CN102188857B - 蜂窝过滤器制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蜂窝过滤器装置,能够在由多孔体制成的基材的表面,无遗漏地形成均一厚度的捕集层,且以高生产率、高成品率制作品质优良的蜂窝过滤器。该装置用于蜂窝过滤器的制造,包括:用于固定蜂窝过滤器的基材的工件固定部;粉末体输送部,粉末体输送部配置于该工件固定部一侧,利用加压气体使粉末体随着气流被输送;导入部,导入部设置于该粉末体输送部和工件固定部之间,将从粉末体输送部随着气流被输送的粉末体和其他的气体进一步混合,在装置使用时,导入到固定于工件固定部的基材;以及吸引部,吸引部配置于工件固定部的另一侧,使用吸引单元使工件固定部的另一侧相对于工件固定部的一侧减压从而吸引通过固定于工件固定部的基材的气流。

Description

蜂窝过滤器制造装置
技术领域
本发明涉及一种制造蜂窝过滤器的装置,所述蜂窝过滤器包括,由多孔体制成的基材,以及在该基材的表面设置的用于捕集微粒的捕集层。
背景技术
从柴油发动机等的内燃机或各种燃烧装置等排出的气体中含有大量以煤烟(碳黑)为主体的颗粒状物质(Particulate Matter(PM))。如果将这些PM直接排放到大气中会引起环境污染,所以在排出气体的流路中装载有过滤器装置,该过滤器装置具有用于捕集PM的柴油机颗粒过滤器(DPF)。
作为这样的过滤器装置的核心的该DPF(部件),已知有例如具有蜂窝构造的蜂窝过滤器。这种蜂窝过滤器构成为,具有被隔壁划分的多个作为气体流路的隔室(呈蜂窝构造),所述隔壁由具有很多细孔的陶瓷的多孔体制成,对邻接的多个隔室的一方的开口端和另一方的开口端进行交错地封孔。封装该蜂窝过滤器,使排出气体从一个隔室的开口端流入时,排出气体将通过隔壁从邻接的隔室的另一方的开口端流出,此时PM被隔壁捕集除去,从而被净化。
然而,像这样的蜂窝过滤器中,随着PM的堆积,圧力损失容易急剧增加。因此,必须谋求抑制压力损失,例如,在专利文献1~3中,公开了新型构造的蜂窝过滤器。这些蜂窝过滤器中共通的特征是,将多孔体的蜂窝构造体做成蜂窝过滤器的基材(支撑体),在所述基材的表面设置用于捕集PM的捕集层,专利文献1~3中也公开了该新型蜂窝过滤器的制造方法。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平10-249124号公报
专利文献2:日本特开2006-685号公报
专利文献3:日本专利特开平10-263340号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明为在这样的背景下发明的,该课题是提供一种装置,能够以高生产率、高成品率制作品质优良的蜂窝过滤器,该蜂窝过滤器在由多孔体制成的基材的表面上,无遗漏地形成均一厚度的捕集层。反复研究的结果,发现通过以下的手段解决了该课题,并最终完成了本发明。
解决课题的手段
即,首先,根据本发明,提供一种蜂窝过滤器制造装置,该装置为用于蜂窝过滤器的制造的装置,其特征在于,具有:工件固定部,所述工件固定部用于固定蜂窝过滤器的基材;粉末体输送部,所述粉末体输送部配置于该工件固定部的一侧,利用加压气体使粉末体随着气流被输送;导入部,所述导入部是该粉末体输送部和所述工件固定部之间的开放的空间,将从所述粉末体输送部随着气流被输送的粉末体和其他的气体进一步混合,在所述装置使用时导入到固定于所述工件固定部的基材;以及吸引部,所述吸引部配置于所述工件固定部的另一侧,使用吸引单元使所述工件固定部的另一侧相对于所述工件固定部的一侧减压来吸引通过了基材的气体,该基材固定于所述工件固定部。
作为本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的制造对象的蜂窝过滤器构成为,具有外形呈柱状(优选情况为圆柱状或四棱柱状)的基材,所述柱状由周面和两个端面形成,该基材具有从一个端面延伸至另一个端面的多个隔室,作为流体的流路的该隔室通过由多孔体形成的隔壁被划分,对邻接的多个隔室的一方的开口端和另一方的开口端进行相互交错的封孔,且在该基材的内表面形成有捕集层。
工件固定部的工件为处理的对象,在本说明书中是指蜂窝过滤器的基材(多孔体)。工件固定部为,在使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置时,固定工件(蜂窝过滤器的基材)的部分。作为工件的蜂窝过滤器的基材中,形成捕集层的基材的内表面为,基材的表面中形成隔室的表面,此表面也被称为隔室内表面。形成隔室的基材部分称为隔壁或者隔室壁。基材的内表面、隔室内表面、隔壁的表面、以及隔室壁的表面都指相同的部分。又,配置有粉末体输送部的工件固定部的一侧也称为入口侧,配置有吸引部的工件固定部的另一侧也称为出口侧。
导入部为,从粉末体输送部随着气流被输送的粉末体和其他的气体(气流)进一步混合、向固定于工件固定部的基材导入的部分,该部分为未封闭的空间。即,本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置可以表现为,具有工件固定部、以及配置于该工件固定部的一侧的粉末体输送部,这些粉末体输送部和工件固定部之间具有开放的空间(即,导入部)。导入部的尺寸,换言之,工件固定部和粉末体输送部之间的距离(严格来说是固定于工件固定部的基材和粉末体输送部之间的距离)优选为,粉末体输送部侧的基材端面的、内包该粉末体输送部侧基材端面的最小的圆的直径以上,更优情况为直径的3倍以上。另外,“内包该粉末体输送部侧的基材端面的最小的圆”,在粉末体输送部侧的基材端面的形状为圆形的情况下,为与其端面的形状、尺寸相一致的圆(具有和其端面的直径相同的直径的圆),在粉末体输送部侧的基材端面的形状为非圆形的情况下(例如为多边形的情况下),如图12所示,为与粉末体输送部侧的基材端面11a相外接的最小的圆80。并且,直径为圆80的直径r。本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,相对于1个导入部,可以设置两个以上粉末体输送部。
含有分散的粉末体的气体、以及使粉末体分散的加压气体,通常可以都为空气。加压气体的压力没有特别的限制,可以优选使用1.5~5大气压左右的压力。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置为,制造在该基材的内表面上形成捕集层的蜂窝过滤器的装置。本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,能够用分散在气体中的粉末体(也称为空气溶胶)在对象物(基材)上制膜,所以可以称为干式的制膜装置。在本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,粉末体随着气流从粉末体输送部喷出,在导入部和其他的气体混合,将该混合了的气体(也称为混合气体)送入基材的隔室,从基材的相反一侧吸引。此时,气体通过基材的隔壁,但粉末体无法通过,该未通过的粉末体堆积在隔室内表面(基材的内表面),通过之后的热处理使基材和粉末体相结合形成捕集层。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况是,上述粉末体输送部具有使用加压气体的粉末体分散单元。作为粉末体分散单元可以是喷射器或空气溶胶化室,粉末体分散单元为喷射器的情况是更优选的。优选情况是,该喷射器通过气流吸引粉末体,再将粉末体和加压气体一起排出,将粉末体分散到气体中。即,这种情况下,喷射器为将粉末体分散到气体中、使粉末体随着气流(和气体一起)而喷出的机器,喷射器利用加压气体形成的高速的气流所产生的负压吸引粉末体,将该粉末体和加压气体一起喷射到气体中。该喷射器可以仅配置1个,也可以配置两个以上。另外,优选情况为,该喷射器的粉末体的吸引方向和排出方向大致平行。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况是,上述粉末体输送部具有,用于供给定量的粉末体的粉末体供给单元。具有喷射器的情况下,在该喷射器的粉末体吸引侧,可以设置多个粉末体供给单元。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况为,上述导入部具有引导部件,所述引导部件将所述粉末体向固定于所述工件固定部的基材引导。在基材为柱状的情况下,该引导部件的形状为与基材(工件)的外形(尤其是端面的形状)相匹配的形状即可。引导部件的形状优选为筒状,该筒状具有和基材的外形(尤其是端面的形状)大致相似的剖面,也可以为圆筒状或方管状。基材为圆柱状的情况时,优选,具有和内包基材端面的最小的圆的直径大致相同的直径、或者具有比该直径大的直径的圆筒形。引导部件的长度为,粉末体输送部侧的基材端面的、内包该基材端面的最小的圆的直径以上,更优的情况为,该直径3倍以上的长度。该引导部件的与工件固定部相反的一侧是开放的。而该引导部件的工件固定部侧优选的情况为,在固定于工件固定部上时与基材的端面或者外周接近,更优选的情况为,与它们接触并密封。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置具有引导部件的情况下,从防止粉末体附着在引导部件的内周面上的观点来看,引导部件优选为筒状的多孔体。又,从同样的观点出发,优选情况为,引导部件由筒状的外筒部和具有多个孔的筒状的内筒部构成,所述内筒部以规定的间隔配置于所述外筒部的内侧,且,所述导入部具有向所述外筒部和所述内筒部之间的空隙供给气体的气体供给单元。进一步,从同样的观点出发,优选情况为,引导部件呈筒状,且,所述导入部具有向所述引导部件的内周面附近排出气体的排出喷嘴。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况为,上述导入部具有速度调节单元,所述速度调节单元使从粉末体输送部随着气流被输送的粉末体旋转从而调节该气体的速度。该速度为输送粉末体的气流的速度,也等于粉末体的速度。作为速度调节单元,例如,可以为圆筒部件,所述圆筒部件的两个开口的大小不同。这样的圆筒部件,例如为一方的开口呈锥状变小的圆筒部件。输送粉末体的气流从相对于该圆筒部件的轴向大体垂直的方向进入时,该气流旋转,速度被调节(速度降低)。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,蜂窝过滤器的基材呈柱状,在使用时,固定于所述工件固定部的基材的轴向为大致铅垂的,气流从下向上流动。即,本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,优选情况为,在使用时,基材被纵向设置,气流从基材的下方通过基材,从基材的上方穿出。基材的轴向为大致铅垂是指,其与重力方向的夹角为30度以内。与重力方向的夹角为15度以内的情况更为理想。该样态,换言之,可以称为本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选的使用方法,作为装置,优选的情况为能够将基材纵向设置来使用。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况为,上述粉末体输送部或者导入部中具有(粉末体的)分级单元。作为分级单元优选使用,例如,离心分级、重力分级等。该部分中,可以加粗管径,形成曲线部分,也可以设置气流从下向上流动的部分。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况是,工件固定部具有覆盖基材侧面的套子。套子的形状最好是和基材的外形相匹配的。又,本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况是,吸引部具有流量计。由于吸引对象是(使粉末体附着到了隔室内表面上而)去除了粉末体的气体,所以可以使用风速计替代流量计。进一步,本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选情况是,吸引部具有整流板。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选的情况为,在把基材固定到工件固定部上时,内包该基材的粉末体输送部侧的端面的最小的圆的直径r,和从该端面到粉末体输送部的喷射端(喷射器的喷射端)的距离d,满足r<d的关系。又,本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,优选的情况是,在把基材固定到工件固定部上时,从基材的粉末体输送部侧的端面到粉末体输送部的喷射端的距离d和引导部件的长度L,满足0.5d<L的关系。
接着,根据本发明,提供一种具有以下过程的蜂窝过滤器制造方法:使用上述的任一蜂窝过滤器制造装置,调节流量,使得吸引部吸引的气体a的流量A、从粉末体输送部喷出的气体b的流量B、在导入部和气体b混合的气体c的流量C满足A=B+C、且C>0的关系,从而在蜂窝过滤器的基材的内表面堆积粉末体。
例如,设定从粉末体输送部喷出的气体的流量B,使吸引部吸引的流量A仅比该流量B多出流量C即可。
发明的效果
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置具有,粉末体输送部,所述粉末体输送部配置于该工件固定部一侧,利用加压气体使粉末体随着气流被输送,以及吸引部,所述吸引部配置于所述工件固定部的另一侧,使用吸引单元使另一侧相对于一侧减压,由于利用吸引部吸引通过了基材的气体,从而气流被整流。并且,顺着该被整流的气流的轨道,粉末体被均一且稳定地供給到基材所具有的很多的隔室。因此,根据本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度堆积粉末体,并且能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。又,通过整流,粉末体难以向四周飞散,从而能够保持良好的作业环境。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,粉末体随着气流从粉末体输送部喷出,在导入部和其他的气体混合,该混合了的气体(气流)被送入基材的隔室中,因为在混合的过程中粉末体扩散了,使得该粉末体不仅仅在基材的端面的一部分而是在整个端面扩散,导入到隔室内,所以提高了制膜分布的均一性。另外,可以独立控制通过基材的气流的流速和流经粉末体输送部的气流的流速。通过研究发现,捕集层的微构造、制膜量分布,基于向隔室内导入的混合气体中含有的粉末体的密度、气体的流速而变化。这些可以通过源自吸引部的吸引流量或、从粉末体输送部供给的混合气体中的粉末体的密度进行控制。另一方面,为了在粉末体输送部中使粉末体分散到气体中,存在必要的流速。因此,能够独立地控制两个流速对于使上述的两者都成立极为有效。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,使粉末体分散到气体中时,由于使用加压气体,能够加大流速形成速度斜度,从而能够给予粉末体充足的冲击力或剪切力。因此,粉末体能够均一地分散到气体中。粒径为大致20μm以下的微粉末体,在静置的状态下凝集,存在形成大于20μm的颗粒的情况,因此,存在粉末体难以均一地分散到气体中的风险,但本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,由于通过加压气体进行破碎,所以不会发生这样的问题。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,如已述的那样,可以称为干式的制膜装置,由于堆积的粉末体,以干燥的状态被供给到隔室内表面(隔壁的表面),所以使用水、粘结剂等的添加剂时所必要的干燥工序、脱脂工序不再是必需的,能够在基材(隔壁)上形成无缺陷的良好的捕集层。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,粉末体输送部具有使用加压气体的粉末体分散单元,该粉末体分散单元为喷射器,在单位时间里能够将大量的粉末体分散到气体中并喷射出来。例如,相对于0.1m3/min的气体,50g/min的粉末体能够被分散、喷射。又,能够边破碎粗颗粒边输送规定的量的粉末体,将这些粉末体送入隔室中。因此,根据本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,在短时间里,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度堆积粉末体,并且,在短时间里,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。粉末体输送部具有多个喷射器的情况下也一样,由于易于控制通过基材的气体的流量,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。进一步,利用喷射器产生的负压形成吸引气流,用于吸引粉末体,从而向喷射器的粉末供给也能够随着气流进行。通过这样做,在未向喷射器供给加压气体的期间(没有产生负压的期间,也就是没有形成吸引气流的期间),能够使粉末不接触到管路。由此,能够防止粉末在管路中堆积而成为粗大颗粒的产生源,或由于搭拱而产生的供给不良。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,在把基材固定到工件固定部上时,内包该基材的粉末体输送部侧的端面的最小的圆的直径r,和从该端面到粉末体输送部的喷射端(喷射器的喷射端)的距离d,满足r<d的关系,所以粉末体能够在基材的径向上均一地被堆积在隔室内表面上。喷出的粉末体,毫无浪费地、均一地进入到基材的隔室的全部表面。另外,装置的尺寸也不需要加大。与满足该关系的情况相比,如果端面和粉末体输送部的喷射端(喷射器的喷射端)较近(距离d较小)的话,从喷射器喷出的粉末体只能进入到基材的隔室的一部分,如果较远(距离d较大)的话,粉末体无法到达基材的隔室,而附着在其他的部件上,或落下。无论是哪种情况都会造成很大浪费。内包基材的粉末体输送部侧的端面的最小的圆的直径r,和从该端面到粉末体输送部的喷射端(喷射器的喷射端)的距离d,满足3r<d的关系更为理想。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于导入部具有将空气溶胶向基材引导的引导部件,所以抑制了空气溶胶的扩展、扩散,气流被整流,提高了利用率。又,例如,不易受到来自周边环境的气流流入等的干扰,或基材的外周形状的状态等的影响。并且能够将粉末体,在包括基材的最外周的隔室在内的基材径向的全部表面上均一地,堆积到隔室内表面上。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于引导部件的与工件固定部相反的一侧为开放的,该开放部分作为用于吸引通过基材的(从喷射器喷出的空气溶胶以外的)气体的开口而发挥功能。又,该开放部分也作为排出没有附着到基材上的粉末体的开口而发挥功能。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,在把基材固定到工件固定部上时,从基材的粉末体输送部侧的端面到粉末体输送部的喷射端的距离d,和引导部件的长度L,满足0.5d<L的关系,从而充分地体现了上述效果。即,充分地抑制了空气溶胶的扩展、扩散,气流的整流效果很好。另外,也抑制了装置的尺寸。与满足该关系的情况相比,如果基材的粉末体输送部侧的端面和粉末体输送部的喷射端(喷射器的喷射端)较近(距离d较小)的话,不能充分体现上述效果,如果较远(距离d较大)的话,装置则要变大。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于粉末体输送部具有用于供给定量的粉末体的粉末体供给单元,将定量(一定质量)的粉末体从喷射器吸引出来,可以容易地控制空气溶胶的密度,从而能够保持空气溶胶的密度一定。另外,如果将这样的密度一定的空气溶胶送入到隔室中,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度堆积粉末体,进一步,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于工件固定部具有覆盖基材侧面的套子,所以即使基材为在其侧面(外周)具有气孔的蜂窝式构造体的情况下,也能够将粉末体,在包括最外周的隔室在内的基材径向的全部表面上均匀地堆积到隔室内表面上。如果基材的侧面上具有气孔,气体将从该外周的气孔流入最外面的隔室中,结果,正常的从端面的开口流入隔室的空气溶胶将减少,存在隔室内表面附着的粉末体减少的风险,但如果有覆盖基材侧面的套子,就能够排除这样的风险。防止气体从侧面流入,能够实现所希望的气流。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于吸引部具有流量计,所以能够控制通过基材的气体的流速,结果,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度堆积粉末体,进一步,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于吸引部具有整流板,所以即使基材上有很多隔室的情况下,通过基材的流量也能够比没有整流板的情况更加均一。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于喷射器中的粉末体的吸引方向和排出方向大致平行,喷射器中的气流的方向几乎没有变化,与不是这样的情况相比,能够供给更大量的粉末体。又,喷射器的磨耗较小。进一步,抑制了搭拱(弓形)或鼠洞现象,使所谓不能供给粉末体的问题难以发生。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,上述导入部具有速度调节单元,所述速度调节单元使从粉末体输送部随着气流被输送的粉末体旋转从而调节该气体的速度,由此,维持粉末体的破碎效果,且能够任意地调节(降低)输送粉末体的气流的速度。于是,通过输送粉末体的气流的速度的调节,粉末体被分级,从而抑制粗大颗粒向工件的导入。另外,通过降低输送粉末体的气流的速度,通过基材(工件)的气流的速度变慢,能够使粉末体附着到基材的表面附近。即,粉末体不会进入到捕集层用的基材的细孔内部,粉末体能够以桥状被附着在基材的表面。另外,对气孔率、平均细孔径不同的基材(工件)进行制膜时,通过调整气流的速度,能够得到最佳效果。本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置中,在装置使用时固定于工件固定部的蜂窝过滤器的基材优选呈柱状,在使用时,固定于工件固定部的基材的轴向为大致铅垂的,气流从下向上流动(即,在使用时,基材被纵向设置,在该状态下,气流从基材的下方向上通过),所以,首先,导入部具有重力分级功能,所述重力分级功能具有分布均一性,提高了制膜分布的均一性。如果横向设置的话(即,在使用时固定于工件固定部的基材的轴向为大致水平的话),粉末体受到重力的影响,隔室内位于下侧的隔壁表面上,与位于上侧的隔壁表面相比,会附着更多的粉末体。这种情况在气流的流速较慢的情况下比较显著。接着,在使用时通过将基材纵向设置,能够抑制引起制膜不良的粗大颗粒流入到隔室内。假如,粗大颗粒暂时进入到隔室内,也会由于重力的效果,无法随气流流动的粗大颗粒会失速落下,从而不会附着到隔壁表面,能够防止制品不良。横向设置的情况下,为了谋求抑制粗大颗粒流入到隔室内,必须加大导入部的尺寸(加长工件固定部和粉末体输送部之间的距离),且一旦粗大颗粒进入到隔室内就无法避免制膜不良。又,大小适当的未附着于隔室内表面的颗粒,可以回到导入部中,再次和气流混合,再次被导入到隔室内。因此,提高了利用率。进一步,通过纵向设置,能够容易地回收未附着的粉末体。例如,在制品的正下方设置接收台,能够容易地回收未附着粉末体。设置引导部件的情况下,通过把引导部件的开口当作未附着粉末的排出口,与没有引导部件的情况相比,能够更加容易的回收粉末体。横向设置的话,即使有引导部件,粉末体堆积在引导部件上,回收比较麻烦,并且,粉末体随着气流再次飞散,随机地飞入到制品中,存在发生制品不良的风险。
基于上述的纵向设置的效果,由于能够确保品质的控制范围变广,装置不需要很复杂就能够以高品质稳定地制膜。又,纵向设置的效果在供给多个种类的粉末体的情况下更为显著。
另外,在使用时,纵向设置柱状的基材的情况下,基材的轴向和在导入部形成的气流的方向大致相同的情况较为理想。如果这些方向不同,存在粉末体向一个方向偏移堆积的风险。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的优选样态中,由于在粉末体输送部或者导入部具有分级单元,所以能够去除粗大颗粒,抑制制膜不良的发生。另外,本说明书中,粗大颗粒是指,粉末体的颗粒中没有被破碎的大颗粒,或被剥离、输送的原本附着、凝集于管内的大颗粒。
本发明涉及的蜂窝过滤器制造方法,具有以下的过程:使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,调节流量,使得吸引部吸引的气体a的流量A、从粉末体输送部喷出的气体b的流量B、在导入部和气体b混合的气体c的流量C满足A=B+C且、C>0的关系,且在蜂窝过滤器的基材的内表面堆积粉末体,所以可以使在喷射器与气体混合的粉末体良好地分散到通过基材的气体中,从而能够向基材的隔室均一地送入粉末体。因此,根据本发明涉及的蜂窝过滤器制造方法,能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度堆积粉末体,并且能够在隔室内表面上,无遗漏地、以均一的厚度形成捕集层。使气体b的流量B相对于气体a的流量A的比值(=B/A)比1小。该比值优选为1/3以下,更优为1/10以下。存在从粉末体输送部喷出的气流伴随着大量的粉末的输送产生脉动的情况,如果使该比值为1/3以下,相对于通过工件的气流的流速分布,能够减小该影响。另外,本说明书中,流量A~流量C为单位时间的流量,即,流速。
附图说明
图1A是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的一实施形态的示意图。
图1B是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的另一实施形态的示意图。
图1C是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图1D是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图2是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图3是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图4是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图5A是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图5B是表示图5A所示的蜂窝过滤器制造装置中,向工件固定部固定工件的情况的示意图。
图6A是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图6B是表示图6A所示的蜂窝过滤器制造装置中,向工件固定部固定工件的情况的示意图。
图7A是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图7B是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图7C是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图7D是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图8是表示图7C以及图7D所示的蜂窝过滤器制造装置中所使用的排出喷嘴的立体图。
图9A是说明用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置制造的蜂窝过滤器的优点的图,为切除未设置(表面)捕集层的蜂窝过滤器的1/4来表示内部的立体图。
图9B是说明用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置制造的蜂窝过滤器的优点的图,为放大表示未设置(表面)捕集层的蜂窝过滤器的一部分(隔壁和隔室)的剖面图。
图10是表示本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的又一实施形态的示意图。
图11是用于说明本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的效果的图,为放大表示未设置(表面)捕集层的蜂窝过滤器的一部分(隔壁和隔室)的剖面图。
图12是表示基材(工件)的端面的图,为表示内包粉末体输送部侧的基材端面的最小的圆的一例的说明图。
符号说明
1,110,120,130,300,400,500,600,700,800,900,910,920,930:蜂窝过滤器制造装置
10,310,410,510,610,710,810:工件固定部
11,311,411,511,611,711,811:工件
11a:粉末体输送部侧的基材(工件)端面
12:套子
13,13a,13b,313a,313b,413a,413b,513a,513b,613a,613b,713a,713b,813a,813b:工件卡盘
14:密封垫
20,320,420,520,620,720:粉末体输送部
21,321,421,521a,521b,621,721:喷射器
23,123,423,323,523a,523b,623,723:加压气体供给机
24,424,524a,524b,624,724:粉末体供给装置
25:重量计
26:流量计
27,727:调节阀
28,728,828:配管
29,329,429,529a,529b,629,729:管
30,330,430,530,630,730:吸引部
32:风速计
33,333,433,533,633,733:吸引机
34,334,434,534,634,734:风道
40,340,440,540,640,740:导入部
42,342,442,542,642,742,842,942:引导部件
80:内包粉末体输送部侧的基材端面的最小的圆
124:容器
125:空气溶胶化室
126:搅拌用珠子
201:蜂窝过滤器
203a,203b,1203a,1203b:隔室
204,1204:隔壁
205:PM(Particulate Matter,颗粒状物质)
206:(含有PM)排出气体
324:容器
331:整流板
502,602,702:空气溶胶
643:粉末体回收容器
771:工件载置台
772:机械臂
871:移送装置
872:工作台
873:空隙
874:泵
875:孔
876,877:排出喷嘴
878:喷嘴孔
1207:细孔
1208:粉末体
具体实施方式
以下,对于本发明的实施形态,适当地,参照附图进行说明,本发明并不被以下说明所限定、解释,只要是在没有超出本发明的范围的情况下,基于本领域的技术人员的知识,加以各种变更、修正、改良,仍为本发明所保护。例如,附图中表示了优选的本发明的实施形态,然而,本发明不被附图中表示的样态或附图中显示的信息所限制。在实施、验证本发明的基础上,和本说明书中记述的内容相同的手段或者等同的手段均可适用,其中优选的手段为以下所记述的手段。
首先,对于使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置制造的、形成有捕集层的(制膜了的)蜂窝过滤器的优点,参照图9A以及图9B进行说明。蜂窝过滤器作为除去PM用的过滤器而被使用时,即使是未设有捕集层的蜂窝过滤器201,含有PM205的排出气体206也被导入一个隔室203a中,穿过蜂窝过滤器201的隔壁204,从邻接隔室203b的另一方的开口端流出。此时,PM205被隔壁204捕集,从而排出气体206被净化(参照图9A、图9B)。然而,此时,如果隔壁204的表面没有捕集层,PM205将侵入到隔壁204(基材)的细孔内,堵塞细孔,从而在初期使圧损急剧上升。如果有捕集层,由于能够防止PM205侵入到隔壁204(基材)的细孔内,细孔不会被PM205所堵塞,因此,在初期压损不会上升,能够实现压损的降低。本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置为制造这样的优良(附加捕集层)的蜂窝过滤器的装置。
接着,对本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置的构成和材料进行说明。图1A中所示的蜂窝过滤器制造装置1具有,工件固定部10、粉末体输送部20、吸引部30、以及导入部40。图1A为示意图,该图1A中,工件固定部10的周边用剖面图描绘,表示了作为工件11的基材(蜂窝过滤器前驱体)。蜂窝过滤器前驱体为,通过制膜成为设有捕集层的蜂窝过滤器的蜂窝过滤器用的基材。图1A表示制膜时的状态,图1A中所示的箭头表示粉末体、空气溶胶、气体(空气)的流动。这些标记在后述的图1B~图4、图5A、图6A中是相同的。
蜂窝过滤器制造装置1的工件固定部10为固定工件11(基材)的部分,作为工件11的蜂窝过滤器前驱体为陶瓷制的封孔蜂窝构造体。即,工件11,其外形呈由周面和两个端面组成的近似圆柱状,具有从一个端面延伸到另一端面的多个隔室,所述隔室被具有很多细孔的陶瓷的多孔体形成的隔壁划分,呈蜂窝构造。隔室作为气体(流体)的流路。并且,工件11中,邻接的多个隔室,一方的开口端和另一方的开口端被交错地封孔,如果观察一个端面和另一端面,两者都呈千鸟格图样或黑白方格图样。
蜂窝过滤器制造装置1中,工件固定部10具有工件卡盘13(13b)。通过工件卡盘13(13b)把持工件11,从而固定工件11,所述工件卡盘13(13b)被未图示的支柱、框体等所支撑。工件卡盘13(13b),隔着由聚氨酯橡胶或硅橡胶等的柔软材料制成的密封垫14(密封件),紧固工件11的周面端部,且将工件11的一方的端面与周面遮断。
粉末体输送部20的部分为,配置在工件固定部10的一侧,使用用于在工件11上形成捕集层的粉末体,将此粉末体分散到气体中制成空气溶胶,将该空气溶胶导向工件11的部分。在此,由于是制作空气溶胶的部分,从工件固定部10来看,粉末体输送部20为空气溶胶的入口侧。该粉末体输送部20主要由喷射器21和用于供给定量的粉末体的粉末体供给装置24构成。从工件11(基材)的粉末体输送部20侧的端面,到喷射器21(粉末体输送部20)的喷射端,仅隔开距离d。
喷射器21为喷射气流和粉末体的装置。优选情况是该喷射器具有这样的机构,该机构利用由高速的气流产生的负压吸引粉末体,之后将该粉末体与气流一起排出。即,首先,在该喷射器21处制成空气溶胶。高速的气流,从图1A中未具体表示的加压气体供给机23(压缩机等),流经设有流量计26以及调节阀27的配管28,以规定的流量,被供给到喷射器21。粉末体,通过附加了重量计25(质量计)的粉末体供给装置24,经过管29,以规定的送给量,被供给到喷射器21。如图1A所示,优选情况是,喷射器21为可以吸引粉末体的。这是因为需要抑制配管或喷射器内的搭拱(弓形)或鼠洞现象,使所谓不能供给粉末体的问题难以发生。形成捕集层的(陶瓷)粉末体为微粒,具有容易凝集的性质,使得这样的粉末体能够可靠地附着于隔室的内表面,与此相反,在用气流输送期间又需要其不附着于配管等上,喷射器21针对这些问题具有良好效果。又,更优的情况是,粉末体的吸引方向和空气溶胶的排出方向大致平行。
喷射器21,为了降低和粉末体的接触摩擦而产生的磨耗,与粉末体接触的面可以优选使用由金刚石、DLC(类金刚石碳)、氮化钛(TiN)、碳氮化钛(TiCN)、碳氮化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)和超硬材料、或者它们的合金和组合构成的材料,通过涂覆、电镀、镀覆等而形成。
喷射器21使用市面销售的,可以在其主体上连接配管来延长喷射端。又,为了降低喷射时的流速,可以增大喷射端自身或者连接的配管的孔径。为了从粉末体中除去粗大粒子,优选情况是,在喷射器21主体或者连接的配管之间附加分离功能。该分离功能,具体来说,通过部分地加粗连接配管,或形成涡流,或竖起配管形成从下到上的气流,或插入筛网来实现。
粉末体供给装置24为,使粉末体向喷射器21的粉末体吸引侧落下,向喷射器21供给粉末体的装置,是能够供给定量的粉末体的自动供给装置。粉末体供给装置24中,优选的情况是,附加有重量计25(质量计),也可以用容积计代替重量计。粉末体供给装置24的供给机构为例如螺旋式的,也可以采用其他的如旋转式、振动式、台式、带式等的机构。粉末体供给装置24能够与时间安排相匹配自动供给,或变更供给重量(质量),进一步的,也能够容易地进行供给速度(供给量/供给时间)的控制。
吸引部30被配置于工件固定部10的另外一侧,把空气溶胶向工件11(蜂窝过滤器前驱体)吸引,所述空气溶胶为在喷射器21喷出的空气溶胶中混入新的气体(空气)而成。因为是把空气溶胶吸引至工件11,所以从工件固定部10来看,所述吸引部30为工件11的出口侧。
该吸引部30,主要由吸引机33和风道34构成。风道34与工件卡盘13b相连接。吸引机33为(例如)鼓风机,另外也可以使用送风机、集尘机。优选情况是,吸引部30可以控制吸引流量。例如,使驱动吸引机33的电动机的转数可变,或者,用阀等调节风道34(流路)的直径,从而能够控制吸引流量。工件11是例如作为汽车搭载的DPF而使用的蜂窝过滤器前驱体的情况下,优选的吸引流量为0.1~400m3/min左右。
吸引部30的风道34(流路)中设有风速计32,监视吸引流量且提供控制用的数据。风速计32为热线式风速计,另外也可以采用机械式、皮托管式的风速计。为了保护风速计32免受通过了工件11的粉末体的破坏,可以前置过滤器。又,导入空气溶胶期间,可以设置用于保护的罩子,或设置使风速计32从风道34内退避的机构。进一步,还可以配置用于去除附着在风速计32上的粉末体的空气喷嘴。
蜂窝过滤器制造装置1中,粉末体输送部20位于下方,吸引部30位于上方。即,向工件11导入空气溶胶的一侧在下,排出一侧在上,气流的方向为自下而上的。因此,没有附着的粉末体向下落下,可以容易地回收未附着于隔室内表面的粉末体。
蜂窝过滤器制造装置1中,导入部40为粉末体输送部20和工件固定部10之间开放的空间。在该导入部40,从粉末体输送部20顺着气流被输送的粉末体和其他的气体进一步混合,被导入固定于工件固定部10的工件11中。
接着,对图1B所示的蜂窝过滤器制造装置110进行说明。该装置,和已述的蜂窝过滤器制造装置1一样,具有工件固定部10、粉末体输送部20、吸引部30、以及导入部40,但工件固定部10和导入部40的样态有所不同。除此之外,和蜂窝过滤器制造装置1的构成相同(省略说明)。
蜂窝过滤器制造装置110中,工件固定部10具有工件卡盘13a、13b、以及套子12。以蜂窝过滤器制造装置1为标准,未图示的支柱、框体等支撑的工件卡盘13a、13b把持工件11,由此固定工件11。套子12覆盖工件11的周面(侧面),防止气体从工件11的外周侧侵入。套子12的形状与近似圆柱状的工件11相匹配,为近似圆筒状。作为套子12的材料没有特别的限定,优选为金属、树脂等。
工件卡盘13a、13b,隔着由聚氨酯橡胶或硅橡胶等柔软的材料制成的密封垫14(密封件),紧固工件11周面的端部,且将工件11的两端面与周面遮断。由此,在工件11的外周(在全部的端面)气流稳定。替代密封垫14,也可以通过用空气压使气球膨胀的方法进行遮断。又,从工件11的端面观察应当形成捕集层的隔室仅位于中央部分的情况下,通过使用环状的台阶部件把持工件11的两端面,从而能够将工件11的两端面与周面遮断。另外,由于通过吸引形成气流,所以即使在密封不完全的情况下,也不会发生粉末体向外部泄漏而危害环境的情况,对气流的影响、以及对捕集层的形成的影响也很小。
在导入部40设置的引导部件42与近似圆柱状的工件11相匹配为近似圆筒状,该长度为L的引导部件42装配在工件固定部10上,在使用工件卡盘13a、13b的情况下,与这些卡盘连接。引导部件42起到将喷射器21喷出的空气溶胶毫无浪费地导入工件11的作用。另一方面,引导部件42的与工件固定部10相反的一侧为开放的,通过喷射器21的气体以外的其他气体从这里被吸引进去。即,在喷射器21喷出的空气溶胶中混入新的气体(空气)而形成新的空气溶胶,该新的空气溶胶被导入工件11的隔室内。
作为引导部件42的材料优选的情况是,与套子12相同,为金属、树脂。具体来说,可以例举铝、不锈钢、黄铜、铁、丙烯、氯乙烯、尼龙(聚酰胺树脂)、胶木(石碳酸树脂)等。作为引导部件42的材料最好使用具有导电性的材料,并将引导部42接地。又,与喷射器相同,为了降低由和粉末体的接触摩擦而产生的磨耗,优选的情况是,在与粉末体接触的面上,使用金刚石、DLC(类金刚石碳)、氮化钛(TiN)、碳氮化钛(TiCN)、碳氮化硅(SiCN)、或者它们的合金和组合而构成的材料,实施涂覆、电镀、镀覆,进一步,作为与粉末体接触的部分的材料,优选使用碳化硅(SiC)和所谓的超硬材料。
接着,对图1C所示的蜂窝过滤器制造装置120进行说明。该装置的样态为,在已述的蜂窝过滤器制造装置110中,与喷射器21为1台相对,粉末体输送部20中设置两台(或者3台以上)粉末体供给装置24。除此以外,和蜂窝过滤器制造装置110的构成相同(省略说明)。这样做得话,可以供给预先没有混合的两种(或3种以上)粉末体,在喷射器21处混合,导入工件11。
接着,对图1D所示的蜂窝过滤器制造装置130进行说明。该装置的样态为,在已述的蜂窝过滤器制造装置110中,替代喷射器21以及粉末体供给装置24而设置空气溶胶化室125。除此以外,和蜂窝过滤器制造装置110的构成相同(省略说明)。空气溶胶化室125主要由搅拌用珠子126和容纳粉末体的容器124构成,在此,从图1D中没有具体表示的加压气体供给机123(压缩机等)通过配管,吹入加压空气进行搅拌,由此,粉末体浮游分散在气体中而形成空气溶胶。并且,该空气溶胶经过管29,通过吸引部30的吸引力导入工件11。
接着,针对图2~图4、以及图10中所示的蜂窝过滤器制造装置,依次说明其构成和材料。这些蜂窝过滤器制造装置具有工件固定部、粉末体输送部、吸引部、以及导入部,由于是以蜂窝过滤器制造装置1为标准的,所以省略关于依据已述的蜂窝过滤器制造装置1的构成要件的说明。
图2所示的蜂窝过滤器制造装置300具有工件固定部310、粉末体输送部320、吸引部330、以及导入部340。蜂窝过滤器制造装置300的工件固定部310为固定工件311(基材)的部分,通过工件卡盘313a、313b固定工件311。作为工件311的蜂窝过滤器前驱体,(例如)为圆柱状的堇青石制的封孔的蜂窝部件。
粉末输送部320主要由喷射器321和容纳粉末体的容器324构成。喷射器321具有,利用由高速的气流产生的负压吸引粉末体、之后将该粉末体与气流一起排出的机构。即,首先,在该喷射器321制作空气溶胶。高速的气流,从图2中未具体图示的加压气体供给机323向喷射器321供给。粉末体从容器324通过管329供给到喷射器321。
容器324中,所需质量的粉末体被计量、收纳,该粉末体全部被喷射器321吸引。其可以构成为通过移动管329进行扫描,或者,通过移动容器324进行扫描,来吸引粉末体。该扫描可以是手动的,也可以设置自动台。可以控制扫描速度从而使粉末体的供给速度可变。
导入部340中的引导部件342与直径较大的圆柱状的工件311相匹配,为近似圆筒状。引导部件342被装配在工件固定部310上,使用工件卡盘313a、313b的情况下,与这些卡盘连接。即使被收缩,引导部件342的与工件固定部310相反的一侧也为开放的,通过喷射器321的气体以外的其他的气体可以从这里被吸引进去。即,在喷射器321喷出的空气溶胶中混入新的气体(空气)形成新的空气溶胶,该新的空气溶胶被导入工件311的隔室内。
吸引部330主要由(图2中被省略的)吸引机333、风道334、以及整流板331构成。与圆柱状的工件311匹配的近似圆筒状的风道334被装配到工件固定部310上,在使用工件卡盘313b的情况下,与该卡盘连接。整流板331在风道334中相对于气流垂直地设置。该整流板331具有以下效果,在工件311出口侧的端面上使通过全部的隔室的流量与没有设置该整流板的情况相比更均一。整流板331由冲孔金属制成,另外也可以使用筛网等。
图3中所示的蜂窝过滤器制造装置500具有,工件固定部510、粉末体输送部520、吸引部530、以及导入部540。蜂窝过滤器制造装置500的工件固定部510为固定工件511(基材)的部分,通过工件卡盘513a、513b固定工件511。作为工件511的蜂窝过滤器前驱体,与已述的工件311相同,(例如)为圆柱状的堇青石制的封孔蜂窝部件,与轴向尺寸(隔室的长度方向)相比,其直径更大。
粉末体输送部520主要由两个喷射器521a、521b,以及两个粉末体供给装置524a、524b构成。喷射器521a、521b具有,利用由高速的气流产生的负压分别吸引粉末体、之后将该粉末体与气流一起排出的机构。即,在喷射器521a、521b处制作两股空气溶胶。高速气流从图3中未具体表示的加压气体供给机523a、523b分别被供给到喷射器521a、521b。各种粉末体,通过粉末体供给装置524a、524b,分别经过带有喇叭口(投入口)的管529a、529b被供给到喷射器521a、521b。如此,如果使用两个喷射器521a、521b和两个粉末体供给装置524a、524b,在供给由不同陶瓷材料制成的粉末体时,能够防止偏析或粒度分布时间变化等的不良状况。又,能够使两个粉末体供给装置524a、524b的供给速度相互间在时间上变化,来控制比例。又,与使用1个喷射器和粉末体供给装置的情况相比,能够在短时间内供给更多的粉末体。另外,如已述的那样,也可从两个粉末体供给装置向一个投入口供给粉末体。
导入部540中的引导部件542与圆柱状的工件511相匹配,为近似圆筒状。引导部件542被装配在工件固定部510上。引导部件542的与工件固定部510相反的一侧为开放的,通过喷射器521a、521b的气体以外的其他的气体从这里被吸引进去。即,混合分别从喷射器521a、521b喷出的空气溶胶,进一步混入新的气体(空气)形成新的空气溶胶502,该新的空气溶胶502被导入到工件511的隔室内。另外,在图3以及图4中表示了空气溶胶,但在其他的图中省略了。
吸引部530主要由吸引机533和风道534构成。风道534被装配在工件固定部510(工件卡盘513b)上。该风道534的被装配到工件固定部510上的部分,呈大小与圆柱状的工件511相匹配的近似圆筒状。
图4中所示的蜂窝过滤器制造装置600具有,工件固定部610、粉末体输送部620、吸引部630、以及导入部640。蜂窝过滤器制造装置600的工件固定部610为固定工件611(基材)的部分,通过工件卡盘613a、613b固定工件611。作为工件611的蜂窝过滤器前驱体,(例如)为棱柱状的碳化硅(SiC)制的封孔蜂窝部件。
粉末体输送部620主要由喷射器621和粉末体供给装置624构成。喷射器621具有,利用由高速的气流产生的负压吸引粉末体、之后将该粉末体与气流一起排出的机构。即,首先,在该喷射器621处制成空气溶胶。高速气流从图4中未具体表示的加压气体供给机623被供给到喷射器621。粉末体,通过粉末体供给装置624,经过带有喇叭的管629被供给到喷射器621。
导入部640中的引导部件642与棱柱状的工件611相匹配,为近似棱筒状。引导部件642被装配到工件固定部610上。在引导部件642的与工件固定部610相反的一侧装配有粉末体回收容器643,在所述引导部件642的侧壁上设置有空气进入口641。通过喷射器621的气体以外的其他的气体从空气进入口641被吸引进去。即,喷射器621喷出的空气溶胶中混入新的气体(空气)形成新的空气溶胶602,该新的空气溶胶602被导入工件611的隔室内。并且,没有附着到工件611上的粉末体被粉末体回收容器643回收。空气进入口641可以具有例如阀等的控制气体流量的机构或流量测定器。
吸引部630主要由(未图示)吸引机633和风道634构成。风道634(通过工件卡盘613b)被装配到工件固定部610上。
图10中所示的蜂窝式过滤器制造装置400具有,工件固定部410、粉末体输送部420、吸引部430、以及导入部440。蜂窝式过滤器制造装置400的工件固定部410为固定工件411(基材)的部分,通过工件卡盘413a、413b固定工件411。作为工件411的蜂窝式过滤器前驱体,与已述的工件311、511相同,(例如)为圆柱状的堇青石制的封孔的蜂窝部件。
粉末体输送部420主要由喷射器421和粉末体供给装置424构成。喷射器421,具有利用由高速的气流产生的负压吸引粉末体、之后将该粉末体与气流一起排出的机构。即,在该喷射器421处制成空气溶胶。高速气流从图10中未具体表示的加压气体供给机423被供给到喷射器421。粉末体,通过粉末体供给装置424,经过带有喇叭的管429被供给到喷射器421。
导入部440中的引导部件442与圆柱状的工件411相匹配,为近似圆筒状。引导部件442(通过工件卡盘413a)被装配到工件固定部410上。在引导部件442的内侧设有速度调节筒443(速度调节装置)。该速度调节筒443为一方的开口(图10中下侧的开口)呈锥状缩小的圆筒部件。并且,速度调节筒443与喷射器421相连接以使输送粉末体的气流从相对于速度调节筒443的轴向大体垂直的方向(从图10中的横向)进入。这样,从喷射器421喷出的空气溶胶(输送粉末体的气流)在速度调节筒443内旋转,从而调节该速度(降低该速度)。通过该速度调节,粉末体被分级,从而粗大颗粒落下而被分离。另一方面,通过喷射器421的气体以外的其他气体从引导部件442的开口(图10中的下侧)被吸引进去,新的气体(空气)混入喷射器421喷出的空气溶胶,形成新的空气溶胶,该新的空气溶胶被导入工件411的隔室内。
如上所述,空气溶胶(输送粉末体的气流)的速度降低时,通过工件411的气流的速度也变慢。于是,通过该气流的速度的调节(降低的程度),如图11所示,粉末体1208不会进入到工件411(基材)的隔壁1204上形成的细孔1207的内部,(图11中)粉末体1208以跨接隔壁1204的表面与表面的状态(即以桥状)附着在细孔1207的上方。
吸引部430主要由(未图示的)吸引机433和风道434构成。风道434(通过工件卡盘413b)被装配到工件固定部410上。
以上说明的图1A~图4、以及图10中所示的蜂窝过滤器制造装置中,使用时作为将工件固定到工件固定部上的手段可以为,通过手动操作装配、通过机械臂自动移载、以将移送装置组装到工件固定部上的样态连续自动移载等。
例如,已述的蜂窝过滤器制造装置110中,松开工件卡盘13a、13b,组装工件11之后,拧紧工件卡盘13a、13b进行固定,由此,通过手动操作进行装配。又,蜂窝过滤器制造装置110中,工件卡盘13a、13b为被支柱、框体等支撑着的,但构成这些工件固定部10的工件卡盘13a、13b也可以是被装配到吸引部30以及导入部40上的。装配有工件卡盘13a的导入部40和装配有工件卡盘13b的吸引部30相互分离形成空间,在该空间中放置工件11之后,使装配有工件卡盘13a的导入部40和装配有工件卡盘13b的吸引部30相互接近,从而可以通过工件卡盘13a、13b固定工件11。
以下,参照图5A~图6B,对本发明的蜂窝过滤器制造装置中涉及的,通过机械臂自动移载,和以将移送装置组装到工件固定部上的样态连续自动移载,进行具体的说明。且,图5A~图6B中所示的蜂窝过滤器制造装置具有,工件固定部、粉末体输送部、吸引部、以及导入部,为以已述的蜂窝过滤器制造装置110为标准的装置。
图5A、图5B中所示的蜂窝过滤器制造装置700具有,工件固定部710、粉末体输送部720、吸引部730、以及导入部740。图5B是表示通过机械臂自动移载的图。蜂窝过滤器制造装置700的粉末体输送部720主要由喷射器721和粉末体供给装置724构成。高速的气流从加压气体供给机723(压缩机等)通过设置有调节阀727的配管728,以规定的流量被供给到喷射器721,另一方面,粉末体通过粉末体供给装置724,经过管729,以规定的送给量,被供给到喷射器721,从而,粉末体与气流一起从喷射器21喷出。吸引部730主要由吸引机733和风道734构成,在喷射器721喷出的空气溶胶中混入新的气体(空气)而形成的空气溶胶被吸引到工件711(蜂窝过滤器前驱体)。导入部740由引导部件构成。
蜂窝过滤器制造装置700的工件固定部710为固定工件711(基材)的部分,工件载置台771上载置的等待制膜的工件711,依次由机械臂772把持、移载到工件固定部710上,在那里,装配在导入部740上的工件卡盘713从下方升起,装配在吸引部730上的工件卡盘713b从上方降下,由此来固定工件711(参照图5B)。作为工件711的蜂窝过滤器前驱体,为圆柱状的堇青石制的封孔蜂窝部件。
图6A、图6B中所示的蜂窝过滤器制造装置800具有,工件固定部810、和蜂窝过滤器制造装置700相同的粉末体输送部720、吸引部730、以及导入部740。图6B是表示以将移送装置组装到工件固定部的样态连续自动移载的图。
蜂窝过滤器制造装置800的工件固定部810为固定工件811(基材)的部分,移送装置871上排列载置的、等待制膜的多个工件811,依次由移送装置871移送到工件固定部810上。移送装置871上设有工作台872,所述工作台872上装配有工件卡盘813a。且,移送装置871上的工件811预先被工件卡盘813a把持。蜂窝过滤器制造装置800中,作为制膜对象的工件811进入工件固定部810之后,移送装置871停止,装配在吸引部730上的工件卡盘813b从上方降下,通过工件卡盘813a、813b固定工件811。制膜结束的话,工件卡盘813b向上升起(返回),移送装置871进行动作,把应该进行制膜的下一个工件811移送到工件固定部810上(重复这些动作)。移送装置,例如为传送带,也可以是由导轨和台车组合而成的。作为工件811的蜂窝过滤器前驱体,为圆柱状的堇青石制的封孔蜂窝部件。
本发明的蜂窝过滤器制造装置中,在导入部具有筒状的引导部件的情况下,优选实施使得用于形成捕集层的粉末体不附着到引导部件的内周面上的对策。如果用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件的内周面上的话,制膜过程中这些粉末体随机地脱落而被工件吸引,存在每件工件的制膜量(粉末体的堆积量)产生偏差的危险。又,本来应当附着(堆积)于工件的隔室内表面(隔壁的表面)上的粉末体,由于附着到了引导部件的内周面上,导致原料利用率下降,或每件工件的原料利用率产生偏差。
图7A~图7D中所示的蜂窝过滤器制造装置为实施了对策的实施形态,该对策防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件的内周面上。以下,对这些实施形态依次进行说明。
图7A中所示的蜂窝过滤器制造装置900,与图6A、6B所示已述的蜂窝过滤器制造装置800相同,具有工件固定部810、粉末体输送部720、吸引部730、以及导入部740,作为导入部740的引导部件842使用了筒状的多孔体。除此以外与蜂窝过滤器制造装置800的构成相同(省略说明)。
如该蜂窝过滤器制造装置900那样,在导入部740具有筒状的引导部件的情况下,如果所述引导部件842为多孔体的话,能够有效地防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件的内周面上。具体来说,在使用该蜂窝过滤器制造装置900,将用于形成捕集层的粉末体堆积到工件811的隔室内表面(隔壁的表面)上的工序中,从引导部件842的外部向引导部件842的外周面喷吐微量的气体(空气等)。由于引导部件842为多孔体,喷吐到所述外周面上的气体的一部分通过引导部件842的细孔从引导部件842的内周面向内部排出。这样,通过从引导部件842的内周面向内部排出的气体,能够阻碍用于形成捕集层的粉末体(从喷射器721喷出的空气溶胶中的粉末体)附着到引导部件842的内周面上。
如此,通过防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件842的内周面上,能够抑制每件工件的制膜量的偏差,且能够提高原料利用率。
另外,从引导部件842的内周面向内部排出的气体和从喷射器721喷出的空气溶胶相混合而形成新的空气溶胶702,被吸引到工件811。该蜂窝过滤器制造装置900中,引导部件842为筒状的多孔体,作为构成该引导部件842的材料,较适合的可以例举碳化硅等的陶器。
图7B所示的蜂窝过滤器制造装置910,和图6A、6B所示已述的蜂窝过滤器制造装置800相同,具有工件固定部810、粉末体输送部720、吸引部730、以及导入部740,导入部740的引导部件942由筒状的外筒部942a和具有很多孔875的筒状的内筒部942b构成,所述内筒部942b以一定的间隔被配置在外筒部942a的内侧,并且导入部740具有气体供给单元,该气体供给单元将气体(空气等)从引导部件942的外部向外筒部942a和内筒部942b之间的空隙873供给。除此以外与蜂窝过滤器制造装置800的构成相同(省略说明)。
该蜂窝过滤器制造装置910中,气体供给装置具有配管828和泵874,所述配管828从引导部件942的外部通向外筒部942a与内筒部942b之间的空隙873,所述泵874通过所述配管828从引导部件942的外部向空隙873送入气体,所述外筒部942a和内筒部942b构成引导部件942。
在使用该蜂窝过滤器制造装置910,将用于形成捕集层的粉末体堆积到工件811的隔室内表面(隔壁的表面)上的工序中,通过泵874的驱动,经过配管828,从引导部件942的外部向空隙873供给微量的气体时,被供给的气体从内筒部942b的很多的孔875向引导部件942的内部排出。这样,通过向引导部件942的内部排出的气体,能够阻碍用于形成捕集层的粉末体(从喷射器721喷出的空气溶胶中的粉末体)附着到引导部件942的内周面上(内筒部942b的内周面)。
如此,通过防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件942的内周面上,能够抑制每件工件的制膜量的偏差,且能够提高原料利用率。
另外,从内筒部942b的孔875向引导部件942的内部排出的气体和从喷射器721喷出的空气溶胶相混合而形成新的空气溶胶702,被吸引到工件811上。该蜂窝过滤器制造装置910中,作为构成该引导部件942的外筒部942a的材料,较适合的可以例举金属、树脂等。又、引导部件942的内筒部942b最好由冲孔金属、筛网等具有很多孔的材料形成。
图7C中所示的蜂窝过滤器制造装置920,与图6A、6B所示已述的蜂窝过滤器制造装置800相同,具有工件固定部810、粉末体输送部720、吸引部730、以及导入部740,作为追加的构件,导入部740具有向引导部件742的内周面附近排出气体(空气等)的排出喷嘴876。除此以外与蜂窝过滤器制造装置800的构成相同(省略说明)。
该蜂窝过滤器制造装置920中,如图8所示,排出喷嘴876由多个喷嘴孔878配置成环状而形成。如图7C所示,该排出喷嘴876被配置成,在引导部件742的下方(和工件固定部810相反的一侧)的开口端,喷嘴孔878的轴线与引导部件742的内周面相平行。
在使用该蜂窝过滤器制造装置920,将用于形成捕集层的粉末体堆积到工件811的隔室内表面(隔壁的表面)上的工序中,从外部向排出喷嘴876供给气体时,被供给的气体从被配置成环状的喷嘴孔878向引导部件742的内周面附近排出,通过此时的排出力和吸引部730的吸引力,形成沿着引导部件742的内周面且平行于内周面上升的上升气流。通过该上升气流,能够阻碍用于形成捕集层的粉末体(从喷射器721喷出的空气溶胶中的粉末体)附着到引导部件742的内周面上。
如此,通过防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件742的内周面上,能够抑制每件工件的制膜量的偏差,且能够提高原料利用率。另外,从排出喷嘴876排出的气体和从喷射器721喷出的空气溶胶相混合而形成新的空气溶胶702,被吸引到工件811。
图7D所示的蜂窝过滤器制造装置930构成为,图7C中所示已述的蜂窝过滤器制造装置920中,在排出喷嘴876的基础上进一步具有另外一个排出喷嘴877。除此以外与蜂窝过滤器制造装置920的构成相同(省略说明)。
该蜂窝过滤器制造装置930中,排出喷嘴877被配置成,在引导部件742的下方(和工件固定部810相反的一侧)的开口端,该喷嘴孔的轴线相对于引导部件742的内周面倾斜。
在使用该蜂窝过滤器制造装置930,将用于形成捕集层的粉末体堆积到工件811的隔室内表面(隔壁的表面)上的工序中,从外部向排出喷嘴876和排出喷嘴877供给气体时,从排出喷嘴876与引导部件742的内周面平行地排出的气体,与从排出喷嘴877相对于引导部件742的内周面倾斜地排出的气体相合,进一步,吸引部730的吸引力作用到这些气体上,产生沿着引导部件742的内周面旋转上升的旋转气流。通过该旋转气流,能够阻碍用于形成捕集层的粉末体(从喷射器721喷出的空气溶胶中的粉末体)附着到引导部件742的内周面(内筒部942b的内周面)上。
如此,通过防止用于形成捕集层的粉末体附着到引导部件742的内周面上,能够抑制每件工件的制膜量的偏差,且能够提高原料利用率。另外,从排出喷嘴876和排出喷嘴877排出的气体和从喷射器721喷出的空气溶胶相混合而形成新的空气溶胶702,被吸引到工件811。
以上,对各种蜂窝过滤器制造装置的构成和材料进行了说明,这些本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置可以是,利用市面销售的机器或部件,对市面销售的材料进行加工,适当地组合而制作成的。
接着,对本发明涉及的蜂窝过滤器制造方法进行说明。本发明涉及的蜂窝过滤器制造方法为,使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置、制造蜂窝过滤器的方法,该蜂窝过滤器具有由外形为近似柱状的多孔体形成的基材,该基材具有从一个端面延伸至另一个端面的隔室,且在该基材的内表面上形成有捕集层。
首先,通过将含有陶瓷原料的成形原料挤压成形,得到外形为近似柱状的成型体,所述成型体具有作为流体的流路的从一个端面延伸至另一个端面的多个隔室。更加详细来说,优选情况是,由堇青石、碳化硅、氧化铝、莫来石、钛酸铝、或氮化硅中的任一种形成骨料颗粒,将该骨料颗粒、水、有机粘结剂(羟基丙氧基甲基纤维素、甲基纤维素等)、成孔材料(石墨、淀粉、合成树脂等)、表面活性剂(甘醇、脂肪酸皂等)等混合,通过使用捏和机、真空混练机等进行混练而得到坏土,使用具有模具的押出成型机,将该坏土挤出成形为所希望的形状,所述模具具有所希望的隔室形状、隔壁厚度、以及隔室密度,之后,使用微波干燥机以及热风干燥机进行干燥,由此得到成型体。
接下来,为了观察成型体的一个端面以及另一端面时使两者都呈千鸟格图样或黑白方格图样,使该成型体的邻接的多个隔室的一方的开口端与另一方的开口端相互交错的封孔,之后进行烧结,而得到基材。更加详细来说,优选情况为,预先将由上述骨料颗粒相同的材料制成的封孔用的浆料贮留在容器中,为了在成形体的一方的端面上形成千鸟格图样或黑白方格图样,遮盖大约半数的隔室,将该侧浸渍到容器中,没有被遮盖的隔室的开口中充填了浆料从而被封孔。至于成形体的另一方的端面,对在一方的端面被封孔的隔室实施遮盖(当然也形成为千鸟格图样或黑白方格图样),将该侧浸渍到容器中,没有被遮盖的隔室的开口中充填了浆料从而被封孔。这样,在一方的端面未被封孔的隔室,其在另一方的端面被封孔,在另一方的端面未被封孔的隔室,在一方的端面被封孔,从而在两端面形成千鸟格图样或黑白方格图样那样地隔室交互封塞的构造。然后,将被封孔的成形体焙烧脱脂,之后,进行烧制(正式烧制),从而得到基材。由于有机粘结剂的燃烧温度为100~300℃左右,成孔材料的燃烧温度为200~800℃左右,所以焙烧的温度为200~1000℃左右的话较为理想。烧制温度,根据骨料颗粒的原料而不同,所以可以选择与此相对应的适当的条件。一般为1400~1500℃左右。
接着,优选使用分辨率为10mg以下的计量器对得到的基材进行计量(制膜前计量工序),之后,使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,向基材的隔室内导入空气溶胶,在基材的隔室内表面堆积粉末体(制膜工序)。粉末体(颗粒)的平均粒径,根据隔壁的平均细孔径而不同,优选为1~15μm。作为粉末体的材料,优选使用碳化硅、氮化硅、堇青石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、钛酸铝等。更优的材料为与(基材的)上述骨料颗粒相同的材料。
更加详细地来说,粉末体为,对上述材料进行分粒之后,通过喷射式粉碎机(干式)、罐式球磨机(湿式)进一步粉碎粗粒子,可以得到微粒,所述微粒为具有尖锐的粒径分布的粉碎颗粒。另外,作为粉末体,即使比基材隔壁的平均细孔径小,粉末体也会堆积在隔壁的表面(严密地堆积在表层(在隔壁的厚度方向上自隔壁表面至20%的范围))。可以认为其原因是,虽然和隔壁的细孔相比粉末体(颗粒)更细小,但当含有粉末体的空气溶胶通过隔壁时,由于粉末体的扩散或遮挡的粒子捕集机理,粉末体不随着气流的流线流动而堆积在隔壁的表面(表层)。
使用本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置,向基材的隔壁上附着堆积粉末体时,将基材(工件)固定在工件固定部上,在粉末体输送部,将应当供给的粉末体的量、以及源自加压气体供给机的气流(空气)的流量分别设定为规定的值,且将吸引部的吸引流量设定为规定的值。为了在隔室内表面(隔壁的表面)上无遗漏地以均一的厚度堆积粉末体,设定该吸引部的吸引流量的关键在于,与通过喷射器的流量相比,使通过基材(的隔壁)的流量更大。
在基材的隔壁上附着堆积粉末体,之后,用空气喷嘴等除去基材的空气溶胶被导入一侧(入口侧)的端面上残留的粉末体(清扫工序)。接着,优选使用分辨率为10mg以下的计量器对堆积了粉末体的(已制膜的)基材进行计量(制膜后计量工序),确认制膜的成功与否。
最后,进行烧制,使隔室内表面上堆积的粉末体烧制稳定,从而得到蜂窝过滤器。此时的烧制温度的优选情况为比得到基材时的烧制温度低。以使粉末体烧制固定而必需的温度进行加热就可以了。根据粉末体的材料该烧制温度有所不同,但一般地,优选情况是,烧制温度为1250~1350℃。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体的说明,但本发明不为以下这些实施例所限定。
(实施例1)使用碳化硅作为骨料颗粒,制作四棱柱状的封孔蜂窝构造体,对于该封孔蜂窝构造体,使用如图1B所示的蜂窝过滤器制造装置110,在封孔蜂窝构造体(基材)的隔室内表面上堆积粉末体。把封孔蜂窝构造体固定到工件固定部10上时,从封孔蜂窝构造体的端面到喷射器21的喷射端的距离为290mm,引导部件42的长度为300mm,内部尺寸为50mm。又,四棱柱状的封孔蜂窝构造体的轴长为152.4mm,与轴相垂直的剖面的大小为36.2mm×36.2mm,隔室密度为300cpsi(隔室/平方英寸),隔壁的厚度为12密尔(1密尔约为0.0254mm)。吸引部30吸引的气体的流量为0.4m3/min,从粉末体输送部20喷出的气体的流量为0.1m3/min,导入部40中新混入的气体的流量为0.3m3/min。又,粉末体的供给量为1.2g,供给时间为3秒,供给速度为24g/min。结果,根据向封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量/供给量来计算利用率,求得为89%。另外,附着量[g]根据制膜前计量工序的重量和制膜后计量工序的重量之间的差求得,供给量[g]根据源自粉末体供给装置的供给量而得到。
(实施例2)使用堇青石(堇青石化材料)作为骨料颗粒,制作圆柱状的封孔蜂窝构造体,对于该封孔蜂窝构造体,使用如图2所示的蜂窝过滤器制造装置300,在封孔蜂窝构造体(基材)的隔室内表面上堆积粉末体。把封孔蜂窝构造体固定到工件固定部310上时,从封孔蜂窝构造体的端面到喷射器321的喷射端的距离为800mm,引导部件342的长度为750mm,内径为240mm。圆柱状的封孔蜂窝构造体的轴长为152.4mm,与轴相垂直的剖面的大小为φ144mm,隔室密度为300cpsi(隔室/平方英寸),隔壁的厚度为12密尔(1密尔约为0.0254mm)。吸引部330吸引的气体的流量为2.8m3/min,从粉末体输送部320喷出的气体的流量为0.1m3/min,导入部340中新混入的气体的流量为2.7m3/min。又,粉末体的供给量为28g,供给时间为56秒,供给速度为30g/min。结果,与实施例1一样,根据向封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量/供给量来计算利用率,求得为73%。另外,向封孔蜂窝构造体的附着量为20.4g。
(实施例3)使用堇青石(堇青石化材料)作为骨料颗粒,制作5个圆柱状的封孔蜂窝构造体,对于这些封孔蜂窝构造体,使用如图7B所示的蜂窝过滤器制造装置910,在封孔蜂窝构造体(基材)的隔室内表面上堆积粉末体。把封孔蜂窝构造体固定到工件固定部810上时,从封孔蜂窝构造体的端面到喷射器721的喷射端的距离为800mm,引导部件942的长度为750mm,外筒部942a的内径为240mm,内筒部942b的内径为210mm。圆柱状的封孔蜂窝构造体的轴长为152.4mm,与轴相垂直的剖面的大小为φ144mm,隔室密度为300cpsi(隔室/平方英寸),隔壁的厚度为12密尔(1密尔约为0.0254mm)。吸引部730吸引的气体的流量为2.8m3/min,从粉末体输送部720喷出的气体的流量为0.1m3/min,导入部740中新混入的气体的流量为2.7m3/min。又,粉末体的供给量为30g,供给时间为60秒,供给速度为30g/min。又,通过泵874,经过配管828,从引导部件942的外部向空隙873供给空气。该空气的供给被调整为,从内筒部942b的孔875向引导部件942的内部排出的空气的流速为5m/sec。结果,与实施例1一样,根据向封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量/供给量来计算利用率,求得为90~95%。另外,向各封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量(制膜量)为27~28.5g,附着量的偏差为±10%。
(实施例4)使用堇青石(堇青石化材料)作为骨料颗粒,制作10个圆柱状的封孔蜂窝构造体,对于这些封孔蜂窝构造体,使用如图7D所示的蜂窝过滤器制造装置930,在封孔蜂窝构造体(基材)的隔室内表面上堆积粉末体。把封孔蜂窝构造体固定到工件固定部810上时,从封孔蜂窝构造体的端面到喷射器721的喷射端的距离为800mm,引导部件742的长度为750mm,内径为240mm。圆柱状的封孔蜂窝构造体的轴长为152.4mm,与轴相垂直的剖面的大小为φ144mm,隔室密度为300cpsi(隔室/平方英寸),隔壁的厚度为12密尔(1密尔约为0.0254mm)。吸引部730吸引的气体的流量为2.8m3/min,从粉末体输送部720喷出的气体的流量为0.1m3/min,导入部740中新混入的气体的流量为2.7m3/min。又,粉末体的供给量为30g,供给时间为60秒,供给速度为30g/min。又,从外部向排出喷嘴876和排出喷嘴877供给空气,从这些排出喷嘴排出的空气形成沿着引导部件742的内周面上升的回旋流。结果,与实施例1一样,根据向封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量/供给量来计算利用率,求得为80%。另外,向各封孔蜂窝构造体的粉末体的附着量(制膜量)为24.0~25.3g,附着量的偏差为±10%。
(实施例5)对由实施例1~4制膜的封孔蜂窝构造体进行烧制,得到形成捕集层的封孔蜂窝构造体。对于得到的各封孔蜂窝构造体,测定堆积PM的状态下的压力损失,与没有捕集层情况相比,有捕集层的情况压力损失降低,确认了捕集层的效果。进一步,对于这些封孔蜂窝构造体,从中央附近(包括中心轴的部分)和外周附近分别切下相同大小的一块,对每块的压力损失进行测定,两者间没有发现显著的差异。进一步,用扫描型电子显微镜观察每块的捕集层(隔室内表面),两者的捕集层在外观上没有差异,也没有发现未制膜部分。根据以上结果,能够确认形成了均一的捕集层。
产业上的利用可能性
本发明涉及的蜂窝过滤器制造装置适合作为制造蜂窝过滤器的装置而被利用,所述蜂窝过滤器被作为DPF使用。DPF为,用于捕集气体中所含有的颗粒、净化气体而被使用的过滤器,该气体从以柴油机发动机为代表的内燃机或各种燃烧装置排出。

Claims (14)

1.一种蜂窝过滤器制造装置,该装置为用于蜂窝过滤器的制造的装置,其特征在于,具有:
工件固定部,所述工件固定部用于固定蜂窝过滤器的基材;
粉末体输送部,所述粉末体输送部配置于该工件固定部的一侧,利用加压气体使粉末体随着气流被输送;
导入部,所述导入部是该粉末体输送部和所述工件固定部之间的开放的空间,将从所述粉末体输送部随着气流被输送的粉末体和其他的气体进一步混合,在所述装置使用时导入到固定于所述工件固定部的基材;以及
吸引部,所述吸引部配置于所述工件固定部的另一侧,使用吸引单元使所述工件固定部的另一侧相对于所述工件固定部的一侧减压来吸引通过了基材的气体,该基材固定于所述工件固定部。
2.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述粉末体输送部具有利用加压气体的粉末体分散单元。
3.如权利要求2所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述粉末体分散单元为喷射器。
4.如权利要求3所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述喷射器通过气流吸引粉末体,再将粉末体和加压气体一起排出,将粉末体分散到气体中。
5.如权利要求4所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述喷射器中的粉末体的吸引方向和排出方向为大致平行的。
6.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述粉末体输送部具有粉末体供给单元,所述粉末体供给单元用于供给定量的粉末体。
7.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述导入部具有引导部件,所述引导部件将所述粉末体向固定于所述工件固定部的基材引导。
8.如权利要求7所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述引导部件为筒状的多孔体。
9.如权利要求7所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述引导部件由筒状的外筒部和具有多个孔的筒状的内筒部构成,所述内筒部以规定的间隔配置于所述外筒部的内侧,且,所述导入部具有向所述外筒部和所述内筒部之间的空隙供给气体的气体供给单元。
10.如权利要求7所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述引导部件呈筒状,且,所述导入部具有向所述引导部件的内周面附近排出气体的排出喷嘴。
11.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,所述导入部具有速度调节单元,所述速度调节单元使从所述粉末体输送部随着气流被输送的粉末体旋转从而调节该气流的速度。
12.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,在所述装置使用时固定于工件固定部的蜂窝过滤器的基材呈柱状,在使用时,固定于所述工件固定部的基材的轴向为大致铅垂的,所述气流从下向上流动。
13.如权利要求1所述的蜂窝过滤器制造装置,其特征在于,在所述粉末体输送部或导入部中具有分级单元。
14.一种蜂窝过滤器的制造方法,其特征在于,具有以下的过程:使用如权利要求1~13中的任一项所述的蜂窝过滤器制造装置,调节流量,使得所述吸引部吸引的气体a的流量A、从所述粉末体输送部喷出的气体b的流量B、在所述导入部和所述气体b混合的气体c的流量C满足A=B+C、且C>0的关系,从而在蜂窝过滤器的基材的内表面堆积所述粉末体。
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