JPS6071019A - セラミツクフイルタの製造法およびその製造装置 - 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】 本発明は、セラミックフィ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、多孔質セラミック材料からなる多数
の貫通孔２を有するセラミッ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令′で封止してセラミックハニ
カム構造体の隔壁８を濾過層とするセラミックフィルタ
ｌが知られている（特開昭５６−９６１０９号公報）。

このようなセラミックフィルタの製造法としては、押出
成形によって得られたセラミックハニカム構造体の貫通
孔の開口端面にフィルムを張り、所定部分のフィルムを
穿孔し、その穿孔孔に封じ材を導入した後、８００〜１
４８０℃の温度でフィ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ックフ
ィルタを得る方法が知られ、この場合フィルムを穿孔す
る方法として針、ルーレット等の穿孔具を用いてフィル
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、セラミックハニカム構造
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
ーレットを必要とすることである。特に、セラミックハ
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ットでは、穿孔する
ことが不可能である。したがって、セラミックフィルタ
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
用には制限があった。さらに、針あるいはルーレットに
よって穿孔された孔の周辺にはフィ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った。

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、セラミックハニカム構造体の貫通孔
の開口端面にフィルムをはり、そのフィルムの所定位置
を穿孔し、その穿孔部から封じ材を導入して所定の貫通
孔を封じるセラミックフィルタの製造法において、穿孔
手段が加熱燃焼によるセラミックフィルタの製造法であ
り、第２の発明は、セラミックハニカム構造体の貫通孔
の開口端面に張られたフィルムを穿孔して得られるセラ
ミックフィルタの装置において、セラミックハニカム構
造体の外周部に接しかつ該セラミッ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
セラミックハニカム構造体の貫通孔の開口端面に張られ
たフィルムの所定位置に対向する加熱燃焼具８とを備え
ているセラミックフィ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
。

耐熱衝撃性および多孔性のセラミック材料、例エバ、コ
ージェライト、ムライト系等の材料を押出し成形法によ
りセラミックハニカム構Ｍ体を得る。

（８） 次いで、このセラミックハニカム構造体の貫通孔の開口
端面に可燃性のフィルムを密着して張る。

可燃性のフィルムとは、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０．０８〜０．５馴の植物
性繊維紙、合成繊維紙、有機高分子フィルム等が用いら
れる。

フィ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、非穿孔部分のフィルムに延焼しないよ
うにするためである。すなわち、可燃性のフィルムは、
比熱が０　、２〜０　、５１ｃｏａ１／ａｅｇ、Ｍの大
きいなセラミッ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
るフィルムの部分は、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。

フィルムを密着する方法として、セラミックハニカム構
造体の開口端面が平滑である場合には、フィルムを単に
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（４） を用いることが好ましい。この場合、接着剤はフィルム
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。

フィルムが密着されるセラミッ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
のいずれであってもよい。この選択は、封じ材の種類、
セラミックフィルタの使用条件によって定めればよい。

次に、このフィルムが密着されたセラミックハニカム構
造体の、封じ材で封止される貫通孔に相当する部分のフ
ィルムを、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、−酸化炭素ガス等が用いられる。

電気発熱体としては、電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
焼手段による発装置および加熱燃焼手段とフィルムとの
距離は、フィルムの材質、例えば発火点等、セラミック
ハニカム構造体の熱容量等を考慮して、燃焼消失せしめ
るフィ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１２０　ｍｍ、
長さ１５０＃１ｆ１１％セル密度１５個／Ｃ１１ｌ＋２
のコージェライト系セラミックハニカム構造体に、植物
繊維紙フィルムを密着せしめ、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０．８　
ｋｇ７ｃｍｇ、火炎直径０．５關φ、セラミックハニカ
ム構造体を周速１０〜６６　ｔｎｔｎ／Ｓｅａで回転し
ながら、所定のフィルムの燃焼消失を実施したときの火
炎温度は１０００〜２０００″Ｃ１ガスバーナ先端より
フィルムまでの火炎距離は２０〜５　Ｑ　＃Ｉｒであっ
た。

このようにして、フィルムの所定の部分が燃焼消失して
得られた穿孔孔に、コージェ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ックフィルタを得るこ
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ックハ
ニカム構造体に適用する場合は封じ材の種類に、封じ材
を未焼結のセラミックハニカム構造体に適用する場合に
は封じ利とセラミックハニカム構造体の材質によって定
めればよい。

なお、セラミックハニカム構造体の貫通孔の開口端面の
一端にフィ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、セラミックハニカム構造
体の貫通孔の開目端面の他端にフィルムを張り、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
ィルムが装着されたセラミックハニカム構造体５の外周
壁６に接する位置に、該セラミッ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
ラミックハニカム構造体５の載置台１２に保持される。

押圧部７には、加熱燃焼具８が加熱燃焼具の保持部９を
介して取りつけられる。

（７） 加熱燃焼具８は、ＬＰＧ、アセチレンガス、−酸化炭素
ガス等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
よっ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、セラミックハニカム構造体の形状、燃焼され
るフィルムの材質および大きさによってなされる。

加熱燃焼具の保持部９は、加熱燃焼具８が所定位置のフ
ィ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ックハニカム構造体の
外周壁６の位置からセラミッ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ィ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ックハニカム構
造体５の外周壁６の形状に倣うように、２個のローラ１
８を備えており、加熱燃焼具８がこのローラ１８の中間
の位置になるよう設けられ（８） ていることが好ましい。このことによりセラミックハニ
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１５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８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゜１８と掛合して
設けられている構成によって、リンク機構を形成して、
押圧部７がセラミックハニカム構造体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
しいうセラミックハニカム構造体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、セラミックハニカム構造体５を回転させる構機
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に自転機構を備えるようにしてもよい。

フィルムが装着されたセラミックハニカム構造体５を固
定するために、第８図に示されるように押し具１０を支
持部１１に設けるでもよい。この場合、載置台１２にセ
ラミックハニカム構造体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
、燃焼消失するフィルムが、セラミックハニカム構造体
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ィルムを覆うようにして、フィル
ムの延焼を防止することに役たつのである。

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ィルムを、加
熱燃焼手段によるため、貫通孔の形状に制限されること
なく所定の位置のフィルムを穿孔でき、しかもその穿孔
部にはフィ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、
セラミックハニカム構造体の中心方向に押圧する押圧部
により、セラミックハニカム構造体の外周形状にそくし
て所定の位置のフィルムを加熱燃焼具により穿孔できる
もので、しかもセラミッ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ィルムの燃焼消失を可能にす
るものであろっＬ　ｆ、＝がって、本発明はセラミック
フィ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図はセラミックフィルタの平面図、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・・・セラミックフィルタ、２・・・貫通孔、８・・
・隔壁、４・・・封じ材、４′・・・封じ材、５・・・
セラミックハニカム構造体、６・・外周壁、７・・・押
圧部、８・・・加熱燃焼具、９・・・加熱燃焼具の保持
部、１ｏ・・・抑圧（１］　） 機構、１１・・・押圧部の支持部、１２山載置台、１８
・・・ローラ、１４・・・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、２ｏ・・・第８の支持部材。 特許出顯入　日本碍子株式会社 （１２） 第１図 　３ 象１ ３１ 手　続　補　正　書 昭和５９年　９月　５日 特許庁長官　志　賀　学　殿 ｌ、事件の表示 昭和５８年特許願第１７９２１０号 ２、発明の名称 セイゾウ本つ　ｔイゾウソウ子 セラミックフィルタの製造法およびその製造装置３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 ナゴヤシミズホクスダチョウ 住　所　愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番５６号タケ　
ミ　ジ□ン　イチ 代表者　竹　見　淳　− ４、代理人 ５、補正の対象　明細書の「発明の詳細な説明」の欄６
、補正の内容（別紙の通り） １、明細書第２頁第１２行の１特開昭５６−９６１０９
号」を「特開昭５６−１２４４１７号」に訂正する。 ２、同第５頁第１２行の「大きいな」を１大きな」に訂
正する。 ３、同第１１頁第８行の「設けるでも」を「設けても」
に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　セラミックハニカム構造体の貫通孔の開口端面にフ
   ィルムをはり、そのフィ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
   ミックフィ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ックフィルタの製造法。 区　セラミックハニカム構造体の貫通孔の開口端面に張
   られたフィルムを穿孔して得られるセラミックフィルタ
   の装置において、セラミックハニカム構造体の外周部に
   接しかつ該セラミッ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ック
   ハニカム構造体の貫通孔の開口端面に張られたフィルム
   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ックフィルタの製造装置。