保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法

文档序号:5199433阅读:180来源:国知局
专利名称:保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法
技术领域
本发明涉及保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法。
背景技术
以往,为了对从发动机等内燃机排出的废气中含有的有害气体等有害物质进行净化,在内燃机的排气通道(废气流经的排气管等)中,设置有废气净化装置。废气净化装置的构造为,其外壳设置在内燃机的排气通道中,在外壳中配置了废气处理体。作为废气处理体的一例,可以举出催化剂载体或柴油颗粒过滤器(DPF)。为了提高在废气处理体上载有催化剂的废气净化装置对有害物质的净化效率,需要将内燃机的排气通道及废气的温度维持在适合催化剂活化的温度(以下,也称为催化剂活化温度)。如上所述,在废气处理体上载有催化剂的废气净化装置未处于升温到规定的催化剂活化温度的状态时,不能起到充分的催化作用。因此,存在如下所述的问题在发动机刚起动之后的废气净化装置中,要花费一定程度的时间才能使废气净化性能达到充分的水平。针对如上所述的问题,已提出了以减少发动机刚起动之后排出的有害物质为目的,快速地对催化剂进行加热的电加热催化转换器(EHC !Electrically Heated Catalyst 电加热催化器)。例如,专利文献I中公开了具有如下构造的催化转换器(废气净化装置)在金属壳(外壳)内具备金属制废气处理体,使与金属制催化剂载体(废气处理体)连接的正负电极部件以绝缘状态贯穿金属壳的壁而突出。图20(a)是示意地示出专利文献I中记载的以往的废气净化装置的剖面图。图 20(b)是图20(a)所示的以往的废气净化装置的C-C线剖面图。在图20(a)及图20(b)所示的以往的催化转换器(废气净化装置)600中,在金属壳(外壳)620内配置有金属制催化剂载体(废气处理体)630a、630b及630c。并且,在金属制催化剂载体630a、630b及630c的外表面上,分别连接着另一端部贯穿金属壳620的+ 侧电极部件650a、650b及650c、以及-侧电极部件650d、650e及650f。另外,在图20(a)及图20(b)所示的以往的催化转换器600中,在金属制催化剂载体630a、630b及630c的外周面与金属壳620的内周面之间,分别配置有环状的垫部件(保持密封件)610a、610b及610c。专利文献I日本特开平5-269387号公报在作为废气净化装置的一种的电加热催化转换器中,电极部件贯穿外壳、且穿过保持密封件而与废气处理体连接,并且,用于测量废气处理体的温度的传感器贯穿外壳、且穿过保持密封件而与废气处理体连接。在专利文献I中,虽然公开了具有使与金属制催化剂载体连接的正负电极部件以绝缘状态贯穿金属壳的壁而突出的构造的催化转换器,但是没有公开与如何制造具有上述构造的废气净化装置有关的任何内容。因此,不清楚在制造具有如上构造的废气净化装置时,如何将电极部件和/或传感器(以下,也将电极部件和/或传感器记为电极部件等)配置到废气净化装置上。另外,在专利文献I所记载的以往的催化转化器中,金属壳由两个部件构成。因此,可以设想到专利文献I中记载的以往的催化转化器是通过蛤壳(clamshell)方式制造的。在蛤壳方式中,在将卷绕着保持密封件的废气处理体载置到第I部件上之后,盖上第2 部件进行密封。作为蛤壳方式以外的废气净化装置的制造方法,公知有压入方式(填充方式)以及定径方式(模锻方式)。在压入方式中,将卷绕着保持密封件的废气处理体压入到外壳的内部。在定径方式中,在将卷绕着保持密封件的废气处理体插入到外壳的内部之后,使外壳缩径。在通过压入方式或定径方式来制造具有与专利文献I相同的结构的废气净化装置时,需要从外壳的外部配置电极部件。但是,当从外壳的外部插入电极部件时,电极部件容易压坏保持密封件。

发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供在应用于废气净化装置时容易配置电极部件和/或传感器的保持密封件、使用了上述保持密封件的废气净化装置及上述废气净化装置的制造方法。本发明人认识到如下情况而完成了本发明通过使用形成有贯穿部的保持密封件,能够在上述保持密封件的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。S卩,第I方面中记载的保持密封件包含无机纤维,且为垫状,具有与保持密封件的宽度方向平行的第I端面及第2端面,该保持密封件的特征在于,该保持密封件形成有至少一个在保持密封件的厚度方向上贯穿该保持密封件的贯穿部。在第I方面所记载的保持密封件上,至少形成有一个在保持密封件的厚度方向上贯穿该保持密封件的贯穿部。因此,在使用第I方面所记载的保持密封件来制造废气净化装置时,能够在上述保持密封件的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。在第2方面记载的保持密封件中,形成有两个以上的上述贯穿部。在使用第2方面所记载的保持密封件来制造废气净化装置时,由于在保持密封件上形成有多个贯穿部,因此能够在各个贯穿部中配置电极部件和/或传感器。在第3方面记载的保持密封件中,在上述两个以上的贯穿部中,一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置。在保持密封件上形成有多个贯穿部时,保持密封件的面积减少了与贯穿部的面积相应的量,因此认为保持密封件的保持力及拉伸强度降低。但是,当一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置时,形成贯穿部的位置不会过偏,因此,能够防止保持密封件的保持力及拉伸强度降低。另外,在上述位置形成有一组贯穿部时,由于形成贯穿部的位置不会过偏,因此保持密封件不容易损坏。
另外,“一组贯穿部”是指形成在保持密封件上的两个以上的贯穿部中的两个贯穿部。在第4方面记载的保持密封件中,上述一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,上述一组贯穿部之间的距离为保持密封件的长度方向的长度的50%。在上述位置上形成有一组贯穿部时,在将保持密封件卷绕到废气处理体等被卷绕体的周围时,一组贯穿部是正对的。因此,在使用第4方面所记载的保持密封件来制造电加热催化转化器时,能够在正对的保持密封件的贯穿部中分别配置电极部件。其结果,能够将正对的两个电极部件所产生的热量均匀地传递到废气处理体,因此能够高效地对废气处理体进行加热。在第5方面记载的保持密封件中,在上述保持密封件的上述第I端面及上述第2 端面上,分别设置有由至少一个突出部构成的阶差。在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有阶差时,通过保持密封件的突出部容易将保持密封件嵌合,因此,废气很难从保持密封件的嵌合部处泄漏,能够保持废气的密封性。另外,在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有阶差时,由于通过保持密封件的突出部容易将保持密封件嵌合,因此,即使在保持密封件的宽度方向上对废气净化装置施加力,保持密封件也很难从废气处理体上脱落。在第6方面记载的保持密封件中,上述保持密封件的贯穿部形成在上述保持密封件的突出部以外的部分。保持密封件的突出部的面积相比于保持密封件的突出部以外的部分的面积相对较小,因此,在保持密封件的突出部上形成有贯穿部时,保持密封件的突出部的面积过小, 因此,保持密封件的保持力及拉伸强度容易降低。相对于此,在保持密封件的突出部以外的部分上形成有贯穿部时,能够确保未形成保持密封件的贯穿部的部分的面积,因此能够防止保持密封件的拉伸强度降低。另外,在通过冲压来形成贯穿部的情况下,与在保持密封件的突出部上形成贯穿部相比,冲压对象的面积大,因此,在保持密封件的突出部以外的部分上形成贯穿部比较容易。在第7方面记载的保持密封件中,上述保持密封件的贯穿部形成为相对于保持密封件的厚度方向倾斜。在通过压入方式来制造废气净化装置的情况下,在将卷绕着保持密封件的废气处理体压入外壳的内部时,在与压入方向相反的方向上,施加剪切力。当使用了第7方面所记载的保持密封件时,通过剪切力来改变保持密封件的贯穿部的朝向,其结果,能够使压入后的贯穿部的朝向与保持密封件的长度方向大致垂直。因此,能够容易地将电极部件和/或传感器配置到保持密封件的贯穿部中。第8方面记载的废气净化装置具有具有孔的外壳;废气处理体,其收容在上述外壳中;以及保持密封件,其卷绕在上述废气处理体的周围,且配置在上述废气处理体与上述外壳之间,该废气净化装置的特征在于,上述保持密封件是第I 7方面中任意一个方面所述的保持密封件,卷绕在上述废气处理体的周围的上述保持密封件的贯穿部的位置与上述外壳的孔的位置一致。在第8方面所记载的废气净化装置中,卷绕在废气处理体周围的保持密封件的贯
6穿部的位置与外壳的孔的位置一致。因此,能够将贯穿外壳而欲与废气处理体连接的部件配置到保持密封件的贯穿部及外壳的孔中。第9方面记载的废气净化装置还具有电极部件和/或传感器,该电极部件和/或传感器与上述废气处理体连接,穿过上述保持密封件、且贯穿上述外壳,上述电极部件和/ 或传感器被配置在上述保持密封件的贯穿部及上述外壳的孔中。如上所述,在第9方面所记载的废气净化装置中,能够在形成于保持密封件上的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。特别是,在上述保持密封件的贯穿部中配置了电极部件的废气净化装置能够作为电加热催化转化器来使用。第10方面记载的废气净化装置是通过包含如下步骤的制造方法制造的收容步骤,将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体收容到上述外壳中;位置调整步骤,使卷绕在上述废气处理体的周围的保持密封件的贯穿部的位置对准于上述外壳的孔的位置; 以及配置步骤,以与上述废气处理体连接、并穿过上述保持密封件、且贯穿上述外壳的方式,配置电极部件和/或传感器,在上述收容步骤中,将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体压入到上述外壳的内部,或者,在将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体插入到上述外壳的内部之后,使上述外壳缩径,在上述配置步骤中,将上述电极部件和 /或传感器配置到上述保持密封件的贯穿部及上述外壳的孔中。这样,能够通过压入方式或定径方式,来制造第9方面所记载的废气净化装置。在第11方面记载的废气净化装置的制造方法中,该废气净化装置具有具有孔的外壳;废气处理体,其收容在上述外壳中;以及保持密封件,其卷绕在上述废气处理体的周围,且配置在上述废气处理体与上述外壳之间,该制造方法的特征在于,包括如下的位置调整步骤使用第I 7方面中任意一个方面所述的保持密封件作为上述保持密封件,使卷绕在上述废气处理体的周围的保持密封件的贯穿部的位置对准于上述外壳的孔的位置。在第11方面所记载的废气净化装置的制造方法中,能够理想地制造出第8方面所记载的废气净化装置。在第12方面记载的废气净化装置的制造方法中,作为上述位置调整步骤之后的步骤,还包含配置步骤以与上述废气处理体连接、并穿过上述保持密封件、且贯穿上述外壳的方式,配置电极部件和/或传感器,在上述配置步骤中,将上述电极部件和/或传感器配置到上述保持密封件的贯穿部及上述外壳的孔中。在第12方面所记载的废气净化装置的制造方法中,能够理想地制造出第9方面所记载的废气净化装置。在第13方面记载的废气净化装置的制造方法中,作为上述位置调整步骤之前的步骤,还包含收容步骤将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体收容到上述外壳中,在上述收容步骤中,将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体压入到上述外壳的内部,或者,在将周围卷绕着上述保持密封件的上述废气处理体插入到上述外壳的内部之后,使上述外壳缩径。这样,能够使用压入方式或定径方式来制造废气净化装置。


图I是示意地示出本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的立体图。
图2是图I所示的保持密封件的俯视图。图3(a)、图3(b)、图3(c)及图3(d)是示意地示出本发明的第一实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。图4(a)是示意地示出本发明的第一实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图4(b)是图4(a)所示的废气净化装置的A-A线剖面图。图5是示意地示出构成本发明的第一实施方式的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。图6是示意地示出构成本发明的第一实施方式的废气净化装置的外壳的一例的立体图。图7(a)、图7(b)、图7(c)及图7(d)是示意地示出本发明的第一实施方式的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。图8是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的立体图。图9(a)、图9(b)、图9(c)、图9(d)及图9(e)是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。图10 (a)、图10(b)、图10 (C)、图10(d)及图10(e)是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的又一例的俯视图。图11(a)是示意地示出本发明的第二实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图11(b)是图11(a)所示的废气净化装置的B-B线剖面图。图12是示意地示出构成本发明的第二实施方式的废气净化装置的外壳的一例的立体图。图13 (a)、图13(b)、图13(c)及图13(d)是示意地示出本发明的第二实施方式的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。图14 (a)、图14(b)、图14 (C)、图14(d)及图14(e)是示意地示出本发明的第三实施方式的保持密封件的一例的俯视图。图15 (a)、图15(b)、图15 (C)、图15(d)及图15(e)是示意地示出本发明的第三实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。图16(a)是示意地示出本发明的第三实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图16(b)是从下侧观察图16(a)所示的废气净化装置的局部剖切立体剖面图。图17 (a)、图17(b)、图17 (C)、图17(d)及图17(e)是示意地示出本发明的第四实施方式的保持密封件的一例的俯视图。图18(a)、图18(b)及图18(c)是示意地示出制造使用了本发明的保持密封件的另一例的废气净化装置的步骤的剖面图。图19(a)、图19(b)及图19(c)是示意地示出本发明的废气净化装置的制造方法中的收容步骤的另一例的立体图。图20(a)是示意地示出以往的废气净化装置的剖面图。图20(b)是图20(a)所示的以往的废气净化装置的C-C线剖面图。符号说明10A、10B、10C、10D、10E、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20I、20J、20K、30A、30B、30C、30D、30E、30F、30G、30H、30I、30J、40A、40B、40C、40D、40E、110、210、310、410、510、 610a,610b,610c :保持密封件;ll、lla、llb、llc、21、21a、21b、21c :保持密封件的第 I 端面;12、12a、12b、12c、22、22a、22b、22c :保持密封件的第 2 端面;13a、13b、13c、23a、23b、23c :突出部;14a、14b、14c、14d、14e、24a、24b、24c、24d、24e、24f、24g、24h、24i、24j、24k、241、 24m、24n、24o、24p、24q、24r、24s、24t、24u、24v、34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、34h、34i、 34j、34k、341、34m、34n、34o、35a、35b、35c、35d、35e、35f、35g、35h、35i、35j、35k、351、35m、 35n、35o、44a、44b、44c、44d、44e、44f、44g、44h、44i、44j、44k、114a、214a、214b、314a、314b、 314c、414a、414b :贯穿部;100、200、300、400、600 :废气净化装置;120、220、320、420、520、620 :外壳;130、230、330、430、530、630a、630b、630c :废气处理体;140a、340a :传感器;250a、250b、350a、350b、450a、450b、650a、650b、650c、650d、650e、650f :电极部件。
具体实施例方式以下,对本发明的实施方式进行具体的说明。但是,本发明不限于以下的实施方式,可在不变更本发明的要旨的范围内,适当变更而应用。(第一实施方式)以下,参照附图,对作为本发明的保持密封件、废气净化装置以及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。首先,对本发明的第一实施方式的保持密封件进行说明。图I是示意地示出本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的立体图。图I所示的保持密封件IOA由氧化铝-氧化硅纤维等无机纤维构成,且为垫状。 更详细地说,保持密封件IOA具有俯视时呈大致矩形的平板状形状,该形状具有规定的长度(在图I中,用箭头1^表示)、宽度(在图I中,用箭头1表示)及厚度(在图I中,用箭头T1表示)。另外,保持密封件IOA具有与保持密封件IOA的宽度W1方向平行的第I端面 11 (11a、Ilb及lie)以及第2端面12 (12a、12b及12c)。而且,保持密封件IOA具有贯穿部 14a。在本说明书中,“保持密封件的长度方向的长度”是指保持密封件的长度方向上的、第I端面与第2端面之间的距离。另外,也将“保持密封件的长度方向的长度”简单记为“保持密封件的长度”。在本实施方式的保持密封件中,在上述第I端面及上述第2端面上,分别设有由至少一个突出部构成的阶差。在图I所示的保持密封件IOA中,在第I端面11上形成有两个突出部13a及13c, 在第2端面12上形成有一个突出部13b。另外,在使保持密封件IOA的第I端面11与第2 端面12抵接时,由突出部13b形成的凸部与由突出部13a及13c形成的凹部相嵌合。这样,在图I所示的保持密封件IOA上,在第I端面11及第2端面12上分别设有3段的阶差。图2是图I所示的保持密封件的俯视图。在图2中示出了形成在保持密封件IOA上的突出部13a、13b及13c的具体位置。在本说明书中,“突出部”是指以下区域。在保持密封件的端面(第I端面或第2端面)中,将保持密封件的、处于各阶差的始点所属的端面与该阶差的终点所属的端面之间的区域中的部分称为“突出部”。因此,保持密封件的突出部分别存在于保持密封件的第I端面侧及第2端面侧。在本实施方式的保持密封件中,在保持密封件的长度方向上,突出部的长度大致相等。也就是说,在保持密封件的任何部分中,第I端面与第2端面之间的距离都大致相等。在图I所示的保持密封件IOA中,在保持密封件IOA的长度L1方向上,突出部13a 的长度(在图I中,用箭头X1表示)、突出部13b的长度(在图I中,用箭头X2表示)及突出部13c的长度(在图I中,用箭头X3表示)都大致相等。因此,图I所示的保持密封件 IOA具有恒定的长度U。另外,“大致相等”是指允许不是完全相同的长度,包含可视为实质上相同的长度的情况。在本实施方式的保持密封件上,形成有一个贯穿部。另外,这一个贯穿部形成为在保持密封件的厚度方向上贯穿保持密封件。在本实施方式的保持密封件中,形成贯穿部的位置没有特别限定,不过,优选形成在突出部以外的部分上。在本实施方式的保持密封件中,作为保持密封件的贯穿部的形状,例如,可以举出大致圆柱状、大致棱柱状、大致椭圆柱状、大致圆锥台状、具有由大致直线和大致圆弧围成的底面的柱状等,作为贯穿部的截面形状,例如可以举出大致圆形状、大致四边形状等大致多边形状、大致椭圆形状、大致长圆形状(大致赛道形状)等。在使用本实施方式的保持密封件来制造废气净化装置的情况下,可以使保持密封件的贯穿部的截面形状与电极部件等的截面形状相一致。另外,贯穿部的截面是指与保持密封件的主面平行的方向的截面。另外,在本说明书中,“大致圆柱状”、“大致圆形状”、“大致垂直”、“大致平行”等用语允许不是数学上严格的形状,包含可以视为与“圆柱状”、“圆形状”、“垂直”、“平行”等形状实质上相同的形状。在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面直径优选为Imm 10Omm,更优选为20mm 40mm η当保持密封件的贯穿部的截面直径小于Imm时,保持密封件的贯穿部的截面积过小,因此,在将保持密封件用于废气净化装置时,很难在保持密封件的贯穿部中配置电极部件等。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面直径超过IOOmm时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力下降。另外,当保持密封件的贯穿部的截面直径超过IOOmm 时,保持密封件在保持密封件的宽度方向上所占的面积减少,因此保持密封件的拉伸强度下降。另外,在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面面积优选为 Imm2 IOOOOmm2,更优选为400mm2 1600mm2。当保持密封件的贯穿部的截面面积小于Imm2时,在将保持密封件用于废气净化装置时,无法确保配置电极部件和/或传感器所需的充分面积。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面面积超过IOOOOmm2时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力下降。另外,贯穿部的截面直径是指与保持密封件的厚度方向垂直的部分中的直径,在贯穿部的截面形状为圆形状以外的形状的情况下,是指穿过截面中心的最大长度。关于贯穿部的截面直径,例如在贯穿部为大致圆柱状的情况下,是指其截面直径,在为大致椭圆柱状的情况下,是指其截面的长径,在为大致四棱柱状或大致多棱柱状的情况下,是指其截面的最长部分的长度。在贯穿部为大致圆锥台状的情况下,是指较大的圆的直径。在图I所示的保持密封件IOA中,贯穿部14a的形状为大致圆柱状,贯穿部14a的截面形状为大致圆形状。图3(a)、图3(b)、图3(c)及图3(d)是示意地示出本发明的第一实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。在图3 (a)、图3 (b)、图3 (C)及图3 (d)中,形成在保持密封件上的贯穿部的截面直径的大小、或贯穿部的截面形状分别不同。在图3(a)所示的保持密封件IOB中,贯穿部14b的截面形状与图I所示的保持密封件IOA的贯穿部14a的截面形状相同,是大致圆形状。图3(a)所示的保持密封件IOB的贯穿部14b的截面直径比图I所示的保持密封件IOA的贯穿部14a的截面直径大。另外,在图3(b)所示的保持密封件10C、图3(c)所示的保持密封件IOD及图3(d) 所示的保持密封件IOE中,贯穿部14c、贯穿部14d及贯穿部14e的截面形状分别为大致楕圆形状、大致正方形状、大致长方形状,这与图I所示的保持密封件IOA的贯穿部14a的截面形状不同。可以在本实施方式的保持密封件上,赋予有机粘合剂等粘合剂。通过赋予给保持密封件的粘合剂,能够使构成保持密封件的无机纤维彼此固定在一起。因此,能够降低将保持密封件压入到外壳中时的保持密封件的体积,并且防止无机纤维的飞散。本实施方式的保持密封件也可以是对由无机纤维构成的坯垫实施针刺 (needling)处理而得到的针垫(needle mat)。针刺处理是指在坯垫上插拔针等纤维交织工具的处理。在实施了针刺处理的保持密封件中,纤维长度较长的无机纤维以三维方式交织在一起。因此,提高了针垫的强度。对本实施方式的保持密封件的制造方法的一例进行说明。例如可以考虑如下所述的方法等通过冲裁方法等,将通过纺织法使无机纤维交织在一起而制成的坯垫冲裁成期望的形状,之后使用冲裁刀具将制作出的保持密封件冲裁成规定的形状,由此来形成贯穿部的方法;以及在对坯垫进行冲裁时一并冲裁出贯穿部的方法。通过如上所述的方法,能够制造出本实施方式的保持密封件。接着,对本发明的第一实施方式的废气净化装置进行说明。图4(a)是示意地示出本发明的第一实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图4(b)是图4(a)所示的废气净化装置的A-A线剖面图。图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100具有外壳120、收容在外壳120内的废气处理体130、配置在废气处理体130与外壳120之间的保持密封件110。
废气净化装置100还具有传感器140a,其与废气处理体130连接,穿过保持密封件110、且贯穿外壳120。保持密封件110卷绕在废气处理体130的周围,通过保持密封件110来保持废气处理体130。在外壳120的端部,可根据需要,与导入从内燃机排出的废气的导入管和将穿过废气处理体后的废气排出到外部的排出管连接。对构成本实施方式的废气净化装置的保持密封件进行说明。在本实施方式的废气净化装置中,使用了本实施方式的保持密封件。在图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100中,示出了作为保持密封件110,使用了图I所示的保持密封件IOA的例子。如图4(a)及图4(b)所示,在卷绕在废气处理体130周围的保持密封件110上,形成有贯穿部114a。并且,在该贯穿部114a中配置有传感器140a。在本实施方式的废气净化装置中,保持密封件的第I端面及第2端面可以无间隙地抵接,也可以形成规定的间隙。在保持密封件的第I端面与第2端面之间形成有间隙时,能够在上述间隙中配置电极部件和/或传感器。在保持密封件的第I端面与第2端面之间形成有间隙的情况下, 保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离优选为IOOmm以下,更优选为20mm 100mm, 进一步优选为20mm 40mm。当保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离超过IOOmm 时,与废气处理体接触的保持密封件的面积减少,因此保持密封件很难保持废气处理体。当保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离小于20mm时,间隙的大小过小,因此很难在上述间隙中配置电极部件和/或传感器。对构成本实施方式的废气净化装置的废气处理体进行说明。图5是示意地示出构成本发明的第一实施方式的废气净化装置的废气处理体的一例的立体图。在图5中,作为废气处理体的一例,示出了催化剂载体的例子。图5所示的废气处理体130主要由多孔质陶瓷构成,其形状为大致圆柱状。另外, 在废气处理体130的外周,以加强废气处理体130的外周部、修整形状、或者提高废气处理体130的隔热性为目的,设置有涂层133。另外,涂层只要根据需要进行设置即可。图5所示的废气处理体130构成为如下所述的蜂窝构造体隔着间隔壁132在长度方向(图5中,用双向箭头a表示的方向)上并列设置有多个贯穿孔131。在废气处理体130中,在蜂窝构造体的间隔壁132上,承载有用于对废气中含有的 CO、He、NOx等有害气体成分进行净化的催化剂。作为上述催化剂,例如可以举出钼等。对构成本实施方式的废气净化装置的外壳进行说明。图6是示意地示出构成本发明的第一实施方式的废气净化装置的外壳的一例的立体图。图6所示的外壳120主要由不锈钢等金属构成,其形状是大致圆筒状。在外壳120 上,设有用于使传感器穿过的孔121a。外壳120的内径比如下长度略短该长度是将图5所示的废气处理体130的端面的直径和卷绕在废气处理体130上的状态的保持密封件的厚度相加得到的长度。
另外,外壳的长度可以比废气处理体的长度方向上的长度略长,也可以与废气处理体的长度方向上的长度大致相同。在图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100中,保持密封件110的贯穿部114a 的位置与外壳120的孔121a的位置一致。并且,传感器140a被配置在保持密封件110的贯穿部114a及外壳120的孔121a中。对构成本实施方式的废气净化装置的传感器进行说明。在本实施方式的废气净化装置中,传感器的种类没有特别限定,例如,可以举出用于测量废气净化装置或环境的温度的温度传感器、氧传感器等。这些传感器只要配置在保持密封件的贯穿部中即可,既可以单独使用,也可以组合多个传感器来使用。以下,参照附图,对本发明的第一实施方式的废气净化装置的制造方法进行说明。图7(a)、图7(b)、图7(c)及图7(d)是示意地示出本发明的第一实施方式的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。在图7 (a)、图7 (b)、图7 (C)及图7⑷中,作为本发明的第一实施方式的废气净化装置的制造方法的一例,对图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100的制造方法进行说明。首先,如图7(a)所示,进行卷绕步骤通过将保持密封件110卷绕在废气处理体 130的周围,来制作卷绕体(卷绕着保持密封件的废气处理体)160。作为保持密封件110,使用图I所示的保持密封件10A。在图7(a)中,在保持密封件110上形成有贯穿部114a。接着,如图7(b)所示,进行收容步骤将制作出的卷绕体160收容到大致圆筒状的外壳120中。作为将卷绕体收容到外壳中的方法,可以举出压入方式(填充方式)、定径 (sizing)方式(模锻方式)、以及蛤壳(clamshell)方式等。在压入方式(填充方式)中,使用压入夹具等,将卷绕体压入到外壳的内部的规定位置。在定径方式(模锻方式)中,在将卷绕体插入到外壳的内部之后,从外周侧进行压缩以缩小外壳的内径。在蛤壳方式中,使外壳成为能够分离为第I外壳及第2外壳这两个部件的形状,在将卷绕体载置在第I外壳上之后,盖上第2外壳而进行密封。在将卷绕体收容到外壳中的方法之中,优选的是压入方式(填充方式)或定径方式(模锻方式)。这是因为,在压入方式(填充方式)或定径方式(模锻方式)中,作为外壳,不需要使用两个部件,因此能够减少制造步骤的数量。在图7(b)中,示出了使用压入夹具170将卷绕体160压入到外壳120中的方法。压入夹具170整体呈大致圆筒状,其内部从一端向另一端呈锥状扩展。压入夹具170的一端为短径侧端部171,该短径侧端部171的内径相当于比外壳 120的内径略小的径长。另外,压入夹具170的另一端为长径侧端部172,该长径侧端部172 具有至少与卷绕体I60的外径相当的内径。通过使用压入夹具170,能够容易地将卷绕体160压入到外壳120中。另外,将卷绕体压入到外壳中的方法没有特别限定,例如也可以是用手按压卷绕体来将卷绕体压入到外壳中的方法等。
接着,如图7(c)所示,进行位置调整步骤使形成在保持密封件110上的贯穿部 114a的位置对准于外壳120的孔121a的位置。作为使贯穿部的位置对准于外壳的孔的位置的方法,例如可以举出使收容在外壳中的卷绕体旋转的方法等。另外,在上述收容步骤中,以使贯穿部的位置和外壳的孔的位置一致的方式将卷绕体收容到外壳中的情况下,可同时进行收容步骤及位置调整步骤。之后,进行配置步骤(第I配置步骤)以与废气处理体连接、并穿过保持密封件、 且贯穿外壳的方式配置传感器。如图7(d)所示,在配置步骤(第I配置步骤)中,使温度传感器等传感器140a穿过形成在保持密封件Iio上的贯穿部114a及外壳120的孔121a,使上述传感器140a与废气处理体130连接。通过执行以上步骤,能够制造出图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100。在上述本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在将卷绕体收容到外壳中之后,将传感器配置到贯穿部及外壳的孔中。但是,在本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在采用蛤壳方式的情况下,可以为在第I外壳上载置卷绕体,将传感器配置到贯穿部中,之后,以传感器穿过设置在第2 外壳上的孔的方式盖上第2外壳,由此将卷绕体收容到外壳中。另外,在本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在采用蛤壳方式的情况下,还可以为预先制备在废气处理体的规定位置处固定有传感器的处理体,使传感器穿过贯穿部并卷绕保持密封件,由此来制作带传感器的卷绕体。此时,在将带传感器的卷绕体载置到第I外壳上之后,以传感器穿过设置在第2外壳上的孔的方式盖上第2外壳,由此将卷绕体收容到外壳中。以下,列举本实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法的作用效果。(I)在本实施方式的保持密封件上,形成有在保持密封件的厚度方向上贯穿该保持密封件的贯穿部。因此,在使用本实施方式的保持密封件来制造废气净化装置时,能够在上述保持密封件的贯穿部中配置传感器。(2)在本实施方式的保持密封件中,在保持密封件的第I端面及第2端面上,分别设有由至少一个突出部构成的阶差。在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有阶差时,通过突出部容易将保持密封件嵌合,因此,废气很难从保持密封件的嵌合部处泄漏,能够保持废气的密封性。另外, 在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有阶差时,由于通过保持密封件的突出部容易将保持密封件嵌合,因此,即使在保持密封件的宽度方向上对废气净化装置施加力,保持密封件也很难从废气处理体上脱离。(3)在本实施方式的废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,使用了本实施方式的保持密封件。因此,能够在形成于保持密封件上的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。(第二实施方式) 以下,对作为本发明的一个实施方式的第二实施方式进行说明。
在本发明的第一实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,在保持密封件上形成有一个贯穿部。相对于此,在本发明的第二实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,在保持密封件上形成有两个贯穿部。对本发明的第二实施方式的保持密封件进行说明。图8是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的立体图。图8所示的保持密封件20A由氧化铝-氧化硅纤维等无机纤维构成,且为垫状。 更详细地说,保持密封件20A具有俯视时呈大致矩形的平板状形状,该形状具有规定的长度(在图8中,用箭头L2表示)、宽度(在图8中,用箭头W2表示)及厚度(在图8中,用箭头T2表示)。另外,保持密封件20A具有与保持密封件20A的宽度W2方向平行的第I端面 21(21a、21b及21c)以及第2端面22 (22a、22b及22c)。而且,保持密封件20A具有两个贯穿部24a及24b ο在本实施方式的保持密封件中,在上述第I端面及上述第2端面上,分别设有由至少一个突出部构成的阶差。在图8所示的保持密封件20A中,在第I端面21上形成有两个突出部23a及23c, 在第2端面22上形成有一个突出部23b。另外,在使保持密封件20A的第I端面21与第2 端面22抵接时,由突出部23b形成的凸部与由突出部23a及23c形成的凹部相嵌合。这样,在图8所示的保持密封件20A上,在第I端面21及第2端面22上分别设有 3段的阶差。在本实施方式的保持密封件中,在保持密封件的长度方向上,突出部的长度大致相等。也就是说,在保持密封件的任何部分中,第I端面与第2端面之间的距离都大致相等。在图8所示的保持密封件20A中,在保持密封件20A的长度L2方向上,突出部23a 的长度(在图8中,用箭头X4表示)、突出部23b的长度(在图8中,用箭头X5表示)及突出部23c的长度(在图8中,用箭头X6表示)都大致相等。因此,图8所示的保持密封件 20A具有恒定的长度L2。在本实施方式的保持密封件上,形成有两个贯穿部。另外,保持密封件的两个贯穿部形成为在保持密封件的厚度方向上贯穿保持密封件。在本实施方式的保持密封件中,形成贯穿部的位置没有特别限定,不过,优选形成在突出部以外的部分上。这是因为,在用于制造保持密封件的收容步骤中,保持密封件的突出部不容易变形。在本实施方式的保持密封件中,优选的是两个贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置。在本说明书中,“保持密封件的长度方向的中心线”是指将保持密封件的宽度二等分的线(在图8中,用点划线X表示)。“保持密封件的宽度方向的中心线”是指,将除突出部以外的保持密封件的长度(在图8中,用L2-X4或L2-X6表示的长度)二等分的线(在图 8中,用点划线Y表示)。“保持密封件的中心”是指,保持密封件的长度方向的中心线与保持密封件的宽度方向的中心线的交点(在图8中,用点O表示)。在本实施方式的保持密封件中,更优选的是两个贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,此时,保持密封件的两个贯穿部之间的距离为保持
15密封件的长度的50%。当保持密封件的两个贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、且保持密封件的两个贯穿部之间的距离为保持密封件的长度的50%时,在使用该保持密封件来制造废气净化装置的情况下,保持密封件的两个贯穿部隔着废气处理体而正对。另外,“两个贯穿部正对”是指处于卷绕在废气处理体周围的状态的保持密封件的两个贯穿部,在与废气处理体的长度方向平行的截面上,位于关于该截面的废气处理体长度方向的中心线呈线对称的位置,且在与废气处理体的长度方向垂直的截面上,位于关于该截面的中心呈点对称的位置。在本实施方式的保持密封件中,作为保持密封件的贯穿部的形状,例如可以举出大致圆柱状、大致棱柱状、大致椭圆柱状、大致圆锥台状、具有由大致直线和大致圆弧围成的底面的柱状等,作为贯穿部的截面形状,例如可以举出大致圆形状、大致四边形状等大致多边形状、大致椭圆形状、大致长圆形状(大致赛道形状)等。在使用本实施方式的保持密封件来制造废气净化装置的情况下,可以使保持密封件的贯穿部的截面形状与电极部件等的截面形状相一致。在本实施方式的保持密封件中,虽然形成有两个保持密封件的贯穿部,但两个上述贯穿部的形状及大小可以彼此大致相同,也可以不同。在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面直径优选为Imm 10Omm,更优选为20mm 40mm η当保持密封件的贯穿部的截面直径小于Imm时,在将保持密封件用于废气净化装置时,很难在保持密封件的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面直径超过IOOmm时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力下降。另外,当贯穿部的截面直径超过IOOmm时,保持密封件在保持密封件的宽度方向上所占的面积减少,因此保持密封件的拉伸强度下降。另外,在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面面积优选为 Imm2 IOOOOmm2,更优选为 400mm2 1600mm2。当保持密封件的贯穿部的截面面积小于Imm2时,在将保持密封件用于废气净化装置时,无法确保配置电极部件和/或传感器所需的充分面积。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面面积超过IOOOOmm2时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力降低。在图8所示的保持密封件20A中,两个贯穿部24a及24b的形状都是大致圆柱状, 两个贯穿部24a及24b的截面形状都是大致圆形状。保持密封件的贯穿部24a及24b既可以形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,也可以形成在关于保持密封件的中心呈点对称的位置。图9(a)、图9(b)、图9(c)、图9(d)及图9(e)是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。在图9(a)、图9(b)、图9(c)、图9(d)及图9(e)中的任何图中,形成在保持密封件上的两个贯穿部既可以形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,也可以形成在关于保持密封件的中心呈点对称的位置。并且,形成在保持密封件上的贯穿部的截面直径的大小、或贯穿部的截面形状分别不同。
16
在图9(a)所示的保持密封件20B中,贯穿部24c及24d的截面形状与图8所示的保持密封件20A的贯穿部24a及24b的截面形状相同,都是大致圆形状。图9 (a)所示的保持密封件20B的贯穿部24c及24d的截面直径比图8所示的保持密封件20A的贯穿部24a 及24b的截面直径大。另外,在图9(b)所示的保持密封件20C、图9(c)所示的保持密封件20D及图9 (d) 所示的保持密封件20E中,贯穿部24e及24f、贯穿部24g及24h、以及贯穿部24i及24j的截面形状分别是大致楕圆形状、大致正方形状、大致长方形状,这与图8所示的保持密封件 20A的贯穿部24a及24b的截面形状不同。进而,在图9(e)所示的保持密封件20F中,贯穿部24k的截面形状为大致圆形状, 贯穿部241的截面形状为大致长方形状。在使用图9(e)所示的保持密封件20F以及设有大小相同的两个孔的外壳来制造废气净化装置时,能够容易地调整外壳的孔的位置和贯穿部的位置。这是因为,在已将外壳的第I孔的位置对准于贯穿部24k的位置时,外壳的第2 孔的位置只要对准于与贯穿部241的一部分重叠的位置即可。也就是说,不需要严格地调整外壳的第2孔的位置,因此能够容易调整外壳的孔的位置和贯穿部的位置。图10 (a)、图10(b)、图10 (C)、图10(d)及图10(e)是示意地示出本发明的第二实施方式的保持密封件的又一例的俯视图。在图10 (a)、图10(b)、图10 (C)、图10(d)及图10(e)中的任何图中,形成在保持密封件上的两个贯穿部既可以形成在关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置, 也可以形成在关于保持密封件的中心呈点对称的位置。并且,形成在保持密封件上的贯穿部的截面直径的大小、或贯穿部的截面形状分别不同。在图10(a)所示的保持密封件20G中,贯穿部24m及24η的截面形状都是大致圆形状。在图10(b)所示的保持密封件20Η中,贯穿部24ο及24ρ的截面形状与图10(a) 所示的保持密封件20G的贯穿部24m及24η的截面形状相同,都是大致圆形状。图10(b) 所示的保持密封件20Η的贯穿部24ο及24ρ的截面直径比图10(a)所示的保持密封件20G 的贯穿部24m及24η的截面直径大。另外,在图10(c)所示的保持密封件201、图10(d)所示的保持密封件20J及图 10 (e)所示的保持密封件20K中,贯穿部24q及24r、贯穿部24s及24t、以及贯穿部24u及 24v的截面形状分别是大致楕圆形状、大致正方形状、大致长方形状,这与图10(a)所示的保持密封件20G的贯穿部24m及24η的截面形状不同。在本实施方式的保持密封件上,也可以赋予有机粘合剂等粘合剂。另外,本实施方式的保持密封件也可以是对由无机纤维构成的坯垫实施针刺处理而得到的针垫。本实施方式的保持密封件的制造方法除了形成在保持密封件上的贯穿部的个数不同以外,与本发明的第一实施方式的保持密封件的制造方法相同。接着,对本发明的第二实施方式的废气净化装置进行说明。图11(a)是示意地示出本发明的第二实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图11(b)是图11(a)所示的废气净化装置的B-B线剖面图。图11 (a)及图11 (b)所示的废气净化装置200具有外壳220、收容在外壳220内的废气处理体230、配置在废气处理体230与外壳220之间的保持密封件210。废气净化装置200还具有电极部件250a及250b,该电极部件250a及250b与废气处理体230连接,穿过保持密封件210、且贯穿外壳220。另外,电极部件250a是+侧的电极部件,电极部件250b是-侧的电极部件。保持密封件210被卷绕在废气处理体230的周围,通过保持密封件210来保持废气处理体230。在外壳220的端部,可根据需要,与导入从内燃机排出的废气的导入管和将穿过废气处理体后的废气排出到外部的排出管连接。本实施方式的废气净化装置可作为电加热催化转换器来使用。在图11 (a)及图11(b)所示的废气净化装置200中,在+侧的电极部件250a与-侧的电极部件250b之间施加了规定电压时,介于+侧的电极部件250a与-侧的电极部件250b 之间的废气处理体230被通电而发热。由此,废气处理体230所承载的催化剂被加热而活化。其结果,通过促使废气中含有的CO、He、NOx等有害气体成分发生氧化、还原反应来进行净化。对构成本实施方式的废气净化装置的保持密封件进行说明。在本实施方式的废气净化装置中,使用了本实施方式的保持密封件。在图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200中,示出了作为保持密封件210, 使用了图8所示的保持密封件20A的例子。如图11 (a)及图11 (b)所示,在卷绕于废气处理体230周围的保持密封件210上, 形成有贯穿部214a及214b。并且,在图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200中,在保持密封件的贯穿部214a中配置有+侧的电极部件250a,在保持密封件的贯穿部214b中配置有-侧的电极部件250b。另外,在本实施方式的废气净化装置中,+侧的电极部件及-侧的电极部件可以被配置在保持密封件的任意的贯穿部中。在本实施方式的废气净化装置中,保持密封件的第I端面及第2端面可以无间隙地抵接,也可以形成有规定的间隙。在保持密封件的第I端面与第2端面之间形成有间隙时,能够在上述间隙中配置电极部件和/或传感器。在保持密封件的第I端面与第2端面之间形成有间隙的情况下, 保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离优选为IOOmm以下,更优选为20mm 100mm, 进一步优选为20mm 40mm。当保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离超过IOOmm 时,与废气处理体接触的保持密封件的面积减少,因此保持密封件很难保持废气处理体。当保持密封件的第I端面与第2端面之间的距离小于20mm时,间隙的大小过小,因此很难在上述间隙中配置电极部件和/或传感器。作为构成本实施方式的废气净化装置的废气处理体,可使用本发明的第一实施方式中说明的废气处理体。对构成本实施方式的废气净化装置的外壳进行说明。图12是示意地示出构成本发明的第二实施方式的废气净化装置的外壳的一例的立体图。图12所示的外壳220主要由不锈钢等的金属构成,其形状为大致圆筒状。在外壳220上,设有用于使电极部件贯穿的孔221a及221b。外壳220的内径比如下长度略短该长度是将废气处理体的端面的直径和卷绕在废气处理体上的状态的保持密封件的厚度相加得到的长度。另外,外壳的长度可以比废气处理体的长度方向的长度略长,也可以与废气处理体的长度方向的长度大致相同。在图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200中,保持密封件210的贯穿部214a 的位置与外壳220的孔221a的位置一致,保持密封件210的贯穿部214b的位置与外壳220 的孔221b的位置一致。并且,+侧的电极部件250a被配置在保持密封件210的贯穿部214a 及外壳220的孔221a中,-侧的电极部件250b被配置在保持密封件210的贯穿部214b及外壳220的孔221b中。对构成本实施方式的废气净化装置的电极部件进行说明。在电极部件上连接着电池电源,从电池电源直接施加电压。由此,能够向与电极部件连接的废气处理体中流入电流。配置电极部件的位置没有特别限定,不过,当考虑到高效地对废气处理体进行加热时,优选将+侧的电极部件和-侧的电极部件配置在彼此相对的位置。在本实施方式的废气净化装置中,在保持密封件的两个贯穿部中,可以不配置电极部件,而是与本发明的第一实施方式的废气净化装置同样,可以分别配置温度传感器、氧传感器等传感器。以下,参照附图,对本发明的第二实施方式的废气净化装置的制造方法进行说明。图13 (a)、图13(b)、图13(c)及图13(d)是示意地示出本发明的第二实施方式的废气净化装置的制造方法的一例的立体图。在图13 (a)、图13(b)、图13(c)及图13(d)中,作为本发明的第二实施方式的废气净化装置的制造方法的一例,对图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200的制造方法进行说明。首先,如图13(a)所示,进行卷绕步骤通过将保持密封件210卷绕在废气处理体 230的周围,来制作卷绕体(卷绕着保持密封件废气处理体)260。作为保持密封件210,使用图8所示的保持密封件20A。在图13(a)中,在保持密封件210上,形成有贯穿部214a及214b。接着,如图13(b)所示,进行收容步骤将制成的卷绕体260收容到大致圆筒状的外壳220中。作为将卷绕体收容到外壳中的方法,可以举出本发明的第一实施方式中说明的压入方式(填充方式)、定径方式(模锻方式)及蛤壳方式等。在将卷绕体收容到外壳中的方法之中,优选的是压入方式(填充方式)或定径方式(模锻方式)。在压入方式(填充方式)或定径方式(模锻方式)中,作为外壳,不需要使用2个部件,因此能够减少制造步骤的数量。在图13(b)中,示出了使用压入夹具270将卷绕体260压入到外壳220中的方法。压入夹具270具有与本发明的第一实施方式中说明的压入夹具170相同的结构。另外,作为将卷绕体压入到外壳中的方法没有特别限定,例如也可以是用手按压卷绕体来将卷绕体压入到外壳中的方法等。
接着,如图13(c)所示,进行位置调整步骤使形成在保持密封件210上的贯穿部 214a及214b的位置分别对准于外壳220的孔221a及221b的位置。作为使贯穿部的位置对准于外壳的孔的位置的方法,例如可以举出使收容到外壳中的卷绕体旋转的方法等。另外,在上述收容步骤中,以使贯穿部的位置和外壳的孔的位置一致的方式将卷绕体收容到外壳中的情况下,可同时进行收容步骤及位置调整步骤。之后,进行第I配置步骤和第2配置步骤,在所述第I配置步骤中,以与废气处理体连接、并穿过保持密封件、且贯穿外壳的方式配置电极部件,在所述第2配置步骤中,以与废气处理体连接、并穿过保持密封件、且贯穿外壳的方式配置其他的电极部件。如图13(d)所示,在第I配置步骤中,使+侧的电极部件250a穿过设于外壳220上的一个孔221a、以及形成于保持密封件210上的贯穿部214a,从而使上述+侧的电极部件 250a与废气处理体230连接。并且,在第2配置步骤中,使-侧的电极部件250b穿过设于外壳220上的另一个孔221b、以及形成于保持密封件210上的贯穿部214b,从而使上述-侧的电极部件250b与废气处理体230连接。另外,第I配置步骤及第2配置步骤只要在位置调整步骤之后(在同时进行收容步骤及位置调整步骤的情况下,是在收容步骤之后)进行即可,而第I配置步骤及第2配置步骤谁先进行都可以。通过执行以上步骤,能够制造出图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200。在上述本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在将卷绕体收容到外壳中之后,将两个电极部件配置到不同的贯穿部及外壳的孔中。但是,在本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在采用蛤壳方式的情况下,可以为在设有孔的第I外壳上,以保持密封件的一个贯穿部与第I外壳的孔的位置对准的方式载置卷绕体,将+侧的电极部件配置在保持密封件的另一个贯穿部中,将-侧的电极部件配置在保持密封件的一个贯穿部及第I外壳的孔中,之后,以+侧的电极部件穿过设于第2 外壳上的孔的方式盖上第2外壳,由此将卷绕体收容到外壳中。另外,在本实施方式的废气净化装置的制造方法中,在采用蛤壳方式的情况下,还可以为预先制备在废气处理体的规定位置处固定有+侧的电极部件及-侧的电极部件而成的处理体,使-侧的电极部件穿过保持密封件的一个贯穿部、使+侧的电极部件穿过保持密封件的另一个贯穿部来卷绕保持密封件,由此来制作带电极部件的卷绕体。此时,在设有孔的第I外壳上,以-侧的电极部件穿过上述孔的方式载置带电极部件的卷绕体,之后,以+ 侧的电极部件穿过设于第2外壳上的孔的方式盖上第2外壳,由此将卷绕体收容到外壳中。在本实施方式中,能够发挥本发明的第一实施方式中说明的效果(I) (3),而且还能够发挥以下效果。(4)在本实施方式的废气净化装置中,能够配置电极部件,因此可将本实施方式的废气净化装置作为电加热催化转化器来使用。(第三实施方式)以下,对作为本发明的一个实施方式的第三实施方式进行说明。在本发明的第一实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,在保持密封件上形成有一个贯穿部,在本发明的第二实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,在保持密封件上形成有两个贯穿部。相对于此, 在本发明的第三实施方式的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中, 在保持密封件上形成有三个贯穿部。首先,对本发明的第三实施方式的保持密封件进行说明。本发明的第三实施方式的保持密封件除了形成有三个贯穿部以外,具有与本发明的第一实施方式或第二实施方式的保持密封件相同的结构。在本实施方式的保持密封件上,形成有三个贯穿部。并且,保持密封件的三个贯穿部形成为在保持密封件的厚度方向上贯穿保持密封件。在本实施方式的保持密封件中,形成贯穿部的位置没有特别限定,不过,优选形成在突出部以外的部分上。在本实施方式的保持密封件中,优选的是三个贯穿部中的一组贯穿部位于关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置。在本实施方式的保持密封件中,更优选的是三个贯穿部中的一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,此时,一组贯穿部之间的距离优选为保持密封件的长度的50%。当保持密封件的三个贯穿部中的一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、且一组贯穿部之间的距离为保持密封件的长度的50%时,在使用该保持密封件来制造废气净化装置的情况下,一组贯穿部隔着废气处理体而正对。在本实施方式的保持密封件中,作为贯穿部的形状、贯穿部的截面形状,可以举出本发明的第二实施方式中说明的形状。在本实施方式的保持密封件中,虽然形成有三个贯穿部,但是三个贯穿部的形状及大小可以彼此大致相同,也可以不同。在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面直径优选为Imm 10Omm,更优选为20mm 40mm η当保持密封件的贯穿部的截面直径小于Imm时,在将保持密封件用于废气净化装置时,很难在保持密封件的贯穿部中配置电极部件和/或传感器。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面直径超过IOOmm时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力下降。另外,当保持密封件的贯穿部的截面直径超过IOOmm时,保持密封件在保持密封件的宽度方向上所占的面积减少,因此保持密封件的拉伸强度下降。另外,在本实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的截面面积优选为 Imm2 IOOOOmm2,更优选为 400mm2 1600mm2。当保持密封件的贯穿部的截面面积小于Imm2时,在将保持密封件用于废气净化装置时,无法确保配置电极部件和/或传感器所需的充分面积。另一方面,当保持密封件的贯穿部的截面面积超过IOOOOmm2时,保持密封件的面积过小,因此保持密封件的保持力降低。另外,贯穿部的截面是指与保持密封件的主面平行的方向的截面。图14 (a)、图14(b)、图14 (C)、图14(d)及图14(e)是示意地示出本发明的第三实施方式的保持密封件的一例的俯视图。图14(a)所示的保持密封件30A除了形成有三个贯穿部34a、34b及34c这一点以
21外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图I所示的保持密封件10A 或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图8所示的保持密封件20A相同的结构。图14(b)所示的保持密封件30B除了形成有三个贯穿部34d、34e及34f这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(a)所示的保持密封件 IOB或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图9 (a)所示的保持密封件20B 相同的结构。图14(c)所示的保持密封件30C除了形成有三个贯穿部34g、34h及34i这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(b)所示的保持密封件 IOC或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图9 (b)所示的保持密封件20C 相同的结构。图14(d)所示的保持密封件30D除了形成有三个贯穿部34j、34k及341这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(c)所示的保持密封件 IOD或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图9 (c)所示的保持密封件20D 相同的结构。图14(e)所示的保持密封件30E除了形成有三个贯穿部34m、34n及34ο这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(d)所示的保持密封件 IOE或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图9 (d)所示的保持密封件20E 相同的结构。在图14 (a)、图14(b)、图14 (C)、图14(d)及图14(e)中的任何图中,保持密封件的三个贯穿部中的一组贯穿部既可以形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,也可以形成在关于保持密封件的中心呈点对称的位置。例如在图14(a)所示的保持密封件30A中,上述一组贯穿部是贯穿部34a及34c。图15 (a)、图15(b)、图15 (C)、图15(d)及图15(e)是示意地示出本发明的第三实施方式的保持密封件的另一例的俯视图。图15(a)所示的保持密封件30F除了形成有三个贯穿部35a、35b及35c这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图I所示的保持密封件10A 或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10(a)所示的保持密封件20G相同的结构。图15(b)所示的保持密封件30G除了形成有三个贯穿部35d、35e及35f这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(a)所示的保持密封件 IOB或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10 (b)所示的保持密封件20H 相同的结构。图15(c)所示的保持密封件30H除了形成有三个贯穿部35g、35h及35i这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(b)所示的保持密封件 IOC或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10 (C)所示的保持密封件201 相同的结构。图15(d)所示的保持密封件301除了形成有三个贯穿部35j、35k及351这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(c)所示的保持密封件IOD或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10 (d)所示的保持密封件20J 相同的结构。图15(e)所示的保持密封件30J除了形成有三个贯穿部35m、35η及35ο这一点以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图3(d)所示的保持密封件 IOE或作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10 (e)所示的保持密封件20K 相同的结构。在图15 (a)、图15(b)、图15 (C)、图15(d)及图15(e)中的任何图中,保持密封件的三个贯穿部中的一组贯穿部既可以形成在关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置,也可以形成在关于保持密封件的中心呈点对称的位置。例如在图15(a)所示的保持密封件30F中,上述一组贯穿部是贯穿部35a及35c。 接着,对本发明的第三实施方式的废气净化装置进行说明。本发明的第三实施方式的废气净化装置除了保持密封件的结构以外,具有与本发明的第一实施方式或第二实施方式的废气净化装置相同的结构。图16(a)是示意地示出本发明的第三实施方式的废气净化装置的一例的局部剖切立体剖面图。图16(b)是从下侧观察图16(a)所示的废气净化装置的局部剖切立体剖面图。在本实施方式的废气净化装置中,使用了本实施方式的保持密封件。在图16(a)及图16(b)所示的废气净化装置300中,作为保持密封件310,使用了图14(a)所示的保持密封件30A。此时,例如可在保持密封件的贯穿部314a中配置+侧的电极部件350a、在保持密封件的贯穿部314b中配置传感器340a、在贯穿部314c中配置-侧的电极部件350b。作为构成本实施方式的废气净化装置的废气处理体,可使用本发明的第一实施方式中说明的废气处理体。作为构成本实施方式的废气净化装置的外壳,可使用本发明的第一实施方式或第二实施方式中说明的外壳、即设有三个孔的外壳。另外,在图16(a)及图16(b)中没有示出的是,在构成废气净化装置300的外壳 320上,设有三个使传感器及电极部件贯穿的孔。作为构成本实施方式的废气净化装置的传感器,可使用本发明的第一实施方式中说明的传感器,作为构成本实施方式的废气净化装置的电极部件,可使用本发明的第二实施方式中说明的电极部件。本发明的第三实施方式的废气净化装置的制造方法与本发明的第一实施方式或第二实施方式的废气净化装置的制造方法相同。在本实施方式中,能够发挥本发明的第一实施方式中说明的效果(I) (3)以及本发明的第二实施方式中说明的效果(4)。(第四实施方式)以下,对作为本发明的一个实施方式的第四实施方式进行说明。在本发明的第一实施方式 第三实施方式中,在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有3段的阶差。相对于此,在本发明的第四实施方式中,在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有2段的阶差。
首先,对本发明的第四实施方式的保持密封件进行说明。本发明的第四实施方式的保持密封件除了设有2段的阶差以外,具有与本发明的第一实施方式 第三实施方式的保持密封件相同的结构。在本实施方式的保持密封件中,在第I端面上形成有一个突出部,在第2端面上形成有一个突出部。换言之,在构成本实施方式的废气净化装置的保持密封件上,设有2段的阶差。在本实施方式的保持密封件上,形成有I 3个贯穿部。另外,保持密封件的I 3个贯穿部形成为在保持密封件的厚度方向上贯穿保持密封件。在本实施方式的保持密封件中,形成贯穿部的位置没有特别限定,不过,优选形成在突出部以外的部分上。在本实施方式的保持密封件中,在形成有多个贯穿部的情况下,优选的是一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置。在本实施方式的保持密封件中,在形成有多个贯穿部的情况下,更优选的是一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,此时,一组贯穿部之间的距离优选为保持密封件的长度的50%。在本实施方式的保持密封件中,作为贯穿部的形状、贯穿部的截面形状,可以举出本发明的第一实施方式 第三实施方式中说明的形状。在本实施方式的保持密封件中,在形成有多个贯穿部的情况下,保持密封件的贯穿部的形状及大小可以彼此大致相同,也可以不同。在本实施方式的保持密封件中,贯穿部的截面直径及贯穿部的截面面积优选为本发明的第一实施方式 第三实施方式中说明的范围。图17 (a)、图17(b)、图17 (C)、图17(d)及图17(e)是示意地示出本发明的第四实施方式的保持密封件的一例的俯视图。图17(a)所示的保持密封件40A除了设有2段的阶差以外,具有与作为本发明的第一实施方式的保持密封件的一例的、图I所示的保持密封件IOA相同的结构。图17(b)所示的保持密封件40B除了设有2段的阶差以外,具有与作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图8所示的保持密封件20A相同的结构。图17(c)所示的保持密封件40C除了设有2段的阶差以外,具有与作为本发明的第二实施方式的保持密封件的一例的、图10(a)所示的保持密封件20G相同的结构。图17(d)所示的保持密封件40D除了设有2段的阶差以外,具有与作为本发明的第三实施方式的保持密封件的一例的、图14(a)所示的保持密封件30A相同的结构。图17(e)所示的保持密封件40E除了设有2段的阶差以外,具有与作为本发明的第三实施方式的保持密封件的一例的、图15(a)所示的保持密封件30F相同的结构。另外,在图17(a)所示的保持密封件40A、图17(b)所示的保持密封件40B、图 17(c)所示的保持密封件40C、图17(d)所示的保持密封件40D及图17(e)所示的保持密封件40E中,在使保持密封件的第I端面与第2端面抵接时,保持密封件的各突出部与面对该突出部的部分相嵌合。接着,对本发明的第四实施方式的废气净化装置进行说明。
本发明的第四实施方式的废气净化装置除了保持密封件的结构以外,具有与本发明的第一实施方式 第三实施方式的废气净化装置相同的结构。在本实施方式的废气净化装置中,使用了本实施方式的保持密封件。作为构成本实施方式的废气净化装置的废气处理体,可使用本发明的第一实施方式中说明的废气处理体。作为构成本实施方式的废气净化装置的外壳,可使用本发明的第一实施方式 第三实施方式中说明的外壳。作为构成本实施方式的废气净化装置的传感器,可使用本发明的第一实施方式中说明的传感器,作为构成本实施方式的废气净化装置的电极部件,可使用本发明的第二实施方式中说明的电极部件。本发明的第四实施方式的废气净化装置的制造方法与本发明的第一实施方式 第三实施方式的废气净化装置的制造方法相同。在本实施方式中,能够发挥本发明的第一实施方式中说明的效果(I) (3)以及本发明的第二实施方式中说明的效果(4)。(其他实施方式)在本发明的第一实施方式 第四实施方式的保持密封件中,保持密封件的贯穿部形成在与保持密封件的厚度方向大致平行的方向上、即与保持密封件的长度方向大致垂直的方向上。但是,在本发明的保持密封件中,保持密封件的贯穿部也可以形成为相对于保持密封件的厚度方向倾斜。图18(a)、图18(b)及图18(c)是示意地示出制造使用了本发明的保持密封件的另一例的废气净化装置的步骤的剖面图。在图18(a)中示出了将卷绕体460压入到外壳420中的状态。在图18(a)所示的保持密封件410中,保持密封件的贯穿部414a及414b形成为相对于保持密封件410的厚度方向倾斜。在将卷绕体460压入到外壳420中时,在保持密封件410上,向与压入方向相反的方向施加剪切力,改变了保持密封件410的贯穿部414a及414b的朝向。其结果,如图18 (b) 所示,压入后的保持密封件410的贯穿部414a及414b的朝向与保持密封件410的长度方向大致垂直。因此,如图18(c)所示,能够将电极部件450a及450b容易地配置到大致垂直的贯穿部414a及414b中。在本发明的保持密封件中,在保持密封件的贯穿部形成为相对于保持密封件的厚度方向倾斜的情况下,作为贯穿部的截面形状,可以举出本发明的第一实施方式 第四实施方式中说明的形状。在本发明的保持密封件中,在保持密封件的贯穿部形成为相对于保持密封件的厚度方向倾斜的情况下,可根据制造废气净化装置时的压入条件,恰当地设定贯穿部相对于保持密封件长度方向的角度,但优选为25° 89. 5°,更优选为45° 60°。当贯穿部相对于保持密封件长度方向的角度小于25。时,保持密封件的贯穿部的倾斜过陡,因此,在将电极部件和/或传感器配置到贯穿部中时,保持密封件容易损坏。另一方面,当贯穿部相对于保持密封件长度方向的角度超过89. 5°时,无法充分发挥倾斜地形成保持密封件的贯穿部来容易地配置电极部件等这一效果。另外,如图18(a)所示,在将卷绕体460压入到外壳420中时,在保持密封件410 上,在与压入方向相反的方向上施加有剪切力,因此,在图18(b)及图18(c)中,保持密封件 410的端部的朝向也发生变化。但是,图18(b)及图18(c)是用于说明保持密封件410的贯穿部414a及414b的朝向变化的图,而为了便于说明,未示出保持密封件的端部的倾斜。另外,在图4(a)及图4(b)所示的废气净化装置100、图11(a)及图11(b)所示的废气净化装置200、图16 (a)及图16 (b)所示的废气净化装置300中,为了便于说明,图示为外壳内的保持密封件的贯穿部的朝向及保持密封件的端部的朝向与保持密封件的长度方向大致垂直。但是,在本发明的废气净化装置中,外壳内的保持密封件的贯穿部的朝向及保持密封件的端部的朝向也可以倾斜。在本发明的保持密封件中,保持密封件的贯穿部的数量没有特别限定,也可以是四个以上。但是,当保持密封件的贯穿部的数量增加时,保持密封件的面积减少,保持密封件的保持力降低,因此,优选保持密封件的贯穿部的数量尽量较少,保持密封件的贯穿部的数量优选为一个或两个。在本发明的保持密封件中,在保持密封件上形成有多个贯穿部,其中的一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置,在此情况下,上述保持密封件的形成一组贯穿部的位置不限于本发明的第一实施方式 第四实施方式的图面中说明的位置,也可以是满足上述条件的其他位置。并且,上述保持密封件的形成一组以外的贯穿部的位置不限于本发明的第一实施方式 第四实施方式的图面中说明的位置, 可以是任意的位置。在本发明的第一实施方式 第三实施方式的保持密封件中,在保持密封件的第I 端面及第2端面上分别设有3段的阶差。并且,在本发明的第四实施方式的保持密封件中, 在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有2段的阶差。但是,在本发明的保持密封件中,保持密封件的阶差的数量没有特别限定。因此, 也可以在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设置4段以上的阶差。另外,优选的是在保持密封件的第I端面及第2端面上分别设有3段以上的阶差的情况下,在使保持密封件的第I端面与第2端面抵接时,由突出部形成的凸部与由突出部形成的凹部相嵌合。另外,在本发明的保持密封件中,也可以在保持密封件的第I端面及第2端面上不
设置阶差。在本发明的废气净化装置中,电极部件和/或传感器可以配置在保持密封件的贯穿部中的任意位置。另外,也可以在保持密封件的一个贯穿部中配置多个电极部件和/或传感器。进而,在本发明的废气净化装置中,在保持密封件的第I端面与第2端面之间形成有间隙的情况下,也可以在上述保持密封件的间隙中配置电极部件和/或传感器。在本发明的第一实施方式 第四实施方式中,主要对基于压入方式(填充方式) 的废气净化装置的制造方法进行了说明。
本发明的实施方式的废气净化装置也可以通过定径方式(模锻方式)来制造。关于基于定径方式的废气净化装置的制造方法的一例,以下参照附图进行说明。另外,关于卷绕步骤、位置调整步骤及配置步骤(第I配置步骤),由于与本发明的第一实施方式相同,因此在此仅说明收容步骤。图19(a)、图19(b)及图19(c)是示意地示出本发明的废气净化装置的制造方法中的收容步骤的另一例的立体图。在收容步骤中,首先如图19 (a)所示,将卷绕体560 (卷绕着保持密封件510的废气处理体530)缓慢地插入到外壳520内。在本说明书中,“缓慢”表示“非压入”的含义。具体地讲,表示如下情况在保持密封件510与外壳520的内壁不接触的状态下,或者即使是接触也是在不会损坏保持密封件 510的程度的轻微的压缩状态下,进行插入。其中,优选的是在不使用后述的图19(b)所示的轴571及572来保持卷绕体560的情况下,以不会从外壳520上脱离的状态进行插入。接着,如图19(b)所示,在通过轴571及572夹持着废气处理体530状态下,使废气处理体530在外壳520内移动,并保持于规定的位置。接着,如图19(c)所示,使外壳520缩径。即,从外周侧进行压缩,以缩小外壳520 的内径。具体地讲,通过夹头573从外壳520的周围朝着向心方向按压外壳520的躯体部, 对该部分及内置于其中的保持密封件510进行压缩,由此将保持密封件510及废气处理体 530保持在外壳520内。通过因压缩保持密封件510所引起的反作用力而产生面压,从而将废气处理体530保持在外壳520内的规定位置处。通过执行以上步骤,能够容易地将卷绕体收容到外壳中。另外,在图19 (a)、图19(b)及图19(c)中,省略了形成在保持密封件上的贯穿部。在本发明的保持密封件中,在保持密封件的第i端面及第2端面上设有突出部的情况下,突出部的大小优选为宽度IOmmX长度IOmm 宽度200mmX长度200mm,更优选为宽度20mmX长度20mm 宽度IOOmmX长度100mm。在使用具有这样的突出部形状的保持密封件来制造废气净化装置的情况下,通过保持密封件的突出部容易将保持密封件嵌合在一起,因此能够用保持密封件可靠地保持废气处理体。在突出部的大小比宽度IOmmX长度IOmm小的情况下,并且在突出部的大小比宽度200mmX长度200mm大的情况下,在将保持密封件卷绕到废气处理体上时,保持密封件的第I端面与第2端面之间的接触面积少,因此,保持密封件的第I端面与第2端面很难抵接。 其结果,保持密封件很难保持废气处理体。作为构成本发明的保持密封件的无机纤维,不限于含有上述的氧化铝和氧化硅的无机纤维,也可以是含有其他无机化合物的无机纤维。另外,也可以是仅含有氧化铝及氧化硅中的氧化铝的无机纤维,或者是仅含有氧化硅的无机纤维。作为含有氧化铝和氧化硅的无机纤维的成分比例,优选重量比为Al2O3 SiO2 = 60 40 80 20,更优选为 Al2O3 SiO2 = 70 30 74 26。在上述成分比例中,当含有比氧化铝成分比例的优选上限值(Al2O3 SiO2 = 80 20)更多的氧化铝时,容易促进氧化铝-氧化硅的结晶化,从而容易失去无机纤维的柔软性。并且,在上述成分比例中,当氧化硅比氧化硅成分比例的优选下限值(Al2O3 SiO2 =80 20)更少时,无机纤维的刚性不足,很难得到充分的剪切强度。其结果,在废气处理体上的卷绕性下降,保持密封件容易断裂。在仅含有氧化铝及氧化硅中的氧化铝的无机纤维中,除了氧化铝以外,例如还可以含有CaO、MgO、ZrO2等添加剂。在仅含有氧化铝及氧化硅中的氧化硅的无机纤维中,除了氧化硅以外,例如还可以含有CaO、MgO、ZrO2等添加剂。构成本发明的保持密封件的无机纤维的平均纤维长度优选为5mm 150mm,更优选为10mm 80mm。当无机纤维的平均纤维长度小于5mm时,无机纤维的纤维长度过短,因此,无机纤维彼此之间的交织不充分,保持密封件的剪切强度降低。并且,当无机纤维的平均纤维长度超过150_时,无机纤维的纤维长度过长,因此,保持密封件的制造时的无机纤维的处理性下降。其结果,在废气处理体上的卷绕性下降,保持密封件容易断裂。构成本发明的保持密封件的无机纤维的平均纤维直径优选为I μ m 20 μ m,更优选为 3 μ m ~ 10 μ m。当无机纤维的平均纤维直径为I μ m 20 μ m时,充分提高了无机纤维的强度及柔软性,能够提高保持密封件的剪切强度。当无机纤维的平均纤维直径小于I μ m时,无机纤维细而易断,因此无机纤维的拉伸强度不充分。另一方面,当无机纤维的平均纤维直径超过20 μ m时,无机纤维很难弯曲, 因此柔软性不充分。本发明的保持密封件的单位面积重量(每单位面积的重量)没有特别限定,不过, 优选为500g/m2 7000g/m2,更优选为1000g/m2 4000g/m2。当保持密封件的单位面积重量小于500g/m2时,保持密封件的保持力不充分,当保持密封件的单位面积重量超过7000g/ m2时,保持密封件的体积很难降低。因此,在使用这样的保持密封件来制造废气净化装置时,废气处理体容易从外壳上脱落。另外,对于本发明的保持密封件的体密度(将卷绕体压入外壳之前的保持密封件的体密度),也没有特别限定,不过,优选为0. 05g/cm3 0. 30g/cm3。当保持密封件的体密度小于0. 05g/cm3时,无机纤维的结合性变弱,容易剥离无机纤维,因此,很难将保持密封件的形状保持为规定的形状。并且,当保持密封件的体密度超过0. 30g/cm3时,保持密封件变硬,在废气处理体上的卷绕性下降,保持密封件容易断裂。本发明的保持密封件的厚度没有特别限定,不过,优选为3mm 50mm,更优选为 6mm 20_。当保持密封件的厚度小于3mm时,保持密封件的保持力不充分。因此,在使用这样的保持密封件来制造废气净化装置时,废气处理体容易从外壳上脱落。并且,当保持密封件的厚度超过50mm时,保持密封件过厚,因此,在废气处理体上的卷绕性下降,保持密封件容易断裂。在对本发明的保持密封件赋予了粘合剂的情况下,作为对保持密封件赋予粘合剂的方法,例如,可以举出使用喷射器等将含有有机粘合剂等的粘合剂溶液均匀地喷到保持密封件整体上的方法等。作为粘合剂溶液中含有的有机粘合剂,例如,可以举出丙烯系树脂、丙烯橡胶等橡胶、羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合体、苯乙烯树脂等热塑性树脂、环氧树脂等热硬化树脂等。其中,特别优选的是丙烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶。另外,有机粘合剂的配量相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计优选
为O. 5重量% 15重量%。当有机粘合剂的配量相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计小于O. 5 重量%时,有机粘合剂的量过少,无机纤维容易飞散,因此保持密封件的强度容易下降。另一方面,当有机粘合剂的配量相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计超过15重量%时,在将保持密封件用于电加热式废气净化装置的情况下,所排出的废气中因有机粘合剂而排出的有机成分的量增加,因此容易对环境产生负担。 在上述粘合剂溶液中,也可以含有多种上述有机粘合剂。另外,作为上述粘合剂溶液,除了使上述的有机粘合剂分散于水中而得到的胶乳以外,也可以是使上述有机粘合剂溶解于水或有机溶剂中而得到的溶液等。在上述粘合剂溶液中含有无机粘合剂的情况下,作为无机粘合剂,例如可以举出氧化铝溶胶、氧化硅溶胶等。另外,无机粘合剂的配量只要能够使无机纤维彼此结合即可,没有特别限定,不过优选的是,相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计为O. 5重量% 15重量%。当无机粘合剂的配量相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计小于O. 5 重量%时,无机粘合剂的量过少,无机纤维容易飞散,因此保持密封件的强度容易降低。另一方面,当无机粘合剂的配量相对于无机纤维、有机粘合剂和无机粘合剂的合计超过15重量%时,保持密封件过硬,因此保持密封件容易断裂。在对本发明的保持密封件实施了针刺处理的情况下,针刺处理既可以对坯垫整体来实施,也可以对坯垫的一部分来实施。针刺处理可以在对保持密封件赋予粘合剂之前进行,也可以在对保持密封件赋予粘合剂之后进行。例如,可以使用针刺装置来进行针刺处理。针刺装置由以下部分构成支撑坯垫的支撑板;以及针板,其设置在该支撑板的上方,能够在刺入方向(坯垫的厚度方向)上往返移动。在针板上安装有多个针。通过使该针板相对于载置在支撑板上的坯垫进行相对移动,使多个针在坯垫上进行插拔,由此能够使构成坯垫的无机纤维复杂地交织在一起。针刺处理的次数和针数可根据作为目标的体密度和/或单位面积重量等进行变更。作为构成本发明的废气净化装置的保持密封件,只要使用本发明的保持密封件, 则保持密封件的个数没有特别限定,可以是一个保持密封件,也可以是相互结合的多个保持S封件。作为结合多个保持密封件的方法,没有特别限定,例如,可以举出通过缝纫方式将保持密封件彼此缝合的方法、通过粘合带或粘结材料等将保持密封件彼此粘结的方法等。构成本发明的废气净化装置的外壳的材质只要是具有耐热性的金属即可,没有特别限定,具体地讲,可以举出不锈钢、铝、铁等金属类材料。构成本发明的废气净化装置的外壳的形状除了大致圆筒型形状以外,还可以适当地采用蛤壳型形状、缩减型形状等。构成本发明的废气净化装置的废气处理体的形状只要是柱状即可,没有特别限定,除了大致圆柱状以外,例如也可以是大致椭圆柱状或大致棱柱状等任意的形状、大小。作为构成本发明的废气净化装置的废气处理体,可以是由堇青石等构成的、如图5 所示地一体形成的蜂窝构造体,或者是如下这样的蜂窝构造体该蜂窝构造体是隔着主要含有陶瓷的粘结材料层,将由碳化硅等构成的多个柱状的蜂窝烧结体捆扎而成的,该柱状的蜂窝烧结体在长度方向上隔着间隔壁并列设有多个贯穿孔。另外,作为构成废气净化装置的废气处理体,也可以是金属制的废气处理体。在将本发明的废气净化装置作为电加热催化转换器来使用的情况下,关于废气处理体的结构材料,为了使导电率优异,优选采用涂有磷的碳化硅等导电性陶瓷。构成本发明的废气净化装置的废气处理体不限于催化剂载体,例如也可以是这样的蜂窝构造体等该蜂窝构造体隔着蜂窝壁在长度方向上并列设置多个蜂窝,各个蜂窝中的任意一个端部被密封件所密封。此时,废气处理体作为去除废气中含有的PM的过滤器 (DPF)发挥功能。在本发明的废气净化装置中,在构成废气净化装置的废气处理体上载有催化剂的情况下,作为废气处理体所承载的催化剂,例如,可以举出钼、钯、铑等贵金属等。这些催化剂既可以单独使用,也可以共同使用2种以上。另外,作为催化剂,也可以是钾、钠等碱金属、钡等碱土类金属、或氧化铈等金属氧化物等。作为使上述废气处理体承载催化剂的方法,例如,可以举出使废气处理体浸在含有催化剂的溶液中之后进行加热的方法、或者在废气处理体的表面形成由氧化铝膜构成的催化剂承载层而使该氧化铝膜承载催化剂的方法等。作为形成氧化铝膜的方法,例如,可以举出使废气处理体浸在Al (NO3)3等含有铝的金属化合物溶液中进行加热的方法、使废气处理体浸在含有氧化铝粉末的溶液中进行加热的方法等。另外,作为使氧化铝膜承载催化剂的方法,例如,可以举出使形成有氧化铝膜的废气处理体浸在含有贵金属的溶液等中进行加热的方法等。在本发明的保持密封件中,必要的结构要素是至少形成有一个在保持密封件的厚度方向上贯穿的贯穿部。另外,在本发明的废气净化装置以及废气净化装置的制造方法中,必要的结构要素是使用本发明的保持密封件。并且,通过在该必要的结构要素中,适当地组合本发明的第一实施方式 第四实施方式及其他实施方式中详细说明的各种结构 (例如,电极部件和/或传感器的数量及配置、传感器的种类、设置在保持密封件上的突出部的大小、构成保持密封件的无机纤维的组成等),能够得到期望的效果。
权利要求
1.一种保持密封件,该保持密封件包含无机纤维,且为垫状,具有与保持密封件的宽度方向平行的第I端面及第2端面,该保持密封件的特征在于,该保持密封件形成有至少一个在保持密封件的厚度方向上贯穿该保持密封件的贯穿部。
2.根据权利要求I所述的保持密封件,其中,形成有两个以上的所述贯穿部。
3.根据权利要求2所述的保持密封件,其中,在所述两个以上的贯穿部中,一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置、关于保持密封件的长度方向的中心线呈线对称的位置、或者关于保持密封件的中心呈点对称的位置。
4.根据权利要求3所述的保持密封件,其中,所述一组贯穿部形成在关于保持密封件的宽度方向的中心线呈线对称的位置,所述一组贯穿部之间的距离为保持密封件的长度方向的长度的50 %。
5.根据权利要求I 4中任意一项所述的保持密封件,其中,在所述保持密封件的所述第I端面及所述第2端面上,分别设置有由至少一个突出部构成的阶差。
6.根据权利要求5所述的保持密封件,其中,所述保持密封件的贯穿部形成在所述保持密封件的突出部以外的部分处。
7.根据权利要求I 6中任意一项所述的保持密封件,其中,所述保持密封件的贯穿部形成为相对于保持密封件的厚度方向倾斜。
8.一种废气净化装置,该废气净化装置具有具有孔的外壳;废气处理体,其收容在所述外壳中;以及保持密封件,其卷绕在所述废气处理体的周围,且配置在所述废气处理体与所述外壳之间,该废气净化装置的特征在于,所述保持密封件是权利要求I 7中任意一项所述的保持密封件,卷绕在所述废气处理体的周围的所述保持密封件的贯穿部的位置与所述外壳的孔的位置一致。
9.根据权利要求8所述的废气净化装置,其中,所述废气净化装置还具有电极部件和/或传感器,该电极部件和/或传感器与所述废气处理体连接,穿过所述保持密封件、且贯穿所述外壳,所述电极部件和/或传感器被配置在所述保持密封件的贯穿部及所述外壳的孔中。
10.根据权利要求9所述的废气净化装置,其中,所述废气净化装置是通过包含如下步骤的制造方法制造的收容步骤,将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体收容到所述外壳中; 位置调整步骤,使卷绕在所述废气处理体的周围的保持密封件的贯穿部的位置对准于所述外壳的孔的位置;以及配置步骤,以与所述废气处理体连接、并穿过所述保持密封件、且贯穿所述外壳的方式,配置电极部件和/或传感器,在所述收容步骤中,将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体压入到所述外壳的内部,或者,在将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体插入到所述外壳的内部之后,使所述外壳缩径,在所述配置步骤中,将所述电极部件和/或传感器配置到所述保持密封件的贯穿部及所述外壳的孔中。
11.一种废气净化装置的制造方法,该废气净化装置具有具有孔的外壳;废气处理体,其收容在所述外壳中;以及保持密封件,其卷绕在所述废气处理体的周围,且配置在所述废气处理体与所述外壳之间,该制造方法的特征在于,包括如下的位置调整步骤使用权利要求I 7中任意一项所述的保持密封件作为所述保持密封件,使卷绕在所述废气处理体的周围的保持密封件的贯穿部的位置对准于所述外壳的孔的位置。
12.根据权利要求11所述的废气净化装置的制造方法,其中,作为所述位置调整步骤之后的步骤,还包含配置步骤以与所述废气处理体连接、并穿过所述保持密封件、且贯穿所述外壳的方式,配置电极部件和/或传感器,在所述配置步骤中,将所述电极部件和/或传感器配置到所述保持密封件的贯穿部及所述外壳的孔中。
13.根据权利要求11或12所述的废气净化装置的制造方法,其中,作为所述位置调整步骤之前的步骤,还包含收容步骤将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体收容到所述外壳中,在所述收容步骤中,将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体压入到所述外壳的内部,或者,在将周围卷绕着所述保持密封件的所述废气处理体插入到所述外壳的内部之后,使所述外壳缩径。
全文摘要
本发明提供容易配置电极部件和/或传感器的保持密封件、废气净化装置以及废气净化装置的制造方法。该保持密封件包含无机纤维,且为垫状,具有与保持密封件的宽度方向平行的第1端面及第2端面,该保持密封件的特征在于,该保持密封件形成有至少一个在保持密封件的厚度方向上贯穿该保持密封件的贯穿部。
文档编号F01N3/28GK102606262SQ201210017558
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年1月20日
发明者冈部隆彦, 安藤寿 申请人:揖斐电株式会社
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