JP6979541B1 - 柱状ハニカム構造フィルタの製造方法、及び柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第1セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第2セルとを備え、複数の第1セルと複数の第2セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を用意する工程と、
入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程であって、エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施する工程と、
を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法。
[2]
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布におけるメジアン径(D50)が1.0〜6.0μmである[1]に記載の製造方法。
[3]
エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の粒度の頻度分布において、10μm以上のセラミックス粒子が20体積%以下である[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]
前記ノズルから噴射されたエアロゾルは、前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられたチャンバー内を通過して前記入口側底面から吸引され、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
[1]〜[3]の何れか一項に記載の製造方法。
[5]
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている[4]に記載の製造方法。
[6]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える[1]〜[5]の何れか一項に記載の製造方法。
[7]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている[1]〜[5]の何れか一項に記載の製造方法。
[8]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える[1]〜[5]の何れか一項に記載の製造方法。
[9]
前記第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程の終点を、柱状ハニカム構造体の入口側底面及び出口側底面の間の圧力損失を測定するために設置された差圧計の値に基づいて決定する[1]〜[8]の何れか一項に記載の製造方法。
[10]
前記第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速が5m/s以上である[1]〜[8]の何れか一項に記載の製造方法。
[11]
セラミックス粒子の主成分が炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトである[1]〜[10]の何れか一項に記載の製造方法。
[12]
入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第1セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第2セルとを備え、複数の第1セルと複数の第2セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を保持するためのホルダーと、
柱状ハニカム構造体の出口側底面に吸引力を与えるためのブロアと、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータと、
を備えた粒子付着装置であって、
当該エアロゾルジェネレータは、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備える、
柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
[13]
前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバーであって、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
チャンバーを更に備える[12]に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
[14]
前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている[13]に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
[15]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える[12]〜[14]の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
[16]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている
[12]〜[14]の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
[17]
前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える、
[12]〜[14]の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
本発明の一実施形態に係る柱状ハニカム構造フィルタについて説明する。柱状ハニカム構造フィルタは、燃焼装置、典型的には車両に搭載されるエンジンからの排ガスラインに装着されるススを捕集するDPF(Diesel Particulate Filter)及びGPF(Gasoline Particulate Filter)として使用可能である。本発明に係る柱状ハニカム構造フィルタは、例えば、排気管内に設置することができる。
柱状ハニカム構造フィルタの製造方法について以下に例示的に説明する。まず、セラミックス原料、分散媒、造孔材及びバインダーを含有する原料組成物を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形することにより所望の柱状ハニカム成形体に成形する。原料組成物中には分散剤等の添加剤を必要に応じて配合することができる。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度等を有する口金を用いることができる。
図4Aには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ(410)の第一実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ(410)は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路(417)と、
当該駆動ガス流路(417)の途中に設けられて当該駆動ガス流路(417)の外周側から当該駆動ガス流路(417)内に向かってセラミックス粒子(412)を吸引可能な供給口(417i)と、
当該駆動ガス流路(417)の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル(411)と、
セラミックス粒子(412)を収容するシリンダー(413)と、
シリンダー(413)内に収容されているセラミックス粒子(412)をシリンダー出口(413e)から送り出すためのピストン又はスクリュー(414)と、
シリンダー出口(413e)に連通する入口(415i)、シリンダー出口(413e)から送り出されたセラミックス粒子(412)を解砕するための回転体(416)、及び、前記供給口(417i)に連通する出口(415e)を備えた解砕室(415)と、
を備える。
図4Bには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ(420)の第二実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ(420)は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路(427)と、
駆動ガス流路(427)の途中に設けられて駆動ガス流路(427)の外周側から駆動ガス流路(427)内に向かってセラミックス粒子(422)を吸引可能な供給口(427i)と、
駆動ガス流路(427)の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル(421)と、
セラミックス粒子(422)を吸引搬送するための流路(423)であって、前記供給口(427i)に連通する出口(423e)を備えた流路(423)と、
セラミックス粒子(422)を収容すると共に、吸引搬送するための流路(423)にセラミックス粒子(422)を供給するための収容部(429)と、
を有する。
図4Cには、凝集が抑制されたセラミックス粒子を噴射するのに好適なエアロゾルジェネレータ(430)の第三実施形態が模式的に示されている。
エアロゾルジェネレータ(430)は、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路(437)と、
駆動ガス流路(437)の途中に設けられて駆動ガス流路(437)の外周側から駆動ガス流路(437)内に向かってセラミックス粒子(432)を吸引可能な供給口(437i)と、
駆動ガス流路(437)の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズル(431)と、
セラミックス粒子(432)を吸引搬送するための流路(433)であって、前記供給口(437i)に連通する出口(433e)を備えた流路(433)と、
セラミックス粒子(432)を搬送するためのベルトフィーダ(434)と、
ベルトフィーダ(434)から搬送されたセラミックス粒子(432)を受け入れる入口(435in)、受け入れたセラミックス粒子(432)を解砕するための回転体(436)、及び、前記吸引搬送するための流路(433)に連通する出口(435e)を備えた解砕室(435)と、
を備える。
図4Dには比較例に係るエアロゾルジェネレータ(610)が模式的に示されている。
図4Dに示すエアロゾルジェネレータ(610)は、
駆動ガスとセラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射口(614e)から噴射するためのノズル(614)と、
セラミックス粒子(622)を吸引搬送するためのパイプ(615)であって、セラミックス粒子の出口(615e)を一端に有し、当該出口(615e)が前記ノズル(614)の入口(614in)に連通するパイプ(615)と、
駆動ガスを流すためのガス流路(616)であって、前記パイプ(615)の外周に同軸状に形成され、駆動ガスの出口(616e)が前記ノズル(614)の入口(614in)に連通するように構成されているガス流路(616)と、
セラミックス粒子(622)を収容すると共に、吸引搬送するためのパイプ(615)にセラミックス粒子(622)を供給するための収容部(629)と、
を備える。
図5Aには、柱状ハニカム構造体の第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置(510)の第一実施形態の装置構成が模式的に示されている。
粒子付着装置(510)は、
柱状ハニカム構造体(500)を保持するためのホルダー(514)と、
柱状ハニカム構造体(500)の出口側底面(506)に吸引力を与えるためのブロア(512)と、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面(504)に対して垂直な方向から入口側底面(504)に向かって噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータ(511)と、
エアロゾルジェネレータ(511)のノズル(511a)及び入口側底面(504)の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバー(513)と、
を備える。
図5Bには、柱状ハニカム構造体の第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置(520)の第二実施形態の装置構成が模式的に示されている。第二実施形態に係る粒子付着装置(520)は、周囲ガスを取り込むための開口(513c)がチャンバー(513)の側壁(513d)に設けられており、入口側底面(504)に対向する面(513a)には設けられていない点で、第一実施形態に係る粒子付着装置(510)とは異なる。本実施形態において、開口(513c)は、エアロゾルジェネレータ(511)のノズル(511a)の出口中心と、柱状ハニカム構造体(500)の入口側底面(504)の中心とを結ぶ線分mの中点よりも上流側、例えば上流側端部(513f)の近傍の側壁(513d)に設けられている。開口(513c)は線分mの中点よりも下流側に設けてもよいが、噴霧されたエアロゾルの広がりに対する、側壁から導入される周囲ガスの影響を軽減するという観点からは、本実施形態のように上流側に設けることが望ましい。また、本実施形態において、開口(513c)は、側壁(513d)の周方向に沿って等間隔で複数設けられている。本実施形態において、開口(513c)の設置個所以外の装置構成は第一実施形態と同じであるので重複する説明を省略する。
図5Cには、柱状ハニカム構造体の第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程を実施するのに好適な粒子付着装置(530)の第三実施形態の装置構成が模式的に示されている。第三実施形態に係る粒子付着装置(530)においては、チャンバー(513)の対向する面(513a)が、挿入口(513b)を中心とする同心円状の閉鎖部(518)を有する。そして、周囲ガスをチャンバー(513)内に取り込むための一又は二以上の開口(513c)は閉鎖部(518)よりも外周側に設けられている。閉鎖部(518)を形成する方法には特に制限はないが、一実施形態において、ノズル(511a)の挿入口(513b)を有する円盤状プレートを使用することができる。
(1)柱状ハニカム構造体の製造
コージェライト化原料100質量部に、造孔材を3質量部、分散媒を55質量部、有機バインダーを6質量部、分散剤を1質量部、それぞれ添加し、混合、混練して坏土を調製した。コージェライト化原料としては、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、及びシリカを使用した。分散媒としては水を使用し、造孔材としては吸水性ポリマーを使用し、有機バインダーとしてはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用し、分散剤としては脂肪酸石鹸を使用した。
全体形状:直径132mm×高さ120mmの円柱状
セルの流路方向に垂直な断面におけるセル形状:正方形
セル密度(単位断面積当たりのセルの数):200cpsi
隔壁厚み:0.2mm(口金の仕様に基づく公称値)
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Aに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状:円筒形
内径:300mm
長さ:600mm
周囲ガス:空気
周囲ガスを取り込むための開口位置:柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造:パンチングプレート
開口へのフィルタ設置:有
エアロゾルジェネレータのノズル位置:当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離L:600mm
・エアロゾルジェネレータ
製品名:PALAS社製RBG2000(図4Aに示す構造を有する)
種類:バッチ式エアロゾルジェネレータ
回転体:回転ブラシ
シリンダーに収容するセラミックス粒子の種類:SiC粒子
シリンダーに収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布(レーザー回折・散乱法により測定):メジアン径(D50)=3μm、粒度が10μm以上のSiC粒子:≦20体積%
駆動ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
ベンチュリ部の有無:無し
駆動ガスが駆動ガス流路の供給口を通過する直前の駆動ガスの流速:15m/sec(アネモマスター(メーカー:KANOMAX 型式:6162)により測定)(以降に記載するアネモマスターはすべてこの装置を使用した。)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速:20m/s(アネモマスターによりノズルから10〜20mm下流側の位置で測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量:35L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量:0.1g/s(流量計により測定)
エアロゾルジェネレータのノズル内径:8mm
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名:MALVERN社製インシテックスプレー
設置個所:チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量:4000L/min
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速:2m/s(アネモマスターにより測定)
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速:約10m/s(流量/セル開口面積により算出)
セラミックス粒子の付着工程の終点:差圧計の値が+0.1kPa〜+0.4kPa(製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる)に到達した時点
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2〜10g/Lであることが確認された。なお、柱状ハニカム構造フィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を先述した方法に基づき、断面SEM観察により測定した。測定に使用した装置はFE−SEM(型式:ULTRA55(ZEISS製))とし、観察倍率は×1000とした。また、測定は任意の5箇所以上の視野で求め、その平均値を測定値とした。画像解析ソフトはリンクス株式会社のHALCON−バージョン11.0.5を使用した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカム構造フィルタについて、多孔質膜の厚みが変動しやすい柱状ハニカム構造フィルタの入口側底面の重心から長手方向における95mmの位置で多孔質膜の厚みを調査した。当該厚みは、キーエンス製の3次元測定機(型式VR−3200またはVR−5200)で測定し、変動係数(=標準偏差/算術平均)を求めた。結果は以下のように評価した。結果を表1に示す。
A:変動係数が0.20未満
B:変動係数が0.21以上0.40以下
C:変動係数が0.41超
(1)柱状ハニカム構造体の製造
実施例1と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Bに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状:円筒形
内径:300mm
長さ:600mm
周囲ガス:空気
周囲ガスを取り込むための開口位置:チャンバー側壁の上流側端部から下流に向かって約100mmの位置(各開口の中心部の位置)、チャンバー側壁の周方向に沿って開口率50%のパンチングメタルプレートを設置
開口へのフィルタ設置:有
エアロゾルジェネレータのノズル位置:柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離L:600mm
・エアロゾルジェネレータ
製品名:PALAS社製BEG1000(図4Cに示す構造を有する)
種類:連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式:ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所:ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
ベルトフィーダによるセラミックス粒子の搬送速度:1.0g/s
回転体:回転ブラシ
収容部に収容するセラミックス粒子の種類:SiC粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布(レーザー回折・散乱法により測定):メジアン径(D50)=3μm、粒度が10μm以上のSiC粒子:≦20体積%
駆動ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
搬送用ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
駆動ガスと合流する前の搬送用ガスの平均流量:50L/min(流量計により測定)
搬送用ガスと合流する前の駆動ガスの平均流量:100L/min(流量計により測定)
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速:26m/sec(アネモマスターにより測定)
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比=1:0.028
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速:50m/s(アネモマスターによりノズルから10〜20mm下流側の位置で測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量:150L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量:0.5g/s(流量計により測定)
エアロゾルジェネレータのノズル内径:8mm
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名:MALVERN社製インシテックスプレー
設置個所:チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量:4000L/min
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速:1m/s(アネモマスターにより測定)
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速:約10m/s(流量/セル開口面積により算出)
セラミックス粒子の付着工程の終点:差圧計の値が+0.1kPa〜+0.4kPa(製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる)に到達した時点
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
(1)柱状ハニカム構造体の製造
全体形状を長径231mm×短径106mm×高さ120mmの楕円柱状に変更した以外は、実施例1と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Aに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状:円筒形
内径:300mm
長さ:600mm
周囲ガス:空気
周囲ガスを取り込むための開口位置:柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造:パンチングプレート
開口へのフィルタ設置:有
エアロゾルジェネレータのノズル位置:当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離L:600mm
・エアロゾルジェネレータ
製品名:PALAS社製BEG1000(図4Cに示す構造を有する)
種類:連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式:ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所:ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
ベルトフィーダによるセラミックス粒子の搬送速度:0.5g/s
回転体:回転ブラシ
収容部に収容するセラミックス粒子の種類:SiC粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布(レーザー回折・散乱法により測定):メジアン径(D50)=3μm、粒度が10μm以上のSiC粒子:≦20体積%
駆動ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
搬送用ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
駆動ガスと合流する前の搬送用ガスの平均流量:80L/min(流量計により測定)
搬送用ガスと合流する前の駆動ガスの平均流量:80L/min(流量計により測定)
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速:26m/s(アネモマスターにより測定)
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比: 1:0.05
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速:18m/s(アネモマスターによりノズルから10〜20mm下流側の位置で測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量:160L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量:0.5g/s(流量計により測定)
エアロゾルジェネレータのノズル内径:12mm
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名:MALVERN社製インシテックスプレー
設置個所:チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量:4000L/min
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速:1m/s(アネモマスターにより測定)
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速:約7m/s(流量/セル開口面積により算出)
セラミックス粒子の付着工程の終点:差圧計の値が+0.1kPa〜+0.4kPa(製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる)に到達した時点
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
(1)柱状ハニカム構造体の製造
全体形状を長径235mm×短径146mm×高さ120mmの楕円柱状に変更した以外は、実施例1と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Aに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は、チャンバーの長さを1600mmにした以外は、実施例3と同じとした。なお、実施例3では、柱状ハニカム構造体のセル開口面積が実施例3と異なるため、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速は約5m/s(流量/セル開口面積により算出)であった。
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lgであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
(1)柱状ハニカム構造体の製造
実施例3と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Cに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lgであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
(1)柱状ハニカム構造体の製造
実施例3と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Aに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は以下である。
・チャンバー
形状:円筒形
内径:300mm
長さ:600mm
周囲ガス:空気
周囲ガスを取り込むための開口位置:柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造:パンチングプレート
開口へのフィルタ設置:有
エアロゾルジェネレータのノズル位置:当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離L:600mm
・エアロゾルジェネレータ
製品名:なし(自社製作)(図4Bに示す構造を有する)
種類:連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式:ベンチュリエジェクター
セラミックス粒子の供給口の設置個所:ベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所の下流側であって当該箇所に隣接する位置
収容部へのセラミックス粒子の供給方法:スクリューフィーダー
収容部の種類:漏斗
収容部に収容するセラミックス粒子の種類:SiC粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布(レーザー回折・散乱法により測定):メジアン径(D50)=3μm、粒度が10μm以上のSiC粒子:≦20体積%
駆動ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
吸引される周囲ガス:空気
吸引搬送するための流路を流れる周囲ガスの平均流量:40L/min
吸引される周囲ガスと合流する前の駆動ガス流路を流れる駆動ガスの平均流量:80L/min
駆動ガスがベンチュリ部を通過する直前の駆動ガスの流速:26m/s(アネモマスターにより測定)
ベンチュリ部の流路断面積に対するベンチュリ部の直前における流路断面積の比=1:0.028
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速:26m/s(アネモマスターによりノズルから10〜20mm下流側の位置で測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量:120L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量:0.5g/s(流量計により測定)
エアロゾルジェネレータのノズル内径:12mm
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名:MALVERN社製インシテックスプレー
設置個所:チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量:4000L/min
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速:1m/s(アネモマスターにより測定)
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速:約7m/s(流量/セル開口面積により算出)
セラミックス粒子の付着工程の終点:差圧計の値が+0.1kPa〜+0.4kPa(製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる)に到達した時点
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
(1)柱状ハニカム構造フィルタの製造
実施例1と同様の製造条件で柱状ハニカム構造体を得た。
上記で作製した柱状ハニカム構造体に対して、図5Aに示す構成の粒子付着装置を使って、柱状ハニカム構造体の入口側底面の中心部に向かって入口側底面に対して垂直な方向に、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させた。粒子付着装置の仕様及び稼働条件は、以下である。
・チャンバー
形状:円筒形
内径:300mm
長さ:600mm
周囲ガス:空気
周囲ガスを取り込むための開口位置:柱状ハニカム構造体の入口側底面に対向する面のみ
当該対向する面の構造:パンチングプレート
開口へのフィルタ設置:有
エアロゾルジェネレータのノズル位置:当該対向する面の中央部
エアロゾルジェネレータのノズルの出口から柱状ハニカム構造体の入口側底面までの距離L:600mm
・エアロゾルジェネレータ
製品名:PISCO社製型式VRL50−080608(図4Dに示す構造を有する)
種類:連続式エアロゾルジェネレータ
駆動ガス流路及び吸引搬送するための流路の接続方式:コアンダ型エジェクター
収容部へのセラミックス粒子の供給方法:スクリューフィーダー
収容部の種類:漏斗
収容部に収容するセラミックス粒子の種類:SiO2粒子
収容部に収容するセラミックス粒子の体積基準の粒度分布(レーザー回折・散乱法により測定):メジアン径(D50)=50μm(100μm以上の凝集が高い頻度で発生)、
駆動ガス:圧縮ドライエアー(露点10℃以下)
吸引される周囲ガス:空気
吸引搬送するためのパイプを流れる周囲ガスの平均流量:4000L/min(流量計により測定)
吸引される周囲ガスと合流する前の駆動ガス流路を流れる駆動ガスの平均流量:35L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流速:20m/s(アネモマスターによりノズルから10〜20mm下流側の位置で測定)
ノズルから噴射されるエアロゾルの平均流量:35L/min(流量計により測定)
ノズルから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の質量流量:0.1g/s(流量計により測定)
エアロゾルジェネレータのノズル内径:8mm
・レーザー回折式粒度分布測定装置
製品名:MALVERN社製インシテックスプレー
設置個所:チャンバー内
・稼働条件
ブロア吸い込み流量:4000L/min
チャンバー内を流れるエアロゾルの平均流速:1m/s(アネモマスターにより測定)
柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速:約10m/s(流量/セル開口面積により算出)
セラミックス粒子の付着工程の終点:差圧計の値が+0.1kPa〜+0.4kPa(製品容積によって設定される膜質量が違うため、差圧値も異なる)に到達した時点
粒子付着装置の稼働中にレーザー回折式粒度分布測定装置でエアロゾルジェネレータから噴射されるエアロゾル中のセラミックス粒子の体積基準の粒度分布を測定し、メジアン径(D50)及び粒度10μm以上のセラミックス粒子の割合を求めた。結果を表1に示す。
このようにして得られたセラミックス粒子が付着している柱状ハニカム構造体の入口側底面をスクレーバで均しながら、入口側底面に付着したセラミックス粒子をバキュームで吸引除去した。その後、柱状ハニカム構造体を電気炉に入れ、最高温度1200℃で2時間キープする条件で大気雰囲気下で加熱処理することで、第1セルの表面に多孔質膜を形成し、柱状ハニカム構造フィルタを得た。セラミックス粒子の付着前後の質量変化から、柱状ハニカム構造体に形成された多孔質膜の質量は製品容積に対して2g/L〜10g/Lgであることが確認された。なお、柱状ハニカムフィルタは、下記の特性評価を実施するのに必要な数を作製した。
上記の製造方法によって得られた柱状ハニカム構造フィルタの多孔質膜及び隔壁の気孔率及び平均細孔径を実施例1と同様の方法で測定した。結果を表1に示す。
上記の製造方法で得られた10個の柱状ハニカムフィルタについて、多孔質膜の厚みの変動係数を実施例1と同様に求めた。結果を表1に示す。
エアロゾルジェネレータの構造が不適切であった比較例1ではエアロゾル中のセラミックス粒子が粗大であった。一方、エアロゾルジェネレータの構造が適切であった実施例1〜6ではエアロゾル中のセラミックス粒子が微細であった。これは実施例1〜6のエアロゾルジェネレータではセラミックス粒子の凝集が抑制できたことによる。
また、粒子付着装置の実施例1、3〜6では周囲ガスを取り込むための開口が入口側底面に対向して設けられていたことで、周囲ガスを取り込むための開口が側壁に設けられていた実施例2に比べて品質安定性が向上した。
102 外周側壁
104 入口側底面
106 出口側底面
108 第1セル
109 目封止部
110 第2セル
112 隔壁
114 多孔質膜
410 エアロゾルジェネレータ
411 ノズル
412 セラミックス粒子
413 シリンダー
413e シリンダー出口
414 ピストン又はスクリュー
415 解砕室
415i 入口
415e 出口
416 回転体
417 駆動ガス流路
417i 供給口
420 エアロゾルジェネレータ
421 ノズル
422 セラミックス粒子
423 流路
423e 出口
427 駆動ガス流路
427i 供給口
427v ベンチュリ部
429 収容部
429i 入口
429e 出口
4210 ベンチュリエジェクター
4211 粉体定量供給機
430 エアロゾルジェネレータ
431 ノズル
432 セラミックス粒子
433 流路
433i 入口
433e 出口
434 ベルトフィーダ
435 解砕室
435in 入口
435e 出口
436 回転体
437 駆動ガス流路
437i 供給口
437v ベンチュリ部
438 撹拌機
439 収容部
439e 排出口
4310 ベンチュリエジェクター
500 柱状ハニカム構造体
502 外周側壁
504 入口側底面
506 出口側底面
510 粒子付着装置
511 エアロゾルジェネレータ
511a ノズル
512 ブロア
513 チャンバー
513a 入口側底面に対向する面
513b 挿入口
513c 開口
513d 側壁
513e 下流側端部
513f 上流側端部
513g フィルタ
513h テーパー部
514 ホルダー
514a ハウジング
514b チャック機構
514e 排気口
515 排気管
516 流量計
518 閉鎖部
519 レーザー回折式粒度分布測定装置
520 粒子付着装置
530 粒子付着装置
550 差圧計
610 エアロゾルジェネレータ
614 ノズル
614a ディフューザ部
614b スロート部
614in 入口
614e 噴射口
615 パイプ
615e 出口
616 ガス流路
616e 出口
617 内壁面
617a 円筒状部
617b テーパー部
618 導入管
619 外周面
619a 円筒状部
619b 拡径部
619c テーパー部
622 セラミックス粒子
629 収容部
629i 入口
629e 出口
6211 粉体定量供給機
Claims (17)
- 入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第1セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第2セルとを備え、複数の第1セルと複数の第2セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を用意する工程と、
入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって、セラミックス粒子を含有するエアロゾルを噴射しながら、出口側底面に吸引力を与えて、噴射されたエアロゾルを入口側底面から吸引し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程であって、エアロゾルの噴射は、加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備えたエアロゾルジェネレータを用いて実施する工程と、
を含む柱状ハニカム構造フィルタの製造方法。 - エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布におけるメジアン径(D50)が1.0〜6.0μmである請求項1に記載の製造方法。
- エアロゾル中のセラミックス粒子は、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準の粒度の頻度分布において、10μm以上のセラミックス粒子が20体積%以下である請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記ノズルから噴射されたエアロゾルは、前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられたチャンバー内を通過して前記入口側底面から吸引され、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
請求項1〜3の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている請求項4に記載の製造方法。
- 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項1〜5の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている請求項1〜5の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項1〜5の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程の終点を、柱状ハニカム構造体の入口側底面及び出口側底面の間の圧力損失を測定するために設置された差圧計の値に基づいて決定する請求項1〜8の何れか一項に記載の製造方法。
- 前記第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させる工程において、柱状ハニカム構造体内を流れるエアロゾルの平均流速が5m/s以上である請求項1〜8の何れか一項に記載の製造方法。
- セラミックス粒子の主成分が炭化珪素、アルミナ、シリカ、コージェライト又はムライトである請求項1〜10の何れか一項に記載の製造方法。
- 入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面が開口して出口側底面に目封止部を有する複数の第1セルと、入口側底面から出口側底面まで延び、入口側底面に目封止部を有し、出口側底面が開口する複数の第2セルとを備え、複数の第1セルと複数の第2セルは多孔質隔壁を挟んで交互に隣接配置されている柱状ハニカム構造体を保持するためのホルダーと、
柱状ハニカム構造体の出口側底面に吸引力を与えるためのブロアと、
セラミックス粒子を含有するエアロゾルを、入口側底面に対して垂直な方向から入口側底面に向かって噴射し、第1セルの表面にセラミックス粒子を付着させるためのエアロゾルジェネレータと、
を備えた粒子付着装置であって、
当該エアロゾルジェネレータは、
加圧された駆動ガスを流すための駆動ガス流路、当該駆動ガス流路の途中に設けられて当該駆動ガス流路の外周側から当該駆動ガス流路内に向かってセラミックス粒子を吸引可能な供給口、及び、当該駆動ガス流路の先端に取り付けられてエアロゾルを噴射可能なノズルを備える、
柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。 - 前記ノズル及び前記入口側底面の間に設けられ、エアロゾルにその内部を通過させて案内するためのチャンバーであって、
当該チャンバーは前記入口側底面に対向する面を有し、
当該対向する面は前記ノズルの挿入口、及び、周囲ガスを当該チャンバー内に取り込むための一又は二以上の開口を有し、
当該チャンバーは当該対向する面以外に周囲ガスを取り込むための開口を有しない、
チャンバーを更に備える請求項12に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。 - 前記チャンバーの前記対向する面は、前記挿入口を中心とする同心円状の閉鎖部を有し、前記一又は二以上の開口は当該閉鎖部よりも外周側に設けられている請求項13に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
- 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を収容するシリンダーと、
シリンダー内に収容されているセラミックス粒子をシリンダー出口から送り出すためのピストン又はスクリューと、
シリンダー出口に連通する入口、シリンダー出口から送り出されたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記供給口に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える請求項12〜14の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。 - 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を収容すると共に、当該吸引搬送するための流路にセラミックス粒子を供給するための収容部と、
を更に備え、
前記駆動ガス流路は、流路が絞られたベンチュリ部を途中に有し、前記供給口がベンチュリ部のうち最も流路が絞られた箇所よりも下流側に設けられている
請求項12〜14の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。 - 前記エアロゾルジェネレータは、
セラミックス粒子を吸引搬送するための流路であって、前記供給口に連通する出口を備えた流路と、
セラミックス粒子を搬送するためのベルトフィーダと、
ベルトフィーダから搬送されたセラミックス粒子を受け入れる入口、受け入れたセラミックス粒子を解砕するための回転体、及び、前記吸引搬送するための流路に連通する出口を備えた解砕室と、
を更に備える、
請求項12〜14の何れか一項に記載の柱状ハニカム構造体用の粒子付着装置。
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