JP4900037B2

JP4900037B2 - 排気ガス浄化用触媒の製造装置および製造方法

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Publication number: JP4900037B2
Application number: JP2007135942A
Authority: JP
Inventors: 良昭直井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: JP2008289964A

Description

本発明は、排気ガス浄化用触媒の製造装置および製造方法に関し、より詳しくは、軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体の当該通路に触媒成分を含有するスラリを充填し、余剰のスラリを吸引除去して前記モノリス担体の通路の内表面上に触媒担持層をコーティングする排気ガス浄化用触媒の製造装置および製造方法に関する。

自動車等の排気ガス中の有害な成分を無害な成分に変換するため、排気ガス浄化用触媒が使用されている。

このような排気ガス浄化用触媒は、一般に、軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体の当該通路の内表面上に触媒担持層をコーティングすることにより製造される。モノリス担体に触媒担持層をコーティングする場合、モノリス担体の通路に触媒成分を含有するスラリが充填された後に、例えば余剰のスラリが吸引除去される（特許文献１参照）。

余剰のスラリの吸引は、余剰のスラリを回収するための回収槽に接続されたブロアを作動させることにより一定時間連続的に行われる。吸引の際、回収槽内にてスラリと空気とが分離され、分離された余剰のスラリは回収される。そして、回収されたスラリは、再度コーティングに利用される。
特開２００３−３０５３７２号公報

しかしながら、上記従来の技術にあっては、モノリス担体から吸引除去された余剰のスラリは、ブロアの吸引方向に沿う、すなわち回収槽のブロアとの接続口に向かう空気の流れに乗って飛散する。このとき、スラリは、液滴となって回収槽内の壁面の広範囲に付着するため表面積が大きくなって、乾燥、固形化し易くなる。スラリを再利用するには液体で回収する必要があるため、このように固形化したスラリは材料ロスとなってしまう。しかも、スラリは一般に高価であるため、材料ロスは大きな問題である。

また、上記従来の技術では、液滴となり飛散したスラリの一部が吸引用のブロアに吸い込まれて、ブロア保護用のフィルタを目詰まりさせてしまうといった問題もある。この場合、ブロアの吸引力（流速）が低下し、余剰のスラリをモノリス担体から除去しきれず、製品不良に繋がる虞がある。一方、スラリがブロアに吸い込まれないようにするためには、数枚の板で回収槽内の部屋を仕切る必要があるが、回収槽自体を大きしなければならないという別の問題が発生する。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、モノリス担体から吸引される余剰のスラリの飛散を防止することにより、スラリの液体での回収率を向上させるとともに、スラリの吸引装置への吸い込みを防止することができる、排気ガス浄化用触媒の製造装置および製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一側面は、軸方向に伸延する複数の通路を有するモ
ノリス担体の当該通路に触媒成分を含有するスラリを充填し、余剰のスラリを吸引除去し
て前記モノリス担体の通路の内表面上に触媒担持層をコーティングする排気ガス浄化用触
媒の製造装置であって、吸引装置に接続可能な開口部が形成された前記余剰のスラリを回
収するための回収槽と、前記モノリス担体からの前記余剰のスラリを前記回収槽内に導く
ための導管と、前記回収槽内にて前記導管と同軸上に配置され前記導管の外径よりも大きい内径を有する管状体とを有し、前記管状体は、前記導管の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように配置され、前記開口部は前記回収槽の上方であって、吸引力を作用させる位置に設けられ、前記導管の下端面から前記管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、前記導管の下端面よりも２０ｍｍ下方の鉛直方向位置と前記導管の下端面よりも２０ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であり、かつ前記導管の管路断面積に対する前記管状体の管路断面積比範囲が１２．２５未満であることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明の一側面は、軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体の当該通路の内表面上に触媒担持層をコーティングする排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、前記モノリス担体の通路に触媒成分を含有するスラリを充填する段階と、余剰のスラリを回収するための回収槽に接続された吸引装置を作動させることにより、前記モノリス担体からの余剰のスラリを前記回収槽内に導くための導管と、前記回収槽内にて前記導管と同軸上に配置され前記導管の外径よりも大きい内径を有する管状体とを介して、前記モノリス担体からの余剰のスラリを吸引除去する段階とを有し、前記管状体は、前記導管の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように配置され、前記吸引装置に接続可能な開口部が前記回収槽の上方であって、吸引力を作用させる位置に設けられ、前記導管の下端面から前記管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、前記導管の下端面よりも２０ｍｍ下方の鉛直方向位置と前記導管の下端面よりも２０ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であり、かつ前記導管の管路断面積に対する前記管状体の管路断面積比範囲が１２．２５未満であることを特徴とする。

本発明によれば、モノリス担体からの余剰のスラリを回収槽内に導くための導管の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように管状体を設置し、開口部が回収槽の上方であって、吸引力を作用させる位置に設けられ、導管の下端面から管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、導管の下端面よりも２０ｍｍ下方の鉛直方向位置と導管の下端面よりも２０ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であり、かつ導管の管路断面積に対する管状体の管路断面積比範囲が１２．２５未満となるように構成しているので、吸引された余剰のスラリは、吸引装置の吸引力を直接受けずに落下することが可能となる。ここで、管状体は、吸引装置の吸引力を直接受ける抵抗体として働く。つまり、吸引力を分散させる効果があり、これによりスラリは下方に落ち易くなる。また、吸引された余剰のスラリが管状体の内壁面に当たって落下するものもある。したがって、高価な余剰のスラリを液体としてより多く回収可能となり、回収ロスを低減することができる。

また、吸引された余剰のスラリは、吸引装置の吸引力を直接受けないため、吸引装置の方に吸い込まれにくくなり、吸引装置保護用のフィルタの目詰まりを防止できる。これにより、吸引装置の吸引力（流速）の低下を防止することができ、製品の不良率の低減、品質の安定化が図られる。

さらに、スラリの吸引装置の方への吸い込みを防止する目的で数枚の板で回収槽内の部屋を仕切る必要が無くなり、回収槽自体をコンパクトにすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる排気ガス浄化用触媒の製造装置の全体構成を概略で示す。図１に示される排気ガス浄化用触媒の製造装置１は、軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体２の当該通路に触媒成分を含有するスラリを充填し、余剰のスラリを吸引除去してモノリス担体２の通路の内表面上に触媒担持層をコーティングするものである。

排気ガス浄化用触媒の製造装置１は、スラリをモノリス担体２に充填するための充填ステージ３と、モノリス担体２から余剰のスラリを吸引するための吸引ステージ４とを有している。モノリス担体２は、搬送装置５により、充填ステージ３や吸引ステージ４に移動搬送させられる。搬送装置５は、モノリス担体２を保持するとともに上下反転可能なチャック機構６を備えている。

モノリス担体２は、充填ステージ３において、上部シール部７と下部シール部８との間に挟まれて外界からシールされる。充填ステージ３の下方には、充填用のスラリを収容するためのスラリタンク９が設置されており、攪拌機１１によりスラリタンク９内のスラリが攪拌され得る。このスラリタンク９には、充填用のスラリがポンプ１０の作動によって供給されるとともに、純水の供給も行われる。充填ステージ３にモノリス担体２がセットされた状態で圧縮エアが真空レギュレータ１２を介して供給されると、上部シール部７の上部に負圧が形成される結果、スラリタンク９からスラリが吸い上げられてスラリの液面が上昇する。これにより、スラリがモノリス担体２に充填される。

スラリが充填されたモノリス担体２は、吸引ステージ４に搬送させられて、下部シール部１３により下端面が外界からシールされる。吸引ステージ４の下方には、余剰のスラリを回収するための回収槽１４が設置されている。吸引ステージ４にスラリが充填されたモノリス担体２がセットされた状態でブロア１５が作動されると、余剰のスラリに対する吸引力が働く。吸引の際、回収槽１４内にてスラリと空気とが分離され、空気はフィルタ２２を通過して排出される。一方、余剰のスラリは、ポンプ２３の作動によってスラリタンク９に戻される。

モノリス担体２は、モノリスタイプのセラミックス製若しくは金属箔製の各種形状を有する触媒担体である。例えば、セラミックス製のモノリス担体２としては、コージェライト、ムライト、α−アルミナ、ジルコニア、チタニア、リン酸チタン、アルミニウムチタネート、ベタライト、スポジュメン、アルミノシリケート、マグネシウムシリケート等の材料からなり、円形、楕円形などの断面形状を有するハニカム担体が挙げられる。ガスの通路（セル）の断面形状は、六角形、四角形、三角形、コルゲーション形のいずれでもよく、任意である。セル密度としては、１平方インチ当たり１００〜１５００セルが例示される。

スラリに含まれる触媒成分としては、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属、ランタン、セリウム等の希土類元素（酸化物）、バリウム等のアルカリ土類金属（酸化物）、鉄、コバルト、ニッケル、チタン、イットリウム等の金属（酸化物）、耐火性無機酸化物、などの通常排気ガス浄化用触媒を構成する成分が挙げられる。ここで、耐火性無機酸化物としては、α−アルミナ、若しくはγ、δ、η、θなどの活性アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ、またはこれらの複合酸化物、例えばアルミナ−チタニア、アルミナ−ジルコニア、チタニア−ジルコニアなどが挙げられ、平均一次粒径としては、１０〜１５０μｍ、好ましくは３０〜８０μｍが例示される。

スラリの粘度としては、１〜１００，０００ｃｐｓ、好ましくは５〜１０，０００ｃｐｓ、より好ましくは１０〜１，０００ｃｐｓが例示される。また、スラリの固形分濃度としては、１〜８０ｗｔ％、好ましくは３〜７０ｗｔ％、より好ましくは５〜６０ｗｔ％が例示される。これらの範囲内の粘度、固形分濃度であれば触媒担持層のコーティングを良好に行うことができる。

図２は、排気ガス浄化用触媒の製造装置１の回収槽１４周辺の概略拡大断面図である。

図２に示すように、排気ガス浄化用触媒の製造装置１は、余剰のスラリを回収するための前述した回収槽１４と、モノリス担体からの余剰のスラリを回収槽１４内に導くための導管１６と、回収槽１４内にて導管１６と同軸上に配置される管状体１７とを有している。そして、回収槽１４の壁面（ここでは上面）には、吸引装置としてのブロア１５に接続可能な開口部１８が形成されている。また、回収槽１４は、管状体１７の下方に位置される余剰のスラリの回収用の回収口１９を有している。なお、管状体１７は、例えば、回収槽１４の内側壁に固定された水平方向に伸延する図示しない一対の支持棒により支持される。

図３は、導管１６および管状体１７周辺の拡大断面図である。

図３に示すように、管状体１７の内径Ｄ２は、導管１６の内径Ｄ１よりも大きい。また、管状体１７は、導管１６の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように配置されている。

図４は、管状体１７を設けた場合のスラリに働く吸引力を説明するための図、図５は、管状体１７を設けない場合のスラリに働く吸引力を説明するための図である。

図４に示すように、本実施形態によれば、吸引用の導管１６の下端面１６ａに対して少なくとも部分的に下方となるように管状体１７を設置しているので、吸引された余剰のスラリは、ブロア１５の吸引力を直接受けずに落下することが可能となる。ここで、管状体１７は、ブロア１５の吸引力を直接受ける抵抗体として働く。つまり、図４中の矢印２０で示すように、吸引力を分散させる効果があり、これによりスラリは下方に落ち易くなる。また、吸引された余剰のスラリが管状体１７の内壁面に当たって落下するものもある。したがって、高価な余剰のスラリを液体としてより多く回収可能となり、材料ロスを低減することができる。

また、吸引された余剰のスラリは、ブロア１５の吸引力を直接受けないため、ブロア１５の方に吸い込まれにくくなり、フィルタ２２の目詰まりを防止できる。これにより、ブロア１５の吸引力（流速）の低下を防止することができ、製品の不良率の低減、品質の安定化が図られる。

さらに、スラリのブロアの方への吸い込みを防止する目的で数枚の板で回収槽１４内の部屋を仕切る必要が無くなり、回収槽１４自体をコンパクトにすることができる。

一方、図５に示すように、管状体１７を設けない場合には、余剰のスラリは、ブロア１５の吸引方向に沿う図５中の矢印２１で示す空気の流れに乗って飛散し、液滴となって回収槽内の壁面に付着して乾燥、固形化し易くなり、材料ロスの増大を招く。

本実施形態では、管状体１７の上端面１７ａは、導管１６の下端面１６ａに対する所定の鉛直方向位置範囲に設定される。より具体的には、導管１６の下端面１６ａに対する管状体１７の上端面１７ａの所定の鉛直方向位置範囲は、導管１６の下端面１６ａよりも５ｍｍ下方の鉛直方向位置と導管１６の下端面１６ａよりも１５ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であることが望ましく、導管１６の下端面１６ａの鉛直方向位置と導管１６の下端面１６ａよりも１２ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であることがより望ましい。

換言すれば、図３に示すように、導管１６の下端面１６ａの鉛直方向位置を基準点とした場合の、管状体１７の上端面１７ａの鉛直方向位置をオフセット量Ｌ２（鉛直上方をプラスとする）としたとき、オフセット量Ｌ２＝−５〜１５（ｍｍ）であることが望ましく、Ｌ２＝０〜１２（ｍｍ）であることがより望ましい。これは、オフセット量Ｌ２が１５ｍｍを超えると、管状体１７の上方に抜ける上昇気流が発生してしまい、余剰のスラリが上方に飛散して回収できないものが多くなる一方で、オフセット量Ｌ２が−５ｍｍよりも小さいと、管状体１７はブロア１５の吸引力を直接受ける抵抗体として機能しにくくなり、吸引力があまり分散しなくなるからである。

本実施形態のようにオフセット量Ｌ２＝−５〜１５（ｍｍ）とすることにより、余剰のスラリの回収率を９０％以上とすることができ、オフセット量Ｌ２＝０〜１２（ｍｍ）とすることにより、余剰のスラリの回収率を９５％以上とすることができる（図９参照）。ここで、回収率が９０％以下の場合、回収される余剰のスラリは乾燥片を含むものとなって、品質上再利用するには必ずしも適したものとは言えない。したがって、回収率９０％以上を確保することにより、余剰のスラリを液滴で回収することが可能となるため、再利用し易くなる。

また本実施形態では、管状体１７の管路断面積（π＊（Ｄ２）^２／４）は、導管１６の管路断面積（π＊（Ｄ１）^２／４）に対して所定の断面積比範囲に設定される。ここで、断面積比は、（Ｄ２／Ｄ１）^２で求められる。より具体的には、断面積比範囲は２〜７倍であることが望ましく、３〜６倍であることがより望ましい。これは、断面積比が２よりも小さいと、管状体１７が存在しない場合に近い状態であるため吸引力の分散が期待できなくなる一方で、断面積比が７よりも大きいと、管状体１７はブロア１５の吸引力を直接受ける抵抗体として機能しにくくなり、吸引力があまり分散しなくなるからである。また、断面積比が７よりも大きいと、回収槽１４自体が大きくなってしまい、飛散したスラリがより乾燥し易くなる欠点があり、実用上有効性に乏しい。

本実施形態のように断面積比を２〜７倍とすることにより、余剰のスラリの回収率を９０％以上とすることができ、断面積比を３〜６倍とすることにより、余剰のスラリの回収率を９５％以上とすることができる（図１０参照）。ここで、回収率９０％以上を確保することにより、余剰のスラリを液滴で回収することが可能となるため、再利用し易くなることは、上述した通りである。

また、導管１６の断面形状と管状体１７の断面形状とは、必ずしも円筒形状でなくてもよいが（例えば正八角形等の多角形、楕円形）、相似形であることが望ましい。導管１６の断面形状と管状体１７の断面形状とが異なる形状の場合、導管１６と管状体１７の間の空気通路の幅が周方向位置によって変化する結果、空気の流れに乱れが生じ、部分的にスラリが飛散することがあるからである。両断面形状を相似形とすることにより、導管１６と管状体１７の間の空気通路の幅が周方向で同じになる。これにより、スラリに対する吸引力が均等に分散されて、回収率を向上させることができる。

また、管状体１７の下端面１７ｂと回収口１９との鉛直方向距離Ｌ４は２０〜１００ｍｍに設定されることが望ましい（図６参照）。これは、鉛直方向距離Ｌ４が２０ｍｍよりも小さい場合、上昇気流が発生してしまい、余剰のスラリが上方に飛散して回収できないものが多くなる一方で、鉛直方向距離Ｌ４が１００ｍｍよりも大きい場合、余剰のスラリが回収口１９付近に落下することができずに、開口部１８に向かう気流によって飛散する虞があるからである。

本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的概念から逸脱することなく、種々様々な変更あるいは修正を実施することができるものである。

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例に限定されるものではない。

図６は、排気ガス浄化用触媒の製造装置の実施例を説明するための図、図７は、排気ガス浄化用触媒の製造装置の比較例を説明するための図である。図６において、Ｌ１は導管１６の軸方向長さ（ｍｍ）、Ｌ３は管状体１７の軸方向長さ（ｍｍ）を示す。

（比較例）
比較例では、導管１６の内径Ｄ１＝５０（ｍｍ）、導管１６の長さＬ１＝３００ｍｍとした。

スラリは、活性アルミナ（比表面積１５０ｍ^２／ｇ）７５重量部と酸化セリウム２５重量部を混合した粉末１０，０００ｇ、塩酸解膠ベーマイトゾル１１，４２０ｇ、純水１０，０００ｇをバッチ型振動ミルで混合、粉砕して得た。該スラリの固形分は３６ｗｔ％で粘度１０ｃｐｓであった。

ワークは、セラミック製のモノリス担体であり、１平方インチ当たり３００セルを有する容量０．９２Ｌの担体を使用した。

まず、自動車用触媒成分を含むスラリをワークであるモノリス担体に充填した。ここで、１回の充填に使用するスラリ量は１ｋｇとした。続いて、余剰分のスラリを吸引除去した。このときの吸引は、吸引圧５ｋＰａ、流速１２．３ｍ^３／ｍｉｎ、吸引時間３秒で行った。吸引除去されたスラリは、ポンプにて回収した。ワークであるモノリス担体を交換し、連続１０個のワークに対してコーティングを実施した。

そして、回収されたスラリの量を測定した。回収率は８０％であった。ここで、回収率は、全体のスラリ使用量から１０個分のコート量を差し引いたものを１００％として計算を行った。なお、コート量は、モノリス担体の重量変化によって求めた。

この比較例に対して、管状体１７を追加して設けるとともに、導管１６の内径Ｄ１および長さＬ１、管状体１７の内径Ｄ２および長さＬ３、導管１６の下端面１６ａの鉛直方向位置を基準点とした場合の管状体１７の上端面１７ａの鉛直方向位置であるオフセット量Ｌ２、管状体１７の下端面１７ｂと回収口１９との鉛直方向距離Ｌ４、をそれぞれ変更して構成した実施例１〜１５について、回収率を測定した。

（実施例１）
実施例１では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝−２０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合のオフセット量（Ｌ２）は、−２０（ｍｍ）である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８１％であった。

（実施例２）
実施例２では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝−１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合のオフセット量（Ｌ２）は、−１０（ｍｍ）である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８５％であった。

（実施例３）
実施例３では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合のオフセット量（Ｌ２）は、０（ｍｍ）である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９６％であった。

（実施例４）
実施例４では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝２０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合のオフセット量（Ｌ２）は、２０（ｍｍ）である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８２％であった。

（実施例５）
実施例５では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝７５（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合の断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２は、２．２５倍である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９２％であった。

（実施例６）
実施例６では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合の断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２は、４倍である。また、この場合のオフセット量（Ｌ２）は、１０（ｍｍ）である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９８％であった。

（実施例７）
実施例７では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１２５（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合の断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２は、６．２５倍である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９５％であった。

（実施例８）
実施例８では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１５０（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合の断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２は、９倍である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８２％であった。

（実施例９（参考例））
実施例９では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１７５（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。この場合の断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２は、１２．２５倍である。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８０％であった。

（実施例１０）
実施例１０では、Ｄ１＝１００（ｍｍ）、Ｄ２＝２００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９７％であった。

（実施例１１）
実施例１１では、Ｄ１＝１００（ｍｍ）、Ｄ２＝２００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝１０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９８％であった。

（実施例１２）
実施例１２では、Ｄ１＝１００（ｍｍ）、Ｄ２＝２００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝２０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８５％であった。

（実施例１３）
実施例１３では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３００（ｍｍ）、Ｌ２＝０（ｍｍ）、Ｌ３＝６０（ｍｍ）、Ｌ４＝６０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は９０％であった。

（実施例１４）
実施例１４では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝２４０（ｍｍ）、Ｌ２＝０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝１２０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８３％であった。

（実施例１５）
実施例１５では、Ｄ１＝５０（ｍｍ）、Ｄ２＝１００（ｍｍ）、Ｌ１＝３６０（ｍｍ）、Ｌ２＝０（ｍｍ）、Ｌ３＝１２０（ｍｍ）、Ｌ４＝０（ｍｍ）とした（図６参照）。その他は上記比較例と同様の条件でコーティングを実施したところ、回収率は８５％であった。

図８は、排気ガス浄化用触媒の製造装置の実施例および比較例の構成と評価結果である回収率とを一覧で示す図、図９は、オフセット量（Ｌ２）と回収率との関係を示すグラフ、図１０は、断面積比（Ｄ２／Ｄ１）^２と回収率との関係を示すグラフである。

図９および図１０は、図８に記載されたデータを用いて作成したものであり、図９では断面積比が同じ（４倍）であるデータを使用し、図１０ではオフセット量（Ｌ２）が同じ（１０ｍｍ）であるデータを使用した。

図９に示すように、オフセット量Ｌ２＝−５〜１５（ｍｍ）とすることにより、余剰のスラリの回収率を９０％以上確保でき、オフセット量Ｌ２＝０〜１２（ｍｍ）とすることにより、余剰のスラリの回収率を９５％以上確保できることがわかる。

また、図１０に示すように、断面積比を２〜７倍とすることにより、余剰のスラリの回収率を９０％以上確保でき、断面積比を３〜６倍とすることにより、余剰のスラリの回収率を９５％以上確保できることがわかる。

また、実施例３、１４、１５の結果から、管状体１７の下端面１７ｂと回収口１９との鉛直方向距離Ｌ４は、余剰のスラリの回収率を９０％以上確保するためには、２０〜１００ｍｍ程度に設定されることが望ましいことがわかる。

本発明の一実施形態にかかる排気ガス浄化用触媒の製造装置の全体構成を概略で示す。排気ガス浄化用触媒の製造装置の回収槽周辺の概略拡大断面図である。導管および管状体周辺の拡大断面図である。管状体を設けた場合のスラリに働く吸引力を説明するための図である。管状体を設けない場合のスラリに働く吸引力を説明するための図である。排気ガス浄化用触媒の製造装置の実施例を説明するための図である。排気ガス浄化用触媒の製造装置の比較例を説明するための図である。排気ガス浄化用触媒の製造装置の実施例および比較例の構成と評価結果である回収率とを一覧で示す図である。オフセット量と回収率との関係を示すグラフである。断面積比と回収率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１排気ガス浄化用触媒の製造装置、
２モノリス担体、
３充填ステージ、
４吸引ステージ、
５搬送装置、
６チャック機構、
７上部シール部、
８下部シール部、
９スラリタンク、
１０ポンプ、
１１攪拌機、
１２真空レギュレータ、
１３下部シール部、
１４回収槽、
１５ブロア（吸引装置）、
１６導管、
１６ａ導管の下端面、
１７管状体、
１７ａ管状体の上端面、
１７ｂ管状体の下端面、
１８開口部、
１９回収口、
２２フィルタ、
２３ポンプ。

Claims

軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体の当該通路に触媒成分を含有するスラリを充填し、余剰のスラリを吸引除去して前記モノリス担体の通路の内表面上に触媒担持層をコーティングする排気ガス浄化用触媒の製造装置であって、
吸引装置に接続可能な開口部が形成された前記余剰のスラリを回収するための回収槽と、
前記モノリス担体からの前記余剰のスラリを前記回収槽内に導くための導管と、
前記回収槽内にて前記導管と同軸上に配置され前記導管の外径よりも大きい内径を有する管状体とを有し、
前記管状体は、前記導管の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように配置され、
前記開口部は前記回収槽の上方であって、吸引力を作用させる位置に設けられ、
前記導管の下端面から前記管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、前記導管の下端面よりも２０ｍｍ下方の鉛直方向位置と前記導管の下端面よりも２０ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であり、かつ前記導管の管路断面積に対する前記管状体の管路断面積比範囲が１２．２５未満であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造装置。
前記導管の下端面から前記管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、前記導管の下端面よりも５ｍｍ下方の鉛直方向位置と前記導管の下端面よりも１５ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒の製造装置。
前記断面積比範囲は２〜７倍であることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス浄化用触媒の製造装置。
前記導管の断面形状と前記管状体の断面形状とは相似形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の排気ガス浄化用触媒の製造装置。
前記回収槽は、前記管状体の下方に位置される前記余剰のスラリの回収用の回収口を有し、
前記管状体の下端面と前記回収口との鉛直方向距離は２０〜１００ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の排気ガス浄化用触媒の製造装置。
軸方向に伸延する複数の通路を有するモノリス担体の当該通路の内表面上に触媒担持層をコーティングする排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、
前記モノリス担体の通路に触媒成分を含有するスラリを充填する段階と、
余剰のスラリを回収するための回収槽に接続された吸引装置を作動させることにより、前記モノリス担体からの余剰のスラリを前記回収槽内に導くための導管と、前記回収槽内にて前記導管と同軸上に配置され前記導管の外径よりも大きい内径を有する管状体とを介して、前記モノリス担体からの余剰のスラリを吸引除去する段階とを有し、
前記管状体は、前記導管の下端面に対して少なくとも部分的に下方となるように配置され、
前記吸引装置に接続可能な開口部が前記回収槽の上方であって、吸引力を作用させる位置に設けられ、
前記導管の下端面から前記管状体の上端面までの鉛直方向位置範囲が、前記導管の下端面よりも２０ｍｍ下方の鉛直方向位置と前記導管の下端面よりも２０ｍｍ上方の鉛直方向位置との間であり、かつ前記導管の管路断面積に対する前記管状体の管路断面積比範囲が１２．２５未満であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。