[发明专利]催化式排气净化器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化式排气净化器及其制造方法，催化式排气净化器用保持密封部件。

背景技术

近年来，作为车辆用，特别是机动车的动力源，以汽油、轻油为燃料的内燃机构使用了百年以上。但是，问题在于内燃机构所产生的排气对健康、环境造成危害。于是，人们提出了去除排气中包含的CO、Nox、PM的各种排气净化用催化式排气净化器。该排气净化用催化式排气净化器包括催化剂载体，覆盖该催化剂载体的外周的金属制壳体，设置于催化剂载体与金属制壳体之间的间隙中的保持密封部件。该催化剂载体采用蜂窝状的堇青石载体，白金等的催化剂载持于该堇青石载体上。

在最近，人们开展作为不以石油为动力源的绿色动力源的燃料电池的研究。在燃料电池中，氧和氢发生反应，将出现水时所获得的电用作动力源。氧从空气中获得，与此相反，氢通过对甲醇、汽油进行改性的方式而获得。甲醇通过催化剂反应，由氢改性。同样在燃料电池中，采用燃料电池用催化式排气净化器，该燃料电池用催化式排气净化器包括催化剂载体，覆盖催化剂外周的金属壳体，设置于催化剂载体和金属制外壳之间的间隙内的保持密封部件。催化剂载体采用蜂窝状的堇青石载体，铜系的催化剂载持于该堇青石载体上。

下面对催化剂载体的制造方法进行描述。

首先，对由陶瓷纤维形成的垫材料20进行冲压，由此，制作具有图20所示的那样的保持密封部件21。该保持密封部件21包括凸状接合部22，该凸状接合部22形成于纵向的第一端缘；凹状接合部23，该凹状接合部23形成于第二端缘。该保持密封部件21的长度比催化剂载体24的圆周长度稍短，其宽度基本上等于催化剂载体24的厚度。

接着，将保持密封部件21卷绕于催化剂载体24的外周面24a上。此时，采用乙烯树脂等的有机胶带25，在多个部位，将保持密封部件21的两个端缘固定(参照图21)。此时，凸状接合部22与凹状接合部23相互接合。

然后，在预先分割为两个部分的金属制壳体中，设置卷绕有保持密封部件21的催化剂载体24，通过金属制壳体，夹持催化剂载体24。这样，便形成催化式排气净化器。该制造方法称为“罐装方式”。除了罐装方式以外，还有压入方式，卷边方式等的装配方法。

但是，在制作图20的保持密封部件21时，为了形成凹凸部分，必须要求采用冲压模具的冲压作业，由此作业性变差。另外，在进行垫材料20的冲压的场合，产生材料损失，这样，制造成本增加。

还有，在改变催化剂载体24的尺寸、截面形状的场合，必须对应于该变化，改变保持密封部件21的冲压形状，这样，保持密封部件2 1的广泛应用性降低。另外，必须要求采用专门的冲压模具也是制造成本增加的原因。

此外，如果将保持密封部件21填充于金属制壳体内时的密度较低，则催化剂载体24容易晃动，破损，或气体容易从密封部分泄漏。因此，为了消除这样的问题，必须通过采用在整体上较厚的保持密封部件21等方式，增加填充密度。但是，在此场合，压入、罐装等的装配作业困难，难于制造催化式排气净化器。

供给催化式排气净化器的排气为数百摄氏度以上的高温，容易产生脉冲压力。因此，特别是容易受到排气影响的保持密封部件的气体流入端逐渐地受到风蚀，保持密封部件的性能退化。其结果是，在较短的期间，保持密封部件的载体保持性降低，催化剂载体容易晃动，破损，或气体容易从密封部分泄漏。即，在过去，保持密封部件不具有足够的耐久性。

另外，作为防止风蚀，改善保持密封部件的耐久性的方法，人们提出有比如，采用通过下述方式制作的保持密封部件的方式，该方式为：将无机粘接剂浸渍于由陶瓷纤维形成的垫材料整体中，对垫材料进行烧结。

但是，在进行浸渍，烧结的上述已有技术中，不仅保持密封部件的制作成本增加，而且保持密封部件的柔性受到损失，这样难于进行装配作业。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种价格较低，可简单地制造的催化式排气净化器。

本发明的第二目的在于提供一种催化式排气净化器，该催化式排气净化器的载体保持性和密封性优良，并且制造简单。

本发明的第三目的在于提供一种耐久性优良的催化式排气净化器。