JP2005290482A - 複合多孔質体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 取り扱い性の向上を図ることができる複合多孔質体およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】 面方向に複数の骨材１１が連設されるとともに、これらの骨材１１により複数の二次元網目１１Ａが画成された骨部１２と、該骨部１２の前記二次元網目１１Ａの内側に配設された三次元網目構造を有する多孔質体１３とを備え、該多孔質体１３は前記骨材１１に接合されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、三次元網目構造を有する多孔質体を備えた複合多孔質体およびその製造方法に関するものである。

従来から、この種の多孔質体は種々の用途に使用されているが、フィルタ部材としての用途がその代表例として挙げられる。例えば、下記特許文献１から３に示されるように、石油系の燃料が使用されるエンジンを有する自動車等においては、その排気ガス中に含まれるカーボンを主成分とする微粒子を捕集、除去する排気ガス浄化装置が設けられており、この排気ガス浄化装置にフィルタ部材としての前記多孔質体が使用された構成が知られている。

まず、下記特許文献１および２においては、一端部に内部へ排気ガスが流入される流入口が形成されるとともに、他端部に洗浄された前記排気ガスを外部へ流出させる流出口が形成されたフィルターケースと、該フィルターケースの内部に配設された円筒状の多孔質体とを備え、この多孔質体の軸方向両端面に遮蔽板が配設された構成が開示されている。この構成において、流入口から排気ガスがフィルターケースの内部に流入され、多孔質体の外表面から前記排気ガスがその径方向内方に向けて流入し、そしてその内表面を径方向内方に向けて通過することにより、排気ガス中の前記微粒子がこれらの多孔質体によって捕集され、その後この排気ガスがフィルターケースの前記流出口から外部へ流出されるようになっている。
次に、下記特許文献３においては、前記多孔質体として、金属繊維等の網目内に金属、セラミック材若しくはプラスチック材等の粉末状体若しくは粒状体を塗り込んだものを焼結して得られた複合焼結体が開示されている。
特開平１０−３１７９４５号公報 特開平６−２５７４２２号公報 特開平５−２４５３１７号公報

ところで前記従来のうち、前記特許文献１および２では、前記多孔質体が低強度で変形し易いため、この取り扱いが一般に困難であり、排気ガス洗浄装置に前記多孔質体を組み込むことが困難であるという問題があった。また、多孔質体を円筒状に形成するには、まずシート状の多孔質体を形成した後に、これに曲げ加工を施して円筒状にするため、その内周面側に作用する圧縮力によりこの部分に位置する多孔質体の気孔が潰れる場合がある一方、外周面側の引張力によりこの部分に位置する多孔質体の気孔を画成する網目が破断されることになり、したがって内周面側の気孔率が小さく外周面側の気孔率が大きくなり、円筒状の多孔質体の気孔率を高精度に調整することが困難であるという問題があった。さらに、前記多孔質体が三次元網目構造とされているので、円筒状とされた多孔質体の軸方向両端面と前記遮蔽板とを良好に接合することが困難であり、多孔質体の前記両端面から排気ガスが漏洩する構成を確実に実現することが困難であるという問題があった。

また、前記特許文献３では、前記焼結体の気孔率を大きくすることに限界があり、焼結体に柔軟性を具備させることが困難であることから、金属繊維等の網目と焼結体との接合強度が比較的低くなるといった問題があった。この場合、前述したように、平板状とされた前記複合焼結体に曲げ加工を施して円筒状に形成すると、これらの内外表面にそれぞれ作用する圧縮力および引張力によって、金属繊維等の網目から焼結体が脱落し易いという問題があった。この問題は、排気ガス洗浄装置の使用、不使用を繰返すことによって複合焼結体に作用する温度サイクルにより、あるいは高圧エアを通過させる場合にも同様に生じ得るものであった。

前述した特許文献１から３に係る問題は、例えば炭化水素系の都市ガス等から水素を主成分とするガスに改質する改質器を構成する円筒状とされた改質部においても同様に生じ得る。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、取り扱い性の向上を図ることができる複合多孔質体およびその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の複合多孔質体は、面方向に複数の骨材が連設されるとともに、これらの骨材により複数の二次元網目が画成された骨部と、該骨部の前記二次元網目の内側に配設された三次元網目構造を有する多孔質体とを備え、該多孔質体は前記骨材に接合されていることを特徴とする。
また、本発明の複合多孔質体の製造方法は、面方向に複数の骨材が連設されるとともに、これらの骨材により複数の二次元網目が画成された骨部の前記二次元網目の内側に、金属粉末、発泡剤、有機バインダおよび溶媒等が混合されてなるスラリーを充填し、その後、前記スラリーを加熱して前記発泡剤を発泡させ発泡体を形成した後に、該発泡体を乾燥および脱脂し、その後、前記発泡体を焼成して、前記骨部の前記骨材に接合された多孔質体を形成することを特徴とする。

これらの発明によれば、多孔質体が前記骨材に接合されているので、この骨材により多孔質体の変形を抑制することができ、この取り扱い性の向上を図ることができる。したがって、例えばこの複合多孔質体を排気ガス洗浄装置や改質器等に組み込む際の工数の低減を図ることが可能になる。また、複合多孔質体を製造するに際し、骨部の二次元網目の内側にスラリーを充填し、その後このスラリーを発泡させて発泡体とした後に、この発泡体を乾燥および脱脂し、その後この発泡体を焼成して、前記骨材に接合された多孔質体を形成するので、多孔質体と前記骨材との強固な接合を実現することができる。すなわち、前記発泡体を骨材に接触させた状態で焼成して多孔質体を形成するので、骨材と多孔質体との接合強度を向上させることが可能になるとともに、前記三次元網目構造に起因した多孔質体の柔軟性により、複合多孔質体に外力が作用した際に、多孔質体と骨材との接合界面に作用する応力を緩和させることが可能になる。したがって、得られたシート状の複合多孔質体に曲げ成形加工を施す際に、この外表面に引張力が、内表面に圧縮力がそれぞれ作用したとしても、前記二次元網目を画成する骨材から多孔質体が剥離して脱落することを抑制することが可能になる。同様に、この複合多孔質体を温度サイクル下で使用する場合や高圧力エアを通過させる場合においても、前記骨材からの多孔質体の脱落を抑制することが可能になる。

また、骨材が多孔質体の表面から露出するように多孔質体を骨部の厚さ以下としてもよい。この場合、多孔質体が骨材により仕切られることになるので、シート状の複合多孔質体を形成した後に、これに曲げ成形加工を施して例えば円筒状に形成する場合において、多孔質体における外周面の引張変形量および内周面の圧縮変形量を最小限に抑制することが可能になる。すなわち、多孔質体の前記変形が、円筒状とされた複合多孔質体の全周に亙って連続的に生ずるのではなく、骨材により画成された個々の二次元網目内でいわば断続的に生ずることになる。したがって、前記曲げ成形加工により円筒状の複合多孔質体を形成しても、多孔質体の外周面側の気孔を画成する網目が破断することや、内周面側の気孔が潰れることを抑制することが可能になり、円筒状とされた複合多孔質体を構成する多孔質体の気孔率を高精度に調整することができる。

なお、このような複合多孔質体は、前記発泡体を乾燥させた後、これを脱脂する前に、前記骨部の表面から膨出した前記発泡体を押し潰す、または前記スラリーを発泡させて前記発泡体を形成する際に、前記骨部の表裏面を押圧して、若しくはフィルム部材（例えばＰＥＴフィルム）を載置して前記二次元網目を塞いでおく、または前記発泡体を焼成する際に、この発泡体を押し潰しながら加熱することにより形成することができる。この場合、前記発泡体を焼成して多孔質体を形成する前に予め、この発泡体と骨部の骨材とを密に接触させておき、その後、前記発泡体を焼成することが可能になるので、骨材と多孔質体との強固な接合を確実に実現することが可能になる。

さらに、骨部を前記多孔質体の端面から露出させてもよい。この場合、円筒状とされた複合多孔質体において、その軸方向端面から前記骨部を露出させておくと、例えばこの複合多孔質体を排気ガス洗浄装置に組み込む場合において、複合多孔質体の軸方向端面に遮蔽板を配設するのに、複合多孔質体の骨部と遮蔽板とを接合することが可能になる。したがって、複合多孔質体と遮蔽板との強固かつ緊密な接合を実現することが可能になり、遮蔽板と複合多孔質体との間から排気ガスが漏洩して逆流する等といった不具合の発生を抑制することができる。

また、前記発泡体を焼成して前記多孔質体を形成するに際し、前記発泡体を通電加熱してもよい。この場合、前記発泡体をその厚さ方向および表面に沿った方向において均一に加熱して焼成することが可能になり、得られる多孔質体の製品品質のばらつきを最小限に抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態での複合多孔質体１０では、図１に示すように、面方向に複数の骨材１１が連設されるとともに、これらの骨材１１・・・により複数の二次元網目１１Ａが画成された骨部１２と、該骨部１２の前記二次元網目１１Ａの内側に配設された三次元網目構造を有する多孔質体１３とを備え、該多孔質体１３は骨材１１に接合された概略構成とされ、図１（ａ）に示すように、平面視矩形状とされている。また、多孔質体１３は骨部１２の厚さ以下、本実施形態では略同一とされており、複合多孔質体１０の表裏面から骨材１１が露出した構成となっている。さらに、本実施形態では、骨部１１は複合多孔質体１０の側面からも露出しており、以上により、平面視矩形状とされた複合多孔質体１０の表裏面および側面の全ての外表面から骨材１１が露出した構成となっている。なお、複合多孔質体１０の厚さは、約０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とされている。

多孔質体１３は、後述するように、例えばＦｅ−２５％Ｃｒ−５％Ａｌ粉末、ＳＵＳ３１６Ｌ粉末若しくはＴｉ粉末等といった金属粉末と有機バインダー（例えばメチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセルロース）と発泡剤（例えば炭素数５〜８の非水溶性炭化水素系有機溶剤（例えばネオペンタン、ヘキサン、ヘプタン））と溶媒（例えば水）とを含有するスラリーを発泡成形後に脱脂、焼成することによって、金属粉末同士を焼結して形成されるものである。
骨部１２は、エキスパンドメタル、金網若しくはパンチングメタルとされ、つまり前記二次元網目１１Ａは厚さ方向に貫通しており、多孔質体１３はこの二次元網目１１Ａ内に骨材１１に接合した状態で配設された構成となっている。なお、骨部１２においては、エキスパンドメタルの材質は例えばＳＵＳ３１６Ｌとされ、パンチングメタルの材質は例えばＴｉとされ、また金網の材質は例えばＦｅ−２５％Ｃｒ−５％Ａｌとされている。

以上のように構成された複合多孔質体１０の製造方法の一実施形態について説明する。
まず、この製造方法を実施するための製造装置の概略構成について図２および図３に従い説明する。この装置は、スラリーＳが充填されたスラリー槽２１と、スラリー槽２１の上端開口部より上方に配設された掻き取り部材２２と、スラリーＳを発泡させて発泡体を形成する図示しない発泡槽と、前記発泡体に乾燥処理を施す図示しない乾燥炉と、該乾燥処理された発泡体を押圧する図示しない押圧ロールと、該押圧された発泡体を脱脂、焼成する焼成炉部と、長尺の骨部１２を走行させる図示しない骨部走行手段とを備える概略構成とされている。骨部走行手段は、長尺の骨部１２が巻回された図示しない複数のローラを備えており、この骨部１２が以上の装置の各構成要素２１、２２・・・を連続的に順次通過させられるようになっている。

掻き取り部材２２は、スラリー槽２１内を通過した骨部１２の表裏面に肉盛状態で付着されたスラリーＳを掻き取る構成とされ、骨部１２の表裏面それぞれに対向するように一対設けられており、これらの間隔は位置調整可能とされている。なお、これら一対の掻き取り部材２２の先端同士の距離を骨部１２の厚さより小さくすることにより、掻き取り部材２２の先端によって、スラリーＳを骨部１２の二次元網目１１Ａ内にその表裏面それぞれから押し込み、骨部１２に付着されたスラリーＳ中に空孔が包含されていた場合でも、この空孔をスラリーＳから排除することが可能になる。この場合、掻き取り部材２２を柔軟性を有するゴム材料により形成するのが望ましい。

前記押圧ロールは、走行状態にある骨部１２の幅方向に延びる水平な回転軸回りに回転可能に支持されており、走行状態にある前記骨部１２をその表裏面側から回転しながら押圧するようになっている。
前記焼成炉部は、発泡体を脱脂する図示しない脱脂炉と、脱脂された発泡体を焼成する焼成炉２３とを備え、焼成炉２３の内部には、発泡体を加熱する通電ロール部２４が配設された構成となっている。
通電ロール部２４は、焼成炉２３内に走行状態にある骨部１２の幅方向に延びる水平な回転軸回りに回転可能に支持されるとともに、骨部１２の前記二次元網目１１Ａ内に充填された前記発泡体と接して、これに電流を流す、すなわち通電加熱する一対の通電ロール２４Ａと、該通電ロール２４Ａに電流を供給する電源２４Ｂとを備える概略構成とされている。通電ロール２４Ａは、骨部１２の走行方向Ｆに対して複数箇所（図３の例では、走行方向Ｆに対して前側および後側の２箇所）に設けられ、それぞれのロール２４Ａ・・・は骨部１２および前記発泡体の表裏面にその幅方向全域に亙って接するようになっている。

以上の製造装置により複合多孔質体１０を製造する方法について説明する。
まず、図２に示すように、スラリーＳが充填されたスラリー槽２１の下部からこの槽２１の内部に長尺の骨部１２を進入させ、その後この骨部１２を上方へ移動させて、スラリー槽２１の上端開口部から骨部１２を引出す。この際、長尺の骨部１２の表裏面にスラリーＳが肉盛状態で付着する。そして、この骨部１２をさらに上方へ移動させることにより、スラリー槽２１の上端開口部より上方に配設された一対の掻き取り部材２２の先端によって、前記肉盛状態で付着されたスラリーＳを掻き取る。

次に、スラリーＳを有する骨部１２をさらに走行させて前記発泡槽を通過させる。この発泡槽においては、湿度が約６５％以上に設定された高湿度雰囲気下で、スラリーＳを約２５℃〜８０℃で加熱し、スラリーＳが含有する発泡剤を発泡させる。この際に湿度が約６５％以上に設定されているので、スラリーＳはひび割れることなく良好に発泡される。
その後、発泡されたスラリーＳ（以下、単に発泡体という）を有する骨部１２をさらに走行させて前記乾燥炉を通過させる。この乾燥炉においては、その内部が例えば遠赤外線ヒータランプにより３０℃〜１５０℃に加熱されるとともに、その内部に前記ヒータランプによる加熱温度と略同温とされた乾燥エアが供給されている。この環境下において、前記発泡体は乾燥され、前記発泡により粒子間に空洞を形成している金属粉末が有機バインダによって接合された状態となる。

次に、この発泡体を有する骨部１２をさらに走行させて前記押圧ロールの配設位置を通過させる。これにより、前記発泡槽内でスラリーＳが発泡することによって、骨材１２の表裏面から発泡体が膨出した場合においても、この膨出分を押し潰し、発泡体の厚さや気孔率が調整される。
その後、この発泡体を有する骨部１２をさらに走行させて前記焼成炉部を通過させる。この際にまず前記脱脂炉を通過させる。この脱脂炉においては、その内部が４００℃〜７００℃に設定されるとともに、スラリーＳの含有する金属粉末がＳＵＳ３１６Ｌ粉末、あるいはＴｉ粉末の場合は還元雰囲気若しくは真空雰囲気とされている。

そして、この脱脂された発泡体をさらに走行させて焼成炉２３を通過させる。この焼成炉２３においては、その内部が還元雰囲気、不活性雰囲気、若しくは真空雰囲気とされるとともに、スラリーＳがＳＵＳ３１６Ｌ粉末の場合はその内部温度が１１００℃〜１３５０℃に設定されている。この焼成炉２３の内部に前述したように配設された通電ロール２４Ａにより、前記発泡体の表面に沿った方向および厚さ方向の全域に亙って電流を流し、この発泡体にジュール熱を発生させて、この熱により発泡体を焼成する。これにより、前記バインダが取除かれ金属粉末同士が焼結して、三次元網目構造を有する多孔質体１２が形成されるとともに、骨材１１に多孔質体１２が接合された長尺の複合多孔質体が形成される。その後、この長尺とされた複合多孔質体を所定の長さで切断して図１に示す複合多孔質体１０を形成する。

以上のように構成された複合多孔質体１０の適用例について説明する。
まず、図４に従い複合多孔質体１０を適用した排気ガス洗浄装置について説明する。この図に示す排気ガス洗浄装置３０は、石油系の燃料が使用されるエンジン、特にディーゼルエンジンを有する自動車等に設置されるものであって、エンジンからの排気ガス３０ａ中に含まれるカーボンを主成分とする微粒子を捕集、除去できるようになっている。この排気ガス洗浄装置３０は、一端部に内部へ排気ガス３０ａが流入される流入口３１が形成されるとともに、他端部に洗浄された前記排気ガス３０ａを外部へ流出させる流出口３２が形成されたフィルターケース３３と、円筒状に曲げ成形された複合多孔質体１０と、この複合多孔質体１０の軸方向両端面に配設された第１、第２遮蔽板３４ａ、３４ｂとを備えている。

複合多孔質体１０はその軸方向両端面がそれぞれ、フィルターケース３３の流入口３１および流出口３２と対向し、かつフィルターケース３３の内面と複合多孔質体１０の外表面との間に間隙が形成されるように、フィルターケース３３内に配設されている。なお、本実施形態では、複合多孔質体１０はその軸方向両端面における径方向中央部が、フィルターケース３３の流入口３１および流出口３２と対向した構成となっている。この複合多孔質体１０の前記両端面のうち、ケース３３の流入口３１と対向する一方の端面には、円筒状とされた複合多孔質体１０の内周面側を閉塞するように円板状の第１遮蔽板３４ａが配設されている。なお、この遮蔽板３４ａの外径は、複合多孔質体１０の外径以上とされている。また、フィルターケース３３の流出口３２と対向する、複合多孔質体１０の他方の端面には、リング状とされた第２遮蔽板３４ｂが配設されており、その内径は複合多孔質体１０の内径以下とされ、その外径は複合多孔質体の外径以上とされている。以上の構成において、第１、第２遮蔽板３４ａ、３４ｂは複合多孔質体１０の両端面にそれぞれ同軸的に配設されている。ここで、複合多孔質体１０の前記両端面には骨材１１が露出されており、この骨材１１に第１、第２遮蔽板３４ａ、３４ｂが接合された構成となっている。

以上のように構成された排気ガス洗浄装置３０においては、エンジンからの排気ガス３０ａが、まずフィルターケース３３の流入口３１からこのケース３３の内部に流入する。その後、この排気ガス３０ａは、第１遮蔽板３４ａにより、複合多孔質体１０の内部への前記一方の端面からの流入が阻止され、この遮蔽板３４ａの表面に沿って、その径方向外方へ向かって流動される。そして、第１遮蔽板３４ａの外周縁に到達した排気ガス３０ａは、複合多孔質体１０の外周面側を前記他方の端面側に向けて流動され、この複合多孔質体１０の外周面からその内部に流入されて、その内周面に到達するまでの間に排気ガス３０ａが多孔質体１１の三次元網目と接触することによって、排気ガス３０ａ中の前記微粒子が捕集、除去され、排気ガス３０ａが浄化されることになる。その後、この浄化された排気ガス３０ａは複合多孔質体１０の前記他方の端面における開口部、およびフィルターケース３３の流出口３２を順次通過して流出される。

次に、図５に従い複合多孔質体１０を適用した改質器について説明する。
この図に示す改質器４０は、炭化水素系の都市ガス等の燃料から水素を主成分とするガスに改質する装置の一構成要素であって、この改質装置は改質器４０の他に主に変成器とＣＯ除去器とを備える概略構成とされている。
改質器４０は、断熱部４１と断熱部４１の内部に配設された複合多孔質体１０と、複合多孔質体１０の上端面から都市ガスや水を供給する供給管４２と、改質器４０の内部における下部に配設されたバーナー４３とを備える概略構成とされている。

断熱部４１は有底筒状とされ、下方に向けて開口した状態で配設されており、その天面部には貫通孔４１ａが穿設されている。そして、複合多孔質体１０は円筒状とされており、その外周面が断熱部４１の内周面に接し、かつその上端面が断熱部４１の天面部の内表面に接した状態で、断熱部４１の内部に同軸的に配設されている。そして、供給管４２は断熱部４１の天面部を貫通した状態で配設されるとともに、その先端開口部が複合多孔質体１０の上端部からその内部の気孔と連通した状態となっている。なお、複合多孔質体１０の多孔質体１２には水蒸気改質触媒が塗布されている。

以上のように構成された改質器４０においては、供給管４２から複合多孔質体１０に供給された燃料および水が、この複合多孔質体１０の多孔質体１２の内部を軸方向に移送される過程で、この多孔質体１２に塗布された触媒と反応することにより、前記燃料および水からＣＯおよびＨ_２が生成される。なお、生成されたＣＯは、次に前記変成器に移送され、この変成器において、ＣＯとＨ_２Ｏとが反応することにより、ＣＯ_２とＨ_２とが生成され、依然として残存しているＣＯはさらに前記ＣＯ除去器に移送され、このＣＯ除去器において、ＣＯと０．５Ｏ_２とを反応させてＣＯ_２を生成する。

以上説明したように本実施形態による複合多孔質体によれば、多孔質体１３が骨材１１に接合されているので、この骨材１１により多孔質体１３の変形を抑制することができ、この取り扱い性の向上を図ることができる。したがって、例えばこの複合多孔質体１０を図４に示す排気ガス洗浄装置３０や、図５に示す改質器４０等に組み込む際の工数の低減を図ることが可能になる。また、複合多孔質体１０を製造するに際し、骨部１２の二次元網目１１Ａの内側にスラリーＳを充填し、その後このスラリーＳを発泡させて発泡体とした後に、この発泡体を乾燥および脱脂し、その後この発泡体を焼成して、骨材１１に接合された多孔質体１３を形成するので、多孔質体１３と骨材１１との強固な接合を実現することができる。すなわち、前記発泡体を骨材１１に接触させた状態で焼成して多孔質体１３を形成するので、骨材１１と多孔質体１３との接合強度を向上させることが可能になるとともに、多孔質体１３の有する三次元網目構造に起因した柔軟性により、複合多孔質体１０に外力が作用した際の、多孔質体１３と骨材１１との接合界面に作用する応力を緩和させることが可能になる。したがって、得られたシート状の複合多孔質体１０に曲げ成形加工を施す際に、この外表面に引張力が、内表面に圧縮力がそれぞれ作用したとしても、前記二次元網目１１Ａを画成する骨材１１から多孔質体１３が剥離して脱落することを抑制することが可能になる。同様に、この複合多孔質体１０を温度サイクル下で使用する場合や高圧力エアを通過させる場合においても、骨材１１からの多孔質体１３の脱落を抑制することが可能になる。

また、骨材１１が多孔質体１３の表面から露出するように多孔質体１３を骨部１２の厚さ以下としているので、多孔質体１３が骨材１１により仕切られることになり、シート状の複合多孔質体１０を形成した後に、これに曲げ成形加工を施して例えば円筒状に形成する場合において、多孔質体１３における外周面の引張変形量および内周面の圧縮変形量を最小限に抑制することが可能になる。すなわち、多孔質体１３の前記変形が、円筒状とされた複合多孔質体１０の全周に亙って連続的に生ずるのではなく、骨材１１により画成された個々の二次元網目１１Ａ内でいわば断続的に生ずることになる。したがって、前記曲げ成形加工により円筒状の複合多孔質体１０を形成しても、多孔質体１３の外周面側の気孔を画成する網目が破断することや、内周面側の気孔が潰れることを抑制することが可能になり、円筒状とされた複合多孔質体１０を構成する多孔質体１３の気孔率を高精度に調整することができる。

さらに、前記実施形態では、複合多孔質体１０を形成する際に、骨部１２の二次元網目１１Ａに充填されたスラリーＳを発泡させて発泡体を形成し、この発泡体を乾燥させた後にこれを脱脂する前に、骨部１２の表面から膨出した前記発泡体を前記押圧ローラにより押し潰すので、前記発泡体を焼成して多孔質体１３を形成する前に、予めこの発泡体と骨部１２の骨材１１とを密に接触させておき、その後、前記発泡体を焼成するので、骨材１１と多孔質体１３との強固な接合を確実に実現することが可能になる。また、多孔質体１３の気孔率や厚さの調整も確実に行うことができ、高精度な複合多孔質体１０を形成することが可能になる。

特に、本実施形態では、骨部１１が多孔質体１３の端面から露出されているので、前記円筒状とされた複合多孔質体１０においては、その軸方向端面から骨部１１を露出させることが可能になり、例えば図４に示すように、複合多孔質体１０を排気ガス洗浄装置３０に組み込む場合において、複合多孔質体１０の軸方向端面に遮蔽板３４ａ、３４ｂを配設するのに、複合多孔質体１０の骨部１２と遮蔽板３４ａ、３４ｂとを接合することが可能になる。したがって、複合多孔質体１０と遮蔽板３４ａ、３４ｂとの強固かつ緊密な接合を実現することが可能になり、遮蔽板３４ａ、３４ｂと複合多孔質体１０との間から排気ガス３０ａが漏洩して逆流する等といった不具合の発生を抑制することができる。

また、前記発泡体を焼成して多孔質体１３を形成するに際し、前記発泡体を通電加熱するので、前記発泡体をその厚さ方向および表面に沿った方向において均一に加熱して焼成することが可能になり、得られる多孔質体１３の製品品質のばらつきを最小限に抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、多孔質体１３を骨部１２の厚さ以下とした構成を示したが、これに限らず、多孔質体１３を骨部１２の厚さより大きくしてもよい。
また、前記発泡槽内で、スラリーＳを発泡させて発泡体を形成する際に、骨部１２の表裏面を押圧して、若しくはフィルム部材（例えばＰＥＴフィルム）を載置して前記二次元網目１１Ａを塞いでおき、スラリーＳが発泡して前記二次元網目１１Ａから膨出することを抑制するようにしてもよく、または前記発泡体を焼成する際に、この発泡体を通電ロール２４Ａにより押し潰しながら加熱するようにしてもよい。

さらに、前記実施形態では、通電ロール２４Ａが焼成炉２３内に骨部１２の走行方向Ｆに対して複数箇所設けられた構成を示したが、これに限らず、１箇所で骨部１２および発泡体の表裏面を押圧する構成としてもよい。また、焼成時間の短縮化を図るために、一対の通電ロール２４Ａ間に、パルス電流を流し、金属粉末相互間、あるいは骨材１１と金属粉末相互間に放電を生じさせて、焼成するようにしてもよい。さらにまた、いわゆる一般的な抵抗加熱炉やミリ波照射による焼結方法も適用することが可能である。
また、前記実施形態では、複合多孔質体１０を製造する際に、前記乾燥炉により前記発泡体を乾燥させた後、前記焼成炉部により脱脂、焼成する前に、前記押圧ロールにより、前記発泡体を押圧したが、この押圧は必要に応じて実施すれば足りるものであって、必ず実施しなければならないものではない。

取り扱い性の向上を図ることができる複合多孔質体およびその製造方法を提供する。

本発明の一実施形態として示した複合多孔質体において、（ａ）その平面図および（ｂ）その側面図である。 本発明の一実施形態として示した複合多孔質体の製造方法において、骨部の二次元網目内にスラリーを充填する一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態として示した複合多孔質体の製造方法において、発泡体を焼成する際の一例を示す模式図である。 図１に示す複合多孔質体を適用した排気ガス洗浄装置の概略図である。 図１に示す複合多孔質体を適用した改質器の概略図である。

符号の説明

１０ 複合多孔質体
１１ 骨材
１１Ａ 二次元網目
１２ 骨部
１３ 多孔質体
Ｓ スラリー

Claims (5)

1. 面方向に複数の骨材が連設されるとともに、これらの骨材により複数の二次元網目が画成された骨部と、該骨部の前記二次元網目の内側に配設された三次元網目構造を有する多孔質体とを備え、
   該多孔質体は前記骨材に接合されていることを特徴とする複合多孔質体。
2. 請求項１記載の複合多孔質体において、
   前記多孔質体は、前記骨部の厚さ以下とされていることを特徴とする複合多孔質体。
3. 請求項１または２に記載の複合多孔質体において、
   前記骨材は、前記多孔質体の端面から露出していることを特徴とする複合多孔質体。
4. 面方向に複数の骨材が連設されるとともに、これらの骨材により複数の二次元網目が画成された骨部の前記二次元網目の内側に、金属粉末、発泡剤、有機バインダおよび溶媒等が混合されてなるスラリーを充填し、
   その後、前記スラリーを加熱して前記発泡剤を発泡させ発泡体を形成した後に、
   該発泡体を乾燥および脱脂し、
   その後、前記発泡体を焼成して、前記骨部の前記骨材に接合された多孔質体を形成することを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
5. 請求項４記載の複合多孔質体の製造方法において、
   前記発泡体を焼成して前記多孔質体を形成するに際し、前記発泡体を通電加熱することを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
   
   

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