TWI291368B - Holding and sealing member and exhaust emission control device - Google Patents

Description

1291368 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係特別有關於一種使用於排氣淨化裝置等的支 持及密封元件，且有關於一種具有支持及密封元件的排氣 淨化裝置。 【先前技術】 _ 自從進入本世紀汽車的數量飛躍地增加，與其比例而 言’從汽車的内燃機構到被排出的排氣量係急速持續增: 加。特別是柴油引擎的排氣中含有各種物質，其為產生污 染的原因，以致現在仍持續給全球環境嚴重的影響。 在此種情況下，目前以來各種排氣淨化裝置被提出且 被實用化。一般的排氣淨化裝置係設置在外殼（金屬殼 體）’其係連接在引擎的排氣歧管的排氣管，其係配置有多 數微細孔的排氣處理體而構成。排氣處理體的一例子而 ’ 言，其具有觸媒擔持體或柴油顆粒過濾器（DPF)。例如：當 具有DPF的場合時，藉由上述構造，排放氣體通過排氣處理 體時，其孔的周圍的壁上微粒子被攔截，可從排氣中去除 微粒子。排氣處理體的構成材料為金屬或合金，陶瓷等。 從陶瓷構成的排氣處理體為代表例而言，已知例子為堇青 石（Cordierite)製的蜂窩過濾器。最近，於耐熱性、機械 強度、化學安定性等的觀點下，使用多孔質碳化矽作為排 氣處理體的材料。 此種排氣處理體與金屬殼體之間通常設置一支持及密 2001-7812-PF;Ahddub 5 1291368 封元件。支持及密封元件係用於防止在車輛行走中等的排 氣處理體與金屬殼體由於接觸而被損壞，更用於防止排氣 從金屬殼體與排氣處理體之間隙漏出。再者，支持及密封 元件具有防止由於排氣的排壓而使排氣處理體脫落的分配 任務。另外，排氣處理體為了維持反應性且需保持高溫， 支持及密封元件亦被要求有斷熱性能。能滿足此種要件的 元件為氧化銘與氧化矽等的無機纖維所構成的密封元件。 此密封元件被纏繞在除了排氣處理體的開口面之外的 外周面之至少一部分上，藉由膝帶黏貼使其舆排氣處理體 一起固定化，以支持及密封元件來產生作用。之後，此一 體之成品被插入於金屬殼體内，進而被組裝於排氣淨化裝 置内。 再者’由無機纖維構成的密封元件係龐大的。為了改 善作為支持及密封元件的金屬殼體的組裝性，目前提出各 種方法的提案。例如：藉由在無機纖維的積層狀薄片上浸 泡、塗佈有機粘著劑，使薄片厚度薄化的技術已被提出（參 照特許文獻1)。又，由無機纖維構成的積層狀薄片上實施 所辦的針刺（needling)等處理，將無機纖維等類似品朝向 薄片厚度方向混織，藉由將龐大的積層狀薄片壓縮，薄片 70件厚度薄型化的方法亦被提出（參照特許文獻2)。 特許文獻1 :特開昭59-1 26023號公報 特許文獻2:特開平1 1-22013號公報 【發明内容】 2001-7812-PF；Ahddub 6 1291368 發明欲解決之課題 但是在從來的方法，將密封元件作為支持及密封元件 來使用，例如：捲繞在圓筒狀的排氣處理體上時，支持及 密封元件的内面側（排氣處理體2〇侧）與外面側（金屬殼體 12側）‘的周長差而引起的r皺紋」18產生在支持及密封元件 的内面侧（參照第3 A圖）。由於支持及密封元件（片狀元件） 的排氣從此皺紋18漏出，而造成密封性減低，而且，使排 氣處理體與支持及密封元件一體化且組裝於金屬殼體内 時’容易遭受局部地應力集中在皺紋部分，支持及密封元 件在此位置可能會壓壞。在此場合時，支持及密封元件的 上述機能會被損壞，可能造成排氣處理體的脫落與損壞。 再者’現今而言，由於組裝業者的健康方面的顧慮， 含有片狀元件的無機纖維的纖維徑係增大的傾向。例如·· 無機纖維的平均粒徑係預計會從現在的最大6 V m轉變至今 後的7 # m以上。因此·，片狀元件的笨重與片狀元件的捲繞 時所產生的支持及密封元件的皺紋問題，由於纖維徑的增 加，更存在有顯著化的問題。 本發明有鑒於上述課題，目的在於提供一種與排氣處 理體組裝容易、良好的氣密性與對於排氣處理體的支持性 之支持及密封元件，以及一種具有此種的支持及密封元件 之排氣淨化裝置。 解決課題的手段 本發明的支持及密封元件係用於支持排氣處理體的支 持及密封70件，其特徵在於··上述支持及密封元件具有第 2001-7812-PF;Ahddub 7 1291368 一表面與第二表面，由具有無機纖維的片狀元件所構成； 第一表面的凹凸高度比第二表面的凹凸高度較高。 如第1A圖與其A-A截面圖的第^圖所示’片狀元件的第 一表面6的凹凸高度與第二表面8的凹凸高度相較下，其高 度較高。因此，如第1B圖所示，將支持及密封元件15捲: 在除了排氣處理體20的開口面之外的外周面之至少一部分 上，嵌合凸部150插入於嵌合凹部16〇而固定，將此封入於 金屬殼體12内的場合時’如第2B圖所示，支持及密封元件 15的外周侧16的延伸率變大’然而’凹凸高度變成為延秭 容許部’而敵紋不會產生，可使得支持及密封元件15鱼排 氣處理體20的外周緊密接觸。其結果為，#封人於金屬殼 體12内的場合時’可提升支持及密封元㈣的氣密性與對 於排氣處理體的支持性。 上述片狀元件最好以針刺（needUng)處理無機纖維的 積層狀薄片而構成。藉由針刺法，依片狀元件的厚度方向 編織纖維，提高片狀元件的密度，確保高表面I，且可使 其在一定厚度以下薄型化。 再者，上述片狀元件最好是具有結合材料。藉由含有 結合材料，使其纖料互相連接，支持及密封元件的切斷 加工時封人於金屬外殼内時，.可防止纖維飛散。結合材料

可使用有機結合材料或盎癱4士人U 种次無機結合材料。有機結合材料而 可使用環氧樹脂、壓克力樹脂、橡㈣樹脂、W :糸樹脂等:藉由排氣氣體的熱使樹脂分解去除，片狀元 的表面壓變^其結果為可改善支持性，以致最好使用 2001-7812-PF;Ahddub 8 1291368 • 有機結合材料。 再者構成上述支持及密封元件的片狀元件中，第一 俨^凹凸间度最好係第二表面的凹凸高度的12〜56.7 。。藉此，支持及密封元件的密封性更向上提高。· 再者，構成上述片狀元件的上述無機纖維的平均直徑 主為6 # in以上。無機纖維的平均直徑未滿以瓜的場合 將片狀το件捲繞在排氣處理體時，在片狀元件上會產 生皺紋，進而產生拉拔重量極端地減低之問題。然而 由採用本發明，防卜触奸从立 m 防止皺紋的產生，進而可改善拉拔重量的 減低問題，且具有顯著的效果。 的 ㈣構成上述；：}狀元件的上述無機纖維最好是氧化 、與氧化梦的混合物。藉此使斷熱性能向上提升。 i :者’上述排氣處理體最好是觸媒擔持體或排氣 么更有甚者，本發明的排氣淨化裝置包括排氣處理體； 金屬殼體’用以收容該排氣處理體；支持及密封元件，用 μ纏繞在除了上述排氣處理體的開口面之外的外周面之至 二=上。上述支持及密封元件係由無機纖維所構成， 二：第：表面與第：表面的片狀元件所構成，該片狀元 件的第一表面的凹凸南度比第一矣；从 n 第表面的凹凸高度較低，上 逑片狀元件的第二表面以接觸方式糕 理體的外周面。式捲繞固定於上述排氣處 本發明的排氣淨化裝置如夯前句 > 先别說明，採用密封性與支 持力南的支持及密封元件，以致即使排氣處理體的壓力損 2001-7812-PF;Ahddub 9 1291368 失變同且排氣漏出，不會藉由排氣的壓力使排氣處理體可 從金屬殼體拔出，以致於排氣處理體的交換時間可變長， 裝置的壽命變長，且可確保高耐久性。 本發明的裝置如第3B圖所示。在金屬殼體12的内部， 支持及密封το件15密著在排氣處理體的外周上，將金屬殼 體12與排氣處理體2〇的間隙密封。 在此，構成上述支持及密封元件的片狀元件最好具有 上述各特徵。再者，上述排氣處理體最好是觸媒擔持體或 排氣氣體過滤器。在此場合，提出—種氣密性與對於觸媒 擔持體或排氣氣體過濾器的支持性優良的排氣淨化裝置。 發明效果 藉由使用本發明的支持及密封元件在排氣淨化裝置 中’改善附加於排氣處理體的支持及密封元件之組裝性。 再者，將支持及密封元件的内面側與外面側的周長差的影 曰抑制到最小限度’進而可取得氣密性與對於排氣處理體 的支持性優良的排氣淨化裝置。 為了讓本發明之上述和豆它 狎^、匕目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下文特舉一較佳管 * , ^佳實施例，並配合所附圖示，作 詳細說明如下。 【實施方式】 以下共同說明實施本發明的最佳形態與圖式。 於本發明中，用以支持借用於虫> 子使用於排乳淨化裝置的排氣肩 2001-7812-PF；Ahddub 10 1291368 面 头田無 理體的支持及密封元件具有第一表面與第二表…… :纖維構成的片狀材料所構成。特徵在於第一表面的凹凸 同度比第二表面的凹几古 ϋ凸N度較高。將具有此種特徵的支持 及禮、封元件在與卜械策一. $第一表面以接觸方式捲繞固定於上述 排氣處理體的外周面。 於此’片狀το件24的表面凹凸高度由以下所述來定 義亦即’在片狀元件24的截面的任意位置攝影12倍的相 ❿片相片的最大的山的位置與最低的谷的位置的差為凹凸 兩度；攝影取得此後相片五張，且執行同樣的測量，取得 其平均而定義為凹凸高度。 構成本發明的支持及密封元件15的片狀元件24的第一 表面的凹凸南度比第二表面的凹凸高度不同。因此，凹凸 高度的高表面(第一表面6)作為支持及密封元件的外侧 16(金屬殼體12側），凹凸高度的低表面（第二表面8)作為支 持及密封70件的内側14(排氣處理體2〇侧），藉由使片狀元 _ 件24捲繞在排氣處理體2〇的外周上，可抑制通常外周與内 周之差在内侧14所產生的皺紋18之發生（參照第3Β圖）。片 狀-件24的第表面的凹凸當捲繞在排氣處理體2〇的外周 上時作為延伸容忍之功能，以致於緩和支持及密封元件15 的内侧14與外侧16之周長差的影響。藉此，排氣處理裝置 1 〇的支持及密封元件15的氣密性向上提升。再者，皺紋i 8 為應力集中的起點，造成支持及密封元件15的損壞可被抑 制。因此，支持及密封元件15支持排氣處理體20的支持力 可被長期維持。 2001-7812-PF;Ahddub 11 1291368 ，- 在此片狀元件24中，第一表面的凹凸高度最好係第二 表面的凹凸高度的1.2〜56.7倍。控制此種片狀元件24的兩 表面的凹凸高度時，如後述，支持及密封元件15對於排氣 處理體20的支持性可更向上提升。再者，若片狀元件以第 一表面的凹凸高度超過第二表面的凹凸高度的56 7倍，當 支持及密封元件15纏繞在排氣處理體2〇時，在外表面側上 產生皺紋，支持及密封元件丨5的密封性會減低。再者，若 φ 上述倍率未滿1·2時，無法取得本發明十足的效果。又，支 持及密封元件15的第一表面的凹凸高度更最好係第二表面 的凹凸尚度的1.2〜28· 3倍。在此場合，產生在支持及密封 元件15的皺紋18數量可更加被抑制，對於排氣處理體別的 支持力更被向上提升。再者，兩表面的凹凸高度比例的最 適當範圍根據被捲繞侧的直徑與支持及密封元件15的厚度 關係而變化取得。然而通常，若被捲繞侧的排氣處理體 的半徑增加的話，保持與其比例之下，支持及密封元件的 籲厚度亦變厚。因此，即使排氣處理體2〇的直徑變化，可考 里上述第-表面的凹凸高度與第二表面的凹凸高度的比例 (第表面的凹凸雨度/第二表面的日凸高度）的最適當範 圍（1. 2〜56. 7倍）幾乎不變。 由此種支持及雄封元件j 5構成的排氣淨化裝置1 〇的一 例係顯示於第4圖。於此圖中，排氣處理體2〇係由具有貫穿 孔的觸媒㈣體所表示’然而，本發明的排氣淨化裝置10 不限定於此種構成。其亦可為例如：封閉貫穿孔的-部分 之酬為排氣處理體2〇。在此種排氣淨化裝置，藉由使用 2001-7812-PF/Ahddub 12 1291368 可使得氣密性與對於排氣處理體 上述的支持及密封元件 的支持性被向上提升。 凹凸面度的最大值最好 若超過此值，在後述的 面凹凸高度時，恐怕會 在此，片狀元件24的兩表面的 是片狀元件24的厚度的一半以下 壓縮乾燥步驟控制片狀元件的表 造成纖維損壞。 以下’說明本發明的Φ垃η a 的支持及岔封元件.15之製作方法。 本發明的支持及密封开杜〗， 對疋件15係由片狀元件24所構成， 此片狀元件24可由以下方法來製作。 首先’製作由無機纖維構成的積層狀薄片。在以下說 明’使用氧化銘與氧化石夕的混合物作為無機纖維，然而， 本發明不限定無機纖維材料。例如：由僅有氧㈣或氧化 矽而構成即可。例如：將矽鋁組成比例為6〇~8〇··4〇〜2〇而成 為的矽务膠（silica sol)添加於鋁含有量為7〇g/1、 A1/C1 1. 8(原子比例）的鹽基氧化链（basic chloride)水溶液，進而調製作為無機纖維的前軀體（預備 品）。特別是矽铭組成比例最好是7〇〜74 : 3 0〜2 6左右。若矽 銘組成比例在6 0 %以下’從氧化銘與氧化石夕產生的铭石夕酸鹽 礦物（mul 1 ite)的組成比例變低，以致於片狀元件24的熱傳 導度變高，進而#法取得十足的斷熱性能。 接下來，將聚乙烯醇（polyvinyl alcohol )等的有機聚 合物加入於此氧化鋁系的纖維的前軀體。將其後的此液體 濃縮，調製編織液。再者，使用此編織液以吹成法（blowing) 來編織。 2001-7812-PF;Ahddub 13 1291368

吹成法而言係根據從空氣吹嘴吹出的空氣流體與從編 織液供給嘴押出的編織液體來執行編織之方法。從空氣吹 嘴的狹縫的每一氣體流速通常為40〜20Om/s。再者，編織嘴 的直彳k通常為〇. 1〜q · 5mm，每一個編織液供給嘴之液量通常 為1〜120ml/h左右，然而最好是3〜50ml/h左右。此種條件 下，從編織液供給嘴押出的編織液體不會變成喷霧狀（霧狀） 而被十足地延伸，由於纖維很難互相溶解，藉由在最適當 的編織條件下，可取得有限均勻之纖維分佈的纖維前軀體。 在此，所製作的氧化鋁系纖維的平均纖維長度最好為 250 /ζπι以上，更好是5〇〇//111以上。若平均纖維長度未滿 250 //m’纖維等沒有十足地纏繞，而無法取得十足的強度。 再者’不特別限定無機纖維的平均直徑。然而，本發明無 機纖維的平均直徑7 # m以上，必須留意其效果。 將編織完成的前軀體堆積，製作成積層狀薄片。再者， 於積層狀薄片上執行針職^針難理_由在積層狀 薄片上插拔針，進而使薄片的厚度薄型化。在針刺處理時， 通常使用針刺裝置'針刺裝置係通常由朝向穿刺方向往復 移動在可能的針板與積層狀薄臈的兩面上所設置的一對支 持板所構成。於積層狀薄片穿刺的複數針以例 100~5_個/low的密度被㈣在針板上。再者 貫穿孔係設置於支持板上。使用此種針刺裝 狀 薄片上插拔針，藉由執行針刺處理卞 償層狀 配Θ於務〜 雜地耗的纖維被 配向於積層方向'可促成積層狀薄片於積層方 被實施此種針刺處理的積層狀薄片(以下稱為片狀元 2001-7812-PF；Ahddub 14 1291368 .件24)攸吊酿加熱’以在最高溫度12啊左右連續燒成，可 取得一定重量(定重)的片狀元件24。 為了使插作處理容易化，藉此取得的片狀元件Μ被切 斷成一定尺寸。 …接T來，切斷的片狀元件24最好注入樹脂的有機結合 材料藉此，可抑制片狀元件24的龐大，利用片狀元件^ 作為排氣淨化裝置！ 〇的排氣處理體2〇的支持及密封元件工5 時的組裝性可被改善。再者，可防止無機纖維從片狀元件 =4脫離且支持力的減低。另外，高溫排氣氣體被導入於排 氣淨化裝置10時，支持及密封元件i 5的有機钻著劑消失， 以致於被壓縮的支持及密封元件15被復原，金屬殼體與排 氣處理體20之間存在的可能的某些縫隙亦被阻塞，因此提 升支持及岔封元件15的支持性與密封性。 有機結合材料的含有量最好為丨.〇〜1〇. 〇重量％的範 圍右未滿1 v0重篁％，無法十足地防止無機纖維的脫離。 再者，若超過10.0重量％，無法取得柔軟性，將片狀元件24 捲繞在排氣處理體2 0會變得困難。 再者’有機結合材料而言，最好使用例如··壓克力系 (ACM)、腈丁二烯橡膠（Nitrile Butadiene Rubber，NBR)、 苯乙烯·丁二烯橡膠（Styrene-Butadiene Rubberv SBI〇 樹脂等。 使用此種有機結合材料與水調製而成的水分散液，藉 由喷霧塗佈，將樹脂注入於片狀元件24。再者，將片狀元 件2 4中所含有的剩餘的注入固態物與水分在下一步驟中去 2001-7812-PF/Ahddub 15 1291368 接下來，剩餘的注入^ 固態物的去除係由吸引法夾-仃。另外’剩餘的水分的去险m & & μ來執 此方法如後过 壓縮乾燥法來執行。 用 的去除的同時，施加壓力於使 24 , i丨田女地 片狀70件24，藉由壓縮片狀元件 面… 秄卄的黏耆力’可使片狀元件24的兩表 上形成一定凹凸高度。乾燥係爲靴左右的溫度執 :。右，低的❺，乾燥時間變長，生產效率會減低。 者’右在超過155t的乾燥溫度下，有機結合材料本身的 分解會開始，有機結合材料的黏著力會被損害。 此種凹凸形成的步驟最好是在片狀元件24的切斷步驟 之前實施。 乾燥處理時，關於將片狀元件24夾設的上下治具，上 層的凹凸高度與下層的凹凸高度係以一定比例，在壓縮乾 燥後’可將片狀元件24的兩表面凹凸高度控制在上述範圍 内。藉由最後的切斷而取得一定形狀的片狀元件24。 藉由此方法可取得藉由注入氧化鋁纖維構成的有機結 合材料且控制兩表面的凹凸高度之片狀元件24。片狀元件 24之一例係由圖ία所示，於此圖中，顯示片狀元件24具有 在捲繞方向與垂直的兩端面上的一組嵌合凸部15〇與嵌合 凹部160，然而，亦可明瞭本發明的片狀元件24不限定於此 種形狀。再者，圖上顯示第一表面6的凹凸係以一定周期的 波形全面均一地擴散。然而，不限定於表面凹凸形狀，如 果第一表面與第二表面的凹凸高度變成上述關係，片狀元 16 2001-7812-PF；Ahddub 1291368 件24的表面亦可為任一形狀的凹凸。 此種片狀7G件24被使用作為排氣淨化裝置i 〇的排氣處 理體20的支持及密封元件15。在此場合，使片狀元件⑽ 凹凸高度小的表面（第二表面）為内側（排氣處理體2〇側）， 將片狀元件24捲繞於排氣處理體2〇(第託圖）。在此時，片 狀元件24依捲繞方向產生張力方式被捲繞在排氣處理體 20藉此，支持及密封元件15的内側14與外側16的周長差 可被消除，可抑制内侧14的皺紋〗8的產生^因此，提升支 持及密封元件15的密封性與支持性。 1 ·: 再者，使用此種支持及密封元件15來構成排氣淨化裝 置1 0，可取得良好的密封性與支持性之排氣淨化裝置丨〇。 以下說明藉由本實施例的本發明之效果。 片狀元件24係依照以下步驟來製造。 [片狀元件24的製作] 在鋁含有量為70g/l、Αι/Π = 1·8(原子比例）的鹽基氧 化鋁（basic aluminum chloride)水溶液，形成氧化鋁纖維 的組成為ΑΙΑ: Si〇2=72:28之方式，與矽溶膠配合，進而 形成氧化鋁纖維的前軀體。 接下來將聚乙烯醇（polyvinyl alc〇h〇1)等的有機聚 合物加入氧化紹纖維的前軀體。再者，將此液體濃縮作為 編織液，且使用編織液以吹成法（以⑽匕以來編織。 之後’將氧化紹纖維的前躺體摺昼的部分堆積，且製 作氧化I呂纖維的積層狀薄片。對於此積層狀薄片使用具有 500個/l〇〇cm2的針的針板來執行針刺處理。之後取得的片 2001-7812-PF；Ahddub 17 1291368 •狀70件24從常溫加熱至最高溫度1250°C左右來連續燒成， 進而取得定重為H6〇g/cm2的氧化鋁纖維的片狀元件24。氧 化鋁纖維的平均直徑為7· 2//m，最小直徑為3· 2//m。再者， 片狀元件24的厚度為^^ 另外’纖維的平均直徑係由以下方法所測量。首先， 將氧化鋁纖維放入圓筒，且以2〇6Mpa來加壓粉碎。接下 將此減樣放載於師網上，將通過篩網的試樣作為電子 ”、員微鏡觀察用試驗體。此試驗體的表面上使金等蒸發後， 約1 500倍的倍率的電子顯微鏡攝影照片。從取得的照片測 里至少40條纖維的纖維的直徑。將此操作在重複在五個試 樣’將測量值的平均作為纖維的平均直徑。 [片狀元件24的切斷] 以上述步驟製作的片狀元件24依縱向127〇mm、橫向 1280mm之尺寸切斷。 [有機結合材料的注入] 將有機結合材料注入於切斯的片狀元件24。將壓克力 樹脂水分散液（日本Zeon製LX803 ;固態體濃度50±10%、 pH 5.5〜7.0)調製成樹脂濃度為ι·〇〜的範圍，進而取 得注入液體。接下來，藉由喷霧塗佈，使片狀元件24浸泡 於此注入液體。 [固態體的吸引] 將超過一定量的固態體附著於有機結合材料注入後的 片狀元件24上，以致於藉由固體的吸引處理（3秒左右），去 除多餘的固態體。此處理之後以秤量法確認的結果係片狀 2001-7812-PF;Ahddub 18 1291368 元件24的有機結合材料的注入率為1 %。 [加熱壓縮乾燥步驟;] 使用吸引步驟後的片狀元件24，以乾燥溫度95〜155°C 左右執行加熱壓縮乾燥處理。藉此使片狀元件24的平均厚 度成為約8mm。再者，在此處理，將片狀元件24夾設的上下 治具的凹凸尚度變化，製作兩面凹凸高度不同的片狀元件 24換13之，在上下治具使用任一波形，上層形狀之凹凸 高度為850 ^m，上層形狀之凹凸高度為5〇〇^111。藉此，在 壓縮乾燥後，可取得上層形狀之凹凸高度為85〇# m且上層 形狀之凹凸高度為500 //111之表面粗糙薄片（亦即凹凸高度 對凹凸高度之比例Η=1· 7)(實施例1)。 接下來變更用以夾設加熱壓縮乾燥處理時的片狀材料 24的上下治具以外，藉由上述步驟相同的處理方式來製作 實施例2、3、5〜7與比較例1〜3的片狀元件24。此種實施例 與比較例中，片狀元件24的任一表面或兩表面的凹凸高度 與實施例1不同，然而，其他製作條件與實施例丨的片狀元 件24相同。再>，實施例4與實施例3有相同表面的凹凸高 度，然而，不同之處在於使用的纖維平均直徑為5 7 # 1。 於表1中，顯示在各實施例與比較例的片狀元件24所使用的 纖維直徑與第一、第二表面的凹凸高度之比率。 表1 平均直徑 βία 第表面 凹凸高度 β\Ά 第二表面 凹凸1¾度 βΤΆ ϋ高 度比率 捲回時的皺 紋數量X長度 mm 拉拔負載 N 判定 實施例1 7.2 850 500 1.7 ^-—- ~555~~ —----- 521 實施例2 7.2 850 700 — 1.2 ------ 2001-7812-PF；Ahddub 19 1291368 實施例3 7.2 2550 90 28.3 6 實施例4 5.7 2550 90 28.3 6 實施例5 7.2 2550 80 31.9 7 實施例6 7.2 2550 55 46.4 8 實施例7 7.2 2550 45 56.7 10 比較例1 I 7.2 1 680 850 0.8 20 比較例2 7.2 850 850 1.0 18 比較例3 7.2 120 120 1.0 15 再者，片狀元件24的凹凸高度如上所述，由光學顯微 鏡執行觀察片狀元件2 4的截面形狀。在一例中，實施例1

的片狀元件24的第一表面與第二表面的截面形狀係分別由 第5A、5B圖所示（兩面的凹凸高度比例為丨.7)。 接下來’將所取得的片狀元件2 4切斷成以下所示的— 定形狀’提供各種評估試驗。再者，〜歸_於拉拔重量之測量， 片狀元件24的無機纖維的直徑的影響也進行評估。以下戈 明實驗結果。 " [皺紋測量結果] 上述貫施例1〜6與比較例1〜4的片狀元件24以接觸方式 捲繞在具有小凹凸表面的排氣處理體20，評估在片狀元件 24的内面侧產生的敏紋數量與長度。#氣處理㈣◦使用直 徑80随、長度15Gmm的觸媒擔持體。再者，片狀元件^具有 在捲繞方向的-端之一嵌合凸部與另—端之一嵌合凹部， 且使用最長度290min(其中嵌合凸一 、Τ敗口凸邵的長度約為40mm)、寬度 8〇πιπι，將片狀元件24以緊密方式辘接+ 又 牙 式鐘繞在觸媒擔持體上，進 而使兩端嵌合連接。 的結果如表1所示。由 當片狀元件24的第_ 各實施例1〜6與比較例1〜4所取得 此表看出，不論平均纖維直徑大小， 2001-7812~PF;Ahddub 20 1291368 表面凹凸高度係第二表面凹凸高度的1·2〜56· 7倍時，片狀 元件24上產生的皺紋數量χ長度之值會變小。 [拉拔負載之測量結果] 與表面凹凸之小表面接觸方式來捲繞片狀元件24在排 氣處理體20上，將兩者一體壓入於卯別〇4鋼製的圓筒狀金 屬殼體12内，24小時以上保持其狀態後，藉由萬能試驗執 打拉拔負載之試驗。排氣處理體2〇係使用直徑8〇mm、長度 15〇咖的觸媒擔持體。支持及密封元件上具有在捲繞方向$ 一端之嵌合凸部與另一端之嵌合凹部，且使用最長度 290丽（其中嵌合凸部的長度約為4〇mm)、寬度8〇随，將此纏 繞在觸媒擔持體上，進而使兩端嵌合連接。再者，金屬殼 體12的内徑為84mm，長度為200mm，厚度為l5mm。再者， 到此的實驗結果，若拉拔負載超越2〇〇N，對於排氣處理體 20之支持及密封元件之支持力可謂十足地實用。 結果如表1與第6圖所示。在此，拉拔負載係將壓入於 金屬殼體12之觸媒擔持體推出時的最大負载的意思。由此 結果，不論平均纖維直徑，片狀元件24的第—表面凹凸高 度係第二表面凹凸高度的倍時，支持及密封元件 15的拉拔負載超越2〇〇N’顯示有良好的支持力。再者，當 片狀元件24的第一表面凹凸高度係第二表面凹凸高度的 1.2〜28. 3倍時，使用此片狀的支持及㈣元件⑽拉拔負 載超越400N，顯示有極良好的支持力。 第7圖係顯示纖維的平均直徑與拉拔負载之關係曲線 圖，當第-表面與第二表面有相同凹凸高度（凹凸高度比例 2001-7812-PF;Ahddub 21 1291368 -1·0)時，平均直徑超過6em的話，去除負載會急速減低。 於第7圖中，繪出第一表面與第二表面之凹凸高度比例為 28· 3時的曲線圖，即，與平均直徑無關，可持續實現高的 去除負載。因此，若平均直徑超過6//m的話，顯示去除負 載的改善有顯著的效果。 、 本發明之支持及密封元件與排氣淨化裝置可利用於車 輛用排氣淨化裝置等。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定，發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神^範圍内，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1A圖係顯示用於本發明的支持及密封元件的片狀元 件之一例示意圖； 第1B圖係顯示本發明的支持及密封元件捲繞固定於排 氣處理體、插人於金屬殼體内而構成的排氣處理裝置時之 構成圖； 第2A圖係顯示第1A圖的片 Λ狀凡件沿者A-A截面形狀圖； 第2B圖係顯示本發明的支 _ 守及么封7L件的效果之概念 圖； 第3A圖係顯示使習知的支 得及推封疋件與排氣處理體 一體化，組合於金屬殼體時的狀態概念圖； 第3B圖係顯示使本發明 无持及松封το件與排氣處理 2001-7812-PF;Ahddub 22 ^91368 體一體化，組合於金屬殼體時的狀態概念圖； 第4圖係顯示本發明的排氣淨化裝置之一構成例之示 意圖； 第5 A圖係顯示本發明第一實施例之片狀元件的第一表 面的形狀之照片； 第5B圖係顯示本發明第一實施例之片狀元件的第二表 面的形狀之照片； 第6圖係顯示第一表面與第二表面的凹凸高度比例與 拉拔負載之關係曲線圖；以及 第7圖係顯示纖維的平均直徑與拉拔負栽之關係曲線 圖。 【主要元件符號說明】 14~支持及密封元件的内側； 15〜支持及密封元件； 16〜支持及密封元件的外側； 2〜導入管； 6〜第一表面； 10〜排氣淨化裝置 18〜皺紋； 20〜排氣處理體； 2 4〜片狀元件； 26〜表面； 160〜嵌合凹部。 4〜排氣管； 8〜第二表面； 12〜金屬殼體; 15 0〜嵌合凸部； 2001~7812-PF/Ahddub 23

Claims (1)

1291368 十、申請專利範圍： 1. 一種支持及密封元件，用以支持排氣處理體， 其特徵在於： 上述支持及密封元件包括第一表面與第二表面，由具 有無機纖維的片狀元件所構成；第一表面的凹凸高度比第 二表面的凹凸高度較高。 2·如申請專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中，上述片狀元件係藉由針刺處理無機纖維的積層狀薄片 所構成。 3·如申請專利範圍第1或2項所述之支持及密封元件， 其中，上述片狀元件包含結合材料。 4·如申請專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中，上述片狀元件的第一表面的凹凸高度係第二表面的凹 凸高度的1· 2〜56. 7倍。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中’上述無機纖維的平均直徑為6 # m以上。 6·如申請專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中’上述無機纖維為氧化鋁與氧化矽的混合物。 7·如申請專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中’上述排氣處理體為觸媒擔持體或排氣氣體過濾器。 8·如申请專利範圍第1項所述之支持及密封元件，其 中，將上述支持及密封元件捲繞且固定在除了上述排氣處 理體的開口面之外的外周面之至少一部分上時，上述第二 表面以接觸方式固定於上述排氣處理體的外周面。 2001-7812-PF;Ahddub 24 1291368 9. 一種排氣淨化裝置，包括： 排氣處理體； 金屬殼體，用以收容該排氣處理體； 支持及费封元件，用以被使用纏繞在除了上述排氣處 理體的開口面之外的外周面之至少一部分上； 其中上述支持及密封元件係由無機纖維所構成，其具 有第一表面與第二表面的片狀元件所構成，該片狀元件的 第一表面的凹凸高度比第二表面的凹凸高度較高，上述第 二表面以接觸方式捲繞固定於上述排氣處理體的外周面。 I 〇·如申請專利範圍第9項所述之排氣淨化裝置，其 中，上述片狀元件係藉由針刺處理無機纖維的積層狀薄片 所構成。 II ·如申請專利範圍第9或10項所述之排氣淨化裝置， 其中，上述片狀元件包含結合材料。 12·如申請專利範圍第9項所述之排氣淨化裝置，其 中’上述片狀元件的第一表面的凹凸高度係第二表面的凹 凸高度的1· 2〜56· 7倍。 13 ·如申請專利範圍第9項所述之排氣淨化裝置，其 中’上述無機纖維的平均直徑為以上。 14·如申請專利範圍第9項所述之排氣淨化裝置，其 中’上述無機纖維為氧化紹與氧化石夕的混合物。 15.如申請專利範圍第9項所述之排氣淨化裴置，其 中’上述排氣處理體為觸媒擔持體或排氣氣體過濾器。 2001-7812-PF；Ahddub 25