JP2017532190A

JP2017532190A - 基材体のコーティング方法

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Publication number: JP2017532190A
Application number: JP2017508006A
Authority: JP
Inventors: ステファーヌ・マソン
Original assignee: Umicore AG and Co KG
Current assignee: Umicore AG and Co KG
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2035-08-05
Also published as: EP2985084B1; KR102338972B1; CN106573273A; PL2985084T3; US20170232472A1; RU2017108172A; RU2693135C2; US10441971B2; BR112017002608A2; CA2958108A1; CN106573273B; EP2985084A1; JP6594407B2; WO2016023810A1; KR20170042573A; RU2017108172A3

Abstract

本発明は、ハニカムモノリス、特にいわゆる貫通流モノリスを触媒コーティングする特定の方法に関する。これらの種類のモノリスは、移動体を介した間接的なコーティングを用いた方法によってかなり精密にコーティングされ得る。本発明はさらに、特定の測定を観測することによってこの工程を制御することによって本方法を改善する。

Description

本発明は、ハニカムモノリス、特にいわゆる貫通流モノリスを触媒コーティングする、ある方法に関する。これらの種類のモノリスは、移動体を介した間接的なコーティングを用いた方法によってかなり精密にコーティングすることができる。本発明は、さらに特定の測定によってこの工程を制御することによって本方法を改善する。

燃焼機関の分野において、燃料燃焼は完全ではなく、未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、および微粒子状物質（ＰＭ）などの汚染物質の排出を引き起こすことはよく知られている。空気質を改善するため、排出制限法が、固定用途および移動汚染源からの汚染物質の排出を低減するように整備されている。乗用車などの移動汚染源に対しては、主要措置がとられたので、汚染物質の排出を減少することができた。主要措置として燃料空気混合を改善したので、汚染物質を大幅に削減することができた。しかしながら、長年にわたって一層厳重な規制が行われてきたので、不均一系触媒の使用は避けられなくなってきた。

これらの不均一系触媒の製造の重要な態様として、例えば、コーティング長さ、塗布されたコーティング量、コーティング層の平坦性、およびコーティング長さの均一性に関して、使用された基材体を精密にコーティングすることがある。これを達成するため、現在まで、好ましくは可能な限り少ない回数で、十分にコーティングされた一体構造体を提供しようと、いくつかのコーティング戦略が採用されてきた。

基材体をコーティングするために可能なことの１つとして、基材体の片側の開口を、コーティング媒体と接触させ、基材の反対側を減圧することにより、液体コーティング媒体を基材の開口、例えば、チャネルを通じて引き込むものがある。チャネルの長さの一部だけに沿ってコーティングすることを意図する場合、チャネルからチャネルへ発生する不可避の個々の流動分布のため、異なるチャネルが異なる長さにわたってコーティングされることは不都合である。

コーティング媒体が、重力に抗する圧力によってチャネルに押し込まれる場合、チャネル全体をコーティングする事例において、液体が上部にいつ出現するかを（通常はセンサによって）チェックする必要がある。チャネルの長さの一部にわたってコーティングする場合、チャネル内のコーティング媒体の液柱高さが通常、センサ（静電容量センサ、視覚センサ、赤外線センサ、振動センサ）により直接的または間接的な測定によって測定される。しかし、この場合も、例えば、コーティングがモノリスの下のコーティングチャンバに形成された不均一なスラリー表面から開始される場合、モノリスのチャネル内に、不均質なコーティング前面が結果として生じる場合がある。後者は特に、速いコーティング速度が適用され、コーティングスラリーが、短い時間枠内でコーティングチャンバ内にポンプで注入され、乱流になる傾向がある場合に、発生する。

ＤＥ１０２０１０００７４９９（Ａ１）では、それぞれが２つの端面、円周面、および軸方向長さＬを有し、さらに第１の端面から第２の端面まで多数のチャネルが横断する円筒状支持体が液体コーティング媒体でコーティングされている、好ましいコーティング機器および方法が開示されている。問題の機器は、液体で充填されたシリンダを有するとともに、ピストンを有し、その液体で充填されたシリンダはタンクと連通し、タンクの内部では、移動体が、ピストンが移動するときに、液体により比例して移動するように構成される。タンクは、基材用のコーティング装置と連通し、それによって移動体は、液体コーティング媒体に作用し、その結果として、コーティング装置内の液体コーティング媒体の高さが比例して変化する（当該出願の図１参照）。コーティングチャンバ内のスラリー表面の位置がある高さに達したかどうかをチェックするために、２つのセンサが、コーティング装置内の同じ高さに配置される。

この種のコーティング装置を用いてもコーティングプロセスを加速することを鑑みると、要因は、
ｉ．コーティング液体を基材に提供でき、かつ
ｉｉ．新しいコーティング媒体をコーティングタンクに流入させるために、移動体を再び収縮できる速さにある。

この速さは、移動体と連通する液体が充填されたシリンダ内のピストンの移動速度に直接関連する。ｉ．および／またはｉｉ．の速さが増加する場合、コーティングにある欠陥が発生し、その欠陥とは、基材の一部のチャネルの流れおよび圧力状態が、他のチャネルと大きく異なり、その結果として、コーティング条件下で、液体コーティング媒体が、かなりの困難を伴って浸透するか、またはかなり容易に浸透し、個々のチャネルのより短い長さか、またはより長い長さのいずれかにわたって堆積することを意味することがある。

例えば、ガス泡が液体コーティング媒体内に出現する場合があることが発見された。コーティングスラリーが非常に高速になるときがあるので、これらのガス泡は、残存しコーティングチャンバに向かって運ばれ、基材モノリス内に入り、これにより、この泡が最終的にモノリスのチャネルに侵入する場合は、偏在した、または不均一にコーティングされた製品に対して、同様に、前述した欠陥を引き起こす。

本発明の目的は、この欠陥を無くすことである。特に、本発明の目的は、特に基材内に泡が形成されることによる不均質なコーティングスラリーを有する恐れのない、上述した機器で一体構造の基材をコーティングする方法を提供することである。加えて、想定される装置を用いて最小限の時間で安全にこのモノリスをコーティングすることが可能な一体構造の基材をコーティングする方法が提案される。

本目的は、本願の請求項１の方法を適用することによって達成される。従属請求項は、本発明の有利な態様に対応する。

その点において、
円筒状支持体であり、それぞれ、２つの端面（３０１）、円周面（３０２）、および軸方向長さＬを有し、第１の端面から第２の端面まで多数のチャネル（３１０）が横断する、特に自動車用の、排気ガス浄化触媒製造用基材を液体コーティング媒体でコーティングする方法において、液体（１０３）で充填され、ピストン（１０１）を有するシリンダ（１０２）を有し、液体で充填されたシリンダ（１０２）はタンク（１１２）と連通し、タンクの内部では、移動体（１１１）が、ピストン（１０１）が移動するときに液体（１０３）によって比例して移動するように構成され、タンク（１１２）は基材用のコーティング装置（１２２）と連通し、移動体（１１１）は、液体コーティング媒体（１１３）に作用し、その結果として、コーティング装置（１２２）内の液体コーティング媒体（１１３）の高さに比例して変化し、
移動体（１１１）に収縮をもたらすピストン（１０１）の移動（いわゆる、バックストローク）は、ピストン（１０１）の速度がオーバーシュートしないように制御され、それによってウォッシュコート内の泡の出現を回避し、本発明は、かなり予想外ではありながら、有利にも、インスタントコーティング技術に関連する問題を解決し、ウォッシュコート内のガス形成のリスクを大幅に低減する。

泡の出現は、明らかに、ウォッシュコート貯蔵器（１１２）にあまりに高い圧力をかけ過ぎることによって、顕著になる。バックストローク段階におけるピストン（１０１）の移動速度が高すぎる場合、かかる不都合な圧力が結果として生じることがある。しかし、コーティング媒体内の泡の生成は、スラリーおよびその中に存在する構成成分の特性にも強く依存する。したがって、オーバーシュートしないピストン（１０１）のバックストローク速度のしきい値をそれぞれのコーティング媒体（ウォッシュコート）に対して個々に設定しなければならない。しきい値は、予備的な試験実験で測定され得、その後、適宜コーティング装置の制御ユニット（１２５）に付与され得る。試験では、通常のウォッシュコートスラリーの場合、移動体（１１１）の収縮（バックストローク）をもたらすピストン（１０１）の速度は、０．０１〜３ｍ／ｓ、より好ましくは０．０５〜０．２５ｍ／ｓ、最も好ましくは０．０８〜０．２ｍ／ｓの間で変化できることが測定された。

泡生成の、特に泡の寿命の主な要因は、基材体にコーティングされるスラリーの速度である。高速の場合、泡は、かなり長期間残存し、コーティングチャンバ内に泡が出現する危険にさらされる傾向がある。したがって、特定の期間において、可能な限り多くの部分をコーティングするためにコーティング時間が可能な限り短くなる位置をとり、かつ有利には上記時間枠内でピストン（１０１）のバックストロークを維持すると、液体コーティング媒体（１１３）の速度は、２〜２００ｍＰａ^＊ｓにしなければならない。

さらに、ピストン（１０１）のバックストローク移動のある種のプロファイルはウォッシュコートスラリー内のガスの生成に影響を及ぼすことが分かった。このようないくつかのプロファイルを、この点に関して当業者が思い浮かべることができる。しかしながら、好ましい態様では、移動体（１１１）に収縮（バックストローク）をもたらす、ピストン（１０１）の速度は、ピストンが最初に加速され、そのバックストロークの端部まで減速されるように制御される。より好ましいモードでは、この速度プロファイルは、ガウス分布曲線プロファイルに近づく。非常に好ましい実施形態では、ピストン（１０１）のバックストロークの最高速度は、バックストロークの開始後、ピストン（１０１）の進路の１０％の位置における速度の０．５倍以下、好ましくは１倍以下、最も好ましくは５倍以下である。

ピストン（１０１）のバックストロークのチェックおよび制御は、当業者に周知の装置によって行うことができる。ピストンの移動は通常、制御ユニット（１２５）によって制御される。通常、制御ユニット（１２５）は、本発明によるピストン（１０１）の移動を管理するための格納データに依拠し得る。しかし、ピストン（１２５）の移動は、コーティング装置に適用された特定のセンサによって行うこともでき、ピストン（１０１）の速度を制御するのに用いられたセンサは、圧力センサ、レベルセンサ、および伝導度センサからなる群から選択される。

本発明の非常に好ましい実施形態では、いわゆるインプロセス制御が、ピストン（１０１）のバックストローク移動を管理するために使用される。ピストン（１０１）を初期位置内に戻し、それによって液体コーティングスラリー内に圧力を生成すると、ウォッシュコート貯蔵器（図１の１１２、図２の２１２）に適用された圧力センサは、泡がウォッシュコートスラリー内に発生した場合、圧力値の測定において不連続性を受けとることになる。したがって、圧力曲線のこの不連続性を、ピストン（１０１）の移動速度を制御する点として捉えることが好ましい。ウォッシュコートスラリー内のガス泡の出現を少なくとも最小限にするため、この不連続性が生じるとすぐに、バックストローク移動におけるピストン（１０１）の速度が低減される、かつ／または泡の形成を一切回避するよう速度がこの不連続点より下に維持されるように制御が行われる。この種の制御は、ウォッシュコートおよびその物理的特性が製造活動の長さにわたって変化することがあるという事実を鑑みると、非常に好ましく、最も有利である。多くの場合、速度および、前述したように、泡生成傾向は、ある触媒体の製造期間全体にわたって変化する。このインプロセス制御措置に適用することによって、ガス形成のリスクおよび、それによるコーティング媒体内の泡のリスクが大幅に低減される。

本発明のコーティング方法を実行するために、少なくとも、装置の特徴に関する態様の観点で、同開示ＤＥ１０２０１０００７４９９（Ａ１）を参照し、これは、その全体が本明細書に組み込まれる。特に、ＤＥ１０２０１０００７４９９（Ａ１）に言及されたプロセスの好ましい特性は、本発明のプロセスにも準用する。図１について本明細書になされた言及は、同じ態様について適宜図２についてもなされたものと見なされることにも留意されたい。しかし、移動体（１１１）または（２１１）の収縮および膨張が非周期的な点において図２は図１とは異なることに留意しなければならない。したがって、図２による実施形態について言及する場合、上記本文において、「収縮」は、「膨張」と交換しなければならない。他の態様については、前述による同様の解釈を受け入れることができる。

使用された基材（１２１、２２１）は通常、金属またはセラミックで構成される中空の基材であり、少なくとも１つの内側チャネル（１１０、２１０、３１０）、通常、多数の内側チャネルを有する。基材は通常、それぞれが、円筒軸、２つの端面、円周面、および軸方向長さＬを有する略円筒状の支持体であり、第１の端面から第２の端面まで多数のチャネルが横断する。そのような支持体は、多くの場合、ハニカム構造体とも呼ばれる。特に、基材は、貫通流ハニカム構造体またはモノリスとすることができるが、壁面流フィルタとすることもできる。基材は、例えば、菫青石、ムライト、チタン酸アルミニウム、炭化ケイ素、または鋼もしくはステンレス鋼などの金属で構成することができる。基材は、有利には、一体構造の円筒形触媒支持体であり、内燃機関からの排気ガス用の、円筒軸に平行な多数の流れチャネルが横断する。そのような一体構造の触媒支持体は、自動車の排気ガス触媒を製造するために大量に使用されている。触媒支持体の断面形状は、自動車の設置要件によって決まる。丸い断面、楕円形または三角形または六角形断面の触媒本体が幅広く使用されている。流れチャネルは通常、正方形、長方形、六角形、三角形、菱面体またはその他の断面を有し、触媒本体の断面全体にわたってわずかに離間したパターンで配置されている。流れチャネルのチャネルまたはセル密度は通常、用途に応じて１０〜２５０個／平方センチメートルの範囲で変わる。自動車の排気ガス浄化の場合、セル密度が約６２個／平方センチメートルの触媒支持体が、現今でもまだ頻繁に使用されている。壁厚、すなわち、基材のチャネルを互いから分離する壁の厚さは通常、約０．００５ｃｍ〜約０．２５ｃｍである。

基材は、有利には、液体密封した態様でコーティング装置（１２２、２２２）に配置されており、少なくとも１つのシールを用いて液体密封することが可能である。シールは中空とすることができ、基材がコーティング装置（１２２、２２２）に取り付けられる、または挿入されるときに、ガスまたは液体を充填することができ、それによって、漏れのない覆いを形成することができる。接合部の漏れ防止性は、圧力または流れセンサを用いてチェックすることができる。

液体コーティング媒体（１１３、２１３）は、例えば、触媒活性成分またはその前駆体と、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、またはそれらの組み合わせなどの無機酸化物とを含有する、自動車用の排気ガス触媒（貫通流モノリスまたはフィルタ）をコーティングするための懸濁液または分散液（「ウォッシュコート」）であり、酸化物に、例えば、シリコンまたはランタンを添加することが可能である。バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、銅、亜鉛、ニッケル、またはランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、もしくはそれらの組み合わせなどの希土類金属の酸化物は、触媒活性成分として使用することができる。プラチナ、パラジウム、金、ロジウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、およびそれらの組み合わせなどの貴金属も、触媒活性成分として使用することができる。これらの金属はまた、互いに、もしくは他の金属とともに合金として、または酸化物として存在することができる。金属は、上記の貴金属の硝酸塩、亜硫酸塩、またはオルガニルおよびそれらの混合物などの前駆体としても存在することができ、特に、硝酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、硝酸プラチナ、亜硫酸プラチナ、またはＰｔ（ＮＨ_３）_４（ＮＯ_３）_２を液体コーティング媒体内に使用することができる。約４００℃〜約７００℃でか焼することで、触媒活性成分を前駆体から得ることができる。自動車の排気ガス触媒製造用基材をコーティングするために、無機酸化物の懸濁液または分散液をコーティング用に最初に使用することができ、その後、次のコーティングステップで、１つまたは複数の触媒活性成分を含有する懸濁液または分散液を加えることができる。ただし、液体コーティング媒体が、これらの成分をともに含有することも可能である。液体コーティング媒体は、多くの場合、３５％〜５２％の固形物量を有する。

自動車用の排気ガス触媒の製造に適した、完成した基材（すなわち、コーティングされ、熱処理またはか焼された基材）は、特に均一なコーティングを有し、このコーティングは、異なるチャネルのコーティング長さが、５ｍｍ以下、特に、３ｍｍ以下だけ互いに異なり、これは、基材のすべてのチャネルの少なくとも９５％、有利には、基材のすべてのチャネルの少なくとも９９％、特に、すべてのチャネルの１００％に当てはまることを特徴とする。この場合、チャネルのコーティング長さは、軸方向長さＬ未満である。均一なコーティング長さは、それぞれの基材の互いに反対の端部から２つのコーティングを導入することをこの方法で可能にするという利点を有する。

これらのコーティングが異なっており、（例えば、コーティング成分が望ましくない形で互いに反応する、またはその反応で互いを害するために）互いから離さなければならない場合、２つのコーティング間で、間隔が維持され、確実に保証されなければならない。コーティング長さを可能な限り正確に、かつ確実に設定できる場合、ここでは、有利であるのは、この方法では、コーティング間の間隔のため、基材の短い長さだけしか使用する必要はなく、結果としてコーティングされず、したがって、機能しないままとなるからである。それにより、排気ガス浄化を改善する、または基材へのコーティングの充填を減らすことが可能である。

したがって、自動車用の排気ガス触媒製造用コーティング基材を得るために、本発明の方法を使用することが、特に有利な形で可能であり、チャネルには、内部に少なくとも１つの第１の触媒活性コーティングと、出口側に１つの第２の触媒活性コーティングとが形成され、第１の触媒活性コーティングおよび第２の触媒活性コーティングでコーティングされたチャネル長さは、いずれの場合も、基材の軸方向長さＬ未満であり、基材のチャネルの少なくとも９５％の場合は、第１の触媒活性コーティングおよび第２の触媒活性コーティングでコーティングされたチャネル長さは、それぞれ互いに５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下だけ異なり、基材のチャネルの少なくとも９５％の場合における２つのコーティング間の間隔は、５ｍｍ以下、有利には、３ｍｍ以下、特に、１ｍｍ以下である。

図３Ａおよび図３Ｂは、この種のコーティング基材（３００）を示している。基材は、２つの端面（３０１）、円周面（３０２）、および長さ（Ｌ）を有し、端面間を多数のチャネル（３１０）が横断する。この場合に、チャネルには、２つの領域を形成する、図３Ａに太線で示した、第１の部分長さ（３０３）にわたる第１のコーティング（３３０）と、さらなる部分長さ（３０５）にわたる第２のコーティング（３４０）とが形成され、２つの領域には、それぞれ第１および第２のコーティングが形成される。２つの領域（３０３、３０５）間の間隔（３０４）は、最小限であるのが好ましく、それには、オーバーラップを回避するために、可能な限り均一なコーティング長さが両方の領域（３０３、３０５）で必要である。本発明によれば、このコーティングのない間隔（３０４）は、５ｍｍ以下、有利には、３ｍｍ以下、特に、１ｍｍ以下である。この図３Ａでは、円形端面を有する基材（３００）が示されている。もちろん、端面が長方形、正方形、楕円形、三角形、六角形、またはその他の多角形形状を有することも可能であり、結果として、対応する様々な３次元形状、例えば、角柱または直方体などの基材が得られる。第１のコーティング（３３０）および第２のコーティング（３４０）が形成された、第１のおよび第２のコーティング、ならびにそれらの部分長さは、同じとすることも、または異なるものとすることもでき、前述したように間隙を示すことも、少なくともある程度まではオーバーラップすることもできる。

第１および第２のコーティングには、有利には様々なタイプがある。本発明の一実施形態では、コーティングの少なくとも１つは、酸化触媒またはＳＣＲ触媒である。本発明の特に有利な実施形態では、第１のコーティング（３３０）はＳＣＲ触媒であり、第２のコーティング（３４０）は、ＮＨ_３、ＨＣ、およびＣＯの酸化用の酸化触媒である。

酸化触媒が、有利には、多孔質の固体支持体、通常は、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素などの多孔質無機酸化物上に、プラチナ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、金、イリジウム、またはそれらの混合物などの、元素周期律表のＶＩＩＩ族の貴金属を含有する場合、有利である。支持体としての多孔質酸化アルミニウムおよび／またはゼオライト上にプラチナがあると特に有利である。コーティング基材上のこのコーティングは、通常、０．１〜１０ｇ／ｆｔ^３、好ましくは０．５〜５ｇ／ｆｔ^３のプラチナを含有する。

本発明の特定の実施形態では、ＳＣＲ触媒は、二酸化チタン、五酸化バナジウム、三酸化タングステン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはそれらの混合物からなる群から選択される酸化物を含有する。本発明の別の特定の実施形態では、ＳＣＲ触媒は、母材としての二酸化チタンと、最大で１０重量％の五酸化バナジウムと、最大で２０重量％の三酸化タングステンとを含有する。本発明の別の特定の実施形態では、第１のコーティングは、五酸化バナジウムおよび酸化アルミニウムを含有するＳＣＲ触媒を含み、第２のコーティングは、プラチナ、金、パラジウム、および酸化アルミニウムを含有する酸化触媒を含む。この場合に、第２のコーティングは、０．１〜１０ｇ／ｆｔ^３、好ましくは、０．５〜５ｇ／ｆｔ^３のプラチナ、金、またはそれらの組み合わせを含有するのが好ましい。本発明の別の特定の実施形態では、第１のコーティングは、二酸化チタン、五酸化バナジウム、および三酸化タングステンを含有するＳＣＲ触媒を含み、第２のコーティングは、プラチナおよび酸化アルミニウムおよび／またはゼオライトを含有する酸化触媒を含む。この場合に、第２のコーティングは、０．１〜１０ｇ／ｆｔ^３、好ましくは、０．５〜５ｇ／ｆｔ^３のプラチナを含有するのが好ましい。

本発明の別の特定の実施形態では、第１のコーティングは、ゼオライトまたはゼオタイプの組成物、例えば、チャバサイトまたはエリオナイトまたはレビナイトまたはＳＡＰＯ−３４などの小孔モレキュラーシーブ、特に、鉄または銅で置換したモレキュラーシーブを含有するＳＣＲ触媒を含み、第２のコーティングは、プラチナおよび酸化アルミニウムおよび／または前述したゼオライトを含有する酸化触媒を含む。この場合に、第２のコーティングは、０．１〜１０ｇ／ｆｔ^３、好ましくは、０．５〜５ｇ／ｆｔ^３のプラチナを含有するのが好ましい。

本発明の別の特定の実施形態では、第１のコーティングは、銅で置換され、アンモニア貯蔵能力が触媒材料１グラム当たり少なくともアンモニア２０ミリリットルであるチャバサイトゼオライトを含有するＳＣＲ触媒を含み、第２のコーティングは、プラチナおよび酸化アルミニウムならびに／またはチャバサイトなどのゼオライトを含有する酸化触媒を含む。この場合に、第２のコーティングは、０．１〜１０ｇ／ｆｔ^３、好ましくは、０．５〜５ｇ／ｆｔ^３のプラチナを含有するのが好ましい。

本発明の方法による自動車用の排気ガスフィルタの製造に適したフィルタ基材を鑑みると、それらは、４０％を超える、通常は、４０％〜７５％、特に、４５％〜６０％の多孔率を有することが好ましい。平均小孔径は、少なくとも７μｍ、例えば、７μｍ〜３４μｍ、好ましくは、１０μｍを超え、特に、１０μｍ〜２０μｍ、または１１μｍ〜１９μｍである。１１μｍ〜３３μｍの平均小孔径と、４０％〜６０％の多孔率とを有する、自動車用の排気ガスフィルタの製造に適した、完成した基板が特に有利である。

本発明の実施形態を示す。本発明の実施形態を示す。本発明の実施形態を示す。本発明の実施形態を示す。

図１は、基材（１２１）内のチャネル（１１０）をコーティングするための装置を示し、この装置は、液体（１０３）で満たされたシリンダ（１０２）内でアクチュエータ（１００）によって駆動されるピストン（１０１）を有し、移動体（１１１）に至るシリンダ（１０２）の接続部（１０４）を通じて、液体コーティング媒体（１１３）で満たされたタンク（１１２）内での移動体（１１１）の動作を可能にし、タンク（１１２）とコーティング装置（１２２）との間に、多方弁（１１５）を間に挟んで、２つの導管部（１１４、１１６）を有しており、コーティング装置（１２２）には、基材（１２１）と第１の高さ（１３０）を測定するためのセンサ（１２３）と、が設けられている。さらなるセンサ（１２４）を使用して、コーティング媒体（１１３）の移動体積と、タンク（１１２）内の移動体（１１１）の状態とを観測する。

センサ（１２３、１２４）によって測定された値は、制御ユニット（１２５）に送られ、制御ユニットは、その一部として、アクチュエータ（１００）を、したがってピストン（１０１）を制御する。

一方で、多方弁（１１５）は、充填流方向（１１７）に第１の高さ（１３０）まで、コーティング装置（１２２）にコーティング媒体（１１３）を充填するように切り換え、他方で、基材（１２１）内の第２の高さ（１３２）に達した後、戻り流方向（１１８）で、排出ポンプ（１１９）と、コーティング媒体をさらに使用する準備のできた状態に保つ、余分なコーティング媒体（１１３）用の貯蔵タンクに通じる接続管（１２０）との接続に切り換える。

このために必要とされるすべての制御コマンドは、同様に、中央制御ユニット（１２５）から出力されるのが好ましい。

図２は、基材（２２１）内のチャネル（２１０）をコーティングするための装置を示し、この装置は、液体（２０３）を充填され、シリンダ（２０２）の接続部（２０４）を通じて、タンク（２１２）と連通するシリンダ（２０２）内でアクチュエータ（２００）によって駆動されるピストン（２０１）を有し、タンク内には移動体（２１１）が置かれ、タンクは液体コーティング媒体（２１３）を含み、多方弁（２１５）を間に挟んだ２つの導管部（２１４、２１６）を介してコーティング装置（２２２）に接続され、コーティング装置には、基材（２２１）と、コーティング媒体（２１３）の第１の高さ（２３０）を測定するためのセンサ（２２３）と、が設けられている。

タンク（２１２）上のさらなるセンサ（２２４）を用いて、コーティング媒体の移動体積と、タンク（２１２）内の移動体（２１１）の状態とが観測される。センサ（２２３、２２４）によって測定された値は、制御ユニット（２２５）に送られ、制御ユニットは、その一部として、アクチュエータ（２００）を、したがってピストン（２０１）を制御する。

一方で、多方弁（２１５）は、充填流方向（２１７）に第１の高さ（２３０）まで、コーティング装置（２２２）にコーティング媒体（２１３）を充填するように切り換え、他方で、基材（２２１）内の第２の高さ（２３２）に達した後、戻り流方向（２１８）で、排出ポンプ（２１９）と、コーティング媒体をさらに使用する準備のできた状態に保つ、余分なコーティング媒体（２１３）用の貯蔵タンクに通じる接続管（２２０）との接続に切り換える。このために必要とされるすべての制御コマンドは、同様に、中央制御ユニット（２２５）から出力されるのが好ましい。

図３Ａおよび図３Ｂは、本発明によるコーティング構造の内部を見ることができるように、中央部分に３つの平面に破断された部分を有する基材（３００）を斜視図で示している。

２つの部分長さ領域（３０３、３０５）にコーティングされた基材（３００）は、２つの端面（３０１）、円周面（３０２）、および長さ（Ｌ）を有し、２つの端面（３０１）間を多数のチャネル（３１０）が横断する。

第１のコーティング（３３０）は、チャネル（３１０）内の第１の部分長さ領域（３０３）に施され、さらなる部分長さ領域（３０５）には、第２のコーティング（３４０）が形成されている。

２つの部分長さ領域（３０３）、（３０５）間、または２つのコーティング（３３０）、（３４０）間には、図３Ｂのように、特に、縮尺を拡大して示すように、コーティングのない領域（３０４）がある。

１００アクチュエータ
１０１ピストン
１０２シリンダ
１０３液体
１０４接続部
１１０基材１２１内のチャネル
１１１移動体
１１２タンク
１１３コーティング媒体
１１４導管部
１１５多方弁
１１６導管部
１１７充填流方向
１１８コーティング媒体１１３を除去する戻り流方向
１１９排出ポンプ
１２０コーティング媒体用の貯蔵器に通じる接続管
１２１基材
１２２コーティング装置
１２３高さ１３０を検出するセンサ
１２４移動体１１１の位置を観測するセンサ
１２５制御ユニット
１３０コーティング装置１２２内の１１３の第１の高さ
１３２基材１２１内の１１３の第２の高さ
２００アクチュエータ
２０１ピストン
２０２シリンダ
２０３液体
２０４接続部
２１０基材２２１内のチャネル
２１１移動体
２１２タンク
２１３コーティング媒体
２１４導管部
２１５多方弁
２１６導管部
２１７充填方向
２１８２１３の抽出流方向
２１９排出および抽出ポンプ
２２０余分なコーティング媒体２１３用の貯蔵器に通じる接続管
２２１基材
２２２コーティング装置
２２３高さ２３０を検出するセンサ
２２４移動体の位置を観測するセンサ
２２５制御ユニット
２３０コーティング装置２２２内の第１の高さ
２３２基材２２１内の第２の高さ
３００基材
３０１端面
３０２円周面
３０３第１の部分長さ領域
３０４２つの部分長さ３０３、３０５間の間隔
３０５第２の部分長さ領域
３１０基材３００内のチャネル
３３０チャネル３１０内の第１のコーティング
３４０チャネル３１０内の第２のコーティング
Ｌ基材３００の全長

Claims

円筒状支持体であり、それぞれ、２つの端面（３０１）、円周面（３０２）、および軸方向長さＬを有し、第１の端面から第２の端面まで多数のチャネル（３１０）が横断する、特に自動車用の、排気ガス浄化触媒製造用基材を液体コーティング媒体でコーティングする方法であって、液体（１０２）を充填され、ピストン（１０１）を有するシリンダ（１０２）を有し、前記液体で充填されたシリンダ（１０２）はタンク（１１２）と連通し、タンクの内部では、移動体（１１１）が、前記ピストン（１０１）が移動するときに前記液体（１０３）によって比例して移動するように構成され、前記タンク（１１２）は前記基材用のコーティング装置（１２２）と連通し、前記移動体（１１１）は、前記液体コーティング媒体（１１３）に作用し、その結果として、前記コーティング装置（１２２）内の液体コーティング媒体（１１３）の高さに比例して変化し、
前記移動体（１１１）に収縮をもたらす前記ピストン（１０１）の移動は、前記ピストン（１０１）の速度がオーバーシュートしないように制御され、それによってウォッシュコート内の泡の出現を回避する、方法。
前記移動体に収縮をもたらす前記ピストン（１０１）の速度が、０．０１〜３ｍ／ｓである、請求項１に記載の方法。
前記液体コーティング媒体（１１３）の速度は、２〜２００ｍＰａ^＊ｓである、請求項２に記載の方法。
前記移動体（１１１）に収縮をもたらす前記ピストン（１０１）の速度は、前記ピストンが最初に加速され、そのバックストロークの端部まで減速されるように制御される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記ピストン（１０１）の速度を制御するのに使用されるセンサは、圧力センサ、光学センサ、伝導度センサ、および振動センサからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。