JPH0481488A - ガスシール部材の製造方法 - Google Patents
ガスシール部材の製造方法Info
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- JPH0481488A JPH0481488A JP2196602A JP19660290A JPH0481488A JP H0481488 A JPH0481488 A JP H0481488A JP 2196602 A JP2196602 A JP 2196602A JP 19660290 A JP19660290 A JP 19660290A JP H0481488 A JPH0481488 A JP H0481488A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はガス 石油の未燃焼混合気を触媒燃焼するガス
シール部材の製造方法に関すム従来の技術 従来のガスシール部材は耐熱性無機繊維をシート状 フ
ェルト状またはブランケット状に加工しこれらを使用し
たい場所に圧縮した状態で挟み込んで使用してい島 し
かし これでは燃焼体とそれを保持する枠体との隙間を
充分にガスシールすることが困難であった そのため燃焼装置の一つである触媒燃焼装置では高濃度
の未燃焼混合気をハニカム形状の燃焼体に供給し燃焼さ
せも そのときに燃焼体とそれを保持する枠体の隙間の
シール部かられずかなガス漏れが生じて耘 未燃焼ガス
は著しい臭気を発生すそこで燃焼体とそれを保持する枠
体との隙間には充分な注意を払う必要があり、従来の無
機繊維シール部材て そのシール性を改善するためには
ガスシール部材のかさ密度を大きくし ち密にしなけれ
ばらなかった 発明が解決しようとする課題 しかし 従来のガスシール部材において、そのかさ密度
を大きくしち密にするとガスシール部材のクツション性
が失われてくａ その結果 燃焼状態で高温になった燃焼体と枠体とはと
もに膨張する力丈 熱膨張に差がある場合（一般には枠
体は金入 燃焼体はセラミックであり、枠体の方が燃焼
体よりも熱膨張係数が大きい）にはクツション性の失わ
れたシール部材では隙間ができ、未燃焼ガスがスリップ
し易く、これを従来のガスシール部材で防止しようとす
ることは困難であった 本発明は上記のような従来の課題を解決するもの玄 米
燃焼ガスを触媒燃焼し 適度のクツション性を有するガ
スシール部材の製造方法の提供を目的とすも 課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明のガスシール部材の
製造方法ζよ 耐熱性無機繊維からなるシートまたはフ
ェルトに水溶性高分子と希土類金属塩を含む水溶液を含
浸し その後乾燥、 熱分解して希土類金属酸化物をシ
ートまたはフェルト中に分散担持させ、さらにその後白
金族系金属を担持させも 作用 本発明は上記した構成により、無機繊維に希土類金属酸
化物が均一に分散担持され 熱劣化が少なく、適度のク
ツション性を有するガスシール部材が得られも 実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
シール部材の製造方法に関すム従来の技術 従来のガスシール部材は耐熱性無機繊維をシート状 フ
ェルト状またはブランケット状に加工しこれらを使用し
たい場所に圧縮した状態で挟み込んで使用してい島 し
かし これでは燃焼体とそれを保持する枠体との隙間を
充分にガスシールすることが困難であった そのため燃焼装置の一つである触媒燃焼装置では高濃度
の未燃焼混合気をハニカム形状の燃焼体に供給し燃焼さ
せも そのときに燃焼体とそれを保持する枠体の隙間の
シール部かられずかなガス漏れが生じて耘 未燃焼ガス
は著しい臭気を発生すそこで燃焼体とそれを保持する枠
体との隙間には充分な注意を払う必要があり、従来の無
機繊維シール部材て そのシール性を改善するためには
ガスシール部材のかさ密度を大きくし ち密にしなけれ
ばらなかった 発明が解決しようとする課題 しかし 従来のガスシール部材において、そのかさ密度
を大きくしち密にするとガスシール部材のクツション性
が失われてくａ その結果 燃焼状態で高温になった燃焼体と枠体とはと
もに膨張する力丈 熱膨張に差がある場合（一般には枠
体は金入 燃焼体はセラミックであり、枠体の方が燃焼
体よりも熱膨張係数が大きい）にはクツション性の失わ
れたシール部材では隙間ができ、未燃焼ガスがスリップ
し易く、これを従来のガスシール部材で防止しようとす
ることは困難であった 本発明は上記のような従来の課題を解決するもの玄 米
燃焼ガスを触媒燃焼し 適度のクツション性を有するガ
スシール部材の製造方法の提供を目的とすも 課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明のガスシール部材の
製造方法ζよ 耐熱性無機繊維からなるシートまたはフ
ェルトに水溶性高分子と希土類金属塩を含む水溶液を含
浸し その後乾燥、 熱分解して希土類金属酸化物をシ
ートまたはフェルト中に分散担持させ、さらにその後白
金族系金属を担持させも 作用 本発明は上記した構成により、無機繊維に希土類金属酸
化物が均一に分散担持され 熱劣化が少なく、適度のク
ツション性を有するガスシール部材が得られも 実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
アルミナ ７０ｗｔ販 シリカ ３０ｗｔ翅繊維長繊維
長０ｍ爪 繊維径 約３μｍのアルミナシリカの無機繊
維からなる厚み８ｍｍのフェルト（かさ密度 ０． １
８ｇ／ｃｃ）に水溶性高分子としてポリエチレングリコ
ール（分子量 約２００００）１０ｗｔ％と希土類金属
塩として０゜１モル硝酸セリウムを含む水溶液を含浸後
、 ８０℃で１時間転速 ５００℃で３０分間熱処理し
て酸化セリウムをアルミナシリカ繊維に対して１８ｗｔ
％分散担持させ丸 その後このガスシール部材を塩化白
金酸の水溶液に浸漬し 乾燥 熱処理を行ｔ＼ 白金を
０．１ｗｔ％担持し九 本実施例で得られたガスシー
ル部材１を第１図のような触媒燃焼装置に使用し シー
ル部での炭化水素の漏れをシール部から１ｃｍ離れたと
ころに２ｍｍφのノズルを設は測定することにより評価
し九触媒燃焼装置は空燃比をｍ＝１．７０とし 燃焼体
２に６ ｋｃａｌ・ｈ／ｃｍ２の燃焼負荷をかけ、燃焼
体２を約８００℃に加熱し丸 な抵 第１図において、
３は燃焼体２を保持する枠恢 ４は燃料ガス供給ａ ５
は送風ａ ６は予混合気室 ７は排出部であム また ガスシール部材寿命試験として上記燃焼状態を１
時間続けた後消火し ３０分間冷却する工程を１サイク
ルとり、、２０００サイクル後に再度上記燃焼状態での
ガスシール性を評価し九比較例１ 実施例１のガスシール部材に代えてアルミナシリカ繊維
のみからなる厚み８ｍｍのフェルトを比較例１としな 比較例２ 比較例１のガスシール部材を塩化白金酸の水溶液に浸漬
し 転速 熱処理を行〜＼ 白金を０． １ｗｔ％担持
したガスシール部材を比較例２とした比較例３ 実施例１において、ポリエチレングリコールを添加しな
い硝酸セリウム水溶液を使用して酸化セリウムをアルミ
ナシリカ繊維に対して１８ｗｔ％分散担持させた その
後、塩化白金酸の水溶液に浸漬し 転速 熱処理を行１
．Ｘ、白金を０．１ｗｔ％担持したガスシール部材を比
較例３としへ比較例１、比較例２、比較例３で得られた
ガスシール部材のシール性も実施例１と同様な条件で測
定し九 実施例１、比較例１、比較例２、比較例３について初期
と２０００サイクル後の結果を表１に示す。
長０ｍ爪 繊維径 約３μｍのアルミナシリカの無機繊
維からなる厚み８ｍｍのフェルト（かさ密度 ０． １
８ｇ／ｃｃ）に水溶性高分子としてポリエチレングリコ
ール（分子量 約２００００）１０ｗｔ％と希土類金属
塩として０゜１モル硝酸セリウムを含む水溶液を含浸後
、 ８０℃で１時間転速 ５００℃で３０分間熱処理し
て酸化セリウムをアルミナシリカ繊維に対して１８ｗｔ
％分散担持させ丸 その後このガスシール部材を塩化白
金酸の水溶液に浸漬し 乾燥 熱処理を行ｔ＼ 白金を
０．１ｗｔ％担持し九 本実施例で得られたガスシー
ル部材１を第１図のような触媒燃焼装置に使用し シー
ル部での炭化水素の漏れをシール部から１ｃｍ離れたと
ころに２ｍｍφのノズルを設は測定することにより評価
し九触媒燃焼装置は空燃比をｍ＝１．７０とし 燃焼体
２に６ ｋｃａｌ・ｈ／ｃｍ２の燃焼負荷をかけ、燃焼
体２を約８００℃に加熱し丸 な抵 第１図において、
３は燃焼体２を保持する枠恢 ４は燃料ガス供給ａ ５
は送風ａ ６は予混合気室 ７は排出部であム また ガスシール部材寿命試験として上記燃焼状態を１
時間続けた後消火し ３０分間冷却する工程を１サイク
ルとり、、２０００サイクル後に再度上記燃焼状態での
ガスシール性を評価し九比較例１ 実施例１のガスシール部材に代えてアルミナシリカ繊維
のみからなる厚み８ｍｍのフェルトを比較例１としな 比較例２ 比較例１のガスシール部材を塩化白金酸の水溶液に浸漬
し 転速 熱処理を行〜＼ 白金を０． １ｗｔ％担持
したガスシール部材を比較例２とした比較例３ 実施例１において、ポリエチレングリコールを添加しな
い硝酸セリウム水溶液を使用して酸化セリウムをアルミ
ナシリカ繊維に対して１８ｗｔ％分散担持させた その
後、塩化白金酸の水溶液に浸漬し 転速 熱処理を行１
．Ｘ、白金を０．１ｗｔ％担持したガスシール部材を比
較例３としへ比較例１、比較例２、比較例３で得られた
ガスシール部材のシール性も実施例１と同様な条件で測
定し九 実施例１、比較例１、比較例２、比較例３について初期
と２０００サイクル後の結果を表１に示す。
表１
この結果 本実施例によるガスシール部材は優れたガス
シール性を示していム すなわ板 比較例１では最初か
ら充分なガスのシールを行うことができなかった また
比較例２では初期においては優れたガスシール性を示
した力丈 その後に熱劣化が進収 シール部材に担持さ
れた触媒金属が浄化効果を発揮できなくなった また
比較例３は本実施例とほぼ同等レベルのガスシール性を
示し丸 しかし 本実施例と比較例３のガスシール部材
に対して厚み８ｍｍの断面方向に酸化セリウムの分散状
態を分析すると、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）に示すよ
うに比較例３では酸化セリウムの分布にかなりむらがあ
り、表面側に比べて中心部における担持量が少なくなっ
ているのに対し本実施例ではほぼ均一な担持状態となっ
ていた その結果 ガスシール部材の寿命試験において
本実施例の方が比較例３よりも優れた性能を示したここ
て ガスシール部材中での酸化セリウム分布を均一にす
るため添加するポリエチレングリコールの量は水溶液中
に約２〜１５ｗｔ％である時有効であっな そして、使
用するポリエチレングリコールの分子量が大きい時（分
子量 約６００００）は少量で約２〜ｅｗｔ％程度、分
子量が小さい時（分子量 約８０００）は約１０〜１５
ｗｔ％程度が好まし賎 実施例２ 実施例１で使用したのと同じアルミナシリカ繊維フェル
トに水溶性高分子としてポリエチレングリコール（分子
量 約２００００）を１０ｗｔ翅希土類金属塩として硝
酸セリウムを０．０２〜０゜４モルを含む水溶液を含浸
［８０℃で１時間転速 ５００℃で３０分間熱処理し
酸化セリウムを分散担持させ丸 その免 そのガスシー
ル部材を塩化白金酸の水溶液に浸饗 転速 熱処理を行
ｔ、Ｘ 白金を０．１ｗｔ％担持した 得られたガス
シール部材のシール性は実施例１と同様の条件で測定し
九 また ガスシール部材のクツション性（復元性）につい
て４１ 部材をＩｃｍ”に切り出し プレスで１０ｋ
ｇ／ｃｍ”の荷重をかけた後の復元率で評価し九 ここで復元率（％）＝（荷重後の厚み）／（荷重前の厚
み）であム その結果を表２に示す。
シール性を示していム すなわ板 比較例１では最初か
ら充分なガスのシールを行うことができなかった また
比較例２では初期においては優れたガスシール性を示
した力丈 その後に熱劣化が進収 シール部材に担持さ
れた触媒金属が浄化効果を発揮できなくなった また
比較例３は本実施例とほぼ同等レベルのガスシール性を
示し丸 しかし 本実施例と比較例３のガスシール部材
に対して厚み８ｍｍの断面方向に酸化セリウムの分散状
態を分析すると、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）に示すよ
うに比較例３では酸化セリウムの分布にかなりむらがあ
り、表面側に比べて中心部における担持量が少なくなっ
ているのに対し本実施例ではほぼ均一な担持状態となっ
ていた その結果 ガスシール部材の寿命試験において
本実施例の方が比較例３よりも優れた性能を示したここ
て ガスシール部材中での酸化セリウム分布を均一にす
るため添加するポリエチレングリコールの量は水溶液中
に約２〜１５ｗｔ％である時有効であっな そして、使
用するポリエチレングリコールの分子量が大きい時（分
子量 約６００００）は少量で約２〜ｅｗｔ％程度、分
子量が小さい時（分子量 約８０００）は約１０〜１５
ｗｔ％程度が好まし賎 実施例２ 実施例１で使用したのと同じアルミナシリカ繊維フェル
トに水溶性高分子としてポリエチレングリコール（分子
量 約２００００）を１０ｗｔ翅希土類金属塩として硝
酸セリウムを０．０２〜０゜４モルを含む水溶液を含浸
［８０℃で１時間転速 ５００℃で３０分間熱処理し
酸化セリウムを分散担持させ丸 その免 そのガスシー
ル部材を塩化白金酸の水溶液に浸饗 転速 熱処理を行
ｔ、Ｘ 白金を０．１ｗｔ％担持した 得られたガス
シール部材のシール性は実施例１と同様の条件で測定し
九 また ガスシール部材のクツション性（復元性）につい
て４１ 部材をＩｃｍ”に切り出し プレスで１０ｋ
ｇ／ｃｍ”の荷重をかけた後の復元率で評価し九 ここで復元率（％）＝（荷重後の厚み）／（荷重前の厚
み）であム その結果を表２に示す。
実施例３
かさ密度 ０． ２９ｇ／ｃｃ、 厚み８ｍｍのアル
ミナシリカ繊維フェルトに水溶性高分子としてポリエチ
レングリコール（分子量 約２００００）１０ｗｔ％
希土類金属塩として硝酸セリウムを０、０２〜０．２
０モル含む水溶液を含浸機 ８０℃で１時間乾燥 ５０
０℃で３０分間熱処理し酸化セリウムを分散担持させた
その徽 それぞれのガスシール部材を塩化白金酸の水
溶液に浸漬し 転速 熱処理を行（＼ 白金を０．１ｗ
ｔ％担持しｔも 得られたガスシール部材のシール性
は実施例１と同様な条件で測定し九 それらの結果を表
３に示す。
ミナシリカ繊維フェルトに水溶性高分子としてポリエチ
レングリコール（分子量 約２００００）１０ｗｔ％
希土類金属塩として硝酸セリウムを０、０２〜０．２
０モル含む水溶液を含浸機 ８０℃で１時間乾燥 ５０
０℃で３０分間熱処理し酸化セリウムを分散担持させた
その徽 それぞれのガスシール部材を塩化白金酸の水
溶液に浸漬し 転速 熱処理を行（＼ 白金を０．１ｗ
ｔ％担持しｔも 得られたガスシール部材のシール性
は実施例１と同様な条件で測定し九 それらの結果を表
３に示す。
（以下余白）
実施例４
かさ密度０．４ｇ／ｃｃ、 厚み８ｍｍ（７）フルミ
ナシリカ繊維フェルトに水溶性高分子として ポリエチ
レングリコール（分子量的２００００）１０ｗｔ％と希
土類金属塩として硝酸セリウム含む水溶液を含浸機 ８
０℃で１時間乾燥 ５００℃で３０分間熱処理し 酸化
セリウムを分散担持させた その後塩化白金酸の水溶液
に浸漬し 転速熱処理を行１．％ 白金を０．１ｗｔ
％担持したガスシール部材を実施例１と同様な条件でガ
スシール性を測定し九 それらの結果を表４に示す。
ナシリカ繊維フェルトに水溶性高分子として ポリエチ
レングリコール（分子量的２００００）１０ｗｔ％と希
土類金属塩として硝酸セリウム含む水溶液を含浸機 ８
０℃で１時間乾燥 ５００℃で３０分間熱処理し 酸化
セリウムを分散担持させた その後塩化白金酸の水溶液
に浸漬し 転速熱処理を行１．％ 白金を０．１ｗｔ
％担持したガスシール部材を実施例１と同様な条件でガ
スシール性を測定し九 それらの結果を表４に示す。
表２、表３、表４の結果か収 ガラスシール部材として
はアルミナシリカ繊維に酸化セリウムを担持し 比表面
積２ｍ２／ｇ以上の時優れたシール性を示すことがわか
った しかし 担持する酸化セリウムが多くなると、ガ
スシール部材のクツション性（復元性）は急激に悪くな
り、触媒燃焼装置で燃詭 消火を繰り返した時燃焼体と
シール部材またはシール部材と枠体との間に隙間ができ
易くなり、初期においては優れた性能を示しているにも
かかわらず、寿命試験後にはガス漏れが生じた したが
って、本発明におけるガスシール部材のかさ密度は０．
１５〜０． ５０ｇ／ｃｃの範囲にするのが好まし鶏
ここで、かさ密度０．１５ｇ／ｃｃはガスシール部材の
強度を考慮した値であり、 これ以下のものでは充分な
強度がなく、使用に耐えな（ち な耘 本発明で使用する耐熱性無機繊維からなるシート
またはフェルトと（よ アルミナシリカ繊観 炭化珪素
繊観 窒化珪素繊維などの耐熱性を有する無機繊維から
なるものであればよい力（コストの観点から考え 現在
広い用途で使われているアルミナシリカ繊維がもっとも
好まししも またその組成としてはアルミナ４０〜９５
ｗｔ％ シリカ５〜６０ｗｔ％のものが好ましｔ〜 そ
の理由は耐熱性を考慮するならばアルミナ分を多くする
ことが好ましいのである力丈 アルミナ分を多くし過ぎ
ると繊維が脆くなってくるためである。またガスシール
部材のクツション法 機械的強度を考慮すると、繊維長
５０ｍｍ以五 繊維径５μｍ以下の繊維からなゑ かさ
密度０．１５〜０．４０ｇ ／ ｃ ｃ程度のシートま
たはフェルトを使用して希土類金属酸化物の担持を行う
ことが好ましｌ、％発明の効果 以上のように本発明によれ（Ｌ 次の効果が得られも （１）未燃焼ガスを触媒燃焼し 適度のクツション性を
有するガスシール部材が得られも （２）燃焼体と
それを保持する枠体との隙間のガスシール部材より漏れ
る未燃焼成分を完全に防止できる燃焼装置が得えられ也
特に高濃度の未燃焼成分を含む触媒燃焼装置では本発
明の効果が著しく〜
はアルミナシリカ繊維に酸化セリウムを担持し 比表面
積２ｍ２／ｇ以上の時優れたシール性を示すことがわか
った しかし 担持する酸化セリウムが多くなると、ガ
スシール部材のクツション性（復元性）は急激に悪くな
り、触媒燃焼装置で燃詭 消火を繰り返した時燃焼体と
シール部材またはシール部材と枠体との間に隙間ができ
易くなり、初期においては優れた性能を示しているにも
かかわらず、寿命試験後にはガス漏れが生じた したが
って、本発明におけるガスシール部材のかさ密度は０．
１５〜０． ５０ｇ／ｃｃの範囲にするのが好まし鶏
ここで、かさ密度０．１５ｇ／ｃｃはガスシール部材の
強度を考慮した値であり、 これ以下のものでは充分な
強度がなく、使用に耐えな（ち な耘 本発明で使用する耐熱性無機繊維からなるシート
またはフェルトと（よ アルミナシリカ繊観 炭化珪素
繊観 窒化珪素繊維などの耐熱性を有する無機繊維から
なるものであればよい力（コストの観点から考え 現在
広い用途で使われているアルミナシリカ繊維がもっとも
好まししも またその組成としてはアルミナ４０〜９５
ｗｔ％ シリカ５〜６０ｗｔ％のものが好ましｔ〜 そ
の理由は耐熱性を考慮するならばアルミナ分を多くする
ことが好ましいのである力丈 アルミナ分を多くし過ぎ
ると繊維が脆くなってくるためである。またガスシール
部材のクツション法 機械的強度を考慮すると、繊維長
５０ｍｍ以五 繊維径５μｍ以下の繊維からなゑ かさ
密度０．１５〜０．４０ｇ ／ ｃ ｃ程度のシートま
たはフェルトを使用して希土類金属酸化物の担持を行う
ことが好ましｌ、％発明の効果 以上のように本発明によれ（Ｌ 次の効果が得られも （１）未燃焼ガスを触媒燃焼し 適度のクツション性を
有するガスシール部材が得られも （２）燃焼体と
それを保持する枠体との隙間のガスシール部材より漏れ
る未燃焼成分を完全に防止できる燃焼装置が得えられ也
特に高濃度の未燃焼成分を含む触媒燃焼装置では本発
明の効果が著しく〜
第１図は本発明の一実施例によるガスシール部材を有す
る燃焼装置の断面医 第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）はそ
れぞれ実施例１、比較例３のシール部材の厚み方向にお
ける酸化セリウムの分散状態を分析した図であム ト・・ガスシール部材。 第２図 第 図 カスシール部材 摩り万βＪ（ｍｎう
る燃焼装置の断面医 第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）はそ
れぞれ実施例１、比較例３のシール部材の厚み方向にお
ける酸化セリウムの分散状態を分析した図であム ト・・ガスシール部材。 第２図 第 図 カスシール部材 摩り万βＪ（ｍｎう
Claims (3)
- （１）耐熱性無機繊維からなるシートまたはフェルトに
水溶性高分子と希土類金属塩を含む水溶液を含浸し、そ
の後乾燥、熱分解して希土類金属酸化物をシートまたは
フェルト中に分散担持させ、さらにその後白金族系金属
を担持させることを特徴とするガスシール部材の製造方
法。 - （２）水溶性高分子がポリエチレングリコールであるこ
とを特徴とする請求項１記載のガスシール部材の製造方
法。 - （３）シートまたはフェルトが２ｍ＾２／ｇ以上の比表
面積を有し、かつ０．１５〜０．５０ｇ／ｃｃのかさ密
度を有することを特徴とする請求項１記載のガスシール
部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196602A JP2858363B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | ガスシール部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196602A JP2858363B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | ガスシール部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481488A true JPH0481488A (ja) | 1992-03-16 |
| JP2858363B2 JP2858363B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=16360480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196602A Expired - Fee Related JP2858363B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | ガスシール部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858363B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2196602A patent/JP2858363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2858363B2 (ja) | 1999-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |