[发明专利]排气净化设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气净化设备，该排气净化设备包括承载金属催化剂并借助于缓冲构件而包含在圆筒状容器中的蜂窝状催化剂构件。

背景技术

用于净化从车辆发动机等排出的排气的排气净化设备通常包括固定在圆筒状金属容器（由不锈钢制成）并适合于安装在车辆的消声器或排气管中的承载诸如铂、铑、钯等贵金属催化剂的蜂窝状催化剂构件（催化剂载体）。近年来，主要使用金属或陶瓷的蜂窝状催化剂构件作为排气净化设备的蜂窝状结构。

具体地说，当使用具有蜂窝状结构的陶瓷蜂窝状催化剂构件时，由于陶瓷的热膨胀系数与不锈钢相比极其小，因此在蜂窝状催化剂构件和不锈钢容器的接触表面之间将产生热应力。为了抑制上述热应力的产生，已经提出这样的排气净化设备，其中借助于缓冲构件将陶瓷蜂窝状催化剂构件压配合到不锈钢的金属容器内（例如参见专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]：日本特开平第02-43955号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在现有技术的排气净化设备中，担心在车辆运行过程中当从车辆车身向排气净化设备施加猛烈振动时蜂窝状催化剂构件将在压配合方向上（蜂窝状催化剂构件的轴向方向上）相对于缓冲构件移位。即，由于陶瓷蜂窝状催化剂构件通常具有较小的表面粗糙度而相对于缓冲构件的摩擦阻力较小，因此担心当向蜂窝状催化剂构件和缓冲构件施加猛烈振动时蜂窝状催化剂构件的位置将相对于缓冲构件移位。

因而，必须通过缓冲构件向蜂窝状催化剂构件施加大径向压力以便使得催化剂不因为车辆引起的猛烈振动而相对于缓冲构件移位来解决上述问题。然而，在这种情况下存在的问题是，蜂窝状催化剂构件应该具有足以承受缓冲构件施加的大径向压力的高强度，并且将蜂窝状催化剂构件压配合到容器内的操作将变得困难。

因此，本发明的目的是提供一种排气净化设备，即使在车辆运行过程中向该排气净化设备施加猛烈振动，该排气净化系统也能够防止蜂窝状催化剂构件的位置相对于缓冲构件而移位，而不用增大缓冲构件施加至蜂窝状催化剂构件的径向压力。

解决问题的技术手段

为了实现上述目的，根据第一方面的发明，提供了一种排气净化设备，该排气净化设备包括承载金属催化剂并借助于缓冲构件而容纳在圆筒状容器中的蜂窝状催化剂构件，其特征在于，所述催化剂构件由通过湿式抄纸法（wet-paper-making method）制作并通过压配合到所述缓冲构件内而固定至该缓冲构件的片状催化剂结构形成。

第二方面的发明是第一方面的排气净化设备，其中所述蜂窝状催化剂构件的与所述缓冲构件接触的接触表面具有与所述蜂窝状催化构件压配合到所述缓冲构件内的压配合方向基本正交的纤维流取向。

第三方面的发明是第二方面的排气净化设备，其中所述蜂窝状催化剂构件是通过对利用所述湿式抄纸法从凝聚物制成的片状催化剂结构进行烘焙而形成的，所述凝聚物是通过向由混合有预定纤维和粘合剂的预定量水形成的浆液添加凝聚剂获得的，并且其中所述纤维流取向是在所述片状催化剂结构的湿式抄纸过程期间形成的。

第四方面的发明是第三方面的排气净化设备，其中所述蜂窝状催化剂构件具有通过将波纹状的片状催化剂结构粘结到平坦的片状催化剂结构的至少一个表面上然后将它们卷成卷而形成的蜂窝状结构。

本发明的效果

根据第一方面的发明，由于催化剂结构构件由通过湿式抄纸法制作并通过压配合到缓冲构件内而固定至该缓冲构件的片状催化剂结构形成，因此即使在车辆运行过程中向排气净化设备施加猛烈振动也可以防止蜂窝状催化剂构件相对于缓冲构件的位置偏移，而且不用增大缓冲构件施加至蜂窝状催化剂构件的径向压力。

根据第二方面的发明，由于蜂窝状催化剂构件的与缓冲构件接触的接触表面具有与蜂窝状催化构件压配合到缓冲构件内的压配合方向基本正交的纤维流取向，因此可以增大蜂窝状催化剂构件和缓冲构件之间在压配合方向上的摩擦阻力，并因而即使在车辆运行过程中向排气净化设备施加猛烈振动也可以防止蜂窝状催化剂构件相对于缓冲构件的位置偏移，而且不用增大缓冲构件施加至蜂窝状催化剂构件的径向压力。