(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の基材（２）を含む汚染防止要素又は化学反応器（１０）を実装するための２以上の実装マットであって、各基材が、前面（２ｆ）、後面（２ｒ）、及び前記前面と前記後面との間に延在する少なくとも３つの平坦な側面（４）を含み、前記２以上の実装マット（３）のそれぞれが、１個の基材（２）のみの、前記平坦な側面（４）のうちの２つと、前記２つの平坦な側面によって囲まれた縁部（５）を少なくとも部分的に被覆するように成形され、かつ、前記２つ以上の基材（２）のそれぞれごとに互いに分離され、前記２つの基材（２）の間に１つのみの実装マット（３）が置かれた、実装マット。
【請求項２】
前記基材（２）が、前記前面（２ｆ）と前記後面（２ｒ）との間に延在する４つの平坦な側面（４）を含み、前記基材が四角形の断面を備える、請求項１に記載の実装マット。
【請求項３】
前記実装マット（３）が、３つの平坦な側面（４）を少なくとも部分的に、かつ前記基材の２つのそれぞれの平坦な側面によって囲まれた前記２つの縁部（５）を少なくとも部分的に被覆するように成形された、請求項１又は２に記載の実装マット。
【請求項４】
前記実装マット（３）が、ある縁部（５）を前記基材の隣接した縁部（５）に至るまで囲む前記２つ又は３つの平坦な側面（４）全体を被覆する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項５】
前記実装マット（３）が、前記基材（２）の前記隣接した縁部（５）の上に延在することができる、請求項４に記載の実装マット。
【請求項６】
２つ以上の基材（２）、及び請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装マット（３）を含む汚染防止要素又は化学反応器。
【請求項７】
前記汚染防止要素（１０）が、３つの基材の３つの列として配置された９つの基材（２）を含む、請求項６に記載の汚染防止要素又は化学反応器。
【請求項８】
１列あたりの基材（２）の数が列の数と同じである、請求項６又は７に記載の汚染防止要素又は化学反応器。
【請求項９】
ｚが１列あたりの基材の数及び列の数であり、
ｘが３面ラップ基材の数であり、
ｙが２面ラップ基材の数であるとき、ｘはｚの２倍に等しく、ｙは（ｚ−２）にｚを掛けた値に等しく、
又は
ｕが１列あたりの基材の数であり、
ｖが列の数であり、
ｘが３面ラップ基材の数であり、
ｙが２面ラップ基材の数であるとき、
ｘはｕ＋ｖに等しく、ｙはｕ＊ｖ−ｘに等しい、請求項８に記載の汚染防止要素又は化学反応器。
【請求項１０】
２つ以上の基材を含む汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法であって、
ａ）前面、後面、及び前記前面と前記後面との間に延在する少なくとも３つの平坦な側面を含む、２つ以上の基材を準備するステップと、
ｂ）請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装マットを準備するステップと、
ｃ）前記実装マットのそれぞれが１個の前記基材のみの２つの平坦な側面によって囲まれた縁部を少なくとも部分的に被覆するように、前記実装マットのそれぞれを前記１個の基材のみのまわりにラップし、前記実装マットを固定するステップと、
ｄ）前記汚染防止要素又は化学反応器を組み立てるために必要とされる基材の数だけステップｃ）を繰り返すステップと、
ｅ）すべての基材の平坦な側壁が実装マットに隣接して定置されるように、かつ、前記２つの基材（２）の間に１つのみの実装マット（３）が置かれるように、前記ラップされた基材を互いに隣り合わせに定置するステップと、
ｆ）前記基材をハウジングの内部に定置するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の基材を含む汚染防止要素又は化学反応器のセラミック基材を保持するための実装マットに関する。本発明は、そうした実装マットを含む汚染防止要素又は化学反応器にも関し、また本発明は、汚染防止要素又は化学反応器をそうした実装マットと共に組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染防止デバイスは、大気汚染を防止するために、たとえば自動車、船舶、又はたとえば固定汎用機関などの他の機関で使用されることがある。そのようなデバイスとしては、触媒コンバータ、ディーゼル微粒子フィルター又はトラップを挙げることができる。触媒コンバータは、一般的に触媒を支持するセラミックのモノリシック構造体（たとえば、触媒担体又は要素）を含有している。一般的にディーゼル微粒子フィルター又はトラップは、通常は、多孔質結晶性セラミック材料（すなわち、フィルター要素）から製造されたハニカム型モノリシック構造体を有するウォールフローフィルターである。こうしたデバイスのそれぞれは、通常、１つ又は数個の汚染防止要素が収容された金属ハウジング（一般的にはステンレス鋼）を有する。一般的には、ハウジング内に汚染防止要素を実装し、保護するために、セラミック繊維を含むマットが用いられる。触媒でコーティングされたセラミックのモノリシック構造体が、化学反応器、具体的には気相内反応用の流動反応器内で用いられることもある。
【０００３】
米国特許出願公開第２００１／００３０３５５（Ａ１）号は、複数の正方形、長方形、又は他の平坦な面を有し、触媒でコーティングされた基材を含む触媒コンバータカートリッジを開示しており、触媒コンバータカートリッジの各基材は、その平坦な面のそれぞれが圧縮可能なマット材料によって被覆されている。こうしたマットで被覆された複数の基材又はモジュールは、金属シェルで囲まれた複数のモジュール配列に配置され、各モジュールは、金属薄板のスペーサーによって隣接したモジュールから隔離されることが好ましい。マット及び金属スペーサーに加えて、金属スペーサーとして適所に残すことが可能な角部のアセンブリ補助物が予期される。
【０００４】
ドイツ特許出願公開第３０４６９２１（Ａ１）号は、複数の平坦な面を有し、長方形の断面を有する基材を含む触媒コンバータを開示している。基材を適所に保持するために、基材の両端に置かれた剛性のＬ字形の保持要素が提供される。この保持要素が、それぞれの保持要素に対して垂直に延在する追加の保持縁部をもたらす。
【０００５】
国際公開第２０１２０８４６０９（Ａ１）号は、触媒用の担体として複数のセラミック基材を利用する化学反応器を開示している。
【０００６】
前述の従来技術を考えると、より単純な汚染防止要素又は化学反応器を構築し、汚染防止要素又は化学反応器を組み立てるための簡易化された方法を提供することが可能な実装マットが依然として求められている。また、より単純な汚染防止要素又は化学反応器自体も依然として求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、汚染防止要素又は化学反応器の基材を保持するための実装マットを提供する。汚染防止要素又は化学反応器は、２つ以上の基材を含み、基材は、前面、後面、及び前面と後面との間に延在する少なくとも３つの平坦な側面を含み、実装マットは、２つの平坦な側面によって囲まれた縁部（閉鎖縁部）を少なくとも部分的に被覆するように成形される。
【０００８】
本発明の趣旨における閉鎖縁部とは、事前組み立て段階において実装マットで被覆された２つの平坦な側面によって囲まれた縁部である。本発明の趣旨における隣接した縁部とは、事前組み立て段階において実装マットで被覆された平坦な側面、及び実装マットで被覆されない平坦な側面によって囲まれた縁部である。事前組み立て段階とは、実装マットは既に基材に取り付けられているが、実装マットを有する基材はまだハウジングに組み込まれていない段階を意味する。
【０００９】
本発明による汚染防止要素は、大気汚染を防止するために、たとえば自動車、船舶、又は他の機関、たとえばガスタービンなどの固定汎用機関などで使用される要素とすることができる。汚染防止要素の例としては、触媒コンバータ及びディーゼル微粒子フィルターを挙げることができる。他の例には、たとえばセラミック基材などの基材を含む選択的触媒還元要素又は化学反応器がある。本発明による化学反応器は、化学反応を実行するためのシステムである。こうした化学反応に触媒が必要とされる場合、反応用の触媒を担持する化学反応器の内部でセラミック基材を使用することができる。
【００１０】
汚染防止要素は、通常は基材を含む。化学反応器も基材を含むことができる。触媒コンバータは、たとえばセラミックの流動基材などの流動基材を含む。ディーゼル微粒子フィルターは、一般的に、たとえば多孔質結晶性セラミック材料から製造されたハニカム型モノリシック構造体を有するウォールフローフィルターを含む。
【００１１】
特に汚染防止要素又は化学反応器が２つ以上の基材を含むとき、保持及び封止機能は、ただ１つの基材を有するシステムに比べて複雑になるが、それは、汚染防止要素又は化学反応器の基材とハウジングとの間だけではなく、２つの基材の間でも保持及び封止を実施する必要があるためである。
【００１２】
本発明は、前面、後面、及び前面と後面との間に延在する少なくとも３つの平坦な側面を含む基材に関する。ほとんどの場合、基材は４つの平坦な側面を含む。しかしながら、本発明は、４つの側面を有する実施形態に限定されない。前面及び後面は、基材内部の気体の流れに対して実質的に垂直に方向付けられた基材の面である。換言すれば、前面及び後面は、流入する気体の流れに面しているか、又は基材の流出する気体の流れに面している。側面は、基材内部の気体の流れに対して実質的に平行に方向付けられ、前面及び後面に対して実質的に垂直に方向付けることができる。本発明は、前述の基材に限定されない。側面を、前面及び／又は後面に垂直ではない角度に方向付けることも可能である。前面及び後面を、基材内部の気体の流れに対して９０°以外の角度に方向付けることも可能である。
【００１３】
本発明によれば、側面は、幾何学的な意味において実質的に平坦又は単純である。それは、２つの平坦な側面が縁部を囲み、その閉鎖縁部が２つの平坦な側面を結合する本質的に直線的な線として画成されることを意味する。もちろん、製造上の理由により、閉鎖縁部が、直線方向に延在するわずかに丸みのある形状を備えることも可能である。側面は、たとえば長方形又は正方形など任意の好適な形状を備えることができる。
【００１４】
本発明によれば、実装マットは、２つの平坦な側面よって囲まれた縁部を少なくとも部分的に被覆するように成形される。平坦な側面それぞれに対する実装マットを有するのではなく、実装マットは、１つのみより多くの平坦な側面を被覆することができるように成形される。これにより、１つの汚染防止要素又は化学反応器に必要とされる実装マットの数を減らすことができる。必要とされる実装マットが少なくなれば、汚染防止要素又は化学反応器を組み立てるために必要とされるステップも少なくなる。これにより、製造プロセスにおける時間及び費用が節減される。閉鎖縁部を少なくとも部分的に被覆するとは、実装マットが前面から後面へ延在し、閉鎖縁部全体を被覆することが可能であることを意味する。実装マットが前面と後面との間で部分的にしか延在しないようにすることも可能である。たとえば、実装マットが側面と前／後面との間の縁部まで完全に延在しないようにすることが可能である。そのような構成は、組み立て段階（ハウジング内部の基材）において、実装マットがハウジングから突き出さないようにすることを助ける。他の可能性は、２つ以上の、たとえば２つの実装マットを互いに平行に配置し、各マットが閉鎖縁部を部分的に被覆するようにすることである。
【００１５】
本発明の一態様によれば、実装マットは、無機繊維を含む不織実装マットである。概して、可撓性及び耐熱性があり、かつ汚染防止要素又は化学反応器の基材を適所に保持して基材のまわりの領域を封止し、基材を隔てることできる、一般に知られているあらゆる実装マットを用いることが可能である。一般に知られている実装マットは、セラミック及び／又はガラス繊維を含む。実装マットは、膨張性の実装マットでも非膨張性の実装マットでもよい。実装マットが膨張性のマットである場合、実装マットはバーミキュライト又はグラファイトのような発泡剤を含むこともできる。実装マットを圧縮するために、結合剤を用いることができ、及び／又はたとえばニードリングなどの機械的プロセスによって実装マットを圧縮することができる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、基材はセラミック基材である。知られている任意のセラミック基材を、本発明に用いることができる。基材の用途に応じて、基材は、たとえば流動特性又はウォールフロー特性を提供することができる。基材は、基材の上にコーティングされた、又は基材に組み込まれた触媒を含むことができる。
【００１７】
汚染防止要素が触媒担体である場合、基材は、触媒でコーティングされたセラミック基材、又は五酸化バナジウムのような触媒様の作用粒子を含むセラミック基材とすることができる。この場合、セラミック基材は、たとえば五酸化バナジウム及び酸化ウォルフラムと共に二酸化チタンを含むことができる。汚染防止要素がディーゼル微粒子フィルターである場合、基材は、炭化ケイ素、チタン酸アルミニウム又はコーディエライトを含むことができる。基材がハニカム触媒である場合、それは、酸化チタン、酸化タングステン及び五酸化バナジウムを含むことができる。たとえばガラス繊維を加えることによって、基材の必要な機械的強度を実現することができる。
【００１８】
本発明による基材は、前面と後面との間に延在する４つの平坦な側面を備えることができ、また基材は四角形の断面を備えることができる。この４つの平坦な側面はすべて、同じ形状を備えることができる。それらは長方形又は正方形とすることができる。４つの平坦な側面のうちの少なくとも２つが同じ形状を備えることも可能である。
【００１９】
実装マットは、２つの平坦な側面を少なくとも部分的に（２面ラップ基材）、かつ基材の２つの平坦な側面によって囲まれた縁部（閉鎖縁部）を少なくとも部分的に被覆するように成形することができる。実装マットが２つの平坦な側面を少なくとも部分的に、かつ２つの平坦な側面の間の縁部を少なくとも部分的に被覆する、すべての可能な構成が請求される。実装マットは、たとえば閉鎖縁部から隣接した各縁部までの２つの平坦な側面の全幅に沿って、かつ前面から後面に向かい基材の全長に沿って延在することができる。他の選択肢は、本発明による実装マットが２つの平坦な側面の間の縁部（閉鎖縁部）の上を基材の全長に沿って延在するが、たとえば閉鎖縁部から平坦な側面の中央に向かい、基材の幅の一部、それに伴い２つの平坦な側面の一部しか被覆しないようにするものである。１つ側面が完全に被覆され、他の側面が部分的に被覆されるようにすることも可能である。
【００２０】
実装マットは、３つの平坦な側面を少なくとも部分的に（３面ラップ基材）、かつ基材の２つのそれぞれの平坦な側面によって囲まれた２つの縁部（閉鎖縁部）を少なくとも部分的に被覆するように成形することができる。実装マットが３つの平坦な側面を少なくとも部分的に、かつ２つのそれぞれの平坦な側面の間の２つの縁部を少なくとも部分的に被覆する、すべての可能な構成が請求されることが意図される。実装マットは、たとえば閉鎖縁部から隣接した縁部まで３つの平坦な側面の全幅に沿って、かつ前面から後面に向かい基材の全長に沿って延在することができる。他の選択肢は、本発明による実装マットが３つの平坦な側面の間の２つの縁部（閉鎖縁部）の上を基材の全長に沿って延在するが、２つの外側の平坦な側面の一部しか被覆しないようにすることである。平坦な側面のうちの１つ又は２つが完全に被覆され、残りの側面が部分的に被覆されるようにすることも可能である。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、実装マットは、ある縁部を基材の隣接した縁部に至るまで囲む２つ又は３つの平坦な側面全体を被覆することができる（２面ラップ基材又は３面ラップ基材）。平坦な側面全体とは、実装マットが、前面から後面まで、かつ閉鎖縁部から隣接した縁部までの平坦な側面の実質的に全表面にわたって延在することを意味する。それによってマットは、厳密に前面から後面まで、かつ２つの平坦な側面間の一方の縁部から２つの平坦な側面間の他方の縁部まで延在することができる。これまでに既に指摘したように、ハウジング内で基材と共に組み立てられるときにマットが押し出されることを回避するために、前面及び後面の各縁部に間隙を残すことも可能である。
【００２２】
２面ラップ基材及び３面ラップ基材は、汚染防止要素又は化学反応器の製造プロセスにおいて、事前組み立て式構成要素として用いることができる。そうした事前組み立て式構成要素を用いると、あらゆる種類の異なる汚染防止の構成、たとえば基材を列として配置する異なる方法を組み合わせることが可能となる。それを実施するには、最小限の量の異なる構成要素、すなわち、ａ）基材、ｂ）２つの平坦な側面を少なくとも部分的に、かつそれらの間の縁部を少なくとも部分的に被覆するように成形された実装マット、及びｃ）３つの平坦な側面を少なくとも部分的に、かつ２つのそれぞれの平坦な側面の間の２つの縁部を少なくとも部分的に被覆するように成形された実装マット、のみが必要とされる。必要とされる異なる部品の数を減らすことによって、製造プロセス全体の複雑さが低減される。それによって、組み立てプロセスの間のプロセスステップの数、及び部品扱いの複雑さが低減される。こうした事実すべてによって、潜在的なオペレータの誤りの危険性も低減されるため、プロセスの費用が削減され、プロセスの信頼性が高められる。
【００２３】
実装マットが隣接した縁部より前の所定の幅又は距離までしか延在しないようにすることも可能である。基材の平坦な側面が実装マットによって被覆されていないこうした間隙又は受け部は、たとえば汚染防止要素又は化学反応器の実装マット若しくは隣接した基材の一部のための受け部として用いることができる。
【００２４】
実装マットは、隣接した縁部の上に延在し、組み立てられるとき、前述の受け部に定置されることも可能である。実装マットの隣接した縁部の上に延在する部分は、更に封止の目的に用いることができる。
【００２５】
本発明はまた、２つ以上の基材、並びに前述の実装マットを含む汚染防止要素又は化学反応器に関する。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、汚染防止要素又は化学反応器は、２つの基材の２つの列として配置された４つの基材を含むことができる。本発明の他の実施形態によれば、汚染防止要素又は化学反応器は、３つの基材の３つの列として配置された９つのセラミック基材を含むことができる。これら２つの構成は、汚染防止システム内の基材に一般に用いられる構成である。これらの構成に関して、以下は、事前組み立て式構成要素（２面ラップ基材及び３面ラップ基材）の必要とされる数を計算する方法である。
【００２７】
２面ラップ基材及び３面ラップ基材の事前組み立て式構成要素が存在する場合、以下が、必要とされる２面ラップ基材及び３面ラップ基材の数を計算する方法である。ｚが１列あたりの基材の数及び列の数であり、ｘが３面ラップ基材の数であり、ｙが２面ラップ基材の数であるとき、ｘはｚの２倍に等しく、ｙは（ｚ−２）にｚを掛けた値に等しい。
【００２８】
たとえば１列あたりの基材の数ｕ、及びｖ列の基材など、あらゆる他の構成も可能である。ｖ＞２のとき、２面ラップ基材及び３面ラップ基材の数は、以下のように計算することができる。ｘが３面ラップ基材の数、ｙが２面ラップ基材の数であるとき、ｘはｕ＋ｖに等しく、ｙはｕとｖ−ｘを掛けた値に等しい。
【００２９】
本発明は、１列のみの基材を有するシステムを含むこともできる。本発明は、１つのマットで完全にラップされた（たとえば、４面ラップされた）少なくとも１つの基材を有するシステムを含むこともできる。また本発明は、実装マットで全くラップされていない少なくとも１つの基材を有するシステムを含むこともできる。
【００３０】
本発明はまた、２つ以上の基材を含む汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法に関し、この方法は、
ａ）前面、後面、及び前面と後面との間に延在する少なくとも３つの平坦な側面を含む、２つ以上の基材を準備するステップと、
ｂ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の実装マットを準備するステップと、
ｃ）マットが基材の２つの平坦な側面によって囲まれた縁部を少なくとも部分的に被覆するように、マットを基材のまわりにラップし、マットを固定するステップと、
ｄ）汚染防止要素又は化学反応器を組み立てるために必要とされる基材の数だけステップｃ）を繰り返すステップと、
ｅ）すべての基材の平坦な側壁が実装マットに隣接して定置されるように、ラップされた基材を互いに隣り合わせに定置するステップと、
ｆ）基材をハウジングの内部に定置するステップとを含む。
【００３１】
実装マットの固定は、たとえば接着剤を用いて行うことができる。汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる間に、接着剤を塗布することが可能である。接着剤は、たとえば汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる間に、液状接着剤の形で塗布することができる。接着剤は、たとえば両面テープなどテープの形で適用することもできる。テープは、ライナーを含むことができる。したがって、汚染防止要素又は化学反応器を組み立てるための構成要素として、テープ及びライナーを備えたマットを有することが可能であろう。
【００３２】
たとえば基材をハウジングの中に詰め、定置し、基材のまわりでハウジングを閉じ、その後ハウジングを溶接するなど、基材をハウジングの内部に定置するためのあらゆる一般的な方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
次に、本発明の特定の実施形態を例証する以下の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【図１】本発明による汚染防止要素又は化学反応器の正面図である。
【図２】本発明による汚染防止要素又は化学反応器の斜視図である。
【図３】基材と、３つの平坦な側面及び２つのそれぞれの側面によって囲まれた縁部を被覆するように成形された実装マットとを含む、汚染防止要素又は化学反応器の事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図４】基材と、２つの平坦な側面及び２つのそれぞれの側面によって囲まれた縁部を被覆するように成形された実装マットとを含む、汚染防止要素又は化学反応器の事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図５】基材と、３つの平坦な側面及び２つのそれぞれの側面によって囲まれた縁部を被覆するように成形された実装マットとを含む、汚染防止要素又は化学反応器の事前組み立て式構成要素の他の実施形態である。
【図６】基材と、２つの平坦な側面及び２つのそれぞれの側面によって囲まれた縁部を被覆するように成形された実装マットとを含む、汚染防止要素又は化学反応器の事前組み立て式構成要素の他の実施形態である。
【図７】汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた４つの事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図８Ａ】汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法の各ステップを概略的に示す。
【図８Ｂ】汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法の各ステップを概略的に示す。
【図８Ｃ】汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法の各ステップを概略的に示す。
【図９】本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた９つの事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図１０】本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた９つの異なる事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図１１】追加の封止要素を有する４つの図３の事前組み立て式構成要素を概略的に示す。
【図１２】本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた事前組み立て式構成要素の更なる実施形態を概略的に示す。
【図１３】本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた事前組み立て式構成要素の他の実施形態を概略的に示す。
【図１４】本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた事前組み立て式構成要素の更に他の実施形態を概略的に示す。
【００３４】
以下に本発明の様々な実施形態を記載し、図面に示す。図中、同様の要素には同様の参照番号を付してある。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明による実装マット３によってラップされた４つの基材２を有する汚染防止要素又は化学反応器１０を示している。図２は、４つの基材２及びその実装マットが図１の汚染防止要素又は化学反応器１０内に置かれたときのそれらの寸法図である。基材は、前面２ｆ、後面２ｒ、及び（ここでは実装マットで被覆された）４つの側面４を含む。以下の図を参照しながら、基材２が本発明による実装マットでどのようにラップされ、汚染防止要素又は化学反応器１０がどのように組み立てられるかを説明する。
【００３６】
図３は、図１に示す汚染防止要素又は化学反応器に利用される、汚染防止要素又は化学反応器１０の事前組み立て式構成要素１を概略的に示している。事前組み立て式構成要素１は、基材２及び実装マット３を含む。図３では、それらが断面図として示されている。基材２は、四角形の断面を備える。基材２は、（図２に示す）前面及び後面、並びに４つの平坦な側面４を含む。実装マット３は、３つの平坦な側面４、及び２つのそれぞれの側面４によって囲まれた縁部５（閉鎖縁部）を完全に被覆するように成形される。基材２の第４の平坦な側面４は、実装マットで被覆されていない。実装マット３は、基材２を前面から後面までその全長にわたって被覆している。汚染防止要素又は化学反応器が組み立てられるとき、実装マット３がハウジングから押し出されることを防止するために、前方及び後方にわずかな間隙を残すことが可能である。
【００３７】
図４は、図１に示す汚染防止要素又は化学反応器１０の事前組み立て式構成要素１を概略的に示すが、これは、実装マット３が、基材２の平坦な側面４を３つではなく２つしか被覆していない点において、図３に示すものと異なる。２つの他の平坦な側面４は、実装マット３で被覆されていない。
【００３８】
図５及び図６は、図３及び４の事前組み立て式構成要素１を概略的に示している。図５及び図６の事前組み立て式構成要素１は、実装マット４が一端に突出部８を備え、そこで実装マット４が基材の縁部を突き出している点において、図３及び図４に示すものと異なる。図１１及び図１２を参照して更に詳しく記載するように、突出部は基材のアセンブリを封止するために用いることができる。
【００３９】
図７は、汚染防止要素又は化学反応器１０を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた４つの図３の事前組み立て式構成要素１を概略的に示している。左上の構成要素１ａ（３面ラップ構成要素）は、実装マット３で被覆されていない１つの平坦な側面４ａを含む。この平坦な側面４ａは、図面の右側を向いている。他の側面はすべて、実装マット３ａで被覆されている。右上の構成要素１ｂは、実装マット３で被覆されていない１つの平坦な側面４ｂを含む。この平坦な側面４ｂは、図面の下側を向いている。他の側面はすべて、実装マット３ｂで被覆されている。左下の構成要素１ｃは、実装マット３で被覆されていない１つの平坦な側面４ｃを含む。この平坦な側面４ｃは、図面の上側を向いている。他の側面はすべて、実装マット３ｃで被覆されている。右下の構成要素１ｄは、実装マット３で被覆されていない１つの平坦な側面４ｄを含む。この平坦な側面４ｄは、図面の左側を向いている。他の側面はすべて、実装マット３ｄで被覆されている。前述の構成により、組み立てられた段階において、４つの基材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのすべての面が実装マット３によって被覆されることが保証される。前述の構成の利益は、汚染防止要素又は化学反応器を４つの同一の事前組み立て式構成要素１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを用いて構築できることである。したがって、組み立てプロセスがきわめて簡単になり、したがって費用効果が高い。前述の構成の他の利益は、部品の数及びプロセスステップが減ることによって、プロセスがより単純になり、したがって潜在的なオペレータの誤りを防げることである。いずれの平坦な側壁も１層の実装マット材料だけで被覆されるため、従来技術による汚染防止要素又は化学反応器に比べて必要とされる実装マット用の材料が少ない。追加の保持又は隔離の手段は不要である。
【００４０】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、本発明による汚染防止要素又は化学反応器１０を組み立てる１つの方法を概略的に示している。汚染防止要素又は化学反応器１０は、２つ以上の基材を含む。第１のステップとして、基材２が準備され、この基材は、前面、後面、及び前面と後面との間に延在する４つの平坦な側面４を含む。図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃには、基材２の断面のみが示されている。したがって、この図面には前面のみが示されている。図３を参照して既に記載したように、基材２は実装マット３によってラップされる。実装マットは、３つの平坦な側面４、並びに（３面ラップされた）基材２の２つのそれぞれの平坦な側面４の間の２つの縁部を被覆するように成形される。実装マット３は、たとえば接着剤などの適切な手段によって基材２に固定される。４つの基材２が基材２の３つの平坦な側面４上で実装マット３によってラップされるまで、前述のステップが４回繰り返される。各基材２は、実装マット３で被覆されていない１つの平坦な側面４を提供する。４つの同一の事前組み立て式構成要素を用いる代わりに、図７に示す３つの同一の構成要素、及び図５に示す突出部８を有する１つの事前組み立て式構成要素を用いて、生じ得る中央の開口部を封止することも可能である。
【００４１】
汚染防止要素又は化学反応器を組み立てる方法の次のステップとして、すべての基材の平坦な側壁が実装マット、すなわちその特定の基材に取り付けられた実装マット３の一部、又は隣接した基材の実装マットの一部に隣接して定置されるように、事前組み立て式構成要素（ラップされた基材）が互いに隣り合わせに定置される。それを行う１つの可能な手段については、図７を参照して説明している。
【００４２】
最後に、実装マット３がまわりにラップされたすべての基材２が、適切なハウジング６の内部に定置される。ハウジングの内部への定置は、詰め、密封し、ハウジングを基材のまわりで閉じ、たとえば溶接でハウジングを固定するなど、基材２をハウジング６内に定置するために一般的に知られているあらゆる方法を用いて行うことができる。
【００４３】
図９は、本発明による実装マット３を有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた９つの事前組み立て式構成要素を概略的に示している。図９のアセンブリは、図７に示される、それぞれが３面ラップ基材２を含む４つの事前組み立て式構成要素であり、図７並びに図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを参照して既に記載されたアセンブリから始まる。４つの３面ラップ基材２に加えて、図９のアセンブリは、３つの２面ラップ基材２’’及び２つの３面ラップ基材２’’’を含む。この場合も、基材は、平坦な側壁のそれぞれが実装マット３の少なくとも一部、すなわちその特定の基材に取り付けられた実装マット３の一部、又は隣接した基材の実装マットの一部によって被覆されるように配置される。左から右に向かって、上側の列は、まず３面ラップ基材２’’’、次いで２つの２面ラップ基材２’’を含み、第２の列は３つの３面ラップ基材を含み、第３の列は、まず２面ラップ基材２’’、次いで２つの３面ラップ基材２’’’を含む。２面ラップ基材及び３面ラップ基材を配置する方法は異なってもよいが、２面ラップ基材及び３面ラップ基材の数は変わらない。
【００４４】
以下は、１列あたりの基材と同数の列を有する汚染防止要素又は化学反応器（正方形のアセンブリ）であるとき、必要とされる２面ラップ基材及び３面ラップ基材の数を計算する方法である。
【００４５】
ｚが１列あたりの基材の数及び列の数であり、ｘが３面ラップ基材の数であり、ｙが２面ラップ基材の数であるとき、ｘはｚの２倍に等しく、ｙは（ｚ−２）にｚを掛けた値に等しい。
【００４６】
図９に示すアセンブリの場合、これは、
ｚ＝３、したがって、
ｘ＝２ｘ３＝６（３面ラップ基材２’’’）、及び
ｙ＝（３−２）ｘ３＝３（２面ラップ基材２’’）を意味する。
【００４７】
正方形ではない構成で、列の数が２より大きい場合は、以下の式を用いて２面ラップ基材及び３面ラップ基材の数を計算することができる。
ｕは１列あたりの基材の数であり、
ｖは列の数であり、
ｘは３面ラップ基材の数であり、
ｙは２面ラップ基材の数であり、
ｘ＝ｕ＋ｖ、及び
ｙ＝ｕ＊ｖ−ｘ。
【００４８】
図１３に示すアセンブリの場合、これは、
ｕ＝４、
ｖ＝３、したがって、
ｘ＝４＋３＝７（３面ラップ基材２’’’）、及び
ｙ＝４＊３−７＝５（２面ラップ基材２’’）を意味する。
【００４９】
図１０は、本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、９つの異なる事前組み立て式構成要素がハウジング内に定置されるように方向付けられたアセンブリの他の実施形態を概略的に示している。この実施形態では、１種類のみの事前組み立て式構成要素、すなわち３面ラップ基材２’’’と、実装マット３を有していない１つの基材２が用いられる。実装マット３でラップされていない基材２は、中央に定置される。３面ラップ基材２’’’は、実装マット３を有していない基材２のまわりに置かれる。３面ラップ基材２’’’は、実装マット４で被覆されていないそれぞれの平坦な側面４が隣接した３面ラップ基材２’’’に面するように方向付けられる。それにより、すべての基材２、２’’’のすべての平坦な側面が、実装マット４の少なくとも一部によって被覆される。
【００５０】
基材の許容差及び実装マットの形状によっては、ラップ基材を互いに隣り合わせに定置した後、基材／実装マットの間に封止を必要とする１つ以上の間隙が存在する可能性がある。そのような間隙の可能性がある領域は、４つのラップ基材又は事前組み立て式構成要素が互いに接触する領域である。この間隙を封止するために、封止材料からなる追加部品、たとえばロール状の細いＩｎｔｅｒａｍ（商標）の帯状体を用いることが可能である。この材料は、たとえばロールから間隙を十分に封止する適切な長さ／幅に切断することができる。封止の目的で追加の材料を用いる利点は、たとえば中心の間隙を充填し、完全に封止することができることである。
【００５１】
封止材料からなる別個の部品を用いるのではなく、図５及び図６に示す事前組み立て式構成要素を用いることも可能であり、その場合、実装マット４が一端において基材を延長する（延長部８）。これについて、組み立て前を図１１に、組み立て後を図１２に示す。
【００５２】
図１４は、本発明による実装マットを有する汚染防止要素又は化学反応器を構築するために、ハウジング内に定置されるように方向付けられた事前組み立て式構成要素の他の実施形態を示している。汚染防止要素又は化学反応器は、４つの基材からなる１つの列を含む。４つの基材はすべて、３面ラップ基材である。実装マットによって被覆されていない右側の基材の側面を、たとえば１つのみの側面を被覆するように成形された実装マットで被覆することができる。右側の基材として、３面ラップ基材の代わりに、４つのすべての側面において実装マットで被覆された基材を用いることも可能である。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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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【図１４】
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