JPH03169312A - ハニカムフィルターの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，例えば内燃機関から排出されるカーボン微粒
子等のパティキュレートを捕集するために用いる，セラ
ミック製のハニカムフィルターの製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来５上記パティキュレートを捕集するためのハニカム
フィルターとしては，第５図に示すごときセラミック製
のハニカムフィルター９が知られている． このハニカムフィルター９は．通気性の濾ａｔ９ｌによ
り区切られた多数の通路を有すると共に，該通路はその
片側面９５（同図上方）をセラミック閉塞材８により閉
塞した排出通路９３と，他側面９６（同図下方）をセラ
ミック閉塞材８により閉塞した流入通路９２とからなる
。

そして．内燃機関の排気ガスは，流入通路９２から入っ
て濾過壁９ｌを通過し．排出通路９３より外部へ流入す
る．このとき排気ガス中のパティキュレートが濾過壁９
１に捕集される．また，該浦集したパティキュレートを
燃焼除去するため，該濾過壁９Ｉにはバナジン酸銀等の
触媒を担持させることもある． ところで，上記ハニカムフィルターの製造方法としては
，特開昭５７−７２１５号公報．特開昭５　９−５　４
　６　８　３号公報に示される方法がある．これらの方
法は，閉塞前のフィルター本体の一端面全体にフィルム
を貼り，閉塞すべき通路の該当位置において該フィルム
に穴を明け，その穴よりセラミック閉塞材８を圧人する
方法である。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら．この従来法においては，閉塞すべき通路
が多数あるために．上記フィルムに穴を１個づつ明ける
ことは大変な作業である．また．多数の通路に対して上
記セラ５ツタ閉塞材を押人すべき位置を間違わないよう
にしなければならない。

そのため，セラミック閉塞材の閉塞作業は煩雑であると
共に，長時間を要していた。

更にまた５　フィルムに穴を明けこの部分よりセラ【ノ
ク材を押入れているので．フィルム厚だけセラミック材
が突き出した形となり，平面度が悪くなってしまう．そ
のため，突き出た部分を削り取る作業が必要となる． 本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，正確にかつ短時
間でセラミック閉塞材の閉塞を行うことができるハニカ
ムフィルターの製造方法を提供しようとするものである
． Ｃ課題の解決手段〕 本発明は，ｉＩｔ過壁により区切られた多数の通路を有
すると共に，これら通路はその片側面をセラミック閉塞
材により閉塞した排出通路と，他側面をセラミック閉塞
材により閉塞した流入通路とからなる，セラミック製ハ
ニカムフィルターを製造するに当たり，上記閉塞前のフ
ィルター本体を準備し，まず該フィルター本体における
片側面に．上記排出通路に開口部を設けた弾性シートを
被覆し，次いで該弾性シートの上方より上記開口部を通
じて熱硬化性樹脂粉末を投入してその通路の下方に堆積
させ，次いでこれを加熱して熱硬化性樹脂粉末を硬化さ
せてマスク部を形戒する．そして．その後，上記フィル
ター本体における他側面において，流入通路の中に上記
熱硬化性樹脂粉末を投入し，その通路の下方に堆積させ
．加熱硬化させてマスク部を形威し，その後フィルター
本体の両側面において．上記マスク部のない通路入口部
分に，前記セラミック閉塞材を押入する．そして，最終
段階として．これらを加熱することにより．上記マスク
部を焼失させて通路の一方を開口させると共に，上記セ
ラミック閉塞材をフィルター本体と焼結させて通路の一
方を閉塞することを特徴とするハニカムフィルターの製
造方法にある。

本発明において最も注目すべきことは，セラミック閉塞
材による閉塞をおこなわない通路端部にまず熱硬化性樹
脂粉末を堆積，加熱してマスク部を形威し．次いで，マ
スク部形成のない通路端部にセラミック閉塞材を圧人し
，その後加熱することにより，上記マスク部を焼失させ
て通路を開口させると共にセラミック閉塞材をフィルタ
ー本体の濾過壁に焼結させることにある． また．本発明においては．まず排出通路にマスク部を形
威し，その後流入通路にマスク部を形成することとして
いるが．この順序は説明の便宜上であってその順序は逆
であっても良いことは勿論である． また，上記弾性シートとしては，＊るべく弾性率の高い
薄板材料を用いる。かかる弾性シートとしては，シリコ
ンゴｌ１シ一ト．カーボンシ一トウレタンシ一ト，生ゴ
ムシ一トなどがある。

また，該弾性シートには，前記のごとく熱硬化性樹脂粉
末を投入するための開口部を設ける。該開口部は，熱硬
化性樹脂粉末を投入するに必要な大きさとする．また，
熱硬化性樹脂粉末の投入に際しては，投入すべき通路の
下方に，樹脂フィルム，金属プレート等の閉止板を配置
することが好ましい． マスク部を形戒するための熱硬化性樹脂粉末としては，
エボキシ樹脂．高密度ポリエチレン樹脂フェノール樹脂
などがある。また，該熱硬化性樹脂粉末としては，加熱
硬化時に発泡体となり，強度が高くなるものが好ましい
。かかる材料としては．上記樹脂に加熱発泡剤を混入し
たものがある．また．該マスク部は，セラミック閉塞材
を押入する際に外れない強度に形威しておく。

次に，セラミック閉塞材の押入に当たっては，従来と同
様に高粘度のセラ〔ツク閉塞材を圧入する方法，又はセ
ラξツク閉塞材のスラリー中にフィルター本体端部を浸
漬する方法などがある．上記圧入は．上記片側面，他側
面の全面に対して高粘度のセラミック閉塞材を押し付け
る。これにより，マスク部のない部分のみにセラミック
閉塞材が圧人される。

また，フィルター本体は，主にセラξツク粉末の焼結体
を用いるが．上記マスク部の形威，セラミック閉塞材の
押入時には生成形体を用いることもできる。後者の場合
には．マスク部の焼失，セラミック閉塞材の焼結時に同
時にフィルター本体を焼結する。

（作　用） 本発明の製造方法においては，フィルター本体の片側面
を上方にして，上記排出通路の位置に開口部を設けた弾
性シートを被覆して．該開口部より熱硬化性樹脂粉末を
投入して排出通路の下方に熱硬化性樹脂粉末を堆積させ
る。そして，これを加熱硬化させて，マスク部を形成す
る。その後．フィルター本体の上下方向を逆にして，他
側面において流入通路の中に熱硬化性樹脂粉末を投入す
る。このとき５　この他側面の排出通路人口部は既に上
記マスク部により閉止されているため熱硬化性樹脂粉末
の投入は容易である。その後，加熱してマスク部を形成
する。

その後，両側面にセラミック閉塞材を押入し，加熱する
。・これにより．熱硬化性樹脂粉末は焼失して開口し．
セラミック閉塞材はそれ自体が焼結すると共にフィルタ
ー本体の濾過壁と焼結し合う。

つまり，当初にマスク部を形威した部分が最終的には流
出口又は流入口となるのである。

上記のごとく，本発明においては．セラミック閉塞材を
押入する部分以外は予めマスク部によって閉止されてい
るので，セラξツク閉塞材を閉塞所望通路にのみ正確に
，しかも短時間に入されることができる。

また，弾性シートの開口部は，予めレーザ等により位置
決めして設けてあるため，上記熱硬化性樹脂粉末を正確
，短時間に投入所望位置に投入することができる．また
，弾性シートは，弾性体であるため，ハニカム構造体が
正確な開口ピッチを有していない場合でも．そのピッチ
ズレをシートに吸収させることができる．そのため，位
置決めが容易，正確である。

また，排出通路にマスク部を形成した後に，流入通路に
熱硬化性樹脂粉末を投入する場合には，既に排出通路の
入口側はマスク部で閉止されているので，熱硬化性樹脂
粉末の投入は極めて容易正確であり．また前記弾性シー
トは必要でない。

〔効　果］ したがって，本発明によれば，正確かつ短時間でセラミ
ック閉塞材の閉塞を行うことができる，ハニカムフィル
ターの製造方法を提供することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例にかかる，ハニヵムフィルターの製造方
法につき，第１図〜第４図を用いて説明する。

本例の方法においては．まず第１図及び第２図に示すご
とく，フィルター本体２の片側面２５（第２図の上方）
を上方にして．その上に，弾性シ一ト１を被覆する．弾
性シ一ト１には，排出通路２３の該当位置に，予め開口
部１１が明けてある。また．弾性シ一トｌは，フィルタ
ー本体２の外周近くにおいて，ピン１５により係止され
．開口部１１力叩［出通路２３に位置するよう位置決め
してある。また，フィルター本体２の他側面２６（第２
図の下方）は．熱硬化性樹脂粉末４を受けとめるための
金属板３の上に代置してある。またフィルター本体２は
流入通路２２と排出通路２３とその間を区画しているｉ
Ｉｔ過壁２ｌとよりなる。

次いで，第２図に示すごとく，弾性シ一トｌの開口部１
１を通して，熱硬化性樹脂粉末４を排出通路２３内に落
下投入する。投入された熱硬化性樹脂粉末４は，排出通
路２３の下方において，上記金属板３上に堆積する。

そこで．上記投入を中止し，第３図に示すごとく，ヒー
ター５により堆積した熱硬化性樹脂粉末４を加熱する。

これにより熱硬化性樹脂粉末は加熱硬化してマスク部４
０となる．該マスク部４０は．比較的強固に濾過壁２１
に密着している．次に，上記第３図に示したマスク部４
０付きのフィルター本体２を上下逆になし，金属板３の
上に他側面２５を載置する。そして，流入通路２２内に
熱硬化性樹脂粉末４を投入する。このとき上方となった
フィルター本体の他側面は，既にその排出通路２３の入
口部がマスク部４０によって閉止されている。それ故，
流入通路２２内への熱硬化性樹脂粉末４の投入には．前
記弾性シー｝１は必要とせず，その投入は容易である。

その後上記流入通路２２下方の熱硬化性樹脂わ）末４を
加熱硬化して．マスク部４０とする。

次いで．第４図に示すごとく，上記フィルタ本体２の片
側面及び下側面にセラミノク閉塞材８を圧人する。この
とき，両側面においては，それぞれ流入通路２２，排出
通路２３に，上記マスク部４０が閉止してあるので、セ
ラミック閉塞材８は両通路における閉塞すべき孔のみに
入る。

これにより，第４図に示すごとく．フィルター本体２の
片側面（第４図の上方）において，その排出通路２３が
セラミック閉塞材８で閉塞されまた流入通路２２がマス
ク部４０で閉止されているフィルター本体２を得る。ま
た，フィルター本体の他側面（第４図の下方）において
は．排出通路２３がマスク部４０で．閉止され，流入通
路２２がセラミック閉塞材８で閉止されている．その後
，上記フィルター本体２をセラξツク閉塞材８の焼結温
度以上に加熱する。これにより．マスク部４０は焼失し
て開口し．一方セラ壽ツク閉塞材８はそれ自体が焼結す
ると共に，濾過壁２ｌと焼結して強固になる。これによ
り２前記第５図に示したセラミックハニカムフィルター
９が得られる。

また，本例の製造方法においては，フィルター本体２は
コージエライト製で．直径１４０ｍｍ，長さ１３０ｍｍ
，その各通路の大きさは直径約１．４帥．濾過壁厚みは
０．４ｍｍであった。また，弾性シートとしては，シリ
コンゴムシートを用い．開口部はレーザにより明けた。

開口部は．直径０．８閣であった。

また，熱硬化性樹脂粉末としては，エボキシ樹脂５５重
量部と．高密度ポリエチレン樹脂４５重量部と．発泡剤
その他３重量部とよりなる混合粉末を用いた。この熱硬
化性樹脂粉末の加熱硬化は約１５０″Ｃにおいて行った
。

また，セラミック閉塞材の押入は，スラリー浸漬法によ
り行った。このスラリーは．タルク８　ンリカ．アルミ
ナ，水酸化アルミニウムの混合物１００重量部と水８０
重量部とを混合したものである。また，該セラミック閉
塞材の焼結，熱硬化性樹脂粉末の焼失のための加熱は．
約１４００゜Ｃで３００分間行った。これにより．目的
とするハニカムフィルターが得られた。

上記のごとく５本例においては，弾性シ一ト１の開口部
１ｌは予め位置決めして設けてあるため熱硬化性樹脂粉
末４を正確に短時間で２所望する通路内に投入すること
ができる。また，弾性シト１は弾性体であるため，フィ
ルター本体２が正確な開ロビッチを有していない場合で
も，ビノチズレを吸収することができる。そのため，熱
硬化性樹脂粉末投入の位置決めが容易，正確である。

また．排出通路をマスク部形成した後に，流入通路に熱
硬化性樹脂粉末を投入するので．この投人の際には流入
通路以外は上記マスク部によって閉止されている。それ
故，上記熱硬化性樹脂粉末の投入は容易かつ短時間とな
る。

また，セラミック閉塞材を押入する部分以外は，予めマ
スク部によって閉止されているので，セラミック閉塞材
は閉塞所望通路にのみ正確，短時間に入る。

なお，本例では．排出通路２３内に熱硬化性樹脂粉末４
を投入してマスク部４０を形成した後，フィルター本体
２の上下を逆にして流入通路２２内に熱硬化性樹脂粉末
４を投入しているが，この投入順序は逆であっても良い
。

また．フィルター２の焼結は，マスク材の焼失及びセラ
ミック閉塞材の焼結と同時に，またはその後に行っても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は実施例における製造方法の工程を示し
，第１図はフィルター本体に弾性シートを被覆した状態
の平面図，第２図は熱硬化性樹脂粉末投入時の断面図，
第３図はマスク部形戒時の断面図，第４図はマスク部及
びセラξツク閉塞材を設けた状態の断面図．第５図はハ
ニカムフィルターの断面図である。 弾性シート 開口部 フィルター本体 濾過壁， 流入通路 徘出通路， 金属板 熱硬化性樹脂粉末， マスク部 セラミノク閉塞材， ハニカムフィルター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 濾過壁により区切られた多数の通路を有すると共に、こ
   れら通路はその片側面をセラミック閉塞材により閉塞し
   た排出通路と、他側面をセラミック閉塞材により閉塞し
   た流入通路とからなる、セラミック製ハニカムフィルタ
   ーを製造するに当たり、 上記閉塞前のフィルター本体を準備し、該フィルター本
   体における片側面に、上記排出通路に開口部を設けた弾
   性シートを被覆し、次いで該弾性シートの上方より上記
   開口部を通じて熱硬化性樹脂粉末を投入してその通路の
   下方に堆積させ、次いでこれを加熱して熱硬化性樹脂粉
   末を硬化させてマスク部を形成し、 その後、上記フィルター本体における他側面において、
   流入通路の中に上記熱硬化性樹脂粉末を投入し、その通
   路の下方に堆積させ、加熱硬化させてマスク部を形成し
   、 その後フィルター本体の両側面において、上記マスク部
   のない通路入口部分に、前記セラミック閉塞材を押入し
   、 次いで加熱することにより、上記マスク部を焼失させて
   通路の一方を開口させると共に、上記セラミック閉塞材
   をフィルター本体と焼結させて通路の一方を閉塞するこ
   とを特徴とするハニカムフィルターの製造方法。