[发明专利]片材及其制造方法、废气处理装置及其制造方法以及消音装置

说明书

本申请是分案申请，其原申请的申请号为200810005323.4，申请日为2008年1月28日，发明名称为“片材及其制造方法、废气处理装置及其制造方法以及消音装置”。

技术领域

本发明涉及一种含有无机纤维的、具有与厚度方向垂直的第一和第二表面的片材、该片材的制造方法、将该片材作为支撑用密封材以及/或者绝热材的废气处理装置及其制造方法。另外，本发明还涉及一种将该片材作为吸音材的消音装置。

背景技术

汽车的数量在进入本世纪后飞跃增长，与此同时，汽车内燃机排出的废气量也在急剧增大。特别是柴油发动机废气中含有的各种物质，已经成为引起污染的原因，目前，正对世界环境产生严重的影响。

在这样的情况下，已经提案了很多种废气处理装置，并且已被实用化。一般的废气处理装置是在连接至发动机排气歧管的排气管的中途设置例如由金属等构成的箱体，其中配置废气处理体，该废气处理体具有由格子壁划分的、大多数在较长方向上延伸的格子。作为废气处理体的一个例子有触媒载体以及柴油微粒过滤器(DPF)等的排气过滤器。例如，如果是DPF，每一个格子的一端被密封为相间的方格状，废气通过各格子在从废气处理体被排出之前，微粒被格子壁所捕捉，这样，就可以从废气中除去微粒。废气处理体的构成材料有金属、合金，还有陶瓷等。作为由陶瓷构成的废气处理体的代表例子，堇青石(cordierite)制的蜂窝过滤器已经广为熟知。最近，从耐热性、机械强度、化学稳定性等观点出发，多孔质碳化硅烧结体也已经作为废气处理体的材料来使用。

一般来说，上述废气处理体和箱体之间设置有支撑用密封材。支撑用密封材用来防止车辆行走时等产生的、由于废气处理体和箱体内表面的接触而引起的损伤，另外，还用来防止废气未经处理就从箱体和废气处理体之间的缝隙发生泄露。另外，支撑用密封材还可以起到防止由于废气的排出压力而引起的废气处理体位置偏移的作用。另外，废气处理体因为要维持其反应性，所以需要保持高温，这就要求支撑用密封材还要具有绝热性能。作为能够满足这些条件的部品是由氧化铝系纤维等无机纤维构成的片材，目前为止，由“针刺(needling)处理法”、“抄造(papermaking)法”等方法制成的各种各样的片材正在作为支撑用密封材而被广泛地应用(例如，参考专利文件“特开昭第60-88162号公报”)。

另外，支撑用密封材是被卷绕在废气处理体的除了开口面之外的外表面的至少一部分上，例如，将其两端的把持结合部嵌合在一起，再用胶带等与废气处理体固定成一体来使用。之后，将这个一体化的部品设置在箱体内，构成废气处理装置。

但是，在废气的高温高压化进行中，由以下理由可知，支撑用密封材还需要进一部提高其绝热性。(1)需要防止从废气处理体传递至箱体的热量使箱体膨胀、以及、由此产生的箱体和废气处理体之间的间隔增大而导致的支撑用密封材的支撑力降低；(2)需要防止由于箱体外面连接的附属品(计测部品等)发热而导致的劣化；(3)需要提高废气处理体为DPF时实施的再生处理(即：对捕捉的微粒进行高温燃烧，使使用完的DPF可以被再利用的处理)的效率等。

因此，由于需要进一步提高支撑用密封材的绝热性，所以就可以想到将废气处理体和箱体之间的间隔设计成比现有技术更宽，将支撑用密封材制成更厚。但是，将这样的比较厚的支撑用密封材卷绕在废气处理体上时，支撑用密封材中就产生了比现有技术的周长差(外周长和内周长的差)还大的周长差。所以，在支撑用密封材的内周侧的表面(与废气处理体相接触那一侧的表面)上容易产生如图1所示“大褶皱”310。组装废气处理装置时，如果存在很多这样的“大褶皱”310，因为卷绕了支撑用密封材24A(也称片材30A)的废气处理体20的最大直径φ比期望值P(支撑用密封材的厚度为t1，废气处理体的直径为t2时，P＝2×t1+t2)要大，所以就产生了不易于将卷绕了支撑用密封材的废气处理体安装至箱体内的问题。另外，即使假设这样的废气处理体已被安装在箱体内，在这种状态下，在由于“大褶皱”310而产生的支撑用密封材的外周侧的突起部分320上，也会发生压缩应力局部集中、该处的无机纤维折断、支撑用密封材的支撑力降低的问题。

另外，上述问题也不仅局限于具有触媒载体或者DPF的废气处理装置中。例如，在两轮摩托车或者四轮汽车用的消声器那样的消音装置中也会产生同样的问题。

发明内容