JP2014034968A - Method for manufacturing exhaust gas purification device and exhaust gas purification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス浄化装置の製造方法及び排ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device manufacturing method and an exhaust gas purification device.
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境及び人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境及び人体に及ぼす影響についても懸念されている。 The exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains particulate matter (hereinafter also referred to as PM) such as soot, and in recent years, this PM has a problem that it harms the environment and the human body. It has become. Further, since the exhaust gas contains harmful gas components such as CO, HC and NOx, there is a concern about the influence of the harmful gas components on the environment and the human body.
そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素又はコージェライト等の多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、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との間に配設される無機繊維からなる保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。
この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損することを防止すること、又は、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。
Therefore, as an exhaust gas purification device that collects PM in exhaust gas or purifies harmful gas components, an exhaust gas treatment body made of porous ceramics such as silicon carbide or cordierite, and a casing that houses the exhaust gas treatment body Various types of exhaust gas purifying apparatuses have been proposed, which are composed of an inorganic exhaust fiber disposed between an exhaust gas treating body and a casing.
This holding sealing material prevents the exhaust gas treating body from being damaged by contact with the casing covering the outer periphery due to vibrations or impacts caused by running of the automobile or the like, or exhausting from between the exhaust gas treating body and the casing. The main purpose is to prevent the gas from leaking.
上記保持シール材は、平面視、短辺と長辺とからなる矩形状のマットで、通常、一方の短辺側に四角形状の凹部が形成され、上記短辺に対向する他方の短辺側に上記凹部に嵌合する凸部が形成されている。また、保持シール材は、主にアルミナ繊維等の無機繊維により構成されている。 The holding sealing material is a rectangular mat composed of a short side and a long side in a plan view. Usually, a rectangular recess is formed on one short side, and the other short side facing the short side. A convex portion that fits into the concave portion is formed. The holding sealing material is mainly composed of inorganic fibers such as alumina fibers.
上記排ガス浄化装置を作製する際には、排ガス処理体の側面に上記した形状の保持シール材を巻き付け、該保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することにより、ケーシング内に保持シール材を介して排ガス処理体を配設する。なお、排ガス処理体の側面とは、排ガスが流通するセルが露出する端面以外の面をいう。 When producing the exhaust gas purification device, the holding seal material having the shape described above is wound around the side surface of the exhaust gas treatment body, and the exhaust gas treatment body around which the holding seal material is wound is press-fitted into the casing, thereby holding it in the casing. An exhaust gas treating body is disposed through a sealing material. In addition, the side surface of the exhaust gas treating body refers to a surface other than the end surface where the cell through which the exhaust gas flows is exposed.
近年、内燃機関に関し、燃費の向上を目的として理論空燃比に近い条件で運転するため、排ガスが高温化、高圧下の傾向にある。排ガス浄化装置に高温、高圧の排ガスが到達すると、排ガス処理体とケーシングとの熱膨張率の差によってこれらの間の間隔が変動することもあることから、保持シール材には多少の間隔の変動によっても変化しない排ガス処理体の保持力が要求される。また、排ガス処理体の排ガス処理性能を有効に機能させるために、排ガス処理体の保温性能に優れる保持シール材への要求も高まりつつある。 In recent years, an internal combustion engine is operated under conditions close to the stoichiometric air-fuel ratio for the purpose of improving fuel consumption. When high-temperature and high-pressure exhaust gas reaches the exhaust gas purification device, the gap between them may fluctuate due to the difference in thermal expansion coefficient between the exhaust gas treatment body and the casing. The holding power of the exhaust gas treating body that does not change depending on the condition is required. In addition, in order to effectively function the exhaust gas treatment performance of the exhaust gas treatment body, there is an increasing demand for a holding sealing material that is excellent in heat retention performance of the exhaust gas treatment body.
これらの要求を満たすために、保持シール材の嵩密度を高くして保温性能を高めようとする設計手法がとられている。また、こうした保持シール材において、保持力の要因たる無機繊維の反発力を確保するには、同様に保持シール材の単位面積あたりの重量（目付量）を高くする必要がある。 In order to satisfy these requirements, a design technique has been adopted in which the bulk density of the holding sealing material is increased to improve the heat retention performance. Moreover, in such a holding sealing material, in order to ensure the repulsive force of the inorganic fiber which is a factor of the holding force, it is necessary to increase the weight (weight per unit area) of the holding sealing material in the same manner.
このため、一枚の保持シール材の厚さを厚くするか、保持シール材を複数層重ねた保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付け、このようにして得られた保持シール材の層を周囲に有する排ガス処理体をケーシングに圧入する試みがなされている（特許文献１参照）。 For this reason, the thickness of one holding sealing material is increased, or a holding sealing material in which a plurality of holding sealing materials are stacked is wound around the side surface of the exhaust gas treatment body, and the layer of the holding sealing material thus obtained is formed. Attempts have been made to press-fit an exhaust gas treating body around the casing (see Patent Document 1).
しかしながら、このような単位面積当たり無機繊維の量（目付量）が多い保持シール材の層を有する排ガス処理体をケーシングに圧入しようとしても、厚さが厚く、かつ、保持シール材とケーシングとの摩擦が大きいため、圧入が難しいという課題があった。 However, even if an exhaust gas treating body having a layer of the holding sealing material having a large amount of inorganic fibers per unit area (weight per unit area) is to be press-fitted into the casing, the thickness is thick and the holding sealing material and the casing There was a problem that press-fitting was difficult due to large friction.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、圧入工程において、保持シール材を構成する無機繊維の飛散等を防止するために無機繊維に添着された有機バインダを利用し、これら有機バインダを加熱して軟化させることにより、目付量の大きい保持シール材を用いた場合であっても、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができることを見出し、本発明を完成させたものである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor uses an organic binder attached to inorganic fibers to prevent scattering of inorganic fibers constituting the holding sealing material in the press-fitting process. By heating and softening the organic binder, it is possible to press-fit the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound relatively easily even when a holding sealing material with a large basis weight is used. The title and the present invention have been completed.
すなわち、請求項１に記載の排ガス浄化装置の製造方法は、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された、無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置の製造方法であって、
上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付ける巻付工程と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する加熱工程と、加熱された保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程とを含むことを特徴とする。
That is, the manufacturing method of the exhaust gas purification device according to claim 1 is wound around a casing, an exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and a side surface of the exhaust gas treatment body, and between the exhaust gas treatment body and the casing. A method for producing an exhaust gas purification device comprising a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers,
A winding step of winding the holding sealing material in which the organic binder is attached to the inorganic fiber around the side surface of the exhaust gas treating body, a heating step of heating the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body, and a heated holding And a press-fitting step of press-fitting the exhaust gas treating body around which the sealing material is wound into the casing.
請求項１に記載の排ガス浄化装置の製造方法によれば、保持シール材を圧入する前に、上記保持シール材を加熱するので、上記保持シール材に含まれる有機バインダを構成する高分子状物が軟化する。有機バインダの一部は、保持シール材の表面に存在し、また軟化した高分子状物は移動し易く、圧入の際に保持シール材が圧縮されると、その一部が保持シール材とケーシングとの間に移動し、潤滑剤の役割を果たす。このため、保持シール材が滑り易くなり、容易に保持シール材をケーシングに圧入することができ、効率的に圧入作業を進めることができる。
また、有機バインダが添着されているため、圧入工程における無機繊維の飛散を防止することができる。
According to the method for manufacturing an exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, since the holding sealing material is heated before the holding sealing material is press-fitted, the polymer material constituting the organic binder contained in the holding sealing material. Softens. Part of the organic binder exists on the surface of the holding sealing material, and the softened polymer is easy to move. When the holding sealing material is compressed during press-fitting, a part of the holding sealing material and the casing Move between and play the role of lubricant. For this reason, the holding sealing material becomes slippery, the holding sealing material can be easily press-fitted into the casing, and the press-fitting work can be efficiently advanced.
Moreover, since the organic binder is attached, scattering of inorganic fibers in the press-fitting process can be prevented.
請求項２に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記加熱工程において、テーパーが付けられた円筒形状の圧入案内冶具であって、ヒータを備えたものを用い、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を上記圧入案内冶具の内部に収納した後、上記ヒータにより排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱し、上記圧入工程において、上記圧入案内冶具を利用して保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングの内部に圧入する。 The exhaust gas purification apparatus manufacturing method according to claim 2, wherein in the heating step, a tapered cylindrical press-fitting guide jig having a heater is used and the exhaust gas having a holding sealing material wound thereon. After the processing body is stored in the press-fitting guide jig, the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas processing body is heated by the heater, and in the press-fitting step, the holding sealing material is used by using the press-fitting guide jig. The wound exhaust gas treating body is press-fitted into the casing.
請求項２に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記のように、ヒータを備えた圧入案内冶具を用い、上記ヒータにより保持シール材を加熱することにより、上記圧入案内冶具の内面に高分子状物が付着して潤滑剤の役割を果たすので、容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができ、容易に排ガス浄化装置を製造することができる。 In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to claim 2, as described above, the press-fitting guide jig provided with the heater is used, and the holding sealing material is heated by the heater, whereby the inner surface of the press-fitting guide jig is polymerized. Since the adherents act as a lubricant, the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be easily press-fitted into the casing, and the exhaust gas purification device can be easily manufactured.
請求項３に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記加熱工程において、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体及びケーシングを上記加熱容器内又は上記加熱室内に搬入して上記保持シール材を加熱し、上記圧入工程において、上記加熱容器内又は上記加熱室内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する。 In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to claim 3, in the heating step, the exhaust gas treating body and the casing around which the holding sealing material is wound are carried into the heating container or the heating chamber to heat the holding sealing material. In the press-fitting step, the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is pressed into the casing in the heating container or the heating chamber.
請求項３に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、保持シール材の周囲の雰囲気全体を加熱して保持シール材の温度を上げることにより、保持シール材中又は保持シール材表面の高分子状物が軟化して潤滑剤の役割を果たし、容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができ、容易に排ガス浄化装置を製造することができる。 In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to claim 3, by heating the entire atmosphere around the holding sealing material to raise the temperature of the holding sealing material, a polymer in the holding sealing material or on the surface of the holding sealing material Softens to serve as a lubricant, and the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be easily press-fitted into the casing, and an exhaust gas purification device can be easily manufactured.
請求項４に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記有機バインダを構成する高分子状物が軟化する温度に加熱し、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を容易にケーシングに圧入することができるようにする。上記した高分子状物が軟化する温度とは、本発明の趣旨に照らし合わせると、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を容易にケーシングに圧入することができる程度まで高分子状物が軟化したときの温度をいう。 In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound is easily press-fitted into the casing by heating to a temperature at which the polymer material constituting the organic binder is softened. To be able to. The temperature at which the above-mentioned polymer-like material is softened refers to the softening of the polymer-like material to such an extent that the exhaust gas treating body wrapped with the holding sealing material can be easily press-fitted into the casing in light of the gist of the present invention. It means the temperature when
請求項４に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上述のように保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を容易にケーシングに圧入することができる程度まで高分子状物を軟化させるので、簡単に圧入を行うことができる。 In the method for manufacturing the exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, the polymer material is softened to such an extent that the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be easily press-fitted into the casing. Can be press-fitted.
上記保持シール材として、無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を使用した請求項５に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記加熱工程において、１００〜５００℃に加熱する。
上記方法により加熱を行うため、保持シール材に添着された高分子状物は充分に軟化し、圧入の際、保持シール材とケーシングとの間に移動して潤滑剤となり、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を比較的容易にケーシングに圧入することができ、効率的に圧入作業を進めることができる。
In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to claim 5, wherein the holding sealing material is a holding sealing material in which an organic binder is attached to an inorganic fiber, the heating step is performed at 100 to 500 ° C.
Since the heating is performed by the above method, the polymer material attached to the holding sealing material is sufficiently softened, and when pressed, moves between the holding sealing material and the casing to become a lubricant, and the holding sealing material is wound. The obtained exhaust gas treating body can be press-fitted into the casing relatively easily, and the press-fitting work can be efficiently advanced.
請求項６に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記無機繊維は、アルミナ繊維、アルミナシリカ繊維、シリカ繊維、生体溶解性繊維及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも一種の無機繊維から構成されている。
このため、上記排ガス浄化装置は、保持シール材として要求される特性、すなわちマットの耐熱性等の要求に充分に答えることができる。
In the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus according to claim 6, the inorganic fiber is composed of at least one inorganic fiber selected from the group consisting of alumina fiber, alumina silica fiber, silica fiber, biosoluble fiber, and glass fiber. Has been.
For this reason, the exhaust gas purifying apparatus can sufficiently meet the characteristics required for the holding sealing material, that is, the heat resistance of the mat.
請求項７に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記有機バインダは、アクリル系樹脂、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、及び、スチレン−ブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種の有機バインダから構成されている。 In the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus according to claim 7, the organic binder is at least one organic binder selected from the group consisting of acrylic resin, acrylic rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber. It is configured.
このような有機バインダは、加熱により軟化し易く、軟化した有機バインダが保持シール材とケーシングとの間の潤滑剤となり、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができる。 Such an organic binder is easily softened by heating, and the softened organic binder serves as a lubricant between the holding sealing material and the casing, and the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is pressed into the casing relatively easily. be able to.
請求項８に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記有機バインダの無機繊維単位重量当たりの添着量は、固形分換算で０．２〜１２．０ｇ／１００ｇであるので、潤滑剤となる有機バインダの量が充分であり、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができる。 In the method for manufacturing an exhaust gas purifying apparatus according to claim 8, the amount of the organic binder attached per inorganic fiber unit weight is 0.2 to 12.0 g / 100 g in terms of solid content. The amount of the binder is sufficient, and the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be pressed into the casing relatively easily.
請求項９に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、上記保持シール材を構成するマットには、無機繊維同士の絡み合いを形成するためのニードルパンチング処理が施されている。
このため、圧入工程においても、マットを構成する無機繊維がばらばらになりにくく、良好に圧入作業を行うことができる。
In the method for manufacturing an exhaust gas purifying apparatus according to claim 9, a needle punching process for forming an entanglement between the inorganic fibers is performed on the mat constituting the holding sealing material.
For this reason, in the press-fitting process, the inorganic fibers constituting the mat are not easily separated, and the press-fitting operation can be performed satisfactorily.
請求項１０に記載の排ガス浄化装置では、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
上記保持シール材は、請求項１〜９のいずれかに記載の排ガス浄化装置の製造方法により製造されたものであることを特徴とする。
上記方法によれば、高目付量の保持シール材でも比較的容易にケーシングに収納することができる。このため、高目付量の保持シール材が収納された排ガス浄化装置とすることができ、排ガス処理体の保温性能に優れた排ガス浄化装置となる。
In the exhaust gas purifying apparatus according to
The said holding sealing material is manufactured by the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus in any one of Claims 1-9, It is characterized by the above-mentioned.
According to the above-described method, even a high sealing weight holding sealing material can be accommodated in the casing relatively easily. For this reason, it can be set as the exhaust gas purification apparatus in which the holding | maintenance sealing material of the high fabric weight was accommodated, and it becomes an exhaust gas purification apparatus excellent in the heat retention performance of the exhaust gas processing body.
請求項１１に記載の排ガス浄化装置では、ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
上記ケーシングと保持シール材との間、上記保持シール材を構成する無機繊維に添着された有機バインダに起因する高分子状物が存在することを特徴とする。
In the exhaust gas purifying apparatus according to
Between the casing and the holding sealing material, there is a polymer-like material caused by an organic binder attached to inorganic fibers constituting the holding sealing material.
請求項１１に記載の排ガス浄化装置では、保持シール材に添着された有機バインダに起因する高分子状物を軟化させ、保持シール材をケーシングに圧入している。このため、ケーシングと保持シール材との間に有機バインダに起因する高分子状物が存在し、この高分子状物は軟化した後、冷却されて硬化するため接着剤の役割を果たし、保持シール材がケーシングに固定され易くなる。従って、本排ガス浄化装置では、保持シール材がはずれにくく、排ガス処理体の保持力が改善される。また、高目付量の保持シール材でも、比較的容易に圧入することができるため、高目付量のマットが収納された排ガス浄化装置とすることができ、排ガス処理体の保温性能に優れた排ガス浄化装置となる。 In the exhaust gas purifying apparatus according to the eleventh aspect, the polymer material caused by the organic binder attached to the holding sealing material is softened, and the holding sealing material is press-fitted into the casing. For this reason, there exists a polymer-like material due to the organic binder between the casing and the holding sealing material, and the polymer-like material softens and then cools and hardens, thereby serving as an adhesive, The material is easily fixed to the casing. Therefore, in this exhaust gas purification apparatus, the holding sealing material is not easily detached, and the holding power of the exhaust gas treating body is improved. In addition, even a holding seal material with a high basis weight can be press-fitted relatively easily, so that an exhaust gas purifying device in which a mat with a high basis weight is stored can be obtained, and the exhaust gas with excellent heat retention performance of the exhaust gas treatment body. It becomes a purification device.
（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法は、
ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された、無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置の製造方法であって、
上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付ける巻付工程と、
上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する加熱工程と、
加熱された保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程とを含むことを特徴する。
The manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to the first embodiment of the present invention,
Casing, exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers, wound around a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing A method of manufacturing an exhaust gas purification device comprising:
A winding step of winding a holding sealing material in which an organic binder is attached to the inorganic fiber around the side surface of the exhaust gas treating body;
A heating step of heating the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body,
And a press-fitting step of press-fitting the exhaust gas treating body around which the heated holding sealing material is wound into the casing.
本実施形態では、上記加熱工程において、テーパーが付けられた円筒形状の圧入案内冶具であって、ヒータを備えたものを用い、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を上記圧入案内冶具の内部に収納した後、上記ヒータにより排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱し、上記圧入工程において、上記圧入案内冶具を利用して保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングの内部に圧入する。 In the present embodiment, in the heating step, a tapered press-fitting guide jig having a tapered shape, which is provided with a heater, the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound is disposed inside the press-fitting guide jig. Then, the holding seal material wound around the side surface of the exhaust gas treatment body is heated by the heater, and the exhaust gas treatment body around which the holding seal material is wound using the press-fitting guide jig in the press-fitting step is attached to the casing. Press fit inside.
また、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置は、
ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
上記ケーシングと保持シール材との間に、上記保持シール材を構成する無機繊維に添着された有機バインダに起因する高分子状物が存在することを特徴とする。
Moreover, the exhaust gas purifying apparatus according to the first embodiment of the present invention,
An exhaust gas purification apparatus comprising a casing, an exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and a holding sealing material that is wound around a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing. And
Between the casing and the holding sealing material, there is a polymer-like material caused by an organic binder attached to inorganic fibers constituting the holding sealing material.
以下、上述した本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法について、各工程ごとに具体的に説明する。
本実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法では、まず、上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を準備する。
Hereinafter, the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to the first embodiment of the present invention described above will be specifically described for each step.
In the method for manufacturing an exhaust gas purifying apparatus according to this embodiment, first, a holding sealing material in which an organic binder is attached to the inorganic fiber is prepared.
図１は、第一実施形態に係る保持シール材を模式的に示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る保持シール材１０は、平面視したときに長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる略矩形形状のマット１１からなる。
マット１１の長辺の長さ（以下、単に全長ともいう）は、図１中、矢印Ｌで示されており、短辺の長さ（以下、幅ともいう）は、図１中、矢印Ｗで示されており、厚さは、図１中、矢印Ｄで示されている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a holding sealing material according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
The length of the long side (hereinafter also simply referred to as the full length) of the
マット１１の短辺側（以下、端部ともいう）のうち、一方の短辺側には、凸部１３ａが形成されており、他方の短辺側には、凹部１３ｂが形成されている。マット１１の凸部１３ａと凹部１３ｂとは、触媒担体や排ガスフィルタ等の被巻着体に保持シール材１０を巻き付けた際に嵌合するように構成されている。凸部１３ａの長さはＬ１１で示され、その幅は、Ｗ１１で示される。また、凹部の長さはＬ１３で示され、その幅は、Ｗ１３で示されている。
図１に示した保持シール材１０では、その全長Ｌは、通常、２００〜１３００ｍｍが望ましく、幅Ｗは、３０〜４００ｍｍが望ましい。
Of the short side (hereinafter also referred to as an end) of the
In the
保持シール材１０は、無機繊維を含むマット１１からなる。
マット１１を構成する無機繊維としては、特に限定されず、アルミナシリカ繊維であってもよく、アルミナ繊維、シリカ繊維等であってもよい。また、ガラス繊維や生体溶解性繊維であってもよい。耐熱性や耐風蝕性等、保持シール材に要求される特性等に応じて変更すればよく、各国の環境規制に適合できるような太径繊維や繊維長のものを使用するのが好ましい。
The
The inorganic fibers constituting the
この中でも、低結晶性アルミナ質の無機繊維が望ましく、ムライト組成の低結晶性アルミナ質の無機繊維がより望ましい。加えて、スピネル型化合物を含む無機繊維がさらに好ましい。高結晶性アルミナ質であると、硬く脆いため、クッション材として用いられる保持シール材には不向きである。
さらに低結晶性アルミナ質かつスピネル型化合物を含む無機繊維の場合、結晶化比率は０．１〜３０％の範囲が望ましく、結晶化率０．４〜２０％の範囲がより好ましい。この範囲の無機繊維で製作された保持シール材の反発力および耐久試験後の復元面圧は高く、性能が良い。しかし、結晶化比率が０．１％未満または３０％を超えると、急激に反発力や復元面圧は急激に低下してしまう。結晶化率の測定方法は、ムライト回析線（２θ＝２６．４°）とγアルミナ回析線（２θ＝４５．４°）の積分強度比より算出することができる。
Among these, low crystalline alumina inorganic fibers are desirable, and low crystalline alumina inorganic fibers having a mullite composition are more desirable. In addition, inorganic fibers containing a spinel compound are more preferable. A highly crystalline alumina material is hard and brittle, and is not suitable for a holding sealing material used as a cushioning material.
Further, in the case of an inorganic fiber containing a low crystalline alumina material and a spinel type compound, the crystallization ratio is preferably in the range of 0.1 to 30%, more preferably in the range of the crystallization rate of 0.4 to 20%. The holding sealing material made of this range of inorganic fibers has a high repulsive force and a high restoration surface pressure after a durability test, and has good performance. However, when the crystallization ratio is less than 0.1% or exceeds 30%, the repulsive force and the restoring surface pressure are rapidly decreased. The method for measuring the crystallization rate can be calculated from the integral intensity ratio of the mullite diffraction line (2θ = 26.4 °) and the γ-alumina diffraction line (2θ = 45.4 °).
マット１１は、無機繊維からなる素地マットに対してニードルパンチング処理を施すことにより得られるニードルマットであることが望ましい。ニードルパンチング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。
The
図１に示す保持シール材１０を構成するマット１１では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードルパンチング処理により３次元的に交絡している。また、マット１１は、長手方向に垂直な幅方向にニードルパンチング処理されている。しかし、ニードルパンチング処理する位置は幅方向だけではなく、復元面圧や厚みの制御等をするために色々な配置で行うことができ、例えばマットの長手方向に対して斜めに処理したり、ランダムやマットの一部分だけニードル密度を高くしたりすることができる。そして、ニードル処理を施すことでマット表面に凹凸をつけることができるので、上記のようにニードルパンチング処理することで摩擦係数を変化または調節させることも可能となる。
In the
なお、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、４〜１２０ｍｍであることが望ましい。この範囲の平均繊維長であると、ニードル処理を施した箇所で繊維同士が絡まり、マットの強度を増加させる。好ましいニードルパンチの存在密度は、１００ｃｍ2あたり１０〜５００個である。ニードルパンチの存在密度が１００ｃｍ2あたり１０個未満であると、シール材が引き裂かれて分離してしまう。また、ニードルパンチの存在密度が１００ｃｍ2あたり５００個を超えるとシール材を曲げにくくなり、排気ガス処理体への巻回時に平面状にシール材がなろうとし、紐状部材を付与した際に、紐状部材に大きな張力がかかってしまい、紐状部材が破断したりするので好ましくない。無機繊維の平均繊維径は、２〜１２μｍであることが望ましく、３〜１０μｍであることがより望ましい。 In addition, in order to exhibit an entanglement structure, the inorganic fiber has a certain average fiber length. For example, the average fiber length of the inorganic fiber is preferably 4 to 120 mm. When the average fiber length is within this range, the fibers are entangled at the location where the needle treatment is performed, and the strength of the mat is increased. A preferable density of needle punches is 10 to 500 per 100 cm 2 . If the density of needle punches is less than 10 per 100 cm 2 , the sealing material is torn and separated. Also, when the density of needle punches exceeds 500 per 100 cm 2 , the sealing material becomes difficult to bend, and when it is wound around the exhaust gas treatment body, the sealing material tends to be flat, and a string-like member is applied. This is not preferable because a large tension is applied to the string-like member and the string-like member is broken. The average fiber diameter of the inorganic fibers is preferably 2 to 12 μm, and more preferably 3 to 10 μm.
また、マット１１の面比重は、４００ｇ／ｃｍ２〜２０００ｇ／ｃｍ２であることが望ましい。マットの面比重が４００ｇ／ｃｍ２未満であると排ガス浄化装置作動時の振動から排ガス処理体を充分に保護することができないため、排ガス処理体の欠損や、ケーシングから脱落するといった不具合が生じる。また、２０００ｇ／ｃｍ２を超えると、マット１１の復元力が強すぎるため、排ガス処理体の強度を上回って破損させてしまう。
The surface density of the
保持シール材１０を構成するマット１１は、図１に示すように、単層構造であってもよく、図１に示したマット１１とほぼ同様の形状で、全長が異なる複数のマットが積層された多層構造であってもよい。保持シール材１０が単層構造のマットからなる場合は、マット１１の厚みＤが５〜１５ｍｍであることが望ましい。
The
本実施形態の保持シール材１０を構成するマット１１には、有機バインダが添着されている。
本実施形態では、このマット１１に添着されている有機バインダを利用して保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する。
An organic binder is attached to the
In the present embodiment, the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is press-fitted into the casing using the organic binder attached to the
保持シール材１０に添着する有機バインダとしては特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、及び、スチレン−ブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種から構成されていることが好ましい。
Although it does not specifically limit as an organic binder attached to the holding |
具体的には、有機バインダとして、アクリル系ラテックスやゴム系ラテックス等を用い、これを水に分散させて調製したエマルジョンを用いることができる。この有機バインダを含む液をスプレー等を用いてマット材全体に均一に吹きかけて、有機バインダをマット材を構成する無機繊維に添着させる。また、上記有機バインダは有機成分であるが、シリカ粒子、アルミナ粒子などを含んでいる無機バインダも上記有機バインダと一緒に使用してもよい。 Specifically, an emulsion prepared by dispersing acrylic latex, rubber latex, or the like in water as the organic binder can be used. The liquid containing the organic binder is sprayed uniformly over the entire mat member using a spray or the like, and the organic binder is attached to the inorganic fibers constituting the mat member. Moreover, although the said organic binder is an organic component, you may use the inorganic binder containing a silica particle, an alumina particle, etc. with the said organic binder.
有機バインダの添着量としては、マット材の重量を基準としての無機繊維単位重量当たりの添着量は、固形分換算で０．２〜１２．０ｇ／１００ｇが好ましく、０．５〜３．０ｇ／１００ｇがさらに好ましく、０．５〜１．５ｇ／１００ｇが最も好ましい。
無機繊維単位重量当たりの有機バインダの添着量が固形分換算で０．２ｇ／１００ｇ未満であると、有機バインダの添着量が少なすぎるため、有機バインダが潤滑剤としの役割を果たすことができず、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入しにくくなる。
As the amount of the organic binder, the amount of the inorganic fiber unit weight based on the weight of the mat material is preferably 0.2 to 12.0 g / 100 g in terms of solid content, and preferably 0.5 to 3.0 g / 100 g is more preferable, and 0.5 to 1.5 g / 100 g is most preferable.
If the amount of organic binder attached per unit weight of inorganic fiber is less than 0.2 g / 100 g in terms of solid content, the amount of organic binder attached is too small, and the organic binder cannot serve as a lubricant. It becomes difficult to press-fit the exhaust gas treating body wound with the holding sealing material into the casing.
一方、無機繊維単位重量当たりの有機バインダの添着量が固形分換算で１２．０ｇ／１００ｇを超えると、有機バインダの添着量が多すぎるため、例えば、最初に保持シール材を含む排ガス浄化装置に排ガスが導入された際に有機バインダの分解により発生する有毒ガスの量が多くなりすぎ、好ましくない。 On the other hand, if the amount of organic binder attached per unit weight of inorganic fiber exceeds 12.0 g / 100 g in terms of solid content, the amount of organic binder attached is too large. When the exhaust gas is introduced, the amount of toxic gas generated by the decomposition of the organic binder becomes too large, which is not preferable.
次に、上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付ける巻付工程を行う。 Next, a winding step is performed in which a holding sealing material in which an organic binder is attached to the inorganic fiber is wound around the side surface of the exhaust gas treating body.
図２は、保持シール材が排ガス処理体の側面に巻き付けられた態様を模式的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an aspect in which the holding sealing material is wound around the side surface of the exhaust gas treating body.
保持シール材１０を排ガス処理体２００に巻き付ける際には、マット１１の一方の主面を排ガス処理体２００の側面に接触させながら巻き付ける。
When the
マット１１を排ガス処理体２００の側面に巻き付けると、マット１１の全長Ｌが排ガス処理体２００の側面の周囲の長さとほぼ同じであるので、マット１１の巻き付けが終了した際には、図２に示すように、マット１１の端面同士が近づき、かつ、マット１１の凹部１３ｂに凸部１３ａがほぼ嵌合された状態となる。実際には、マット１１が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシングに収納した際に、完全に嵌合された状態となる。
When the
この保持シール材１０を排ガス処理体２００に巻き付ける巻付工程において、マット１１に有機バインダが添着されていると、マット１１を構成する短い無機繊維が飛散するのを防止することができ、作業環境を改善することができる。
In the winding process in which the
排ガス処理体２００へのマット１１の巻き付けを終了した後、接着テープ、紐、ベルト等の適当な手段を用い、マット１１を排ガス処理体２００の周囲に巻き付けた状態を維持する。例えば、接着テープ２１を用いた場合には、嵌合部分の凸部と凹部の両方にテープが接着されるように接着テープ２１を貼り付け、凸部がマットに固定されるようにする。
After the winding of the
次に、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する加熱工程を行う。
本実施形態では、この加熱工程において、テーパーが付けられた円筒形状の圧入案内冶具であって、ヒータを備えたものを用い、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を上記圧入案内冶具の内部に収納した後、上記ヒータにより排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する。
Next, a heating step of heating the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body is performed.
In the present embodiment, in this heating step, a tapered press-fitting guide jig having a taper shape and having a heater is used, and the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound is disposed inside the press-fitting guide jig. Then, the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body is heated by the heater.
上記加熱工程の後、加熱された保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程を行う。本実施形態では、この圧入工程において、上記圧入案内冶具を利用して保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングの内部に圧入する。 After the heating step, a press-fitting step of press-fitting the exhaust gas treating body around which the heated holding sealing material is wound into the casing is performed. In the present embodiment, in this press-fitting process, the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is press-fitted into the casing using the press-fitting guide jig.
図３（ａ）〜（ｃ）は、保持シール材を加熱する加熱工程及び保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングの内部に圧入する圧入工程を模式的に示す断面図である。この断面図は、圧入案内冶具の中心軸を含むように、中心軸に平行に切断した際の一部切り欠き側面図である。 3A to 3C are cross-sectional views schematically showing a heating process for heating the holding sealing material and a press-fitting process for press-fitting the exhaust gas treating body wound with the holding sealing material into the casing. This sectional view is a partially cutaway side view when cut in parallel to the central axis so as to include the central axis of the press-fitting guide jig.
まず、図３（ａ）に示すように、テーパーが付けられ、ヒータ３１を備えた円筒形状の圧入案内冶具３０の内部に、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００を収納し、ヒータ３１により加熱を行う。本明細書で、テーパーが付けられ円筒形状とは、その中心軸に垂直に切断した切断面は円であるが、ロートのように次第に縮径していく形状のものをいう。この圧入案内冶具の内面を、以降においては、テーパ面ということとする。すなわち、圧入案内冶具３０は、内部にテーパ面３０ａを有する。
First, as shown in FIG. 3A, an exhaust
図３（ａ）に示す圧入案内冶具３０の断面図において、中心軸に平行な線とテーパ面３０ａとのなす角度αは、２〜６°であることが望ましく、２〜４°であることがより望ましい。
In the cross-sectional view of the press-fitting
ヒータ３１は、テーパ面３０ａを有するロート形の案内部材３２の外側にヒータ線を巻き付けることにより形成されており、このヒータ３１に通電することにより、圧入案内冶具３０の内部に収納され、排ガス処理体２００の側面に巻き付けられた保持シール材１０の加熱を行う。なお、圧入案内冶具３０のテーパ面３０ａを有する案内部材３２の外側には、ヒータ３１を保護するために、保護部材３３が配設されている。
The
加熱工程では、上記のように保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を容易にケーシングに圧入することができる程度の温度まで加熱を行って高分子状物を軟化させ、上記圧入を行う。
本発明では、高分子状物を軟化させるため、１００〜５００℃に加熱することが望ましく、１００〜３００℃に加熱することがより望ましい。
上記温度まで加熱された有機バインダは、軟化するとともに高分子状物によっては、その一部が流動して移動し易くなり、ケーシングへの圧入の際に保持シール材が圧縮されると、テーパ面３０ａに上記有機バインダに起因する高分子状物が付着する。
In the heating process, the exhaust gas treating body wound with the holding sealing material as described above is heated to a temperature at which it can be easily press-fitted into the casing to soften the polymer, and the press-fitting is performed.
In the present invention, in order to soften the polymer, it is preferable to heat to 100 to 500 ° C, and more preferably to 100 to 300 ° C.
The organic binder heated to the above temperature is softened and part of the polymer is easy to flow and move, and when the holding sealing material is compressed during press-fitting into the casing, the taper surface The polymer material resulting from the organic binder adheres to 30a.
本実施形態の圧入工程では、圧入案内冶具３０を利用して、加熱工程を経た保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシング２４０の内部に圧入する。
圧入の際には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、矢印の方向、すなわち中心軸に平行な方向であり、かつ、ケーシング２４０の方向に荷重を加える。この際、上記したように、加熱された有機バインダは軟化し、案内部材３２のテーパ面３０ａにその一部が付着し、軟化した高分子状物が潤滑剤の役割を果たすので、比較的小さな力で、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００を案内部材３２を介してケーシング２４０の内部にスムーズに圧入することができる。
保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００を圧入する際には、油圧シリンダや空気圧シリンダ等の機械的に先端が移動する装置を用いて圧入することができる。
In the press-fitting process of the present embodiment, the exhaust
In press-fitting, as shown in FIGS. 3A to 3C, a load is applied in the direction of the arrow, that is, the direction parallel to the central axis and the direction of the
When press-fitting the exhaust
なお、本実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法に用いられる保持シール材は、以下の方法により製造することができる。
（１）まず、保持シール材を構成するマットとしてニードルマットを用意する。ニードルマットは、上述したニードリング処理を素地マットの全体に施すことで作製することができる。
素地マットは、紡糸法により作製された所定の平均繊維長を有する無機繊維が緩く絡み合って構成されている。この素地マットの緩く絡み合った無機繊維に対してニードリング処理を施すことで、複雑に無機繊維が絡み合い、有機バインダが存在しなくてもある程度の形状維持が可能な交絡構造を有するニードルマットを作製することができる。
In addition, the holding sealing material used for the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment can be manufactured by the following method.
(1) First, a needle mat is prepared as a mat constituting the holding sealing material. The needle mat can be manufactured by applying the above-described needling treatment to the entire base mat.
The base mat is configured by loosely intertwining inorganic fibers having a predetermined average fiber length produced by a spinning method. Needle processing is applied to the loosely entangled inorganic fibers of this base mat to produce a needle mat having an entangled structure that can maintain a certain degree of shape even if there is no organic binder, intricately entangled with inorganic fibers can do.
なお、ニードリング処理は、例えば、ニードリング装置を用いて行うことができる。ニードリング装置は、素地マットを支持する支持板と、この支持板の上方に設けられ、突き刺し方向（素地マットの厚さ方向）に往復移動可能なニードルボードとで構成されている。ニードルボードには、多数のニードルが取り付けられている。このニードルボードを支持板に載せた素地マットに対して移動させ、多数のニードルを素地マットに対して抜き差しすることで、素地マットを構成する無機繊維を複雑に交絡させることができる。
ニードリング処理の回数やニードル数は、目的とする嵩密度や目付量等に応じて変更すればよい。
The needling process can be performed using, for example, a needling apparatus. The needling device includes a support plate that supports the base mat, and a needle board that is provided above the support plate and can reciprocate in the piercing direction (the thickness direction of the base mat). A large number of needles are attached to the needle board. By moving the needle board with respect to the base mat placed on the support plate and inserting and removing a large number of needles with respect to the base mat, the inorganic fibers constituting the base mat can be complicatedly entangled.
What is necessary is just to change the frequency | count of a needling process and the number of needles according to the target bulk density, the amount of fabric weights, etc.
（２）次に、平面視で略矩形形状となるようにニードルマットを裁断し、得られた裁断マットに有機バインダ液を所定量吹きかけて有機バインダを添着させる。
なお、有機バインダを含む液としては、アクリル系樹脂等の有機バインダを水に分散させて調製したエマルジョンを用いることができる。この有機バインダを含む液をスプレー等を用いて裁断マット全体に均一に吹きかけて、有機バインダを添着させる。
(2) Next, the needle mat is cut so as to have a substantially rectangular shape in plan view, and an organic binder solution is sprayed onto the obtained cutting mat to attach an organic binder.
In addition, as a liquid containing an organic binder, an emulsion prepared by dispersing an organic binder such as an acrylic resin in water can be used. The liquid containing the organic binder is sprayed uniformly over the entire cutting mat using a spray or the like to attach the organic binder.
（３）その後、有機バインダを含む液に含まれる水分を除去するために裁断マットを乾燥させる。このとき、必要に応じて有機バインダを添着させた裁断マットを圧縮させながら乾燥させてもよい。乾燥条件としては、例えば、９５〜１５０℃で１〜３０分間乾燥させればよい。
上述した工程を経ることで、本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法に用いる有機バインダを含んだ保持シール材を作製する。
(3) Thereafter, the cutting mat is dried to remove water contained in the liquid containing the organic binder. At this time, if necessary, the cutting mat to which an organic binder is attached may be dried while being compressed. As a drying condition, for example, it may be dried at 95 to 150 ° C. for 1 to 30 minutes.
By passing through the process mentioned above, the holding sealing material containing the organic binder used for the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of this embodiment is produced.
図４（ａ）は、本実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法により製造された排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した排ガス浄化装置のＡ−Ａ線断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、排ガス浄化装置３００は、多数のセル２３１がセル壁２３２を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体２００と、排ガス処理体２００を収容するケーシング２４０と、排ガス処理体２００とケーシング２４０との間に配設され、排ガス処理体２００を保持する保持シール材１０とから構成されている。ケーシング２４０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浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることになる。
なお、本実施形態に係る排ガス浄化装置３００では、図４（ｂ）に示したように、排ガス処理体２００として、各々のセルにおけるいずれか一方が目封止材２３３によって目封じされたハニカムフィルタを用いている。ハニカムフィルタの外周には、外周コート層２３４が設けられている。
Fig.4 (a) is a perspective view which shows typically the exhaust gas purification apparatus manufactured with the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus which concerns on this embodiment, FIG.4 (b) was shown to Fig.4 (a). It is an AA line sectional view of an exhaust gas purification device.
As shown in FIGS. 4A and 4B, the exhaust
In the exhaust
上述した構成を有する排ガス浄化装置３００を排ガスが通過する場合について図４（ｂ）を用いて以下に説明する。
図４（ｂ）に示したように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置３００に流入した排ガス（図４（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス処理体２００（ハニカムフィルタ）の排ガス流入側端面２３０ａに開口した一のセル２３１に流入し、セル２３１を隔てるセル壁２３２を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁２３２で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス流出側端面２３０ｂに開口した他のセル２３１から流出し、外部に排出される。
A case where exhaust gas passes through the exhaust
As shown in FIG. 4B, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas purification device 300 (in FIG. 4B, the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) is the exhaust gas. It flows into one
次に、排ガス浄化装置２０を構成する排ガス処理体２００として使用されるハニカムフィルタ及びケーシング２４０について、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。なお、保持シール材１０の構成については、既に述べているので省略する。
図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカムフィルタを模式的に示す斜視図であり、図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係るケーシングを模式的に示す斜視図である。
Next, the honeycomb filter and
Fig. 5 (a) is a perspective view schematically showing the honeycomb filter according to the first embodiment of the present invention, and Fig. 5 (b) schematically shows the casing according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view.
図５（ａ）に示したように、ハニカムフィルタ２００は、多孔質セラミックからなり、その形状は円柱状である。また、ハニカムフィルタ２００の外周には、ハニカムフィルタ２００の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカムフィルタ２００の断熱性を向上させたりする目的で、外周コート層２３４が設けられている。ハニカムフィルタ２００は、一の多孔質セラミック焼結体からなるものであってもよく、複数の多孔質セラミック焼結体が接着材層を介して接着されたものであってもよい。ハニカムフィルタが一の多孔質セラミック焼結体からなる場合には、多孔質セラミック焼結体として、例えば、コージェライトやチタン酸アルミニウム等が使用され、複数の多孔質セラミック焼結体が接着材層を介して接着されたものである場合には、多孔質セラミック焼結体として、例えば、炭化ケイ素等が使用される。なお、ハニカムフィルタ２００の内部の構成については、上述した本実施形態の排ガス浄化装置の説明で既に述べたとおりである（図４（ｂ）参照）。
As shown to Fig.5 (a), the honey-
次いで、ケーシング２４０について説明する。図５（ｂ）に示すケーシング２４０は、主にステンレス等の金属からなり、その形状は、円筒状である。また、ケーシング２４０の内径は、ハニカムフィルタ２００の端面の直径とハニカムフィルタ２００に巻付けられた状態の保持シール材１０の厚さとを合わせた長さより若干短くなっており、ケーシング２４０の長さは、ハニカムフィルタ２００の長手方向（図５（ａ）中、両矢印ａの方向）における長さと略同一となっている。
Next, the
上記排ガス浄化装置の製造方法により製造された排ガス浄化装置では、保持シール材１０を加熱した後、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシング２４０に圧入したことに起因し、ケーシング２４０と保持シール材１０との間に、保持シール材１０を構成する無機繊維に添着された有機バインダに起因する高分子状物が存在している。
In the exhaust gas purification apparatus manufactured by the method for manufacturing the exhaust gas purification apparatus, the holding
この高分子状物は軟化した後、冷却されて硬化するため接着剤の役割を果たし、保持シール材がケーシングに固定され易くなる。従って、本排ガス浄化装置では、保持シール材がはずれにくく、排ガス処理体の保持力が改善される。また、高目付量の保持シール材でも、比較的容易に圧入することができるため、高目付量のマットが収納された排ガス浄化装置とすることができ、排ガス処理体の保温性能に優れた排ガス浄化装置となる。 Since the polymer is softened and then cooled and hardened, it plays a role of an adhesive, and the holding sealing material is easily fixed to the casing. Therefore, in this exhaust gas purification apparatus, the holding sealing material is not easily detached, and the holding power of the exhaust gas treating body is improved. In addition, even a holding seal material with a high basis weight can be press-fitted relatively easily, so that an exhaust gas purifying device in which a mat with a high basis weight is stored can be obtained, and the exhaust gas with excellent heat retention performance of the exhaust gas treatment body. It becomes a purification device.
以下に、本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法及び排ガス浄化装置の作用効果について列挙する。 Below, it lists about the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of this embodiment, and the effect of an exhaust gas purification apparatus.
（１）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を上記圧入案内冶具の内部に収納した後、上記ヒータにより排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱するので、保持シール材に添着された有機バインダを構成する高分子状物が軟化する。この軟化した高分子状物は、保持シール材と圧入案内冶具との間の潤滑剤の役割を果たし、保持シール材が滑り易くなり、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を、圧入案内冶具を介してケーシング内に圧入することができ、効率的に圧入作業を進めることができる。 (1) In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, after the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is stored in the press-fitting guide jig, the holding is wound around the side surface of the exhaust gas treating body by the heater. Since the sealing material is heated, the polymer material constituting the organic binder attached to the holding sealing material is softened. The softened polymer material serves as a lubricant between the holding sealing material and the press-fitting guide jig, and the holding sealing material becomes slippery, and the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound is relatively easy. It is possible to press-fit into the casing via the press-fitting guide jig, and the press-fitting work can be efficiently advanced.
（２）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、有機バインダが添着されているため、圧入工程における無機繊維の飛散を防止することができる。 (2) In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, since the organic binder is attached, scattering of inorganic fibers in the press-fitting process can be prevented.
（３）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、マットを構成する無機繊維は、アルミナ繊維、アルミナシリカ繊維、シリカ繊維、生体溶解性繊維及びガラス繊維からなる群から選択される少なくとも一種の無機繊維から構成されているので、上記排ガス浄化装置は、保持シール材として要求される特性、すなわちマットの耐熱性等の要求に充分に答えることができる。 (3) In the manufacturing method of the exhaust gas purification apparatus of the present embodiment, the inorganic fiber constituting the mat is at least one selected from the group consisting of alumina fiber, alumina silica fiber, silica fiber, biosoluble fiber, and glass fiber. Since it is composed of inorganic fibers, the exhaust gas purifying apparatus can sufficiently meet the characteristics required as a holding sealing material, that is, the heat resistance of the mat.
（４）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、上記有機バインダは、アクリル系樹脂、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、及び、スチレン−ブタジエンゴムからなる群から選択される少なくとも一種の有機バインダから構成されており、このような有機バインダは、加熱により軟化し易く、軟化した有機バインダが保持シール材とケーシングとの間の潤滑剤となり、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができる。 (4) In the method for manufacturing an exhaust gas purification apparatus of the present embodiment, the organic binder is at least one organic binder selected from the group consisting of acrylic resins, acrylic rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber. Such an organic binder is easily softened by heating, and the softened organic binder becomes a lubricant between the holding sealing material and the casing, and the exhaust gas treatment in which the holding sealing material is wound relatively easily The body can be pressed into the casing.
（５）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、上記加熱工程において、上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を１００〜５００℃に加熱するので、保持シール材に添着された高分子状物は充分に軟化し、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を比較的容易にケーシングに圧入することができ、効率的に圧入作業を進めることができる。 (5) In the manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, in the heating step, the holding sealing material in which the organic binder is attached to the inorganic fiber is heated to 100 to 500 ° C., so that the holding sealing material is attached to the holding sealing material. The polymer material is sufficiently softened, and the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be relatively easily press-fitted into the casing, and the press-fitting operation can be efficiently performed.
（６）本実施形態の排ガス浄化装置の製造方法では、高目付量の保持シール材でも、比較的容易に圧入することができるため、高目付量のマットが収納された排ガス浄化装置とすることができ、排ガス処理体の保温性能に優れた排ガス浄化装置となる。 (6) In the method of manufacturing the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, even a high sealing weight holding sealing material can be relatively easily press-fitted, so that the exhaust gas purifying apparatus in which a mat with a high basis weight is stored is provided. Therefore, the exhaust gas purifying apparatus is excellent in heat retention performance of the exhaust gas treating body.
（７）本実施形態の排ガス浄化装置では、上記ケーシングと保持シール材との間、上記保持シール材を構成する無機繊維に添着された有機バインダに起因する高分子状物が存在するので、この高分子状物は軟化した後、冷却されて硬化するため接着剤の役割を果たし、保持シール材がケーシングに固定され易くなる。 (7) In the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, there is a polymer-like material due to the organic binder attached to the inorganic fibers constituting the holding sealing material between the casing and the holding sealing material. Since the polymer is softened and then cooled and hardened, it acts as an adhesive, and the holding sealing material is easily fixed to the casing.
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Examples that more specifically disclose the first embodiment of the present invention are shown below, but the present embodiment is not limited to these examples.
（実施例１）
アルミナシリカ組成を有するアルミナ繊維製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、ニードルパンチング処理を施すことで、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であり、目付量が１５００ｇ／ｍ２であるニードルマットを作製した。
Example 1
A substrate mat having a composition ratio of Al 2 O 3 : SiO 2 = 72: 28 was prepared as an alumina fiber substrate mat having an alumina silica composition. By subjecting this base mat to needle punching, a needle mat having a bulk density of 0.15 g / cm 3 and a basis weight of 1500 g / m 2 was produced.
別途、アクリル系ラテックスを水に充分に分散させることで、アクリル系ラテックスエマルジョンを調製しておき、これを有機バインダとして用いた。 Separately, an acrylic latex emulsion was prepared by sufficiently dispersing acrylic latex in water, and this was used as an organic binder.
次に、ニードルマットを平面視寸法で全長１１００ｍｍ×幅１２８０ｍｍに裁断した。裁断したニードルマットのアルミナ繊維１００ｇに対し１．０ｇの割合となるように、裁断したニードルマットに対してスプレーを用いて有機バインダを均一に吹き付けた。 Next, the needle mat was cut into a total length of 1100 mm × width of 1280 mm in plan view. The organic binder was sprayed uniformly on the cut needle mat using a spray so that the ratio was 1.0 g with respect to 100 g of alumina fiber of the cut needle mat.
その後、有機バインダを添着させたニードルマットを１４０℃の温度で６分間通気乾燥させることにより、マット材を作製した。 Thereafter, the needle mat to which the organic binder was attached was air-dried at a temperature of 140 ° C. for 6 minutes to produce a mat material.
続いて、マット材から図１に示すような形状のマットの打ち抜きを行った。
マット材の打ち抜きは、トムソン刃及び油圧プレス機を用いて行った。
打ち抜いたマットの寸法は、長手方向の長さＬ＝２６５ｍｍ、幅Ｗ＝８３ｍｍ、厚さＤ＝７．９ｍｍ、嵌合部分の凸部の長手方向の長さＬ１１が３５ｍｍであり、その幅Ｗ１１が２６ｍｍであり、嵌合部分の凹部もほぼ同じ形状である。
Subsequently, a mat having a shape as shown in FIG. 1 was punched from the mat material.
The mat material was punched using a Thomson blade and a hydraulic press.
The dimension of the punched mat is such that the length L in the longitudinal direction is L = 265 mm, the width W is 83 mm, the thickness D is 7.9 mm, the length L11 in the longitudinal direction of the convex portion of the fitting portion is 35 mm, and the width W11 Is 26 mm, and the concave portion of the fitting portion has substantially the same shape.
次に、直径８０ｍｍ、長さ９５ｍｍの排ガス処理体（コージェライト製触媒担体）２００の側面にマット１１を巻き付けた。
次に、テーパ面３０ａを有するＳＵＳ製の案内部材３２であって、テーパ面３０ａの角度αが２°に設定された圧入案内冶具３０に、マット１１が巻き付けられた排ガス処理体２００を収納し、マット１１が２００℃になるようにマット１１を加熱した。
Next, the
Next, the exhaust
この後、油圧シリンダを用い、マット１１が巻き付けられた排ガス処理体２００に加える荷重を少しづつ増加させ、マット１１が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシング（内径８８ｍｍ、長さ２００ｍｍ）２４０内に圧入し、排ガス浄化装置の製造を完了した。
上記工程において、圧入を可能とするために印加した最大荷重を測定したところ、その荷重は、７６９Ｎであった。
Thereafter, the load applied to the exhaust
In the above process, when the maximum load applied to enable press-fitting was measured, the load was 769N.
（比較例１）
この比較例１では、有機バインダが添着された保持シール材を焼成処理して有機バインダを取り除いたものを使用し、該保持シール材を圧入案内冶具３０を利用して排ガス処理体２００に巻き付け、加熱することなく、実施例１と同様に、圧入案内冶具３０を利用してケーシングに圧入した。実施例１と同様に印加した最大荷重を測定したところ、その荷重は、８００Ｎであった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a holding sealing material to which an organic binder is attached is baked to remove the organic binder, and the holding sealing material is wound around the exhaust
このように、有機バインダが添着されたマットを使用し、圧入案内冶具を用い、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を圧入案内冶具の内部に収納し、保持シール材を加熱した後、ケーシングに圧入することにより、比較的容易に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することができることが判明した。 As described above, the mat with the organic binder is used, the press-fitting guide jig is used, the exhaust gas treatment body around which the holding seal material is wound is housed in the press-fitting guide jig, and the holding seal material is heated, and then the casing. It has been found that the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound can be press-fitted into the casing relatively easily by press-fitting into the casing.
（第二実施形態）
次に、本発明の一実施形態である第二実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法は、
ケーシングと、上記ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、上記排ガス処理体及び上記ケーシングの間に配設された、無機繊維からなるマット状の保持シール材とを備える排ガス浄化装置の製造方法であって、
上記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付ける巻付工程と、
上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する加熱工程と、
加熱された保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程とを含むことを特徴する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the exhaust gas purifying apparatus according to the second embodiment of the present invention,
Casing, exhaust gas treatment body accommodated in the casing, and a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers, wound around a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing A method of manufacturing an exhaust gas purification device comprising:
A winding step of winding a holding sealing material in which an organic binder is attached to the inorganic fiber around the side surface of the exhaust gas treating body;
A heating step of heating the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body,
And a press-fitting step of press-fitting the exhaust gas treating body around which the heated holding sealing material is wound into the casing.
本実施形態が第一実施形態と異なる点は、第一実施形態では、圧入案内冶具を用いたのに対し、本実施形態では、「上記加熱工程において、排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材及びケーシングを上記加熱容器内に搬入して上記保持シール材を加熱し、上記圧入工程において、上記加熱容器内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する」点が異なっている。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, a press-fitting guide jig is used, whereas in the present embodiment, “in the above heating step, the holding around the side surface of the exhaust gas treatment body” The sealing material and the casing are carried into the heating container to heat the holding sealing material, and the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound in the heating container is press-fitted into the casing in the press-fitting step. ing.
以下においては、排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材及びケーシングを加熱容器内に搬入して上記保持シール材を加熱する加熱工程、及び、加熱容器内内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程について説明する。 In the following, the holding sealing material and the casing wound around the side surface of the exhaust gas treating body are carried into a heating container to heat the holding sealing material, and the holding sealing material is wound inside the heating container. A press-fitting process for press-fitting the exhaust gas treating body into the casing will be described.
本実施形態では、第一実施形態の場合と同様にして、無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を準備し、この保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付け、接着テープ等により嵌合部分を固定し、保持シール材が排ガス処理体の側面に巻き付けられた状態が維持されるようにする。 In this embodiment, as in the case of the first embodiment, a holding sealing material in which an organic binder is attached to inorganic fibers is prepared, and this holding sealing material is wound around the side surface of the exhaust gas treatment body and fitted with an adhesive tape or the like. The joint portion is fixed so that the state in which the holding sealing material is wound around the side surface of the exhaust gas treating body is maintained.
次に、排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材及びケーシングを加熱容器内に搬入して上記保持シール材を加熱する加熱工程を行い、この後、加熱容器内内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程を行う。 Next, a heating process is carried out in which the holding sealing material and the casing wound around the side surface of the exhaust gas treating body are carried into a heating container and the holding sealing material is heated, and then the holding sealing material is wound in the heating container. A press-fitting process of press-fitting the exhaust gas treatment body into the casing is performed.
図６は、本実施形態の加熱工程及び圧入工程で用いられる加熱容器を模式的に示した概念図であり、図７（ａ）は、加熱容器中にケーシング及び保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体が搬入された状態を示す一部切り欠き側面図であり、図７（ｂ）は、加熱容器内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する様子を示した一部切り欠き側面図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram schematically showing a heating container used in the heating process and the press-fitting process of the present embodiment, and FIG. 7A shows an exhaust gas in which a casing and a holding sealing material are wound in the heating container. FIG. 7B is a partially cutaway side view showing a state where the treatment body is carried in, and FIG. 7B is a partial view showing a state in which the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound in the heating container is press-fitted into the casing. It is a notch side view.
図６に示す加熱容器４０には、ケーシングを収納するためのケーシング収納部４１と、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を載置するための圧入体載置部４２と、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を圧入するための空気圧シリンダ（図示せず）と、加熱容器内の雰囲気を加熱するための加熱装置（図示せず）を備えており、加熱装置により加熱されたガスが加熱容器内を循環するようになっている。なお、ケーシング収納部４１の排ガス処理体２００が搬入される側の端部は、ラッパのように少し外側に湾曲する案内部４１ａが形成されている。
The
この加熱工程では、図７（ａ）に示すように、まず、ケーシング２４０を加熱容器４０の内部に搬入し、ケーシング収納部４１の内部にケーシング２４０を収納する。また、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００を圧入体載置部４２に載置する。
In this heating step, as shown in FIG. 7A, first, the
次に、加熱装置により加熱されたガスを加熱容器内に循環させ、加熱容器４０の内部に存在するケーシング２４０及び排ガス処理体２００に巻き付けられた保持シール材１０を加熱する。
Next, the gas heated by the heating device is circulated in the heating container, and the
加熱容器４０内の保持シール材１０が所定の温度に到達するのに充分な時間が経過した後、空気圧シリンダ（図示せず）を使用し、図７（ｂ）に示すように、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシング２４０の内部に圧入する。この際、保持シール材１０に添着された有機バインダに起因する高分子状物が軟化する。この軟化した高分子状物は、保持シール材とケーシング２４０（案内部４１ａ）との間の潤滑剤の役割を果たし、保持シール材が滑り易くなり、比較的容易に保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００をケーシング２４０内に圧入することができ、効率的に圧入作業を進めることができる。
After a sufficient time has passed for the
本実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法により製造された排ガス浄化装置は、第一実施形態に係る排ガス浄化装置と同様に構成されているので、ここでは、詳しい説明を省略することとする。 Since the exhaust gas purification device manufactured by the method for manufacturing the exhaust gas purification device according to the present embodiment is configured in the same manner as the exhaust gas purification device according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.
（その他の実施形態）
第二実施形態では、保持シール材１０が巻き付けられた排ガス処理体２００を加熱容器４０内に搬入して保持シール材を加熱し、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することにより排ガス浄化装置を製造したが、別の実施形態では、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を加熱室内に搬入して保持シール材を加熱し、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入することにより排ガス浄化装置を製造してもよい。
(Other embodiments)
In the second embodiment, the exhaust
この場合、加熱室内に設置する装置は特に限定するものではないが、第二実施形態で使用したケーシングを収納するためのケーシング収納部４１と、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を載置するための圧入体載置部４２と、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を圧入するための空気圧シリンダ（図示せず）とを使用し、加熱室内に所定温度のガスを循環させることにより保持シール材を加熱してもよい。また、加熱室を使用する場合には、上記した装置を複数台数並列的に設置し、複数の保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を一度にケーシングに圧入してもよい。
In this case, the apparatus installed in the heating chamber is not particularly limited, but the
上記実施形態では、１枚のマットからなる保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付けたものをケーシングに圧入したが、複数枚のマットからなる保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付け、ケーシングに圧入してもよい。
この場合には、互いのマットがずれないように、複数枚のマットの一部を何らかの手段で結合する必要があるが、その方法としては、特に限定されず、例えば、ミシン縫いで縫合したり、粘着テープや、接着材等で２枚のマットの一部を互いに接着する方法等が挙げられる。
In the above embodiment, the holding sealing material made of one mat is wound around the side surface of the exhaust gas treatment body, and the casing is press-fitted into the casing. You may press fit into.
In this case, it is necessary to join a part of the plurality of mats by some means so that the mats do not deviate from each other. However, the method is not particularly limited. And a method of adhering a part of two mats to each other with an adhesive tape or an adhesive.
本発明の排ガス浄化装置の製造方法に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の形状は、柱状であれば特に限定されず、上述した円柱状の他に、例えば、楕円柱状や角柱状等任意の形状、大きさのものであってもよい。 The shape of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus according to the method of manufacturing the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it is a columnar shape. It may be of the shape and size.
本発明の排ガス浄化装置の製造方法に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体にはＰＭの燃焼温度を低下させたり、排ガス中に含まれる有害なガス成分を浄化するために触媒を担持させてもよい。このような触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属、又は、金属酸化物等が挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。 The exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification apparatus according to the method of manufacturing an exhaust gas purification apparatus of the present invention carries a catalyst in order to lower the combustion temperature of PM or purify harmful gas components contained in the exhaust gas. Also good. Examples of such a catalyst include noble metals such as platinum, palladium and rhodium, alkali metals such as potassium and sodium, alkaline earth metals such as barium, and metal oxides. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
また、上記金属酸化物としては、ＰＭの燃焼温度を低下させたり、排ガス中に含まれる有害なガス成分を浄化することができるものであれば特に限定されず、例えば、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＦｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＣｕＯ２、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ、組成式ＡｎＢ１−ｎＣＯ３（式中、ＡはＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ又はＹであり、Ｂはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ又はＮｉであり、０≦ｎ≦１である）で表される複合酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよいが、少なくともＣｅＯ２を含むものであることが望ましい。
このような金属酸化物を担持させることにより、ＰＭの燃焼温度を低下させたり、排ガス中に含まれる有害なガス成分を浄化することができる。
The metal oxide is not particularly limited as long as it can lower the combustion temperature of PM or purify harmful gas components contained in the exhaust gas. For example, CeO 2 , ZrO 2 , FeO 2, Fe 2 O 3, CuO, CuO 2, Mn 2 O 3, MnO, the composition formula a n B 1-n CO 3 ( wherein, a is La, Nd, Sm, Eu, Gd or Y, B is an alkali metal or an alkaline earth metal, C is Mn, Co, Fe, or Ni, and 0 ≦ n ≦ 1).
These may be used alone or in combination of two or more, but preferably contain at least CeO 2 .
By supporting such a metal oxide, the combustion temperature of PM can be lowered, or harmful gas components contained in the exhaust gas can be purified.
上記排ガス処理体に触媒を担持させる方法としては、例えば、触媒が含まれた溶液を排ガス処理体に含浸させた後に加熱する方法や、排ガス処理体の表面にアルミナ膜からなる触媒担持層を形成し、このアルミナ膜に触媒を担持させる方法等が挙げられる。
アルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。
また、アルミナ膜に触媒を担持させる方法としては、例えば、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は、金属酸化物を含む溶液等をアルミナ膜が形成された排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。
Examples of the method for supporting the catalyst on the exhaust gas treating body include, for example, a method in which the exhaust gas treating body is impregnated with a solution containing the catalyst and then heating, or a catalyst supporting layer made of an alumina film is formed on the surface of the exhaust gas treating body For example, a method of supporting the catalyst on the alumina membrane may be used.
As a method for forming an alumina film, for example, a method in which an exhaust gas treating body is impregnated with a metal compound solution containing aluminum such as Al (NO 3 ) 3 and heating, and a solution containing alumina powder is impregnated in an exhaust gas treating body. For example, and heating.
Further, as a method for supporting the catalyst on the alumina membrane, for example, a solution containing a noble metal, alkali metal, alkaline earth metal, or metal oxide is impregnated in the exhaust gas treatment body on which the alumina membrane is formed and heated. Methods and the like.
１０ 保持シール材
１１ マット
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
２１ 接着テープ
３０ 圧入案内冶具
３０ａ テーパ面
３１ ヒータ
３２ 案内部材
３３ 保護部材
４０ 加熱容器
４１ ケーシング収納部
４１ａ 案内部
４２ 圧入体載置部
２００ 排ガス処理体
２３０ａ 排ガス流入側端面
２３０ｂ 排ガス流出側端面
２３１ セル
２３２ セル壁
２３３ 目封止材
２３４ 外周コート層
２４０ ケーシング
３００ 排ガス浄化装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記無機繊維に有機バインダが添着された保持シール材を排ガス処理体の側面に巻き付ける巻付工程と、
前記排ガス処理体の側面に巻き付けられた保持シール材を加熱する加熱工程と、
加熱された保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する圧入工程とを含むことを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。 A casing, an exhaust gas treatment body accommodated in the casing, a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers and wound around a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing A method of manufacturing an exhaust gas purification device comprising:
A winding step of winding a holding sealing material in which an organic binder is attached to the inorganic fiber around the side surface of the exhaust gas treating body;
A heating step of heating the holding sealing material wound around the side surface of the exhaust gas treating body;
And a press-fitting step of press-fitting the exhaust gas treating body around which the heated holding sealing material is wound into the casing.
前記圧入工程において、前記圧入案内冶具を利用して保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングの内部に圧入する請求項１に記載の排ガス浄化装置の製造方法。 In the heating step, a tapered press-fitting guide jig having a taper shape, which is provided with a heater, and after storing the exhaust gas treatment body around which the holding sealing material is wound inside the press-fitting guide jig, Heating the holding sealing material wrapped around the side surface of the exhaust gas treating body by the heater,
The method of manufacturing an exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein in the press-fitting step, the exhaust gas treating body around which the holding sealing material is wound is press-fitted into the casing using the press-fitting guide jig.
前記圧入工程において、前記加熱容器内又は前記加熱室内で保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体をケーシングに圧入する請求項１に記載の排ガス浄化装置の製造方法。 In the heating step, the exhaust gas treating body and the casing around which the holding sealing material is wound are carried into a heating container or a heating chamber to heat the holding sealing material,
The method for manufacturing an exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein in the press-fitting step, an exhaust gas treating body around which a holding sealing material is wound is press-fitted into the casing in the heating container or the heating chamber.
前記ケーシングに収容された排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、前記排ガス処理体及び前記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材は、請求項１〜９のいずれかに記載の排ガス浄化装置の製造方法により製造されたものであることを特徴とする排ガス浄化装置。 A casing,
An exhaust gas treating body housed in the casing;
An exhaust gas purification apparatus comprising a holding sealing material wound between a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing,
The exhaust gas purification apparatus, wherein the holding sealing material is manufactured by the exhaust gas purification apparatus manufacturing method according to any one of claims 1 to 9.
前記ケーシングに収容された排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の側面に巻き付けられるとともに、前記排ガス処理体及び前記ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、
前記ケーシングと保持シール材との間に、前記保持シール材を構成する無機繊維に添着された有機バインダに起因する高分子状物が存在することを特徴とする排ガス浄化装置。 A casing,
An exhaust gas treating body housed in the casing;
An exhaust gas purification apparatus comprising a holding sealing material wound between a side surface of the exhaust gas treatment body and disposed between the exhaust gas treatment body and the casing,
An exhaust gas purifying apparatus characterized in that a polymer-like material due to an organic binder attached to inorganic fibers constituting the holding sealing material exists between the casing and the holding sealing material.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20140203 |