JP2011207113A - ハニカム成形体の乾燥装置、及び乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】全体を均一な速度で乾燥することが可能であり、乾燥キレ（クラック）が生じ難い、ハニカム成形体の乾燥装置、及び乾燥方法を提供する。
【解決手段】ハニカム成形体１の乾燥装置２１は、未乾燥ハニカム成形体を収納する乾燥空間を有する乾燥室２２と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置３５と、マイクロ波を乾燥室２２に導入するための、複数の導波管２６と、を備えている。乾燥室２２の側面２２ａには、マイクロ波発生装置３５によって発生したマイクロ波を内部の乾燥空間に導入するための複数のマイクロ波導入口２３が設けられており、マイクロ波導入口２３に、導波管２６が配置され、導波管２６は、乾燥室２２の乾燥空間に向けて照射口２６ｃが２以上の異なった方向に向けて備えられている。
【選択図】図３Ｃ

Description

本発明は、ハニカム成形体の乾燥装置、及び乾燥方法に関する。

セラミックス製のハニカム構造体は、触媒担体や各種フィルタ等に広く用いられている。近時では、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（パティキュレートマター（ＰＭ））を捕捉するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として、特に注目を集めている。

このようなハニカム構造体は、一般に、セラミックス材料と水等の分散媒に成形助剤等の各種添加剤を加えて得られた原料を混練し、坏土とした後、押出成形して、ハニカム形状の成形体（ハニカム成形体）を作製し、このハニカム成形体を乾燥した後に、焼成して、得ることが出来る。

ハニカム成形体を乾燥する手段としては、単に室温条件下に放置する自然乾燥方法、ガスバーナで発生させた熱風によって乾燥を行う熱風乾燥方法、ハニカム成形体の上方と下方とに設けた電極間に電流を流すことによって発生させた高周波エネルギーを利用して乾燥を行う誘電乾燥方法が知られているが、近時は、これらの乾燥方法に代わって、あるいはこれらの乾燥方法と併用して、マイクロ波を利用したマイクロ波乾燥方法が行われるようになっている。

このマイクロ波乾燥は、例えば、乾燥炉内の電界分布を均一にし、そこへ被乾燥体であるハニカム成形体を設置して行われる。電界分布を均一化するための手段としては、マイクロ波を放射するアンテナの形状や配置を調整する方法や、スターラーファンを使用する方法等が知られている。マイクロ波乾燥方法の先行技術文献としては、特許文献１〜５を挙げることが出来る。

特開２００２−２８３３３０号公報 特開２００４−１６７８０９号公報 国際公開第２００５／０２３５０３号パンフレット 特開２０００−４４３２６号公報 実開昭６１−１３４９７号公報

しかしながら、マイクロ波乾燥方法で乾燥を行なうと、ハニカム成形体全体を均一な速度で乾燥することが困難である。即ち、例えば中央部の乾燥が、他の部分より遅れてしまうことがある。ハニカム成形体は、水分の蒸発によって収縮するので、成形体内部の乾燥速度の差（水分量の差）が生じると、変形を誘発し、歩留まりを低下させる。又、マイクロ波乾燥方法で乾燥を行なうと、ハニカム成形体に乾燥キレ（クラック）が発生する場合がある。これらの問題は、特に、ハニカム成形体が、乾燥前の含水率が高いもの、大型のもの、隔壁が厚いもの（厚さが大きいもの）、端面の開口面積が小さいもの、誘電損失の大きな材料で形成されたもの等である場合に、起こり易い。

ハニカム成形体の回転はマイクロ波を均一に照射させるために有効であるが、回転機構は、装置が複雑で、高額な設備となる。連続式マイクロ波乾燥装置においては、特に顕著である。連続式マイクロ乾燥炉においては、ハニカム成形体を進行方向へ動かすことで、炉長方向で強弱の付いたマイクロ波電界が平均化され、結果として均一照射することを狙っているが、実際はマイクロ波照射が不均一となる場合がある。先行文献では、照射口や反射板の配置を工夫したり、スターラーファン等を用いたりしているが、均一化は容易ではない。炉体サイズを大きくすれば良くなるが、限界がある。

本発明の課題は、全体を均一な速度で乾燥することが可能であり、乾燥キレ（クラック）が生じ難い、ハニカム成形体の乾燥装置、及び乾燥方法を提供することである。

本発明者は、マイクロ波の照射口の向きを変更することにより上記課題を解決しうることを見出した。すなわち、本発明によれば、以下のハニカム成形体の乾燥装置、及び乾燥方法が提供される。

［１］ セラミック原料及び水を含有する原料組成物からなるとともに、隔壁によって複数のセルが区画、形成された未乾燥のハニカム成形体である未乾燥ハニカム成形体にマイクロ波を照射して、マイクロ波加熱することにより、前記未乾燥ハニカム成形体の内部及び外部から水を蒸発させて前記未乾燥ハニカム成形体を乾燥させて乾燥ハニカム成形体を得ることが可能なハニカム成形体の乾燥装置であって、前記未乾燥ハニカム成形体を収納する乾燥空間を有する乾燥室と、前記乾燥室に収納された未乾燥ハニカム成形体に照射する前記マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置と、前記マイクロ波発生装置によって発生されたマイクロ波を前記乾燥室に導入するための、複数の導波管と、を備え、前記乾燥室の側面には、前記マイクロ波発生装置によって発生したマイクロ波を内部の前記乾燥空間に導入するための複数のマイクロ波導入口が設けられており、前記マイクロ波導入口に、前記導波管が配置され、前記導波管は、前記乾燥室の前記乾燥空間に向けて照射口が２以上の異なった方向に向けて備えられているハニカム成形体の乾燥装置。

［２］ 前記乾燥室の側面の前記マイクロ波導入口には、前記乾燥空間に向けて備えられる前記導波管を着脱可能に保持するためのフランジ部が形成されている前記［１］に記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［３］ 前記導波管は、前記乾燥室内において前記マイクロ波の方向を変化させるために曲り形状とされ、前記乾燥室の前記フランジ部と着脱可能とするためのフランジ部を有し、前記乾燥室の前記フランジ部への取り付け方向によって、前記マイクロ波の照射の方向が可変である前記［２］に記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［４］ 複数の前記ハニカム成形体を前記乾燥室に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、前記導波管の前記照射口の向きを、前記乾燥室における前記ハニカム成形体の搬送方向に対し、並行向きまたは垂直向きとして備える前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［５］ 並行向きの割合が３０〜７０％である前記［４］に記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［６］ 並行向きの前記導波管は、前記搬送方向の上流側向きの割合が４０〜６０％である前記［５］に記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［７］ 複数の前記ハニカム成形体を前記乾燥室に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、前記導波管の前記照射口の向きを、前記乾燥室における前記ハニカム成形体の搬送方向に対し垂直向きと、前記垂直向きよりも上向き又は下向きの上下向きとし、そのうち上下向きの割合が３０〜７０％である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［８］ 上下向きの前記導波管は、上向きの割合が５０％である前記［７］に記載のハニカム成形体の乾燥装置。

［９］ 前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム成形体の乾燥装置を用いたハニカム成形体の乾燥方法であって、前記ハニカム成形体を前記照射口間の距離の２倍以上の間隔を空けて搬送するハニカム成形体の乾燥方法。

導波管が、乾燥室の乾燥空間に向けて照射口が２以上の異なった方向に向けて備えられていることにより、ハニカム成形体の均一乾燥が可能となり、乾燥キレやセル変形を防止でき、形状を安定させることができる。

本発明のハニカム成形体の乾燥装置の一実施形態の、ハニカム成形体の搬送方向に平行な断面を模式的に示した断面図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置の一実施形態の、ハニカム成形体の搬送方向に垂直な断面を模式的に示した断面図である。 乾燥室の側面のマイクロ波導入口に形成されたフランジ部を示す模式図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置を上側、横側から見た、実施形態１の導波管の配置を示す模式図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置を上側、横側から見た、実施形態２の導波管の配置を示す模式図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置を上側、横側から見た、実施形態３の導波管の配置を示す模式図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置を上側、横側から見た、実施形態４の導波管の配置を示す模式図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥装置を上側、横側ら見た、実施形態５の導波管の配置を示す模式図である。 導波管の一実施形態を示す図である。 本発明の搬送間隔を変えたハニカム成形体の乾燥方法を説明するための模式図である。 本発明の搬送間隔を変えたハニカム成形体の乾燥方法を説明するための他の実施形態を示す模式図である。 本発明に係るハニカム成形体の乾燥方法の乾燥対象であるハニカム成形体の一例を示す図であり、軸方向における端面を見た図である。 図６ＡにおけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 本発明のハニカム成形体の乾燥方法の評価方法を説明するための図である。 表２における水分差の測定箇所を説明するための図である。 従来のハニカム成形体の乾燥装置を上側から見た、導波管の配置を示す模式図であり、ハニカム成形体を縦置きにして搬送する実施形態を示す図である。 従来のハニカム成形体の乾燥装置を横側から見た、導波管の配置を示す模式図であり、ハニカム成形体を横置きにして搬送する実施形態を示す図である。 上下向きの割合が２０％の実施形態の導波管の配置を示す模式図である。 上下向きの割合が５０％の実施形態の導波管の配置を示す模式図である。 並行向きの割合が５０％であり、かつ上流向きの割合が４０％の実施形態の導波管の配置を示す模式図である。 並行向きの割合が５０％であり、かつ上流向きの割合が６０％の実施形態の導波管の配置を示す模式図である。 表３における水分差の測定箇所を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

図１に示すように、本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１は、セラミック原料及び水を含有する原料組成物からなるとともに、隔壁２によって複数のセル３が区画、形成された未乾燥のハニカム成形体１である未乾燥ハニカム成形体にマイクロ波を照射して、マイクロ波加熱することにより、未乾燥ハニカム成形体の内部及び外部から水を蒸発させて未乾燥ハニカム成形体を乾燥させて乾燥ハニカム成形体を得ることが可能なハニカム成形体１の乾燥装置２１である。未乾燥ハニカム成形体を収納する乾燥空間を有する乾燥室２２と、乾燥室２２に収納された未乾燥ハニカム成形体に照射するマイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置３５と、マイクロ波発生装置３５によって発生されたマイクロ波を乾燥室２２に導入するための、複数の導波管２６と、を備えている。乾燥室２２の側面には、マイクロ波発生装置３５によって発生したマイクロ波を内部の乾燥空間に導入するための複数のマイクロ波導入口２３が設けられており、マイクロ波導入口２３に、導波管２６が配置され、導波管２６は、乾燥室２２の乾燥空間に向けて照射口２６ｃが２以上の異なった方向に向けて備えられている。

図１は、本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１の一実施形態の、ハニカム成形体１の搬送方向に平行な断面を模式的に示した断面図である。図２Ａは、本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１の一実施形態の、ハニカム成形体１の搬送方向に垂直な断面を模式的に示した断面図である。本実施形態のハニカム成形体１の乾燥装置２１は、未焼成のハニカム成形体１を内部で乾燥させる乾燥室２２と、乾燥室２２のマイクロ波を乾燥室２２内に導入するためマイクロ波導入口２３に導波管２６とを備えるものである。

また、乾燥室２２には、ベルトコンベア２８が備えられており、搬送パレット２４が、ベルトコンベア２８で、搬入口２９から搬出口３０に向かって搬送されるように形成されている。そして、この乾燥室２２内に搬送パレット２４に載せられたハニカム成形体１を搬入して乾燥させる。本実施形態では、ハニカム成形体１を乾燥室２２内に、一列に並べて搬送しているが、二列以上の複数列で搬送してもよい。本実施形態のハニカム成形体１の乾燥装置２１は、ベルトコンベアでハニカム成形体１が搬送される連続式の乾燥装置である。

本実施形態のハニカム成形体１の乾燥方法は、未焼成のハニカム成形体１をマイクロ波加熱するマイクロ波は、導波管２６を通じて導入される。マイクロ波の周波数は、９００〜３００００ＭＨｚが好ましく、９００〜３０００ＭＨｚが特に好ましい。

図３Ａ〜図３Ｅにハニカム成形体１の乾燥装置２１を上側、横側から見た模式図を示す。乾燥室２２の側面２２ａには、搬送方向に沿って、マイクロ波導入口２３が形成されている。図２Ｂに示すように、マイクロ波導入口２３には、乾燥空間に向けて備えられる導波管２６を着脱可能に保持するためのフランジ部２３ａが形成され、そのフランジ部２３ａに導波管２６が取り付けられている。乾燥室２２の側面２２ａには複数のマイクロ波導入口２３が設けられ、マイクロ波導入口２３には導波管２６が照射口２６ｃを乾燥室２２の乾燥空間に向けて備えられている。なお、全てのマイクロ波導入口２３に導波管２６が取り付けられる必要はなく、全マイクロ波導入口２３のうち３０〜７０％取り付けられていればよい。

乾燥室２２内において、複数の導波管２６は、一部が曲り形状とされていることが好ましい。すなわち、導波管２６は、マイクロ波の方向を変化させるために曲り形状とされ、乾燥室２２のフランジ部と着脱可能とするためのフランジ部を有する構成とすることが好ましい。このように構成することにより、マイクロ波導入口２３のフランジ部２３ａへの取り付け方向によって、マイクロ波の照射の方向を可変とすることができる。

図４に、導波管２６の実施形態を示す。図４に示す導波管２６は、マイクロ波の進入方向に対し、進出方向が９０°変化するように曲り形状に形成された曲り導波管２６である。図４の導波管２６は、開口する一端にフランジ部２６ａが形成され、そのフランジ部２６ａには、ボルト孔２６ｂが形成されており、ボルトによって乾燥室２２のフランジ部に取り付け可能とされている。曲がり形状は、並行向き用としてＨコーナーを使用し、上下向き用としてはＥコーナーを使用することができる。なお、炉体の開口部２３の向きによっては、並行向き用としてＥコーナーを使用することができる。

本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１は、複数のハニカム成形体１を乾燥室２２に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、導波管２６の照射口２６ｃの向きを、乾燥室２２におけるハニカム成形体１の搬送方向に対し、並行向きまたは垂直向きとし、そのうち並行向きの割合（並行向き／（並行向き＋垂直向き））が３０〜７０％と構成することが好ましい。図３Ａは、導波管２６の照射口２６ｃの向きを、乾燥室２２におけるハニカム成形体１の搬送方向に対し、並行向きの割合が２０％であるように構成した実施形態を示す。また、図３Ｂは、並行向きが３０％、図３Ｃは、５０％、図３Ｄは、７０％、図３Ｅは、８０％の実施形態を示す。なお、図３Ａに示すように、ハニカム成形体１の搬送方向が並行向き、搬送方向に垂直な方向（ベルトコンベア２８のベルトを横切る水平方向）が垂直向きである。また、マイクロ波導入口２３に導波管２６が取り付けられていない場合、マイクロ波の照射は、垂直向きとなる。それぞれの実施形態において、照射口２６ｃの向きは、並行向きか垂直向きのいずれかであり、それぞれの方向に対し傾きがないように配置する例を示している。このように導波管２６の照射口２６ｃの向きを、並行向きと垂直向きとする乾燥装置２１は、特にハニカム成形体１の開口端面の一方を、鉛直下方に向け乾燥用受台（搬送パレット２４）に置載した状態で搬送する場合（縦置き）に好適である。

乾燥室２２におけるハニカム成形体１の搬送方向に対し、導波管２６を並行向きまたは垂直向きとし、そのうち並行向きの割合（並行向き／（並行向き＋垂直向き））が３０〜７０％とすることが好ましく、並行向きのうち、搬送方向の上流側向きの割合（上流向き／（上流向き＋下流向き））が３０〜７０％であることが好ましく、４０〜６０％であることがより好ましく、５０％であることが最も好ましい。すなわち、上流向きと下流向きとが半々であることが最も好ましい。例えば、図３Ａ〜３Ｅは、上流側向きの割合が５０％の実施形態である。また、図１０Ａに、上流向きの割合が４０％の実施形態、図１０Ｂに、上流向きの割合が６０％の実施形態を示す。

また、本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１は、複数のハニカム成形体１を乾燥室２２に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、導波管２６の照射口２６ｃの向きを、乾燥室２２におけるハニカム成形体１の搬送方向に対し垂直向きと、垂直向きよりも上向き又は下向きの上下向きとし、そのうち上下向きの割合（上向き／（上向き＋下向き））が３０〜７０％であるように構成することが好ましい。図９Ａに上下向きの割合が２０％の実施形態、図９Ｂに上下向きの割合が５０％の実施形態を示す。このように導波管２６の照射口２６ｃの向きを、垂直向きと上下向きとする乾燥装置２１は、特にハニカム成形体１の開口端面の一方が、搬送方向に向けた状態となるように乾燥用受台（搬送パレット２４）に置載し搬送する場合（横置き）に好適である。

上下向きの導波管２６は、上向きの割合が３０〜７０％であることが好ましく、４０〜６０％であることがより好ましく、５０％であることが最も好ましい。すなわち、上向きと下向きとが半々であることが最も好ましい。図９Ａ及び図９Ｂは、上向きの割合が５０％の実施形態を示す。

乾燥室２１内は、乾燥空間内に導入されたマイクロ波エネルギーが漏洩しないように、金属箱で形成される。材質は、溶接の容易さ、防錆の観点からＳＵＳを用いることが好ましい。

次に、本発明に係るハニカム成形体の乾燥方法が乾燥する対象である、ハニカム成形体１について説明する。図６Ａ及び図６Ｂに示されるハニカム成形体１は、ハニカム成形体の一例であり、隔壁２によって区画された流体の流路となる複数のセル３を有するハニカム形状の成形体（ハニカム成形体１）である。このハニカム成形体１では、複数のセル３を囲繞するように、外周に、外壁４が配設され、外形の形状は円柱状である。ハニカム成形体１の、セル３の軸方向（流路方向）と直行する断面形状は、四角形である。なお、本発明の乾燥装置２１、乾燥方法の対象であるハニカム成形体１は、図６Ａ及び図６Ｂに示す形状に限定されず、例えば、三角柱状や六角柱状等の他の角柱形状、円柱状、楕円柱状等の形状であってもよい。また、ハニカム成形体１のセル３の形状も限定されず、例えば、四角形セル、六角形セル、三角形セル、円形セル等のセル形状を挙げることができる。さらに、ハニカム成形体１は、一方の端面と他方の端面とでセル開口部の大きさが異なる目封止ハニカム成形体（ＨＡＣ（Ｈｉｇｈ Ａｓｈ Ｃａｐａｃｉｔｙ）ハニカム成形体）であってもよい。

ハニカム成形体１は、例えば、セラミックス材料に対して、分散媒としての水、成形助剤、及び添加剤を加えた原料を、混練して坏土とした後、例えば押出成形して、得られるものである。

乾燥前のハニカム成形体１（未乾燥ハニカム成形体）は、好ましくは２０質量％以上、６０質量％以下の未焼成のもの（未焼成体という）である。未焼成体とは、使用したセラミックス材料の粒子が、成形時の粒子形状を維持したままでの状態で存在しており、且つ、セラミックス材料が焼結していない状態のものをいう。

セラミックス材料としては、例えば、コージェライト化原料、アルミナ、ムライト、及びジルコニア等の酸化物系セラミックス、あるいは、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミニウムチタネート、リチウムアルミニウムチタネート、及びＡｌ_４ＳｉＣ_４等の非酸化物系セラミックス等を挙げることが出来る。又、炭化珪素／金属珪素複合材や炭化珪素／グラファイト複合材等を用いることも可能である。

成形助剤（バインダ）としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、澱粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリビニルブチラール、エチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジブチルフタレート等を挙げることが出来る。

ハニカム成形体１において外周に配設される外壁４を構成するセラミックス材料の具体例としては、上記したセラミックス材料と同様のものを挙げることが出来る。

尚、ハニカム成形体１を乾燥した後に焼成して得られるハニカム構造体の製造方法には、隔壁２及びそれを取り囲む外壁が一体で成形されたハニカム構造体を製造する方法と、隔壁２を成形した後にその外周を加工しその加工された外周の面に新たにセラミック材料を骨材としたセメント質のコート層を被覆することによって外壁を有するハニカム構造体を製造する方法があるが、図６Ａ及び図６Ｂに示されるハニカム成形体１は、前者の製造方法における中間体であるハニカム成形体１である。後者の製造方法の場合には、乾燥対象であるハニカム成形体１には、外壁は存在しない。

図３Ａ〜３Ｅの実施形態においては、搬送方向のマイクロ波導入口２３の間隔と同間隔にハニカム成形体１を乾燥室２２内に搬入口２９から搬入する。そして、搬送方向にハニカム成形体１を搬送しつつ、ハニカム成形体１をマイクロ波にて加熱し、乾燥させる。本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１によれば、乾燥室２２内のマイクロ波が従来よりも均一化され、ハニカム成形体１の全体を均一な速度で乾燥することが可能であり、ハニカム成形体１に乾燥キレ（クラック）が生じ難い。

本発明のハニカム成形体の乾燥方法は、連続式乾燥機において、ハニカム成形体１を単位ピッチ（照射口間距離）、または単位ピッチの２倍以上で搬送しつつ乾燥する。本発明のハニカム成形体１の乾燥装置２１を用いたハニカム成形体の乾燥方法では、ハニカム成形体１を照射口２６ｃ間の距離の２倍以上（整数倍に限られず、２．５倍等であってもよい）の間隔を空けて搬送することが好ましい。図５Ａ及び図５Ｂに、照射口２６ｃ間の距離の２倍以上の間隔を空けて搬送するハニカム成形体１の乾燥方法を示す。このようにハニカム成形体１間の距離を空けて搬送しつつ乾燥することにより、より均一にハニカム成形体１を乾燥させることができる。特に、並行向きが５０％未満の図５Ａにおいては、照射口２６ｃ間の距離の２倍以上の間隔を空けて搬送する方法は、均一にハニカム成形体１を乾燥させる効果が大きい。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜７、比較例１）
［ハニカム成形体］セラミック原料としてアルミナ、カオリン及びタルクを混合したコージェライト原料を用い、メチルセルロース（有機バインダ）を含む成形助剤、吸水性樹脂（造孔材）を含む添加剤、分散媒として水、を混合し、混練して坏土を得た。この際、メチルセルロースは４質量部、吸水性樹脂は２質量部となるようにした。そして、得られた坏土を押出成形し、直径３６０ｍｍ、長さ（軸長）３８０ｍｍであり、外形が円柱状であり、中心軸に直交するセル３の断面形状が正方形である、ハニカム成形体１を得た。得られたハニカム成形体１のセル密度は３００セル／ｉｎ^２（ｉｎはインチでありＳＩ単位系で２．５４ｃｍ）であり、端面の開口面積は端面全体の面積の７０％であった（開口面積比０．７）。又、隔壁２の厚さは０．３１ｍｍであった。ハニカム成形体１の質量は、２９．５ｋｇ、含水率は２７％であった。

［乾燥方法］得られたハニカム成形体１に対して、図１及び図２Ａに示されるマイクロ波乾燥装置２１を使用して、周波数２４５０ＭＨｚ、出力２０ｋＷ／個として、１５分間マイクロ波乾燥を行った。なお、実施例１〜７は、図３Ａ〜３Ｅ、図５Ａ〜５Ｂ、比較例１は、図８Ａに示す導波管、ハニカム成形体の配置（ハニカム成形体１の開口端面の一方を鉛直下方に向け乾燥用受台（搬送パレット２４）に置載した状態で搬送）とした（表１参照）。

［評価］マイクロ波乾燥を行ったハニカム成形体１を、図７Ａに示すように軸方向（高さ方向）に５つ円盤状に切り出し、それぞれの円盤において、切り出しサイズ１０×１０×１０ｍｍで９個の試料を切り出した。そして、以下のようにして残存水分率を求めた。まず、秤量瓶の質量を測定（Ａｇ）し、次に試料を秤量瓶に入れ、質量を測定（Ｂｇ）した。そして、１０５℃に設定した小型乾燥器で、３時間加熱乾燥後、デシケータに移し冷却し、質量を測定（Ｃｇ）した。それぞれの値から以下の式を用いて、残存水分率を求めた。
残存水分率＝（Ｂ−Ｃ）÷（Ｂ−Ａ）×１００

図７Ａに示すように外周位置（測定位置１，９）における残存水分率の差が大きいため、測定位置１と測定位置９との最大水分差を水分差とした。また、目視によるマイクロ波乾燥後のハニカム成形体１におけるキレ発生の有無を確認した。結果を、表１に示す。

ハニカム成形体１の搬送方向に並行な向きにマイクロ波を照射する導波管２６を備える実施例１〜７は、比較例１（図８Ａ参照）に比べ、クラック数が減少した。特に、並行向きの割合が、３０〜７０％の実施例２〜４においてクラックが発生せず、良好な結果が得られた。また、実施例６（図５Ａ参照）は、実施例２（図３Ｂ参照）と導波管２６の向きが同じ乾燥装置２１において、ハニカム成形体１の間隔を２倍にして搬送乾燥させた場合である。実施例２に比べ、水分差やクラック数が改善された。実施例７（図５Ｂ）も同様に、水分差やクラック数が改善されたが、実施例３と比べると水分差が発生しており、並行向きの割合が５０％未満の実施例６の方が、ハニカム成形体１の間隔を２倍にして搬送乾燥することによる改善効果が大きかった。

（実施例８〜１２、比較例２）
次に照射口の向きを垂直向きと、垂直向きよりも上向き又は下向きの上下向きとし、上下向きの割合を変化させてマイクロ波乾燥を行った。ハニカム成形体１は、図９Ａ，９Ｂに示すように、ハニカム成形体１の開口端面の一方が、搬送方向に向けた状態となるように乾燥用受台（搬送パレット２４）に置載し搬送した。結果を表２に示す。なお、表２では、図７Ｂに示す測定位置１と測定位置９との最大水分差を水分差とした。また、比較例２は、比較例１と同様の導波管の配置であるが、ハニカム成形体１の載置の状態が異なる（比較例１は、ハニカム成形体１を縦置き、比較例２は、ハニカム成形体１を横置きにして搬送した）。

上下向きの割合を２０〜８０％とすることにより、水分差を減少させ、クラック数を減少させることができた。特に、上下向きの割合が３０〜７０％の場合、クラックが発生せず、良好な結果が得られた。

（実施例１３〜１６）
次に並行向きの割合を５０％とした場合の上流向きと下流向きの割合を変化させてマイクロ波乾燥を行った。結果を表３に示す。なお、表３の水分差は、図１１に示すように、搬送方向の前面側と後面側の水分差である。

上流向きの割合が４０〜６０％の場合、クラックが発生せず良好な結果が得られた。

本発明に係るセラミックス成形体の乾燥装置は、ＤＰＦをはじめとする各種フィルタ等や触媒担体に広く用いられる高品質なハニカム構造体を製造する工程における、ハニカム成形体（未焼成体）の乾燥手段として、好適に利用することが出来る。

１：ハニカム成形体、２：隔壁、３：セル、４：外壁、２１：乾燥装置、２２：乾燥室、２２ａ：（乾燥室の）側面、２３：マイクロ波導入口、２３ａ：（マイクロ波導入口の）フランジ部、２４：搬送パレット、２６：導波管、２６ａ：（導波管の）フランジ部、２６ｂ：ボルト孔、２６ｃ：照射口、２８：ベルトコンベア、２９：搬入口、３０：搬出口、３５：マイクロ波発生装置。

Claims (9)

1. セラミック原料及び水を含有する原料組成物からなるとともに、隔壁によって複数のセルが区画、形成された未乾燥のハニカム成形体である未乾燥ハニカム成形体にマイクロ波を照射して、マイクロ波加熱することにより、前記未乾燥ハニカム成形体の内部及び外部から水を蒸発させて前記未乾燥ハニカム成形体を乾燥させて乾燥ハニカム成形体を得ることが可能なハニカム成形体の乾燥装置であって、
   前記未乾燥ハニカム成形体を収納する乾燥空間を有する乾燥室と、
   前記乾燥室に収納された未乾燥ハニカム成形体に照射する前記マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置と、
   前記マイクロ波発生装置によって発生されたマイクロ波を前記乾燥室に導入するための、複数の導波管と、を備え、
   前記乾燥室の側面には、前記マイクロ波発生装置によって発生したマイクロ波を内部の前記乾燥空間に導入するための複数のマイクロ波導入口が設けられており、
   前記マイクロ波導入口に、前記導波管が配置され、
   前記導波管は、前記乾燥室の前記乾燥空間に向けて照射口が２以上の異なった方向に向けて備えられているハニカム成形体の乾燥装置。
2. 前記乾燥室の側面の前記マイクロ波導入口には、前記乾燥空間に向けて備えられる前記導波管を着脱可能に保持するためのフランジ部が形成されている請求項１に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
3. 前記導波管は、前記乾燥室内において前記マイクロ波の方向を変化させるために曲り形状とされ、前記乾燥室の前記フランジ部と着脱可能とするためのフランジ部を有し、前記乾燥室の前記フランジ部への取り付け方向によって、前記マイクロ波の照射の方向が可変である請求項２に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
4. 複数の前記ハニカム成形体を前記乾燥室に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、
   前記導波管の前記照射口の向きを、前記乾燥室における前記ハニカム成形体の搬送方向に対し、並行向きまたは垂直向きとして備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
5. 並行向きの割合が３０〜７０％である請求項４に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
6. 並行向きの前記導波管は、前記搬送方向の上流側向きの割合が４０〜６０％である請求項５に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
7. 複数の前記ハニカム成形体を前記乾燥室に連続的に導入、排出する連続式乾燥装置であり、
   前記導波管の前記照射口の向きを、前記乾燥室における前記ハニカム成形体の搬送方向に対し垂直向きと、前記垂直向きよりも上向き又は下向きの上下向きとし、そのうち上下向きの割合が３０〜７０％である請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
8. 上下向きの前記導波管は、上向きの割合が５０％である請求項７に記載のハニカム成形体の乾燥装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニカム成形体の乾燥装置を用いたハニカム成形体の乾燥方法であって、
   前記ハニカム成形体を前記照射口間の距離の２倍以上の間隔を空けて搬送するハニカム成形体の乾燥方法。

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