CN101845980B - 废气净化装置以及废气净化装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供废气净化装置以及废气净化装置的制造方法,该废气净化装置能够以简单的方法制造,即使不增加组装后的保持密封材料的堆积密度、不使保持密封材料负载额外的外力,也能够保持并固定废气处理体。所述废气净化装置包括废气处理体、金属外壳和保持密封材料,其中,废气处理体是多个孔道隔着孔道壁在长度方向上并列设置的柱状废气处理体;金属外壳用于容纳上述废气处理体;保持密封材料由无机纤维聚集体构成,设置在上述废气处理体和上述金属外壳之间,用于保持上述废气处理体,该废气净化装置的特征在于,在上述金属外壳的与上述保持密封材料相对的对置面的至少一部分上存在上述金属外壳的基材经腐蚀而成的腐蚀区域。

Description

废气净化装置以及废气净化装置的制造方法
技术领域
本发明涉及废气净化装置以及废气净化装置的制造方法。
背景技术
从柴油发动机等内燃机中排出的废气中含有颗粒物质(以下也称为PM),近年来,该PM危及环境和人体已成为问题。并且,由于废气中还含有CO、HC、NOx等有害气体成分,因此对于该有害气体成分对环境和人体造成的影响也颇为担忧。
于是,作为捕集废气中的PM、净化有害气体成分的废气净化装置,提出了各种由废气处理体、外壳和保持密封材料构成的废气净化装置,其中,废气处理体由碳化硅、堇青石等多孔质陶瓷构成,外壳用于容纳废气处理体,保持密封材料设于废气处理体和外壳之间,由无机纤维聚集体构成。设置该保持密封材料的主要目的是,防止由于汽车的行驶等产生的振动和冲击导致废气处理体与覆盖其外周的外壳接触而破损,防止废气从废气处理体和外壳之间泄漏,等等。
此处,对于内燃机而言,由于为了改善燃料费用而在接近于理论空燃比的条件下运转,因此废气倾向于高温化、高压化。高温、高压的废气到达废气净化装置时,有时由于废气处理体与外壳的热膨胀率的差异而导致两者间的间隔变动,因此要求保持密封材料即便间隔出现一定程度的变动对废气处理体的保持力也不发生变化。
为了满足这一要求,采用了如下的设计手法:使用膨胀性保持密封材料(其组装进外壳时体积膨大被抑制,使用了遇高温膨胀的膨胀剂和无机纤维),利用高温时膨胀剂发生膨胀的特点来提高保持力。
但是,膨胀性的保持密封材料由于存在膨胀时压坏废气处理体的问题,自然在膨胀剂的用量上有极限。并且,为了弥补低温时保持力的减少,需要在实际组装废气净化装置前预先对保持密封材料进行负载热量的淬火(焼き入れ),或是在金属外壳上安装固定件来机械性地防止保持密封材料的脱落。
另一方面,在由无膨胀性的无机纤维构成的无膨胀性保持密封材料中,为了确保作为保持力的要因的无机纤维的回弹力,也采用通过提高保持密封材料每单位面积的重量、提高在保持密封材料的保持面上所负载的每单位面积的压力(以下也称为面压)来提高保持力的设计手法。
但是,这种手法中,当金属外壳由于高温的废气而引起热膨胀时,由于采用的是无膨胀性保持密封材料,结果导致保持密封材料面压的降低、即保持力的降低。并且,如果预见到金属外壳的热膨胀而增大保持密封材料每单位面积的重量,则需要大量的无机纤维,是不经济的。这种倾向在为了应对大型内燃机的废气处理而大型化的废气净化装置中尤为明显,从经济的角度出发也要求开发出以必要的最小限的量发挥充分的保持力的保持密封材料。
针对上述要求,提出了如下的废气净化装置:不增加保持密封材料每单位面积的重量,使用与现有产品具有同等重量的保持密封材料,并且在金属外壳上设置了废气处理体的防脱落机构。作为这样的废气净化装置,公开了一种催化剂转化器,其在容纳了整体式催化剂载体的容纳部形成了凹状的加强筋(ビ一ド)(专利文献1)。
专利文献1:日本特开2002-97945号公报
发明内容
此处,作为加强筋的形成方法,采用了如下的步骤:将缠卷有缓冲材料的椭圆形的催化剂载体***外筒材料中央部的预定位置后,沿着椭圆外周用辊对容纳有催化剂载体的外筒材料的中央部进行挤压,由此形成浅于缓冲材料的厚度的凹状的加强筋。并且专利文献1中记载了如下内容:如此形成的加强筋向容纳部的内周方向突出,通过缓冲材料来在整个周长上挤压催化剂载体,从而起到固定作用。
但是,专利文献1所述的催化剂载体的固定方法中,为了防止催化剂载体的损伤,需要调整挤压夹具的形状、位置、挤压力,以使凹状的加强筋的陷入深度确实小于缓冲材的厚度。由此需要根据容纳催化剂载体的容纳部的形状来改变挤压夹具或者需要另行准备用于使挤压夹具沿着外筒材料的椭圆外周移动的夹具,从而导致催化剂转化器的制造费用增加,制造过程也变得复杂。
另外,根据专利文献1所述的固定方法,相对于配置在容纳部和催化剂载体之间并在一定程度上呈压缩状态的缓冲材料,通过进一步使加强筋向其内周侧突出而陷入缓冲材料中来固定催化剂载体,因此缓冲材料上负载了过剩的外力(压力)。于是,构成缓冲材料的无机纤维聚集体上也负载了过剩的外力,有时产生了位于形成有加强筋的部位的无机纤维受到该外力而折断等损伤。一旦无机纤维产生损伤,则之后会丧失无机纤维本身的回弹力,以致容纳部发生热膨胀时,已无法维持热膨胀前的保持力,仍然存在催化剂载体出现错位和脱落这样的问题。
本发明是鉴于上述课题而完成的,目的在于提供一种废气净化装置,其能够以简单的方法制造,即使不增加组装后的保持密封材料的堆积密度、不使保持密封材料负载额外的外力,也能够保持并固定废气处理体。
本发明人为了实现上述目的进行了深入的研究,结果获得了如下认知:废气处理体的错位和脱落可能起因于保持密封材料相对于金属外壳的错位。基于这样的认知,本发明人发现,通过人为地在金属外壳的内周面制造腐蚀状态,可以增大腐蚀过的内周面与保持密封材料之间的摩擦阻力,从而即使不增加组装后的保持密封材料的堆积密度,也能够牢固地保持并固定废气处理体,从而完成了本发明。
为了实现上述目的,技术方案1所述的发明的废气净化装置如下:其包括废气处理体、金属外壳和保持密封材料,其中,废气处理体是多个孔道隔着孔道壁在长度方向上并列设置的柱状废气处理体;金属外壳用于容纳废气处理体;保持密封材料由无机纤维聚集体构成,设置在废气处理体和金属外壳之间,用于保持废气处理体,该废气净化装置的特征在于,在金属外壳的与保持密封材料相对的对置面的至少一部分上存在金属外壳的基材经腐蚀而成的腐蚀区域。
技术方案1所述的废气净化装置中,由于金属外壳的内周面上存在基材经腐蚀而成的腐蚀区域,因此上述内周面成为例如形成有无规则形状的凹凸(例如单纯的凸形状或凹形状、毛刺状或针插(針山)形状等)的状态。这样的腐蚀区域与构成保持密封材料的无机纤维相互牵挂、交错在一起,从而大幅地增加了保持密封材料与金属外壳之间的摩擦阻力。由此在不增加组装后的保持密封材料的堆积密度的同时,防止了保持着废气处理体的保持密封材料相对于金属外壳的错位,从而防止了废气处理体的错位和脱落。
并且,只要保持密封材料与金属外壳相接触,就会在金属外壳与保持密封材料之间产生摩擦阻力。即便金属外壳由于高温的废气而热膨胀,此时保持密封材料也完全不会丧失回弹力,因此能够维持金属外壳与保持密封材料之间的接触状态。如此地,即便在金属外壳热膨胀时,也会产生金属外壳与保持密封材料之间的摩擦阻力,因此在本发明的废气净化装置中能够牢固地保持并固定废气处理体,防止废气处理体的错位和脱落。
技术方案2所述的废气净化装置中,利用腐蚀剂形成了腐蚀区域。由于是利用腐蚀剂来人为地使金属外壳的内周面发生了腐蚀,因此能够任意地调整腐蚀区域的范围,能够使金属外壳与保持密封材料之间的摩擦阻力达到足以保持固定废气处理体的值。
并且,由于是利用使腐蚀剂与金属外壳接触这样简单的方法来形成腐蚀区域,因而在废气净化装置的制造中无需昂贵的装置和繁杂的步骤等,可以简便地制造废气净化装置。
根据技术方案3所述的废气净化装置,腐蚀区域遍及对置面的整个内周,并且,腐蚀区域以从金属外壳的一个端部起向着另一个端部沿着长度方向遍及对置面的全长的10~70%的范围的方式存在。通过以这样的范围形成腐蚀区域,能够在金属外壳与保持密封材料之间确保足以固定废气处理体的摩擦阻力。并且,由于必要的摩擦阻力会随着所使用的废气处理体的尺寸等发生变化,所以在现有技术中,需要改变保持密封材料的厚度或改变金属外壳嵌入保持密封材料的程度。但是,根据本发明的废气净化装置,只要通过改变腐蚀区域的范围来改变摩擦阻力的值即可,因此不需要对应尺寸的特别的夹具等,可以简单有效地制造废气净化装置。
技术方案4所述的废气净化装置的制造方法的特征在于,其包括如下工序:卷绕工序,在废气处理体上卷绕保持密封材料,制成卷绕体;容纳工序,将卷绕体容纳在外壳基材中;和腐蚀工序,在容纳工序后,从保持密封材料的一个或两个端部,向保持密封材料中导入腐蚀剂,使外壳基材的内周面发生腐蚀。
根据技术方案4所述的废气净化装置的制造方法,作为在外壳基材的内周面形成腐蚀区域的步骤,采用的是利用通常的步骤将废气处理体隔着保持密封材料容纳在外壳基材内后,从保持密封材料的端部导入腐蚀剂这样的简单手法,因此能够简单有效地制造在金属外壳的内周面形成有腐蚀区域的本发明的废气净化装置。
并且,通过改变腐蚀剂的种类和导入量,能够使腐蚀区域的腐蚀量和腐蚀面积达到所期望的值,因此,即便需要根据废气处理体的尺寸等规格的改变来改变实际使用中所需要的摩擦阻力,也不需要准备特别的工具或大幅度更改步骤,能够简单地制造废气净化装置。
技术方案5所述的废气净化装置的制造方法中,作为腐蚀剂,使用选自由酸溶液、氧化剂溶液和氯化物溶液组成的组中的至少一种。由于这些腐蚀剂对金属外壳的腐蚀作用较大,因此能够在满足腐蚀剂的用量的降低和腐蚀时间的缩短等方面的同时得到必要的腐蚀量。并且,上述例举的腐蚀剂是人们熟知的腐蚀剂,因此也能够确保作业上的安全。
如技术方案6所述的废气净化装置的制造方法那样,酸溶液所含有的酸可以是选自由盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、磺酸、乙酸、甲酸、碳酸和硼酸组成的组中的至少一种酸。
技术方案7所述的废气净化装置的制造方法中,氧化剂溶液所含有的氧化剂可以适宜地使用选自由过酸及其盐、过氧化氢及其盐、高锰酸及其盐、高氯酸及其盐、以及次氯酸及其盐组成的组中的至少一种氧化剂。
如技术方案8所述的废气净化装置的制造方法那样,氯化物溶液所含有的氯化物可以是选自由氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铷、氯化铯、氯化铍、氯化镁、氯化钙、氯化锶、氯化钡以及氯化镭组成的组中的至少一种氯化物。
技术方案9所述的废气净化装置的制造方法中,腐蚀剂是氧化剂溶液或氯化物溶液。利用酸溶液使外壳基材发生腐蚀后,若废气净化装置受到废气等的作用而变热时,组成酸溶液的酸成分可能会发生气化。尽管这种气体的产生是微量的,对于作为废气净化装置的使用不会导致特别的问题,但对于氧化剂溶液或氯化物溶液来说,只产生组成这些溶液的成分的分解物(例如,过氧化氢产生水,氯化物产生氯化钠等),因此从对环境的安全性的方面考虑,可适宜地使用氧化剂溶液或氯化物溶液。
技术方案10所述的废气净化装置的制造方法中,通过在腐蚀工序后进一步包括使保持密封材料干燥的干燥工序,可以迅速地开始后续工序(例如,最终精加工、检查、组装到车体上等)的作业,可以谋求废气净化装置的制造效率的提高。
附图说明
图1(a)是示意性表示本发明的实施方式的废气净化装置的立体图,(b)是(a)所示的废气净化装置的A-A线截面图。
图2(a)是示意性表示构成配置废气处理体之前的金属外壳的外壳基材的外形的立体图,(b)是将构成本发明的实施方式的废气净化装置的金属外壳的一部分切掉后的局部缺口立体图。
图3是示意性表示本发明的实施方式的保持密封材料的立体图。
图4是示意性表示构成本发明的实施方式的废气净化装置的蜂窝过滤器的立体图。
图5是示意性表示制造本发明的实施方式的废气净化装置的步骤的立体图。
图6是示意性表示将腐蚀剂导入保持密封材料中的腐蚀工序的工序图。
图7(a)是示意性表示冲压强度试验的步骤的立体图,(b)是示意性表示冲压强度试验机的主视图。
图8表示第一实施方式的实施例的冲压强度试验的结果的图。
图9(a)表示实施例1的金属外壳的内周面的概貌照片,(b)表示实施例1的金属外壳的内周面的SEM照片,(c)表示比较例1的金属外壳的内周面的概貌照片,(d)表示比较例1的金属外壳的内周面的SEM照片。
图10表示第二实施方式的实施例中的冲压强度试验的结果的图。
图11(a)表示实施例2的金属外壳的内周面的概貌照片,(b)表示实施例2的金属外壳的内周面的SEM照片,(c)表示比较例1的金属外壳的内周面的概貌照片,(d)表示比较例1的金属外壳的内周面的SEM照片。
符号说明
10废气净化装置
20金属外壳
21对置面
22腐蚀区域
30保持密封材料
40废气处理体
41孔道
42孔道壁
50外壳基材
60卷绕体
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照附图对作为本发明的废气净化装置和废气净化装置的制造方法的一个实施方式的第一实施方式进行说明。
图1(a)是示意性表示本实施方式的废气净化装置的立体图,图1(b)是图1(a)所示的废气净化装置的A-A线截面图。
如图1(a)和图1(b)所示,废气净化装置10由废气处理体40、金属外壳20和保持密封材料30构成,其中,废气处理体40是多个孔道41隔着孔道壁42在长度方向上并列设置的柱状废气处理体;金属外壳20容纳废气处理体40;保持密封材料30设于废气处理体40和金属外壳20之间并保持废气处理体40。
本实施方式的金属外壳20的与保持密封材料30相对的对置面21上存在金属外壳20的基材经腐蚀而成的腐蚀区域。对置面21是指金属外壳20的内周面之中的与保持密封材料30相对的面,图1的废气净化装置中,由于金属外壳20在长度方向上的长度与保持密封材料在长度方向上的长度大致相同,所以对置面21相当于金属外壳20的整个内周面。其中,关于腐蚀区域的详细内容将后述。根据需要,金属外壳20的端部与将由内燃机排出的废气导入的导入管和将通过了废气净化装置的废气排到外部的排出管连接。
需要说明的是,本实施方式的废气净化装置10中,如图1(b)所示,作为废气处理体40,使用了各孔道的任意一端被封堵材料43封闭的蜂窝过滤器。
使用图1(b)对废气通过具有上述构成的废气净化装置10的情况进行说明。
如图1(b)所示,对于由内燃机排出的、流入废气净化装置10的废气(图1(b)中,以G表示废气,以箭头表示废气的流向)来说,流入蜂窝过滤器40的在废气流入侧端面40a开口的一个孔道41,通过隔开孔道41的孔道壁42。此时,废气中的PM被孔道壁42捕集,废气得以净化。经净化的废气从在废气流出侧端面40b开口的其他孔道41流出,排到外部。
接下来,对构成本实施方式的废气净化装置的金属外壳进行说明。先对应该称为金属外壳的前体的外壳基材进行说明,然后再对本实施方式的金属外壳进行说明。图2(a)是示意性表示构成配置废气处理体之前的金属外壳的外壳基材的外形的立体图,图2(b)是将构成本实施方式的废气净化装置的金属外壳的一部分切掉后的局部缺口立体图。
图2(a)所示的外壳基材50主要由不锈钢等金属构成,其外形为圆筒状。外壳基材的内径比蜂窝过滤器40的端面直径与卷绕在蜂窝过滤器40上的状态的保持密封材料30的厚度的合计长度略小。并且,外壳基材50的长度与蜂窝过滤器40的长度方向(图4中箭头a的方向)上的长度大致相同。
图2(a)所示的外壳基材50是配置废气处理体之前的状态,外壳基材50的内周面还不存在腐蚀区域。其理由将在后述的废气净化装置的制造方法中说明。
需要说明的是,本说明书中,所谓金属外壳的长度方向或保持密封材料的长度方向是指与配置在废气净化装置中时的蜂窝过滤器40的长度方向相同的方向。
接着对金属外壳20进行说明。图2(b)所示的金属外壳20是从本实施方式的废气净化装置(参照图1)上取下保持密封材料30和废气处理体40后仅剩下金属外壳20后的状态。在金属外壳20的与废气处理体40(未图示)相对的对置面21上存在金属外壳的基材(即外壳基材50)经腐蚀而成的腐蚀区域22。在金属外壳10的内周面中,腐蚀区域22以遍及对置面的内周方向(图2(b)所示的箭头d的方向)的全周的方式形成,同时腐蚀区域22以从金属外壳10的一个端部23a起向另一个端部23b遍及对置面21的相当于全长C0的70%的长度C1的区域的方式形成。其中,图2(b)中,为了便于理解而清晰地显示出腐蚀区域22的端部的界线,但腐蚀区域22的端部的界线也可以不是如图2(b)所示那样的清晰的界线,例如,相对于金属外壳10的内周方向,可以存在在金属外壳10的长度方向突出一部分的部位,也可以存在凹陷一部分的部位(即相对于内周方向起伏那样的界线)。
由于构成本实施方式的金属外壳20的外壳基材50由不锈钢构成,因此腐蚀区域22中存在不锈钢经腐蚀而生成的腐蚀生成物(例如锈或氧化反应产物(例如氧化物、氢氧化物等)等)。并且,腐蚀区域22中,具有各种形态(例如单纯的凸形状或凹形状、毛刺状、针插形状、之字状、钩状或具有一定程度的宽度而呈表面部分剥离的状态等)的腐蚀生成物以无规的配置和方向存在。另一方面,由于保持密封材料由具有预定长度的无机纤维聚集体构成,构成保持密封材料的无机纤维与腐蚀区域22中存在的腐蚀生成物之间产生复杂的牵挂,在金属外壳20与保持密封材料30之间产生强大的摩擦阻力。并且,由于腐蚀生成物以无规的配置和方向存在,因此对于保持密封材料相对于金属外壳的长度方向的错位、保持密封材料相对于金属外壳的内周方向的错位(如保持密封材料以长度方向轴为中心旋转那样的错位)、或这些组合的错位均表现出优异的摩擦阻力,能够防止废气处理体在任意方向上的错位。
随着废气处理体的正常使用,金属外壳的内周面可能会随时间推移或自然地产生腐蚀。这种自然产生的腐蚀中,由于该腐蚀的进行速度较慢,因此在刚制造完废气净化装置时,几乎得不到金属外壳的腐蚀所致的金属外壳与保持密封材料之间摩擦阻力的提高效果。并且,即便废气净化装置经过长时间的使用,金属外壳的腐蚀程度也不太大,几乎达不到至少与构成保持密封材料的无机纤维产生相互交错等的程度。
另一方面,在构成本实施方式的废气净化装置的金属外壳上人为地形成的腐蚀区域是在例如为了废气净化装置的实际使用而装备于车体等上之前就遍及预定范围而存在了。由此,可以使金属外壳与保持密封材料之间的摩擦阻力在刚完成废气净化装置的组装后就变得足够大,因此,即便在废气净化装置的运输和装备于车体上时等来作为废气净化装置使用前的阶段,保持密封材料也能被牢固地固定于金属外壳中,防止废气处理体的错位和脱落。
图3是示意性表示本实施方式的保持密封材料的立体图。如图3所示,本实施方式的保持密封材料30具有俯视图大致为矩形的平板状的形状,其具有预定的长度(图3中以箭头L表示)、宽度(图3中以箭头W表示)和厚度(图3中以箭头T表示)。
并且,保持密封材料30的端面35a、35b中,一个端面35a形成有凸部33,另一个端面35b形成有凹部34。这些凸部33和凹部34的形状为在后述的为了组装废气净化装置而将保持密封材料30卷绕在废气处理体上时恰好相互嵌合的形状。
保持密封材料30具有由无机纤维交错形成的无机纤维聚集体构成的针刺垫。针刺垫是对由无机纤维构成的基体垫子实施针刺处理而得到的垫子。其中,针刺处理是指用针等使纤维交错的手段对基体垫子进行***抽出。针刺垫中,相对长的无机纤维经针刺处理三维地交错在一起,粘结剂存在于无机纤维交错而成的结构中,强化了无机纤维的交错结构。如此地,针刺垫中原本无机纤维就交错在一起,能够保持其本身的形状,因此强化交错结构的粘结剂的量较少即可。需要说明的是,为了呈现交错结构,无机纤维具有一定程度的纤维长即可,例如,无机纤维的平均纤维长为0.5~10cm左右即可。
接着,利用图4对构成废气净化装置的蜂窝过滤器进行说明。
图4是示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的蜂窝过滤器的立体图。
如图4所示,蜂窝过滤器40主要由多孔质陶瓷构成,其形状为圆柱状。为了强化蜂窝过滤器40的外周部、调整形状或是提高蜂窝过滤器40的绝热性,在蜂窝过滤器40的外周设置有保持密封材料层44。
需要说明的是,蜂窝过滤器40的内部构成与在上述的本实施方式的废气净化装置的说明中已经进行的描述相同(参照图1(b))。
接着对本实施方式的废气净化装置的制造方法进行说明。
本实施方式的废气净化装置的制造方法包括如下工序:卷绕工序:在废气处理体上卷绕保持密封材料,制成卷绕体;容纳工序:将卷绕体容纳在外壳基材中;和腐蚀工序:在容纳工序后,从保持密封材料的一个或两个端部,向保持密封材料中导入腐蚀剂,腐蚀外壳基材的内周面。以下,将保持密封材料的制作工序也包括在内,对工序逐个进行说明。
(1)保持密封材料制作工序
保持密封材料由针刺垫构成。该针刺垫可以通过对基体垫子实施针刺处理来制作。基体垫子中,具有预定的平均纤维长的无机纤维经纺丝工序松松地交错在一起。通过对该松松地交错在一起的无机纤维实施针刺处理,无机纤维更复杂地交错起来,即使不存在粘结剂,也能够制成具有可维持一定程度的形状的交错结构的垫子。
对无机纤维没有特别限定,可以是氧化铝纤维,也可以是陶瓷纤维、二氧化硅纤维等。可以根据耐热性、耐风蚀性等对保持密封材料所要求的特性等来进行改变。使用氧化铝纤维作为无机纤维的情况下,例如可以使用氧化铝与二氧化硅的组成比为60∶40~99∶1的纤维。
针刺处理可以利用针刺装置来进行。针刺装置由支持基体垫子的支持板和设于该支持板上方、能够在刺入方向(基体垫子的厚度方向)上来回移动的针板构成。针板上安装有大量的针。使该针板相对于安放在支持板上的基体垫子移动,使大量的针在基体垫子上***抽出,从而可以使构成基体垫子的无机纤维复杂地交错起来。可以根据目标堆积密度和单位面积重量等来改变针刺处理的次数和针数。
(2)粘结剂附着工序
使粘结剂附着在如此实施了针刺处理的针刺垫上。通过使粘结剂附着在针刺垫上,能够使无机纤维彼此的交错结构更加牢固,同时能够抑制针刺垫的体积膨大。
作为粘结剂,可以使用将丙烯酸系胶乳、橡胶系胶乳等分散在水中而制备的乳液。用喷雾器等将该粘结剂均匀地喷在整个针刺垫上,使粘结剂附着在针刺垫上。
其后,对针刺垫进行干燥以除去粘结剂中的水分。此时,可以根据需要在干燥时对针刺垫进行压缩。作为干燥压缩条件,例如可以在100~200℃以30~200kPa进行压缩的同时干燥3~20分钟。通过经历干燥工序,能够制作出本实施方式的保持密封材料。
参照附图对使用如此制作的保持密封材料制造废气净化装置的方法进行说明。
图5是示意性表示制造本实施方式的废气净化装置的步骤的立体图。
将上述工序中制造的保持密封材料30卷绕在利用现有公知的方法制作的圆柱状的蜂窝过滤器(废气处理体)40的外周上,使得凸部33与凹部34嵌合。并且,如图5所示,将卷绕了保持密封材料30的蜂窝过滤器40(即卷绕体60)压入外壳基材50(该外壳基材50为具有预定的尺寸的圆筒状且主要由金属等制成)中,由此制造压入体。
为了使保持密封材料在压入后通过被压缩而发挥出预定的回弹力(即保持蜂窝过滤器的力),金属外壳20的内径略小于卷绕有保持密封材料30的蜂窝过滤器40的包括保持密封材料30的厚度在内的最外径。
本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在容纳工序后,进行腐蚀工序,从保持密封材料的一个或两个端部,向保持密封材料中导入腐蚀剂,腐蚀金属外壳的内周面。图6是示意性表示将腐蚀剂导入保持密封材料中的腐蚀工序的工序图。
首先,制备腐蚀工序中使用的腐蚀剂。本实施方式中,使用含有盐酸的酸溶液作为腐蚀剂。酸溶液的溶剂使用水、酸溶液的盐酸浓度为1mol/l左右即可。并且,酸溶液的量可以适当改变以形成对应所要求的摩擦阻力的腐蚀区域,例如为10~80ml左右即可。对酸溶液的温度也没有限定,可以是室温,也可以加温后使用。
接着,将制备成的腐蚀剂从保持密封材料的端部导入保持密封材料。本实施方式的腐蚀剂是酸溶液和溶液状,因此,如图6所示那样静置压入体65并使压入体65的长度方向为铅直方向,然后开始导入腐蚀剂。由此,利用腐蚀剂本身的重量和保持密封材料的毛细现象,在保持密封材料的一个端部导入的腐蚀剂易于向保持密封材料的另一个端部渗透,并且与压入体65的长度方向为水平方向的情况相比,也不易发生液体从保持密封材料的端部漏出的现象。
具体地说,将酸溶液71填充到能够任意设定内容物的排出量的填充容器(例如注射器等)70中,从该填充容器70中向保持密封材料30和外壳基材50之间慢慢地排出酸溶液71。并且,腐蚀剂排出的同时,沿着保持密封材料30和外壳基材50的界线以经过保持密封材料30的全周的方式移动填充容器70,由此可以将作为腐蚀剂的酸溶液71导入保持密封材料30中。此时,理想的是尽可能保持腐蚀剂的排出量和填充容器的移动速度恒定,以避免腐蚀剂的导入量在保持密封材料30的内周方向上分布不均。对腐蚀剂从填充容器中排出的速度没有特别限定,可以在对腐蚀剂在保持密封材料中吸收或渗透的状态进行确认的同时,以排出的腐蚀剂不会由于不再被保持密封材料吸收而从保持密封材料中溢出这样的速度将腐蚀剂从填充容器中排出。酸溶液既可以保持液态排出,也可以以喷雾状排出。
如此导入保持密封材料的腐蚀剂渗透进保持密封材料中,渗透开的腐蚀剂与外壳基材的内周面接触,由此外壳基材的内周面被腐蚀。
然后进行干燥工序以使导入有酸溶液的保持密封材料充分干燥。作为干燥方法,可以采用通常的热风通风干燥,作为干燥条件,可以根据导入保持密封材料中的腐蚀剂的量来改变,例如,将40ml的腐蚀剂导入保持密封材料中的情况下,可以利用60~150℃的热风进行20~90分钟干燥工序。
需要说明的是,将作为腐蚀剂的酸溶液导入保持密封材料中后,需要利用腐蚀剂充分地腐蚀外壳基材的内周面。鉴于这一点,本实施方式的废气净化装置的制造方法的腐蚀工序中,在腐蚀剂导入保持密封材料后且在干燥工序前,为了充分进行利用腐蚀剂的外壳基材的腐蚀,设置维持工序,在该维持工序中,无需对导入有腐蚀剂的保持密封材料进行任何操作,维持其状态一定时间。即使在导入有腐蚀剂的保持密封材料干燥后,腐蚀反应也在进行,但腐蚀的进行程度变低,可能无法得到所期望的腐蚀量。另一方面,如果是溶液状态的腐蚀剂,则由于腐蚀剂与外壳基材之间的腐蚀反应(例如电化学反应等)变得易于进行,所以容易生成腐蚀区域,并且也能够缩短用于生成腐蚀区域的时间。
对上述维持工序的时间没有特别限定,可以根据所使用的腐蚀剂的种类和量来适当确定。例如,使用40ml的1mol/l盐酸使直径80mm的不锈钢制外壳基材的内周面腐蚀的情况下,可以采用维持600~3600秒这样的步骤。
通过以上步骤,可以适宜地制造本实施方式的废气净化装置。本实施方式的废气净化装置的制造方法的特征在于,向保持密封材料中导入腐蚀剂不是在将废气处理体容纳到外壳基材中之前进行,而是在将废气处理体容纳到保持密封材料中之后进行。通过采用这样的步骤,能够在确保废气处理体容纳于外壳基材中的容易性的同时,实现仅通过腐蚀剂的导入就能够实现在外壳基材上生成腐蚀区域这样的简便性。
下面列举本实施方式的废气净化装置和废气净化装置的制造方法的作用效果。
(1)本实施方式的废气净化装置中,在金属外壳的内周面上存在基材经腐蚀而成的腐蚀区域。这样的腐蚀区域与构成保持密封材料的无机纤维相互复杂地牵挂交错,从而大幅地增加了保持密封材料与金属外壳之间的摩擦阻力。由此能够防止保持着废气处理体的保持密封材料相对于金属外壳的错位,防止废气处理体的错位和脱落。
(2)本实施方式的废气净化装置中,只要保持密封材料与金属外壳相接触,就会在金属外壳与保持密封材料之间产生摩擦阻力。即便金属外壳由于高温的废气而热膨胀,金属外壳与保持密封材料之间的接触状态也能得以维持,从而在其之间的摩擦阻力就能得以产生,因此能够牢固地保持并固定废气处理体,防止废气处理体的错位和脱落。
(3)本实施方式的废气净化装置中,由于是利用腐蚀剂来人为地使金属外壳的内周面发生腐蚀,形成腐蚀区域,因此可以任意地调整腐蚀区域的范围,能够使金属外壳与保持密封材料之间的摩擦阻力达到足以保持固定废气处理体的值。并且,由于是利用使腐蚀剂与金属外壳接触这样简单的方法来形成腐蚀区域,因而在废气净化装置的制造中无需昂贵的装置和繁杂的步骤等,可以简便地制造废气净化装置。
(4)根据本实施方式的废气净化装置,腐蚀区域遍及对置面的全部内周,并且,腐蚀区域以从金属外壳的一个端部起向另一个端部遍及沿着长度方向的对置面的全长的10~70%的范围的方式存在。通过以这样的范围形成腐蚀区域,能够在金属外壳与保持密封材料之间确保足以固定废气处理体的摩擦阻力。并且,即便是对应所使用的废气处理体的尺寸等来改变必要的摩擦阻力的情况,也只要改变腐蚀区域的范围以使摩擦阻力的值改变即可,因此不需要对应尺寸的特别的夹具等,可以简单有效地制造废气净化装置。
(5)根据本实施方式的废气净化装置的制造方法,作为在金属外壳的内周面形成腐蚀区域的步骤,采用的是利用通常的步骤将废气处理体隔着保持密封材料容纳在金属外壳内后,从保持密封材料的端部导入腐蚀剂这样的简单手法,因此能够简单有效地制造在金属外壳的内周面形成有腐蚀区域的本发明的废气净化装置。
(6)由于可以通过改变腐蚀剂的种类和导入量来使腐蚀区域的腐蚀量和腐蚀面积达到所期望的值,因此,即便需要根据废气处理体的尺寸等规格的改变来改变实际使用中所需要的摩擦阻力,也不需要准备特别的工具或大幅度更改步骤,能够简单地制造废气净化装置。
(7)本实施方式的废气净化装置的制造方法中,作为腐蚀剂,使用酸溶液。该腐蚀剂对金属外壳的腐蚀作用较大,因此能够在满足腐蚀剂的用量的降低和腐蚀时间的缩短等方面的同时得到必要的腐蚀量。并且,上述腐蚀剂是人们熟知的腐蚀剂,因此也能够确保作业上的安全。
(8)本实施方式的废气净化装置的制造方法中,通过在腐蚀工序后进一步包括使保持密封材料干燥的干燥工序,可以迅速地开始后续工序(例如,最终精加工、检查、组装于车体上等)的作业,可以谋求废气净化装置的制造效率的提高。
下面给出更具体地公开了本发明的第一实施方式的实施例,但本实施方式并不仅限于这些实施例。
实施例中,不仅制造废气净化装置,还对制作的废气净化装置进行冲压强度试验和金属外壳内周面观察。
(实施例1)
(1)保持密封材料的制作
作为具有氧化铝-二氧化硅组成的氧化铝纤维制的基体垫子,准备组成比为Al2O3∶SiO2=72∶28的基体垫子。通过对该基体垫子实施针刺处理,制作出堆积密度为0.15g/cm3、单位面积重量为1050g/m2的针刺处理垫。
另行制备丙烯酸系胶乳分散在水中的丙烯酸系胶乳乳液,将其用作粘结剂。
接着,将针刺处理垫剪裁成俯视图尺寸为265mm×83mm的大小。使用喷雾器对经剪裁的针刺处理垫均匀地喷粘结剂使其量相对于经剪裁的针刺处理垫的氧化铝纤维量为1.0重量%。
其后,将附着有粘结剂的针刺处理垫在70kPa的加压下于140℃的温度通风干燥5分钟,从而制作出图3所示的形状的保持密封材料。
(2)卷绕体的制作
准备主要由多孔质陶瓷构成的直径80mm、全长95mm的圆柱状的废气处理体,同时准备不锈钢制的内径88mm、全长115mm的圆筒状的外壳基材。
接下来,将(1)工序中制作的保持密封材料无空隙地卷绕在备好的废气处理体的外周上,使得保持密封材料的端部的凸部与凹部相互嵌合,由此制造卷绕体。
(3)将卷绕体压入外壳基材
为了容易将卷绕体压入外壳基材,使用压入夹具进行压入工序。压入夹具的一端具有相当于比外壳基材的内径稍小的直径的外径,另一端具有相当于至少卷绕体的外径的内径,整体上具有从一端向另一端呈锥状扩大的圆筒形。然后,将压入夹具的短径侧端部嵌入外壳基材,将两者固定。接下来,将卷绕体推入压入夹具的长径侧端部内,压入卷绕体以使卷绕体全***于外壳基材内。
(4)向保持密封材料中导入腐蚀剂
首先,利用常规方法制备40ml左右的盐酸溶液(1mol/l)作为腐蚀剂,将该制备出的盐酸溶液填充到一般的玻璃制注射器中。另一方面,使卷绕体的端面与基台接触以使卷绕体的长度方向为铅直方向,如图6所示那样使卷绕体呈立起的状态。然后,使注射器的排出口位于外壳基材与保持密封材料的界线附近,以大约5ml/秒的排出速度排出盐酸溶液,同时沿着上述界线以经过保持密封材料的全周的方式移动注射器,并在移动的同时将盐酸溶液导入保持密封材料中。
向保持密封材料中导入腐蚀剂后,为了使外壳基材的内周面充分腐蚀,不进行任何操作,维持该状态3600秒。
(5)压入体的干燥
最后,将实施了腐蚀处理的压入体放置在设定于110℃的温度的热风通风干燥机中60分钟,充分干燥腐蚀剂,由此制作了本实施例的废气净化装置。
(比较例1)
除了未导入腐蚀剂以外,与实施例1同样地制作了废气净化装置。
(冲压强度试验)
对实施例1和比较例1制造的废气净化装置进行冲压强度的测定。
具体地说,如图7(a)、(b)所示,将废气净化装置10安装在台85上后,以直径30mm的铝制夹具80对废气处理体40施加冲压负荷(加压速度1mm/min),测定直至卷绕体(即卷绕有保持密封材料30的废气处理体40)被压出来的时刻的冲压负荷(N)的最大值,其结果的冲压强度为保持密封材料与金属外壳之间的保持力。其中,强度的测定中使用了INSTRON万能试验机(5582型)。
(观察金属外壳内周面)
通过概貌照片和SEM照片(倍数:500倍)观察金属外壳的内周面,确认内周面的腐蚀状态。
图8表示第一实施方式的实施例中的冲压强度试验的结果的图,图9(a)和图9(b)分别表示实施例1的金属外壳的内周面的概貌照片和SEM照片,图9(c)和图9(d)分别表示比较例1的金属外壳的内周面的概貌照片和SEM照片。
其结果,实施例1的冲压强度为3.5N/cm2,相对于此,比较例1的冲压强度为1.9N/cm2。从图8可知,实施例1的形成了腐蚀区域的废气净化装置实现了优异的冲压强度,不需要在无机纤维聚集体中添加膨胀剂或提高组装后的保持密封材料的堆积密度就能够以较高的保持力保持废气处理体。另一方面,比较例1的冲压强度是低为1.9N/cm2的值,可知其需要上述那样的提高保持密封材料的保持力的手段。
并且,如图9所示那样,根据对金属外壳内周面的观察,对于实施例1,由概貌照片也观察到内周面的腐蚀。而且,通过观察SEM照片,确认到表面还存在各种凹凸状、针状的腐蚀生成物,由此可知,实施例1的废气净化装置中,通过腐蚀区域中这样的腐蚀生成物与无机纤维的牵挂交错,发挥出高保持力。另一方面,还可知比较例1中没有特别的凹凸和突起状物,对金属外壳与保持密封材料之间的摩擦阻力的提高没有任何贡献。
(第二实施方式)
本实施方式的废气净化装置中,腐蚀区域不是通过酸溶液形成,而是通过氯化物溶液形成。以下对使用氯化钠作为氯化物溶液的氯化物来生成腐蚀区域的废气净化装置和废气净化装置的制造方法进行说明。
作为本实施方式的废气净化装置,除了利用氯化钠溶液来完成腐蚀区域的形成以外,具有与第一实施方式同样的构成。但是,由于氯化钠溶液腐蚀外壳基材的腐蚀能力低于盐酸溶液,因此,尽管外壳基材的腐蚀程度取决于氯化钠浓度和盐酸浓度,但通常在使用相同摩尔浓度的腐蚀剂的情况下,利用氯化钠溶液的腐蚀区域的腐蚀程度小于利用盐酸溶液的腐蚀程度。
本实施方式的废气净化装置的制造方法中,使用氯化物溶液作为腐蚀剂,具体地使用氯化钠溶液。将水作为氯化钠溶液的溶剂,使氯化钠溶液的浓度为1mol/l左右,来制备氯化钠溶液。
与第一实施方式同样地将如上制备的氯化钠溶液导入保持密封材料中,导入后的保持密封材料以原状维持预定时间。此时,考虑到氯化钠溶液的腐蚀能力,可以将维持时间定为600~3600秒。
其后,将导入有腐蚀剂的保持密封材料在60~150℃干燥20~90分钟,由此可以制造本实施方式的废气净化装置。
以下列举本实施方式的废气净化装置和废气净化装置的制造方法的作用效果。
(9)本实施方式的废气净化装置和废气净化装置的制造方法中,可以获得上述(1)~(8)的作用效果,同时,对于氯化物溶液,由于仅生成组成该溶液的成分的分解物(例如氯化钠等),因此还可以获得对环境的安全性高这样的优点。
下面给出更具体地公开了本发明的第二实施方式的实施例,但本实施方式并不仅限于这些实施例。
(实施例2)
除了使用40ml氯化钠浓度为1mol/l的氯化钠溶液作为腐蚀剂以外,与第一实施方式的实施例1同样地制作了废气净化装置。
对于实施例2中制作的废气净化装置,与实施例1同样地进行冲压强度试验和金属外壳内周面观察。
图10表示第二实施方式的实施例2中的冲压强度试验的结果的图,图11(a)和图11(b)分别表示第二实施方式的实施例的金属外壳的内周面的概貌照片和SEM照片。其中,作为参考一并给出比较例1的结果,其冲压强度试验的结果见图10、金属外壳内周面观察的概貌照片和SEM照片分别见图11(c)和图11(d)。
其结果,实施例2的废气净化装置的冲压强度为2.9N/cm2。并且,从图10可知,实施例2的形成了腐蚀区域的废气净化装置实现了优异的冲压强度,不需要在无机纤维聚集体中添加膨胀剂或提高组装后的保持密封材料的堆积密度就能够以较高的保持力保持废气处理体。
另外,如图11(a)、(b)所示那样,根据金属外壳内周面的观察,概貌照片中实施例2与比较例1(参照图11(c))没有太大变化,但在实施例2的金属外壳内周面、特别是在金属外壳的焊接部分观察到了腐蚀。通过观察SEM照片,确认到了凹凸状的腐蚀生成物的存在,尽管其好像不存在实施例1的废气净化装置中所见的针状的腐蚀生成物。由此可知,实施例2的废气净化装置中,通过腐蚀区域中这样的腐蚀生成物与无机纤维的牵挂、交错,发挥出高保持力。
(其他实施方式)
第一实施方式中,使用了酸溶液作为腐蚀剂,使用了盐酸作为酸溶液所含有的酸。但是,酸溶液所含有的酸并不限于盐酸,也可以是例如选自由硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、磺酸、乙酸、甲酸、碳酸和硼酸组成的组中的至少一种酸。
并且,第二实施方式中,使用了氯化物溶液作为腐蚀剂,使用了氯化钠作为氯化物溶液所含有的氯化物。但是,氯化物溶液所含有的氯化物并不限于氯化钠,也可以是例如选自由氯化锂、氯化钾、氯化铷、氯化铯、氯化铍、氯化镁、氯化钙、氯化锶、氯化钡以及氯化镭组成的组中的至少一种氯化物。
除了本发明的第一实施方式采用的酸溶液和第二实施方式采用的氯化物溶液以外,作为腐蚀剂还可以使用氧化剂溶液。对氧化剂溶液所含有的氧化剂也没有特别限定,可以适宜地使用选自由过酸及其盐、过氧化氢及其盐、高锰酸及其盐、高氯酸及其盐、以及次氯酸及其盐组成的组中的至少一种氧化剂。作为上述过酸,可以举出例如过磷酸、过硫酸、过碳酸等。并且,作为盐的形态,可以举出例如钠盐、钾盐、钙盐等。
如上所述,腐蚀区域的范围可以扩展至金属外壳的内周方向的全部,也可以以在内周方向上占据部分内周长的方式形成。腐蚀区域占据金属外壳的内周面的内周方向上的一部分的情况下,可以以占据内周长的25~100%的方式存在。通过将腐蚀区域的范围设定为这样的范围,可以在金属外壳与保持密封材料之间实现充分的摩擦阻力。
并且,腐蚀区域在金属外壳的长度方向上的范围可以扩展至金属外壳的全长,也可以在全长的一部分的范围扩展。腐蚀区域以占据金属外壳的全长的一部分范围的方式扩展的情况下,可以以占据金属外壳的全长的10~70%的方式存在。通过将腐蚀区域的范围设定为这样的范围,可以在金属外壳与保持密封材料之间实现充分的摩擦阻力。
构成本发明的废气净化装置的金属外壳的材料除了上述的不锈钢外,也可以是铸铁。
作为上述不锈钢的种类,只要是具有耐热性、接受腐蚀剂产生的腐蚀作用的材料,就没有特别限定,可以举出例如马氏体系不锈钢(例如SUS410、SUS410S、SUS410F2、SUS420J1、SUS431、SUS416、SUS420J2、SUS420F2、SUS420F等)、铁氧体系不锈钢(例如SUS430、SUS409、SUH21、SUS410L、SUS430F、SUS430LX、SUS430J1L、SUS434、SUSXM27、SUH409L等)、奥氏体系不锈钢(例如SUS304、SUS301、SUS302、SUS303、SUS304L、SUS304J1、SUS305、SUS309S、SUS316、SUS321等)等。
作为上述铸铁的种类,只要是具有耐热性、接受腐蚀剂产生的腐蚀作用的材料,就没有特别限定,可以举出例如普通铸铁、高级铸铁、特殊铸铁、可锻铸铁等。
金属外壳的形状除了上述的圆筒型外壳外,也可以适宜地使用蛤壳型外壳、小型化(downsizing)型外壳等。
对于本发明的保持密封材料的短边上形成的凹部和凸部的形状没有特别限定,只要是凹部与凸部能够嵌合的形状即可,在由一组凹部和凸部构成的情况下,优选在一个短边的一部分上以宽度20mm×长度20mm~宽度100mm×长度100mm的尺寸形成突出的凸部,在另一个短边的一部分上形成与之嵌合的形状的凹部。使用具有这样的凹部和凸部的形状的保持密封材料制造废气净化装置的情况下,能够以保持密封材料确实地保持废气处理体,因而处理性优异。
并且,也可以在上述保持密封材料的短边上形成相互嵌合的2个以上的凹部和凸部,还可以不形成凹部和凸部。
本发明的保持密封材料中,无机纤维的平均纤维长优选为0.5~10cm,更优选为1~8cm。
本发明的保持密封材料中,无机纤维的平均纤维径优选为1~20μm,更优选为3~10μm。
本发明的保持密封材料所含有的粘结剂的量优选为0.2~15重量%,更优选为0.2~12重量%,进一步优选为0.2~2重量%。有机粘结剂的量小于0.2重量%时,保持密封材料的堆积密度变低,因此保持密封材料向外壳基材中压入的压入性有可能降低。另一方面,粘结剂的量超过15重量%时,无机纤维间存在的粘结剂会妨碍利用毛细现象的腐蚀剂向保持密封材料中的渗透,腐蚀剂可能难以被保持密封材料吸收。并且,对使用了粘结剂量较多的保持密封材料的废气净化装置施加高热的情况下,排出的废气中的有机成分的量会增加,从而会增加环境负荷。
对本发明的保持密封材料的单位面积重量没有特别限定,优选为500~5000g/m2,更优选为1000~4000g/m2。并且,对堆积密度也没有特别限定,优选为0.10~0.30g/cm3
对本发明的保持密封材料的厚度没有特别限定,优选为6~20mm。
本发明的保持密封材料的制造中使用的有机粘结剂不限于上述的丙烯酸系树脂,例如也可以是丙烯酸橡胶等橡胶、羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合物、苯乙烯树脂等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂等。这些之中,特别优选丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶。
上述乳液中也可以含有两种以上的上述有机粘结剂。
并且,作为上述乳液,除了在水中分散上述的有机粘结剂的胶乳外,还可以是将上述的有机粘结剂溶解在水或有机溶剂中的溶液等。
构成本发明的废气净化装置的废气处理体既可以是图4所示那样的整体由一个烧结体构成的一体型废气处理体,或者也可以是多个孔道隔着孔道壁在长度方向上并列设置的蜂窝烧制体借助粘接材料层结合两个以上所得到的集合型废气处理体。
可以在构成本发明的废气净化装置的废气处理体上负载催化剂。作为这样的催化剂,可以举出例如铂、钯、铑等贵金属;钾、钠等碱金属;钡等碱土金属;或者金属氧化物等。这些催化剂可以单独使用,也可以合用两种以上。
并且,对上述金属氧化物没有特别限定,只要能降低PM的燃烧温度即可,可以举出例如CeO2、ZrO2、FeO2、Fe2O3、CuO、CuO2、Mn2O3、MnO、以组成式AnB1-nCO3(式中,A表示La、Nd、Sm、Eu、Gd或Y,B表示碱金属或碱土金属,C表示Mn、Co、Fe或Ni,0≤n≤1)表示的复合氧化物等。
这些催化剂可以单独使用,也可以合用两种以上,但优选至少含有CeO2
通过负载这样的金属氧化物,能够降低PM的燃烧温度。
作为将催化剂负载到上述废气处理体中的方法,除了使含有催化剂的溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法外,还可以举出在废气处理体的表面上形成由氧化铝膜构成的催化剂负载层,将催化剂负载在该氧化铝膜上的方法等。
作为形成氧化铝膜的方法,可以举出例如使Al(NO3)3等含有铝的金属化合物溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法、使含有氧化铝粉末的溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法等。
并且,作为将催化剂负载到氧化铝膜上的方法,可以举出例如使含有贵金属、碱金属、碱土金属或金属氧化物的溶液等浸渗到形成有氧化铝膜的废气处理体中后进行加热的方法等。

Claims (10)

1.一种废气净化装置,其包括废气处理体、金属外壳和保持密封材料,其中,
所述废气处理体是多个孔道隔着孔道壁在长度方向上并列设置的柱状废气处理体;
所述金属外壳用于容纳所述废气处理体;
所述保持密封材料由无机纤维聚集体构成,设置在所述废气处理体和所述金属外壳之间,并用于保持所述废气处理体,
该废气净化装置的特征在于,在所述金属外壳的与所述保持密封材料相对的对置面的至少一部分上存在使所述金属外壳的基材腐蚀而成的腐蚀区域。
2.如权利要求1所述的废气净化装置,其中,所述腐蚀区域是利用腐蚀剂形成的区域。
3.如权利要求1或2所述的废气净化装置,其中,所述腐蚀区域遍及所述对置面的周向全部内周,并且,所述腐蚀区域以从所述金属外壳的一个端部起向着另一个端部沿着所述长度方向遍及所述对置面全长的10%~70%的范围的方式存在。
4.一种废气净化装置的制造方法,其特征在于,该方法包括如下工序,
卷绕工序:在废气处理体上卷绕保持密封材料,制成卷绕体;
容纳工序:将所述卷绕体容纳在外壳基材中;和
腐蚀工序:在所述容纳工序后,从所述保持密封材料的一个或两个端部,向所述保持密封材料中导入腐蚀剂,使所述外壳基材的内周面发生腐蚀。
5.如权利要求4所述的废气净化装置的制造方法,其中,所述腐蚀剂是选自由酸溶液、氧化剂溶液和氯化物溶液组成的组中的至少一种。
6.如权利要求5所述的废气净化装置的制造方法,其中,所述酸溶液所含有的酸是选自由盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、磺酸、乙酸、甲酸、碳酸和硼酸组成的组中的至少一种酸。
7.如权利要求5所述的废气净化装置的制造方法,其中,所述氧化剂溶液所含有的氧化剂是选自由过酸及其盐、过氧化氢及其盐、高锰酸及其盐、高氯酸及其盐、以及次氯酸及其盐组成的组中的至少一种氧化剂。
8.如权利要求5所述的废气净化装置的制造方法,其中,所述氯化物溶液所含有的氯化物是选自由氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铷、氯化铯、氯化铍、氯化镁、氯化钙、氯化锶、氯化钡以及氯化镭组成的组中的至少一种氯化物。
9.如权利要求5所述的废气净化装置的制造方法,其中,所述腐蚀剂为氧化剂溶液或氯化物溶液。
10.如权利要求5~9任一项所述的废气净化装置的制造方法,其中,在所述腐蚀工序后还包括使保持密封材料干燥的干燥工序。
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