JPH0245487B2 - Seramitsukufuirutanoseizohooyobisonoseizosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミツクフイルタの製造法および
その装置に関する。

内燃機関等の排気ガスの浄化のために、第１図
および第２図に示すように、多孔質セラミツク材
料からなる多数の貫通孔２を有するセラミツクハ
ニカム構造体の所定の貫通孔の一端部を封じ材４
で封止するとともに、残りの貫通孔の他端面を封
じ材４′で封止してセラミツクハニカム構造体の
隔壁３を濾過層とするセラミツクフイルタ１が知
られている（特開昭56−124417号公報）。

このようなセラミツクフイルタの製造法として
は、押出成形によつて得られたセラミツクハニカ
ム構造体の貫通孔の開口端面にフイルムを張り、
所定部分のフイルムを穿孔し、その穿孔孔に封じ
材を導入した後、800〜1430℃の温度でフイルム
の燃焼焼失と封じ材の焼結をして、所定の貫通孔
を封止することによりセラミツクフイルタを得る
方法が知られ、この場合フイルムを穿孔する方法
として針、ルーレツト等の穿孔具を用いてフイル
ムを機械的に穿孔する方法および装置が提案され
ている（特開昭57−7215号公報）。

ところがこのような機械的な穿孔方法では、次
のような欠点を有している。すなわち、セラミツ
クハニカム構造体の貫通孔の形状寸法に応じた形
状寸法の針あるいはルーレツトを必要とすること
である。特に、セラミツクハニカム構造体の外周
壁近傍の貫通孔は第１図に示されるように市松模
様その他種々の形状を有しているので、単一の形
状寸法の針あるいはルーレツトでは、穿孔するこ
とが不可能である。したがつて、セラミツクフイ
ルタの外周壁の機械的強度を向上するために外周
壁近傍の貫通孔の全てを封じ材で封止する場合に
は、この方法の適用には制限があつた。さらに、
針あるいはルーレツトによつて穿孔された孔の周
辺にはフイルムの一部が残存しやすいので、封じ
材の導入を妨げる欠点もあつた。

本発明は、これらの欠点を解消するためになさ
れたもので、第１の発明は、セラミツクハニカム
構造体の貫通孔の開口端面にフイルムを張り、そ
のフイルムの所定位置を穿孔し、その穿孔部から
封じ材を導入して所定の貫通孔を封じるセラミツ
クフイルタの製造法において、穿孔手段で加熱燃
焼によるセラミツクフイルタの製号法であり、第
２の発明は、セラミツクハニカム構造体の貫通孔
の開口端面に張られたフイルムを穿孔して得られ
るセラミツクフイルタの装置において、セラミツ
クハニカム構造体の外周部に接しかつ該セラミツ
クハニカム構造体の中心方向に押圧する押圧部７
と該押圧部に連接されかつセラミツクハニカム構
造体の貫通孔の開口端面に張られたフイルムの所
定位置に対向する加熱燃焼具８とを備えているセ
ラミツクフイルタの製造装置である。

まず本発明の第１の発明の詳細を実施例により
説明する。

耐熱衝鯨性および多孔性のセラミツク材料、例
えばコージエライト、ムライト系等の材料を押出
し成形法によりセラミツクハニカム構造体を得
る。

次いで、このセラミツクハニカム構造体の貫通
孔の開口端面に可燃性のフイルムを密着して張
る。

可燃性のフイルムとは、後で説明する加熱燃焼
手段で燃焼するもので、封じ材が導入される際破
損されない程度の強度を有するもので、厚さ0.03
〜0.5mmの植物性繊維紙、合成繊維紙、有機高分
子フイルム等が用いられる。

フイルムを開口端面に密着させる理由は、穿孔
部分を加熱燃焼する場合、非穿孔部分のフイルム
に延焼しないようにするためである。すなわち、
可燃性のフイルムは、比熱が0.2〜0.5kcal／deg.
Kgの大きなセラミツクハニカム構造体の貫通孔を
形成している隔壁面に密着しているため、その隔
壁面に密着しているフイルムの部分は、発火点ま
で温度上昇することがないため、他の部分まで延
焼しないのである。

フイルムを密着する方法として、セラミツクハ
ニカム構造体の開口端面が平滑である場合には、
フイルムを単に開口端面に張り付ければよいが、
一般に開口端面は凹凸が存在しているので接着剤
を用いることが好ましい。この場合、接着剤はフ
イルムを加熱燃焼する際その伝熱で接着能が劣化
しないもの、例えばシリコン系ゴム、合成樹脂接
着剤等の耐熱接着剤が用いられる。

フイルムが密着されるセラミツクハニカム構造
体は、押出し成形体の状態あるいは押出し成形後
焼成された状態のいずれであつてもよい。この選
択は、封じ材の種類、セラミツクフイルタの使用
条件によつて定めればよい。

次に、このフイルムが密着されたセラミツクハ
ニカム構造体の、封じ材で封止される貫通孔に相
当する部分のフイルムを、ガスバーナ、電気発熱
体等の加熱燃焼手段により燃焼消失せしめる。

ガスバーナに用いられる燃料源としては、
LPG、アセチレンガス、一酸化炭素ガス等が用
いられる。電気発熱体としては、伝気抵抗体に電
流を通じて発熱させても、誘導加熱によることも
できる。これらの加熱燃焼手段による発熱量およ
び加熱燃焼手段とフイルムとの距離は、フイルム
の材質、例えば発火点等、セラミツクハニカム構
造体の熱容量等を考慮して、燃焼消失せしめるフ
イルム部分以外へ延焼しないように制御すること
が必要である。一実施例を挙げると、直径120mm、
長さ150mm、セル密度15個／cm²のコージエライト
系セラミツクハニカム構造体に、植物繊維紙フイ
ルムを密着せしめ、LPGを燃料源としたガスバ
ーナを加熱燃焼手段とした場合は、ガス圧0.3Kg/
cm²、火炎直径0.5mmφ、セラミツクハニカム構造
体を周速10〜60mm／secで回転しながら、所定の
フイルムの燃焼消失を実施したときの火炎温度は
1000〜2000℃、ガスバーナ先端よりフイルムまで
の火炎距離は20〜50mmであつた。

このようにして、フイルムの所定の部分が燃焼
消失して得られた穿孔孔に、コージエライト等の
封じ材を圧入あるいは浸漬して導入して、所定の
貫通孔を封止して、次いでその封じ材を焼結して
セラミツクフイルタを得ることができる。

封じ材の焼結温度は、封じ材を焼結されたセラ
ミツクハニカム構造体に適用する場合は封じ材の
種類に、封じ材を未焼結のセラミツクハニカム構
造体に適用する場合には封じ材とセラミツクハニ
カム構造体の材質によつて定めればよい。

なお、セラミツクハニカム構造体の貫通孔の開
口端面の一端にフイルムを張りつける所定の部分
を燃焼消失し、封じ材を導入し、焼結した後、セ
ラミツクハニカム構造体の貫通孔の開口端面の他
端にフイルムを張り、同じ操作を繰り返しても、
各工程をそれぞれ組合せてもよいことは説明する
までもない。

次に、本発明の第２の発明の詳細を図面により
説明する。

本発明の一実施例である第３図において、穿孔
されるフイルムが装着されたセラミツクハニカム
構造体５の外周壁６に接する位置に、該セラミツ
クハニカム構造体の中心方向に押圧する押圧部７
が押圧機構１０を介して押圧部の支持部１１に取
りつけられる。該支持部１１は、セラミツクハニ
カム構造体５の載置台１２に保持される。押圧部
７には、加熱燃焼具８が加熱農焼具の保持部９を
介して取りつけられる。

加熱燃焼具８は、JPG、アセチレンガス、一酸
化炭素ガスを燃料源とするガスバーナ、電気抵抗
発熱体を備えた金属発熱体、あるいは図示しない
が誘導加熱装置によつて発熱する発熱体等が用い
られる。これらの発熱源の選択は、セラミツクハ
ニカム構造体の形状、燃焼されるフイルムの材質
および大きさによつてなされる。

加熱燃焼具の保持部９は、加熱燃焼具８が所定
位置のフイルムを燃焼消失するに適した位置に位
置するように伸縮できる機構を備えていることが
好ましい伸縮機構とは、押圧部７が接しているセ
ラミツクハニカム構造体の外周壁６の位置からセ
ラミツクハニカム構造体の貫通孔の開口端面まで
の距離の調節、および該開口端面における燃焼消
失される所定位置のフイルムまでの位置調節を含
むものである。

押圧部７は、第４図に示すようにセラミツクハ
ニカム構造体５の外周壁６の形状に倣うように、
２個のローラ１を備えており、加熱燃焼具８がこ
のローラ１３の中間の位置になるよう設けられて
いることが好ましい。このことによりセラミツク
ハニカム構造体の外周壁形状が、楕円状等の完全
回転体でない形状に対して、加熱燃焼具８の位置
が所定の位置に保たれやすいからである。

押圧部の押圧機構１０は、板バネ等の単純な構
成部材を支持部１１に取りつけてなされてもよい
が、第４図に示すように、第１の支持部材１４の
一端に押圧部７が、第１の支持部材１４の他端に
支持部１１に一端が固定された第２の支持部材１
５の他端がそれぞれ回転自在に可動するように設
けられ、該第１の支持部材１４のほぼ中央の位置
に第３の支持部材２０が一端を回転自在に可動す
るように設けられ、該第３の支持部材２０の他端
にスプリング１６がスプリング止め部材１７，１
８と嵌合して設けられている構成によつて、リン
ク機構を形成して、押圧部７がセラミツクハニカ
ム構造体５の外周壁６の形状に忠実に倣うように
するようにすることが、より好ましい。

セラミツクハニカム構造体５の載置台１２には
押圧部７を上記の説明のように支持部１１に固定
する場合には、セラミツクハニカム構造体５を回
転させる機構を設けることが好ましい。

また、押圧部７を支持部１１に固定しない場合
には、押圧部７の自転機構を備えるようにしても
よい。

フイルムが装着されたセラミツクハニカム構造
体５を固定するために、第３図に示されるように
押し具１９を支持部１１に設けてもよい。この場
合、載置台１２にセラミツクハニカム構造体５を
回転させる機構を設けたときは、押し具１９が回
転するようにすればよい。さらに、燃焼消失する
フイルムが、セラミツクハニカム構造体の外周近
傍部分のみのときは、押し具１９は金属で構成し
未燃焼消失部分のフイルムを覆うようにして、フ
イルムの延焼を防止することに役立つのである。

以上の説明から明らかなように、第１の発明に
おいては、封じ材で封じられる貫通孔に張られた
フイルムを、加熱燃焼手段により貫通孔の形状に
制限されることなく穿孔でき、しかもその穿孔部
にはフイルムの残存がないので、封じ材導入が完
全に実施できる利点がある。また、第２の発明に
おいては、セラミツクハニカム構造体の中心方向
に押圧する押圧部により、セラミツクハニカム構
造体の外周形状にそくして所定の位置のフイルム
を加熱燃焼具により穿孔できるもので、しかもセ
ラミツクハニカム構造体の貫通孔の形状に制限さ
れることなくフイルムの燃焼消失を可能にするも
のである。

したがつて、本発明はセラミツクフイルタの製
造に有用なもので産業の発展に寄与すること大な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミツクフイルタの平面図、第２図
は第１図の一部切り欠き側面図、第３図は本発明
の一実施例である立面図、第４図は本発明の他の
実施例である平面図である。 １……セラミツクフイルタ、２……貫通孔、３
……隔壁、４……封じ材、４′……封じ材、５…
…セラミツクハニカム構造体、６……外周壁、７
……押圧部、８……加熱燃焼具、９……加熱燃焼
具の保持部、１０……押圧機構、１１……押圧部
の支持部、１２……載置台、１３……ローラ、１
４……第１の支持部材、１５……第２の支持部
材、１６……スプリング、１７……スプリング止
め部材、１８……スプリング止め部材、１９……
押し具、２０……第３の支持部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツクハニカム構造体の貫通孔の開口端
   面にフイルムを張り、そのフイルムの所定位置を
   穿孔し、その穿孔部から封じ材を導入して所定の
   貫通孔を封じるセラミツクフイルタの製造法にお
   いて、穿孔手段が加熱燃焼によることを特徴とす
   るセラミツクフイルタの製造法。 ２ セラミツクハニカム構造体の貫通孔の開口端
   面に張られたフイルムを穿孔して得られるセラミ
   ツクフイルタの装置において、セラミツクハニカ
   ム構造体の外周部に接しかつ該セラミツクハニカ
   ム構造体の中心方向に押圧する押圧部７と該押圧
   部に連接されかつセラミツクハニカム構造体の貫
   通孔の開口端面に張られたフイルムの所定位置に
   対向する加熱燃焼具８とを備えていることを特徴
   とするセラミツクフイルタの製造装置。