CN101131113A - 保持用密封材及废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种保持用密封材及废气处理装置，所述保持用密封材可以抑制废气的泄漏，所述废气处理装置使用该保持用密封材。具体地是，本发明提供了一种包含无机纤维的保持用密封材，所述保持用密封材具有第一表面和第二表面，其中所述第一表面在距该第一表面端部一定距离的内侧区域内具有凹入部分。

Description

保持用密封材及废气处理装置
技术领域
本发明主要涉及包含无机纤维的保持用密封材、包含该保持用密封材的废气处理装置及其制造方法。
背景技术
从本世纪开始，汽车的数量日益剧增，来自汽车发动机室的废气量也随着汽车数量的上升而急剧增加。特别是来自柴油机的废气中的各种物质造成了环境的污染，因此这些物质目前正严重影响着全球的环境。
在此环境下，已经提出了各种废气处理装置，并且这些装置也已经付诸实际应用。典型的废气处理装置在与发动机的废气集管连接的排气管上具有外壳(例如由金属等制成)，在该外壳中布置具有由孔壁分隔的大量孔的废气处理体。通常，将这些孔构造成蜂窝状结构。特别是在该情况中，所述废气处理体称为蜂窝状结构体。作为这种废气处理体的实例，有诸如催化剂载体和柴油机微粒过滤器(DPF)等废气过滤器。例如，在DPF的情况中，基于上述结构，在废气经由各个孔通过废气处理体的过程中，由孔壁来捕集颗粒。由此可以从废气中除去颗粒。废气处理体的材料为金属、合金和陶瓷等。作为包含陶瓷的废气处理体的典型实例，已知有由堇青石制成的蜂窝状过滤器。从耐热性、机械强度和化学稳定性等观点来看，近来采用多孔性硅碳刚石烧结体作为废气处理体。
通常将保持用密封材放置于上述废气处理体与外壳之间。保持用密封材用于防止车辆运行过程中由于废气处理体与外壳内表面接触而导致的破损，以及用于防止废气从外壳与废气处理体之间的间隙泄漏出来。另外，保持用密封材还在防止废气处理体由于废气的排出压力而脱落方面起着重要的作用。此外，为了稳定反应，废气处理体需要保持高温，因此保持用密封材需要具有耐热性。作为满足这些要求的部件，有包含诸如氧化铝系纤维等无机纤维的片状部件。
保持用密封材卷绕在废气处理体的除了开口面以外的外周面的至少一部分上。例如，将保持用密封材的两端接合，并通过利用胶带与废气处理体固定成一体来使用所述保持用密封材。然后，通过压入外壳中而将该一体物组装到废气处理装置中。
当将所述保持用密封材卷绕在圆筒状废气处理体上时，由于保持用密封材存在厚度，其外周长与内周长之间存在差异，因而其内部会出现“褶皱”，使得在废气处理体和保持用密封材之间存在形成间隙的可能性。在此情况下，一些被导入废气处理装置的废气将不在废气处理体内部流通，而是通过这些空隙排出；因此所述褶皱会导致泄漏。
因此，为了防止未处理的废气因这种褶皱的存在而发生泄漏，例如，提出了在保持用密封材的与废气处理体的接触侧(即，在内周侧)的表面上设置大量沟槽，其中所述沟槽与保持用密封材的卷绕方向垂直，并从保持用密封材的一端延伸至所述保持用密封材的另一端(例如，参见日本特许第3072281号公报)。上述专利文件中描述了以下方法。在该方法中，由于设置在保持用密封材上的沟槽的存在，褶皱的出现受到了限制。因此限制了未处理的废气的泄漏。
专利文献1：日本特许第3072281号公报
发明内容
然而，如图1所示，当看到废气处理装置从废气流动方向设置保持用密封材时，将保持用密封材424设置在废气处理装置410上使得废气流入端的沟槽开口450向外暴露。在这种布置中，在保持用密封材424和废气处理体420之间容易出现从废气处理装置410中的废气入口贯通至废气出口的废气贯通流路。这样被导入废气处理装置410中的废气将不会流通至废气处理体420中，而是存在废气通过所述贯通流路泄漏的倾向。因此，在该方法中，保持用密封材的密封性仍旧不足。
目前，随着废气更加高压化和废气处理体更加高重量化的进行，同样需要通过保持用密封材适当地保持废气，因而存在保持用密封材变厚的倾向。当具有这种厚度的保持用密封材卷绕在废气净化体上时，保持用密封材的外周长和内周长之间的差异将变大。因此，保持用密封材的外表面(暴露的表面)上容易出现裂纹。这种裂纹可能会促使未处理的废气发生泄漏，也可能会因出现上述褶皱而导致出现间隙。
因此，本发明的主要目的是提供能够更有效地限制废气泄漏的保持用密封材，和提供具有该保持用密封材的废气处理装置。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种包含无机纤维的保持用密封材，其中所述保持用密封材具有第一表面和第二表面，其中所述第一表面在距该第一表面端部一定距离的内侧区域内具有凹入部分。例如，当本发明的保持用密封材卷绕在废气处理体的外表面(如设置在第一表面内侧)上时，本发明的保持用密封材可以完全限制从一个端面向另一个端面贯通的贯通流路的出现。此外，当本发明的保持用密封材卷绕在废气处理体外表面上时，利用凹入部分可以限制因保持用密封材的周长差(外周长和内周长之差)而产生的影响。因此，即使在使用较厚的保持用密封材时，保持用密封材外周上也不易于出现裂纹。
另外，在根据本发明的保持用密封材中，凹入部分可以具有形成于第一表面上的多条凹痕线或者平行形成于第一表面上的多道沟槽。在此情况下，所述保持用密封材上可以容易地形成凹入部分。
另外，在根据本发明的保持用密封材中，优选第一表面具有用于将保持用密封材卷绕在物体上的卷绕方向和与所述卷绕方向垂直的垂直方向，所述距该第一表面端部一定距离为在所述垂直方向上分别距所述保持用密封材的两端部5mm以上。特别是，优选所述距该第一表面端部一定距离为在所述垂直方向上分别距所述保持用密封材的两端部小于50mm。因此，当本发明的保持用密封材卷绕在废气处理体外表面上时，该保持用密封材外周上不太可能出现裂纹。
另外，在根据本发明的保持用密封材中，所述保持用密封材可以包含无机粘合剂和/或有机粘合剂。通过向所述保持用密封材中加入上述粘合剂，可以增强纤维之间的粘合力，并使所述保持用密封材容易处理。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：
废气处理体；
包含无机纤维的保持用密封材，所述保持用密封材具有第一表面和第二表面，并且所述保持用密封材卷绕在所述废气处理体的至少一部分外周面上，使得所述第一表面与所述废气处理体的外周面直接接触，并且在所述保持用密封材中，所述第一表面在距该第一表面端部一定距离的内侧区域内具有凹入部分；和
将所述废气处理体和所述保持用密封材容纳在其中的外壳。根据所述保持用密封材的上述作用，对于所述废气处理装置，可以限制未处理的废气从所述保持用密封材中泄漏。
此外，在根据本发明的废气处理装置中，废气处理体可以是催化剂载体或废气过滤器。
因此，根据本发明，通过将本发明的保持用密封材用于废气处理装置，可以限制未处理的废气从所述保持用密封材中泄漏。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据以下详细描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是通过使得传统的保持用密封材卷绕在废气处理体上来制造废气处理装置的示意性侧视图；
图2是本发明的保持用密封材结构的一个实例；
图3是显示将本发明的保持用密封材和废气处理体组装到外壳中的状态的示意图；
图4是显示形成在保持用密封材的第一表面上的沟槽图案的一个实例的示意图；
图5是显示形成在保持用密封材的第一表面上的沟槽图案的另一个实例的示意图；
图6是显示形成在保持用密封材的第一表面上的沟槽图案的又一个实例的示意图；
图7是显示形成在保持用密封材的第一表面上的沟槽图案的再一个实例的示意图；
图8是说明图4中所示的沟槽的尺寸的顶视图；
图9是显示形成在保持用密封材的第一表面上的凹痕图案的一个实例的示意图；
图10是显示通过压配方式将经被覆的废气处理体放置到外壳中的方法的示意图；
图11是显示通过蛤壳方式将经被覆的废气处理体放置到外壳中的方法的示意图；
图12是显示通过卷绕紧固方式将经被覆的废气处理体放置到外壳中的方法的示意图；
图13是显示通过精压方式将经被覆的废气处理体放置到外壳中的方法的示意图；和
图14是显示本发明的废气处理装置的一个构成例的图。
具体实施方式
下面将参考附图给出对本发明的实施方式的说明。
在图2中显示了本发明的一个实施方式的保持用密封材的结构的实例。然而，本发明的保持用密封材并不限于图2中的形状。另外在图3中显示了包含本实施方式的保持用密封材的废气处理装置的分解图。
如图2所示，根据本实施方式的保持用密封材在垂直于卷绕方向(X方向)的各端部70和71处具有一对嵌合凸部50和嵌合凹部60。当保持用密封材24卷绕在诸如催化剂载体等废气处理体20上时，嵌合凸部50和嵌合凹部60如图3所示嵌合在一起，于是使保持用密封材24固定在废气处理体20上。然后通过例如压配方式，将卷绕有保持用密封材24的废气处理体20装入到由金属等制成的圆筒状外壳12中。
这里，在本发明中，在保持用密封材24的与废气处理体20直接接触的表面(下文称为第一表面或内周面)上设置多个沟槽310。在图2所示的实例中，这些沟槽310以相同的间距排列，并且在基本垂直于卷绕方向(X方向)的方向(Y方向)上具有相同的间隔。然而，这些沟槽310并不沿Y方向延伸到保持用密封材的两端部。
这些沟槽310限制了在将普通保持用密封材卷绕在废气处理体20上时出现的因保持用密封材的外周(LO)和内周(LI)之间的周长差(L(＝LO-LI))造成的影响。这是因为沟槽310起到相对于内周(LI)填补周长差(L)的作用。因此，通过在保持用密封材24中提供这种沟槽310，可以限制在将保持用密封材24卷绕在废气处理体20上时因保持用密封材外周(LO)和内周(LI)之间的周长差(L(＝LO-LI))引起的内周上的褶皱和外周上的裂纹。
另外，当将保持用密封材24卷绕在废气处理体20上时，在该沟槽310中的废气入口侧上不出现如图1中所示的沟槽的开口450。因此，可以限制从保持用密封材24的一端延伸到另一端的贯通流路的形成。
如上所述，在本发明的保持用密封材24中可以同时获得两种效果：可以防止在将保持用密封材24卷绕在废气处理体20上时外周出现裂纹及内周出现褶皱，并且可以限制贯通流路的形成。因此，在利用本发明的保持用密封材的废气处理装置中，可以有效地限制未处理的废气从保持用密封材侧泄漏。
在此应该注意，上述沟槽310的形状不受限定，只要沟槽不沿保持用密封材的Y方向(图2)延伸至两端即可。
在根据本发明的保持用密封材的第一表面上形成的沟槽的形状的实例如图4～7所示。在图4所示的实例中，在保持用密封材24的第一表面80上等间距地形成与保持用密封材24的卷绕方向(X方向)基本垂直的多个沟槽。此外，在图5中，等间距地形成了与图4所示的沟槽沿相同方向延伸的沟槽线。此外，每条沟槽线由多条具有较短长度的不连续的沟槽313构成(图5中为两道沟槽)。此外，在图6中，相对于保持用密封材24的Y方向以倾斜角(α)形成了沟槽315。对于该倾斜角α不作限定，但是，为了有效地发挥沟槽的上述作用(防止出现裂纹和褶皱出现的机理)，该倾斜角α应在Y方向的-30度～30度的范围内。此外，在图7中，在第一表面80上等间距地形成了锯齿形沟槽318。此外，图4～7中所示的线并非必须等间距地形成，而是也可以不等间距地形成。此外，对于沟槽的截面形状不作限定，但可以是诸如三角形、半圆形、半椭圆形、矩形或梯形等各种形状。
另外应该注意，对于沟槽310的尺寸不作限定，只要不沿保持用密封材的Y方向延伸至两端部即可。
图8示意性地显示了位于保持用密封材第一表面上的形状如图4所示的沟槽310的各尺寸。下面将说明沟槽310的尺寸的一个实例。
对于沟槽310的长度不作限定。但是优选如下面的实例所示，其中，将沟槽310的M1端和M2端布置为在保持用密封材24的沟槽310的延伸方向上距保持用密封材24的相应末端之间至少5 mm。即，优选从保持用密封材的末端到沟槽310的M1端和M2端之间的距离D为5mm以上。为了最大限度地实现防止废气泄漏效果，特别优选距离D为5mm以上并小于50mm。
沟槽310的深度优选约为保持用密封材厚度的1/2。当所述深度大于上述深度时，保持用密封材在处理过程中存在出现裂纹的倾向。此外，当沟槽的深度小于上述深度时，保持用密封材可能无法充分发挥上述功能(限制周长差造成的影响的作用)。
沟槽310的宽度w和间距P1可以自由安排。然而，考虑到沟槽310的上述功能，优选设计沟槽310的宽度w和间距P1使得在第一表面80上形成的各个沟槽310的宽度w的总长等于周长差L。因为这样会使卷绕保持用密封材时出现的外周和内周之间的周长差产生的影响最小，并可以更精确地限制外周出现裂纹和内周出现褶皱。
例如，当废气处理体20的外径为P，保持用密封材的厚度为T时，保持用密封材的内周长LI为Pπ，保持用密封材的外周长LO为(P+2T)π，周长差L为2πT。此外，例如，当保持用密封材24在卷绕方向(X方向)上的总长为A，并且在保持用密封材上的沟槽数为N时，沟槽310的间距P1可由下式表达。
P1＝A/N    (1)
如上所述，当沟槽310的宽度w的总长等于周长差L时，因周长差L产生的影响被限制到最小；在此情况下可以推出下述关系式。
WN＝2πT(2)
即，由于沟槽310的间距P1和沟槽310的宽度w之间可以推出以下关系，因此优选来设定沟槽间距P1和沟槽宽度w。
P1＝AW/(2πT)    (3)
类似地，当在第一表面上形成凹痕线以取代上述沟槽时，对于凹痕和/或凹痕图案的空间形状不作限定。例如，凹痕的截面形状可以是半圆形、半椭圆形、倒三角形、矩形或梯形。例如，如图9所示，在第一表面80上布置多个半球形凹痕320，并且可以等间距地形成基本垂直于保持用密封材24的卷绕方向(X方向)的凹痕线325。这里，各条凹痕线325中的每个凹痕320可以具有相同或者不同的空间形状，还可以等间距或不等间距排列。
另外，还可以将上述沟槽310与凹痕320(或者凹痕线)组合。
将具有这种沟槽310和/或凹痕320的保持用密封材24卷绕在废气处理体20的外周上，使第一表面80朝向内侧(即废气处理体侧)，并将保持用密封材24的两端嵌合在一起，从而将保持用密封材固定在废气处理体20上，然后使用保持用密封材24。接下来，通过压配方式、蛤壳方式、卷绕紧固方式或精压方式中的任意一种装入方法，将卷绕有该保持用密封材24的废气处理体20放置到外壳12中。由此构成废气处理装置10。
下面参照附图说明各种装入方法。图10、11、12和13是各装入方法的示意图，其中分别通过压配方式、蛤壳方式、卷绕紧固方式或精压方式将卷绕有保持用密封材24的废气处理体20(下文称为“经被覆的废气处理体”210)放置到外壳中。
压配方式是通过将经被覆的废气处理体210从外壳121的一个开口侧推入到外壳121中从而将经被覆的废气处理体210放置到预定位置而构造废气处理装置10的方法。为了便于将经被覆的废气处理体210***到外壳121中，如图10所示的是这样的情况，即，可以采用内径从一端到另一端逐渐减小并且最小内径被调整为与外壳121的内径几乎相同的压配工具230。在这种情况中，将经被覆的废气处理体210从压配工具的较大内径侧***，并通过最小内径侧放置到外壳121中。
在蛤壳方式中，如图11所示，采用分开从而在相互面向时形成一对外壳的外壳部件(122A和122B)(例如，在图11的实例中分为两个部分)。在将经被覆的废气处理体210放置到一个外壳部件中之后，合上剩下的外壳部件，然后形成外壳122，在例如边缘部220(220A和220B)焊接这些部件，如此可以获得经被覆的废气处理体210被放置到预定位置的废气处理装置10。
如图12所示，卷绕紧固方式是在将作为外壳部件的金属板123卷绕在经被覆的废气处理体210上之后，使用钢丝绳等将金属板绑紧，使金属板123以预定的表面压力与经被覆的废气处理体210外周直接接触。最后，将金属板123的一端焊接到另一端或者下侧的金属板123的表面上，由此可以获得经被覆的废气处理体210被放置到外壳123内部的废气处理装置10。
另外，如图13所示，精压方式是在将经被覆的废气处理体210***到内径大于经被覆的废气处理体210的外径的金属壳124中之后，通过压床等从外周侧均匀地压缩(精压(JIS-z2500-4002))金属壳124。通过精压法将金属壳124的内径准确调节为所需的尺寸，并且可以将经被覆的废气处理体210放置到预定的位置。
此外，可以使用诸如耐热合金等金属作为这些方法中所使用的外壳的材料。
图14中显示了采用这种方法构造的废气处理装置10的一个构成例。在图14的实例中，废气处理体20是具有平行于气流方向的许多贯通孔的催化剂载体。例如，催化剂载体由蜂窝状多孔碳硅刚石等构成。另外，本实施方式的废气处理装置10并不限于这种结构。例如，废气处理体20可以是DPF，其中贯通孔的端部以棋盘状设计密封。在这种废气处理装置中，导入到该装置中的废气将通过保持用密封材，经过适当处理后被排放出去。
下面将说明本发明的保持用密封材的制造方法的一个实例。
可以使用抄造法制造本发明的保持用密封材。抄造法也称为普通湿式处理，该方法是用于通过如抄造中的纤维混合、搅拌、纤维开织、制浆、纸成型和压缩干燥等各处理来制造保持用密封材的处理方法。
首先，将预定量的无机纤维原料、无机粘合剂和有机粘合剂混合在水中。例如可以使用氧化铝和二氧化硅的混合纤维的原棉松散材料作为无机纤维原料。然而，无机纤维原料并不限于上述材料；例如，无机纤维原料可以仅由氧化铝和二氧化硅构成。例如，可以使用氧化铝溶胶和二氧化硅溶胶等作为无机粘合剂。另外，可以使用胶乳等作为有机粘合剂。
接着，在抄造器等混合器内对所得混合物进行搅拌，制备开织纤维浆料。通常，搅拌和开织纤维处理进行大约20秒～120秒。然后，在成型机中将所得浆料成型至需要的形状，并通过进一步脱水获得保持用密封材的原料垫料。
随后使用压力机等对该原料垫料进行压缩，并在90℃～150℃进行加热并干燥。由此可以提供保持用密封材。这里，例如通过使用机器表面上形成有与形成在保持用密封材表面上的沟槽(或凹痕线)的空间形状相对应的凸出图案的压床，可以通过压缩所述原料垫料来制造在第一表面上具有所需沟槽(或凹痕线)的保持用密封材。通常进行压缩处理使得保持用密封材的密度在压缩结束后变为大约0.10g/cm3～0.40g/cm3。
为便于操作，对如上制造的保持用密封材进行切割，并进一步用于切割成预定的最终形状。另外，在切割之前或之后，可以使用所获得的保持用密封材进行进一步处理。
如果需要，将诸如树脂等有机粘合剂注入至切好的保持用密封材中。由此可以控制保持用密封材的膨松度，并提高当将保持用密封材卷绕在废气处理装置中的废气处理体上时的组装性。另外，当向废气处理装置中导入热的废气时，保持用密封材中的有机粘合剂会发生损耗。由此使经压缩的保持用密封材复原，并改善保持用密封材的保持力。
有机粘合剂的量优选为1.0重量％～10.0重量％。如果有机粘合剂的量小于1.0重量％，则组装性的改善效果不足。另外，如果有机粘合剂的量大于10.0重量％，则废气处理装置使用时排出的有机成分的量将增加。
另外，优选使用丙烯酸类树脂(ACM)、丙烯腈-丁二烯树胶(NBR)和苯乙烯-丁二烯树胶(SBR)作为有机粘合剂。
使用由上述有机粘合剂和水制成的水性分散液通过喷涂而将树脂浸入至保持用密封材中。另外，在以下步骤中除去包含在保持用密封材中的任何过量的涂覆固体和水。
在以下步骤中，除去任何过量的固体并进行干燥处理。除去过量的固体通过真空抽吸进行。另外，除去过量的水采用加热压缩干燥法进行。在该方法中，由于向保持用密封材施加挤压压力，可以除去过量的水，并且使保持用密封材变薄。干燥处理在大约95℃～155℃进行。如果温度低于95℃，则干燥时间变长且生产效率降低。另外，如果干燥温度高于155℃，则有机粘合剂本身开始发生分解并丧失因有机粘合剂而产生的粘接性能。
因此，通过构造具有根据本发明的上述方法制造的保持用密封材的废气处理装置，可以获得能够有利地防止未处理的废气发生泄漏的废气处理装置。
下面将利用实施例来说明本发明的效果。
实施例
为了验证本发明的效果，使用本发明的保持用密封材进行了各种试验。保持用密封材采用以下工序来制造。
保持用密封材的制造1
加入1200g氧化铝纤维的原棉松散材料、60g有机粘合剂(乳胶)、12g无机粘合剂(氧化铝溶胶)和水，并对混合物进行混合，使原料液中的纤维浓度为5重量％。然后，在抄造器中搅拌该原料液60秒钟。随后将经搅拌并开织纤维的原料液移至尺寸为930mm×515mm×400mm的成型机中。接下来，通过置于成型机底面上的筛网除掉水分，获得氧化铝纤维的原料垫料。
然后，使用具有各种表面图案的压床在120℃下压制该原料垫料30分钟。在每个压床的表面上设置线状凸出线或点状凸出线，使得完成后在保持用密封材的一侧形成具有如图8或图9所示的形状图案的凹入部分。在一台压床的表面图案中，这些凸出线相互之间具有相同的长度，它们等间距地平行排列。然而，这些线的全长却根据各压床各自表面图案(7种不同类型)的不同而不同(但是所有表面图案的凸起高度均为4mm)。通过具有上述各种表面图案的压床的加压处理，获得厚度为13mm、密度为0.20g/cm3的保持用密封材。将该保持用密封材切成图2中的形状所示的尺寸(垂直长度(Y方向)为200mm，水平长度(X方向)为440mm(不包括嵌合凸部和嵌合凹部))。由此获得有关实施例1～6和比较例的评价用样品。
有关实施例1～6和比较例的评价用样品的凹入部分的形状、尺寸以及其它特征如表1中所示。
表1
序号 凹入部分形状   T垫料厚度(mm)   D距保持用密封材端部的距离(mm)   WX方向宽度(mm)    P1X方向间距(mm)    P2Y方向间距(mm) E深度(mm) 泄漏量(m·cm/kPa/秒) 卷绕试验结果
实施例1 凹痕线   13   5   5    30    10 4    0.04   ○
实施例2 凹痕线   13   30   5    30    10 4    0.04   ○
实施例3 凹痕线   13   50   5    30    10 4    0.04   ×
实施例4 沟槽   13   5   5    30    - 4    0.05   ○
实施例5 沟槽   13   30   5    30    - 4    0.05   ○
实施例6 沟槽   13   50   5    30    - 4    0.05   ×
比较例1 沟槽   13   0   5    30    - 4    0.23   ○
保持用密封材的制造2
加入800g氧化铝纤维的原棉松散材料、60g有机粘合剂(乳胶)、12g无机粘合剂(氧化铝溶胶)和水，并对混合物进行混合，使原料液中的纤维浓度为5重量％。然后，在抄造器中搅拌该原料液60秒钟。随后将经搅拌并开织纤维的原料液移至尺寸为930mm×515 mm×400mm的成型机中。接下来，通过置于成型机底面上的筛网除掉水分，获得氧化铝纤维的原料垫料。
然后，使用具有各种表面图案的压床在120℃下压制该原料垫料30分钟。在每台压床的表面上设置点状凸出线，使得完成后在保持用密封材的一侧形成具有如图9所示的形状图案的凹入部分。在一台压床的表面图案中这些凸出线相互之间具有相同的长度，它们等间距地平行排列。然而，这些线的全长却根据各压床各自表面图案(4种不同类型)的不同而不同(但是所有表面图案的凸起高度均为4mm)。通过具有上述各种表面图案的压床的加压处理，获得厚度为9mm、密度为0.20g/cm3的保持用密封材。将该保持用密封材切成图2中的形状所示的尺寸(垂直长度(Y方向)为200mm，水平长度(X方向)为440mm(不包括嵌合凸部和嵌合凹部))。由此获得有关实施例7～10的评价用样品。
有关实施例7～10的评价用样品的凹入部分的形状、尺寸以及其它特征如表2中所示。
表2
序号 凹入部分形状 T垫料厚度(mm)   D距保持用密封材端部的距离(mm)   WX方向宽度(mm)    P1X方向间距(mm)    P2Y方向间距(mm) E深度(mm) 泄漏量(m·cm/kPa/秒) 卷绕试验结果
实施例7 凹痕线 9   5   5    30    10   4     0.04   ○
实施例8 凹痕线 9   30   5    30    10   4     0.04   ○
实施例9 凹痕线 9   50   5    30    10   4     0.04   ○
实施例10 凹痕线 9   70   5    30    10   4     0.04   ×
如表1和表2中所示，与实施例1～3和实施例7～10有关的保持用密封材在第一表面上具有凹痕线325，与实施例4～6和比较例有关的保持用密封材在第一表面上具有沟槽310。并且在表1和表2中，从凹痕线或沟槽到保持用密封材端部的距离D(mm)、X方向的宽度W(mm)、X方向上的间距P1(mm)和Y方向上的间距P2(mm)分别表示图8和图9中所示的尺寸。但是，当凹入部分的形状为图8中清楚示出的沟槽时，并不规定在Y方向上的间距P2。另外，在比较例的保持用密封材中，由于沟槽在Y方向上延伸至保持用密封材的两个端部，因此从沟槽到保持用密封材端部的距离D为零。另外，在各实施例和比较例中，凹痕或沟槽的深度均为4mm。
另外应该注意，当将这些保持用密封材(厚度为13mm)卷绕在外径为5英寸(约为17mm)的圆筒的外周部时，对于与实施例4～6和比较例有关的沟槽在X方向上的宽度D和在X方向上的间距P1之间的关系应满足上述式(3)中的条件。
评价试验
下面将使用在上述方法中制造的各个保持用密封材样品进行泄漏试验和卷绕试验。
泄漏试验如下进行。首先，将各保持用密封材样品卷绕在外径为5英寸的圆柱体(非中空体)上，并将保持用密封材样品的两端嵌合并固定在该圆柱体上。然后，通过压配方式将该一体化部件放置到金属外壳中，该所得部件为样品体。放置后该保持用密封材的密度为0.45g/cm3。然后，将所得部件放置在具有与外壳外部形状几乎相同的内径的工具上。在此情况下，沿样品体的轴向，从该样品体的一侧向另一侧吹入压力和速度已知的空气。使用仪表测量从该样品体中排出的空气量，以测量到达该样品体另一侧的空气量。根据上述测量，按照下述关系式计算泄漏量。
泄漏量(m·cm/kPa/秒)＝排出空气的速度(m/sec)/[流入压力(kPa)/流入方向上样品的长度(cm)]
另外，在卷绕试验中，在将各保持用密封材样品卷绕在外径为5英寸的圆柱上，并如上所述将保持用密封材样品的两端嵌合并固定在该圆柱上时，通过肉眼观察样品是否开裂来进行评价。
试验结果
各保持用密封材的泄漏试验和卷绕试验的结果如表1和表2中所示。基于这些表可以看出，与比较例的保持用密封材相比，实施例1～10的保持用密封材的废气泄漏量得到了有利的降低。还可以看出，防止泄漏的效果并不取决于凹入部分的形状，无论是凹痕还是沟槽，都可以获得相同的效果。
此外还可以看出，在卷绕试验中，在与实施例3、6和10有关的保持用密封材的外表面上出现了裂纹。其原因如下。即，从凹入部分(凹痕线的端部或者沟槽线的端部)到保持用密封材的端部的距离D较大，因而难以发挥限制周长差所造成的影响的作用。
然而，关于该泄漏试验，实施例3、6和10的保持用密封材的泄漏量与实施例1、2和实施例4、5以及实施例7～9的保持用密封材的泄漏量相似。因此，基于这些结果，在保持用密封材外表面上出现的裂纹对于废气处理装置密封性降低的影响并不显著。然而，如果这些裂纹进一步发展，则存在这些裂纹导致废气泄漏的可能性。因此优选将从保持用密封材的端部到凹痕线或沟槽的距离设定上限。另外，基于对表1和表2的比较，即比较实施例1～3和实施例7～10，当保持用密封材外表面出现裂纹时，从保持用密封材的端部到凹痕线的距离D随保持用密封材厚度的不同而不同。因此，难以将所述上限规定为某一值，但是当保持用密封材的厚度至少为约13mm以下时，优选将上限规定为小于50mm。
工业实用性
根据本发明的保持用密封材和废气处理装置适用于车用废气处理单元等。

Claims (8)

1.一种包含无机纤维的保持用密封材，所述保持用密封材具有第一表面和第二表面，
其中所述第一表面在距该第一表面端部一定距离的内侧区域内具有凹入部分。
2.如权利要求1所述的保持用密封材，
其中所述凹入部分为形成于所述第一表面上的多条凹痕线。
3.如权利要求1所述的保持用密封材，
其中所述凹入部分为平行形成于所述第一表面上的多个沟槽。
4.如权利要求2或3所述的保持用密封材，
其中所述第一表面具有用于将所述保持用密封材卷绕在物体上的卷绕方向和与所述卷绕方向垂直的垂直方向，并且
所述距该第一表面端部一定距离为在所述垂直方向上分别距所述保持用密封材的两端部5mm以上。
5.如权利要求4所述的保持用密封材，
其中所述距该第一表面端部一定距离为在所述垂直方向上分别距所述保持用密封材的两端部小于50mm。
6.如权利要求1至5中任一项所述的保持用密封材，
其中所述保持用密封材包含无机粘合剂和/或有机粘合剂。
7.一种废气处理装置，所述废气处理装置包括：
废气处理体；
包含无机纤维的保持用密封材，所述保持用密封材具有第一表面和第二表面，并且所述保持用密封材卷绕在所述废气处理体的至少一部分外周面上，使得所述第一表面与所述废气处理体的外周面直接接触，并且在所述保持用密封材中所述第一表面在距该第一表面端部一定距离的内侧区域内具有凹入部分；和
将所述废气处理体和所述保持用密封材容纳在其中的外壳。
8.如权利要求7所述的废气处理装置，
其中所述废气处理体为催化剂载体或废气过滤器。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7572415B2 (en) * 2000-03-22 2009-08-11 Ibiden Co., Ltd. Catalyst converter and diesel, particulate filter system
JP2002129455A (ja) * 2000-10-17 2002-05-09 Ibiden Co Ltd 触媒コンバータ用保持シール材及びその製造方法、触媒コンバータ
JP4652553B2 (ja) * 2000-11-10 2011-03-16 イビデン株式会社 触媒コンバータ及びその製造方法
CN101935516B (zh) * 2001-05-25 2012-10-17 揖斐电株式会社 紧固密封材料
JP4665618B2 (ja) 2005-06-10 2011-04-06 イビデン株式会社 保持シール材の製造方法
JP4959206B2 (ja) * 2006-03-02 2012-06-20 イビデン株式会社 耐熱シートおよび排気ガス浄化装置
JP4802048B2 (ja) * 2006-06-16 2011-10-26 イビデン株式会社 保持シール材、排ガス処理装置およびその製造方法
JP5046829B2 (ja) * 2007-09-26 2012-10-10 イビデン株式会社 保持シール材及び保持シール材の製造方法
JP2009257422A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Ibiden Co Ltd 保持シール材、及び、排ガス浄化装置
CN101715508B (zh) * 2008-07-10 2012-07-25 揖斐电株式会社 保持密封材料、废气净化装置及废气净化装置的制造方法
JP4665039B2 (ja) * 2009-03-26 2011-04-06 日本碍子株式会社 ハニカム構造体欠陥検査装置、及びハニカム構造体欠陥検査方法
JP5970221B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-17 イビデン株式会社 保持シール材、保持シール材の製造方法、巻付体、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法
JP5999980B2 (ja) * 2012-05-23 2016-09-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 取付システム及び汚染制御装置
JP6411721B2 (ja) * 2013-09-24 2018-10-24 イビデン株式会社 保持シール材の製造方法
JP6218529B2 (ja) * 2013-09-24 2017-10-25 イビデン株式会社 保持シール材、保持シール材の製造方法、排ガス浄化装置の製造方法、及び、排ガス浄化装置
JP6218528B2 (ja) * 2013-09-24 2017-10-25 イビデン株式会社 保持シール材、保持シール材の製造方法、巻付体の圧入方法及び排ガス浄化装置
JP6268084B2 (ja) * 2014-12-16 2018-01-24 株式会社ユタカ技研 ハニカム担体の製造方法
EP3339594B1 (en) 2016-12-21 2019-07-24 3M Innovative Properties Company Mounting mat for pollution control elements
JP2019074033A (ja) * 2017-10-17 2019-05-16 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒
JPWO2020137862A1 (ja) * 2018-12-28 2021-11-18 ニチアス株式会社 排気ガス処理装置用保持材及び排気ガス処理装置
US10947948B1 (en) 2020-02-12 2021-03-16 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for ignition coil multiplexing in a pre-chamber system
US11156198B1 (en) 2020-07-02 2021-10-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for ignition coil multiplexing in a pre-chamber system
US11319861B1 (en) 2020-10-30 2022-05-03 Ford Global Technologies, Llc Exhaust conduit with a textured surface

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5886101A (ja) 1981-11-18 1983-05-23 株式会社アサヒコーポレーション 発泡靴底を有する靴の射出成形法
US4481478A (en) * 1982-12-23 1984-11-06 Raytheon Company Differential amplifier having a compensation current injection selector network
JPS60162215A (ja) * 1984-02-02 1985-08-24 Konishiroku Photo Ind Co Ltd ズ−ムレンズ鏡筒
JPS6189916A (ja) 1984-10-09 1986-05-08 Nippon Raintsu Kk 排気ガス浄化装置の凹部付シ−ルマツト
JPH0261313A (ja) * 1988-08-29 1990-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排気ガス浄化用構造物
JPH0372281U (zh) 1989-11-14 1991-07-22
JP2819864B2 (ja) * 1991-06-26 1998-11-05 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化触媒用メタル担体
DE19641049A1 (de) 1996-10-04 1998-04-09 Emitec Emissionstechnologie Wabenkörper mit Wärmeisolierung, vorzugsweise für einen Abgaskatalysator
WO1998045583A1 (fr) 1997-04-10 1998-10-15 Mitsubishi Chemical Corporation Convertisseur catalytique
JP3072281B2 (ja) 1997-04-10 2000-07-31 三菱化学株式会社 触媒コンバーター
US20010051116A1 (en) 1997-11-17 2001-12-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Surface tension relieved mounting material
CN101935516B (zh) * 2001-05-25 2012-10-17 揖斐电株式会社 紧固密封材料
JP4221179B2 (ja) * 2002-01-22 2009-02-12 イビデン株式会社 保持シール材
ATE494463T1 (de) 2004-07-15 2011-01-15 3M Innovative Properties Co Abgasentgiftungselementmontagesystem und abgasentgiftungsvorrichtung
JP4665618B2 (ja) * 2005-06-10 2011-04-06 イビデン株式会社 保持シール材の製造方法
JP2008051004A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Ibiden Co Ltd 保持シール材および排気ガス処理装置
EP1953357B1 (en) * 2007-01-26 2009-08-26 Ibiden Co., Ltd. Sheet member and manufacturing method thereof, exhaust gas treating apparatus and manufacturing method thereof, and silencing device
JP5014113B2 (ja) * 2007-01-26 2012-08-29 イビデン株式会社 シート材、その製造方法、排気ガス処理装置および消音装置
JP5046829B2 (ja) * 2007-09-26 2012-10-10 イビデン株式会社 保持シール材及び保持シール材の製造方法
JP2009085091A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Ibiden Co Ltd マット材、排気ガス処理装置および消音装置
JP2009085093A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Ibiden Co Ltd マット材、マット材を作製する方法、排気ガス処理装置および消音装置
JP4959499B2 (ja) * 2007-09-28 2012-06-20 イビデン株式会社 マット材、排気ガス処理装置および消音装置
JP5014070B2 (ja) * 2007-11-06 2012-08-29 イビデン株式会社 マット材および排気ガス処理装置

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