(57)【要約】【課題】  排ガスの漏れ等を防止することができるとともに、周囲の温度の変化によりハニカム構造体を構成する各ユニットに体積変化が生じたとしても、各ユニットの間に挿入された材料にクラック等が発生せず、耐久性に優れる排ガス浄化装置、及び、比較的簡単に製造することができる排ガス浄化装置の製造方法を提供する。【解決手段】  柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、上記排ガス処理体を収容するケーシングとを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、上記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間には、連続する一枚の上記保持シール材が介在されていることを特徴とする排ガス浄化装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、
前記排ガス処理体を収容するケーシングとを備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、
前記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間には、
連続する一枚の前記保持シール材が介在されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記排ガス処理体を構成する全ての前記排ガス処理体ユニット同士の間には、連続する一枚の前記保持シール材が介在されている請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記排ガス処理体は、複数の形状の異なる柱状の排ガス処理体ユニットを組み合わせることにより、所定の排ガス処理体の形状が形成されている請求項１又は２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記柱状の排ガス処理体ユニットは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたセラミック製のハニカム焼成体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記ハニカム焼成体は、炭化ケイ素質の多孔質焼成体からなる請求項４に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記柱状の排ガス処理体ユニットは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された金属製のハニカム体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
【請求項７】
前記柱状の排ガス処理体ユニットは、触媒を担持してなる請求項１〜６のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
【請求項８】
前記保持シール材は、無機繊維を含んでおり、前記無機繊維は、アルミナ、シリカ、アルミナ‐シリカ、及び、ムライトからなる群から選択された、少なくとも１種から構成されている請求項１〜７に記載の排ガス浄化装置。
【請求項９】
柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、
前記排ガス処理体を収容するケーシングとを備える排ガス浄化装置の製造方法であって、
前記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、
前記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間に、
前記一枚の保持シール材を連続して介在させ巻き付けたことを特徴とする排ガス浄化装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック、乗用車等の車両及び建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が周囲の環境又は人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のＰＭを捕捉し、排ガスを浄化するフィルタとして、多孔質の基材からなる排ガス処理体が種々提案されている。
【０００３】
この種の排ガス処理体としては、例えば、ハニカム構造体が知られている。ハニカム構造体は、通常、長手方向に多数の貫通孔が並設され、該貫通孔同士を隔てる隔壁がフィルタとして機能するようになっている。すなわち、ハニカム構造体に形成された貫通孔は、排気ガスの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材により目封じされ、一の貫通孔に流入した排気ガスは、必ず貫通孔を隔てる隔壁を通過した後、他の貫通孔から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁を通過する際、ＰＭが隔壁部分で捕捉され、排気ガスが浄化される。このような排気ガスの浄化作用に伴い、ハニカム構造体の貫通孔を隔てる隔壁部分には、次第にＰＭが堆積し、目詰まりを起こして通気を妨げるようになる。このため、この排ガス処理体に、定期的に高温の排気ガスを流入させることにより、目詰まりの原因となっているＰＭを燃焼除去して再生する再生処理を行う必要がある。
【０００４】
上記ハニカム構造体としては、例えば、主に酸化物セラミックスを用いた一つのユニットのみから構成される一体型ハニカム構造体、及び、主に非酸化セラミックを用いた複数のユニットが集合して構成される集合型ハニカム構造体等が知られている。
【０００５】
特許文献１には、ハニカム構造体の軸線に平行な面で排ガス処理体ユニットを複数個に分割し、かつ該分割面に任意の間隔（開口）を設け、該間隔が分割された各ユニットの熱膨張の逃げ道となる構造とし、さらに排気流の一部を該間隔を流通させる構造としたものが開示されている。
【０００６】
特許文献２では、複数のユニットの側面に接着材ペーストを塗布し、該接着材ペーストを介してこれら複数のユニットを接着、結束させた構造のハニカム構造体が提案されている。なお、このようなハニカム構造体では、各排ガス処理体ユニットを接着材ペーストにより結束させた後、接着材ペーストは乾燥固化され、接着材層となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−６５２１９号公報
【特許文献２】特開平８−２８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されたハニカム構造体は、熱膨張の逃げ道となる開口が形成されているため、熱膨張により排ガス処理体ユニットにクラック等が発生するのを防止することができる。
しかしながら、特許文献１に記載されたような構造のハニカム構造体には、排ガスが流通する開口が形成されているため、排ガス中のＰＭが上記開口を通過し、ＰＭを完全に捕集することができず、一部のＰＭが車等の外部に漏れ出てしまうという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に開示されたハニカム構造体は、複数のユニットが接着材層を介して相互に結合した構造を有しているので、引用文献１のように、一部のＰＭが車等の外部に漏れ出てしまうということはない。
【００１０】
しかし、接着材層は、無機繊維、無機バインダ、有機バインダ及び無機粒子からなり、かつ、三次元的に交錯する無機繊維と無機粒子とを、無機バインダ及び有機バインダを介して互いに結合させており、上記ユニットとは、その構成が異なるため、各ユニットの熱膨張率と接着材層の熱膨張率とが異なり、熱衝撃等が発生すると、接着材層にクラックが生じる場合がある。接着材層にクラックが生じると、クラックの内部を排気ガスが流通するため、ＰＭが車等の外部に漏れ出てしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、排ガスの漏れ等を防止することができるとともに、周囲の温度の変化によりハニカム構造体を構成する各ユニットに体積変化が生じたとしても、各ユニットの間に挿入された材料にクラック等が発生せず、耐久性に優れる排ガス浄化装置、及び、比較的簡単に製造することができる排ガス浄化装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の排ガス浄化装置では、
柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、
上記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、
上記排ガス処理体を収容するケーシングとを備える排ガス浄化装置であって、
上記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、
上記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間には、
連続する一枚の上記保持シール材が介在していることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の排ガス浄化装置では、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニット同士の間には、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなる連続する一枚の保持シール材が介在しているので、排ガスが漏れるのを防ぐことができるとともに、排ガス処理体ユニット同士が直接接触することはなく、排ガス処理体ユニット同士が直接接触することによるクラック等の損傷の発生を防止することができる。
【００１４】
また、排ガス処理体ユニットの側面に接着材層を形成するためには、接着材ペーストを準備し、排ガス処理体ユニットの側面に塗布し、排ガス処理体ユニット同士の接着を行い、その後、乾燥を行う必要があり、工程数が多くなるため、得られる排ガス処理体の価格が高く付くこととなるが、本発明では、連続する一枚の保持シール材を排ガス処理体ユニットの側面に介在させるのみでよいので、得られる排ガス処理体の価格を安くすることができる。
【００１５】
また、排ガス処理体ユニットは、排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材からの面圧のみならず、排ガス処理体ユニット同士の間に介在している保持シール材からの面圧を受けることになる。その結果、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニットが抜け落ちることを防止できる。
【００１６】
また、上記排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体に排ガスが流通すること等により、排ガス処理体に大きな温度変化が生じ、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニットに体積の変化が生じた場合であっても、排ガス処理体ユニット同士の間には、上記保持シール材が介在しており、保持シール材は、無機繊維を含むマットからなるので、排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収することができ、排ガス処理体にクラック等の損傷が発生することはない。
【００１７】
また、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニット同士の間に存在する保持シール材が断熱材、保温材としての役割を果たすため、排ガス処理体ユニットの場所による温度の偏りを防止することができ、排ガス処理体ユニットの温度の偏りに起因するクラック等の発生を防止することができる。
【００１８】
請求項２に記載の排ガス浄化装置では、排ガス処理体を構成する全ての排ガス処理体ユニット同士の間には、連続する一枚の上記保持シール材が介在されている。
そのため、全ての排ガス処理体ユニット同士は、直接接触することはなく、排ガス処理体ユニット同士が直接接触することによるクラック等の損傷の発生を防止することができる。
また、連続する一枚の上記保持シール材が介在されていることにより排ガス処理体ユニット同士の間には保持シール材の継ぎ目がなくシール性を損なうことがない。
【００１９】
請求項３に記載の排ガス浄化装置では、上記排ガス処理体は、複数の形状の異なる柱状の排ガス処理体ユニットを組み合わせることにより、所定の排ガス処理体の形状が形成されている。
そのため、単にこれら複数種類の排ガス処理体ユニットを保持シール材を介して組み合わせるのみで、簡単に排ガス処理体を構成することができる。また、予め、所定の排ガス処理体の形状が形成される組み合わせとなる種々の形状の排ガス処理体ユニットを製造しておくことにより、要求される種々の形状の排ガス処理体を容易に作製することができ、排ガス処理体の形状に関する多様な要求に比較的容易に答えることができる。
【００２０】
請求項４に記載の排ガス浄化装置では、上記柱状の排ガス処理体ユニットは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたセラミック製のハニカム焼成体からなる。
請求項４に記載の排ガス浄化装置では、柱状の排ガス処理体ユニットがセラミック製のハニカム焼成体からなり、セラミックは、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊され易いが、排ガス処理体ユニットの側面の周囲には、保持シール材が介在し、衝撃を吸収するので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体ユニットにクラック等を発生するのを防止することができる。
【００２１】
請求項５に記載の排ガス浄化装置では、上記ハニカム焼成体は、炭化ケイ素質の多孔質焼成体からなる。
炭化ケイ素質の多孔質焼成体は、耐熱性及び耐蝕性に優れ、強度及び硬度が高い。そのため、排ガス浄化装置を長期間繰り返し使用しても、熱応力等により排ガス処理体ユニットにクラックが生じにくい。
【００２２】
請求項６に記載の排ガス浄化装置では、上記柱状の排ガス処理体ユニットは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された金属製のハニカム体からなる。
排ガス処理体ユニットが、金属製であると、排ガス処理体ユニットが強い衝撃を受けた場合であってもクラックが生じにくい。
【００２３】
請求項７に記載の排ガス浄化装置では、上記柱状の排ガス処理体ユニットは、触媒を担持してなる。
そのため、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
【００２４】
請求項８に記載の排ガス浄化装置では、上記保持シール材は、無機繊維を含んでおり、上記無機繊維は、アルミナ、シリカ、アルミナ‐シリカ、及び、ムライトからなる群から選択された、少なくとも１種から構成されている。
これらの無機繊維からなる保持シール材は断熱性に優れる。そのため、柱状の排ガス処理体ユニットを好適に保温することができる。
【００２５】
請求項９に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、
柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、
上記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、
上記排ガス処理体を収容するケーシングとを備える排ガス浄化装置の製造方法であって、
上記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、
上記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間に、
上記一枚の上記保持シール材を連続して介在させ巻き付けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の排ガス浄化装置の製造方法では、連続する一枚の保持シール材が介在するように、各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間に、保持シール材を巻き付けることにより排ガス処理体を作製しているので、従来の接着材ペーストを用いて排ガス処理体ユニットを接着することにより排ガス処理体を形成する方法と比べて簡単であり、排ガス浄化装置を簡便に低コストで製造することができる。
また、従来の接着材ペーストを用いて排ガス処理体ユニットを接着すると、各排ガス処理体ユニットに体積変化が生じた場合、接着層が、各排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収することができず、接着層にクラックが生じることがある。しかし、請求項９に記載の排ガス浄化装置の製造方法により製造された排ガス浄化装置では、保持シール材が、無機繊維を含むマットからなるので、排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収することができ、各排ガス処理体ユニット同士を介在している保持シール材にクラックが生じることはない。
さらに、各排ガス処理体ユニットは、保持シール材から多くの面圧を受けることになるので、各排ガス処理体ユニットが抜け落ちることを防止しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す排ガス浄化装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する内方排ガス処理体ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す内方排ガス処理体ユニットのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する外方排ガス処理体ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を形成する工程の一例を順に示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する周囲に保持シール材が配設された排ガス処理の一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置の一例を模式的に示す、排ガス浄化装置の長手方向に垂直な方向の断面図である。
【図９】図９は本発明の第二実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を形成する工程の一例を順に示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する周囲に保持シール材が配設された排ガス処理の一例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明のその他の実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００２９】
（第一実施形態）
以下、本発明の排ガス浄化装置の一実施形態である第一実施形態について説明する。
【００３０】
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す排ガス浄化装置のＡ−Ａ線断面図である。
図１（ａ）に示すように、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置１００は、排ガス処理体１３０と、排ガス処理体１３０の外方を覆うケーシング１１０と、排ガス処理体１３０とケーシング１１０との間に配置された保持シール材１２０とから構成されており、ケーシング１１０の排ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管１１１が接続されており、ケーシング１１０の他端部には、外部に連結された排出管１１２が接続されている。なお、図１（ａ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示している。
【００３１】
以下の説明において、排ガス処理体が外周の一部を構成している排ガス処理体ユニットを「外方排ガス処理体ユニット」、外方排ガス処理体ユニットより内側に位置する排ガス処理体ユニットを「内方排ガス処理体ユニット」とも表記する。なお、外方排ガス処理体ユニットと内方排ガス処理体ユニットとを特に区別する必要がない場合、単に排ガス処理体ユニットと表記する。
【００３２】
図１（ｂ）に示す排ガス浄化装置１００では、それぞれ形の異なる外方排ガス処理体ユニット１４０と、外方排ガス処理体ユニット１４１と、外方排ガス処理体ユニット１４２と、外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１及び１４２の内側に位置する内方排ガス処理体ユニット１５０とが４つずつ、保持シール材１２０を介して組み合わされ、断面形状が略円形の排ガス処理体１３０が形成されている。
なお、詳しくは後述するが、外方排ガス処理体ユニット１４２は、外方排ガス処理体ユニット１４１を、外方排ガス処理体ユニット１４１の長手方向に垂直な軸を中心に１８０°回転させた形状であり、外方排ガス処理体ユニット１４１と、外方排ガス処理体ユニット１４２とは、実質的に同一の形状であるが、便宜上両者を区別して記載する。
【００３３】
図１（ｂ）に示す排ガス浄化装置１００では、排ガス処理体１３０の間に介装されているのは、連続する一枚の保持シール材１２０であり、一枚の保持シール材１２０を、順次、排ガス処理体を構成する外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１、１４２及び内方排ガス処理体ユニット１５０のそれぞれ特定の側面に巻き付けることにより、全体として排ガス処理体１３０を構成する外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１、１４２、及び、内方排ガス処理体ユニット１５０の対向する面の全てに保持シール材１２０が介装された状態としている。１枚の保持シール材１２０を用いて、外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１、１４２及び内方排ガス処理体ユニット１５０の対向する面のみに介装することは難しいので、保持シール材１２０は、排ガス処理体１３０の周囲の一部にも配設されており、最終的には、排ガス処理体１３０全体に保持シール材１２０を巻き付けるため、排ガス処理体１３０の外周全体にもう一度保持シール材１２０が巻き付けられている。そのため、排ガス処理体１３０の外周部分には、保持シール材１２０が２層となっている部分が存在している。このように周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０は、ケーシング１１０に収容されている。
【００３４】
従って、排ガス処理体１３０の内部に介装された保持シール材１２０は、全ての部分で連続層とはなっておらず、一部不連続層が存在するが、保持シール材１２０は弾性に富んでいるので、互いに密着し合い、境界部分にもスペースは生じていない。また、当然、保持シール材１２０と排ガス処理体ユニットの側面との間にもスペースが生じることはない。このため、排ガスが、排ガス処理体１３０の内部を通過することはなく、排ガスの漏れ等が生じることはない。また、排ガス処理体１３０を構成する外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１、１４２、及び、内方排ガス処理体ユニット１５０の間には、弾性に富む保持シール材１２０が介装されているため、外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１、１４２、及び、内方排ガス処理体ユニット１５０に破損が生じることはない。
【００３５】
さらに、図１（ｂ）に示すように、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニット同士が対向する角部を除いて、各排ガス処理体ユニット同士の間にある保持シール材１２０が１層になるように配設されている。
そのため、各排ガス処理体ユニットが保持シール材１２０から受ける面圧は均等になりやすくなる。すなわち、各排ガス処理体ユニットにかかる面圧が偏在しにくくなるので、各排ガス処理体ユニットが損傷しにくくなる。また、各排ガス処理体ユニット同士が対向する角部には、保持シール材１２０が２層存在しているので、各排ガス処理体ユニットの角部が損傷しにくくなる。さらに、保持シール材１２０が２層存在している部分からは、効率よく面圧を受けることができ、排ガス処理体１３０を構成する各排ガス処理体ユニットが抜け落ちることを防止しやすくなる。
【００３６】
また、各排ガス処理体ユニット同士の間の保持シール材１２０が介在しているので、各排ガス処理体ユニット同士の間の距離が均等になる。そのため、外部から衝撃を受けた場合でも、各排ガス処理体ユニットに衝撃が均等に伝わりやすくなる。さらに、各排ガス処理体ユニットに伝わる熱も均等に伝わりやすくなる。そのため、外部からの衝撃や熱衝撃を受けた場合でも、各排ガス処理体ユニットにクラック等の損傷が生じにくくなる。
【００３７】
図１（ｂ）に示すように、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス処理体１３０の周囲に配設された保持シール材１２０が２層になっている部分が複数存在している。図１（ｂ）に示すように、排ガス処理体１３０のＡ−Ａ線の断面形状は略円形である。保持シール材１２０が２層になっている部分同士は、この略円形の断面形状の中心を軸に、略対向する位置に存在している。そのため、排ガス処理体１３０が受ける排ガス処理体１３０の周囲に配設された保持シール材１２０からの面圧は偏在しにくくなる。従って、排ガス処理体１３０が損傷しにくくなる。
【００３８】
また、各排ガス処理体ユニット同士の間の保持シール材１２０が１層なので、後述する保持シール材１２０の長手方向の長さＬが最小の長さとなる。そのため、保持シール材１２０の価格を安くすることができる。
【００３９】
図２は、本発明の第一実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【００４０】
図２に示す保持シール材１２０は、所定の長手方向の長さ（以下、図２中、矢印Ｌで示す）、幅（以下、図２中、矢印Ｗで示す）及び厚さ（以下、図２中、矢印Ｔで示す）を有し、無機繊維を含む平面視形状略矩形のマットである。また、保持シール材１２０は、第１の主面１２１と、第１の主面１２１と反対側の主面である第２の主面１２２とを備えている。
【００４１】
図２に示す保持シール材１２０は、第１の端部１２３と、第２の端部１２４とを備えている。
【００４２】
図２に示す保持シール材１２０では、保持シール材１２０の長手方向に垂直な仮想直線αを境に内部保持シール材部１２５と外部保持シール材部１２６とに分けることができる。第１の端部１２３が属する部分が内部保持シール材部１２５であり、第２の端部１２４が属する部分が外部保持シール材部１２６である。
内部保持シール材部１２５は、図１（ｂ）に示す排ガス浄化装置において、各排ガス処理体ユニット同士の間に配設されている部分である。
外部保持シール材部１２６は、図１（ｂ）に示す排ガス浄化装置において、排ガス処理体１３０の周囲に配設されている部分である。
【００４３】
外部保持シール材部１２６の長手方向の長さは、排ガス処理体１３０の周囲の長さと略同じである。
【００４４】
保持シール材１２０の厚さは特に限定されないが、２．０〜２０ｍｍであることが望ましい。
保持シール材１２０の厚さが２０ｍｍを超えると、保持シール材１２０の柔軟性が失われるので、保持シール材１２０を排ガス処理体ユニット間に配設する場合に扱いづらくなる。また、保持シール材１２０に巻きジワや割れが生じやすくなる。
保持シール材１２０の厚さが２．０ｍｍ未満であると、保持シール材１２０の面圧が排ガス処理体ユニットを保持するのに十分でなくなる。そのため、排ガス処理体１３０を構成する排ガス処理体ユニットが抜け落ちやすくなる。また、排ガス処理体ユニットに体積変化が生じた場合、保持シール材１２０は排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収しにくくなる。そのため、排ガス処理体ユニットにクラック等が発生しやくすなる。
【００４５】
保持シール材１２０に含まれる無機繊維としては、特に限定されず、アルミナ、シリカ、アルミ‐ナシリカ、及び、ムライトからなる群から選択される少なくとも一種のから構成されていることが望ましい。耐熱性又は耐風蝕性等、保持シール材に要求される特性等に応じて変更すればよい。
この中でも、低結晶性アルミナ質の無機繊維が望ましく、ムライト組成の低結晶性アルミナ質の無機繊維がより望ましい。
【００４６】
保持シール材１２０を構成する無機繊維について、アルミナを用いる場合には、アルミナ以外に、例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、又は、ＺｒＯ２等の添加剤が含まれていてもよい。
【００４７】
また、シリカを用いる場合には、シリカ以外に、例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、又は、ＺｒＯ２等の添加剤が含まれていてもよい。
【００４８】
さらにアルミナ‐シリカを用いる場合、その組成比としては、重量比で、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝６０：４０〜８０：２０であることが望ましく、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７０：３０〜７４：２６であることがより望ましい。
【００４９】
保持シール材１２０を構成する無機繊維の平均繊維長は、５〜１５０ｍｍであることが望ましく、１０〜８０ｍｍであることがより望ましい。
無機繊維の平均繊維長が５ｍｍ未満であると、無機繊維の繊維長が短すぎるため、無機繊維同士の交絡が不充分となり、保持シール材のせん断強度が低くなる。また、無機繊維の平均繊維長が１５０ｍｍを超えると、無機繊維の繊維長が長すぎるため、保持シール材の製造時における無機繊維の取り扱い性が低下する。その結果、排ガス処理体ユニットへの巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。
【００５０】
本発明の実施形態に係る保持シール材を構成する無機繊維の平均繊維径は、１〜２０μｍであることが望ましく、３〜１０μｍであることがより望ましい。
無機繊維の平均繊維径が１〜２０μｍであると、無機繊維の強度及び柔軟性が充分に高くなり、保持シール材のせん断強度を向上させることができる。
無機繊維の平均繊維径が１μｍ未満であると、無機繊維が細く切れやすいので、無機繊維の引っ張り強度が不充分となる。一方、無機繊維の平均繊維径が２０μｍを超えると、無機繊維が曲がりにくいため、柔軟性が不充分となる。
【００５１】
本発明の実施形態に係る保持シール材の目付量（単位面積あたりの重量）は、特に限定されないが、２００〜４０００ｇ／ｍ２であることが望ましく、１０００〜３０００ｇ／ｍ２であることがより望ましい。保持シール材の目付量が２００ｇ／ｍ２未満であると、保持力が充分ではなく、保持シール材の目付量が４０００ｇ／ｍ２を超えると、保持シール材の嵩が低くなりにくい。そのため、このような保持シール材を用いて排ガス浄化装置を製造する場合、各排ガス処理体ユニットが脱落しやすくなる。
【００５２】
また、本発明の実施形態に係る保持シール材の嵩密度（巻き付ける前の保持シール材の嵩密度）についても、特に限定されないが、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３であることが望ましい。保持シール材の嵩密度が０．１０ｇ／ｃｍ３未満であると、無機繊維の絡み合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、保持シール材の形状を所定の形状に保ちにくくなる。
また、保持シール材の嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ３を超えると、保持シール材が硬くなり、排ガス処理体ユニットへの巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。
【００５３】
図３（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する内方排ガス処理体ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す内方排ガス処理体ユニットのＢ−Ｂ線断面図である。
【００５４】
図３（ａ）に示す内方排ガス処理体ユニット１５０には、多数のセル１５５がセル壁１５６を隔てて長手方向（図３（ａ）中、矢印ａの方向）に並設されるとともに、その外周に外周壁１５７が形成されている。つまり、内方排ガス処理体ユニット１５０は、ハニカム構造を有する。また、セル１５５のいずれかの端部は、封止材１５８で封止されている。
また、内方排ガス処理体処理ユニット１５０の断面形状は略正方形である。
【００５５】
従って、一方の端面が開口したセル１５５に流入した排ガスＧ（図３（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、必ずセル１５５を隔てるセル壁１５６を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１５５から流出するようになっている。排ガスＧがセル壁１５６を通過する際に、排ガス中のＰＭ等が捕集されるため、セル壁１５６は、フィルタとして機能する。
このように、セルのいずれか一方の端部が封止された排ガス処理体ユニットを含む排ガス処理体１３０は、フィルタとして好適に使用することができる。
【００５６】
図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する外方排ガス処理体ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。
【００５７】
図４（ａ）に示す外方排ガス処理体ユニット１４０、図４（ｂ）に示す外方排ガス処理体ユニット１４１、及び、図４（ｃ）に示す外方排ガス処理体ユニット１４２の断面形状は、図３（ａ）に示す内方排ガス処理体ユニット１５０から、その一部を取り除いた形状を有している。
外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１及び１４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット１５０をそれぞれ４つずつ組み合わせることにより略円柱状の排ガス処理体１３０を形成することができる。
【００５８】
外方排ガス処理体ユニット１４０は、曲面状の側面１４０ａ、平面状の側面１４０ｂ及び１４０ｃ、並びに、端面１４０ｅ及び１４０ｆとで囲まれた形状をなしている。側面１４０ｂと側面１４０ｃとが接して形成する角は９０°である。曲面状の側面１４０ａは、排ガス処理体１３０の外周面を構成する。
【００５９】
外方排ガス処理体ユニット１４１は、曲面状の側面１４１ａ、平面状の側面１４１ｂ、１４１ｃ及び１４１ｄ、並びに、端面１４１ｅ及び１４１ｆとで囲まれた形状をなしている。側面１４１ｂと側面１４１ｃとが接して形成する角、及び、側面１４１ｃと側面１４１ｄとが接して形成する角は９０°である。曲面状の側面１４１ａは、排ガス処理体１３０の外周面を構成する。
【００６０】
外方排ガス処理体ユニット１４２は、曲面状の側面１４２ａ、平面状の側面１４２ｂ、１４２ｃ及び１４２ｄ、並びに、端面１４２ｅ及び１４２ｆとで囲まれた形状をなしている。
外方排ガス処理体ユニット１４２は、外方排ガス処理体ユニット１４１を、外方排ガス処理体ユニット１４１の側面１４１ｃに垂直な軸を中心に１８０°回転させた形状であり、曲面状の側面１４２ａは、排ガス処理体１３０の外周面を構成する。
また、外方排ガス処理体ユニット１４１との対応関係については、曲面状の側面１４２ａ、並びに、平面状の側面１４２ｂ、１４２ｃ及び１４２ｄは、それぞれ、曲面状の側面１４１ａ、並びに、平面状の側面１４１ｄ、１４１ｃ及び１４１ｂと対応する。
【００６１】
本発明の第一実施形態に係る排ガス処理体ユニットは、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化多孔質焼成体であることが望ましい。
これら多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊され易い。しかし、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス処理体ユニットの側面の周囲には、保持シール材１２０が介在し、衝撃を吸収するので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体ユニットにクラック等が発生するのを防止することができる。
【００６２】
本発明の第一実施形態に係る排ガス処理体ユニットは、特に炭化ケイ素質の多孔質焼成体であることが望ましい。
炭化ケイ素質の多孔質焼成体は、耐熱性及び耐蝕性に優れ、強度及び硬度が高い。そのため、排ガス浄化装置を長期間繰り返し使用しても、熱応力等により排ガス処理体ユニットにクラックが生じにくくなる。
【００６３】
次に、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
【００６４】
本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、連続する一枚の保持シール材が介在するように、各排ガス処理体ユニット同士の間に、保持シール材を巻き付けることにより形成される。この工程を図面を参照しながら説明する。
【００６５】
図５（ａ）〜図５（ｅ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を形成する工程の一例を順に示す模式図である。
図５（ａ）〜図５（ｅ）では、保持シール材１２０を各排ガス処理体ユニットに巻き付ける工程を、各排ガス処理体ユニットの長手方向に垂直な方向で切断した断面図を用いて示している。
また、図６は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を示す模式図である。
【００６６】
本発明の排ガス処理体を形成する工程では、まず、図５（ａ）に示すように、外方排ガス処理体ユニット１４０の辺１４０ｓと、保持シール材１２０の第１の端部１２３の辺１２３ｓとが合致するように両者を接触させる。その後、外方排ガス処理体ユニット１４０の側面１４０ｂと、保持シール材１２０の第１の主面１２１とを接触させる。そして、保持シール材１２０の第１の主面１２１を、外方排ガス処理体ユニット１４０の側面１４０ｂ及び側面１４０ｃに沿うように接触させながら、保持シール材１２０を外方排ガス処理体ユニット１４０に巻き付ける。
この際、外方排ガス処理体ユニット１４０の両端面１４０ｅ、１４０ｆを支持棒（図示せず）等で固定しておく必要がある。また、保持シール材の第１の端部１２３が移動しないように、保持シール材の第１の端部１２３近傍に接着材を塗布して外方排ガス処理体ユニット１４０の側面１４０ａに貼り付けるか、板状体を用いて保持シール材１２０を外方排ガス処理体ユニット１４０の側面１４０ａに押し付け、固定してもよい。
【００６７】
続いて、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、図５（ｂ）に示すように、外方排ガス処理体ユニット１４１の側面１４１ｂと、保持シール材１２０の第２の主面１２２とが接触するように、外方排ガス処理体ユニット１４１を配設する。この際、側面１４０ｂと側面１４１ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面１４０ｃと側面１４１ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット１４１を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット１４１を保持シール材１２０の表面に押し付ける。そして、保持シール材１２０の第２の主面１２２が、外方排ガス処理体ユニット１４１の側面１４１ｂ、側面１４１ａ及び側面１４１ｄに沿うように、保持シール材１２０を外方排ガス処理体ユニット１４１に巻き付ける。
この状態を保つためには、上記のように外方排ガス処理体ユニット１４１を配設するとともに、排ガス処理体ユニット１４１の側面の保持シール材１２０を巻き付けた後、外方排ガス処理体ユニット１４１の端面１４１ｅ、１４１ｆを支持棒（図示せず）等で固定する必要がある。以下の工程においても、本工程と同様に、各排ガス処理体に保持シール材を巻き付けた後、排ガス処理体の両端面を固定する必要がある。固定化に関する記載内容は、本工程と同様であるので、以下においては、その記載を省略することとする。
【００６８】
続いて、図５（ｃ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、外方排ガス処理体ユニット１４２の側面１４２ｂと、保持シール材１２０の第１の主面１２１とが接触するように、外方排ガス処理体ユニット１４２を配設する。この際、側面１４１ｃと側面１４２ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面１４１ｄと側面１４２ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット１４２を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット１４２を保持シール材１２０の表面に押し付ける。そして、保持シール材１２０の第１の主面１２１が、外方排ガス処理体ユニット１４２の側面１４２ｂ、側面１４２ｃ及び側面１４２ｄに沿うように接触させながら、保持シール材１２０を外方排ガス処理体ユニット１４２に巻き付ける。
【００６９】
続いて、図５（ｄ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、別の外方排ガス処理体ユニット１４０（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１１４０という）の側面１１４０ｂを保持シール材１２０の第２の主面１２２に接触するように、外方排ガス処理体ユニット１１４０を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット１１４０を保持シール材１２０の表面に押し付ける。この際、側面１４２ｃと側面１１４０ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面１４２ｄと側面１１４０ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット１１４０を配設する。そして、保持シール材１２０の第２の主面１２２が、外方排ガス処理体ユニット１１４０の側面１１４０ｂ、側面１１４２ａ及び側面１１４２ｃに沿うように接触させながら、保持シール材１２０を外方排ガス処理体ユニット１１４０に巻き付ける。
【００７０】
外方排ガス処理体ユニット１１４０は、外方排ガス処理体ユニット１４０を、外方排ガス処理体ユニット１４０の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
【００７１】
この工程では、保持シール材１２０の第１の主面１２１と、第２の主面１２２とが、隣り合う排ガス処理体ユニットの側面に交互に接触するように、保持シール材１２０を、各排ガス処理体ユニットに巻き付けている。
【００７２】
続いて、図５（ｅ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、別の外方排ガス処理体ユニット１４１（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１１４１という）、内方排ガス処理体ユニット１５０、別の内方排ガス処理体ユニット１５０（以下、便宜上内方排ガス処理体ユニット１１５０という）、及び、別の外方排ガス処理体ユニット１４２（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１１４２という）に保持シール材１２０を巻き付ける。
【００７３】
外方排ガス処理体ユニット１１４１は、外方排ガス処理体ユニット１４１を、外方排ガス処理体ユニット１４１の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
外方排ガス処理体ユニット１１４２は、外方排ガス処理体ユニット１４２を、外方排ガス処理体ユニット１４２の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
【００７４】
この工程で配設する各排ガス処理体ユニットの位置関係は以下の通りである。
外方排ガス処理体ユニット１１４１の側面１１４１ｂと、外方排ガス処理体ユニット１１４０の側面１１４０ｃとは対面し、かつ、外方排ガス処理体ユニット１１４１の側面１１４１ｃと、外方排ガス処理体ユニット１１４０の側面１１４０ｂとが同一平面上に属するように、外方排ガス処理体ユニット１１４１を配置している。
内方排ガス処理体ユニット１５０の１つの側面と、外方排ガス処理体ユニット１４２の側面１４２ｃとは対面するように内方排ガス処理体ユニット１５０を配置している。
内方排ガス処理体ユニット１１５０の１つの側面と、外方排ガス処理体ユニット１４１の側面１４１ｃとは対面するように内方排ガス処理体ユニット１１５０を配置している。
外方排ガス処理体ユニット１１４２の側面１１４２ｄと、外方排ガス処理体ユニット１１４０の側面１４０ｂとは対面し、かつ、外方排ガス処理体ユニット１１４２の側面１１４２ｃと、側面１４０ｃとが同一平面上に属するように、外方排ガス処理体ユニット１１４２を配置している。
【００７５】
この工程で配設する保持シール材１２０の配設の位置関係は以下の通りである。
保持シール材１２０の第１の主面を、外方排ガス処理体１１４１の側面１１４１ｂ、及び、１１４１ｃに沿うように接触させながら、保持シール材１２０を外方排ガス処理体１１４１に巻き付けている。
そして、保持シール材１２０の第１の主面１２１と、第２の主面１２２とが、隣り合う内方排ガス処理体ユニット１５０及び１１５０、並びに、外方排ガス処理体ユニット１１４２の側面に交互に接触するように、保持シール材１２０を、各排ガス処理体ユニットに巻き付ける。
【００７６】
これまでの工程を経た各排ガス処理体ユニットの集合体の断面形状は略半円形となっている。
【００７７】
続いて、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、図６に示す排ガス処理体１３０のように、各排ガス処理体ユニットの集合体の断面形状が略円形となるように、各排ガス処理体ユニットに保持シール材１２０を巻き付ける。
この際、保持シール材１２０の第１の主面１２１と、第２の主面１２２とが、隣り合う排ガス処理体ユニットの側面に交互に接触するように、保持シール材１２０を、排ガス処理体ユニットに巻き付ける。
この際の各排ガス処理体ユニットの配設位置及び種類は、上記の断面形状が略半円形の排ガス処理体ユニットの集合体を半円の中心を軸に１８０°回転させた各排ガス処理体ユニットの配設位置及び種類と一致する。
【００７８】
これまでの工程を経た各排ガス処理体ユニットの集合体は、図６に示すような排ガス処理体１３０となる。
【００７９】
各排ガス処理体ユニットに保持シール材１２０を巻き付ける際に、排ガス処理体ユニットが相互に分離しないよう、各種対処を行っても良い。例えば、保持シール材１２０に接着材を塗布しておき、これにより各排ガス処理体ユニット同士を固定しても良い。
【００８０】
また、図６中の仮想直線α´は、図２中の保持シール材１２０の仮想直線αと直交する、保持シール材１２０の厚さ方向に略平行な直線である。また、仮想直線α´を境に、各排ガス処理体ユニットを巻き付けている部分が、内部保持シール材部１２５であり、排ガス処理体１３０の外に飛び出している部分が、外部保持シール材部１２６である。
【００８１】
図７は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する周囲に保持シール材が配設された排ガス処理の一例を示す斜視図である。
【００８２】
続いて、本発明の排ガス浄化装置の製造方法では、図７に示すように排ガス処理体１３０の周囲の反時計方向に沿って、外部保持シール材部１２６を排ガス処理体１３０に巻き付ける。
【００８３】
次に、周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０を、ケーシング１１０に収容する収容工程を行う。
収容後に保持シール材１２０が圧縮して所定の面圧（すなわち、排ガス処理体を保持する力）を発揮するために、ケーシング１１０の内径は、周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０の最外径より少し小さくなっている。
以上の方法により、図１（ａ）に示す排ガス浄化装置１００を製造することができる。
【００８４】
収容工程に関し、周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０をケーシング１１０に収容する方法としては、例えば、ケーシング１１０の内部の所定の位置まで周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０を圧入する圧入方式（スタッフィング方式）、周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０をケーシング１１０の内部に挿入した後、ケーシング１１０の内径を縮めるように外周側から圧縮するサイジング方式（スウェージング方式）、並びに、ケーシング１１０を、第１のケーシング及び第２のケーシングの２つの部品に分離可能な形状としておき、周囲に保持シール材１２０が配設された排ガス処理体１３０を第１のケーシング上に載置した後に第２のケーシングを被せて密封するクラムシェル方式等が挙げられる。
【００８５】
これら工程を経て、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置が作製される。
【００８６】
以下に、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の作用効果、及び、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニット同士の間には、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなる連続する一枚の保持シール材が介在しているので、排ガスが漏れるのを防ぐことができるとともに、排ガス処理体ユニット同士が直接接触することはなく、排ガス処理体ユニット同士が直接接触することによるクラック等の損傷の発生を防止することができる。
【００８７】
（２）また、従来の排ガス浄化装置では、排ガス処理体を作製するために、排ガス処理体ユニットの側面に接着材層を形成する必要があった。そのため、接着材ペーストを準備し、排ガス処理体ユニットの側面に塗布し、排ガス処理体ユニット同士の接着を行い、その後、乾燥を行う必要があり、工程数が多くなるため、得られる排ガス処理体の価格が高く付くこととなるが、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、連続する一枚の保持シール材を排ガス処理体ユニットの側面に介在させるのみでよいので、得られる排ガス処理体の価格を安くすることができる。
【００８８】
（３）また、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス処理体ユニットは、排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材からの面圧のみならず、排ガス処理体ユニット同士の間に介在している保持シール材からの面圧を受けることになる。その結果、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニットが抜け落ちることを防止できる。
【００８９】
（４）また、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体に排ガスが流通すること等により、排ガス処理体に大きな温度変化が生じ、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニットに体積の変化が生じた場合であっても、排ガス処理体ユニット同士の間には、上記保持シール材が介在しており、保持シール材は、無機繊維を含むマットからなるので、排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収することができ、排ガス処理体にクラック等の損傷が発生することはない。
【００９０】
（５）また、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置では、排ガス処理体を構成する排ガス処理体ユニット同士の間に存在する保持シール材が断熱材、保温剤としての役割を果たすため、排ガス処理体ユニットの場所による温度の偏りを防止することができ、排ガス処理体ユニットの温度の偏りに起因するクラック等の発生を防止することができる。
【００９１】
（６）本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法では、連続する一枚の保持シール材が介在するように、各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間に、保持シール材を巻き付けることにより排ガス処理体を作製しているので、従来の接着材ペーストを用いて排ガス処理体ユニットを接着することにより排ガス処理体を形成する方法と比べて簡単であり、排ガス浄化装置を簡便に低コストで製造することができる。
【００９２】
（実施例）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００９３】
（実施例１）
（ａ）保持シール材の準備
（ａ‐１）紡糸工程
Ａｌ含有量が７０ｇ／ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ＝１：１．８（原子比）となるように調製した塩基性塩化アルミニウム水溶液に対して、焼成後の無機繊維における組成比が、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８（重量比）となるようにシリカゾルを配合し、さらに、有機重合体（ポリビニルアルコール）を適量添加して混合液を調製した。
得られた混合液を濃縮して紡糸用混合物とし、この紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して平均繊維径が５．１μｍである無機繊維前駆体を作製した。
【００９４】
（ａ‐２）圧縮工程
上記工程（ａ‐１）で得られた無機繊維前駆体を圧縮して、連続したシート状物を作製した。
【００９５】
（ａ‐３）ニードルパンチング工程
上記工程（ａ‐２）で得られたシート状物に対して、以下に示す条件を用いて連続的にニードルパンチング処理を行ってニードルパンチング処理体を作製した。
まず、ニードルが２１個／ｃｍ２の密度で取り付けられたニードルボードを準備した。次に、このニードルボードをシート状物の一方の表面の上方に配設し、ニードルボードをシート状物の厚さ方向に沿って一回上下させることによりニードルパンチング処理を行い、ニードルパンチング処理体を作製した。この際、ニードルの先端部分に形成されたバーブがシート状物の反対側の表面に完全に貫出するまでニードルを貫通させた。
【００９６】
（ａ‐４）焼成工程
上記工程（ａ‐３）で得られたニードルパンチング処理体を最高温度１２５０℃で連続して焼成し、アルミナとシリカとを含む無機繊維からなる焼成シート状物を製造した。無機繊維の平均繊維径は、５．１μｍであり、無機繊維径の最小値は、３．２μｍであった。このようにして得られたアルミナ繊維製保持シール材は、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であり、目付量が１４００ｇ／ｍ２である。
【００９７】
（ａ‐５）切断工程
上記工程（ａ‐４）で得られた焼成シート状物を切断し、切断シート状物を作製した。
【００９８】
（ａ‐６）含浸工程
上記工程（ａ‐５）で得られた切断シート状物に、有機バインダとしてアクリル系樹脂を含む有機バインダ溶液（アクリル系ラテックス）をフローコートして、切断シート状物に有機バインダを含浸させることにより、含浸シート状物を作製した。
【００９９】
（ａ‐７）乾燥工程
上記工程（ａ‐６）で得られた含浸シート状物から過剰な有機バインダ溶液を吸引除去した後に、圧縮乾燥させてその厚さを薄くし、その厚さが２．０ｍｍのニードルパンチング処理マットを作製した。
【０１００】
（ａ‐８）裁断処理
このようにして得られたニードルパンチング処理マットを平面視寸法が全長１５００ｍｍ×幅１００ｍｍとなるように裁断した。
このようにして作製されたニードルパンチング処理マットは、本実施例の保持シール材となる。
本実施例の保持シール材は、後述する排ガス処理体の形成工程において排ガス処理体に巻き付けた際に、排ガス処理体に巻き付けられていない余剰部分ができるように作製された。
【０１０１】
（ｂ）排ガス処理体ユニットの準備
（ｂ‐１）成形体作製工程
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを混合し、得られた混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た後、押出成形する押出成形工程を行い、図３（ａ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示す排ガス処理体ユニットの形状と略同一の形状であって、セルの目封じをしていない生の排ガス処理体ユニットの成形体を４つずつ作製した。
【０１０２】
（ｂ‐２）乾燥工程
上記工程（ｂ‐１）で得られた排ガス処理体ユニットの成形体を、マイクロ波乾燥機を用いて上記生の排ガス処理体ユニットの成形体を乾燥させ、排ガス処理体ユニットの乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成のペーストを所定のセルに充填し、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【０１０３】
（ｂ‐３）脱脂工程
上記工程（ｂ‐２）で得られた排ガス処理体ユニットの乾燥体を４００℃で脱脂し、排ガス処理体ユニットの脱脂体とした。
【０１０４】
（ｂ‐４）焼成工程
上記工程（ｂ‐３）で得られた排ガス処理体ユニットの脱脂体を常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行い、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の炭化ケイ素焼結体を製造した。
このようにして作製された炭化ケイ素焼結体は、本実施例の排ガス処理体ユニットとなる。
【０１０５】
（ｃ）排ガス処理体の形成工程
上記排ガス処理体を形成する方法により、保持シール材を各排ガス処理体ユニットに巻き付け、排ガス処理体を形成した。排ガス処理体は全長１００ｍｍの略円柱状であり、外径は１４３．８ｍｍであった。
次に、この排ガス処理体の外周面全体に外部保持シール材部を巻き付けた。
さらに、排ガス処理体に巻き付けられていない、保持シール材の余剰部分を切断した。
【０１０６】
（ｄ）排ガス処理体の収容
圧入方式（スタッフィング方式）により、排ガス処理体をケーシングに圧入した。保持シール材の隙間嵩密度（ＧＢＨ）は０．４ｇ／ｃｍ３とした。
【０１０７】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、比較例１に係る排ガス浄化装置を作製した。ただし、この比較例１では、各排ガス処理体ユニットの間には、保持シール材の代わりに、厚さ約１．０ｍｍの接着層用ペーストを設置した。また、排ガス処理体の外周面には、厚さ約０．２ｍｍのコート層用ペーストを設置した。
【０１０８】
接着層用ペーストには、平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を混練したものを使用した。
【０１０９】
コート層用ペーストには、接着層用ペーストと同じものを使用した。
【０１１０】
接着層用ペースト及びコート層用ペーストは、それぞれ、排ガス処理体を４００℃で１時間保持することにより乾燥、固化させた。
【０１１１】
さらに、この排ガス処理体の外周面全体に保持シール材を巻き付けた。この保持シール材は、この排ガス処理体の外周面全体に丁度巻き付けることができるように裁断した以外は、実施例１の保持シール材と同じである。
【０１１２】
実施例１の排ガス浄化装置は、比較例１の排ガス浄化装置と同等のＰＭ捕集能が認められた。
【０１１３】
（第二実施形態）
以下、本発明の排ガス浄化装置の一実施形態である第二実施形態について説明する。
本発明の第二実施形態では、各排ガス処理体ユニット同士の間にある保持シール材が、２層になるように配設されている点が本発明の第一実施形態と異なる。
【０１１４】
図８は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置の一例を模式的に示す、排ガス浄化装置の長手方向に垂直な方向の断面図である。
【０１１５】
図８に示す排ガス浄化装置２００では、それぞれ形の異なる外方排ガス処理体ユニット２４０と、外方排ガス処理体ユニット２４１と、外方排ガス処理体ユニット２４２と、外方排ガス処理体ユニット２４０、２４１及び２４２の内側に位置する４つの内方排ガス処理体ユニット２５０とが４つずつ、保持シール材２２０を介して組み合わされ、断面形状が略円形の排ガス処理体２３０が形成されている。
【０１１６】
外方排ガス処理体ユニット２４０、２４１及び２４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット２５０は、それぞれ、本発明の第一実施形態で示す外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１及び１４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット１５０と同じ形状である。
【０１１７】
図８に示すように、連続する一枚の保持シール材２２０は、排ガス処理体２３０の周囲にも配設されている。周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０は、ケーシング２１０に収容されている。
【０１１８】
図８に示すように、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニット同士の間にある保持シール材２２０が２層になるように配設されている。
すなわち、横に並んだ排ガス処理体の間には、保持シール材を排ガス処理体の側面に沿って下降させた後に折り曲げ、２層にしており、上下の排ガス処理体の間では、上層は、連続した一つの層となっている。
また、一枚の保持シール材２２０を用いて、外方排ガス処理体ユニット２４０、２４１、及び、２４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット２５０の対向する面にのみ介装することは難しいので、保持シール材２２０は、排ガス処理体２３０の周囲の一部にも配設されており、最終的には、排ガス処理体２３０の外周全体にもう一度保持シール材２２０を巻き付けるため、排ガス処理体２３０の外周全体にもう一度保持シール材２２０が巻き付けられている。そのため、排ガス処理体２３０の外周部分には、保持シール材２２０が２層となっている部分が存在している。
【０１１９】
各排ガス処理体ユニット同士の間にある保持シール材２２０が、図８に示すように、２層になるように配設された場合、各排ガス処理体ユニット同士の間に保持シール材が１層になるように配設した場合と異なり、保持シール材の境界が内部の保持シール材間を横切るように形成されることがないので、排ガス処理体の内部を排ガスが通過しにくくなり、排ガス漏れの可能性がより低くなる。
また、排ガス処理体の間に存在する単位面積当たりの無機繊維の量をより多くすることができ、排ガス処理体が破損しにくく、より保温効果に優れた排ガス処理体を実現することができる。
さらに、本発明の第一実施形態で述べたような各排ガス処理体ユニット同士の間にある保持シール材１２０が１層になるように配設された場合と同様、各排ガス処理体ユニットが保持シール材２２０から受ける面圧は均等になりやすくなる。すなわち、各排ガス処理体ユニットにかかる面圧が偏在しにくくなるので、各排ガス処理体ユニットが損傷しにくくなる。
また、各排ガス処理体ユニット同士の間の保持シール材２２０が介在しているので、各排ガス処理体ユニット同士の間の距離が均等になる。そのため、外部から衝撃を受けた場合でも、各排ガス処理体ユニットに衝撃が均等に伝わりやすくなる。さらに、各排ガス処理体ユニットに伝わる熱も均等に伝わりやすくなる。そのため、外部からの衝撃や熱衝撃を受けた場合でも、各排ガス処理体ユニットにクラック等の損傷が生じにくくなる。
【０１２０】
図８に示すように、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニットとケーシング２１０との間に保持シール材２２０が連続して２層になっている部分が存在している。本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を用いる際、この保持シール材２２０が２層になっている部分が、排ガス浄化装置の底部に位置するように配設することが望ましい。
一般的に、排ガス浄化装置を用いる場合、保持シール材の排ガス浄化装置の底部に配設されている部分は、重力の影響により荷重がかかるので、保持シール材に損傷が生じやすくなり、また、保持シール材の面圧も低下しやすくなる。
持シール材２２０が２層になっている部分が、排ガス浄化装置の底部に位置するように配設されていると、重力の影響により、保持シール材２２０に荷重がかかったとしても、保持シール材２２０が２層存在しているので、損傷を防ぎやすくなり、また、保持シール材２２０の面圧も維持しやすくなる。
【０１２１】
図９は本発明の第二実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【０１２２】
図９に示す保持シール材２２０は、無機繊維を含む平面視形状略矩形のマットである。また、保持シール材２２０は、第１の主面２２１と、第１の主面２２１と反対側の主面である第２の主面２２２とを備えている。
【０１２３】
図９に示す保持シール材２２０は、第１の端部２２３と、第２の端部２２４とを備えている。
【０１２４】
図９に示す保持シール材２２０では、保持シール材２２０の長手方向に垂直な仮想直線βを境に内部保持シール材部２２５と外部保持シール材部２２６に分けることができる。第１の端部２２３が属する部分が内部保持シール材部２２５であり、第２の端部２２４が属する部分が外部保持シール材部２２６である。
内部保持シール材部２２５は、図８に示す排ガス浄化装置において、各排ガス処理体ユニット同士の間に配設されている部分である。
外部保持シール材部２２６は、図８に示す排ガス浄化装置において、排ガス処理体２３０の周囲に配設されている部分である。
【０１２５】
外部保持シール材部２２６の長手方向の長さは、排ガス処理体２３０の周囲の長さと略同じである。
【０１２６】
本発明の第二実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材２２０は、内部保持シール材部２２５の長手方向の長さが長いこと、及び、厚さが薄いこと以外は、本発明の第一実施形態の保持シール材１２０と同じ形状及び組成である。
【０１２７】
保持シール材２２０の厚さは特に限定されないが、２．０〜２０ｍｍであることが望ましい。
保持シール材２２０の厚さが２０ｍｍを超えると、保持シール材２２０の柔軟性が失われるので、保持シール材２２０を排ガス処理体ユニット間に配設する場合に扱いづらくなる。また、保持シール材２２０に巻きジワや割れが生じやすくなる。また、本発明の第二実施形態においては、各排ガス処理体ユニットの間に２層の保持シール材を配設するので、上記望ましい厚さの上限を超えると、保持シール材の間に隙間が出来やすくなる。
保持シール材２２０の厚さが２．０ｍｍ未満であると、保持シール材２２０の面圧が排ガス処理体ユニットを保持するのに十分でなくなる。そのため、排ガス処理体２３０を構成する排ガス処理体ユニットが抜け落ちやすくなる。また、排ガス処理体ユニットに体積変化が生じた場合、保持シール材２２０は排ガス処理体ユニットの体積変化を吸収しにくくなる。そのため、排ガス処理体ユニットにクラック等が発生しやくすなる。
【０１２８】
本発明の第二実施形態に係る外方排ガス処理体ユニット２４０、２４１及び２４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット２５０は、それぞれ、本発明の第一実施形態で示す外方排ガス処理体ユニット１４０、１４１及び１４２、並びに、内方排ガス処理体ユニット１５０と同じように、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されるとともに、その外周に外周壁が形成されている。そして、セルのいずれかの端部は、封止材で封止されている。そのため、このような排ガス処理体ユニットを含む排ガス処理体２３０は、フィルタとして好適に使用することができる。
【０１２９】
次に、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
【０１３０】
本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、連続する一枚の保持シール材が介在するように、各排ガス処理体ユニット同士の間に、保持シール材を巻き付けることにより形成される。この工程を図面を参照しながら説明する。
【０１３１】
図１０（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を形成する工程の一例を順に示す模式図である。
図１０（ａ）〜（ｅ）では、保持シール材２２０を各排ガス処理体ユニットに巻き付ける工程を、各排ガス処理体ユニットの長手方向に垂直な方向で切断した断面図を用いて示している。
また、図１１は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を示す模式図である。
【０１３２】
本発明の排ガス処理体を形成する工程では、まず、図１０（ａ）にしめすように、外方排ガス処理体ユニット２４０の辺２４０ｓと、保持シール材２２０の第１の端部２２３の辺２２３ｓとが合致するように両者を接触させる。その後、外方排ガス処理体ユニット２４０の側面２４０ｂと、保持シール材２２０の第１の主面２２１とを接触させる。そして、保持シール材２２０の第１の主面２２１が、外方排ガス処理体ユニット２４０の側面２４０ｂ及び側面２４０ｃに沿うように接触させながら、保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット２４０に巻き付ける。この際、外方排ガス処理体ユニット２４０の両端面を支持棒（図示せず）等で固定しておく必要がある。また、保持シール材の第１の端部２２３が移動しないように、保持シール材の第１の端部２２３近傍に接着材を塗布して外方排ガス処理体ユニット２４０の側面２４０ａに貼り付けるか、板状体を用いて保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット２４０の側面２４０ａに押し付け、固定してもよい。
【０１３３】
次に、外方排ガス処理体ユニット２４０の側面２４０ｃと、保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触している終点を支点に保持シール材２２０を反対に折り曲げる。反対に折り曲げるとは、保持シール材２２０を１８０°折り曲げ、保持シール材２２０の第２の主面２２２同士を接触させることをいう。
【０１３４】
続いて、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、図１０（ｂ）に示すように、外方排ガス処理体ユニット２４１の側面２４１ｂと、保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触するように、外方排ガス処理体ユニット２４１を配設する。この際、側面２４０ｂと側面２４１ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面２４０ｃと側面２４１ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット２４１を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット２４１を保持シール材２２０の表面に押し付ける。そして、保持シール材２２０の第１の主面２２１が、外方排ガス処理体ユニット２４１の側面２４１ｂ、側面２４１ｃ及び側面２４１ｄに沿うように接触させながら、保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット２４１に巻き付ける。
この状態を保つためには、上記のように外方排ガス処理体ユニット２４１を配設するとともに、外方排ガス処理体ユニット２４１の側面の保持シール材２２０を巻き付けた後、外方排ガス処理体ユニット２４１の端面を支持棒（図示せず）等で固定する必要がある。以下の工程においても、本工程と同様に、各排ガス処理体に保持シール材を巻き付けた後、排ガス処理体の両端面を固定する必要がある。固定化に関する記載内容は、本工程と同様であるので、以下においては、その記載を省略することとする。
【０１３５】
次に、外方排ガス処理体ユニット２４１の側面２４１ｄと、保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触している終点を支点に保持シール材２２０を反対に折り曲げる。
【０１３６】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、外方排ガス処理体ユニット２４２の側面２４２ｂが、保持シール材２２０の第１の主面２２１に接触するように、外方排ガス処理体ユニット２４２を配設する。この際、側面２４１ｃと側面２４２ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面２４１ｄと側面２４２ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット２４２を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット２４２を保持シール材２２０の表面に押し付ける。そして、保持シール材２２０の第１の主面２２１が、外方排ガス処理体ユニット２４２の側面２４２ｂ、側面２４２ｃ及び側面２４２ｄに沿うように接触させながら、保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット２４２に巻き付ける。次に、外方排ガス処理体ユニット２４２の側面２４２ｄと保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触している終点を支点に、保持シール材２２０を反対に折り曲げる。
【０１３７】
続いて、図１０（ｄ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、別の外方排ガス処理体ユニット２４０（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１２４０という）の側面１２４０ｂが保持シール材２２０の第１の主面２２１に接触するように、外方排ガス処理体ユニット１２４０を配設する。この際、側面２４２ｃと側面１２４０ｃとが同一平面上に属するように、かつ、側面２４２ｄと側面１２４２ｂとが対面するように外方排ガス処理体ユニット１２４０を配設する。すなわち、上記状態となるように、外方排ガス処理体ユニット１２４０を保持シール材２２０の表面に押し付ける。そして、保持シール材２２０の第１の主面２２１が、外方排ガス処理体ユニット１２４０の側面１２４０ｂ及び側面１２４０ｃに沿うように接触させながら、保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット１２４０に巻き付ける。次に、外方排ガス処理体ユニット１２４０の側面２４０ｃと、保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触している終点を支点に保持シール材２２０を反対に折り曲げる。次に、側面１２４０ｃ、側面２４２ｃ、側面２４１ｃ、及び、側面２４０ｂに沿って、保持シール材２２０の第２の主面２２２同士が接触するように保持シール材２２０を折り返す。
【０１３８】
外方排ガス処理体ユニット１２４０は、外方排ガス処理体ユニット２４０を、外方排ガス処理体ユニット２４０の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
【０１３９】
続いて、図１０（ｅ）に示すように、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、別の外方排ガス処理体ユニット２４１（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１２４１という）、内方排ガス処理体ユニット２５０、別の内方排ガス処理体ユニット２５０（以下、便宜上内方排ガス処理体ユニット１２５０という）、及び、別の外方排ガス処理体ユニット２４２（以下、便宜上外方排ガス処理体ユニット１２４２という）に保持シール材２２０を巻き付ける。
【０１４０】
外方排ガス処理体ユニット１２４１は、外方排ガス処理体ユニット２４１を、外方排ガス処理体ユニット２４１の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
外方排ガス処理体ユニット１２４２は、外方排ガス処理体ユニット２４２を、外方排ガス処理体ユニット２４２の長手方向に平行な軸を中心に反時計方向に９０°回転させた形状である。
【０１４１】
この工程で配設する各排ガス処理体ユニットの位置関係は以下の通りである。
外方排ガス処理体ユニット１２４１の側面１２４１ｂと、外方排ガス処理体ユニット１２４０の側面１２４０ｃとは対面し、かつ、外方排ガス処理体ユニット１２４１の側面１２４１ｃと、外方排ガス処理体ユニット１２４０の側面１２４０ｂとが同一平面上に属するように、外方排ガス処理体ユニット１２４１を配置している。
内方排ガス処理体ユニット２５０の１つの側面と、外方排ガス処理体ユニット２４２の側面２４２ｃとは対面するように内方排ガス処理体ユニット２５０を配置している。
内方排ガス処理体ユニット１２５０の１つの側面と、外方排ガス処理体ユニット２４１の側面２４１ｃとは対面するように内方排ガス処理体ユニット１２５０を配置している。
外方排ガス処理体ユニット１２４２の側面１２４２ｄと、外方排ガス処理体ユニット１２４０の側面２４０ｂとは対面し、かつ、外方排ガス処理体ユニット１２４２の側面１２４２ｃと、側面２４０ｃとが同一平面上に属するように、外方排ガス処理体ユニット１２４２を配置している。
【０１４２】
この工程で配設する保持シール材２２０の配設の位置関係は以下の通りである。
保持シール材２２０の第１の主面２２１を、外方排ガス処理体ユニット１２４２の側面１２４２ａ、１２４２ｂ、及び、１２４２ｃに沿うように接触させながら、保持シール材２２０を外方排ガス処理体ユニット１２４２に巻き付けている。次に、外方排ガス処理体ユニット１２４２の側面１２４２ｂと保持シール材２２０の第１の主面２２１とが接触している終点を支点に、保持シール材２２０を反対に折り曲げる。
以下同様に、保持シール材２２０の第１の主面２２１のみが、内方排ガス処理体ユニット１２５０、２５０、及び、１２４１に接触するように、保持シール材２２０を排ガス処理体ユニットに巻き付ける。
【０１４３】
これまでの工程を経た各排ガス処理体ユニットの集合体の断面形状は略半円形となっている。
【０１４４】
続いて、本発明の排ガス処理体を形成する工程では、図１１に示す排ガス処理体２３０のように、各排ガス処理体ユニットの集合体の断面形状が略円形となるように、各排ガス処理体ユニットに保持シール材２２０を巻き付ける。
この際、保持シール材２２０の第１の主面２２１のみが排ガス処理体ユニットに接触するように、保持シール材２２０を、各排ガス処理体ユニットに巻き付ける。
この際の各排ガス処理体ユニットの配設位置及び種類は、上記の断面形状は略半円形の排ガス処理体ユニットの集合体を半円の中心を軸に１８０°回転させた各排ガス処理体ユニットの配設位置及び種類と一致する。
【０１４５】
これまでの工程を経た各排ガス処理体ユニットの集合体は、図１１に示すような排ガス処理体２３０となる。
【０１４６】
また、図１１中の仮想直線β´は、図９中の保持シール材２２０の仮想直線βと直交する、保持シール材２２０の厚さ方向に略平行な直線である。また、仮想直線β´を境に、各排ガス処理体ユニットを巻き付けている部分が、内部保持シール材部２２５であり、排ガス処理体２３０の外に飛び出している部分が、外部保持シール材部２２６である。
【０１４７】
図１２は、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置を構成する周囲に保持シール材が配設された排ガス処理の一例を示す斜視図である。
【０１４８】
続いて、本発明の排ガス浄化装置の製造方法では、図１２に示すように排ガス処理体２３０の周囲の時計方向に沿って、外部保持シール材部２２６を排ガス処理体２３０に巻き付ける。
【０１４９】
次に、周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０を、ケーシング２１０に収容する収容工程を行う。
収容後に保持シール材２２０が圧縮して所定の面圧（すなわち、排ガス処理体を保持する力）を発揮するために、ケーシング２１０の内径は、周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０の最外径より少し小さくなっている。
以上の方法により、図８に示す排ガス浄化装置２００を製造することができる。
【０１５０】
収容工程に関し、周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０をケーシング２１０に収容する方法としては、例えば、ケーシング２１０の内部の所定の位置まで周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０を圧入する圧入方式（スタッフィング方式）、周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０をケーシング２１０の内部に挿入した後、ケーシング２１０の内径を縮めるように外周側から圧縮するサイジング方式（スウェージング方式）、並びに、ケーシング２１０を、第１のケーシング及び第２のケーシングの２つの部品に分離可能な形状としておき、周囲に保持シール材２２０が配設された排ガス処理体２３０を第１のケーシング上に載置した後に第２のケーシングを被せて密封するクラムシェル方式等が挙げられる。
【０１５１】
これら工程を経て、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置が作製される。
【０１５２】
本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置、及び、本発明の第二実施形態に係る排ガス浄化装置の製造方法では、本発明の第一実施形態に記載した（１）〜（６）の効果を奏する。
【０１５３】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニットが電気伝導性を有しており、電気伝導性を有する配線が、全ての排ガス処理体ユニットに配設されており、各排ガス処理体ユニットに通電可能なように構成されていてもよい。
各排ガス処理体ユニットに通電することにより、各排ガス処理体ユニットを加熱することができる。
そのため、運転開始時に各排ガス処理体ユニットに通電することにより、各排ガス処理体ユニットの温度を短時間で上昇させることができ、エンジン始動直後に排出される有害物質を低減させることが可能になる。
【０１５４】
電気伝導性を有する配線は、保持シール材の第１の主面に配設されていてもよい。この保持シール材を、本発明の第二実施形態の排ガス浄化装置における保持シール材のように配設すると、保持シール材の第１の主面と各排ガス処理体ユニットは接触するので、全ての排ガス処理体ユニットに電気伝導性を有する配線を配設することができる。
【０１５５】
また、排ガス処理体ユニットの材質は、電気伝導性を有していれば特に限定されないが、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化多孔質焼成体であることが望ましい。これらの中では、特に炭化ケイ素質の多孔質焼成体であることが望ましい。
排ガス処理体ユニットが炭化ケイ素質の多孔質焼成体であると、排ガス処理体ユニットに通電した際に、好適に排ガス処理体を加熱することができる。
【０１５６】
本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置では、保持シール材は、図１３に示す形状をしていてもよい。
図１３は、本発明の実施形態の排ガス浄化装置に用いられた保持シール材の一例を模式的に示す斜視図である。
【０１５７】
図１３に示す保持シール材３２０は、無機繊維を含む平面視形状略矩形のマットである。また、保持シール材３２０は、第１の主面３２１と、第１の主面３２１と反対側の主面である第２の主面３２２とを備えている。
【０１５８】
図１３に示す保持シール材３２０は、平坦な端部を有する第１の端部３２３と、凸部３２７を有する第２の端部３２４とを備えている。
【０１５９】
図１３に示す保持シール材３２０では、保持シール材３２０の長手方向に垂直な仮想直線γを境に内部保持シール材部３２５と外部保持シール材部３２６に分けることができる。第１の端部３２３が属する部分が内部保持シール材部３２５であり、第２の端部３２４が属する部分が外部保持シール材部３２６である。
内部保持シール材部３２５は、本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置において、各排ガス処理体ユニット同士の間に配設されている部分である。
外部保持シール材部３２６は、本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置において、排ガス処理体の周囲に配設されている部分である。
【０１６０】
外部保持シール材部３２６には、第１の主面３２１から第２の主面３２２を貫通する開口部３２８が形成されている。開口部３２８は、内部保持シール材部３２５と外部保持シール材部３２６との境目に位置している。
【０１６１】
凸部３２７及び開口部３２８は、排ガス処理体に外部保持シール材部３２６を巻き付けた際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。
このように保持シール材を嵌合させると、保持シール材を巻き付けた排ガス処理体を持ち運ぶ際に保持シール材がずれにくくなり、ハンドリングが向上する。
【０１６２】
本発明の第一実施形態及び第二実施形態の排ガス浄化装置では、排ガス処理体は、１６個の排ガス処理体ユニットを組み合わせて形成されていたが、本発明の実施形態では、排ガス処理体ユニットの数は特に限定されず、１６個より多くてもよく、少なくてもよい。
【０１６３】
本発明の第一実施形態及び第二実施形態の排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニット同士の間に配設された保持シール材は、１層又は２層であったが、本発明の実施形態では３層以上であってもよい。
また、本発明の第一実施形態及び第二実施形態の排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニット同士の間に配設された保持シール材の層の数は同じであったが、本発明の実施形態では、各排ガス処理体ユニット同士の間で異なっていてもよい。
【０１６４】
本発明の第一実施形態及び第二実施形態の排ガス浄化装置では、各排ガス処理体ユニット同士の間には、一枚の連続する保持シール材が介在されており、かつ、排ガス処理体の周囲にも同じ保持シール材が連続して配置されていたが、本発明の実施形態では、各排ガス処理体ユニット同士の間に介在している内部保持シール材部と、排ガス処理体の周囲に配設されている外部保持シール材部とは分離していてもよい。
【０１６５】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材は、一枚の連続する保持シール材である必要はなく、分離していてもよい。
【０１６６】
本発明の第一実施形態では、保持シール材を各排ガス処理体ユニット同士の間に介装させた際、保持シール材は、排ガス処理体の周囲の一部にも配設されていた。本発明の実施形態では、この排ガス処理体の周囲の一部に配設された保持シール材を切断して取り除いてもよい。このような、排ガス処理体は、周囲に保持シール材が存在しない状態となる。その後、保持シール材を排ガス処理体の周囲に配設してもよい。このような処理をすることにより、排ガス処理体の周囲に１層の保持シール材のみが配設されることになる。
具体的な方法の例としては、保持シール材を各排ガス処理体ユニット同士の間に介装させる際に、保持シール材に接着材を塗布して各排ガス処理体ユニットを貼り付け、保持シール材と各排ガス処理体ユニットが相互に分離しないように固定する。その後、排ガス処理体の周囲の一部に配設された保持シール材を切断する方法が挙げられる。
【０１６７】
同様に、本発明の第二実施形態において、保持シール材を各排ガス処理体ユニット同士の間に介装させた際に、排ガス処理体の周囲の一部に配設されている保持シール材を切断して取り除き、排ガス処理体の周囲に１層になるように保持シール材を配設してもよい。また、図１１に示すように、本発明の第二実施形態では、保持シール材を各排ガス処理体ユニット同士の間に介装させた際、排ガス処理体の周囲に保持シール材が存在していない部分は連続している。そのため、排ガス処理体の周囲に保持シール材が存在していない部分にみ保持シール材を配設してもよい。
【０１６８】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材は、一層であってもよく、多層であってもよい。また、排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材の層の数は、全ての周囲において同一の数でもよく、一部の周囲において異なる数でもよい。
【０１６９】
本発明の実施形態に係るガス処理体の形状は、円柱形状に限定されるものでなく、例えば、楕円柱形状、角柱形状等の任意の形状であっても良い。
【０１７０】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体は、複数の形状の異なる柱状の排ガス処理体ユニットを組み合わせることにより、所定の排ガス処理体の形状が形成されている。
そのため、単にこれら複数種類の排ガス処理体ユニットを保持シール材を介して組み合わせるのみで、簡単に排ガス処理体を構成することができる。また、予め、所定の排ガス処理体の形状が形成される組み合わせとなる種々の形状の排ガス処理体ユニットを製造しておくことにより、要求される種々の形状の排ガス処理体を容易に作製することができ、排ガス処理体の形状に関する多様な要求に比較的容易に答えることができる。
【０１７１】
また、本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットの形状は、特に限定されるものではないが、排ガス処理体ユニット同士を結束させて排ガス処理体を作製する際に結束しやすい形状であることが望ましく、その断面形状としては、正方形、長方形、六角形、扇状等が挙げられる。
【０１７２】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットの断面におけるセル密度は、特に限定されないが、望ましい下限は、３１．０個／ｃｍ２（２００個／ｉｎｃｈ２）、望ましい上限は、９３．０個／ｃｍ２（６００個／ｉｎｃｈ２）、より望ましい下限は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎｃｈ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎｃｈ２）である。
【０１７３】
また、本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットが炭化ケイ素質の多孔質体である場合、排ガス処理体ユニットの気孔率は特に限定されないが、３５〜６０％であることが望ましい。
気孔率が３５％未満であると、本発明の排ガス処理体がすぐに目詰まりを起こすことがあり、一方、気孔率が６０％を超えると、排ガス処理体ユニットの強度が低下して容易に破壊されることがあるからである。
また、上記排ガス処理体ユニットの平均気孔径は５〜３０μｍであることが望ましい。
平均気孔径が５μｍ未満であると、ＰＭが容易に目詰まりを起こすことがあり、一方、平均気孔径が３０μｍを超えると、ＰＭが気孔を通り抜けてしまい、ＰＭを捕集することができず、フィルタとして機能することができないことがあるからである。
なお、上記気孔率及び気孔径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定の従来公知の方法により測定することができる。
【０１７４】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットは、サイアロン、アルミナ、コーデェライト、ムライト等の酸化多孔質セラミック製であってもよい。
【０１７５】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された金属製のハニカム体からなっていても良く、金属製のハニカム体としては、特に限定されないが、ステンレスのハニカム体等を用いることができる。
【０１７６】
本発明の実施形態に係る排ガス処理体ユニットには、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、このなかでは、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
【０１７７】
これまで、排ガス処理体ユニットとしては、セルのいずれか一方の端部が封止されているフィルタについて説明を行ったが、本発明の排ガス処理体ユニットは、セルの端部が封止されていなくてもよい。このような排ガス処理体ユニットは、触媒担体として好適に使用することが可能となる。
【０１７８】
本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置を構成するケーシングの材質は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。
【０１７９】
本発明の実施形態では、また、保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を金属製（例えばステンレス鋼等）のリング、針金等で固定してもよい。
【０１８０】
本発明の排ガス浄化装置は、柱状の排ガス処理体ユニットが複数個集合して形成される排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に配設された保持シール材と、上記排ガス処理体を収容するケーシングとを備えており、
上記保持シール材は、無機繊維を含む平面視矩形状のマットからなり、上記排ガス処理体を構成する各柱状の排ガス処理体ユニット同士の間には、連続する一枚の上記保持シール材が介在されていることを必須の要件としている。
係る必須の構成要素に、本発明の第一実施形態、第二実施形態、及び、本発明のその他の実施形態で詳述した種々の構成（例えば、各排ガス処理体ユニット間に配設された保持シール材の巻き方、保持シール材の層の数等）を適宜組み合わせることにより所望の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１００、２００  排ガス浄化装置
１１０、２１０  ケーシング
１１１  導入管
１１２  排出管
１２０、２２０、３２０  保持シール材
１２１、２２１、３２１  第１の主面
１２２、２２２、３２２  第２の主面
１２３、２２３、３２３  第１の端部
１２４、２２４、３２４  第２の端部
１２５、２２５、３２５  内部保持シール材部
１２６、２２６、３２６  外部保持シール材部
１３０、２３０  排ガス処理体
１４０、１４１、１４２、１１４０、１１４１、１１４２、２４０、２４１、２４２、１２４０、１２４１、１２４２  外方排ガス処理体ユニット
１５０、１１５０、２５０、１２５０  内方排ガス処理体ユニット
１５５  セル
１５６  セル壁
１５７  外周壁
１５８  封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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