JPS6067714A - モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法 - Google Patents
モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法Info
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- JPS6067714A JPS6067714A JP17592783A JP17592783A JPS6067714A JP S6067714 A JPS6067714 A JP S6067714A JP 17592783 A JP17592783 A JP 17592783A JP 17592783 A JP17592783 A JP 17592783A JP S6067714 A JPS6067714 A JP S6067714A
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- sealing material
- seal
- slurry
- monolithic catalyst
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
- F01N3/2857—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being at least partially made of intumescent material, e.g. unexpanded vermiculite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/068—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing swelling under working conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2350/00—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
- F01N2350/02—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
- F01N2350/04—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing with means compensating thermal expansion
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
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〕
本発明は内燃機関排ガスの浄化装置に装填されるモノリ
ス触媒用シール材及びその製造方法に関するものである
。
ス触媒用シール材及びその製造方法に関するものである
。
自動車などの内燃機関からの排ガスを浄化する触媒コン
バータにはモノリス触媒が用いられ、該モノリス；す：
媒を茶器に保持する方法にｒ４’Ｊ しては数多くの提
案がなされているが、モノリス触媒と茶器との間隙部に
は上記医持部材のほかに、排ガスが未浄化のま＼排出さ
れるのを防止する目的でシール材が設けられている。
バータにはモノリス触媒が用いられ、該モノリス；す：
媒を茶器に保持する方法にｒ４’Ｊ しては数多くの提
案がなされているが、モノリス触媒と茶器との間隙部に
は上記医持部材のほかに、排ガスが未浄化のま＼排出さ
れるのを防止する目的でシール材が設けられている。
しかるに車軸の振動や高温刊ガスに影響されて間隙部が
変形し、シール材が粉化、飛散してシール効果が低下し
、未浄化の排ガスが洩れる場合がある。この問題を解決
するものとして有望視されるものに熱膨張性を有する無
機シール材があり、その−例としてバーミキュライトな
ツクファイバーとの混合材に無機／＜インダーを含浸し
帯状のシートに成形したものが用いられている。これら
のシート状シール材は設計値よりも厚めに成形してから
加圧して目的の厚みをもったシートとしているが、それ
でも板厚が間隙（クリアランス）の設計値Ｃ：約３．５
ｒｔｖｎ （第７図参照）に対し１４０ないし３００
％位の厚いものが用いられ、これ以下の厚みにプレス
するとシートがかたくなって、触媒に巻きつけに〈＼な
る。
変形し、シール材が粉化、飛散してシール効果が低下し
、未浄化の排ガスが洩れる場合がある。この問題を解決
するものとして有望視されるものに熱膨張性を有する無
機シール材があり、その−例としてバーミキュライトな
ツクファイバーとの混合材に無機／＜インダーを含浸し
帯状のシートに成形したものが用いられている。これら
のシート状シール材は設計値よりも厚めに成形してから
加圧して目的の厚みをもったシートとしているが、それ
でも板厚が間隙（クリアランス）の設計値Ｃ：約３．５
ｒｔｖｎ （第７図参照）に対し１４０ないし３００
％位の厚いものが用いられ、これ以下の厚みにプレス
するとシートがかたくなって、触媒に巻きつけに〈＼な
る。
このようなシール材をモノリス触媒に組付けるにはシー
トを触媒に布きつけ両端部をテープまたはホチキスで止
めて固定しているが、容器内に充填するときに、シート
が厚いためにシール材に高い圧力が加わりシール材中の
ファイバーに損傷が生じ耐久性が低下したり、あるいは
、モノリス担体の寸法が設計値より大きいと、すなわち
間隙が一層狭くなると担体に圧力が加わり、割れること
がある。またモノリス担体は製造中の焼成工程で変形し
易いため寸法公差の犬きいことが多く、シール材をまき
つけたときに合せ目が一定せずに耐久性やシール性が悪
くなり、作業性も悪くなる。
トを触媒に布きつけ両端部をテープまたはホチキスで止
めて固定しているが、容器内に充填するときに、シート
が厚いためにシール材に高い圧力が加わりシール材中の
ファイバーに損傷が生じ耐久性が低下したり、あるいは
、モノリス担体の寸法が設計値より大きいと、すなわち
間隙が一層狭くなると担体に圧力が加わり、割れること
がある。またモノリス担体は製造中の焼成工程で変形し
易いため寸法公差の犬きいことが多く、シール材をまき
つけたときに合せ目が一定せずに耐久性やシール性が悪
くなり、作業性も悪くなる。
〔発明の目的〕
本発明の目的はモノリス触媒の形状に従った環状の無端
シール材、ならびにその製造方法の提供全目的とするも
のである。
シール材、ならびにその製造方法の提供全目的とするも
のである。
すなわち本発明のモノリス触媒用環状シール材はバーミ
キュライトと無機質短繊維を主成分とし、無端の円形な
いし楕円形に成形されたことを特徴とするものである。
キュライトと無機質短繊維を主成分とし、無端の円形な
いし楕円形に成形されたことを特徴とするものである。
本発明のシール材は容器とモノリス触媒とのクリアラン
スに対し４００係位の板厚まで効果的であるが組付けを
容易にし、耐久性をよくするために、また製造技術上の
制約から、あまり薄いものは製造できないので上記クリ
アランスに対し３０ないし１００係の板厚を有するもの
が好ましい。
スに対し４００係位の板厚まで効果的であるが組付けを
容易にし、耐久性をよくするために、また製造技術上の
制約から、あまり薄いものは製造できないので上記クリ
アランスに対し３０ないし１００係の板厚を有するもの
が好ましい。
シール材については耐久性の点から第５図中、符号７で
表わすシール材に示すように排ガスの流れ方向に１０τ
以上を必要とする。
表わすシール材に示すように排ガスの流れ方向に１０τ
以上を必要とする。
またシール材の嵩密度は上記の板厚に相反的に対応し０
２ないし２．５ ｆ ／ａＪ、まで効果的であるが、１
．０ないＬ １．５ｒ ／ｃｔｌｉが最も効果的である
。
２ないし２．５ ｆ ／ａＪ、まで効果的であるが、１
．０ないＬ １．５ｒ ／ｃｔｌｉが最も効果的である
。
上記のようなシール材を得るための本発明の製造方、云
はバーミキュライトと無機質短繊維とを主成分とし、所
望により無機バインダーを添加したスラリー中に、平面
形状が円形ないし楕円形の抄造型全浸漬し、該抄造型の
内側から真空吸引して抄造壓の表面にシール材の膜を形
成せしめることを特徴とするものである。
はバーミキュライトと無機質短繊維とを主成分とし、所
望により無機バインダーを添加したスラリー中に、平面
形状が円形ないし楕円形の抄造型全浸漬し、該抄造型の
内側から真空吸引して抄造壓の表面にシール材の膜を形
成せしめることを特徴とするものである。
加機質繊維としてはセラミックファイバー、アルミナフ
ァイバー、シリカ繊維、アスベスト、チタン酸カリウム
繊維またはガラス繊維等が使用できる。
ァイバー、シリカ繊維、アスベスト、チタン酸カリウム
繊維またはガラス繊維等が使用できる。
無機バインダとしてはセライト、モンモリロナイト、カ
オリン、コロイダルシリカ、アルミナゾル、エチルシリ
ケート、リチウムシリケート、リン酸アルミニウム等の
中の一種または二種以上を組合せて添加することができ
る。
オリン、コロイダルシリカ、アルミナゾル、エチルシリ
ケート、リチウムシリケート、リン酸アルミニウム等の
中の一種または二種以上を組合せて添加することができ
る。
本発明の製造方法に用いられる抄造型とは金網または多
孔質の筒状のＦ５壁を有する型を意味し材質を間はない
。真空濾過によってシート材の膜全形成せしめた後は、
逆に型内から加圧してシール材を脱型しプレス成形機で
所定の厚さに脱水成形ずれはよい。
孔質の筒状のＦ５壁を有する型を意味し材質を間はない
。真空濾過によってシート材の膜全形成せしめた後は、
逆に型内から加圧してシール材を脱型しプレス成形機で
所定の厚さに脱水成形ずれはよい。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明シール材の製造工程を示し、（１）は製
造装置を示す。１はスラリー補給タンク（ りなるスラリー２が貯えられている。３はスラリー供給
ポンプ、４はメインタンク、５は脱水用真空ポンプを表
わし、６の抄造型は筒壁が例工は１００メツシユの金網
でつくられ、スラＩＪ−２の中に浸漬されている。
造装置を示す。１はスラリー補給タンク（ りなるスラリー２が貯えられている。３はスラリー供給
ポンプ、４はメインタンク、５は脱水用真空ポンプを表
わし、６の抄造型は筒壁が例工は１００メツシユの金網
でつくられ、スラＩＪ−２の中に浸漬されている。
Ｑｌ）において矢印Ａの方向に真空吸引するとスラリー
が矢印Ｂの方向に移動し、抄造型６の壁がＰ ｍ％面と
々って表面にバーミキュライト、セラミックファイバー
及びモンモリロナイトからなるシール材７が堆積され、
スラリー２の減少分はスラリー補給タンク１から補給さ
れる。なおシール材７の板厚は脱水時間、脱水速度によ
り任意に調節することができる。
が矢印Ｂの方向に移動し、抄造型６の壁がＰ ｍ％面と
々って表面にバーミキュライト、セラミックファイバー
及びモンモリロナイトからなるシール材７が堆積され、
スラリー２の減少分はスラリー補給タンク１から補給さ
れる。なおシール材７の板厚は脱水時間、脱水速度によ
り任意に調節することができる。
脱水終了後、（ｉｉｉ）においてメインタンク４から引
上げた抄造型６の内０１１１に空気全吹込んで筒壁から
シール材７を離し抄造型６を抜きとる。
上げた抄造型６の内０１１１に空気全吹込んで筒壁から
シール材７を離し抄造型６を抜きとる。
そＬ７て（１■）においてシール材７の厚さをプレス型
８によって調節し、更に（ｖ） １．Ｍ）において適当
なｌ］に切Ｈｖ７ し、て製品とする。
８によって調節し、更に（ｖ） １．Ｍ）において適当
なｌ］に切Ｈｖ７ し、て製品とする。
第２図−（イ）はこのようにして得られた円形シール材
の平面図を表わし、第２図−（１０）はその側面図を表
わす。脣だ第３図−（イ）は同様な手順で仲られた楕円
形シール材の平面図を表わし、第３図−（ロ）はその側
面図を表わし、ｒｂの広い（ｉＩｌｊ面の例を示してい
る。
の平面図を表わし、第２図−（１０）はその側面図を表
わす。脣だ第３図−（イ）は同様な手順で仲られた楕円
形シール材の平面図を表わし、第３図−（ロ）はその側
面図を表わし、ｒｂの広い（ｉＩｌｊ面の例を示してい
る。
第４図はシール材７をモノリス触媒９に組付ける手順を
示している。（ｖ；＋）においてモノリスか媒９の端面
に、その断面積よりもやへ大きめの底面を有するテーパ
状の治具１０ヲ載せ、その上からワイヤネット１１ヲ押
１〜込む。（Ｖ＋：＋）の如くワイヤネツ） １１ ’
！ｒ ｉｌｉ、１１付けたら、（ｉＸ）において再びモ
ノリス触媒９の端面に治具１０ヲ載せ、父の如くシール
材７を組み込む。
示している。（ｖ；＋）においてモノリスか媒９の端面
に、その断面積よりもやへ大きめの底面を有するテーパ
状の治具１０ヲ載せ、その上からワイヤネット１１ヲ押
１〜込む。（Ｖ＋：＋）の如くワイヤネツ） １１ ’
！ｒ ｉｌｉ、１１付けたら、（ｉＸ）において再びモ
ノリス触媒９の端面に治具１０ヲ載せ、父の如くシール
材７を組み込む。
シール材７０組伺けを終ったモノリス触媒９はクラムシ
ェルタイプまたは圧入タイプの容器に充填される。第５
図は２分割されたクラムシェルタイプの容器に充填され
た状態を示し、１２はケースアッパー、１３けケースロ
アー、１４はリテーナを表わす。充填を終オたら外周を
溶接し、触媒コンバータとして浄化車輛にセットする。
ェルタイプまたは圧入タイプの容器に充填される。第５
図は２分割されたクラムシェルタイプの容器に充填され
た状態を示し、１２はケースアッパー、１３けケースロ
アー、１４はリテーナを表わす。充填を終オたら外周を
溶接し、触媒コンバータとして浄化車輛にセットする。
第６図は圧入タイプの触媒コンバータの充填状態を示し
、シール材を組付けたモノリス触媒９をケースロアー１
５に圧入し、図示されてないボルトでケースアッパー１
６を取りつけゐなお第７図はクリアランスの説明図を表
わし、１７は容器を示す。
、シール材を組付けたモノリス触媒９をケースロアー１
５に圧入し、図示されてないボルトでケースアッパー１
６を取りつけゐなお第７図はクリアランスの説明図を表
わし、１７は容器を示す。
このようにして得られた触媒コンバータを実際に自動車
のエンジン部に装置し、シール材の特性について比較評
価した。この場合の試験条件は２０００ＣＣ，４サイク
ル、４気筒のガソリンエンジンを用い、５５ｏｏｒｐｍ
（ｓ分）とモータリング（５分）全１ザイクルとした
実機耐久３００Ｈの評価と実機耐久終了後のガスモレ測
定結果と机上において熱処理したシール材をあるクリア
ランスに拘束したところへ１００ｍ／ｓｅｃの断続エア
ーを飛散するまで当てた結果を下表に示す。
のエンジン部に装置し、シール材の特性について比較評
価した。この場合の試験条件は２０００ＣＣ，４サイク
ル、４気筒のガソリンエンジンを用い、５５ｏｏｒｐｍ
（ｓ分）とモータリング（５分）全１ザイクルとした
実機耐久３００Ｈの評価と実機耐久終了後のガスモレ測
定結果と机上において熱処理したシール材をあるクリア
ランスに拘束したところへ１００ｍ／ｓｅｃの断続エア
ーを飛散するまで当てた結果を下表に示す。
上記のように試験例の机上評価結果は比較例よりも血１
久性が著しく向上し、実機耐久においても、耐久性が良
いと言う結果が得られた。
久性が著しく向上し、実機耐久においても、耐久性が良
いと言う結果が得られた。
また、耐久後のガスモレ量においても、比較例の５％に
対し、１ｉＪＪ下と形状の効果が現われている。
対し、１ｉＪＪ下と形状の効果が現われている。
上記の如く、従来は帯状のシール材を曲げて使Ｊ１シて
いたのに対し、本発明のシール材は無端の環状シール材
であるので曲げ加工が不要となり、短時間に触媒に組み
つけることができ作業性が向上した。また、本発明の製
造方法により板厚をクリアランスの設計値ｖ下に調整で
きること＼彦って耐久性、シール性が向上し、品質安定
化の効果が大きい。
いたのに対し、本発明のシール材は無端の環状シール材
であるので曲げ加工が不要となり、短時間に触媒に組み
つけることができ作業性が向上した。また、本発明の製
造方法により板厚をクリアランスの設計値ｖ下に調整で
きること＼彦って耐久性、シール性が向上し、品質安定
化の効果が大きい。
第１図は本発明製造方法の工程図を表わし、第２図−（
イ）は円形シール材の平面図、第２図−（ロ）は同じく
側面図を表わし・ 第３図−（イ）は楕円形シール材の平面図、第３１図−
（ロ）は同じく側面図を表わし、第４図は本発明シール
材をモノリス触媒に組付ける工程図を表わし、 第５図はクラムシェルタイプ触媒コンバータの説明図を
表わし、 第６図は圧入タイプ触媒コンバータの説明図を表わし、 第７図はクリアランスの説明図を表わす。 図中、 １ ・・・スラリー補給タンク ２ ・・・スラリー３
・・・スラリー供給ポンプ ４・・・メインタンク５・
・・脱水用真空ポンプ ６．１．抄造型７ ・・・シー
ル材 ８・・・プレス型９・−・モノリスか媒 １０・
・・治具１１・・・ワイヤーネット １２・・・ケース
アッパー１３・・・ケースロアー １４・・・リテーナ
１５・・・ケースロアー １６・・・ケースアッパー１
７・・・容器 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 同 イビデン株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美（ほか１名）〃５ 図 １２ シ ６ 図 ６ ヤ７ 図 ７
イ）は円形シール材の平面図、第２図−（ロ）は同じく
側面図を表わし・ 第３図−（イ）は楕円形シール材の平面図、第３１図−
（ロ）は同じく側面図を表わし、第４図は本発明シール
材をモノリス触媒に組付ける工程図を表わし、 第５図はクラムシェルタイプ触媒コンバータの説明図を
表わし、 第６図は圧入タイプ触媒コンバータの説明図を表わし、 第７図はクリアランスの説明図を表わす。 図中、 １ ・・・スラリー補給タンク ２ ・・・スラリー３
・・・スラリー供給ポンプ ４・・・メインタンク５・
・・脱水用真空ポンプ ６．１．抄造型７ ・・・シー
ル材 ８・・・プレス型９・−・モノリスか媒 １０・
・・治具１１・・・ワイヤーネット １２・・・ケース
アッパー１３・・・ケースロアー １４・・・リテーナ
１５・・・ケースロアー １６・・・ケースアッパー１
７・・・容器 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 同 イビデン株式会社 代理人 弁理士 萼 優 美（ほか１名）〃５ 図 １２ シ ６ 図 ６ ヤ７ 図 ７
Claims (3)
- （１） バーミキュライトと無機質短繊維を主成分とし
、無端の円形ないし楕円形に成型されたことを特徴とす
るモノリス触媒用環状シール材。 - （２） モノリス触媒と容器との間隙に対し３０ないし
４００チの板厚を有する特許請求範囲第１項に記載のモ
ノリス触媒用環状シール材。 - （３） バーミキュライトと、無機質短繊維とを主成分
とし、所望により無機バインダーを添加したスラリー中
に、平面形状が円形ないし楕円形の抄造型を浸漬し、該
抄造型の内側から真空吸引して抄造型の表面にシール材
の膜を形成せしめることを特徴とするモノリス触媒用
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17592783A JPS6067714A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17592783A JPS6067714A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067714A true JPS6067714A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=16004678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17592783A Pending JPS6067714A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モノリス触媒用環状シ−ル材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067714A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241413A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-27 | ステンカー・コーポレーシヨン | 単一体接触転化器取り付け装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115859U (ja) * | 1974-07-22 | 1976-02-05 | ||
| JPS5756615A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-05 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying device |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17592783A patent/JPS6067714A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115859U (ja) * | 1974-07-22 | 1976-02-05 | ||
| JPS5756615A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-05 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241413A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-27 | ステンカー・コーポレーシヨン | 単一体接触転化器取り付け装置 |
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