WO2001071170A1

WO2001071170A1 - Convertisseur catalytique et systeme de filtrage des particules diesel

Info

Publication number: WO2001071170A1
Application number: PCT/JP2001/002248
Authority: WO
Inventors: Koji Fukushima
Original assignee: Ibiden Co., Ltd.
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2001-09-27
Also published as: CN1419627A; CN100386507C; HK1084716A1; KR100518111B1; DE60121555T8; EP1267048A4; DE60121555D1; US20030049180A1; DE60121555T2; KR20020089402A; US7572415B2; EP1267048A1; EP1267048B1

Description

明細書

触媒コンバータ一及びディーゼルパティキュレートフィルターシステム

技術分野

本発明は，排気ガス浄化装置に関し，特に，触媒コンバーターにおける触媒保持体を保持するための保持シール材，及びディーゼルパティキュレートフィルターシステムにおけるディーゼルパティキュレートフィルターを保持するための保持シール材に関する。背景技術

自動車エンジンの排気系には，排気ガス成分を浄化するための排気ガス浄化装置が取付けられている。排気ガス浄化装置としては，触媒コンバーター，ディーゼルパティキュレートフィルター（以下， D Pフィルターともいう。）システムなどがある。 '

触媒コンバータ一は，ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンから排出される排ガス成分（炭化水素，一酸化炭素，酸化窒素など）を浄化する。触媒コンバータ一は，排ガス成分を浄化する触媒を担持したセラミック製触媒保持体と，これを収容する金属シェルとからなる。触媒保持体と金属シェルとの間には，触媒保持体を保持するための保持シール材が介設している。触媒保持体は保持シール材を巻きつけた状態で，金属シェル内に装着される。金属シェルとセラミック製触媒保持体とは熱膨張係数が異なるため，高温時に熱膨張差が生じる。このため，熱膨張差を吸収し得るクッション性のある保持シール材の開発が望まれている。

また， D Pフィルターシステムは，ディーゼルエンジンから排出されるデイーゼルパティキュレートを捕獲して，排ガスを浄化する装置である。 D P フィルターシステムは，ディーゼルパティキュレートを捕獲するためのセラミック製 D Pフィルタ一と，これを収容する金属シェルとからなる。 D Pフィルターと金属シェルとの間には， D Pフィルターを保持するための保持シール材が介設している。 D Pフィルタ一は，保持シール材を巻き付けた状態で金属シェル内に装着される。金属シェルとセラミック製 D Pフィルターとは熱膨張係数が異なるため，高温時に熱膨張差が生じる。このため，上記触媒コンバーターと同様に，熱膨張差を吸収し得るクッション性のある保持シ

—ノレ材の開発が望まれている。

ここで，上記触媒保持体の保持シール材及び上記 D Pフイノレタ一の保持シール材はいずれもクッション性を有し，嵩高である。そのため，金属シェル内に装着する際の，保持シール材の装着作業性が良くない。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み，金属シェル内への触媒保持体の装着作業がしゃすくクッシヨン性に優れた触媒保持体用の保持シール材を有する触媒コンバーター，並びに金属シェル内への D Pフィルターの装着作業がしやすくクッシヨン性に優れた保持シール材を有するディーゼルパティキュレートフィルターシステムを提供しょうとするものである。発明の開示

第一の発明は，触媒保持体と，該触媒保持体の外方を覆う金属シェルと，上記触媒保持体と上記金属シュノレとの間に配置される保持シール材とから構成される触媒コンバーターにおいて，

上記保持シール材は， 1 0 0 c m ²の中に 5 0〜 3 0 0 0個の密度でニードルパンチング処理がされた無機質繊維マットからなり，

かつ有機質の含有量が 0を超えて大きく且つ 2重量％以下であり， 0 . 1 5〜0 . 4 5 g / c m ³の充填密度において 3 0 0〜； 1 0 0 0。Cの間に加熱したときに 5〜 5 0 0 k P aの面圧を発生することを特徴とする触媒コンバーターである。第一発明において，保持シール材における有機成分の含有量は， 0を超えて大きく且つ 2重量％以下である。有機成分は保持シ一ル材のバインダ一として働き，保持シール材からの繊維の飛散を抑制する。また，保持シール材の嵩高性をある程度抑制する。したがって，触媒保持体とともに金属シェル內に装着する際の保持シール材の装着性が改善される。

一方， 2重量％を超える場合には，排ガス成分減量化のために金属シェルに収容後空焼きして有機成分を焼失する工程が必要となり，製造工程数が複雑化する。 '

また，保持シール材の中の有機成分含有量が 0，即ち有機成分を含まない場合には，保持シール材から繊維が飛散してしまう。そのため，触媒保持体とともに金属シェルに装着するときの作業性が妨げられる。

無機質繊維マツトにはニードルパンチング処理が施されているため，繊維同士の絡まりが多くなり，剛性力が高い。そのため，保持シール材の触媒保持体を保持する力が大きい。また，保持シール材の嵩高性を抑制し，触媒保持体とともに金属シェル内に装着する際の保持シール材の装着性が改善される。

以上のように，第一発明によれば，金属シュル内への触媒保持体の装着作業がしゃすくクッシヨン性に優れた触媒保持体用の保持シール材を用いた触媒コンバーターを提供することができる。第二の発明は，ディーゼルパティキュレートフィルターと，該ディーゼルパティキュレートフィルターの外方を覆う金属シェルと，上記ディーゼルパティキュレートフィルターと上記金属シェルとの間に配置される保持シール材とから構成されるディーゼルパティキュレートフィルターシステムにおいて，

かつ有機質の含有量が 0を超えて大きく且つ 2重量％以下であり，

0 . 1 5〜0 . 5 5 g Z c m ³の充填密度において 3 0 0〜5 0 0 °Cの間に加熱したときに 5〜1 0 0 0 k P aの面圧を発生することを特徴とするディーゼノレパティキュレートフィ^^ターシステムである。

第二発明において，保持シール材は，有機成分の含有量が 0を超えて大きく且つ 2重量％以下である。有機成分は保持シ一ル材のバインダーとして働き，保持シール材の嵩高性をある程度抑制する。したがって， D Pフィルタ一とともに金属シェル内に装着する際の保持シール材の装着性が改善される。また，上記の特定の含有量の有機成分では，保持シール材の繊維の飛散を防止することができる。

一方， 2重量％を超える場合には，排気ガス量減少化のために金属シェル内収容後空焼きして有機成分を焼失させる工程が必要となり，製造工程数が複雑化する。

また，保持シール材の中の有機成分含有量が 0，即ち有機成分を含まない場合には，保持シール材から繊維が飛散し， D Pフィルタ一とともに金属シェルに装着するときの作業環境が悪化する。

無機質繊維マツトには-一ドルパンチング処理が施されているため，繊維同士の絡まりが多くなり，剛性力が高い。そのため，保持シール材の D Pフィルターを保持する力が大きい。また，保持シール材の嵩高性を抑制し，触媒担持体とともに金属シェル内に装着する際の保持シール材の装着性が改善される。

以上のように，第二発明によれば，金属シェル内への D Pフィルターの装着作業がしゃすくクッション性に優れた保持シール材を有するディーゼルパティキュレートフィルターシステムを提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は，実施例 1の触媒コンパ一ターの断面図，

図 2は，実施例 1の触媒コンバーター及び実施例 4の D Pフィルターシステムの取り付け位置を示す説明図，

図 3は，実施例 1における，ニードノレパンチ装置の説明図，

図 4は，実施例 1における，触媒コンバーターの製造方法を示す説明図（a ) 〜 ( c ) ,

図 5は，実施例 4の触媒コンバーターの断面図である。発明を実施するための形態

第一発明において，上記保持シール材における有機成分の含有量は 0を超えて大きく且つ 1重量。 /₀以下であることが好ましい。 1重量％を超える場合には，排ガス規制値をクリアするために金属シェルに収容後空焼きして有機成分を焼失する工程が必要となるおそれがある。

上記保持シール材に含まれる有機成分としては，バインダとしての機能を有するものであれば特に限定はないが，たとえば，ェマルジヨンラテックスなどがある。

無機質繊維マットに有機成分を添加するにあたっては，浸漬法，スプレー掛け法，ロールコータ法などがある。

上記保持シール材は，少なくともアルミナまたはシリ力を含む無機質繊維からなることが好ましい。これにより，耐熱性が向上する。

上記保持シール材は，アルミナを 7 0重量。 /₀以上含有していることが好ましい。これにより，耐熱性が向上する。また，高温時の弾性力が高くなり，金属シェルと触媒保持体との熱膨張差を吸収することができ，触媒保持体を保持する力が高まる。したがって，触媒保持体のガタツキを防止でき，振動音の増大を抑制できる。また， 9 5 0〜1 0 0 0 °Cの高温下でも，これらの性質を十分に発揮でき，近年の内燃機関の高温化傾向に十分に対応することができる。

上記無機質繊維マツトへのニードルパンチング処理は， 1 00 c m²の中に 50〜3000個の密度のニードル跡が形成されるように行われている。 5 0個未満の場合には，保持シール材が嵩高く，触媒保持体とともに金属シェル内に装着できないことがある。 3 000個を超える場合には，触媒保持体の保持性能が低下し，触媒保持体のずれが発生するおそれがある。

第一発明において，金属シェル内における保持シール材の充填密度は， 0. 1 5〜0. 45 gZc m³であることが好ましい。 0. 1 5 gZcm³未満の場合には，触媒保持体を保持する力が低下するおそれがあり， 0. 4 5 gノ c m³を超える場合には，触媒保持体を破壊するおそれがある。

上記金属シェル内に充填した上記保持シール材は， 0. 1 5〜0. 4 5 g Zc m³の充填密度において， 3 00〜1 000°Cに加熱したときに 5 k P a 〜 500 k P aの面圧を発生する。これにより，触媒保持体を保持する力が増加し，触媒保持体をガタつかせることなく安定して保持することができる。 5 k P a未満の場合には，触媒保持体を保持する力が低下するおそれがある。 500 k P aを超える場合には，触媒保持体を破壊するおそれがある。

面圧を測定する温度が 300〜1 000°Cであるのは，触媒保持体は実車搭載時にこの温度に晒されるからである。

第一発明において，上記金属シェルは，圧入構造のものであることが好ましい。圧入構造とは，金属シェルが, その中に触媒保持体を配置するにあたつて，保持シール材により被覆された触媒保持体を，金属シェルの中に加圧力によって押し入れるタイプのものであることをいう。かかる金属シェルの具体的形状は，たとえば，筒状である。上記圧入構造によれば，装着後に触媒保持体のガタつきを防止することができる。

上記金属シェルは，クラムシェル構造のものであることが好ましい。クラムシエル構造は，たとえば， 2分割されたシェル部材からなり，その中に，保持シール材により被覆された触媒保持体を装着し，その後シェル部材の合わせ目を溶接，接着剤などにより接合してなる構造がある。かかる構造によれば，金属シェル内への触媒保持体の装着が容易である。

上記金属シェルは，卷き締め構造のものであることが好ましレ、。卷き締め構造とは，保持シール材により被覆された触媒保持体を準備し，その周囲に金属薄板を巻き締めることにより金属シェルを形成するタイプのものである。かかる構造によれば，触媒保持体の形状を問わず，容易に金属シェル内へ装着することができる。次に，第二発明において，上記保持シール材における有機成分の含有量は 0を超えて大きく且つ 1重量。 /₀以下であることが好ましい。 1重量％を超える場合には，排気ガス規制値をクリアするために金属シェル内収容後空焼きして有機成分を焼失する工程が必要となるおそれがある。

保持シール材に含まれる有機成分としては，バインダとしての機能を有するものであれば特に限定はないが，たとえば，ェマルジヨンラテックス，ポリビニルアルコールなどがある。

無機質繊維マットに有機成分を添加するにあたっては，浸漬法，スプレー掛け法，口一ルコータ法などがある。

上記無機質繊維マツトは，少なくともアルミナまたはシリカを含む無機質繊維からなることが好ましい。これにより，耐熱性が向上する。

上記保持シール材は，アルミナを 7 0重量％以上含有していることが好ましい。これにより，耐熱性が向上する。また，高温時の弾性力が高くなり，金属シェルと D Pフィルターとの熱膨張差を吸収することができ， D Pフィルターを保持する力が高まる。したがって， D Pフィルターのガタツキを防止でき，振動音の増大を抑制できる。また， 5 0 0 °Cもの高温下でも，これらの性質を十分に発揮でき，近年の内燃機関の高温化傾向に十分に対応することができる。

上記無機質繊維マツトには， 100 cm²の中に 50〜3000個の密度でニードルパンチング処理がされている。 50個未満では，保持シール材が嵩高く触媒担持体とともに金属シェル内に装着できないことがある。 3000 個を超える場合には，触媒保持体の保持性能が低下し，触媒保持体のズレが発生するおそれがある。

金属シェル内における保持シール材の充填密度は， 0. 1 5〜0. 55 g Zc m³であることが好ましい。 0. 1 5 g/c m³未満の場合には， DPフィルターを保持する力が低下するおそれがあり， 0. 55 gZcm³を超える場合には， DPフィルターを破壊するおそれがある。

上記金属シェル内に充填した保持シール材は， 0. 1 5〜0. 55 _g c m³の充填密度において， 300〜500°Cに加熱したときに 5 k P a〜l 0 00 k P aの面圧を発生する。これにより， DPフィルターを保持する力が増加し， DPフィルターをガタつかせることなく安定して保持することができる。 5 k P a未満の場合には， DPフィルタ一を保持する力が低下するおそれがある。 1 000 k P aを超える場合には， DPフィルタ一が破壊するおそれがある。

面圧を測定する温度が 300〜500°Cであるのは， DPフィルタ一は実車搭載時にこの温度に晒されるからである。

上記金属シェルは，圧入構造のものであることが好ましい。圧入構造とは，たとえば，金属シェルが，その中に DPフィルターを配置するにあたって，保持シール材により被覆された DPフィルターを，金属シェルの中に加圧力によって押し入れるタイプのものである。かかる金属シェルの具体的形状は，たとえば，筒状である。

上記圧入構造によれば装着後に触媒保持体のガタつきを防止することがでさる。

上記金属シェルは，クラムシェル構造のものであることが好ましい。クラムシエル構造は，たとえば， 2分割されたシェル部材からなり，その中に，保持シ一ル材により被覆された触媒保持体を装着し，その後シェル部材の合わせ目を溶接，接着剤などにより接合してなる構造がある。かかる構造によれば，金属シュル内への触媒保持体の装着が容易である。

上記金属シェルは，卷き締め構造のものであることが好ましい。卷き締め構造は，たとえば，保持シール材により被覆された D Pフィルターを準備し，その周囲に金属薄板を巻き締めることにより金属シェルを形成するタイプのものである。力かる構造によれば，触媒保持体の形状を問わず，容易に金属シェル内へ装着することができる。以下に，実施例をあげて第一，第二発明をさらに詳述するが，第一，第二発明はこれら実施例に限定されるものではなレ、。

実施例 1

第一発明の実施形態に係る触媒コンバーターについて，図 1〜図 4を用いて説明する。

本例の触媒コンバータ一 5は，図 1に示すごとく，排ガス成分を浄化する触媒を担持した触媒保持体 3と，触媒保持体 3の側面を被覆する金属シェル 2と，触媒保持体 3と金属シェル 2との間に配置された無機質繊維マットからなる保持シール材 1とよりなる。保持シール材 1における有機成分の含有量は 0〜 8重量％である。保持シール材 1を構成している無機質繊維マットは， 7 0重量％のアルミナと， 3 0重量％のシリカとからなり，ニードルパンチング処理が施されている。金属シェル 2内における保持シ一ル材 1の充填密度は 0 . 3 5 g / c m ³である。

触媒コンバーター 5は，図 2に示すごとく，自動車の車体 9 2の底部において，エンジン 9の排気パイプ 9 1の途中に設けられている。

触媒保持体は，セラミックの一種であるコーディエライト製である。図 1 に示すごとく，触媒保持体 3は，排気パイプ 9 1の上流側及び下流側が開口した多数の開口セル 3 0の集合体からなるハニカム構造体である。開口セル 3 0のセル壁には微孔が多数開口しており，そこには排ガス成分を浄化する触媒（例えば，白金，ロジウムなど）が付着している。したがって，排気ガスが開口セル 3 0を通過する際に，排気ガスに含まれている排ガス成分は，セル壁内に担持されている触媒作用により浄化される。

次に，本例の触媒コンバーターの製造方法について説明する。

まず，無機質繊維は 7 0重量％のアルミナと 3 0重量％のシリカとからなり，ウエッブを形成する。ウエッブに-一ドルパンチ装置を用いてニードルパンチング処理を施す。ニードルパンチ装置は，図 3に示すごとく，突き刺し方向に往復運動可能なニードルボード 5 1と，ウエッブ 1 0の表裏両面を支持する一対の支持板 5 2とを有する。

ニードルボード 5 1には，ウエッブ 1 0に突き刺すための多数の-一ドル 5 3が固定されている。ニードル 5 3は，ユードルボード 1 0 0 c m ²の中に 5 0 0個の密度で固定されている。また，支持板 5 2には，ニードル用の通過穴 5 2 0が設けられている。一対の支持板 5 2の間にウエッブ 1 0を通過させるとともにニード Λ ^ボード 5 1を往復運動させると，ウエッブ 1 0に二 —ドル 5 3が突き刺さり，ウエッブ 1 0内の繊維同士に絡み合いが形成される。これにより，ニードル跡が， 1. 0 0 c m ²の中に 5 0 0個存在する無機質繊維マツトが形成される。

次に，無機質繊維マットに，浸漬法により有機成分を含浸させる。無機質繊維マット中の有機成分の含浸量は， 1 . 5重量％とする。有機成分としてはェマルジヨンラテックスを用いる。これにより，保持シール材を得る。次に，図 4 ( a ) に示すごとく，保持シール材 1に切断加工をして，長尺体とするとともに，その両端に，触媒保持体 3の外周を卷回したときに互いに係合し合う凹部 1 1と凸部 1 2とを形成する。

次に，図 4 ( b ) に示すごとく，保持シール材 1により触媒保持体 3を巻回して，凹部 1 1と凸部 1 2とを係合させる。

次に，円筒状の金属シェル 2の中に，保持シール材 1を卷回させた触媒保持体 3を装着する。

以上により，図 4 ( c ) に示すごとく，本例の触媒コンパ一ター 5が得られる。

保持シール材の面圧を測定するにあたっては， 1 0 0 0 °Cになるように 3 0分で昇温し， 1 0 0 0 °Cを 1 0分間保持した。 1 0分間の保持は，保持シ一ル材の温度が 1 0 0 0 °cになるようにした。測定治具などの熱膨張を予め測定し補正後 1 0分間保持した後の荷重（圧縮荷重）を測定した。保持シーノレ材のサンプノレサィズは， 2 5 mm X 2 5 mmとした。

かかる方法により測定した結果，保持シール材の面圧は 1 1◦ k P aであつた。

次に，触媒コンバーターを実車に搭載し，走行試験を行った。その結果，走行時の振動によっても，触媒保持体はガタつかず，安定して保持されていた。排気ガス浄化装置としての触媒コンバーターからの振動音も殆どなかつた。

このことから，保持シール材は，高温下で，触媒保持体を保持する力を発揮できることがわかる。

本例においては，保持シール材に少量の有機成分が含まれている。有機成分は保持シール材のバインダーとして働き，保持シール材の嵩高性をある程度抑制する。したがって，保持シール材を卷回した触媒保持体の金属シェル内への装着性が改善される。

また，上記のごとく保持シール材中の有機成分が少量であるため，加熱時に発生する燃焼ガスが排ガス成分量を悪化させることがない。

実施例 2

第一発明に係る本例の触媒コンバーターにおいては，触媒保持体の外径 1 3 O mm, 長さ 1 0 0 mmのハ-カム状のコーデイエライト製モノリス体を用いた。この触媒保持体は，その軸方向に沿って多数の角状穴が設けてあり，各穴の間には白金などの触媒成分を担持した多孔質隔壁が配置している。また，金属シェルは， S U S 3 0 4からなり，クラムシェル構造を有する。本例の触媒コンバーターを製造するにあたっては，実施例 1と同様に触媒保持体の表面に保持シール材を巻回し，次いで，これを，二分割されたシェル部材の中に装着し，シェル部材を閉じて溶接により円筒体の金属シェルとした。

その他の点は実施例 1と同様である。本例においても，実施例 1と同様の効果を得ることができる。

実施例 3

第一発明に係る本例の触媒コンバータ一においては，金属シェルが巻き締め構造である。

触媒保持体の表面に保持シール材を卷回した後，その表面に板厚 1 . 5 m m，幅 1 4 1 mm，長さ 1 2 0 mmの薄い金属板を複数回巻き締めた。

実験例 1

第一発明に係る本例においては，触媒保持体用の保持シール材の中の有機成分の含有量，二一ドル跡の密度，無機質繊維マットの充填密度を変えて，保持シール材の面圧，組み立て性，触媒保持体の割れ，ずれの有無を測定し，また排気ガス試験を行った。これらの結果を表].に示した。

保持シール材の面圧を測定するにあたっては，実施例 1における面圧測定方法を用いた。

触媒保持体の割れ評価は，割れが生じた場合を X，生じなかった場合を〇とした。

触媒保持体のずれ評価は，ずれが生じた場合を X，生じなかった場合を〇とした。

排気ガス試験は，触媒コンバーターの上流側及び下流側に配設した酸素センサによる排気ガス制御に対する異常の有無を評価した。無機質繊維マツト中の有機成分が多いと排気ガス制御に異常が生じ，有害ガスが排出されてしまう。したがって，排気ガス制御に異常が生じた場合を X，異常が生じなかつた場合を〇とした。

測定の結果，表 1より明らかなように，無機質繊維マットに，有機成分が 0 . ：! 〜 2重量％含まれており，且つ 1 0 0 c m ²中に 5 0〜 3 0 0 0個の密度でニードルパンチング処理がされており，また充填密度が 0 . 1 5〜 0 . 4 5 _{g /} c m³である場合には，組み立て性が良好で，また保持シール材由来の排気ガスも発生しなかった。

一方，表には示されていないが，有機成分が 0の場合には，保持シーノレ材の繊維が飛散し，組み立て性が悪化した。

(表 1)

角虫媒保持体評価 ί 果

試面圧 (kPa) 触媒保持

有機成分含量ニードル密度充填密度

料

(wt 加熱温度排ガス試験 %) (g/ 100cm²) (g/cm³) 組立性ずれ割れ

300で 500°C 800で looo :

2 50 0.15 26 25 23 22 〇〇〇〇 τ τ 0.45 488 475 471 466 〇〇〇〇 τ 3000 0.15 7.8 7.6 6.9 6.6 〇〇〇〇

〇〇〇〇施 t Τ 0.45 283 274 270 266

例 0.1 50 0.15 30 28 23 22 〇〇〇〇

Τ ΐ 0.45 492 278 471 466 〇〇〇〇

Τ 3000 0.15 8.9 8.1 6.9 6.6 〇〇〇〇 ΐ † 0.45 296 280 270 266 〇〇〇〇

3 40 0.15 3.7 3.5 3.3 3.2 〇〇〇 X 比

〇 X 較 τ Τ 0.45 613 602 597 596 X X

例 τ 4000 0.15 3.5 3.2 3 2.8 〇〇 X X τ Τ 0.45 252 248 245 242 〇〇〇 X

実施例 4

第二発明の実施形態に係る D Pフィルターシステムについて，図 5を用いて説明する。

本例の D Pフィルターシステム 4は，図 5に示すごとく，ディーゼルパティキュレートを捕獲するための D Pフイノレター 6と， D Pフィルター 6の側面を被覆する金属シェル 8と， D Pフィルター 6と金属シェル 8との間に配置された無機質繊維マットからなる保持シール材 7とよりなる。

保持シール材 7における有機成分の含有量は 1重量％である。保持シール材 7を構成している無機質繊維マツトは， 7 0重量％のアルミナと， 3 0重量％のシリカとからなり，ニードルパンチング処理が施されている。金属シエル 8内における保持シール材 7の充填密度は 0 . 3 5 g Z c m ³である。

D Pフィルターシステム 5は，図 2に示すごとく，自動車の車体 9 2の底部において，ディーゼルエンジン 9の排気パイプ 9 1の途中に設けられている。

D Pフィルタ一は，セラミックの一種であるコ一ディエライト製である。図 5に示すごとく， D Pフィルター 6は，排気パイプ 9 1の上流側かまたは下流側の一方が開口し，他方が閉塞された多数のセルの集合体からなるハニカム構造体である。 D Pフィルター 6は，上流側開口セル 6 1から下流側開ロセル 6 2へと，多孔性のセル壁を通じて排気ガスを通過させる。この際に，排気ガスに含まれるディーゼルパティキュレートがセル壁により捕獲され，排気ガスは浄化される。

捕獲されたディーゼルパティキュレートは，図示しない着火装置により焼失される。

次に，本例の D Pフィルターシステムの製造方法について説明する。

まず，実施例 1と同様の方法及び条件で，保持シール材を製造する。ただし，無機質繊維マット中の有機成分の含浸量は， 1重量％とする。次に，実施例 1と同様に，図 4に示す方法にて，保持シール材 7を所定の形状に切断加工し，この保持シール材 7を卷回させた D Pフィルター 6を，円筒状の金属シェル 8の中に装着する。以上により，図 5に示すごとく，本例の D Pフィルターシステム 5が得られる。

保持シール材の面圧を測定するにあたっては， 5 0 0 °Cになるように 3 0 分で昇温し， 5 0 0 °Cを 1 0分間保持した。 1 0分間の保持は，保持シール材の温度が 5 0 0 °Cになるようにした。測定治具などの熱膨張を予め測定し補正後 1 0分間保持した後の荷重（圧縮荷重）を測定した。保持シール材のサンプルサイズは， 2 5 mm X 2 5 mmとした。

かかる方法により測定した結果，保持シーノレ材の面圧は 1 8 0 k P aであつた。

金属シェル内における保持シール材の充填密度は 0 . 3 5 g Z c m ³とし，厚みは 6 mmとした。

また，実施例 1と同様の方法にて，上記 D Pフィルタ一及び保持シール材を装着した D Pフィルターシステムの走行試験を行った。その結果，走行時の振動によっても， D Pフィルタ一はガタつかず，安定して保持されていた。また，排気ガス浄化装置としての D Pフィルターシステムからの振動音も殆どなかった。

このことから，保持シール材は，高温下で， D Pフィルターを保持する力を発揮できることがわかる。

本例においては，保持シール材に少量の有機成分が含まれている。有機成分は保持シール材のバインダーとして働き，保持シール材の嵩高性をある程度抑制する。したがって，保持シール材を卷回した D Pフィルターの金属シエル内への装着性が改善される。

また，上記のごとく保持シール材中の有機成分が少量であるために，保持シール材のクッシヨン性を保持でき， D Pフィルターを保持する力にも優れている。

実験例 2

第二発明に係る本例においては， D Pフィルター保持用の保持シール材の中の有機成分の含有量，二一ドル跡の密度，無機質繊維マットの充填密度を変えて，保持シ一ル材の面圧，組み立て性， DPフィルターの割れ，ずれの有無を測定し，また排気ガス試験を行った。保持シール材の面圧を測定するにあたっては，上記実施例 4における方法を採用した。その他の測定は，実験例 1と同様に行った。その結果は表 2に示した。

測定の結果，表 2より明らかなように，無機質繊維マットに，有機成分が 0. ：!〜 2重量％含まれており，且つ 100 c m²中に 50〜3000個の密度で-一ドルパンチング処理がされており，また充填密度が 0. 1 5〜0. 55 g/cm³更には 0. 1 5〜0. 45 g c m³である場合には，組み立て性が良好で，また保持シール材由来の排気ガスも発生しなかった。

一方，表 2には示されていないが，有機成分が 0の場合には，保持シール材の繊維が飛散し，組み立て性が悪化した。

(表 2)

DPフィルタ評価結果

面圧 (kPa) DPブイノレタ

試料有機成分含量ニードル跡密度充填密度一 - 加熱温度排ガス試験

(wt%) (g/ 100cm²) (g/cm³) 組立性ずれ割れ

300°C 500°C

I 2 50 0.15 26 25 〇〇〇〇

2 † 0.5 518 515 〇〇〇〇

3 3000 0.15 7.8 7.6 〇〇〇〇

4 t 0.45 283 274 〇〇〇〇

5 0.1 50 0.15 30 28 〇〇〇〇 00

6 † 0.45 492 278 〇〇〇〇

7 3000 0.15 8.9 8.1 〇〇〇〇

8 T 0.45 296 280 〇〇〇〇

9 40 0.12 3.7 3.5 〇〇 X X

10 † 0.6 1013 1011 X X 〇 X

11 4000 0.15 3.5 3.2 〇〇 X X

12 ΐ 0.45 252 248 〇〇〇 X

産業上の利用の可能性

上記のごとく，本発明によれば，金属シェル内への触媒保持体の装着作業がしゃすくクッシヨン性に優れた触媒保持体用の保持シール材を有する触媒コンバーター，並びに金属シェル内への D Pフィルタ一の装着作業がしゃすくクッシヨン性に優れた保持シール材を有するディ一ゼルパティキュレートフィルターシステムを提供することができる。

Claims

請求の範囲

1. 触媒保持体と，該触媒保持体の外方を覆う金属シェルと，上記触媒保持体と上記金属シェルとの間に配置される保持シール材とから構成される触媒コンバーターにおいて，

上記保持シーノレ材は， 100 cm²の中に 50〜 3000個の密度でニードルパンチング処理がされた無機質繊維マットからなり，

かつ有機質の含有量が 0を超えて大きく且つ 2重量％以下であり， 0. 1 5〜0. 45 gZc m³の充填密度において 300〜 1000°Cの間に加熱したときに 5〜 5 O O k P aの面圧を発生することを特徴とする触媒コンバーター。

2. 請求の範囲第 1において，上記無機質繊維マットは，少なくともアルミナまたはシリ力を含む無機質繊維からなることを特徴とする触媒コンバ一ター。

3. 請求の範囲第 1または 2において，上記金属シェルは，圧入構造のものであることを特徴とする触媒コンバーター。

4. 請求の範囲第 1または 2において，上記金属シェルは，クラムシェル構造のものであることを特徴とする触媒コンバーター。

5. 請求の範囲第 1または 2において，上記金属シェルは，巻き締め構造のものであることを特徴とする触媒コンバーター。

6. ディーゼルパティキュレートフィルターと，該ディーゼルパティキュレートフィルターの外方を覆う金属シェルと，上記ディーゼルパティキュレートフィルターと上記金属シェルとの間に配置される保持シ一ル材とから構成されるディーゼルパティキュレートフィルターシステムにおいて，

上記保持シール材は， 100 cm²の中に 50〜 3000個の密度でニードルパンチング処理がされた無機質繊維マットからなり，

0. 1 5〜0. 55 g/c m³の充填密度において 300〜500°Cの間に加熱したときに 5〜1000 k P aの面圧を発生することを特徴とするディーゼノレハ。ティキュレ一トフイノレターシステム。

7. 請求の範囲第 6において，上記無機質繊維マットは，少なくともアルミナまたはシリカを含む無機質繊維からなることを特徴とするディ一ゼルパティキュレートフイノレターシステム。

8. 請求の範囲第 6または 7において，上記金属シェルは，圧入構造のものであることを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルターシステム。

9. 請求の範囲第 6または 7において，上記金属シェルは，クラムシェル構造のものであることを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルターシステム。

10. 請求の範囲第 6または 7において，上記金属シェルは，卷き締め構造のものであることを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルタ一システム。