JP2005254069A - コーティングホッパーおよび触媒コンバータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 触媒コンバータの製造時における触媒スラリーのコーティング工程において、環状シールに付着した触媒スラリーの垂れを防止し、コーティング工程の歩留まりやワークの品質を向上させうる手段を提供する。
【解決手段】 略円筒形状を有するワークの上端面にスラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、ゴム製の環状シールとを備えるコーティングホッパーであって、前記環状シールは、前記スラリーが供給された際に前記環状シールに付着した前記スラリーを受けるための、スラリー受け部を備えることを特徴とする、コーティングホッパーである。
【選択図】図３

Description

本発明は、コーティングホッパーに関する。詳細には、本発明は、コーティングホッパーを用いて供給されるスラリーの歩留まりを向上させる手段の改良に関する。

近年、環境保護運動の高まりを背景として、自動車のエンジンから排出される排ガス中に含まれる有害成分を効率よく除去することが切に望まれている。この排ガス中の有害成分を分解して無害物質に転換することを目的とする排ガス浄化装置として、例えば触媒コンバータ等が用いられている。

前記触媒コンバータは、例えば、セラミックスや耐熱合金箔などからなるハニカム担体のようなワークの上端面に、白金やパラジウム、ロジウムなどを含む排ガス浄化用触媒スラリーを供給して、前記ハニカム担体にコーティングすることにより製造される。

ここで、前記ハニカム担体の上端面に触媒スラリーを供給する際には、例えばコーティングホッパーを用いて前記ハニカム担体の側面をシールし、高価な排ガス浄化用触媒スラリーの漏れや、ハニカム担体の側面への付着を防止するのが一般的である。

従来のコーティングホッパーとしては、図１に示すように、略円筒形状をなすワークＷ（例えば、ハニカム担体）の上端面Ｗ_ｕにスラリーを供給するホッパー本体２と、ゴム製の環状シール３を備えるものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

コーティングホッパー１は、その下端側に、略半円形の断面を有する、ゴム製の環状シール３を備えている。前記環状シール３の縁部は、互いに平行をなす支持板４および支持板６にボルト５を介して取り付けられている。また、環状シール３において、内側を向く円弧部分３ａの内周長は、ワークＷの上端部の外周長よりも短く設定されている。

上記のような構成を有するコーティングホッパー１を用いてスラリーを供給する際には、前記環状シール３により、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓがシールされる。
特開２００１−２０５１５９号公報

しかしながら、上記のような構成を有するコーティングホッパー１を用いてワークＷにスラリーを供給すると、場合によっては、ホッパー本体２から供給された触媒スラリーが環状シール３の表面に付着し、触媒スラリーが供給されたワークＷを環状シール３から外した後にも、付着した触媒スラリーが環状シール３の表面に残留する。そして、残留した触媒スラリーがワーク搬送用のトレー上に垂れたり、次回のワークＷへの触媒スラリー供給時にワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓにスラリーが付着したりする結果、触媒スラリーのコーティング工程の歩留まりが低下する場合があった。また、ワークＷの所望の場所以外にもスラリーが付着する結果、目詰まり等の問題が発生し、ワークＷの品質が低下する場合もあった。

そこで、本発明は、触媒コンバータの製造時における触媒スラリーのコーティング工程において、環状シール３に付着した触媒スラリーの垂れを防止し、コーティング工程の歩留まりやワークＷの品質を向上させうる手段を提供することを目的とする。

本発明のコーティングホッパーは、略円筒形状を有するワークの上端面にスラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、ゴム製の環状シールとを備えるコーティングホッパーであって、前記環状シールは、前記スラリーが供給された際に前記環状シールに付着した前記スラリーを受けるための、スラリー受け部を備えることを特徴とする。

本発明においては、触媒スラリーの供給時にワークの上端部の外周面に圧接する環状シールに、前記環状シールに付着した触媒スラリーを受けるためのスラリー受け部が設けられている。このため、前記環状シールに付着したスラリーの垂れが防止され、コーティング工程の歩留まりやワークの品質が向上しうる。

本発明の第１は、略円筒形状を有するワークの上端面にスラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、環状シールとを備えるコーティングホッパーであって、前記環状シールは、前記スラリーが供給された際に前記環状シールに付着した前記スラリーを受けるための、スラリー受け部を備える、コーティングホッパーである。

以下、本発明のコーティングホッパーについて、詳細に説明する。なお、本発明においては、環状シールが、スラリー供給時に環状シールに付着したスラリーを受けるための、スラリー受け部を備えている点を除いては、従来のコーティングホッパーに用いられていた形態が、同様に用いられうる。このため、コーティングホッパーの詳細な形態については、簡単に説明するが、本発明の技術的範囲が、例示する形態のみに限定されるわけではない。また、新たに知得された知見に基づいて、改良が施されてもよい。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の構成と効果について、図面を参照して簡単に説明する。図２は、第１実施形態のコーティングホッパーを示す模式断面図である。なお、図２は例示のためのものであり、本発明のコーティングホッパーの形態が図２に示す形態のみに制限されるわけではない。これは、以下の図面についても同様である。また、図２においては、ワークは図示されていない。

図２に拡大して示すように、第１実施形態のコーティングホッパー１は、略円筒形状をなすワーク（図示せず）の上端面にスラリーを供給するためのホッパー本体（図示せず）と、ゴム製の環状シール３とを備える。ここで、環状シール３の内周長は、ワーク（図示せず）の上端外周長よりも短く設定されている。また、環状シール３は、中空部３ｂを有しており、後述するシール駆動機構９により、内周が伸縮自在である。このため、前記環状シール３は、自らの弾性力のみでワーク（図示せず）の上端部の外周面に圧接しうる。なお、前記環状シール３の縁部は、互いに平行をなす支持板４および支持板６にボルト５を介して取り付けられている。

第１実施形態のコーティングホッパー１は、吸引手段（図示せず）と、これに連通する負圧配管８を備えたシール駆動機構９を備えている。さらに、環状シール３の周囲は閉塞部材１０により包囲され、環状シール３に中空部３ｂが形成されている。さらに、前記シール駆動機構９の備える負圧配管８は、この閉塞部材１０の一部を貫通しており、中空部３ｂと連通している。

以下、第１実施形態のコーティングホッパーを用いて、ハニカム担体等のワークの上端面へスラリーを供給する好ましい形態について説明する。

まず、シール駆動機構９の吸引手段を作動させ、これにより負圧配管８を介して環状シール３の中空部３ｂの空気を吸引する。その結果、環状シール３は収縮し、図３に示すように、その円弧部分３ａが互いに離間する方向に移動して、円弧部分３ａの内周長が伸長する。

続いて、上記で説明したように円弧部分３ａの内周長が伸長した環状シール３に、ハニカム担体等のワークＷの上端部を挿入する。その後、前記シール駆動機構９の吸引手段の作動を停止させ、負圧配管８を介して環状シール３の中空部３ｂを大気に開放する。その結果、収縮していた環状シール３は収縮前の形状へ復帰しようとし、その円弧部分３ａが互いに接近する方向に移動して、円弧部分３ａの内周長が収縮時と比較して短縮する。この際、環状シール３は、図４に示すように、自らの弾性力のみでワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接するため、ワークＷの寸法のばらつきを吸収することができ、良好なシール状態が得られる。そして、かかる状態で、ホッパー本体２からスラリーを排出し、これによりスラリーをワークＷの上端面Ｗ_ｕの全体に供給する。なお、図４に示す形態において、スラリー受け部７は、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに当接しており、図示されていない。

図１に示す従来のコーティングホッパーも、スラリー受け部を備えていないことを除いては、図２に示す本発明の第１実施形態と同様の構成を有している。

しかしながら、従来のコーティングホッパーを用いてスラリーを供給すると、上述したように、環状シールの表面に残留したり、スラリーが垂れたりする場合があり、これを防止するための手段も何ら設けられてはいなかった。その結果、供給されるスラリーの歩留まりの低下や、ワークの品質の低下等の問題が生じていた。

これに対し、本発明の第１実施形態のコーティングホッパーにおいては、前記環状シール３が、スラリー供給時に前記環状シール３に付着したスラリーを受けるための、スラリー受け部７を備えている。これにより、スラリー供給時に環状シールに付着した触媒スラリーの垂れが防止される。その結果、コーティング工程において供給されるスラリーの歩留まりが向上する。また、ワークの目詰まり等が抑制され、ワークの品質が向上しうる。なお、第１実施形態のコーティングホッパー１においては、環状シール３を膨脹させることなくワークＷのシールが可能であるため、環状シール３の寿命を延ばすことができる。

以下、スラリー受け部７の好ましい形態について詳細に説明するが、以下に説明する形態のみには制限されない。

一般に、スラリー供給時には、環状シール３によりワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓがシールされているため、スラリーの垂れなどはあまり問題とはならない。スラリーの垂れ等が問題となるのは、通常、スラリーの供給が終了し、環状シール３によるワーク上端部外周面Ｗ_ｓのシールが解かれた後である。したがって、本発明において、環状シール３の備えるスラリー受け部７は、ワークＷが環状シール３によりシールされている間はこのシールを妨げないことが好ましい。その一方で、シールの終了後には、環状シール３に付着したスラリーを受け、スラリーの垂れ等を防止する必要がある。

かような観点から、本発明のコーティングホッパー１において、スラリー受け部７は、可動性であることが好ましい。すなわち、スラリー受け部７は、図２〜図４に示すように、環状シール３がワークＷの上端部の外周面全周に圧接している状態では、前記環状シール３に当接し、環状シール３がワークＷの上端部の外周面全周に圧接していない状態では、前記環状シール３と乖離することが好ましい。かような構成とすることで、環状シール３によるワークＷのシールと、スラリー受け部７によるスラリーの垂れ等の防止が、効率よく行われうる。なお、「スラリー受け部が環状シールに当接する」とは、スラリー受け部７が環状シール３に沿って、スラリー受け部７の表面が環状シール３の表面に接している状態となることを意味する。また、「スラリー受け部が環状シールと乖離する」とは、スラリー受け部７が、下端を支点として環状シール３の内側に倒れ、スラリー受け部７の表面全体が環状シール３の表面とは接していない状態となることを意味する。

上記のように、スラリー受け部７を可動性とするための形態は、特に制限されない。環状シール３とスラリー受け部７との間に、スラリー受け部７を可動性とするためのヒンジ部等の手段が別途設けられてもよいし、設けられなくてもよい。

スラリー受け部７を構成する材料は、特に制限されない。スラリー受け部７を構成する材料としては、例えば、合成ゴムが例示される。なお、「合成ゴム」とは、化学的に合成され、加工することによって得られるゴム状弾性体またはゴム状弾性体にすることのできる熱可塑性合成物質の総称をいう。合成ゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコンゴム、およびニトリルゴム（ＮＢＲ）等が例示される。しかし、この材料のみには制限されず、他の材料が用いられてもよい。また、新たに開発された材料が用いられてもよい。

スラリー受け部７を構成する材料と、環状シール３を構成する材料とは、弾性率がほぼ同等であることが好ましい。具体的には、スラリー受け部７を構成する材料のヤング率は、環状シール３を構成する材料のヤング率の７０〜１３０％であることが好ましく、９０〜１１０％であることがより好ましい。ここで、スラリー受け部７を構成する材料のヤング率が、環状シール３を構成する材料のヤング率と比べて小さすぎると、スラリー受け部７が環状シール３と比較して硬くなる。その結果、環状シール３によるワークＷのシール時にスラリー受け部７が前記ワークＷに当接すると、ワークＷのスラリー受け部７との接触部位が欠けて、ワークの品質が低下する虞がある。一方、スラリー受け部７を構成する材料のヤング率が、環状シール３を構成する材料のヤング率と比べて大きすぎると、スラリー受け部７が環状シール３と比較して軟らかくなる。その結果、環状シール３によるワークＷのシール後にスラリー受け部７が前記ワークＷから乖離せず、スラリー受け部７によるスラリーの垂れ等が、効率よく防止されない虞がある。

上記のような観点から、スラリー受け部７を構成する材料は、環状シール３を構成する材料と同一であることが好ましい。なお、当然ではあるが、この場合、スラリー受け部７を構成する材料のヤング率は、環状シール３を構成する材料の１００％である。また、スラリー受け部７を構成する材料と環状シールを構成する材料とが同一である場合、スラリー受け部７は、環状シール３と一体成形されたものであることが好ましい。かような形態によれば、製造が容易である。また、環状シール３はスラリー供給の回数だけワークＷに圧接するが、スラリー受け部７もその都度ワークＷに当接する。ここで、スラリー受け部７が環状シール３と一体成形されていると、当接の際に剥離したり、亀裂が入ったりする虞が減少しうる。

環状シール３においてスラリー受け部７が備えられる位置は、スラリー供給時に環状シール３の表面に付着したスラリーを受けることができる位置であれば、特に制限されない。しかし、効率よくワークＷに当接しうるという観点から、スラリー受け部７は、環状シール３の円弧部分３ａの最も直径の小さい部分に備えられることが好ましい。しかしこの形態に制限されず、異なる部位に備えられてもよい。なお、必ずしも環状シール３の全周にわたってスラリー受け部７が備えられる必要はなく、場合によっては、環状シール３の円周の一部のみにスラリー受け部７が備えられてもよい。

本発明において、スラリー受け部７は、環状シール３がワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接すると、前記スラリー受け部７が受けたスラリーが前記スラリー受け部７の外部に押出される位置に備えられることが好ましい。また、この形態において、スラリー受け部７から押出されたスラリーは、環状シール３が圧接しているワークＷの上端部Ｗ_ｕに押出されることがより好ましい。これにより、ｎ−１回目のシール後にスラリー受け部７が受けたスラリーが、ｎ回目のシール時に再利用されることになるため、供給されるスラリーの歩留まりが向上し、最終的に得られる触媒コンバータ等の製品の製造コストが削減されうる。なお、上記の説明において、ｎは、２以上の整数である。

スラリー受け部７の大きさについては、環状シール３の大きさや、ひいてはコーティングホッパー１全体の大きさにも左右されうるため、一概には決定することができない。このため、以下の説明においては、従来知られているコーティングホッパーの一般的な大きさを基準にして説明する。しかし下記に説明する形態のみには制限されない。

スラリー受け部７の厚さは、特に制限されない。しかし、スラリー受け部７が厚すぎると、環状シール３によるワークＷのシール時にスラリー受け部７が前記ワークＷに当接した際に、ワークＷのスラリー受け部７との接触部位が欠けて、ワークの品質が低下する虞がある。これに加えて、スラリーを充分に受けうるだけの厚さを考慮すると、スラリー受け部７の厚さは、好ましくは、０．５〜５．０ｍｍである。なお、スラリー受け部７の厚さは、環状シール３との接合部分から先端部分にわたって均一である必要はない。例えば、スラリー受け部７の厚さは、接合部分から先端部分にかけて、徐々に減少していてもよい。

スラリー受け部７の長さについても、特に制限されない。しかし、スラリー受け部７が長すぎると、環状シール３がワークＷをシールする際に邪魔になる虞がある。また、環状シール３のワークＷへの圧接時に、スラリー受け部７が受けたスラリーをその外部に押出すことが困難となる。これに加えて、スラリーを充分に受けうるだけの長さを考慮すると、スラリー受け部７の長さは、好ましくは、１〜１０ｍｍである。

以上、第１実施形態の構成および効果について説明したが、本発明の技術的範囲はこの形態のみに制限されない。以下、本発明のコーティングホッパーの他の好ましい形態について、説明する。

本発明のコーティングホッパーは、例えば、図５〜図７に示す形態（第２実施形態）および図８〜図１０に示す形態（第３実施形態）であってもよい。これらの形態のコーティングホッパーにおいて、環状シール３の内周長は、ワークＷの上端部の外周長よりも長く、環状シール３は中空形状をなし、内圧の増加により膨脹して、ワークＷの上端部の外周面全周に圧接しうる構成を有している。以下、それぞれの形態について、詳細に説明する。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態のコーティングホッパーを示す断面模式図である。

第２実施形態のコーティングホッパー１は、その構造を多少異にしていること以外は、第１実施形態のコーティングホッパー１とほぼ同様の構成を有している。よって、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の形態が採用されうる点に関しては、同一の参照番号を付して、その説明を省略する。

第２実施形態のコーティングホッパー１は、図５に示す構造を有している。すなわち、コーティングホッパー１は、ホッパー本体２に加えて、コの字形の断面形状の中空部３ｂを有する、ワークＷの上端部の外周長よりも内周長の長い環状シール３を備えている。

以下、第２実施形態のコーティングホッパー１を用いて、ハニカム担体等のワークＷの上端面Ｗ_ｕへスラリーを供給する好ましい形態について説明する。

まず、環状シール３を、ハニカム担体等のワークＷの上端部に嵌装させる。その後、図６に拡大して示すように、環状シール３の中空部３ｂに空気を送給し、前記環状シール３の中空部３ｂの内圧を上昇させる。その結果、環状シール３は、図７に示すように膨脹し、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接する。このため、ワークＷの寸法のばらつきを吸収することができ、良好なシール状態が得られる。そして、かかる状態で、ホッパー本体２からスラリーを排出し、これによりスラリーをワークＷの上端面の全体に供給する。なお、図４と同様に、図７に示す形態において、スラリー受け部７は、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに当接しており、図示されていない。

図５および図６に示すように、第２実施形態のコーティングホッパー１も、第１実施形態のコーティングホッパー１と同様、スラリー受け部７を有する点に特徴がある。また、これにより、スラリー供給時に環状シールに付着した触媒スラリーの垂れが防止され、スラリーの歩留まりやワークの品質が向上しうるという効果が得られる点についても、第１実施形態のコーティングホッパー１と同様である。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態のコーティングホッパーを示す断面模式図である。

第３実施形態のコーティングホッパー１も、その構造を多少異にしていること以外は、第１実施形態のコーティングホッパー１とほぼ同様の構成を有している。よって、以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の形態が採用されうる点に関しては、同一の参照番号を付して、その説明を省略する。

第３実施形態のコーティングホッパー１は、図８に示す構造を有している。すなわち、コーティングホッパー１は、ホッパー本体２に加えて、Ｕ字形の断面形状の中空部３ｂを有する、ワークＷの上端部の外周長よりも内周長の長い環状シール３を備えている。そして、この環状シール３は、支持板４に吊下げ状態で保持されている。

以下、第３実施形態のコーティングホッパー１を用いて、ハニカム担体等のワークＷの上端面Ｗ_ｕへスラリーを供給する好ましい形態について、図９および図１０を参照して説明する。

まず、環状シール３を、ハニカム担体等のワークＷの上端部に嵌装させる。その後、エアー供給口（図示せず）から環状シール３の中空部３ｂに空気を送給し、前記環状シール３の中空部３ｂの内圧を上昇させる。その結果、環状シール３は、図１０に示すように膨脹し、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接する。このため、ワークＷの寸法のばらつきを吸収することができ、良好なシール状態が得られる。そして、かかる状態で、ホッパー本体２からスラリーを排出し、これによりスラリーをワークＷの上端面の全体に供給する。なお、図４および図７と同様に、図１０に示す形態において、スラリー受け部７は、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに当接しており、図示されていない。

また、図８および図９に示すように、第３実施形態のコーティングホッパー１も、第１実施形態のコーティングホッパー１と同様、スラリー受け部７を有する点に特徴がある。これにより、スラリー供給時に環状シールに付着した触媒スラリーの垂れが防止され、スラリーの歩留まりやワークの品質が向上しうるという効果が得られる点についても、第１実施形態のコーティングホッパー１と同様である。なお、第３実施形態のコーティングホッパー１においては、環状シール３の上下に支持板がないため、環状シール３がワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接する際に、環状シール３の膨脹代が上下に逃げうる。このため、環状シール３に皺が発生しにくくなり、シール時のスラリーの漏れやワークＷ側面への付着が効率よく防止されうるという効果も得られる。

（触媒コンバータの製造方法）
本願は、コーティングホッパーを用いた触媒コンバータの製造方法をも提供する。

すなわち、本発明の第２は、略円筒形状を有するワークの上端面に触媒スラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、環状シールとを備えるコーティングホッパーを用いる、触媒コンバータの製造方法において、前記環状シールの表面に付着した前記触媒スラリーを、前記ワークの上端面に供給する工程を含む、触媒コンバータの製造方法である。

本発明の製造方法の好ましい形態は、以下の通りである。しかし、本発明の技術的範囲は、以下に説明する形態のみには制限されない。

本発明の製造方法において用いられるコーティングホッパーは、特に制限されない。前記コーティングホッパーは、略円筒形状を有するワークの上端面に触媒スラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、環状シールとを備えている。

以下、本発明の効果について、詳細に説明する。

従来の、コーティングホッパーを用いる触媒コンバータの製造方法においては、ワークにスラリーを供給すると、ホッパー本体から供給された触媒スラリーが環状シールの表面に付着し、触媒スラリーが供給されたワークを環状シールから外した後にも、付着した触媒スラリーが環状シールの表面に残留する場合があった。そして、残留した触媒スラリーがワーク搬送用のトレー上に垂れたり、次回のワークへの触媒スラリー供給時にワークの上端部の外周面にスラリーが付着したりする結果、触媒スラリーのコーティング工程の歩留まりが低下したり、ワークの目詰まりが発生し、ワークの品質が低下したりするという問題があった。

これに対し、本発明の製造方法は、コーティングホッパーを用いて触媒コンバータを製造する際に、環状シールの表面に付着した触媒スラリーを、ワークの上端面に供給する工程を含む。よって、本発明の製造方法によれば、スラリー供給時に環状シールの表面に付着した触媒スラリーが、ワークの上端面に供給されるため、環状シールの下などに垂れることがない。その結果、コーティング工程において供給されるスラリーの歩留まりが向上する。また、ワークの目詰まり等が抑制され、ワークの品質が向上しうる。

本発明の製造方法において、環状シールの表面に付着したスラリーを、ワークの上端面に供給するための手段（以下、「スラリー再利用手段」とも称する）は、特に制限されない。

本発明の製造方法においては、前記スラリー再利用手段として、例えば、上記で説明した本発明の第１〜第３実施形態のコーティングホッパーの備えるスラリー受け部が、好ましく用いられる。これらのコーティングホッパーの具体的な形態や、前記コーティングホッパーの備えるスラリー受け部の具体的な形態、および、これらにより環状シールの表面に付着した触媒スラリーがワークの上端面に供給される具体的な形態は、本発明の第１の説明の欄において説明した形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。かようなスラリー受け部を用いることで、スラリー供給時に環状シールの表面に付着した触媒スラリーが、効率よくワークの上端面に供給されうる。また、本発明の第１のコーティングホッパーを用いる形態のみに制限されず、その他のコーティングホッパーが用いられてもよい。

本発明の製造方法においては、スラリー再利用手段により、環状シールの表面に付着したスラリーがワークの上端面に供給される工程を有していればよく、その具体的な形態は特に制限されない。

ここで、環状シールの表面に付着した触媒スラリーに占める、スラリー再利用手段によりワークの上端面に供給される触媒スラリーの割合は、特に制限されない。例えば、スラリー再利用手段として、本発明の第１のコーティングホッパーの備えるスラリー受け部を採用する場合、前記スラリー受け部が受けた触媒スラリーをワークの上端面に供給する際には、受けた全ての触媒スラリーが一度にワークの上端面に供給されなくてもよく、一部がスラリー受け部に残留してもよい。しかし、触媒スラリーの歩留まりを向上させ、触媒スラリーのワーク上端部外周面等への付着を抑制する観点から、前記割合は大きいほど好ましい。

本発明の製造方法においては、ｎ−１回目のスラリー供給時に環状シールに付着した触媒スラリーが、ｎ回目のスラリー供給時にワークをシールする際に再利用される。ここで、ｎ−１回目に触媒スラリーが供給されるワークと、ｎ回目に触媒スラリーが供給されるワークとは、同一であってもよく、異なっていてもよい。つまり、同一のワークに対して、触媒スラリーを複数回にわたって供給してもよい。なお、上記の説明において、ｎは、２以上の整数である。

本発明の製造方法において、ｎ−１回目のスラリー供給時に環状シールの表面に付着し、スラリー再利用手段によりワークの上端面に供給される触媒スラリーの量は、通常はごく微量であるため、ｎ回目にホッパー本体より供給される触媒スラリーの量に影響を及ぼすことはほとんどないと考えられる。しかし、スラリー再利用手段により供給される触媒スラリーの量に応じて、ホッパー本体より供給される触媒スラリーの量を変化させる工程を別途有していたとしても、本発明の製造方法の技術的範囲から外れるものではない。

本発明の製造方法において、ワークの上端面に供給された触媒スラリーは、例えば、ワークの上端から加圧することにより、ワークの内表面にコーティングされうる。また、ワークの下端から吸引することによっても、同様にコーティングされうる。

本発明の製造方法は、スラリー再利用手段により、環状シールの表面に付着したスラリーを、ワークの上端面に供給する工程を含むこと以外は、従来公知の触媒コンバータの製造方法と同様の形態が採用されうる。例えば、特開２０００−４２４２１号公報や特開２００１−４１０２９号公報に記載の形態が適宜参照されうる。

本発明の製造方法により製造された触媒コンバータは、例えば、自動車等の車両、および建設機械等の内燃機関の排気通路に設置され、これらから排出される排気ガス中に含有される一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を、無害な二酸化炭素（ＣＯ_２）、水（Ｈ_２Ｏ）、および窒素（Ｎ_２）に変換する目的で用いられうる。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明の技術的範囲は、下記の実施例のみには制限されない。

図２〜図４に示す構成を有する第１実施形態のコーティングホッパー１を用いて、ワークＷの上端面Ｗ_ｕに触媒スラリーを供給した。

環状シール３の円弧部分３ａには、全周にわたってスラリー受け部７を設けた。なお、前記スラリー受け部７は、環状シール３と同一の材料により一体成形することにより、作製した。また、前記スラリー受け部７は、可動性とした。さらに、前記スラリー受け部７は、環状シール３がワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接すると、前記スラリー受け部７が受けたスラリーが前記スラリー受け部７の外部に押出される位置に設けられた。

前記スラリー受け部７の厚さは、環状シール３との接合部分においては３ｍｍとし、先端部分においては１ｍｍとした。また、前記スラリー受け部７の長さは、８ｍｍとした。

触媒スラリーを供給した具体的な方法は、以下の通りである。

まず、シール駆動機構９の吸引手段を作動させ、これにより負圧配管８を介して環状シール３の中空部３ｂの空気を吸引し、図３に示すように、環状シール３の円弧部分３ａを互いに離間する方向に移動させて、円弧部分３ａの内周長を伸長させた。

続いて、上記で説明したように円弧部分３ａの内周長が伸長した環状シール３を、ワークＷの上端部に嵌装させた。その後、前記シール駆動機構９の吸引手段の作動を停止させ、負圧配管８を介して環状シール３の中空部３ｂを大気に開放した。これにより、その円弧部分３ａを互いに接近する方向に移動させて、円弧部分３ａの内周長を収縮時と比較して短縮させ、環状シール３を、自らの弾性力のみでワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓに圧接させて、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓをシールした。そして、かかる状態で、ホッパー本体２からスラリーを排出し、スラリーをワークＷの上端面Ｗ_ｕの全体に供給した。

＜スラリー受け部の設置による効果＞
上記のようなスラリー受け部７が設けられたコーティングホッパー１を用いて、ワークＷの上端面Ｗ_ｕに触媒スラリーを供給すると、スラリー受け部７が設けられていない場合と比較して、ワークＷの上端部の外周面Ｗ_ｓへ付着する触媒スラリーの量が減少した。また、環状シール３に付着してそこから搬送トレー等に垂れる触媒スラリーの量も減少した。さらに、スラリー受け部７の受けた触媒スラリーは、環状シール３のワークＷへの圧接に伴ってワークＷの上端面Ｗ_ｕに押出された。

上記の結果から、本発明のコーティングホッパー１および本発明の触媒コンバータの製造方法によれば、供給される触媒スラリーの歩留まりが向上することが示された。また、本発明によれば、ワーク（触媒コンバータ）の品質の低下が効率よく抑制されうることが示された。

従来のコーティングホッパーの形態を示す模式断面図である。 第１実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第１実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第１実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第２実施形態のコーティングホッパーを示す模式断面図である。 第２実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第２実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第３実施形態のコーティングホッパーを示す模式断面図である。 第３実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。 第４実施形態のコーティングホッパーを示す模式拡大断面図である。

符号の説明

１ コーティングホッパー、
２ ホッパー本体、
３ 環状シール、
３ａ 円弧部分、
３ｂ 中空部、
４ 上部支持板、
５ ボルト、
６ 下部支持板、
７ スラリー受け部、
８ 負圧配管、
９ シール駆動機構、
１０ 閉塞部材、
Ｗ ワーク、
Ｗ_ｓ ワークの外周面、
Ｗ_ｕ ワークの上端面。

Claims (11)

1. 略円筒形状を有するワークの上端面にスラリーを供給するための、ホッパー本体と、
   前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、環状シールと、
   を備えるコーティングホッパーであって、
   前記環状シールは、前記スラリーが供給された際に前記環状シールに付着した前記スラリーを受けるための、スラリー受け部を備える、コーティングホッパー。
2. 前記環状シールの内周長は、前記ワークの上端部の外周長よりも短く、
   前記環状シールは、自らの弾性力により、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、請求項１に記載のコーティングホッパー。
3. 前記環状シールの内周長は、前記ワークの上端部の外周長よりも長く、
   前記環状シールは中空形状を有し、内圧の増加により膨脹して、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、請求項１に記載のコーティングホッパー。
4. 前記環状シールが前記ワークの上端部の外周面全周に圧接している状態では、前記スラリー受け部は前記環状シールに当接し、
   前記環状シールが前記ワークの上端部の外周面全周に圧接していない状態では、前記スラリー受け部は前記環状シールと乖離する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティングホッパー。
5. 前記スラリー受け部を構成する材料のヤング率は、前記環状シールを構成する材料のヤング率の７０〜１３０％である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティングホッパー。
6. 前記スラリー受け部は、前記環状シールが前記ワークの上端部の外周面に圧接すると、前記スラリー受け部が受けたスラリーが前記スラリー受け部の外部に押出される位置に備えられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコーティングホッパー。
7. 前記スラリー受け部の厚さは、０．５〜５．０ｍｍである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーティングホッパー。
8. 前記スラリー受け部の長さは、１〜１０ｍｍである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコーティングホッパー。
9. 略円筒形状を有するワークの上端面に触媒スラリーを供給するための、ホッパー本体と、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、環状シールとを備えるコーティングホッパーを用いる、触媒コンバータの製造方法において、
   前記環状シールの表面に付着した前記触媒スラリーを、前記ワークの上端面に供給する工程を含む、触媒コンバータの製造方法。
10. 前記環状シールの内周長は、前記ワークの上端部の外周長よりも短く、
    前記環状シールは、自らの弾性力により、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、請求項９に記載の触媒コンバータの製造方法。
11. 前記環状シールの内周長は、前記ワークの上端部の外周長よりも長く、
    前記環状シールは中空形状を有し、内圧の増加により膨脹して、前記ワークの上端部の外周面全周に圧接しうる、請求項９に記載の触媒コンバータの製造方法。

Images