JP3942364B2

JP3942364B2 - 容器一体型触媒担体のスラリーコート方法

Info

Publication number: JP3942364B2
Application number: JP2001041817A
Authority: JP
Inventors: 裕直河合; 秀之五嶋
Original assignee: Cataler Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Cataler Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2021-02-19
Also published as: JP2002242668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒担体に容器が一体化された容器一体型触媒担体において、触媒担体にスラリーをコートするスラリーコート方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の内燃機関から排出される排気ガスは、炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物等の有害成分を含んでいる。このような有害成分を含む排気ガスが車両からそのまま大気中に放出されると、公害や環境の悪化が引き起こされる。そのため、排気ガスは車両に内蔵された排ガス浄化用触媒を用いて一定のレベルまで浄化された後、大気に排出されている。
【０００３】
一般的な排ガス浄化用触媒は、耐熱性材料から成る所定形状の触媒担体と、無機酸化物等より成り該触媒担体の表面に形成された耐熱性で多孔質の担持層と、該担持層に担持された触媒とから構成されている。排ガス浄化用触媒は、触媒担体の形状によりモノリス触媒、パイプ触媒及びペレット触媒等に分類されるが、このうちモノリス触媒が多用されている。モノリス触媒は、排ガスが通過するための軸方向に貫通した多数の通孔を有し（担持層は該通孔の内周面に担持される）、ウォームアップ性能に優れて圧力損失も小さく、エンジンに負荷をかけることなく排気ガスを浄化できるためである。
【０００４】
ところで、上記モノリス触媒の触媒担体は薄肉で強度がそれほど大きくないので、外力により破損することがある。こうした点を考慮して、触媒担体に容器を一体化した容器一体型触媒担体が開発、利用されている（例えば、特開２０００−７３７５１号参照）。容器一体型触媒担体では、通常、通孔を持つ触媒担体は筒形状で両端が開口した容器に収納され、リテーナ等により支持、固定されている。
【０００５】
上記容器一体型触媒担体を製造するために、触媒担体の表面に担持層を形成するための担持層形成用スラリー及び触媒を含む触媒含有スラリー（以下、本明細書では両方を含めて「スラリー」と呼ぶ）をコートする際、容器一体型触媒担体を保持部材により通孔が鉛直方向となるように保持する。その上で、従来の第１のスラリーコート方法では、容器の下端開口側に吸引装置を設け、保持された容器の上端開口から重力を利用してスラリーを投入して通孔をコートし、余剰のスラリーを該吸引装置の吸引力により下方に吸引、除去することにより通孔をコートする。
【０００６】
また、従来の第２のスラリーコート方法では、容器の上端開口側に加圧装置を設け、容器の上端開口から重力を利用してスラリーを投入して通孔をコートし、余剰のスラリーを該加圧装置の加圧力で下方に吹き払い除去することにより通孔をコートする。更に、従来の第３のスラリーコート方法では、容器一体型触媒担体を回転可能な回転部材に取り付け、容器の上端開口から重力を利用してスラリーを投入して通孔をコートし、余剰のスラリーを回転部材の回転に基づく遠心力により遠心方向に振り払う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の容器一体型触媒担体の触媒担体のスラリーコート方法には以下の課題があった。
【０００８】
第１に、スラリーが触媒担体と容器との間の環状の隙間に堆積する問題である。即ち、容器一体型触媒担体ではその構造上、触媒担体の外周面と容器の内周面との間には環状の隙間が存在する。この環状の隙間内にはリテナーの他、ワイヤメッシュ等が配置されるが、該環状の隙間の上方入口即ち触媒担体の上端の外周縁と容器の上端の内周縁との間には積極的なシール手段は設けられていないことが多い。そのため、投入されるスラリーが該上方入口から環状の隙間内に進入し、その内部で堆積することがある。堆積したスラリーは容器一体型触媒担体内を流通する排ガスの浄化に寄与しない。
【０００９】
第２に、スラリーがワイヤメッシュや容器の内周面へ付着する問題である。即ち、容器の下端開口側から吸引等されるスラリーは、吸引時等に上端開口側にあるワイヤメッシュや容器の内周面に付着することがある。そして、ワイヤメッシュ等への付着力がそれ程大きくないので、スラリーは車両の走行中にワイヤメッシュ等から剥離することがある。剥離したスラリーが触媒担体上の担持層の気孔内に進入すると目詰まりが発生し、触媒による排ガス浄化能力を低下させる。
【００１０】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、容器一体型触媒担体において、スラリーが触媒担体と容器との間の環状の隙間に堆積することが防止でき、しかもスラリーがワイヤメッシュや容器の内周面へ付着することが防止できる、容器一体型触媒担体のスラリーコート方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、上記従来の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法においてスラリーの環状の隙間への堆積やワイヤメッシュ等への付着が生ずるのは、スラリーを容器の上方開口から投入していることに起因することに着目し、スラリーを容器の下端開口から押し上げることを思い付いて本発明を完成した。
【００１２】
即ち、本発明は、筒状の金属製容器と、容器内に同軸的に配置され軸方向に貫通する多数の通孔を持つ触媒担体と、容器の内周面と触媒担体の外周面との間に介在して触媒担体を容器内に保持する保持部材とから成る容器一体型触媒担体にスラリーをコートする方法であって、
該容器一体型触媒担体の該容器はその下端開口が該触媒担体外径より大きい大径部を有するものとし、；上端において開口したスラリー通路を持つ筒状でシール性のある弾性変形可能な材質で造られた座部と該座部の該スラリー通路にスラリーを押し上げかつ該スラリー通路よりスラリーを回収するスラリー押上・回収手段とを持つスラリー供給装置の該座部を該容器一体型触媒担体の該容器の該大径部の下端開口より挿入して該触媒担体の下端面側の外周縁部に当接させるとともに、該容器一体型触媒担体の該容器の上端開口を液面センサーとスラリーを吹き払うための気体を導入する気体導入孔とを持つ蓋部材で覆う当接・覆蓋工程と；スラリー供給装置のスラリー押上・回収手段を押上駆動してスラリーを座部のスラリー通路より押し上げ、触媒担体の下端面側から通孔に押し上げる押上工程と；蓋部材の液面センサーからの所定信号によりスラリー押上・回収手段の押上駆動を停止し、その後回収駆動する押上停止・回復工程と；蓋部材の該気体導入孔から気体を導入し該通孔に残るスラリーの一部を吹き払う吹払工程と；スラリーがコートされた容器一体型触媒担体を該スラリー供給装置から回収する回収工程と；から成ることを特徴とする。
【００１３】
該容器一体型触媒担体の該容器はその下端開口が該触媒担体外径より大きい大径部を有するものとし、
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について説明する。
＜容器一体型触媒担体＞
容器一体型触媒担体を構成する筒状の容器は、耐熱鋼等の金属から成り、両端が開口すると共にその下端開口が触媒担体外径より大きい大径部を有する。容器の横断面形状は円形状や楕円形状等とすることができ、横断面形状は全長に亘って同じ形状とすることができる。
【００１４】
触媒担体は、ステンレス等のメタルやコーディエライト等のセラミックから成って両端は開口しており、多数の通孔は該両端において開口している。触媒担体の横断面形状は容器の横断面形状と相似でこれよりも小径にできる。この種の触媒担体としては、モノリス触媒の触媒担体や、パイプ触媒の触媒担体がある。
【００１５】
なお、前述したように、本明細書において「スラリー」とは担持層形成スラリー及び触媒含有スラリーを含む。従って、本発明は触媒担体に担持層形成スラリーをコートする場合も、既に形成された担持層の上に触媒含有スラリーをコートする場合にも適用できる。尚、担持層形成スラリーは、活性アルミナ、シリカ、チタニア及びジルコニア等の無機酸化物と、バインダと、水とから成り、触媒担体の表面にコートされて担持層を形成する。また、保持部材は、触媒担体の軸方向において端部に介在させても中央部に介在させても良い。好ましくは、保持部材の下端は触媒担体下端面よりも上にあり、触媒担体の外周面と容器の大径部の内周面との間には、触媒担体の全長に亘って環状の隙間が形成されるようにする。
＜当接・覆蓋工程＞
当接・覆蓋工程の当接工程では、触媒担体の下端面の外周縁部をスラリー供給装置の筒状の座部に当接させる。この当接により、座部の上端面と触媒担体の下端面との間がシールされ、スラリーが触媒担体と容器との間の環状の隙間に進入することが防止される。具体的には、スラリー供給装置の座部を容器一体型触媒担体の容器の大径部の下端開口より挿入して触媒担体の下端面側の外周縁部に座部を当接させる。
【００１６】
座部の上端面は環状の平坦面で構成することもできるが、上端面に形成した環状の押圧部の内周側に形成され、上端に向かって内径が増大するテーパ面を含むことが望ましい。このテーパ面により座部の上端部の変形能が増し触媒担体に当接したとき下端縁部が破損し難くなるとともに、座部と触媒担体とが密着してスラリーの環状の隙間内への進入がより確実に防止される。保持部材の下端が触媒担体下端面よりも上にあり、触媒担体の外周面と容器の大径部の内周面との間に、触媒担体の全長に亘って環状の隙間が形成されている場合には、座部の上端面のテーパ面の外縁部分が保持部材に当接しない。このため座部の上端面と触媒担体との当接がより確実となる。
【００１７】
座部のスラリー通路の開口は触媒担体の下端面と形状及び面積がほぼ等しくなっていることが望ましい。この開口により、必要量のスラリーを短時間にかつ通孔の隅々まで押し上げることができる。
【００１８】
スラリー供給装置のスラリー押上・回収手段は、スラリー押上管路とスラリー回収管路とを持つことができる。スラリー押上管路は少なくともスラリータンクから座部のスラリー通路まで延び、かつポンプ又はスラリー供給タンクが配置されている。スラリー回収管路は該押上管路上の座部に近い部分から分岐してスラリータンクまで延びる。
【００１９】
一方、当接・覆蓋工程の覆蓋工程では、容器一体型触媒担体の上端開口を蓋部材で覆う。通常容器の上端の方が触媒担体の上端よりも高いので、蓋部材は容器の上端開口を覆うことになる。蓋部材は平板状でも良いし、少なくとも天井部と円筒部（両者併せて基部）とを持つ逆容器状でも良い。平板状の蓋部材の外周縁形状や、逆容器状の蓋部材の天井部の外周縁形状及び筒状壁部の内周面形状は、容器の上端開口の形状に対応して、円形状や楕円形状とすることができる。逆容器状の蓋部材は容器の上端部に被せることができ、円筒部から延び容器の上端開口に当接可能なフランジ部を持てば、スラリーの吹払時におけるスラリーの飛散や漏れを防止する上で更に好都合である。
【００２０】
蓋部材は、スラリーの液面の高さを検知する液面センサーを持つ。第１タイプの液面センサーは、スラリーの液面の上方に座部から所定高さで配置され、液面に向かって下方に発射された後液面で反射した音や光を検知する。音等を発してから反射音等を受けるまでの時間を測定することにより、蓋部材から液面までの距離即ち触媒担体の下端面から液面までの高さを検知することができる。第１タイプの液面センサーとして、例えば超音波センサーがある。
【００２１】
これに対して、第２タイプの液面センサーはスラリーに電気的導通性があることを利用する。即ち、容器内の所定の液面高さに相当する位置に予め配置した電極部が、押上げに伴い液面が上昇するスラリーにより導通されることを利用して、液面の高さを検知する。第１タイプの液面センサーと第２タイプの液面センサーとは何れか一方のみを配置することも、両方を配置することもできる。
【００２２】
蓋部材はまた、スラリー吹払用気体（エアー）の気体導入孔を持つ。気体導入孔は蓋部材に直接形成することもできるし、蓋部材に取り付けた気体導入管の中空部により形成することもできる。
【００２３】
なお、当接・覆蓋工程は触媒担体にスラリーへのコートの準備段階に相当するものであり、当接工程と覆蓋工程とが必ずしも同時に行われる必要はない。
＜押上工程＞
押上工程では、スラリー押上・回収手段を押上駆動してスラリーを座部のスラリー通路より押し上げる。そのためには、上記押上管路とポンプとを利用する方法又はスラリーを圧縮空気で押し出す方法を利用することができる。上述したように、座部のスラリー通路と触媒担体の通孔との間は密封されているので、座部のスラリー通路に押し上げられるスラリーは漏れることなく下端面側から通孔に押し上げられる。なお、押上工程は当接・覆蓋工程の後に実行することが望ましい。
＜押上停止・回復工程＞
押上停止・回復工程の押上停止工程では、液面センサーからの所定信号によりスラリー押上・回収手段の押上駆動を停止する。所定信号は、上昇するスラリーの液面が所定高さに達したとき上記液面センサー等から発せられる。尚、スラリーの押上駆動を停止するとは、座部のスラリー通路にスラリーが押し上げられない状態にすることであり、必ずしも押上通路内のスラリーの流れを停止させることのみを意味しない。
【００２４】
押上停止・回収工程の回収工程では、スラリー押上・回収手段を回収駆動する。ここで、スラリーの回収駆動とは、触媒担体の通孔内のスラリーが下方に回収され得る状態にすることであり、例えばスラリーの流れ方向を上記押上管路から分岐してスラリータンクに延びる回収管路に切り換えることにより達成される。流れ方向の切換えには、例えば上記分岐点に三方弁を設けることができる。なお、押上停止・回収工程は押上工程の後に実行することが望ましい。
＜吹払工程＞
吹払工程では、気体導入孔から導入した気体により通孔に残るスラリーの一部を吹き払う。気体は上記蓋部材に形成した気体導入孔又は蓋部材に取り付けた気体導入管からスラリーの液面に噴射され、スラリーを下方に吹き払う。その際、上述したように蓋部材は容器の上端開口に密着しており、蓋部材と容器との間からスラリーが漏れることはない。また、気体の風量や強さを調整することによりスラリーの吹払量即ちコートの膜厚を調整することができる。例えば、コートの膜厚が厚すぎる場合は風量を多くして吹払量を増やし、反対にコートの膜厚が薄すぎる場合は風量を少なくして吹払量を減らせば良い。なお、吹払工程は押上停止・回収工程の後に実行することが望ましい。
＜回収工程＞
回収（取外）工程では、スラリーコート済みの容器一体型触媒担体をスラリー供給装置から取り外し、その後スラリーを乾燥、焼成等する。なお、回収工程は吹払工程の後に実行することが望ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
（容器一体型触媒担体）
図１に示す容器一体型触媒担体１０は、モノリス触媒担体１１と、該モノリス触媒担体１１に一体的に取り付けられた容器１４と、触媒担体１１を容器１４内で保持するリテナー２１等から成る。
【００２６】
モノリス触媒担体１１はセラミックから製造され、全体として円筒形状で上端及び下端が開口し、外周部１２ｃは全長に亘って円形状とされている。モノリス触媒担体１１は所定長さを持ち、上端面１２ａ及び下端面１２ｂが平坦面とされ、内部には全長に亘って軸方向に延びる複数の通孔（不図示）が形成されている。なお、ここでは、触媒担体の通孔の表面に既に担持層が担持されている。
【００２７】
一方、容器１４はステンレス鋼から製造され、全体として円筒形状で、下端側から順に大径部１６、湾曲部１７及び小径部１８から成る。大径部１８の直径は触媒担体１１よりも大きく長さは触媒担体１１よりも長く、下端面１６ｂは開口している。小径部１８は大径部１６よりも小さい直径を持ち上端面１８ａは開口している。
【００２８】
その結果、触媒担体１１の外周面１２ｃと容器１４の大径部１６の内周面１６ａとの間には、触媒担体１１の全長に亘って環状の隙間１９が形成されている。触媒担体１１はリテナー（保持部材）２１により容器１４内にこれと同軸的に保持されている。リテナー２１は全体として円筒状で、その外周面を大径部１６の内周面に固着され、内周面で触媒担体１１の中央部全体を支持している。上記隙間１９内にはまた、ワイヤメッシュ２２が触媒担体１１の上端部と湾曲部１７との間に配置されている。
（触媒担体へのスラリーコート装置）
次に、上記容器一体型触媒担体１０の触媒担体１１にスラリーをコートするスラリーコート装置２５について、図２及び図３を用いて説明する。
【００２９】
図２に示すように、スラリーコート装置２５はスラリーＳを収容したスラリータンク２６と、上記容器一体型触媒担体１０を鉛直状態に保持する下座４０及び上座４５と、スラリータンク２６から下座４０等まで延びるスラリー供給管路３０と、触媒担体１１内のスラリーＳの液面高さを検知するセンサー５３及び５６と、触媒担体１１上の余剰のスラリーを吹き払う吹払ノズル５０（図３参照）とを含む。
【００３０】
スラリータンク２６には白金等の触媒を含むスラリーＳが収納され、撹拌器２７により撹拌されるようになっている。スラリー供給管路３０は、スラリータンク２６の底部から合流部３５まで延びその途中にポンプ３２が設けられた循環管路３１と、合流部３５からスラリータンク２６の上方開口まで延びる排出管路３３と、合流部３５から下座４０のスラリー通路４１ａまで延びる充填管路３４とから成る。合流点３５に配置された三方向切換弁３６は、スラリーＳを循環管路３１及び充填管路３４を通して下座４０から触媒担体１１に充填する充填状態、又は循環管路３１及び排出管路３３を通してスラリータンク２６に排出する（戻す）排出位置に切換え可能である。三方向切換弁３６は制御手段（不図示）により作動を制御されるようになっている。スラリータンク２６、スラリー供給管路３０、ポンプ３１及び三方向切換弁３６によりスラリー押上・回収手段３８が構成される。
【００３１】
以下、下座（座部）４０及び上座（蓋部材）４５及び超音波センサー５３及び電極（通電）式センサー５６等について図３に基づき説明する。下座４０は、弾性変形可能でシール性のあるウレタンゴム、シリコンゴム又はネオプレンゴム等から製造され、円筒形状の本体部４１を含み、本体部４１の中空孔がスラリー通路４１ａとなっている。本体部４１の内径は触媒担体１１の内径よりも小さく、外径は容器１４の大径部１６の外径よりも大きい。本体部４１の上端面には内周寄りに上方に突出した環形状の押圧部４２が形成され、その内径は本体部４１の内径に等しく、その外径は触媒担体１１の外径よりも大きくかつ大径部１６の内径よりも小さく選定されている。押圧部４２の上端部には上端に進むにつれて内径が増大するテーパ面４２ａが形成され、触媒担体１１の下端面１２ｂの外周縁部１２ｄに当接係合可能となっている。上記スラリー押上・回収手段３８と下座４０とによりスラリー供給装置３９が構成される。
【００３２】
下座４０の上方に配置された上座４５はシール性のあるウレタンゴム、シリコンゴム又はネオプレンゴム等から製造され、天井部４６と、その外周縁から下方に延びる円筒部４７と、その下端から半径方向外向きに延びるフランジ部４８とから成る。天井部４６は容器１４の小径部１８とほぼ等しい外径を持ち、後述する吹払ノズル５０の取付孔４６ａが形成されている。円筒部４７の内径は小径部１８の外径よりも小さくされ、高さは吹払ノズル５０や超音波センサー５３及び電極センサー５６の配置空間を形成するのに十分な程度である。フランジ部４８はその下端面に、半径方向外方に進むにつれて厚さが増大し、容器１４の小径部１８の上端面１８ａに当接可能なテーパ面４８ａを持つ。上座４５の昇降は前記制御手段に入力されるようになっている。
【００３３】
上座４５の天井部４６の中心部には吹払ノズル５０が取り付けられ、中心から外れた部分には超音波センサー５３及び電極式センサー５６が取り付けられている。吹払ノズル６０は上記取付孔４６ａに挿入され、その下端５０ａは触媒担体の１１の上端面１２ａの上方に位置している。エアー源（不図示）から延び、前記制御手段により作動を制御される空気弁５２（図２参照）がその途中に配置されたエアー供給管路５１が吹払ノズル５０の上端に接続されている。吹払ノズル５０は、触媒担体１１の通孔へのスラリーＳの押上げ終了後、その下端５０ａから下向きにエアーを噴出し、通孔に付着した余剰のスラリーを吹き払うものである。
【００３４】
超音波センサー５３はその送波部から超音波を下方に発信し、触媒担体１１内のスラリーＳの液面で反射した反射波を受波部で受信するすることにより、スラリーの液面の高さを検知することができる。また、電極式センサー５６は、触媒担体１１の上端部即ちスラリーの液面近くに配置された一方の電極部と、触媒担体１１の下端部に配置された他方の電極部（不図示）とを含み、スラリーにより電気的に導通されることにより、液面高さを検知することができる。超音波センサー５３及び電極センサー５６は前記制御手段に接続されている。
（触媒担体へのスラリーコート方法）
次に、上記スラリーコート装置２５を用いて容器一体型触媒担体１０の触媒担体１１にスラリーＳをコートするスラリーコート方法について、図２，図３及び図４をもとに説明する。
【００３５】
スラリーコート方法は、▲１▼触媒担体１１の下端面１２ｂを下座４０の押圧部４２に当接させるとともに、容器１４の上端開口を上座４５で覆う当接・覆蓋工程（図４のステップＳ１ａ，１ｂ参照）と、▲２▼スラリー押上・回収手段３８を駆動してスラリーＳを下座４０のスラリー通路４１ａより押し上る押上工程（図４のステップＳ２参照）と、▲３▼上座４５の超音波センサー５３及び電極式センサー５６からの所定信号によりスラリー押上・回収手段３９による押上げを停止し、その後回収する押上停止・回収工程（図４のステップＳ３ａ、３ｂ参照）と、▲４▼上座４５の吹払ノズル５０からエアーを導入し通孔のスラリーを吹き払う吹払工程（図４のステップＳ４参照）と、▲５▼スラリーがコートされた容器一体型触媒担体１０をスラリー供給装置３９から取り外す取外工程（図４のステップＳ５参照）と、から成る。以下、各工程につき順次説明する。
【００３６】
図１に示す容器一体型触媒担体１０をその触媒担体１１の通孔が鉛直方向となるように下座４０及び上座４５により保持する。そのためには、上座４５を上方に後退させて、下座４０の上方に容器一体型触媒担体１０をセットするためのスベースを確保する。この状態で下座４０の押圧部４２の上に容器一体型触媒担体１０を裁置すると、触媒担体１０と大径部１６との間の環状の隙間１９に押圧部４２が進入し、触媒担体１１の下端面１２ｂの外周縁部１２ｄが押圧部４２のテーパ面４２ａに当接する。以上が当接工程（図４のステップＳ１ａ参照）である。
【００３７】
その後、吹払ノズル５０、超音波センサー５３及び電極センサー５６が取り付けられた上座４５を下降させると、吹払ノズル５０の下端５０ａが触媒担体１１の上端面１２ａの上方に位置し、電極センサー５６の下端が上端面１２ａと同じ高さにセットされる。そして、上座４５に容器一体型触媒担体１０に向かう下向きの力を加えると、容器一体型触媒担体１０は上座４５及び下座４０により上下から加圧されることになる。その結果、下座４０の押圧部４２は下端面１２ｂの外周縁部１２ｄから加わる力により半径方向外向きに変形し、外周縁部１２ｄの変形、破損が防止されるとともに、下座４０と触媒担体１１との間が密封される。上記押圧部４２の変形と同時に、上座４５のフランジ部４８は容器１４の小径部１８の上端面１８ａから加わる力により半径方向外向きに変形し、小径部１８と上座４５との間が密封される。以上が覆蓋工程である（図４のステップＳ１ｂ参照）。
【００３８】
上座４５が下降すると、制御手段（不図示）により三方向切換弁３６が排出管路３３側からを充填管路３４側に切り換わり、ポンプ３２がスラリータンク２６内のスラリーＳを循環管路３１及び充填管路３３を通して下座４０のスラリー通路４１ａに押し上げる。このスラリーは下端面１２ｂ側から触媒担体１１の通孔内に押し上げられる。ここで、下座４０のスラリー通路４１ａの開口面積は触媒担体１１の下端面１２ｂの面積とほぼ同じにされているので、スラリーは各通孔の隅々まで行き渡り、担持層の気孔内に進入する。また、押圧部４２のテーパ面４２ａと下端縁部１２ｄとが当接により密封されているので、押し上げられるスラリーが下座４０と触媒担体１１との間から漏れることが防止される。以上が押上工程である（図４のステップＳ２参照）
スラリーＳは触媒担体１１の通孔内に押し上げられるにつれて、その液面が次第に上昇する。液面が触媒担体１１の上端面１２ａと同じ高さまで上昇したとき、超音波センサー５３及び電極センサー５６が作動してその旨を制御手段に出力する。ここで、超音波センサ５３は触媒担体１１内のスラリーの液面の複数箇所において液面高さを検知するので、たとえ液面に凹凸があっても検知誤差がない。加えて、制御手段は超音波センサー５３及び電極センサー５６の双方が作動したとき液面が所定高さに達したと判断しているので、液面の高さがより正確に検知される。超音波センサー５３及び電極式センサー５６が液面を検知すると、制御手段５０により三方向切換弁３６が排出管路３３側に切り換わり、スラリーの押上げが停止する。これにより、触媒担体１１と容器１４との間へのスラリーの流入が防止される。以上が押上停止工程である（図４のステップ３ａ参照）。
【００３９】
その結果、触媒担体１１の通孔内のスラリーはその自重により下座４０のスラリー通路４１ａから充填管路３４に下がり、触媒担体１１から回収される。以上が回収工程である（図４のステップ３ｂ参照）
次に、制御手段により空気弁５２が開放され、供給管路５１を通して送られる圧縮空気が吹払ノズル５０の下端５０ａから噴射され、触媒担体１１の通孔内に残っているスラリーの一部及び触媒担体１１から充填管路３４内に下がったスラリーを下方に吹き払う。このとき、触媒担体１１の上端面１２ａは容器１４の小径部１８の上端面１８ａよりも低くなっており、しかも小径部１８の上端面１８ａとフランジ部４８のテーパ面４８ａとの間は密封されている。従って、スラリーは、上座４５内に飛散して天井部４６や円筒部４７に付着したり容器１４と上座４５との間から漏れることなく、通孔から効果的に吹き払われる。吹き払われたスラリーは排出管路３３からスラリータンク２６に回収される。尚、空気弁５２は所定時間経過後制御手段により閉鎖される。以上が吹払工程である（図４のステップＳ４参照）
触媒担体１１のスラリーが吹き払われた容器一体型触媒担体１０は、上座４５を後退させた後、下座４０から取り外される。以上が取外工程である（図４のステップＳ５参照）その後、スラリーを乾燥、焼成することにより、スラリーが所定のコート幅でコートされた最終製品が完成する。
（実施例の効果）
本実施例では、当接・覆蓋工程Ｓ１ａ，１ｂにおいて、容器１４の小径部１８の上端面１８ａが容器状の上座４５により確実に覆われ、触媒担体１１の下端面１２ｂの外周縁部１２ｄの変形が防止される。また、押上工程Ｓ２では、押し上げられるスラリーは下座４０と触媒担体１１との間から漏れることなく、広い開口面積を持つスラリー通路４１ａから触媒担体１１の全通孔に確実に供給される。
【００４０】
押上停止・回収工程Ｓ３ａ，３ｂでは、超音波センサー５３及び電極式センサー５６により液面の高さが正確に検知されるとともに、同じ循環管路３１及びモータ３２等をスラリーの押上げにも回収にも使用できるので、押上げ及び回収のための構造が簡単になる。また、吹払工程Ｓ４では、触媒担体１１の通孔上に残ったスラリー及び充填管路３４内のスラリーが、スラリーのコート位置と同じ位置において、容器１４と上座４５との間から漏れることなく効果的に吹き払われて、循環するスラリーと合流する。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法によれば、スラリーをスラリー供給装置により座部のスラリー通路を通して触媒担体の下端面側から通孔に押し上げ、その際筒状の座部の上端面と触媒担体の下端面の外周縁部との間は密封されている。従って、スラリーが触媒担体と容器との間の環状の隙間に進入して隙間内に堆積すること、及び座部と触媒担体との間から漏れて周辺に飛散することが防止される。
【００４２】
また、触媒担体の蓋部材に取り付けた液面センサによりスラリーの液面を検知し、所定の高さになったときスラリーの押上げを停止できるので、スラリーが触媒担体と容器との間の環状の隙間に進入することが防止できる。
【００４３】
更に、スラリーのコート終了後、容器の上端開口を覆う蓋部材に設けた気体導入孔から導入する気体によりスラリーを吹き払うとき、容器と蓋部材との間は密封されている。従って、通孔上のスラリーは確実に下方に吹き払われ、容器と蓋部材との間から漏れることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスラリーコート方法によりスラリーをコートされる容器一体型触媒担体の一例を示す縦断面図である。
【図２】上記容器一体型触媒担体の触媒担体にスラリーをコートするスラリーコート装置の一実施例を示す全体系統図である。
【図３】図２における要部拡大図である。
【図４】本発明による触媒担体のスラリーコート方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０：容器一体型触媒担体１１：触媒担体
１２ｂ：下端面１２ｄ：外周縁部
２１：保持部材
１４：容器１８ａ：テーパ面
２５：触媒担体のスラリーコート装置
２６：スラリータンク３６：三方向切換弁
３８：スラリー押上・回収部３９：スラリー供給装置
４０：下座４２ａ：テーパ面
４５：上座
４６：天井部４７：円筒部
４８：フランジ部
５０：吹払ノズル５２：空気弁
５３：超音波センサー５６：電極式センサー

Claims

筒状の金属製容器と、該容器内に同軸的に配置され軸方向に貫通する多数の通孔を持つ触媒担体と、該容器の内周面と該触媒担体の外周面との間に介在して該触媒担体を該容器内に保持する保持部材とから成る容器一体型触媒担体にスラリーをコートする方法であって、
該容器一体型触媒担体の該容器はその下端開口が該触媒担体外径より大きい大径部を有するものとし、
上端において開口したスラリー通路を持つ筒状でシール性のある弾性変形可能な材質で造られた座部と該座部の該スラリー通路にスラリーを押し上げかつ該スラリー通路よりスラリーを回収するスラリー押上・回収手段とを持つスラリー供給装置の該座部を該容器一体型触媒担体の該容器の該大径部の下端開口より挿入して該触媒担体の下端面側の外周縁部に当接させるとともに、該容器一体型触媒担体の該容器の上端開口を液面センサーとスラリーを吹き払うための気体を導入する気体導入孔とを持つ蓋部材で覆う当接・覆蓋工程と、
該スラリー供給装置の該スラリー押上・回収手段を押上駆動してスラリーを該座部の該スラリー通路より押し上げ、該触媒担体の下端面側から該通孔に押し上げる押上工程と、
該蓋部材の該液面センサーからの所定信号により該スラリー押上・回収手段の押上駆動を停止し、その後回収駆動する押上停止・回収工程と、
該蓋部材の該気体導入孔から気体を導入し該通孔に残るスラリーの一部を吹き払う吹払工程と、
スラリーがコートされた該容器一体型触媒担体を該スラリー供給装置から回収する回収工程と、
から成ることを特徴とする容器一体型触媒担体のスラリーコート方法。
前記触媒担体を前記容器内に保持する保持部材下端は該触媒担体下端面よりも上にあり、該触媒担体の外周面と該容器の該大径部の内周面との間には、該触媒担体の全長に亘って環状の隙間が形成され、
前記座部は、該座部の上端部に形成され上端に進むにつれて内径が増大し、前記容器一体型触媒担体の前記外周縁部が当接するテーパ面を持つ請求項１記載の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法。
前記座部の前記スラリー通路は、前記触媒担体の下端面の面積とほぼ同じ開口面積を持つ請求項２記載の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法。
前記液面センサーは、スラリーの液面に超音波を送る送波器と液面で反射された超音波を受ける受波器とを持つ超音波センサー及び／又はスラリーの液面の近傍に配置された電極部を持つ電極式センサーである請求項２記載の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法。
前記蓋部材は、前記液面センサー及び前記気体導入孔を持つ基部と、該基部から放射状に延び前記容器一体型触媒担体の該容器の上端開口縁に当接するフランジ部とから成る請求項２記載の容器一体型触媒担体のスラリーコート方法。