이 매우 곤란하게 되는 것을 알았다.
도 13은 코데라이트질 세라믹 벌집형 구조체(φ106 mm×150 mm, 셀 구조 2.5 mil/900 cpsi)와 파지재 매트와의 사이에 전기 접촉 저항을 이용한 감압 시트를 끼워넣고, 스테인리스 용기(재질 409, 판 두께 1.5 mm) 속에 압입 또는 권취하여 캐닝했을 때의 면압을 측정하여, 계산상의 설계 면압과 비교한 결과의 일례를 나타내고 있다. 어느 쪽의 캐닝 방법이라도 실측한 최대 면압치는 매트의 맞춤부에서 발생하고 있으며, 평균 면압에 비해서 높은 값을 보이고 있다. 특히 압입 캐닝에서는 매트의 압입측 전반 부분에 있어서 후반 부분보다도 전체적으로 면압이 높아지고 있었다. 이 밖에 스웨이징이나 회전 단조 방법도 실시한 바, 와인딩 방법과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 매트로는 시판되는 알루미나 섬유 타입의 비가열팽창성 매트를 사용했다. 설계 면압은 담체 외경 설계치와 용기 내경 설계치로부터 구해지는 갭 치수와 매트의 부피 밀도 카탈로그값으로부터 계산에 의해 구했다. 압입과 와인딩 중 어디 것에 있어서도 실측 평균 면압은 설계 면압과 거의 같았지만, 실측 최대 면압은 평균 면압보다도 매우 높고 현저했다. 이유로는, 실제의 벌집형 구조체의 외경 정밀도에 기인한 갭 변동과 매트 맞춤면에서의 주름, 매트의 어긋남이 원인이며, 매트 재질의 유연성에 의해서도 영향을 받는다. 압입에서는 높은 설계 면압일수록 평균 면압과 최대 면압의 차가 커지는 경향이 있고, 이것은 캔 본체삽입시의 매트의 어긋남의 영향이 크다는 것을 나타내고 있다. 압입의 고면압(高面壓)측에서 최대 면압이 포화(saturate)하는 경향이 보이지만, 이것은 고면압에 의해 세라믹 섬유가 파손되어 탄력성이 저하되었기 때문이다. 따라서, 과도한 면압을 부여하는 것은 세라믹 섬유의 파손을 초래하기 때문에 바람직하지 못하다.
캐닝 설계 시에 설정한 설계 면압보다도 높은 면압이 실제의 캐닝에서 발생한 경우에, 벌집형 구조체의 아이소스태틱 강도를 넘는다면, 그 부위에서 구조체가 파손될 위험이 있다. 벌집형 구조체의 셀 격벽 두께가 얇아져, 구조체의 강도 레벨이 낮아짐에 따라서, 설계 면압을 내릴 필요가 있지만, 실제의 캐닝 면압의 이상 상승을 억제하여, 면압의 변동을 가능한 한 작게 할 필요가 생긴다. 설계 면압과 실제 면압이 같으면 원하는 대로의 캐닝 설계가 가능하여 이상적이다.
더욱이, 벌집형 구조체의 외형 정밀도에 기인하여, 벌집형 구조체와 금속 용기 사이의 갭이 일정하지 않거나, 벌집형 구조체를 금속 용기 내에 수납할 때의 파지재의 어긋남으로 인하여, 벌집형 구조체의 외주부에 작용하는 압축 압력이 균일하게 되지 않고 부분적으로 큰 파지 면압이 작용함으로써 벌집형 구조체를 파손할 가능성이 있다. 벌집형 구조체의 격벽 두께가 얇아짐에 따라 벌집형 구조체의 아이소스태틱 강도 레벨이 저하하기 때문에, 벌집형 구조체를 파지하는 압축 면압도 벌집형 구조체 파지에 필요한 최저 면압을 유지하면서 가능한 한 낮게 할 필요가 있으며, 압축 면압의 레벨이 낮아짐에 따라 면압의 변동도 작게 하는, 즉 보다 균일한 면압 분포로 할 필요가 있다.
도 14는 캐닝 면압에 대한 구조체 외경의 변형량의 영향을 조사하기 위해서,외경을 편심 가공에 의해 일부러 변형시킨 알루미늄제 중실의 원주체(실측 평균 직경φ103.0 mm, 최대 직경φ104.3 mm, 최소 직경φ102.3 mm, 길이 120 mm)의 외주에 시판되는 알루미나 섬유 타입의 비가열팽창성 매트(면 밀도 1200 g/m2)를 감아, 스테인리스 용기(내경φ110.9 mm, 가공 공차 ±0.3 mm)에 압입하여 캐닝했을 때의 최대 갭 위치와 최소 갭 위치에서의 설계 면압과 실측된 캐닝 면압과의 관계를 나타내고 있다. 구조체의 외경 정밀도에 기인하여 갭이 크게 변동하고, 그에 따라 면압도 변동되고 있는 것을 알 수 있다. 여기서도 매트 맞춤면에서는 면압이 4.5 kg/cm2로 높아지고 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 촉매 컨버터 등의 실용 온도 범위 내에서, 금속 용기 내의 셀 구조체에 대한 압축 면압의 변동이 작고, 면압 분포를 균일하게 하여 셀 구조체의 파손을 방지하도록 한 셀 구조체 수납 용기와 그 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 셀 구조체를 금속 용기 내에 밀어넣는 압입 방법의 일례를 나타내는 일부 절결 설명도.
도 2는 금속 용기 내에 셀 구조체를 수납하기 위한 와인딩 방법의 일례를 나타내는 사시도.
도 3은 금속 용기 내에 셀 구조체를 수납하기 위한 클램쉘(clamshell) 방법의 일례를 나타내는 사시도.
도 4는 금속 용기 내에 셀 구조체를 수납하기 위한 스웨이징 방법의 일례를 나타내는 단면도.
도 5는 금속 용기 내에 셀 구조체를 수납하기 위한 스웨이징 방법의 일례를 나타내는 단면도.
도 6은 압축 탄성 재료에 와이어 메시를 혼재한 상태로 금속 용기 내에 셀 구조체를 수납하는 예를 나타내는 일부 단면도.
도 7은 벌집형 구조체의 예를 나타내는 것으로, (a)는 그 외주부에 외벽을 형성한 예를 나타내는 평면도, (b)는 사시도.
도 8은 벌집형 구조체의 외주부에 외주 코팅부를 마련한 예를 나타내는 일부확대 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 셀 구조체 수납 용기의 어셈블리의 일례를 나타내는 단면도.
도 10은 셀 형상의 각종 예를 나타내는 설명도.
도 11은 실시예 1∼4 및 비교예 1의 캐닝(canning) 면압 및 최대-최소 변동율을 나타내는 그래프.
도 12는 팽창성 매트와 비팽창성 매트의 온도에 대한 면압의 변동 상태를 나타내는 그래프.
도 13은 캐닝의 설계 면압과 실제 면압의 관계를 나타내는 그래프.
도 14는 최대 갭 위치 및 최소 갭 위치에서의 설계 면압과 실제 면압의 관계를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 금속 용기
11a, 11b : 분할 금속 용기
12 : 탭(가압틀)
14 : 셀 구조체
15 : 압축 탄성 재료
16a, 16b : 2개의 금속 용기의 맞춤면(테두리)
17 : 가이드
18 : 가공 지그
20 : 와이어 메시
22 : 외주 코팅부
25 : 셀 구조체 수납 용기
25a : 전측의 셀 구조체 수납 용기
25b : 후측의 셀 구조체 수납 용기
27 : 금속 외통
28 : 금속 외통 외주면의 소정 부위
31 : 외벽
본 발명에 따르면, 셀 구조체를 금속 용기 내에 수납하여 이루어지는 셀 구조체 수납 용기로서, 셀 구조체 외주부와 금속 용기의 사이에 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료를 압축 상태로 배치함으로써 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 파지하며, 상기 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료는 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 함유하는 내열성 저열팽창성 재료로,실용 온도 범위 내에서 크게 증감을 일으키지 않는 압축 특성을 지니며, 상기 셀 구조체 외주부에 작용하는 압축력은 크게 변동하지 않고 상기 셀 구조체 외주부 전체에 실질적으로 균일하게 작용하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 압축 탄성 재료는 매트나 블랭킷 등과 같은 맞춤면을 갖지 않는 상태로 상기 셀 구조체 외주부와 상기 금속 용기의 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 이 셀 구조체 수납 용기는 자동차 배기 가스 정화용으로서 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료로서는, 버미큐라이트를 실질적으로 포함하지 않는 비가열팽창성 재료, 또는 소량의 버미큐라이트를 포함하는 가열 저팽창성 재료이며, 알루미나, 고알루미나, 멀라이트, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 티타니아로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종 또는 이들의 복합물로 이루어지는 세라믹 섬유를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 먼저 상기 셀 구조체의 외주부에 상기 압축 탄성 재료를 피복한 후에, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 수납하고 상기 셀 구조체에 압축 면압을 부여함으로써, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 파지하는 것이 바람직하며, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 수납하고, 상기 압축 탄성 재료를 통해 상기 셀 구조체에 압축 면압을 부여하는 수단은 클램쉘, 압입, 와인딩, 스웨이징 및 회전 단조 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속 용기 내의 공간에 셀 구조체를 배치한 후, 상기 금속 용기와 셀 구조체 사이의 공극에 압축 탄성 재료를 충전하고, 상기 금속 용기 외측에서 외압을 가함으로써, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 파지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 고온 상태의 상기 금속 용기 내에 저온 상태의 상기 셀 구조체를 배치한 상태로 압축 탄성 재료를 충전한 후, 전체를 실온까지 냉각하여 상기 셀 구조체에 압축 면압을 부여하는 것이 바람직하고, 또한 상기 압축 탄성 재료와 내열 금속제 와이어 메시가 혼재된 상태로, 상기 셀 구조체와 상기 금속 용기의 사이에서 압축 면압을 상기 셀 구조체에 부여하면서 개재되는 것도 바람직하다.
또한, 먼저 상기 셀 구조체의 주위에 상기 와이어 메시가 배치되고, 그 주위에서 압축 탄성 재료가 상기 와이어 메시를 전체적으로 매립하도록 하여 도포되는 것이 바람직하고, 미리 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체와 상기 와이어 메시를 상기 금속 용기와 상기 셀 구조체의 사이에 개재하도록 배치하여, 상기 압축 탄성 재료를 상기 금속 용기와 상기 셀 구조체의 사이에 충전하는 것도 바람직하다.
본 발명에서 이용하는 셀 구조체로서는, 복수의 격벽에 의해 형성된 복수의 셀 통로를 갖는 세라믹 벌집형 구조체로서, 셀 격벽 두께가 0.100 mm 이하, 개구율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 세라믹 벌집형 구조체인 셀 구조체의 주위에 그 외경 윤곽을 형성하는 외벽을 지니고, 그 외벽 두께는 적어도 0.05 mm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 셀 구조체 외벽의 외주면에 본질적으로 압축 탄성을 갖지 않는 내열성 또는 저열팽창성 재료가 피복되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 세라믹 벌집형 구조체는 외벽이 없이 셀 격벽이 그 벌집형 구조체의 외주면에 노출된 본체와, 노출된 셀 격벽 사이에도 존재하도록 본체 외주부에 배치된 세라믹 섬유를 포함하는 내열성 재료의 외피 부분으로 구성되는 것도 바람직하다. 이 경우, 상기 외피 부분의 세라믹 섬유를 포함하는 내열성 재료층이 압축 탄성을 지니고, 상기 벌집형 구조체를 금속 용기 내에 파지하는 압축 면압을 발현하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 이용하는 셀 구조체로서는, 세라믹 벌집형 구조체 외에 세라믹 재료 또는 내열성 금속 재료로 이루어지는 폼(foam)형 구조체라도 좋다. 또한, 셀 구조체는 코데라이트, 알루미나, 멀라이트, 지르코니아, 인산지르코늄, 알루니늄티타네이트, 탄화규소, 질화규소, 티타니아, 스테인리스계 재료, 니켈계 재료 등의 내열 재료 혹은 이들의 복합재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 셀 구조체에 촉매 성분을 담지한 후에, 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 수납 파지하여 이루어지는 것은 셀 구조체 수납 용기를 촉매 컨버터로서 이용하는 경우에 바람직하다. 또한, 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 수납 파지한 후에, 촉매 성분을 그 셀 구조체에 넣도록 하는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 셀 구조체를 파지하는 상기 셀 구조체 수납 용기를 유체의 유동 방향을 따라서 하나의 금속 외통 내에 복수개 직렬로 배열하여 이루어지고, 상기 복수 개의 셀 구조체 수납 용기 중 적어도 전측과 후측의 셀 구조체 수납 용기를 그 금속 외통의 외주면에서 레이저 빔 용접에 의해 상기 금속 외통에 고정한 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기 어셈블리가 제공된다.
이하, 본 발명을 그 실시예에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 셀 구조체를 금속 용기 내에 수납하여 이루어지는 셀 구조체 수납 용기에 있어서, 이 셀 구조체 외주부와 금속 용기 내면의 사이에 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료를 압축 상태로 배치함으로써 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 파지하는 것이다. 그리고, 본 발명에서는 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료가 세라믹 섬유, 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 포함하는 내열성 저열팽창성 재료로서 실용 온도 범위 내에서 크게 증감을 일으키지 않는 압축 특성을 지니고, 상기 셀 구조체 외주부에 작용하는 압축력은 크게 변동하지 않고, 더욱이 상기 셀 구조체 외주부 전체에 실질적으로 균일하게 작용하는 것을 이용하고 있다.
전술한 바와 같이, 캐닝 파지 시에 면압이 부위에 따라 크게 변동되어 균일하지 않게 되거나, 또는 그에 따라 면압이 높아지는 원인은 ① 면압 부하시의 매트의 맞춤면에서의 주름 잡힘, ② 금속 용기(캔 본체) 내로 삽입시의 매트의 어긋남, ③ 셀 구조체의 외경 형상 정밀도에 기인한 셀 구조체와 캔 본체 사이의 갭 불균일의 크게 3개의 요인으로 정리할 수 있다.
일반적으로, 캐닝 방법으로서는 도 1에 나타내는 압입 방법, 도 2에 나타내는 와인딩 방법, 또는 도 3에 나타내는 클램쉘 방법 중 어느 방법이 행해지고 있다. 또한, 이 밖에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 금속 소성 가공 기술을 응용하여금속 용기(11)를 외부에서 탭(가압틀; 12)을 통해 압축력을 가하여 금속 용기(11)의 외경 치수를 압박하는 방법(스웨이징 방법)도 행해지고 있다. 나아가서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 소성 가공을 응용한 방법으로 금속 용기(11)를 회전시키면서 가공 지그(18)를 이용하여 외주면을 소성 가공에 의해 압박하는 방법, 소위 회전 단조 방법에 의한 것으로 금속 용기의 외경을 압박하여 면압을 부여하는 방법도 가능하다.
상기 클램쉘, 압입, 와인딩 방법은 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 미리 셀 구조체(14)에 압축 탄성 파지재(압축 탄성 재료; 15)를 권취하는 것으로, 클램쉘 방법은 도 3과 같이 그것을 2개로 분할된 금속 용기(11a, 11b)에서 부하를 부여하면서 끼워 넣고, 2개의 금속 용기(11a, 11b)의 맞춤면(테두리; 16a, 16b) 부위를 용접함으로써 일체화 용기로 한다. 압입 방법은 도 1과 같이 가이드(17)를 이용하여 일체 금속 용기(11) 내에 압입한다. 와인딩 방법은 도 2와 같이 금속판(11c)을 감아 잡아당김으로써 면압을 부여하고, 금속판(11c)의 맞춤부를 용접하여 고정한다.
전술한 ①의 매트 맞춤면의 주름 문제에 있어서는, 매트를 사용하는 이상 상기 캐닝 방법 중 어느 방법이라도 발생한다. 매트 맞춤부의 가공 정밀도 및 전개 길이와 셀 구조체 외주 길이와의 관계에도 영향을 받기 때문에, 맞춤부에서의 매트의 주름 잡힘을 관리하는 것은 곤란하며, 맞춤면에서 발생하는 면압 이상(異常)은 개체간의 차이가 매우 크다. 이 때문에, 맞춤면을 갖는 매트를 사용하지 않도록 하는 것이 본질적인 해결이 되는 것을 알아냈다. 그 때문에, 본 발명에서는 매트에 대신하는 압축 탄성 재료를 미리 셀 구조체 외주면에 도포 등의 수법에 의해서 피복함으로써 맞춤면을 형성하는 것을 없앨 수 있다.
상기 ②의 매트의 어긋남에 대해서는, 클램쉘 방법에 따르면 상하면에서 금속 용기(캔 본체)(11a, 11b)로 압입할 때에 매트(압축 탄성 재료)의 어긋남이 일어나고, 압입 방법에서는 캔 본체(11)에 삽입할 때에 삽입측에서 매트의 어긋남이 일어난다. 이 때문에, 어긋난 부위가 광범위하게 미치면 전체적으로도 면압이 높아진다. 따라서, 면압을 부여하는 데 알맞은 방법은 가능한 한 매트와 캔 본체의 상대적인 위치 어긋남을 일으키지 않고, 캔 본체(11) 내에 있어서 셀 구조체(14)에 면압을 부여하여 파지하는 것이다. 이 관점에서, 와인딩 방법, 스웨이징 방법 및 회전 단조 방법은 면압을 부여하기 전에, 미리 캔 본체(11)가 압축 탄성 재료(15)로 둘러싸인 셀 구조체(14)를 둘러싼 상태로 되어 있기 때문에, 캔 본체(11)와 압축 탄성 재료(15)의 상대적인 위치의 어긋남이 작아 바람직한 것이다. 클램쉘 방법에 있어서도, 상하의 분할 용기(캔 본체)(11a, 11b)를 구부리면서 셀 구조체(14)를 끼워 넣음으로써 캔 본체(11a, 11b)와 압축 탄성 재료(15) 사이의 위치 어긋남을 가능한 한 억제하는 것은 캔 본체의 압입 방법의 개선으로 어느 정도는 가능하지만, 캐닝 장치나 지그가 복잡하게 된다. 압입 방법은, 셀 구조체(14)를 캔 본체(11) 내에 배치하는 방법으로서 이용하며, 면압을 부여하는 수단으로는 스웨이징 방법 또는 회전 단조 방법을 이용하는 것도 가능하다.
상기 ③의 갭의 불균일함에 대해서는, 셀 구조체가 일반적으로는 압출 성형, 소성된 일체의 코데라이트질 세라믹 벌집형 구조체이며, 그 외경 정밀도가 성형에서 소성에 이르는 프로세스에서의 변형에 기인하고 있기 때문에, 캔 본체에 비해서 큰 형상 변형을 갖기 때문에 일어나는 문제이다. 갭이 균일하지 않으면, 셀 구조체의 주위에 배치된 압축 탄성 재료, 예컨대 매트의 두께가 일정한 경우에, 갭이 작은 곳과 큰 곳에서 매트의 압축량이 변동하고, 이 때문에 면압도 그것에 따라 변동한다. 따라서, 본 발명에서는 도 7(a) 및 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 셀 구조체(14)를 성형, 소성한 후, 외주 가공을 행하여 도 7(b)의 셀 구조체(30)로 형성함으로써, 셀 구조체의 외경 정밀도를 높이고, 더구나 가공한 외주면에 내열성을 갖는 코팅을 수행함으로써 외벽(31)을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 셀 구조체의 외경 정밀도를 높이는 것이 가능하여, 외경 치수가 비교적 크고 외경 변형이 큰 트럭·버스 등의 대형 디젤 차량의 배기 가스 정화 촉매용 담체 또는 디젤 미립자 필터(DPF)로서 사용되는 벌집형 구조체에 사용할 수 있다.
또한, 전술한 ③의 문제는 셀 구조체의 외경 정밀도를 향상시킴에 의해서도 해결할 수 있지만, 매트 두께를 갭 치수에 적합하게 함으로써도 해결할 수 있다. 매트 두께를 갭에 맞추는 것은 현실적으로 불가능하므로, 본 발명의 일 형태에서는 매트를 사용하지 않고, 매트에 대신하여 압축 탄성 재료를 캔 본체와 셀 구조체의 사이의 간극(갭)에 충전하는 것으로 하였다. 이에 의해, 압축 탄성 재료의 두께를 갭 치수에 적합하게 하는 것이 가능하다.
스웨이징 방법에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 금속 용기(11)와 셀 구조체(14) 사이의 간극에 압축 탄성 재료(15)를 충전하는 방법 외에, 셀 구조체인 담체(14)의 외주면에 압축 탄성 재료(15)를 도포한 후에, 면압이 실질적으로 담체외주부에 부여되지 않는 상태로 금속 용기(11) 내에서 담체(14)를 압입한 후, 금속 용기(11)를 탭(12)에 의해 가압하는 방법도 좋다. 나아가서는, 미리 원통 형상의 형틀 속에 셀 구조체를 배치해 두고, 그 형틀과 셀 구조체와의 간극에 충전하는 방법도 좋다. 어느 방법이라도, 압축 탄성 재료를 도포 혹은 충전한 후에 열처리함으로써, 수분 혹은 유기질 바인더를 증발·분해시킨 후에, 면압을 부여함으로써 캐닝을 수행한다.
마찬가지로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 면압을 부여하지 않는 상태로 담체(14)를 금속 용기(11) 내에 설치한 후, 금속 용기(11)를 회전시키면서 가공 지그(18)에 의해 금속 용기(11)의 외주면을 소성 가공에 의해 드로잉하는 방법, 소위 회전 단조 방법에 의한 것으로 금속 용기(11)의 외경을 압박하여, 면압을 부여하는 방법도 가능하다. 스웨이징 방법 및 회전 단조법은 모두 종래부터 알려져 있는 소성 가공 방법의 응용예이다. 이상에서, 압축 탄성 재료의 어긋남을 막아 보다 균일한 압축 면압 특성을 발현하려면, 와인딩 방법, 스웨이징 방법, 혹은 회전 단조 방법이 보다 바람직하다.
본 발명에서 이용하는 압축 탄성 재료로서는 버미큐라이트를 전혀 포함하지 않는 비가열팽창성 재료나, 소량의 버미큐라이트를 포함하는 가열 저팽창성 재료가 바람직하다. 또한, 이 압축 탄성 재료는 알루미나, 고알루미나, 멀라이트, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 티타니아 등의 세라믹 섬유로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종 혹은 이들의 복합물로 이루어지는 섬유 재료를 포함한 재료를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 이것에 소량의 무기질 바인더를, 예컨대 건조 중량비로 섬유 재료 100에 대하여 2∼20의 비율로 배합하고, 또한 적당한 수분을 가하여 pH를 조정함으로써, 도포 또는 충전 작업이 가능한 적절한 가소성 및 점성을 부여할 수 있다. 섬유 재료로서는, 예컨대 가요성이 있는 섬유의 직경이 약 2∼6 ㎛인 세라믹 장섬유(長纖維)가 압축 탄성을 얻기 위해서 적합하다. 섬유 지름이 지나치게 두껍고, 섬유 길이가 지나치게 짧으면 섬유의 가요성이 부족하여 적당하지 못하다. 그러나, 굵은 섬유를 가는 섬유 속에 혼합함으로써, 가요성을 유지하면서 면압에 길항(拮抗)하게 되어, 가요성을 지니는 가는 섬유가 파손되는 것을 억제하는 효과를 기대할 수 있다.
섬유 재질로서는, 전술한 것 외에 알루미나실리케이트도 사용 가능한데, 본질적으로 유리질이기 때문에 고온 환경에서의 열 수축이 크므로, 이 점에서는 결정질 섬유 쪽이 바람직하다. 유리질의 경우에는, 고온 환경에서 섬유 내에 결정 성분을 석출하여 재질을 떨어트릴 때도 있다. 이 때문에, 유리질의 경우에는 고온 가열 특성에 대한 주의가 필요하다.
종래부터 알려져 있는 바와 같이, 무기질 바인더로서는, 물유리, 콜로이달실리카, 콜로이달알루미나 등이 이용 가능하다. 한층 더 내열 안정성 및 저팽창성을 얻기 위해서는, 예컨대 코데라이트, 질화규소, SiC 등의 세라믹 분말의 이용이 가능하다. 결합성 부여의 관점에서는, 무기질 재료뿐만 아니라 유기질계 바인더도 이용 가능하다. 종래부터 알려진 바와 같이, 에멀젼라텍스 등의 유기 바인더의 사용으로 결합성 부여만이 아니라, 캐닝 시의 매트의 어긋남 억제 효과도 어느 정도 기대할 수 있다. 압축 탄성을 실질적으로 보유하는지의 여부는 함유하는 세라믹섬유의 특성(가요성의 유무)과 그 섬유와 바인더의 비율에 의해 결정된다. 종래 기술로부터도 알 수 있는 바와 같이, 세라믹 섬유를 함유하는 압축 탄성 재료의 미압축 상태에서의 부피 밀도는 0.05∼0.30 g/cm3이 바람직하고, 섬유량의 비율을 늘릴수록 압축 탄성 능력은 높아지고, 줄일수록 압축 탄성 능력은 낮아진다. 버미큐라이트의 함유량은 가열 팽창성을 가능한 한 억제함으로써 압축 면압 변동을 작게 하기 위해서 소량, 바람직하게는 15 중량% 이하로 한다. 단, 사용 온도가 800℃를 넘는 경우에는 버미큐라이트의 소량 첨가도 그다지 의미가 없어져 바람직하지 못하다. 스테인리스계, 니켈계, 텅스텐, 몰리브덴 등의 내열 금속 섬유를 적절히 섞어 넣어 완충성을 높이는 것도 가능하다. 고온의 배기 가스에 노출되는 경우, 섬유의 풍식(風蝕) 현상이 일어나기 때문에, 금속 섬유에 의해 내풍식성을 개선할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 셀 구조체의 외주부에 비압축 탄성, 즉 본질적으로 완충성을 갖지 않는 내열성 또는 저열팽창성 재료를 도포하고, 그 주위에 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 포함하여 완충성을 지니는 내열성 또는 저열팽창성의 압축 탄성 재료를 도포하거나, 혹은 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 비압축 탄성층의 외측을 향하여 섬유 시트를 순차로 적층해 나가는 방법 등에 의해, 순차 증량하여 적층 배치(경사 구조)함으로써 높은 완충성을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 담체(14)의 외주부에 비압축 탄성 재료를 도포하여 외벽(31)을 형성함으로써, 셀 구조체의 외경 정밀도를양호한 상태로 하여, 금속 용기(케이싱)와의 사이의 갭의 변동을 작게 하고, 캐닝 시에 담체에 작용하는 압축 면압의 변동을 작게 하는 것이 가능하다. 또한, 면압 변동을 작게 할 수 있기 때문에 면압을 낮게 설정하는 것도 가능하게 되어, 비교적 강도가 낮은 셀 구조체를 캐닝할 수 있게 된다. 압축 탄성을 실질적으로 갖는 지의 여부는 함유하는 세라믹 섬유의 특성(가요성의 유무)과 그 섬유와 바인더의 비율에 의해 결정되기 때문에, 가요성이 작은 섬유를 사용하거나, 섬유의 비율을 적게 함으로써 비압축 탄성 재료를 얻을 수 있다. 종래 기술(일본 특허 제2613729호)에 개시된 바와 같이, 세라믹 섬유나 세라믹 입자를 골재로 하고, 그것에 무기질 바인더와 수분을 가함으로써 결합성과 적절한 점성을 부여할 수 있어, 도포 가능한 비압축 탄성 재료를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 압축 탄성 재료(15)와 내열 금속제 와이어 메시(20)가 혼재된 상태(혼재물)로 하여, 셀 구조체(14)와 금속 용기(11) 내면과의 사이에 있어서, 압축 면압을 셀 구조체(14)에 부여하면서 상기 혼재물을 개재시킴으로써 와이어 메시의 스프링 특성을 이용하여 압축 탄성 재료의 완충성을 향상시키는 것이 가능하다. 미리 셀 구조체의 주위에 상기 와이어 메시를 배치하고, 그 주위에서 압축 탄성 재료가 와이어 메시를 전체적으로 매립하도록 도포하는 방법, 혹은 미리 금속 용기 내에 셀 구조체와 와이어 메시를 그 금속 용기와 그 구조체와의 사이에 개재하도록 배치하고, 압축 탄성 파지 재료를 상기 금속 용기와 상기 구조체와의 사이에 충전하는 방법이 바람직하게 이용된다.
종래부터, 금속 와이어 메시를 주로 한 압축 탄성 파지 구조도 알려져 있지만, 배기 가스 온도 상승에 따라 금속 재료의 탄성 능력이 저하되어 와이어 메시의 요동 현상에 의해 파지력이 저하되는 문제가 있었기 때문에, 가열 팽창성 매트를 주로 한 파지 구조가 주류로 되고 있다.
그러나, 전술한 바와 같이, 최근에는 배기 가스 온도가 더욱 높은 환경하에 노출되는 것이나 급격한 면압 변동을 피할 필요성이 생겼기 때문에, 가열팽창성 매트 대신에 비가열팽창성 매트를 사용하고 있다. 비가열팽창성 매트는 온도 변동에 따른 면압 변동이 작은 것이 장점이지만, 압축 탄성 능력이 비교적 작아 완충성의 점에서는, 온도 특성을 무시하면 버미큐라이트를 포함한 가열 팽창성 매트나 금속 와이어 메시에 비하면 뒤떨어진다.
따라서, 본 발명자는 비가열팽창성 파지 재료의 저완충성을 보충하기 위해서는 금속 와이어 메시와 조합하는 것을 알아냈다. 즉, 전술한 바와 같이, 비가열팽창성 재료의 층 내에 와이어 메시를 혼재시킴으로써 배기 가스에 의해 가열된 셀 구조체로부터 전도나 방사에 의해 전해지는 열을 비가열팽창성 파지 재료가 흡수함으로써, 와이어 메시의 온도 상승을 억제하여 와이어 메시의 요동 현상을 방지할 수 있다. 또한, 완충성을 높임으로써 필요한 면압을 얻기 위한 압축량을 저감하는 것이 가능하게 되어, 압축 탄성 파지층 두께를 얇게 하여 금속 용기와 셀 구조체의 사이의 갭을 줄이는 것이 가능해진다. 이에 따라, 셀 구조체의 유효한 배기 가스 통과 단면적을 크게 할 수 있어, 압력 손실의 저감 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 셀 구조체인 벌집형 구조체(14)의 외주부를 가공하여 셀 변형부가 존재하는 저강도부를 제거한 후, 구조체 외주부에 비압축 탄성의 내열성 또는 저열팽창성 재료를 도포하여 외주 코팅부(22)를 형성함으로써, 벌집형 구조체(담체)의 외주부를 보강하여 아이소스태틱 강도를 향상시킬 수 있다. 더욱이, 그 비압축 탄성 재료층의 주위에 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 포함하여 완충성을 갖는 내열성 또는 저열팽창성의 압축 탄성 재료를 도포하거나, 혹은 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 비압축 탄성층의 외측을 향하여 섬유 시트를 순차로 적층해 나가는 방법 등에 의해, 순차 증량하여 적층 배치(경사 구조)함으로써 외주 코팅부(22)를 형성할 수도 있어, 높은 완충성을 얻는다. 이와 같이, 벌집형 구조체의 외주 가공과 외주 코팅에 의해 벌집형 구조체의 외경 정밀도가 높아져 금속 용기와의 갭을 작게 할 수 있기 때문에 압축 면압을 낮게 설정하는 동시에, 면압의 큰 증감을 피할 수 있다.
또한, 벌집형 구조체를 외주 가공함으로써 외벽을 제거하면, 셀 격벽이 드러나게 되어, 이들 격벽에 의해 구조체 외주면에는 요철이 형성된다. 비압축 탄성 재료는 드러나게 된 셀 격벽 사이를 충전하여 요철을 매립하도록 도포한다. 셀 격벽의 사이에 가열 팽창성 재료가 존재하면, 가열 시에 격벽이 팽창되어 눌려 깨지기 때문에, 외주 가공하여 외벽이 없는 벌집형 구조체에 대해서는 비가열팽창성일 필요가 있다.
세라믹 벌집형 구조체를 외주 코팅함에 의해 구조체 외주부가 보강되는 동시에, 담체의 외경 정밀도가 향상되어, 캐닝 면압을 낮게 설정하는 것이 가능해지면, 압축 탄성 재료로서 비가열팽창성 재료뿐만 아니라, 버미큐라이트를 포함한 가열팽창성 재료도 적용 가능하다. 단, 가열 팽창에 의한 급격한 면압 상승을 피하기 위해서는, 버미큐라이트의 양을 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다. 외주 가공한 구조체 외주부에 직접 비가열성 압축 탄성 재료를 충전 도포하는 것도 좋다. 구조체 외경 정밀도가 양호하기 때문에, 금속 용기와의 갭을 작게 설정하는 것이 가능해지고, 그에 따라 벌집형 구조체의 배기 가스 통과 유효 단면적을 늘리게 되어 압력 손실 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 촉매 담지전에 금속 용기 내에 셀 구조체를 파지하고 나서, 셀 구조체에 촉매를 담지하는 방법도 있을 수 있다. 이 방법에 따르면, 촉매 담지 공정 중에, 셀 구조체가 망가지거나 파손될 가능성이 있기 때문에, 그것을 피할 수 있다.
본 발명에서 이용하는 셀 구조체로서는 벌집형 구조체 외에, 세라믹 재료 혹은 내열성 금속 재료로 이루어지는 폼형 구조체도 좋다. 폼형 구조체의 경우에는 금속제라도 금속 용기에 용접하기 곤란한 경우가 있다. 셀 구조체의 재질은 코데라이트 외에 알루미나, 멀라이트, 지르코니아, 인산지르코늄, 알루미늄티타네이트, 탄화규소, 질화규소, 티타니아, 스테인리스계 재료, 니켈계 재료 등의 내열 재료 혹은 이들의 복합재로 이루어지는 것도 좋고, 구조상 셀 격벽이 얇고 약한 구조체의 경우에 유효하다.
또한, 압출 성형되는 벌집형 구조체의 셀 형상으로는 도 10에 나타낸 바와 같이, 삼각형, 사각형, 육각형, 원형이 있고, 일반적으로는 사각 형상의 하나인 정방형이 많이 이용되고 있지만, 최근에는 육각형의 것도 이용하고 있다. 표 1에 셀 구조의 각종 예를 나타냈다.
셀 구조(공칭)(mil/cpsi) 셀 격벽 두께(중앙치; ㎜) 셀 피치 셀 형상 개구율(%)
3.5/600 0.090 1.114 육각형 셀 85.0
3.5/400 0.090 1.270 사각형 셀 86.3
3.5/400 0.090 1.365 육각형 셀 87.2
3.0/600 0.075 1.037 사각형 셀 85.7
3.0/400 0.075 1.270 사각형 셀 88.4
2.5/1500 0.065 0.656 사각형 셀 85.3
2.0/1200 0.050 0.733 사각형 셀 86.8
2.5/900 0.065 0.847 사각형 셀 85.3
2.5/900 0.065 0.910 육각형 셀 86.3
2.5/800 0.065 0.898 사각형 셀 86.1
2.5/600 0.065 1.037 사각형 셀 87.9
2.5/600 0.065 1.114 육각형 셀 88.7
2.5/600 0.065 1.576 삼각형 셀 86.3
2.0/900 0.050 0.847 사각형 셀 88.5
2.0/900 0.050 1.287 삼각형 셀 86.9
2.0/800 0.050 0.898 사각형 셀 89.1
2.0/800 0.050 1.365 삼각형 셀 87.6
2.0/600 0.050 1.037 사각형 셀 90.5
2.0/600 0.050 1.576 삼각형 셀 89.3
1.5/3000 0.035 0.464 사각형 셀 85.6
1.5/3000 0.035 0.705 삼각형 셀 83.6
1.5/1800 0.035 0.599 사각형 셀 88.7
1.5/1500 0.035 0.656 사각형 셀 89.7
1.5/1200 0.035 0.733 사각형 셀 90.7
1.5/900 0.035 0.847 사각형 셀 91.9
1.5/900 0.035 1.287 삼각형 셀 90.9
1.5/800 0.035 0.898 사각형 셀 92.4
1.5/600 0.035 1.037 사각형 셀 93.4
1.5/600 0.035 1.576 삼각형 셀 92.5
또한, 본 발명에 있어서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 하나의 금속외 촉매 컨버터 등의 실용 온도 범위 내에서, 금속 용기 내의 셀 구조체에 대한 압축 면압의 변동이 작고, 면압 분포를 균일하게 하여 셀 구조체의 파손을 방지하도록 한 셀 구조체 수납 용기와 그 어셈블리를 제공하도록 셀 구조체(14)를 파지한 셀 구조체 수납 용기(25)를 유체의 유동 방향을 따라 통(27) 내에 복수개 직렬로 배열하고, 이 복수 개의 셀 구조체 수납 용기(25) 중 적어도 전측과 후측의 셀 구조체 수납 용기(25a, 25b)를 금속 외통(27)의 외주면의 소정 부위(28)에서 레이저 빔 용접으로 금속 외통(27)에 고정함으로써 촉매 컨버터를 형성할 수도 있다.
레이저 빔 용접은 에너지를 국부에 집중할 수 있기 때문에, 용접부의 주위에 대한 열적 영향을 억제할 수 있어, 압축 탄성 재료의 열적 손상을 피할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다.
(실시예 1∼4, 비교예 1)
캐닝시 면압 측정 및 캐닝시 구조체의 내구성을 측정하였다.
캐닝 설계 면압 3 kg/cm2의 동일 설계 조건과 표 2에 나타내는 압축 탄성 재료 및 셀 구조체를 이용하여, 종래 방법에 의한 캐닝(비교예 1)과 본 발명에 의한 캐닝(실시예 1∼4)을 비교한 결과를 표 2 및 도 11에 나타낸다.
벌집형 구조체는 캐닝 실시전에, 아이소스태틱 시험 장치를 이용하여, 10 kg/cm2혹은 5 kg/cm2의 압력에 있어서 전수(全數) 스크리닝을 행하여, 이상이 없는 제품을 캐닝 시험에 사용하였다.
본 발명의 실시예 3 및 4에 있어서는, 다른 셀 구조체인 벌집형 구조체라도 같은 식의 시험을 실행했지만, 어디 것도 셀 구조체의 파손은 확인되지 않았다. 본 발명, 특히 실시예 3, 4에 있어서는 설계 면압과 실제 캐닝 면압이 거의 같으며, 설계대로 캐닝이 가능해지는 것을 알 수 있었다. 또, 저(低)아이소 강도의 벌집형 구조체의 경우에는, 그것에 따라서 설계 면압을 낮게 설정함으로써, 파손의 문제 없이 캐닝이 가능하다.
압축성 재료 셀 구조체 캐닝 캐닝 시험 결과
비교예 1 알루미나 섬유타입의비가열성 팽창성 매트 코데라이트질로 외벽 일체 압출 성형된 벌집형 구조체치수:φ106×150셀구조:2.5밀/900cpsi아이소강도:10kg/cm2스크리닝 압입 매트 맞춤면 부위에서 벌집형 구조체가파손되는 일이 발생
실시예 1 알루미나 섬유 함유의압축성 재료 도포 상동 압입 벌집형 구조체의파손이발생하지 않음
실시예 2 알루미나 섬유 함유의압축성 재료 도포 상동 와인딩 벌집형 구조체의파손이발생하지 않음
실시예 3 알루미나 섬유 함유의압축성 재료 충전 코데라이트질로 외벽 일체 압출 성형된 벌집형 구조체치수:φ106×150셀구조:1.5밀/900cpsi아이소강도:5kg/cm2스크리닝 스웨이징 벌집형 구조체의파손이발생하지 않음
실시예 4 알루미나 섬유 함유의압축성 재료 도포 코데라이트질로 외벽 일체 압출 성형후 외주 코팅된 벌집형 구조체치수:φ106×150셀구조:1.5밀/900cpsi아이소강도:5kg/cm2스크리닝 와인딩 벌집형 구조체의파손이발생하지 않음
(실시예 5∼6, 비교예 2)
다음에, 압출 시험 및 가열 냉각 진동 시험을 실시하였다.
종래예인 비교예 2로서, 건조 질량 비율로 알루미나 섬유 45%, 무기질 바인더 15%, 버미큐라이트 40%의 혼합물에 수분을 첨가하여 반죽한 가열 팽창성 재료를 벌집형 구조체 외주면에 도포하여 건조한 후에, 와인딩에 의하여 캐닝한 시료를 시험 제작하여 압출 시험을 실시하였다. 시험기에 전기로를 장착하여, 캐닝한 시료를 전기로 내의 지그에 세팅하고, 소정 온도로 유지한 상태로 벌집형 구조체 부분을 실리카 막대를 통해 압출할 때의 하중을 측정하였다. 압출 하중이 5 kgf 이상이면 양호하다고 판단된다. 시료는 압출 시험 전에, 프로판 가스 버너 시험기로 950℃×10분-100℃×10분을 1 사이클로 하여 100 사이클의 가열 냉각을 수행하였다. 같은 식으로, 본 발명에 의한 캐닝 시료(실시예 5∼6)를 시험하여 비교한 결과를 표 3에 나타낸다. 900℃×5분-100℃×5분을 1 사이클로 하여 10 사이클의 가열 냉각을 행하는 조건하에 있어서, 200 Hz의 일정 조건으로 진동을 가하는 가열 냉각 진동 시험도 행했다. 시험 후의 금속 용기 내에서의 벌집형 구조체 (φ106×150)의 위치 어긋남 양이 허용 범위 내인지 여부로 합격 여부를 판정했다.
압축성형재료 셀 구조체 캐닝 압출 시험 결과 평가
실온 950℃
비교예 2 가열팽창성 재료 도포(버미큐라이트 다량 함유) 코데라이트질 외벽 일체 압출 성형 벌집형 구조체치수:φ55×45셀 구조:4.5밀/600cpsi 와인딩 불량 불량 불합격
실시예 5 알루미나 섬유 함유의 비가열팽창성 재료충전 코데라이트질 외벽 일체 압출 성형 벌집형 구조체치수:φ55×45셀 구조:2.5밀/900cpsi 스웨이징 양호 양호 합격
실시예 6 상동 코데라이트질 외벽 일체 압출 성형후 외주 코팅 구조체치수:φ55×45셀 구조:2.0밀/900cpsi 스웨이징 양호 양호 합격
가열 냉각 진동 시험 결과
온도 조건 진동 가속도 비교예 2 실시예 5 실시예 6
900℃×5분100℃×5분900℃×5분 20G 양호 양호 양호
30G 양호 양호 양호
40G 불량 양호 양호
평가 불합격 합격 합격
본 발명에 따르면, 압축 탄성 재료의 어긋남을 막아, 보다 균일한 압축 면압 특성을 지니면서 셀 구조체를 금속 용기 내에 파지할 수 있는 셀 구조체 수납 용기와 그 어셈블리를 제공할 수 있다.

Claims (22)

  1. 셀 구조체를 금속 용기 내에 수납하여 이루어지는 셀 구조체 수납 용기로서,
    상기 셀 구조체 외주부와 상기 금속 용기의 사이에 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료를 압축 상태로 배치함으로써 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 파지하고,
    상기 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료는 세라믹 섬유 또는 세라믹 섬유와 내열성 금속 섬유를 포함하는 내열성 저열팽창성 재료로, 실용 온도 범위 내에 있어서 크게 증감을 일으키지 않는 압축 특성을 지니며, 상기 셀 구조체 외주부에 작용하는 압축력은 크게 변동하지 않고, 상기 셀 구조체 외주부 전체에 실질적으로 균일하게 작용하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축 탄성 재료는 맞춤면을 갖지 않는 상태로 상기 셀 구조체 외주부와 상기 금속 용기의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자동차 배기 가스 정화용으로서 이용되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내열성 및 완충성을 지니는 압축 탄성 재료는 버미큐라이트를 실질적으로 포함하지 않는 비가열팽창성 재료, 또는 소량의 버미큐라이트를 포함하는 가열 저팽창성 재료로서, 알루미나, 고(高)알루미나, 멀라이트, 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 티타니아로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상 또는 이들의 복합물로 이루어지는 세라믹 섬유를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 미리 상기 셀 구조체의 외주부에 상기 압축 탄성 재료를 피복한 후에, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 수납하고, 상기 셀 구조체에 압축 면압을 부여함으로써, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 파지하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 수납하고 상기 셀 구조체에 상기 압축 탄성 재료를 통해 압축 면압을 부여하는 수단은 클램쉘, 압입, 와인딩, 스웨이징 및 회전 단조 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 용기 내의 공간에 상기 셀 구조체를 배치한 후, 상기 금속 용기와 상기 셀 구조체 사이의 간극에 상기 압축 탄성 재료를 충전하고 상기 금속 용기 외측에서 외압을 가함으로써, 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체를 파지하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체에 상기 압축 탄성 재료를 통해 압축 면압을 부여하는 수단은 스웨이징 또는 회전 단조 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고온 상태의 상기 금속 용기 내에 저온 상태의 상기 셀 구조체를 배치한 상태로, 압축 탄성 재료를 충전한 후 전체를 실온까지 냉각하여 그 셀 구조체에 압축 면압을 부여하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축 탄성 재료와 내열 금속제 와이어 메시가 혼재한 상태로, 상기 셀 구조체와 상기 금속 용기와의 사이에서 상기 셀 구조체에 압축 면압을 부여하면서 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  11. 제10항에 있어서, 미리 상기 셀 구조체의 주위에 상기 와이어 메시가 배치되고, 그 주위에서 압축 탄성 재료가 상기 와이어 메시를 전체적으로 매립하도록 도포되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  12. 제10항에 있어서, 미리 상기 금속 용기 내에 상기 셀 구조체와 상기 와이어메시를 상기 금속 용기와 상기 셀 구조체의 사이에 개재하도록 배치하고, 상기 압축 탄성 재료를 상기 금속 용기와 상기 셀 구조체의 사이에 충전하는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체가 복수의 격벽에 의해 형성된 복수의 셀 통로를 갖는 세라믹 벌집형 구조체로서, 셀 격벽 두께가 0.100 mm 이하이고, 개구율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 세라믹 벌집형 구조체의 주위에 상기 셀 구조체의 외경 윤곽을 형성하는 외벽을 가지며, 그 외벽 두께가 적어도 0.05 mm인 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 셀 구조체 외벽의 외주면에 본질적으로 압축 탄성을 갖지 않는 내열성 또는 저열팽창성 재료가 피복되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 세라믹 벌집형 구조체는 외벽이 없이 셀 격벽이 벌집형 구조체의 외주면에 노출된 본체와, 노출된 셀 격벽 사이에도 존재하도록 본체 외주부에 배치된 세라믹 섬유를 포함하는 내열성 재료의 외피 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 외피 부분의 세라믹 섬유를 포함하는 내열성 재료층은 압축 탄성을 지니고, 상기 벌집형 구조체를 금속 용기 내에 파지하는 압축 면압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체가 세라믹 재료 혹은 내열성 금속 재료로 이루어지는 폼형 구조체인 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체는 코데라이트, 알루미나, 멀라이트, 지르코니아, 인산지르코늄, 알루미늄티타네이트, 탄화규소, 질화규소, 티타니아, 스테인리스계 재료, 니켈계 재료 등의 내열 재료 또는 이들의 복합재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체에 촉매 성분을 담지한 후에, 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 수납 파지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀 구조체를 상기 금속 용기 내에 수납 파지한 후에, 촉매 성분을 상기 셀 구조체에 담지하도록 한 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기.
  22. 셀 구조체를 파지한 제1항 또는 제2항에 기재된 셀 구조체 수납 용기를, 유체의 유동 방향을 따라서 하나의 금속 외통 내에 복수개 직렬로 배열하여 이루어지고, 상기 복수 개의 셀 구조체 수납 용기 중 적어도 전측과 후측의 셀 구조체 수납 용기는 상기 금속 외통의 외주면에서 레이저 빔 용접에 의해 상기 금속 외통에 고정되는 것을 특징으로 하는 셀 구조체 수납 용기 어셈블리.
KR10-2001-0016822A 2000-03-31 2001-03-30 셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리 KR100401908B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000098817A JP2001280124A (ja) 2000-03-31 2000-03-31 セル構造体収納容器及びそのアッセンブリ
JP2000-98817 2000-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010095154A true KR20010095154A (ko) 2001-11-03
KR100401908B1 KR100401908B1 (ko) 2003-10-17

Family

ID=18613257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0016822A KR100401908B1 (ko) 2000-03-31 2001-03-30 셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20010036427A1 (ko)
EP (1) EP1138892A3 (ko)
JP (1) JP2001280124A (ko)
KR (1) KR100401908B1 (ko)
CN (1) CN1315615A (ko)
CA (1) CA2340272A1 (ko)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4810721B2 (ja) * 2000-08-02 2011-11-09 イビデン株式会社 燃料電池用改質器の製造方法
DE60221922T2 (de) * 2001-05-18 2008-05-08 Hess Engineering Inc., Niles Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Katalysators
JP4299662B2 (ja) * 2001-07-19 2009-07-22 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング ハニカム体のばね減衰装置およびハニカム体の製造方法
JP4282960B2 (ja) 2001-08-30 2009-06-24 日本碍子株式会社 高強度ハニカム構造体、その成形方法及びハニカム構造コンバーター
JP3999001B2 (ja) * 2002-03-08 2007-10-31 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びそれを収納してなるキャニング構造体
EP1512461B1 (en) * 2002-03-28 2015-05-06 NGK Insulators, Ltd. Cell structural body, method of manufacturing cell structural body, and catalyst structural body
EP2077155B1 (en) * 2002-06-17 2014-12-17 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb structure
JP2004067467A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体
DE10242283B4 (de) 2002-09-12 2005-09-08 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Anpressen einer Lagermatte an einen Monolithen
WO2004031544A2 (en) 2002-09-30 2004-04-15 Unifrax Corporation Exhaust gas treatment device and method for making the same
WO2006004974A2 (en) 2004-06-29 2006-01-12 Unifrax Corporation Exhaust gas treatment device and method for making the same
US7393386B2 (en) * 2004-10-06 2008-07-01 Fleetguard, Inc. Exhaust aftertreatment filter with residual stress control
JP2006255542A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体
KR100836059B1 (ko) * 2006-03-31 2008-06-09 주식회사 엘지화학 점토를 포함하는 세라믹 필터 및 그 제조 방법
US8524161B2 (en) 2007-08-31 2013-09-03 Unifrax I Llc Multiple layer substrate support and exhaust gas treatment device
EP2328674B1 (en) 2008-08-29 2014-04-23 Unifrax I LLC Mounting mat with flexible edge protection and exhaust gas treatment device incorporating the mounting mat
CN104895654A (zh) * 2008-11-11 2015-09-09 坦尼科汽车营业公司 用于处理排气的催化单元以及这种单元的制造方法
ES2730079T3 (es) 2008-12-15 2019-11-08 Unifrax I Llc Revestimiento de cerámica pelicular de estructura en panal
JP5679645B2 (ja) * 2009-02-03 2015-03-04 カルソニックカンセイ株式会社 金属触媒担体及びその製造方法
US8075843B2 (en) 2009-04-17 2011-12-13 Unifrax I Llc Exhaust gas treatment device
GB0906837D0 (en) 2009-04-21 2009-06-03 Saffil Automotive Ltd Mats
JP5822163B2 (ja) 2009-08-10 2015-11-24 ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー 可変基本質量取付けマットまたはプレフォームおよび排気ガス処理装置
EP2464836A2 (en) 2009-08-14 2012-06-20 Unifrax I LLC Mounting mat for exhaust gas treatment device
US8071040B2 (en) 2009-09-23 2011-12-06 Unifax I LLC Low shear mounting mat for pollution control devices
BR112012009439A2 (pt) 2009-09-24 2016-06-14 Unifrax I Llc esteira de camada múltipla e dispositivo de tratamento de escape de gás
CN102713187B (zh) 2009-12-01 2016-05-04 萨菲尔汽车有限公司 安装垫
FR2953151B1 (fr) * 2009-12-01 2014-06-13 Air Liquide Reacteur catalytique comprenant une structure alveolaire catalytique et des elements optimisant le contact de cette structure alveolaire avec la paroi interne du reacteur
EP2513443B1 (en) 2009-12-17 2016-08-10 Unifrax I LLC Mounting mat for exhaust gas treatment device
CN102753795B (zh) 2009-12-17 2016-02-17 尤尼弗瑞克斯I有限责任公司 微球体在废气处理装置安装垫中的用途
CA2782413C (en) 2009-12-17 2017-12-05 Unifrax I Llc Multilayer mounting mat for pollution control devices
EP2547419A4 (en) * 2010-03-17 2013-08-28 Baldwin Filters Inc LIQUID FILTER
WO2011115979A2 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Baldwin Filters, Inc. Fluid filter
WO2012021817A2 (en) 2010-08-12 2012-02-16 Unifrax I Llc Exhaust gas treatment device
DK2603676T3 (en) 2010-08-13 2016-04-25 Unifrax I Llc Flexible mounting mat with edge protection and exhaust gas treatment device including the mat assembly
US9120703B2 (en) 2010-11-11 2015-09-01 Unifrax I Llc Mounting mat and exhaust gas treatment device
US9924564B2 (en) 2010-11-11 2018-03-20 Unifrax I Llc Heated mat and exhaust gas treatment device
CN103742237B (zh) * 2014-01-15 2016-05-11 夏琦 柴油内燃机排气捕集器
DE102014108429B4 (de) 2014-06-16 2016-03-24 Tenneco Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren
MX2017002919A (es) 2015-02-24 2017-10-11 Unifrax I Llc Tapete de aislamiento resistente a alta temperatura.
JP6535530B2 (ja) * 2015-07-09 2019-06-26 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
CN107556012B (zh) * 2017-08-28 2020-02-07 洛阳理工学院 一种嵌扣式防弹陶瓷片及其制备方法
KR102463474B1 (ko) * 2018-01-30 2022-11-03 현대자동차주식회사 자동차용 촉매컨버터의 히터커버 장치
US10957935B2 (en) * 2019-05-14 2021-03-23 TeraWatt Technology Inc. Isostatic press devices and processes for cylindrical solid-state batteries
CN115007091B (zh) * 2022-06-06 2024-02-09 杨文丽 一种用于精细化工生产的管道反应器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US643423A (en) * 1897-11-08 1900-02-13 Nils Nilson Automatic weighing-scale.
US3771967A (en) * 1971-12-14 1973-11-13 Tenneco Inc Catalytic reactor with monolithic element
JPS587806B2 (ja) * 1972-10-03 1983-02-12 フオルクスウア−ゲンウエルク アクチエンゲゼルシヤフト ハイシユツガス ノ シヨクバイジヨウカヨウシヨクバイソウチ
JPS5817335B2 (ja) * 1975-04-10 1983-04-06 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化用の一体型触媒コンポ−ネントの製造方法
FR2585071B1 (fr) * 1985-07-16 1987-11-27 Peugeot Cycles Pot d'echappement pour vehicule automobile ou analogue
DE8812762U1 (ko) * 1988-10-11 1989-06-29 Emitec Emissionstechnologie
US4963700A (en) * 1989-04-26 1990-10-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Closure arrangements for electrical splices
US5207989A (en) * 1991-03-22 1993-05-04 Acs Industries, Inc. Seal for catalytic converter and method therefor
US5629067A (en) * 1992-01-30 1997-05-13 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic honeycomb structure with grooves and outer coating, process of producing the same, and coating material used in the honeycomb structure
GB2268695B (en) * 1992-07-18 1995-12-06 A C Rochester Australia Limite Catalytic converter mesh seals
DE4233404C2 (de) * 1992-10-05 1994-08-18 Degussa Monolithischer Metallträgerkatalysator mit einem katalytisch beschichteten Wabenkörper
WO1994024425A1 (en) * 1993-04-22 1994-10-27 The Carborundum Company Mounting mat for fragile structures such as catalytic converters
US5866079A (en) * 1993-09-03 1999-02-02 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic honeycomb catalytic converter
US5686039A (en) * 1995-06-30 1997-11-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methods of making a catalytic converter or diesel particulate filter
JP3949265B2 (ja) * 1998-03-30 2007-07-25 日本碍子株式会社 セラミック製ハニカム構造体の組み込み方法及び同方法に使用する保持部材

Also Published As

Publication number Publication date
EP1138892A3 (en) 2003-10-15
CN1315615A (zh) 2001-10-03
JP2001280124A (ja) 2001-10-10
US20010036427A1 (en) 2001-11-01
KR100401908B1 (ko) 2003-10-17
CA2340272A1 (en) 2001-09-30
EP1138892A2 (en) 2001-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100401908B1 (ko) 셀 구조체 수납 용기 및 그 어셈블리
KR101145019B1 (ko) 오염 조절 요소의 유지재 및 오염 조절 장치
US5580532A (en) Mounting mat for fragile structures such as catalytic converters
KR100626194B1 (ko) 벌집형 구조체 및 그것을 수납하여 이루어지는 캐닝 구조체
JP5091673B2 (ja) ハニカム構造体及びその製造方法
EP1717218B1 (en) Honeycomb structure
CA2693570C (en) Exhaust gas treatment device
EP1784560B1 (en) Pollution control element mounting system and pollution control device
US20090049831A1 (en) Pollution control element-mounting member and pollution control device
EP1736220A1 (en) Honeycomb structured body
WO2006137160A1 (ja) ハニカム構造体
WO2007000826A1 (ja) ハニカム構造体
US20040081848A1 (en) Honeycomb structure and assembly thereof
WO2002079617A1 (fr) Structure en nid d&#39;abeilles et ensemble de structures en nid d&#39;abeilles
US6732432B2 (en) Apparatus and method for forming an exhaust emission control device, and the device formed thereby
US20020168304A1 (en) Devices for managing housing expansion in exhaust emission control devices
US20050214178A1 (en) Catalytic converter system and method of making the same
US20030086832A1 (en) End cones for exhaust emission control devices and methods of making
EP1416132A1 (en) Exhaust emission control devices and method of making the same
US6916449B2 (en) Exhaust treatment device and process for forming the same
US8201331B2 (en) Catalytic converter and method of making the same
JP2003278537A (ja) 触媒コンバータ
Gulati Substrate/Washcoat Interaction in Thin Wall Ceramic Substrates

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee