JP7303284B1 - ハニカム基材焼成用リングトレイ - Google Patents

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Abstract

【課題】ハニカム基材の搬送時、焼成時等における、基材の割れ、欠け等の損傷の発生が抑制された、ハニカム基材焼成用のトレイを提供すること。【解決手段】セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材を、焼成するときに、前記基材を、前記セル流路の流路方向が鉛直となるように支持するための、ハニカム基材焼成用リングトレイであって、前記リングトレイは、リング状の枠部、前記枠部よりも内側の支持部、及び前記枠部と前記支持部とを連結する連結部を含み、前記リングトレイに前記ハニカム基材を載置したとき、前記支持部は、前記ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、かつ前記ハニカム基材の下端面の内部領域の一部と接触して、前記ハニカム基材の下端を支持することができ、かつ、前記枠部及び前記連結部は、前記ハニカム基材の下端面に接触しないように構成されている、ハニカム基材焼成用リングトレイ。【選択図】図1

Description

本発明は、ハニカム基材焼成用リングトレイに関する。
自動車エンジン等の内燃機関から排出される排ガスは、排気系に設置される排ガス浄化触媒装置によって浄化された後、大気に放出されている。この排ガス浄化触媒装置は、例えば、隔壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材と、該ハニカム基材の隔壁上及び/又は隔壁中に形成された触媒コート層とを含む。
このような排ガス浄化触媒装置は、例えば、ハニカム基材上に、触媒コート層の原料成分を含有する塗工液をコートした後、焼成することにより、製造されている。
ここで、塗工液コート後のハニカム基材は、例えば、ハニカム基材焼成用トレイ上に載置された状態で搬送され、焼成炉内に搬入されて、焼成される。
ハニカム基材焼成用トレイは、例えば、ハニカム基材の直径よりもやや大きな直径の孔を有する支持プレートの孔部に、ハニカム基材支持部が溶接されて構成されている。ハニカム基材支持部は、例えば、支持プレートの孔の外周から半径方向内側に突出する、リング状の突出部、又は複数の爪から成り、ハニカム基材の下端面と接触して、ハニカム基材を支持する。
ハニカム基材を、上述のハニカム基材焼成用トレイ上に載置して搬送すると、ハニカム基材の下端面の縁部、下端近くの外皮部等に、割れ、欠け等の損傷が発生する場合がある。また、焼成中にも、ハニカム基材の外皮部等に、割れ、欠け等の損傷が発生する場合がある。
ハニカム基材に損傷が発生すると、得られる排ガス浄化触媒の品質に悪影響を及ぼす。
そこで、本発明は、ハニカム基材の搬送時、焼成時等における、基材の損傷の発生が抑制された、ハニカム基材焼成用のトレイを提供することを目的とする。
本発明は、以下のとおりである。
《態様1》セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材を、焼成するときに、前記基材を、前記セル流路の流路方向が鉛直となるように支持するための、ハニカム基材焼成用リングトレイであって、
前記リングトレイは、リング状の枠部、前記枠部よりも内側の支持部、及び前記枠部と前記支持部とを連結する連結部を含み、
前記リングトレイに前記ハニカム基材を載置したとき、
前記支持部は、前記ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、かつ前記ハニカム基材の下端面の内部領域の一部と接触して、前記ハニカム基材の下端を支持することができ、かつ、
前記枠部及び前記連結部は、前記ハニカム基材の下端面に接触しないように構成されている、
ハニカム基材焼成用リングトレイ。
《態様2》前記連結部が、前記支持部と前記ハニカム基材の下端面との接触部によって規定される面よりも下側に存在している、態様1に記載のリングトレイ。
《態様3》前記連結部が、前記リングトレイの厚さ方向に貫通する孔を有する、態様1又は2に記載のリングトレイ。
《態様4》前記リングトレイを、厚さ方向に切断した断面において、少なくとも前記連結部が、前記リングトレイの半径方向外側に凹没する逃がし部を有する、態様1~3のいずれか一項に記載のリングトレイ。
《態様5》前記支持部がリング状である、態様1~4のいずれか一項に記載のリングトレイ。
《態様6》開口部を有する支持プレート、及び前記開口部にはめ込まれている1又は複数のリングトレイを有し、
前記リングトレイが、態様1~5のいずれか一項に記載のリングトレイである、
ハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレート。
《態様7》態様1~5のいずれか一項に記載のリングトレイの前記支持部上に、ハニカム基材の下端を載置した状態で、前記ハニカム基材を焼成することを含む、排ガス浄化触媒装置の製造方法。
《態様8》前記リングトレイが、態様6に記載のリングトレイ付きプレートのリングトレイである、態様7に記載の排ガス浄化触媒装置の製造方法。
本発明によると、ハニカム基材の搬送時、焼成時等における、基材の割れ、欠け等の損傷の発生が抑制された、ハニカム基材焼成用トレイが提供される。
図1は、実施形態1のハニカム基材焼成用リングトレイの構成を説明するための図である。図1(A)は斜視図であり、図1(B)は上面図であり、図1(C)は、図1(A)のA-A線断面図である。 図2(A)は、図1(C)のB部分の拡大図であり、図2(B)は、図2(A)のリングトレイにハニカム基材を載置した状態を表す。 図3は、実施形態2のハニカム基材焼成用リングトレイの構成を説明するための図である。図3(A)は斜視図であり、図3(B)は上面図であり、図3(C)は、図3(A)のA-A線断面図である。 図4(A)は、図3(C)のB部分の拡大図であり、図4(B)は、図4(A)のリングトレイにハニカム基材を載置した状態を表す。 図5(A)及び図5(B)は、実施形態1のハニカム基材焼成用リングトレイを用いて焼成されたハニカム基材の下端面の写真であり、図5(C)は、従来技術のハニカム基材焼成用トレイを用いて焼成されたハニカム基材の下端面近傍の写真である。
《ハニカム基材焼成用リングトレイ》
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、
セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材を、焼成するときに、前記基材を、前記セル流路の流路方向が鉛直となるように支持するための、ハニカム基材焼成用リングトレイであって、
前記リングトレイは、リング状の枠部、前記枠部よりも内側の支持部、及び前記枠部と前記支持部とを連結する連結部を含み、
前記リングトレイに前記ハニカム基材を載置したとき、
前記支持部は、前記ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、かつ前記ハニカム基材の下端面の内部領域の一部と接触して、前記ハニカム基材の下端を支持することができ、かつ、
前記枠部及び前記連結部は、前記ハニカム基材の下端面に接触しないように構成されている、
ハニカム基材焼成用リングトレイである。
本明細書において、「上」及び「下」の語は、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイにハニカム基材を載置して焼成するときの、重力方向を基準に用いられる。すなわち、ハニカム基材の焼成のために、支持部の支持面によって規定される面が水平となるように配置されたリングトレイに対して、重力の向かう方向が「下」であり、その逆方向が「上」である。
また、ハニカム基材焼成用リングトレイの「厚さ方向」とは、ハニカム基材の焼成のために、支持部の支持面によって規定される面が水平となるように配置されたハニカム基材焼成用リングトレイにおいて、重力と平行な方向をいう。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイを使用して焼成されるハニカム基材は、セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材である。このセル壁は、後述するように、多孔性の材料、例えば、コージェライト製であってよい。多孔性のセル壁を有するハニカム基材は、通常、厚さ0.3~3mm程度の外皮を有する。この外皮は、基材内部のセル壁よりも硬質であり、ハニカム基材を衝撃から保護する機能を有する。しかしながら、この外皮部分は、外部から加えられる応力には脆い場合があり、割れ、欠け等の損傷を生ずることがある。
従来技術のハニカム基材焼成用トレイでは、ハニカム基材支持部が、ハニカム基材の下端面のうちの外縁部及びその近傍領域と接触して、ハニカム基材を支持する。したがって、ハニカム基材支持部は、ハニカム基材の下端面外周縁の外皮の少なくとも一部と接触することになる。
このようなハニカム基材焼成用トレイ上にハニカム基材を載置して搬送すると、振動が発生する。すると、この振動により、ハニカム基材の下端面の外皮の一部が、ハニカム基材支持部から浮いた後、再接触する動作を繰り返して、応力が短い周期で繰り返し加えられ、当該外皮部分に割れ、欠け等の損傷を来たすことがある。
更に、焼成中にハニカム基材が膨張して、基材の下端面の外皮がハニカム基材支持部の一部と接触して、割れ、欠け等の損傷を来たすことがある。
これに対して、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイでは、支持部が、ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、ハニカム基材の下端面の内部領域と接触して、ハニカム基材を支持するように構成されている。したがって、搬送時の振動によってハニカム基材の下端面が支持部から一旦浮いた後に、再接触した場合でも、ハニカム基材の外皮部分に応力が加わることはなく、この部分の損傷は抑制される。
また、従来技術のハニカム基材焼成用トレイでは、支持プレートとハニカム基材支持部とが、溶接によって接合されている。溶接による接合では、精密な加工に限界があり、従来技術のハニカム基材焼成用トレイでは、微細な歪みが不可避である。そのため、搬送時の振動が助長され、又は、焼成時のリングトレイの膨張に対応するためのマージンが不足して、ハニカム基材の外皮の損傷の発生が促進される。
これに対して、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、溶接を要せず、例えば、切削加工によって製造することができるので、設計どおりの寸法を精密に実現することができ、微細な歪みに起因するハニカム基材の外皮の損傷の発生が、抑制されている。
以下、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイが適用されるハニカム基材について説明し、次に、本発明のリングトレイの各構成部分について、順に説明する。
〈ハニカム基材〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイが適用されるハニカム基材は、セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材である。
ハニカム基材は、任意の材料から構成されていてよい。例えば、コージェライト、SiC、ステンレス鋼、無機酸化物粒子等の材料から構成されていてよい。しかしながら、搬送時及び焼成時における、ハニカム基材の損傷を抑制するとの本発明の効果が発現されるためには、ハニカム基材は、損傷が発生し得る材料から構成されていてよい。
したがって、ハニカム基材は、多孔質の材料から構成されていてよく、典型的には、コージェライト製であってよい。
ハニカム基材は、ストレートフロー型であっても、ウォールフロー型であってもよい。しかしながら、一般に、ウォールフロー型のハニカム基材の方が、多孔質材料の空隙率が大きく、応力の印加によって、割れ、欠け等の損傷が生じ易い。そのため、ウォールフロー型のハニカム基材に本発明のハニカム基材焼成用リングトレイを適用と、本発明の効果が最大限に発現される。
ハニカム基材をセル流路の流路方向に垂直な面で切断したときの断面の形状は、例えば、円形、楕円形、多角形(例えば四角形)等であってよい。本発明のハニカム基材焼成用リングトレイが適用されるハニカム基材の断面形状は、典型的には、円形又は楕円形である。したがって、典型的なハニカム基材は、円柱又は楕円中の形状を有する。
ハニカム基材は、その側面に、外皮を有していてよい。この外皮は、基材内部のセル壁よりも、空隙率が低く、硬質であってよく、ハニカム基材を衝撃から保護する機能を有していてよい。外皮の厚さは、例えば、0.3mm以上、0.5mm以上、1.0mm以上、1.5mm以上、又は2.0mm以上であってよく、例えば、5.0mm以下、4.5mm以下、4.0mm以下、3.5mm以下、3.0mm以下、2.5mm以下、又は2.0mm以下であってよい。
〈枠部〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの枠部は、リング状の形状を有する。ここでいう「リング状」には、円環状の他、楕円環状も含まれる。
枠部が円環状である場合、ハニカム基材焼成用リングトレイは、断面が円形のハニカム基材の焼成に用いられてよい。この場合、枠部の内径は、ハニカム基材の断面の直径よりも少し大きく、ハニカム基材が貫通できる径であってよい。枠部の厚さ方向の断面において、枠部の内径が変化している場合、この内径は、最も内側の部分の直径を意味する。
枠部が円環状である場合、ハニカム基材焼成用リングトレイは、円形の開口部を有する支持プレートの開口部にはめ込んで使用することが予定されている。この場合、枠部の外径は、支持プレートの開口部の直径よりも大きく、リングトレイが支持プレートによって保持され得る径であってよい。枠部の厚さ方向の断面において、枠部の外径が変化している場合、この外径は、最も外側の部分の直径を意味する。
枠部が楕円環状である場合、ハニカム基材焼成用リングトレイは、断面が楕円形のハニカム基材の焼成に用いられてよい。この場合、枠部の内側の長径及び短径は、それぞれ、ハニカム基材の断面の長径及び短径よりも少し大きく、ハニカム基材が貫通できる径であってよい。枠部の厚さ方向の断面において、枠部の内側の長径及び短径が変化している場合、これらの長径及び短径は、それぞれ、最も内側の部分の長径及び短径を意味する。
枠部が楕円環状である場合、ハニカム基材焼成用リングトレイは、楕円形の開口部を有する支持プレートの開口部にはめ込んで使用することが予定されている。この場合、枠部の外側の長径及び短径は、それぞれ、支持プレートの開口部の長径及び短径よりも大きく、リングトレイが支持プレートによって保持され得る径であってよい。枠部の厚さ方向の断面において、枠部の外側の長径及び短径が変化している場合、これらの長径及び短径は、それぞれ、最も外側の部分の長径及び短径を意味する。
枠部は、最上部が平面の偏平な円筒状であってもよいし、最上部が曲線で構成されているトーラス状であってもよい。
ハニカム基材焼成用リングトレイを厚さ方向に切断した断面において、枠部の外周部は、段差を有していてよい。
枠部の外周部は、上記の断面において、上から下に向かって、支持プレートの開口部の直径(又は長径若しくは短径)よりも大きい大径部、及び支持プレートの開口部の直径(又は長径若しくは短径)よりもやや小さい小径部を、この順に有していてよい。このような構成を有するハニカム基材焼成用リングトレイは、支持プレートの所定の位置に装着することが容易であり、ハンドリング性がよい。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイにおいて、枠部は、上述の大径部及び小径部によって構成されてよい。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの枠部は、内周部に誘い込み形状を有していてよい。例えば、枠部の内周部は、上記の断面において、ハニカム基材の断面の直径(又は長径若しくは短径)よりも少し大きい小径部、及び当該小径部の上端から上に向かって、直径が徐々に増加する誘い込み部を有していてよい。このような構成を有するリングトレイは、ハニカム基材を所定の位置に装着することが容易であり、ハンドリング性がよい。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの枠部は、上記の断面において、リングトレイの半径方向外側に凹没する逃がし部を有していてよい。この逃がし部については、後述する。
〈支持部〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの支持部は、枠部よりも半径方向の内側に配置されている。
この支持部は、ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、かつハニカム基材の下端面の内部領域の一部と接触することにより、ハニカム基材の下端を支持することができるように構成されている。このような構成とすることにより、ハニカム基材焼成用リングトレイは、ハニカム基材の外皮のうち、基材下端面の外周縁部分に接触しないこととなる。ハニカム基材の下端面の外周縁部分の外皮は、特に割れ、欠け等の損傷が懸念される箇所である。したがって、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの支持部の構成によると、ハニカム基材の搬送及び焼成時の損傷の発生が抑制される。
ハニカム基材焼成用リングトレイにハニカム基材を載置したとき、ハニカム基材下端面の外周端と、ハニカム基材の下端面のうちの支持部と接触している箇所との間の距離は、ハニカム基材の外皮の厚さに応じて、支持部が外皮と接触しないように、適宜に設定されてよい。この距離は、例えば、0.2mm以上、0.3mm以上、0.5mm以上、1.0mm以上、1.5mm以上、2.0mm以上、又は2.5mm以上であってよく、例えば、5.5mm以下、5.0mm以下、4.5mm以下、4.0mm以下、3.5mm以下、3.0mm以下、又は2.5mm以下であってよい。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの支持部は、半径方向内側に延びる複数の爪状部から構成されていてもよいし、リング状であってもよい。ハニカム基材の下端面に局所的な応力をできるだけ加えないとの観点からは、支持部はリング状であってもよい。ここでいう「リング状」には、円環状の他、楕円環状も含まれる。支持部は、枠部と相似形であってよい。
支持部の最上部は、枠部の最上部よりも下に配置されていてよい。このような構成は、例えば、後述の連結部を、枠部から下方向及び半径方向内側に延びるものとし、支持部を、連結部の終端部から上方向及び半径方向内側に延びるものとし、支持部の最上部を、枠部の最上部に至らない高さに留めることにより、実現されてよい。
〈連結部〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、枠部と支持部とを連結する連結部を含んでいる。
この連結部は、支持部とハニカム基材の下端面との接触部によって規定される面よりも下側に存在していてよい。このような構成とすることにより、搬送時の振動、及び焼成時のハニカム基材の膨張によっても、ハニカム基材の下端面の外周端と、連結部との接触が回避され、ハニカム基材の損傷が抑制される。
上記のような態様とするために、連結部は、例えば、枠部から下方向及び半径方向内側に延びるものであってよい。
連結部は、ハニカム基材焼成用リングトレイの厚さ方向に貫通する孔を有していてよい。連結部が孔を有することにより、ハニカム基材の焼成時に、ハニカム基材の外周端近傍のセル流路にも熱を伝達することができる。
連結部は、ハニカム基材焼成用リングトレイを上から見たときに、枠部と支持部との間を放射状に連結する連結架橋部と、枠部と支持部との間に何も存在しない連結欠落部(孔)とから構成されていてよい。この場合、連結架橋部及び連結欠落部は、リングトレイを上から見たときに、放射状に均一に配置されていてよい。
ハニカム基材焼成用リングトレイを上から見たとき、孔を含む連結部の面積に占める孔の面積割合は、例えば、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、又は60%以上であってよく、90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、
又は50%以下であってよい。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの連結部は、リングトレイを厚さ方向に切断した断面において、リングトレイの半径方向外側に凹没する逃がし部を有していてよい。この逃がし部については、項を改めて説明する。
〈逃がし部〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイでは、リングトレイにハニカム基材を載置したときに、枠部及び連結部がハニカム基材の下端面に接触しないように構成されている。
このことを担保するために、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイを、厚さ方向に切断した断面において、少なくとも連結部は、リングトレイの半径方向外側に凹没する逃がし部を有していてよい。連結部及び枠部の双方が、この逃がし部を有していてよい。連結部及び枠部の双方が逃がし部を有している場合、連結部逃がし部と枠部逃がし部とが一体となって、1つの逃がし部を形成していてよい。
逃がし部の位置は、ハニカム基材焼成用リングトレイにハニカム基材を載置したときのハニカム基材の下端面の高さが、逃がし部の凹没部の中心付近になるような位置としてよい。
ハニカム基材焼成用リングトレイがこのような逃がし部を有していることにより、ハニカム基材を本発明のリングトレイ上に載置したときに、基材下端面の外周端と、リングトレイの枠部及び連結部との間に、十分なマージンを確保できる。そのため、搬送時の振動、焼成時のリングトレイの膨張等によっても、基材下端面の外周端と、リングトレイの枠部及び連結部との接触を回避することができるので、ハニカム基材の損傷が抑制される。
逃がし部は、ハニカム基材焼成用リングトレイを厚さ方向に切断した断面において、滑らかな曲線を構成していてよい。
逃がし部の、半径方向外側への凹没の程度は、最も凹没している箇所において、例えば、0.2mm以上、0.3mm以上、0.5mm以上、1.0mm以上、1.5mm以上、又は2.0mm以上であってよく、例えば、5.0mm以下、4.0mm以下、3.5mm以下、又は3.0mm以下であってよい。
〈ハニカム基材焼成用リングトレイの材質〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、ハニカム基材の焼成に耐える耐熱性と、所望の構成を具現化できる加工性とを有している限り、任意の材質であってよい。
ハニカム基材焼成用リングトレイの材質は、例えば、金属、セラミクス、耐熱樹脂等であってよく、特にステンレス等の金属であってよい。
〈ハニカム基材焼成用リングトレイの製造方法〉
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、上記の構成を有している限り、同様な方法によって製造されてもよい。しかしながら、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイは、溶接を伴わない、例えば、切削加工によって製造されてよい。溶接を伴わない方法によって製造されたハニカム基材焼成用リングトレイでは、設計どおりの寸法を精密に実現することができ、微細な歪みに起因するハニカム基材の外皮の損傷の発生が、効果的に抑制される。
《ハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレート》
本発明の別の観点によると、ハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレートが提供される。
本発明のハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレートは、
開口部を有する支持プレート、及び前記開口部にはめ込まれている1又は複数のリングトレイを有し、
前記リングトレイが、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイである、
ハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレートである。
支持プレートの開口部の形状及び大きさは、当該支持プレートにはめ込んで使用することが予定されているハニカム基材焼成用リングトレイの枠部の形状及び大きさに応じて、適宜に設定される。
すなわち、リングトレイの枠部が円環状であれば、支持プレートの開口部は円形であってよく、その直径は、リングトレイの枠部外周部の大径部の直径よりも小さく、かつ、小径部の直径よりも大きくてよい。また、リングトレイの枠部が楕円環状であれば、支持プレートの開口部は楕円形であってよく、その長径及び短径は、それぞれ、リングトレイの枠部外周部の大径部の長径及び短径よりも小さく、かつ、小径部の長径及び短径よりも大きくてよい。
支持プレートは、ハニカム基材の焼成に耐える耐熱性と、所望の構成を具現化できる加工性とを有している限り、任意の材質であってよい。支持プレートの材質は、ハニカム基材焼成用リングトレイの材質と同じであっても、異なっていてもよい。
支持プレートの材質は、例えば、金属、セラミクス、耐熱樹脂等であってよく、特にステンレス等の金属であってよい。
《排ガス浄化触媒装置の製造方法》
本発明の更に別の観点によると、排ガス浄化触媒装置の製造方法が提供される。
本発明の排ガス浄化触媒装置の製造方法は、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイの支持部上に、ハニカム基材の下端を載置した状態で、前記ハニカム基材を焼成することを含む、排ガス浄化触媒装置の製造方法である。
ハニカム基材が載置されるリングトレイは、支持プレートの開口部にはめ込まれた状態のもの、すなわち、本発明のハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレートのリングトレイであってよい。
ハニカム基材は、所定の塗工液をコートした状態で、リングトレイの支持部上に載置されて、焼成されてよい。ハニカム基材への塗工液のコート、及び焼成は、公知の方法によって行われてよい。
《実施形態1》
図1及び図2に、実施形態1のハニカム基材焼成用リングトレイの構成を示した。図1(A)は斜視図であり、図1(B)は上面図であり、図1(C)は、図1(A)のA-A線断面図である。また、図2(A)は、図1(C)のB部分の拡大図であり、図2(B)は、図2(A)のリングトレイにハニカム基材を載置した状態を表している。
図1及び図2のハニカム基材焼成用リングトレイ(100)は、リング状(円環状)の枠部(110)、その半径方向内側に配置された円環状の支持部(120)、及び枠部(110)と支持部(120)とを連結する連結部(130)を有している。連結部(130)は、枠部(110)と支持部(120)との間を放射状につなぐ8個の連結架橋部(131)と、枠部と支持部との間に何も存在しない8個の連結欠落部(132)(孔)とから構成されている。図1(B)に見られるように、8個の連結架橋部(131)及び8個の連結欠落部(132)は、放射状に均等に配置されている。
図2(A)は、図1(A)のA-A線断面図であり、ハニカム基材焼成用リングトレイ(100)を厚さ方向に切断した断面に相当する。枠部(110)の最上部は平面状であり、したがって、枠部(110)の概形は、偏平な円筒状である。ただし、この枠部(110)は、外周部に段差(111)を有し、上側の大径部及び下側の小径部から構成されている。
枠部(110)の内周部は、枠部(110)の厚さ方向の中央付近の小径部と、小径部の上端から上に向かって直径が徐々に増加している誘い込み部(112)とを有している。
図2(A)を参照すると、連結部(130)が、枠部(110)の下端から下方向及び半径方向内側に延びている。図2(A)では、枠部(110)と連結部(130)との境界を、一点鎖線で示している。
更に、支持部(120)が、連結部(130)の終端(半径方向の最も内側)から上方向及び半径方向内側に延びている。図2(A)では、連結部(130)と支持部(120)との境界を、一点鎖線で示している。
支持部(120)の最上部の高さは、枠部(110)の最上部の高さに至っていない。
また、枠部(110)は、その内周部に、半径方向外側に凹没する枠部逃がし部(141)を有し、連結部(130)は、その内周部に、半径方向外側に凹没する連結部逃がし部(142)を有し、これら枠部逃がし部(141)及び連結部逃がし部(142)が一体となって、1つの逃がし部(140)を構成している。
図2(B)は、図2(A)のハニカム基材焼成用リングトレイにハニカム基材(s)を載置した状態を表す。
図2(B)に示したように、支持部(120)は、ハニカム基材(s)の下端面(b)の外周縁と接触せず、かつ下端面(b)の内部領域と接触して、ハニカム基材(s)を指示している。ハニカム基材(s)の下端面(b)の外周端と、ハニカム基材(s)の下端面(b)のうちの支持部(120)と接触している箇所との間の距離(オフセット(d))は、ハニカム基材(s)の外皮の厚さ、基材径の公差等に応じて、適宜に設定される。
更に、ハニカム基材(s)の下端面(b)の高さは、逃がし部(140)の凹没範囲の中央付近にあり、搬送時の振動、焼成時のハニカム基材の膨張等によっても、基材下端面の外周端と、ハニカム基材焼成用リングトレイとの接触を回避することができる。
実施形態1のハニカム基材焼成用リングトレイを用いて搬送及び焼成されたハニカム基材の下端面の写真を、図5(A)及び図5(B)に示す。図5(A)は下端面の全体像であり、図5(B)は接写写真である。また、参考のため、従来技術のハニカム基材焼成用トレイを用いて搬送及び焼成されたハニカム基材の下端面近傍の写真を図5(C)に示す。
従来技術のハニカム基材焼成用トレイを用いると、ハニカム基材の下端面の外周端付近に大きな欠けが生じた(図5(C))。これに対して、実施形態1のハニカム基材焼成用リングトレイを用いると、ハニカム基材に割れ、欠け等の損傷がない焼成物が得られた。
《実施形態2》
図3及び図4に、実施形態2のハニカム基材焼成用リングトレイの別の一例の構成を示した。図3(A)は斜視図であり、図3(B)は上面図であり、図3(C)は、図3(A)のA-A線断面図である。また、図4(A)は、図3(C)のB部分の拡大図であり、図4(B)は、図4(A)のリングトレイにハニカム基材を載置した状態を表している。
図3及び図4のハニカム基材焼成用リングトレイ(200)は、
リング状(円環状)の枠部(210)、円環状の支持部(220)、及び連結部(230)を有していること;
連結部(230)が、連結架橋部(231)及び連結欠落部(232)(孔)を8個ずつ有すること;とから構成されていること;
枠部(210)が外周部に段差(211)を有し、上側の大径部及び下側の小径部から構成されていること;
枠部(210)が内周部に誘い込み部(212)を有していること;
支持部(220)が、ハニカム基材(s)の下端面(b)の内部領域と接触して、ハニカム基材(s)を指示していること;
ハニカム基材(s)の下端面(b)の外周端と、ハニカム基材(s)の下端面(b)のうちの支持部(120)と接触している箇所との間には、所定のオフセット(d)が形成されていること;
等については、図1及び図2のハニカム基材焼成用リングトレイ(100)と同様である。
しかしながら、図4(A)に示したように、ハニカム基材焼成用リングトレイ(200)では、枠部(210)は逃がし部を有さず、連結部(230)のみが逃がし部(240)を有している点で、図1及び図2のハニカム基材焼成用リングトレイ(100)と異なる。この場合でも、図4(B)に示したように、ハニカム基材(s)の下端面(b)の高さは、逃がし部(240)の凹没範囲の中央付近にあり、搬送時の振動、焼成時のハニカム基材の膨張等によっても、基材下端面の外周端と、リングトレイとの接触を回避することができる。
100、200 ハニカム基材焼成用リングトレイ
110、210 枠部
111、211 段差
112、212 誘い込み部
120、220 支持部
130、230 連結部
131、231 連結架橋部
132、232 連結欠落部
140、240 逃がし部
141 枠部逃がし部
142 連結部逃がし部
s ハニカム基材
b ハニカム基材の下端面
、d オフセット

Claims (8)

  1. セル壁によって区画された複数のセル流路を有するハニカム基材を、焼成するときに、前記基材を、前記セル流路の流路方向が鉛直となるように支持するための、ハニカム基材焼成用リングトレイであって、
    前記リングトレイは、リング状の枠部、前記枠部よりも内側の支持部、及び前記枠部と前記支持部とを連結する連結部を含み、
    前記リングトレイに前記ハニカム基材を載置したとき、
    前記支持部は、前記ハニカム基材の下端面の外周縁と接触せず、かつ前記ハニカム基材の下端面の内部領域の一部と接触して、前記ハニカム基材の下端を支持することができ、かつ、
    前記枠部及び前記連結部は、前記ハニカム基材の下端面に接触しないように構成されている、
    ハニカム基材焼成用リングトレイ。
  2. 前記連結部が、前記支持部と前記ハニカム基材の下端面との接触部によって規定される面よりも下側に存在している、請求項1に記載のリングトレイ。
  3. 前記連結部が、前記リングトレイの厚さ方向に貫通する孔を有する、請求項1又は2に記載のリングトレイ。
  4. 前記リングトレイを、厚さ方向に切断した断面において、少なくとも前記連結部が、前記リングトレイの半径方向外側に凹没する逃がし部を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のリングトレイ。
  5. 前記支持部がリング状である、請求項1~4のいずれか一項に記載のリングトレイ。
  6. 開口部を有する支持プレート、及び前記開口部にはめ込まれている1又は複数のリングトレイを有し、
    前記リングトレイが、請求項1~5のいずれか一項に記載のリングトレイである、
    ハニカム基材焼成用リングトレイ付きプレート。
  7. 請求項1~5のいずれか一項に記載のリングトレイの前記支持部上に、ハニカム基材の下端を載置した状態で、前記ハニカム基材を焼成することを含む、排ガス浄化触媒装置の製造方法。
  8. 前記リングトレイが、請求項6に記載のリングトレイ付きプレートのリングトレイである、請求項7に記載の排ガス浄化触媒装置の製造方法。
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