專(zhuān)利名稱(chēng)：支持密封墊材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢氣凈化裝置，特別是涉及催化劑轉(zhuǎn)化器中用于支持催化劑載體的支持密封墊材以及柴油顆粒過(guò)濾系統(tǒng)中用于支持柴油顆粒過(guò)濾器的支持密封墊材。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中，為了凈化廢氣成分，裝有廢氣凈化裝置。作為廢氣凈化裝置，有催化劑轉(zhuǎn)化器、柴油顆粒過(guò)濾器(以下，也可以稱(chēng)DP過(guò)濾器)系統(tǒng)等。
催化劑轉(zhuǎn)化器凈化從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣成分(烴類(lèi)、一氧化碳、氮氧化物等)。催化劑轉(zhuǎn)化器是由負(fù)載凈化廢氣成分的催化劑的陶瓷制催化劑載體和容納該載體的金屬殼組成。催化劑載體和金屬殼之間夾設(shè)有用于支持催化劑載體的支持密封墊材。催化劑載體以卷繞著支持密封墊材的狀態(tài)裝在金屬殼內(nèi)。因?yàn)榻饘贇ず吞沾芍拼呋瘎┹d體的熱膨脹系數(shù)不同，所以高溫時(shí)產(chǎn)生熱膨脹系數(shù)差。因此，希望開(kāi)發(fā)具有能夠吸收熱膨脹差的緩沖性的支持密封墊材。
另外，DP過(guò)濾系統(tǒng)是捕獲從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的柴油顆粒從而凈化廢氣的裝置。DP過(guò)濾系統(tǒng)是由捕獲柴油顆粒的陶瓷制DP過(guò)濾器和容納該過(guò)濾器的金屬殼組成。在DP過(guò)濾器和金屬殼之間，為了支持DP過(guò)濾器，設(shè)有支持密封墊材。DP過(guò)濾器以卷繞著支持密封墊材的狀態(tài)裝在金屬殼內(nèi)。因?yàn)榻饘贇ず吞沾芍艱P過(guò)濾器的熱膨脹系數(shù)不同，所以高溫時(shí)產(chǎn)生熱膨脹系數(shù)差。因此，與上述催化劑轉(zhuǎn)化器一樣，希望開(kāi)發(fā)具有能夠吸收熱膨脹差的緩沖性的支持密封墊材。
這里，上述催化劑載體的支持密封墊材和上述DP過(guò)濾器的支持密封墊材都有緩沖性和大的體積。因此，在裝入金屬殼內(nèi)時(shí)，密封墊材的安裝操作性不好。
鑒于這些現(xiàn)有的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種催化劑轉(zhuǎn)化器，它包含支持催化劑載體用的支持密封墊材，在向金屬殼內(nèi)裝入催化劑載體時(shí)，該支持密封墊材使操作容易且緩沖性能好，還提供一種包含支持密封墊材的柴油顆粒過(guò)濾系統(tǒng)，在向金屬殼內(nèi)裝入DP過(guò)濾器時(shí)，該支持密封墊材使操作容易且緩沖性能好。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種催化劑轉(zhuǎn)化器，它由催化劑載體、被覆在上述催化劑載體的外部的金屬殼、上述催化劑載體和上述金屬殼之間配置的支持密封墊材構(gòu)成。
其特征在于，上述支持密封墊材是由以50～3000個(gè)/100cm2密度進(jìn)行針穿孔處理的無(wú)機(jī)纖維墊構(gòu)成。
并且有機(jī)成分的含量為大于0且小于或等于2重量％，在填充密度為0.15～0.45g/cm3，于300～1000℃加熱時(shí)，產(chǎn)生5～500kPa的表面壓力。
按照本發(fā)明的第一方面，支持密封材料中的有機(jī)成分的含量大于0且小于或等于2重量％。有機(jī)成分發(fā)揮支持密封墊材的粘合劑的作用，抑制支持密封墊材中纖維的飛散。另外也可在某種程度上抑制支持密封材料的大體積性。因此，改善向金屬殼內(nèi)安裝催化劑載體時(shí)的支持密封墊材的安裝性。
另一方面，超過(guò)2重量％時(shí)，為了減少?gòu)U氣成分的量，在支持密封墊材容納于金屬殼中后，需要燒完有機(jī)成分的焙燒工藝。結(jié)果，制造工藝變得復(fù)雜。
另外，支持密封墊材中的有機(jī)成分的含量為0，也就是不含有有機(jī)成分時(shí)，纖維就會(huì)從支持密封材料中飛散。因此，妨礙催化劑載體向金屬殼內(nèi)安裝時(shí)的操作。
因?yàn)樵跓o(wú)機(jī)纖維墊中進(jìn)行了針穿孔處理，纖維之間的纏結(jié)變多，剛性力大。因此，支持密封墊材的支持力大。另外，抑制支持密封墊材的體積，改善催化劑載體向金屬殼內(nèi)的安裝性。
如上所述，按照本發(fā)明的第一方面，可以提供一種使用有助于向金屬殼內(nèi)安裝催化劑載體的操作、緩沖性?xún)?yōu)良的支持催化劑載體用的支持密封墊材的催化劑轉(zhuǎn)化器。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種柴油顆粒過(guò)濾系統(tǒng)，它是由柴油顆粒過(guò)濾器、被覆于該柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的外部的金屬殼和上述柴油顆粒過(guò)濾器和上述金屬殼之間配置的支持密封材料構(gòu)成。
其特征在于，上述支持密封墊材由密度為50～3000個(gè)/100cm2進(jìn)行了針穿孔處理的無(wú)機(jī)纖維墊構(gòu)成。
并且有機(jī)成分的含量為大于0且小于或等于2重量％，在填充密度為0.15～0.55g/cm3，于300～500℃加熱時(shí)產(chǎn)生5～1000kPa的表面壓力。
按照本發(fā)明的第二方面，支持密封墊材中的有機(jī)成分的含量大于0且小于或等于2重量％。有機(jī)成分起支持密封材料的粘合劑的作用，在某種程度上抑制支持密封墊材的體積。因此，可改善DP過(guò)濾器向金屬殼內(nèi)安裝時(shí)的支持密封墊材的安裝性。
另外，上述特定含量的有機(jī)成分可以防止支持密封墊材中纖維的飛散。
另一方面，超過(guò)2重量％時(shí)，為了減少?gòu)U氣成分的量，在支持密封墊材容納于金屬殼中后，需要燒完有機(jī)成分的焙燒工藝。結(jié)果，制造工藝變得復(fù)雜。
另外，支持密封墊材中的有機(jī)成分的含量為0，也就是不含有機(jī)成分時(shí)，纖維就會(huì)從支持密封材料中飛散，使DP過(guò)濾器向金屬殼內(nèi)安裝時(shí)的操作環(huán)境惡化。
因?yàn)樵跓o(wú)機(jī)纖維墊材中進(jìn)行了針穿孔處理，纖維之間的纏結(jié)變多，剛性力高。因此，支持密封墊材的支持DP過(guò)濾器的力大。另外，抑制支持密封墊材的體積，改善催化劑載體向金屬殼內(nèi)的安裝性。
如上所述，按照本發(fā)明的第二方面，可以提供一種包含向金屬殼內(nèi)安裝DP過(guò)濾器時(shí)操作容易、緩沖性?xún)?yōu)良的支持密封墊材的柴油顆粒過(guò)濾系統(tǒng)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1的催化劑轉(zhuǎn)化器的剖面圖，圖2是示意實(shí)施例1的催化劑轉(zhuǎn)化器和實(shí)施例4的DP過(guò)濾系統(tǒng)的安裝位置的說(shuō)明圖，圖3是實(shí)施例1的針穿孔裝置的說(shuō)明圖，圖4是示意實(shí)施例1的催化劑轉(zhuǎn)化器的制造方法的說(shuō)明圖(a)～(c)，圖5是實(shí)施例4的催化劑轉(zhuǎn)化器的剖面圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明的第一方面，上述支持密封墊材中的有機(jī)成分的含量?jī)?yōu)選大于0且小于或等于1重量％。超過(guò)1重量％時(shí)，為了達(dá)到規(guī)定的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，在向金屬殼中安裝支持密封材料后，可能需要燒完有機(jī)成分的焙燒工藝。
作為支持密封墊材中含的有機(jī)成分，只要有粘合劑的功能，沒(méi)有特別的限制，可例舉膠乳等。
在無(wú)機(jī)纖維墊中添加有機(jī)成分時(shí)，可用浸漬法、噴霧法、輥涂法等。
上述支持密封墊材優(yōu)選由至少含有氧化鋁或二氧化硅的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成，這樣能提高耐熱性。
上述支持密封墊材優(yōu)選含有氧化鋁70重量％以上。這樣可提高耐熱性。另外，提高高溫時(shí)的彈性力，可以吸收金屬殼與催化劑載體的熱膨脹差，提高支持催化劑載體的力。因此，可以防止催化劑載體的搖晃，抑制振動(dòng)噪音的增大。另外，即使在950～1000℃的高溫下，也可以充分發(fā)揮它們的性能，可以充分適應(yīng)近年的內(nèi)燃機(jī)的高溫化趨勢(shì)。
在上述無(wú)機(jī)纖維墊上進(jìn)行針穿孔處理，從而形成密度為每100cm2中有50～3000個(gè)的針穿孔痕跡。小于50個(gè)時(shí)，支持密封墊材的體積大，不能同催化劑載體一起裝入金屬殼內(nèi)，超過(guò)3000個(gè)時(shí)，支持催化劑載體的性能低下，可能發(fā)生催化劑載體的脫離。
本發(fā)明的第一方面，對(duì)金屬殼內(nèi)支持密封墊材的填充密度優(yōu)選0.15～0.45g/cm3。不足0.15g/cm3時(shí)，支持催化劑載體的力可能較低，超過(guò)0.45g/cm3時(shí)，可能破壞催化劑載體。
上述金屬殼內(nèi)填充的上述支持密封墊材，在填充密度0.15～0.45g/cm3，于300～1000℃加熱時(shí)，產(chǎn)生5kPa～500kPa的表面壓力。這樣，支持催化劑載體的力增加，不使催化劑載體搖晃，可以穩(wěn)定地支持。不足5kPa時(shí)，支持催化劑載體的力可能太低，超過(guò)500kPa時(shí)，可能破化催化劑載體。
測(cè)定表面壓力的溫度為300～1000℃，這是因?yàn)樵摐囟仁谴呋瘎┹d體安裝在汽車(chē)上時(shí)所承受的溫度。
根據(jù)發(fā)明的第一方面，上述金屬殼優(yōu)選壓入結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的壓入結(jié)構(gòu)是指，當(dāng)向金屬殼中配置催化劑載體時(shí)，通過(guò)施加壓力，將被覆支持密封墊材的催化劑載體壓入金屬殼中的壓入型。此金屬殼的具體形狀，例如是筒狀。上述壓入結(jié)構(gòu)可以防止安裝后催化劑載體的搖晃。
上述金屬殼優(yōu)選蛤殼結(jié)構(gòu)。該蛤殼結(jié)構(gòu)，例如是由2個(gè)單獨(dú)的殼部件組成，其中，裝有被覆支持密封墊材的催化劑載體，然后用熔接、粘合劑等接合在殼部件的接點(diǎn)上。此結(jié)構(gòu)能容易地向金屬殼內(nèi)安裝催化劑載體。
上述金屬殼，優(yōu)選卷繞型結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的卷繞型結(jié)構(gòu)是指，準(zhǔn)備由支持密封墊材被覆的催化劑載體，在它的周?chē)砝@金屬薄板而形成金屬殼結(jié)構(gòu)。按照此結(jié)構(gòu)，無(wú)論催化劑載體的形狀如何，都可以容易地向金屬殼內(nèi)安裝。
接下來(lái)，在本發(fā)明的第二方面中，上述支持密封墊材中有機(jī)成分的含量?jī)?yōu)選大于0且小于或等于1重量％。超過(guò)1重量％時(shí)，為了達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，在向金屬殼中安裝支持密封材料后，可能需要燒完有機(jī)成分的焙燒工藝。
作為支持密封墊材中含的有機(jī)成分，只要有粘合劑的功能，沒(méi)有特別的限制，可例舉膠乳、聚乙烯醇等。
在無(wú)機(jī)纖維墊中添加有機(jī)成分時(shí)，可用浸漬法、噴霧法、輥涂法等。
上述無(wú)機(jī)纖維墊材優(yōu)選由至少含有氧化鋁或二氧化硅的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成，能提高耐熱性。
上述支持密封材料優(yōu)選含有氧化鋁70重量％以上，這樣可提高耐熱性。另外，提高高溫時(shí)的彈性力，可以吸收金屬殼與DP過(guò)濾器的熱膨脹差，提高支持DP過(guò)濾器的能力。因此，可以防止DP過(guò)濾器的搖晃，抑制振動(dòng)噪音的增大。另外，即使在500℃的高溫下，也可以充分發(fā)揮它們的性能?？梢猿浞诌m應(yīng)近年的內(nèi)燃機(jī)的高溫化趨勢(shì)。
在上述無(wú)機(jī)纖維墊上進(jìn)行針穿孔處理，從而形成密度為每100cm2中有50～3000個(gè)的針穿孔痕跡。小于50個(gè)時(shí)，支持密封材料體積大，不能同催化劑載體一起裝入金屬殼內(nèi)，超過(guò)3000個(gè)時(shí)，支持催化劑載體的性能低下，可能發(fā)生催化劑載體的脫離。
金屬殼內(nèi)支持密封墊材的填充密度優(yōu)選0.15～0.55g/cm3。不足0.15g/cm3時(shí)，支持DP過(guò)濾器的力可能太低，超過(guò)0.55g/cm3時(shí)，可能破壞DP過(guò)濾器。
上述金屬殼內(nèi)填充的上述支持密封墊材，在填充密度0.15～0.55g/cm3，于300～500℃加熱時(shí)，產(chǎn)生5kPa～1000kPa的表面壓力。這樣，支持DP過(guò)濾器的力增加，不使DP過(guò)濾器振搖，可以穩(wěn)定地支持。不足5kPa時(shí)，支持DP過(guò)濾器的力可能太低，超過(guò)1000kPa時(shí)，可能破壞DP過(guò)濾器。
測(cè)定表面壓力的溫度為300～500℃，這是因?yàn)樵摐囟仁荄P過(guò)濾器安裝在汽車(chē)上時(shí)所承受的溫度。
上述金屬殼優(yōu)選壓入結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的壓入結(jié)構(gòu)是指，當(dāng)向金屬殼中配置催化DP過(guò)濾器時(shí)，通過(guò)施加壓力將支持密封墊材被覆的DP過(guò)濾器向金屬殼中壓入的壓入型。該金屬殼的具體形狀，例如是筒狀。催化劑夾支持體通過(guò)上述壓入結(jié)構(gòu)可以防止安裝后催化劑載體的振搖。
上述金屬殼優(yōu)選蛤殼結(jié)構(gòu)。該蛤殼結(jié)構(gòu)，例如是由2個(gè)單獨(dú)的殼部件組成，其中，裝有被覆支持密封墊材的DP過(guò)濾器，然后用熔接、粘合劑等接合在殼部件的接點(diǎn)上。按照此結(jié)構(gòu)，能容易的向金屬殼內(nèi)安裝DP過(guò)濾器。
上述金屬殼，優(yōu)選卷繞型結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的卷繞型結(jié)構(gòu)是指，準(zhǔn)備被覆支持密封材料的DP過(guò)濾器，在它的周?chē)砝@金屬薄板而形成金屬殼的結(jié)構(gòu)。按照此結(jié)構(gòu)，無(wú)論DP過(guò)濾器的形狀如何，可以容易地向金屬殼內(nèi)安裝。
以下，給出實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的第一、第二方面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的第一、第二方面并不限于此實(shí)施例。
實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施形式的催化劑轉(zhuǎn)化器，用圖1～圖4說(shuō)明。
本例的催化劑轉(zhuǎn)化器5，如圖1所示，由負(fù)載凈化廢氣成分的催化劑的催化劑載體3、被覆于催化劑載體3測(cè)面的金屬殼2、在催化劑載體3和金屬殼2之間配置的無(wú)機(jī)纖維墊形成的支持密封墊材1組成。支持密封墊材1中的有機(jī)成分的含量在0～8重量％。構(gòu)成支持密封墊材1的無(wú)機(jī)纖維墊由70重量％的氧化鋁和30重量％的二氧化硅組成，進(jìn)行針穿孔處理。金屬殼2內(nèi)的支持密封材料1的填充密度為0.35g/cm3。
催化劑轉(zhuǎn)化器5，如圖2所示，設(shè)在汽車(chē)的車(chē)體92的底部發(fā)動(dòng)機(jī)9的排氣管91的中間。
催化劑載體是由作為陶瓷的一種的堇青石制成的。如圖1所示，催化劑載體3是在排氣管91的上游側(cè)和下游側(cè)開(kāi)口的多個(gè)開(kāi)孔30的集合體組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。開(kāi)孔30的孔壁上有多個(gè)開(kāi)口微孔，在此處負(fù)載凈化廢氣成分的催化劑(例如，鉑、銠等)。因此，廢氣通過(guò)開(kāi)孔30時(shí)，在廢氣中含的廢氣成分通過(guò)孔壁內(nèi)負(fù)載的催化劑作用而被凈化。
接下來(lái)，對(duì)本例的催化劑轉(zhuǎn)化器的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，將由70重量％的氧化鋁和30重量％的二氧化硅組成的無(wú)機(jī)纖維形成卷材。在卷材上用針穿孔裝置進(jìn)行針穿孔處理。針穿孔裝置，如圖3所示，有在穿孔方向可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的針板51、支持網(wǎng)10的內(nèi)外表面的一對(duì)支持板52。
針板51上固定有用于在卷材10上穿孔的多個(gè)針53。針53固定的密度為100cm2針板上有500個(gè)。另外，支持板52上，設(shè)有針用的通孔520。如果通過(guò)一對(duì)支持板52之間的卷材10的同時(shí)，使針板51往復(fù)運(yùn)動(dòng)，針53就在卷材10上就穿孔，在卷材10的纖維之間形成纏結(jié)。這樣，無(wú)機(jī)纖維墊形成100cm2中存在500個(gè)的針眼痕跡。
下一步，在無(wú)機(jī)纖維墊中通過(guò)浸漬法使其含浸有機(jī)成分。無(wú)機(jī)纖維墊中有機(jī)成分的含浸量為1.5重量％。作為有機(jī)成分使用膠乳。這樣，得到支持密封墊材。
下一步，如圖4(a)所示，切斷加工支持密封墊材1，制成長(zhǎng)體，同時(shí)，在它兩端形成卷繞在催化劑載體3的外周時(shí)相互嚙合的凹部11和凸部12。
下一步，如圖4(b)所示，將支持密封墊材1卷繞在催化劑載體3上，使凹部11和凸部12相互嚙合在一起。
下一步，將卷繞有支持密封材料1的催化劑載體3安裝在圓筒狀的金屬殼2中。
通過(guò)以上，如圖4(c)所示，得到本例的催化劑轉(zhuǎn)化器5。
在測(cè)定支持密封材料的表面壓力時(shí)，用30分鐘升溫到1000℃，于1000℃保持10分鐘。保持10分鐘使支持密封墊材的溫度為1000℃。預(yù)先測(cè)定測(cè)定夾具等的熱膨脹，校正后，測(cè)定保持10分鐘后的荷重(壓縮荷重)。支持密封墊材的樣品尺寸為25mm×25mm。
用該方法測(cè)定的結(jié)果，支持密封材料的表面壓力是110kPa。
下一步，將催化劑轉(zhuǎn)化器搭載在汽車(chē)上，進(jìn)行行車(chē)測(cè)試試驗(yàn)，結(jié)果，即使行車(chē)時(shí)振動(dòng)，催化劑載體也不搖晃，保持穩(wěn)定。作為廢氣凈化裝置的催化劑轉(zhuǎn)化器的振動(dòng)聲音幾乎沒(méi)有。
由此可知，支持密封墊材可以發(fā)揮在高溫下支持催化劑載體的力。
本例中，支持密封材料中含有少量的有機(jī)成分。有機(jī)成分發(fā)揮支持密封材料的粘合劑作用，可以在某種程度上抑制支持密封材料的體積。因此，向金屬殼內(nèi)安裝卷繞有支持密封材料的催化劑載體的安裝性得到改善。
另外，如上所述，因?yàn)橹С置芊獠牧现械挠袡C(jī)成分的含量少，所以在加熱時(shí)產(chǎn)生的燃燒氣體不會(huì)使廢氣成分量惡化。
實(shí)施例2
與發(fā)明的第一方面相關(guān)的本例的催化劑轉(zhuǎn)化器中，催化劑載體使用的是外徑為130mm、長(zhǎng)100mm的蜂窩狀的堇青石制整體。此催化劑載體沿著軸方向設(shè)有多個(gè)正方形孔，各個(gè)孔間配置負(fù)載鉑等催化劑成分的多孔隔壁。
另外，金屬殼由SUS304制成，具有蛤殼結(jié)構(gòu)。
制造本例的催化劑轉(zhuǎn)化器時(shí)，同實(shí)施例1一樣，在催化劑載體表面卷繞支持密封墊材，然后將其安裝到分成兩部分的殼部件中，將殼部件封閉熔接成圓筒狀的金屬殼。
其他與實(shí)施例1相同。本例中也可得到與實(shí)施例1相同的效果。
實(shí)施例3與發(fā)明的第一方面相關(guān)的本例的催化劑轉(zhuǎn)化器的金屬殼是卷繞型結(jié)構(gòu)。
在催化劑載體的表面卷繞支持密封墊材后，在它的表面卷繞數(shù)圈的板厚1.5mm、寬141mm、長(zhǎng)120mm的薄金屬板。
其他同實(shí)施例1。本例也可以得到與實(shí)施例1相同的效果。
試驗(yàn)例1與發(fā)明的第一方面相關(guān)的本例中，改變催化劑載體用的支持密封墊材中有機(jī)成分的含量、針眼痕跡的密度和無(wú)機(jī)纖維墊的填充密度，測(cè)定支持密封墊材的表面壓力、組合安裝性、催化劑載體有無(wú)破裂和有無(wú)脫離，另外，進(jìn)行廢氣試驗(yàn)。結(jié)果如表1所示。
在測(cè)定支持密封墊材的表面壓力時(shí)，使用實(shí)施例1中的表面壓力的測(cè)定方法。
對(duì)催化劑載體有無(wú)進(jìn)行評(píng)價(jià)，有裂縫時(shí)表示為×，沒(méi)產(chǎn)生時(shí)，表示為○。
對(duì)催化劑載體有無(wú)脫離進(jìn)行評(píng)價(jià)，有脫離時(shí)表示為×，沒(méi)產(chǎn)生時(shí)，表示為○。
廢氣試驗(yàn)中，評(píng)價(jià)利用催化劑轉(zhuǎn)化器的上游側(cè)和下游側(cè)配置的氧傳感器的廢氣控制有無(wú)異常。無(wú)機(jī)纖維墊中的有機(jī)成分多時(shí)，廢氣控制就會(huì)產(chǎn)生異常，結(jié)果產(chǎn)生有害氣體。由此，產(chǎn)生廢氣控制異常的時(shí)侯，表示為×，沒(méi)產(chǎn)生異常時(shí)表示為○。
(表1)

從表1可知測(cè)定的結(jié)果，在無(wú)機(jī)纖維墊中，有機(jī)成分的含量為0.1～2重量％，而且以100cm2中有50～3000個(gè)的密度進(jìn)行針穿孔處理，另外，填充密度為0.15～0.45g/cm3時(shí)，安裝組合性良好，而且，也不會(huì)產(chǎn)生由支持密封墊材造成的廢氣。
另一方面，表中沒(méi)有示出，但當(dāng)有機(jī)成分為0時(shí)，支持密封墊材的纖維飛散，安裝性惡化。
實(shí)施例4用圖5說(shuō)明與發(fā)明的第二方面的實(shí)施方式相關(guān)的DP過(guò)濾器。
本例中的DP過(guò)濾系統(tǒng)4，如圖5所示，由捕獲柴油顆粒的DP過(guò)濾器6、被覆于DP過(guò)濾器6側(cè)面的金屬殼8和在DP過(guò)濾器6和金屬殼8之間配置的無(wú)機(jī)纖維墊形成的支持密封墊材7組成。
支持密封墊材7中有機(jī)成分的含量為1重量％。構(gòu)成支持密封墊材的無(wú)機(jī)纖維墊由70重量％氧化鋁和30重量％二氧化硅組成，進(jìn)行針穿孔處理。金屬殼8內(nèi)的支持密封墊材7的填充密度為0.35g/cm3。
DP過(guò)濾系統(tǒng)5，如圖2所示，設(shè)在位于汽車(chē)的車(chē)體92的底部的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)9的排氣管91的中間。
DP過(guò)濾器是由陶瓷的一種—堇青石制成的。如圖5所示，DP過(guò)濾器6是由在排氣管91的上游或下游的一側(cè)開(kāi)口而在另一側(cè)封閉的多個(gè)孔的集合體組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。DP過(guò)濾器6可以使廢氣從上游側(cè)開(kāi)孔的61到下游側(cè)開(kāi)孔62經(jīng)由多孔性的孔壁通過(guò)。這時(shí)，廢氣成分中含有的柴油顆粒在孔壁上被捕獲，進(jìn)而廢氣被凈化。
捕獲的柴油顆粒通過(guò)圖中未示出的點(diǎn)火裝置被燒掉。
接下來(lái)，對(duì)本例的DP過(guò)濾系統(tǒng)的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，用與實(shí)施例1同樣的方法和條件制造支持密封墊材。只是，無(wú)機(jī)纖維墊中有機(jī)成分的含浸量為1重量％。
接下來(lái)，同實(shí)施例1，按圖4所示的方法，將支持密封墊材7切斷加工成規(guī)定的形狀，卷繞在DP過(guò)濾器6上，裝入圓筒形的金屬殼8中。按照上述，如圖5所示，得到本例的DP過(guò)濾系統(tǒng)5。
在測(cè)定支持密封材的表面壓力時(shí)，用30分鐘升溫到500℃，保持500℃10分鐘。保持10分鐘使支持密封墊材的溫度為500℃。預(yù)先測(cè)定測(cè)定夾具等的熱膨脹，校正后，測(cè)定保持10分鐘后的荷重(壓縮荷重)。支持密封墊材的樣品尺寸為25mm×25mm。
用該方法的測(cè)定結(jié)果，支持密封材料的表面壓力是180kPa。
金屬殼內(nèi)支持密封墊材的填充密度為0.35g/cm3，厚度為6mm。
另外，按照同實(shí)施例1的方法，將安裝上述DP過(guò)濾器和支持密封墊材的DP過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行行車(chē)測(cè)試試驗(yàn)，結(jié)果，即使行車(chē)時(shí)振動(dòng)，DP過(guò)濾器也不搖晃，保持穩(wěn)定。從作為廢氣凈化裝置的DP過(guò)濾系統(tǒng)發(fā)出的振動(dòng)聲音幾乎沒(méi)有。
由此可知，支持密封墊材可以發(fā)揮在高溫下支持DP過(guò)濾器的支持力。
本例中，支持密封墊材中含有少量的有機(jī)成分。有機(jī)成分發(fā)揮支持密封墊材的粘合劑的作用，在某種程度上抑制支持密封墊材的大體積性。因此，改善向金屬殼內(nèi)安裝卷繞支持密封墊材的DP過(guò)濾器的安裝性。
另外，像上述那樣，因?yàn)橹С置芊鈮|中的有機(jī)成分的含量少，所以可以保持支持密封墊材的緩沖性，支持DP過(guò)濾器的力也良好。
試驗(yàn)例2與發(fā)明的第二方面相關(guān)的本例中，改變支持DP過(guò)濾器用的支持密封墊材中有機(jī)成分的含量，針眼痕跡的密度和無(wú)機(jī)纖維墊的填充密度，測(cè)定支持密封材料的表面壓力、安裝難易程度、DP過(guò)濾器有無(wú)破裂、有無(wú)脫離。并進(jìn)行排氣試驗(yàn)。采用上述實(shí)施例4的方法，測(cè)定支持密封墊材的表面壓力。其他項(xiàng)目的測(cè)定同實(shí)施例1。結(jié)果見(jiàn)表2。
(表2)

從表2可知測(cè)定的結(jié)果，在無(wú)機(jī)纖維墊中，有機(jī)成分的含量在0.1～2重量％，而且，以100cm2中有50～3000個(gè)的密度進(jìn)行針穿孔處理，以及填充密度為0.15～0.55g/cm3、尤其為0.15～0.45g/cm3時(shí)，安裝性良好，另外，也不會(huì)發(fā)生由支持密封墊材造成的廢氣。
另一方面，表2中沒(méi)有示出，但當(dāng)有機(jī)成分為0時(shí)，支持密封墊材的纖維飛散，安裝性惡化。
如上所述，按照本發(fā)明，提供一種包含向金屬殼內(nèi)裝入催化劑載體時(shí)操作容易、緩沖性能好的支持催化劑載體用的支持密封墊材的催化劑轉(zhuǎn)化器，還提供一種包含向金屬殼內(nèi)裝入DP過(guò)濾器時(shí)操作容易、緩沖性能好的支持密封墊材的柴油顆粒過(guò)濾系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種支持密封墊材，該支持密封墊材被配置在催化劑載體和被覆該催化劑載體外部的金屬殼之間、或在柴油顆粒過(guò)濾器和被覆該柴油顆粒過(guò)濾器外部的金屬殼之間，其特征在于，上述支持密封墊材由以50～3000個(gè)/100cm2的密度進(jìn)行了針穿孔處理的無(wú)機(jī)纖維墊構(gòu)成，并且有機(jī)成分含量大于0且小于或等于2重量％，以0.15～0.45g/cm3的填充密度于300～1000℃加熱時(shí)，上述支持密封墊材產(chǎn)生5～500kPa的表面壓力。
2.權(quán)利要求1的支持密封墊材，其特征在于，上述無(wú)機(jī)纖維墊由至少含有氧化鋁或二氧化硅的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種支持密封墊材，該支持密封墊材被配置在催化劑載體和被覆該催化劑載體外部的金屬殼之間、或在柴油顆粒過(guò)濾器和被覆柴油顆粒過(guò)濾器外部的金屬殼之間，上述支持密封墊材由以50～3000個(gè)/100cm
文檔編號(hào)F01N3/022GK1749538SQ20051008607
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2001年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月22日
發(fā)明者福島浩司 申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社