JP6386342B2 - 排ガス浄化装置の製造方法 - Google Patents
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
また、このような保持シール材が有する熱容量によって排ガス処理体の加熱が阻害され、エンジン始動後の排ガス処理体の早期活性化に不利であった。
本発明の保持シール材において、さらに無機バインダーを含んでもよい。
本発明の保持シール材において、無機繊維は、アルミナおよび/またはシリカを含んでもよい。
本発明の保持シール材において、織物構造体が複数積層されて構成されてもよい。
本発明の保持シール材において、短冊状マット材の表面の少なくとも一部には、繊維飛散抑制部が設けられていてもよい。
本発明の保持シール材において、短冊状マット材の幅は、5〜50mmであってよい。
本発明の保持シール材において、短冊状マット材の厚みは、1〜25mmであってよい。
本発明の保持シール材において、複数の短冊状マット材が互いに隣接する隙間の幅は、0.5〜30mmであってよい。
本発明の保持シール材の製造方法は、短冊状マット材を作製する工程は、ロール状のマット材を所定の幅に切断する工程を含んでもよい。
本発明の排ガス浄化装置の製造方法は、排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングの間に配設される保持シール材とを備えた排ガス浄化装置の製造方法であって、無機繊維を含む複数の短冊状マット材を作製する工程と、複数の短冊状マット材を第一の方向と第一の方向と交差する第二方向に織り合せて、第一の短冊群中の一部の短冊状マット材と第二の短冊群中の一部の短冊状マット材が表面に交互に現れる筒状の織物構造体からなる保持シール材を作製する工程と、排ガス処理体に、保持シール材を被せる工程と、保持シール材を、排ガス処理体の長手方向に引張り、保持シール材を排ガス処理体に密着させる工程と、保持シール材と排ガス処理体をケーシング内へ収容する工程とを含んでよい。
まず、所定量の無機繊維原料と結合材を水に入れて、混合する。無機繊維原料としては、例えばアルミナとシリカの混合繊維の原綿バルクが使用される。ただし、無機繊維材料は、これに限られるものではなく、例えばアルミナまたはシリカのみで構成されても良い。無機結合材としては、例えばアルミナゾルおよびシリカゾル等が使用される。また、さらに有機結合材としては、ラテックス等を使用することができる。
さらにこの原料マットをプレス器等を用いて圧縮し、例えば90〜150℃の温度で加熱、乾燥させることにより、マット材を得ることができる。なお通常、圧縮処理は、圧縮後の保持シール材の密度が0.10g/cm3〜0.40g/cm3程度となるように行われる。
このようにして製作されたマット材を裁断することによって短冊状マット材を得ることができる。
本発明の一実施形態の保持シール材において、短冊状マット材の表面の少なくとも一部には繊維飛散抑制部が設けられていてもよい。短冊状マットはマット材を裁断することにより形成した場合、裁断部の端面(側面)から無機繊維が飛散する可能性がある。このため、短冊状マットの表面の一部または全部に飛散抑制部を設けることができる。飛散抑制部の形成方法としては、例えば、マット材の表面にアルミ箔を蒸着、接着してから短冊状マットに裁断する方法や、短冊状マットの表面の一部または全部に無機系バインダーを塗布するなどの方法がある。無機系バインダーとしては、通常のコロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル等が挙げられる。
X方向の対角線の長さ 2(d+s)cosθ・・・・(1)
Y方向の対角線の長さ 2(d+s)sinθ・・・・(2)
となる。
2(d+s)×(sinθlimit)=d・・・・(3)となり、
θlimit=sin―1(d/2(d+s))・・・・(4)で求められる。
また、伸ばす前の最初のθをθ0とすると、織物構造体の長手方向の伸び率(短冊状マットの最大長さ(最大伸び)となるときの織物構造体の長手方向の伸び率は(cosθlimit)/(cosθ0)、織物構造体の径方向の縮小率(短冊状マットの幅の縮小率)は(sinθlimit)/(sinθ0)で表される。
保持シール材の製造方法は、無機繊維を含む複数の短冊状マット材を作製する工程と、複数の短冊状マット材を第一の方向と第一の方向と交差する第二方向に織り合せる工程とを有する。この際、第一の短冊群中の一部の短冊状マット材と第二の短冊群中の一部の短冊状マット材が表面に交互に現れるように織り合わせる。短冊状マットの一部とは、短冊状マットが一つの場合と複数の編列した場合を含むことを意味しており、例えば、第一方向の短冊状マットと第二方向の短冊状マットが一つずつ表面に交互に現れるように織り合せてもよいし、複数の並列した短冊状マットが表面に交互に現れるように織り合せてもよい。また、短冊状マット材を作製する工程は、上述の方法により大面積のマット材を作製しを裁断することにより作製してもよいし、最初から短冊状のマットの形状に作製してもよい。
保持シール材は、排ガス処理体の外側の一部または全面に配設することができる。図5(a)は排ガス浄化装置の一例を模式的に示す斜視図である。図5(b)は図5(a)に示される排ガス浄化装置50のA−A線断面図である。図5(b)に示されるように、排ガス浄化装置50は排ガス処理体51と、排ガス処理体51を収容するケーシング52と、排ガス処理体51とケーシング52の間に配設される保持シール材53とを備えた触媒コンバータである。
保持シール材53は、排ガス処理体51の周りに巻きつけられており、保持シール材53によって排ガス処理体51がケーシング52内に保持されている。ケーシング52の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と排ガス処理体51を通過した排ガスが外部に排出される排出管(図示しない)とが接続される。
まず、無機繊維を含む複数の短冊状マット材を作製する。短冊状マット材を作製するには、上述の方法により大面積のマット材を作製してこれを裁断することにより作製してもよいし、最初から短冊状のマットの形状に作製してもよい。
アルミナ−シリカ組成を有するアルミナ繊維性の素地マットとして、組成比がAl2O3:SiO2=72:28である素地マットを用意した。この素地マットに対し、ニードリング処理を施すことで、嵩密度が0.15g/cm3であり、坪量が430g/cm2であるニードル処理マットを作製した。次に、ニードル処理マットを全長900mm、幅20mmに裁断し、短冊状マットを得た。
比較例1では、ブランケット(厚さ6mm)を長方形(長さ338mm×幅117mm)に裁断したものを使用した。
排ガス処理体に取り付ける際の装着時間を装着性として評価した。装着開始から排ガス処理体に装着、固定されるまでに要した時間(装着時間)を測定し、装着性の評価指標とした。装着時間が5秒未満を◎、5秒以上10秒未満を○、10秒以上15秒未満を△、15秒以上を×とした。
組みたてた排気管に、所定温度600℃のガスを流入し、排気管から排出されるガスの温度計測し、ガス流入後30秒後(初期暖機時)における排ガス温度を昇温性として評価した。初期暖機時の排ガス温度が345℃以上を◎、340℃以上345℃未満を○、335℃以上340℃未満を△、335℃未満を×とした。
これに対して、比較例1では装着性は普通であり、初期暖機時の昇温性の評価が低かった。
2 第二の短冊群
11 第一の短冊群の短冊状マット
12 第一の短冊群の短冊状マット
13 第一の短冊群の短冊状マット
14 第一の短冊群の短冊状マット
22 第二の短冊群の短冊状マット
23 第二の短冊群の短冊状マット
24 第二の短冊群の短冊状マット
25 排ガス処理体
26 織物構造体(保持シール材)
31 金属からなる管状構造体(排ガス管)
32 断熱材(織物構造体)
41 短冊状マット
42 ひも
43 ピン
50 排ガス浄化装置
51 排ガス処理体
52 ケーシング
53 保持シール材
s 短冊状マット間の隙間
d 短冊状マットの幅
θ0 X軸と第1方向の角度(引き伸ばし前)
θ X軸と第1方向の角度(引き伸ばし後)
Claims (1)
- 排ガス処理体と、前記排ガス処理体を収容するケーシングと、前記排ガス処理体と前記ケーシングの間に配設される保持シール材とを備えた排ガス浄化装置の製造方法であって、
無機繊維を含む複数の短冊状マット材を作製する工程と、
前記複数の短冊状マット材を第一の方向と前記第一の方向と交差する第二方向に織り合せて、前記第一の短冊群中の一部の短冊状マット材と前記第二の短冊群中の一部の短冊状マット材が表面に交互に現れる管状の織物構造体からなる保持シール材を作製する工程と、
前記排ガス処理体に、前記保持シール材を被せる工程と、
前記保持シール材を、前記排ガス処理体の長手方向に引張り、前記保持シール材を前記排ガス処理体に密着させる工程と、
前記保持シール材と前記排ガス処理体を前記ケーシング内へ収容する工程と
を含む排ガス浄化装置の製造方法。
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