JP7844567B2 - 排ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒の製造方法に関する。

排ガス浄化用触媒の製造では、例えば、ハニカム基材の隔壁上へ触媒層を形成するために、触媒金属等を含んだスラリーをハニカム基材の隔壁上へ塗工することがある。特許文献１には、そのような塗工を行う製造装置の一例が記載されている。この製造装置では、先ず、直立させたハニカム基材の上端へ、ハニカム基材の上方の端面とともに液溜めを形成する案内部材を設置する。次に、液溜めへスラリーを供給し、ハニカム基材の下端側からハニカム基材内のガスを吸引する。このようにして、ハニカム基材の貫通孔内へスラリーを侵入させて、ハニカム基材の隔壁にスラリーを塗工する。

特許文献２には、ハニカム基材として、その上端面にセンサを設けるための溝を備えた基材が記載されている。

国際公開第２０１９／１９７１７７号 特表２０２３－５０４９９９号公報

本発明は、端面の縁に一端が位置した溝がこの端面に設けられたハニカム基材に対して、溝の位置と、その他の位置とで略等しい長さを有する触媒層を形成可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、第１端面と第２端面とを有し、前記第１端面から前記第２端面へ向けて各々が延びた複数の孔が設けられるとともに、前記第１端面の縁に一端が位置した溝が前記第１端面に設けられたハニカム基材を、前記第１端面が上向きになるように設置することと、筒状部を、前記筒状部の下部内に前記ハニカム基材の上部が位置するとともに、前記筒状部の下端が前記溝の底部よりも下方に位置するように設置して、前記筒状部の上部と前記第１端面とによって囲まれた貯留部を生じさせることと、前記貯留部のうち下方の領域を、前記溝の上方に位置した第１領域と、他の領域である第２領域とに仕切るように、仕切り部を設置することと、その後、前記第１領域と前記第２領域とに、深さが等しくなるようにスラリーを供給することと、前記第２端面から前記ハニカム基材内のガスを吸引することで、前記貯留部の中に位置した前記スラリーを前記複数の孔の中へ導くこととを含んだ排ガス浄化用触媒の製造方法が提供される。

本発明の他の側面によると、前記仕切り部の下端はエラストマーからなる上記側面に係る製造方法が提供される。

本発明の更に他の側面によると、前記スラリーはシャワーヘッドを介して前記第１領域及び前記第２領域に供給する上記側面の何れかに係る製造方法が提供される。

本発明の更に他の側面によると、第１端面と第２端面とを有し、前記第１端面から前記第２端面へ向けて各々が延びた複数の孔が設けられるとともに、前記第１端面の縁に一端が位置した溝が前記第１端面に設けられたハニカム基材を、前記第１端面が上向きになるように保持するホルダと、上部及び下部を備えた筒状部であって、前記下部内に前記ハニカム基材の上部が位置するとともに、前記筒状部の下端が前記溝の底部よりも下方に位置するように前記ハニカム基材を設置することにより、前記筒状部の上部と前記第１端面とによって囲まれた貯留部を生じさせる筒状部と、前記貯留部のうち下方の領域を、前記溝の上方に位置した第１領域と、他の領域である第２領域とに仕切る仕切り部と、前記第１領域と前記第２領域とに、深さが等しくなるようにスラリーを供給する供給装置と、前記第２端面から前記ハニカム基材内のガスを吸引することで、前記貯留部の中に位置した前記スラリーを前記複数の孔の中へ導く吸引装置とを備えた排ガス浄化用触媒の製造装置が提供される。

本発明の更に他の側面によると、前記仕切り部の下端はエラストマーからなる上記側面に係る製造装置が提供される。

本発明の更に他の側面によると、記供給装置はシャワーヘッドを含んだ上記側面の何れかに係る製造装置が提供される。

本発明によると、端面の縁に一端が位置した溝がこの端面に設けられたハニカム基材に対して、溝の位置と、その他の位置とで略等しい長さを有する触媒層を形成可能とする技術が提供される。

図１は、本発明の第１実施形態に係る製造装置のブロック図である。 図２は、図１の製造装置が含んでいる塗工装置の断面図である。 図３は、ハニカム基材を概略的に示す斜視図である。 図４は、案内部材を概略的に示す上面図である。 図５は、ノズルヘッドを概略的に示す平面図である。 図６は、搬送工程を示す断面図である。 図７は、スラリー供給工程を示す断面図である。 図８は、吸引工程を示す断面図である。 図９は、比較例に係る製造方法におけるスラリー供給工程を示す断面図である。 図１０は、比較例に係る製造方法によって得られる排ガス浄化用触媒を示す断面図である。 図１１は、変形例に係る仕切り部を概略的に示す斜視図である。 図１２は、変形例に係る製造方法におけるスラリー供給工程を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、上記側面の何れかをより具体化したものである。以下に記載する事項は、単独で又は複数を組み合わせて、上記側面の各々に組み入れることができる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の材質、形状、及び構造等によって限定されるものではない。本発明の技術的思想には、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

なお、同様又は類似した機能を有する要素については、以下で参照する図面において同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は模式的なものであり、或る方向の寸法と別の方向の寸法との関係、及び、或る部材の寸法と他の部材の寸法との関係等は、現実のものとは異なり得る。また、以下に説明する実施形態において、下方向は重力が加わる方向である。

＜１＞第１実施形態
＜１．１＞製造装置
図１は、本発明の第１実施形態に係る製造装置のブロック図である。図２は、図１の製造装置が含んでいる塗工装置の断面図である。図３は、ハニカム基材を概略的に示す斜視図である。

図１に示す製造装置１は、排ガス浄化用触媒を製造するための装置である。製造装置１は、塗工装置１０と、コントローラ１６と、入力装置１７と、出力装置１８とを含んでいる。

塗工装置１０は、図３に示すハニカム基材２０を、スラリーで塗工するものである。

ハニカム基材２０は、第１端面Ｓ１と第２端面Ｓ２とを有している。ハニカム基材２０は、例えば、円柱形状を有している。ハニカム基材２０は、楕円柱形状を有していてもよく、角柱形状を有していてもよい。ハニカム基材２０の最大径は、例えば、２５ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の範囲内にある。ハニカム基材２０の長さは、例えば、２５ｍｍ以上３５０ｍｍ以下の範囲内にある。ハニカム基材２０は、例えば、セラミック製である。ハニカム基材２０は、金属製であってもよい。

ハニカム基材２０には、第１端面Ｓ１から第２端面Ｓ２へ向けて各々が延びた複数の孔Ｐが設けられている。孔Ｐの径は、例えば、７００μｍ以上１６００μｍ以下の範囲内にある。

第１端面Ｓ１には、第１端面Ｓ１の縁に一端が位置した溝Ｇが設けられている。溝Ｇの他端は、例えば、第１端面Ｓ１の周縁部から離間している。溝Ｇは、例えば、直線状に延びている。溝Ｇは、例えば、孔Ｐを通過した排ガスの性質を測定するためのセンサを収容するための溝である。センサは、例えば、Ｏ_２センサ及びＡｉｒ／Ｆｕｅｌセンサ等の酸素センサである。

溝Ｇの幅は、例えば、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内にある。溝Ｇの深さは、例えば、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にある。なお、図３に示す溝Ｇの側壁においては、孔Ｐが露出していないが、孔Ｐは露出していてもよい。

塗工装置１０は、図２に示すように、支持部材９と、案内部材１１と、供給装置１４と、吸引装置１３とを含んでいる。塗工装置１０は、図１に示す搬送装置１５Ａ及び昇降装置１５Ｂを更に含んでいる。

搬送装置１５Ａは、ベルトコンベア、ロボットハンド及びロボットアーム（何れも図示せず）を含んでいる。ベルトコンベアは、昇降装置１５Ｂから離れた位置と昇降装置１５Ｂの近傍の位置との間でハニカム基材２０を移動させる。ロボットハンドは、ベルトコンベア上のハニカム基材２０をロボットハンドで保持し、昇降装置１５Ｂの昇降台１５１上へ移動させる。ロボットアームは、昇降装置１５Ｂの上方の位置と吸引装置１３が含む台座１３１の上方の位置との間で案内部材１１を移動させる。

ロボットアームは、ここでは、その先端に、案内部材１１を支持する支持部材９を有している。支持部材９は、ハニカム基材２０の径よりも十分に大きな内径を有している円環形状の金属板である。支持部材９の厚さ方向は、重力方向に対して略平行である。支持部材９には、各々が厚さ方向に伸びた複数の貫通孔が設けられている。これら貫通孔には、第２ピン１１５Ｂが、それらの先端が支持部材９の上面から突き出すように挿入されている。

昇降装置１５Ｂは、昇降台１５１を含んだ電動式の昇降装置である。昇降装置１５Ｂは、ポンプを含んだ流体圧式の昇降装置であってもよい。昇降台１５１は、その上面を、ハニカム基材２０が載置される載置面として有している。昇降台１５１は、ハニカム基材２０へ案内部材１１を装着する装着動作時、及び、ハニカム基材２０から案内部材１１を取り外す脱着動作時に、案内部材１１の下方で昇降可能である。

案内部材１１は、筒状部１１０と仕切り部１２とを含んでいる。筒状部１１０は、図２に示すように、第１部材１１１と、押え部材１１２と、第２部材１１３と、弾性部材１１４と、第１ピン１１５Ａと、位置決め部材１１６と、ねじ１１７と、受け部材１１８とを含んでいる。案内部材１１は、図示しない固定部材を更に含んでいる。

第１部材１１１は、一端側で拡径した筒形状を有している拡径部１１１１と、拡径部１１１１の他端から外側へ突き出た第１鍔状部１１１２とを含んでいる。第１鍔状部１１１２には、複数の貫通孔が設けられている。第１部材１１１は、例えば、金属製である。第１部材１１１は、拡径部１１１１の上記一端が上記他端の上方に位置するように設置されている。

第２部材１１３は、筒形状を有している。第２部材１１３は、一方の端面が第１鍔状部１１１２の下面と向き合うように、第１部材１１１の下方に設置されている。第２部材１１３には、各々が案内部材１１の高さ方向に延びた複数の第１貫通孔が設けられている。また、第２部材１１３には、第２部材１１３の外側と内側とを接続する第２貫通孔が設けられている。第２部材１１３は、例えば、樹脂硬化物からなる。第２部材１１３は、例えば、ポリエチレンからなる。

弾性部材１１４は、筒形状を有している胴部１１４１と、胴部の一端から外側へ突き出た第２鍔状部１１４２と、胴部の他端から外側へ突き出た第３鍔状部１１４３とを含んでいる。弾性部材１１４は、胴部１１４１が第２部材１１３の内側に位置し、第２鍔状部１１４２が第１鍔状部１１１２と第２部材１１３との間に介在するように設置されている。第２鍔状部１１４２及び第３鍔状部１１４３の各々には、複数の貫通孔が設けられている。弾性部材１１４は、例えば、ゴムなどのエラストマーからなる。

押え部材１１２は、中央で開口した板である。押え部材１１２は、その下面が第１鍔状部１１１２の上面と接するように設置されている。押え部材１１２には、複数の貫通孔が設けられている。これら貫通孔の一部には、ねじ１１７の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられている。

位置決め部材１１６は、中央が開口した板である。位置決め部材１１６の上面は、第３鍔状部１１４３を間に挟んで第２部材１１３の下面と向き合っている。位置決め部材１１６は、その下面のうち内周に沿った領域に、円環状の突起部１１６１を有している。位置決め部材１１６の下面のうちその外周に沿った領域は、支持部材９の上面と接しており、突起部１１６１は、支持部材９の中央に設けられた開口へ挿入されている。

ねじ１１７は、雌ねじ部を有する押え部材１１２の貫通孔へ、上方から挿入されている。ねじ１１７の先端は、押え部材１１２の下面から下方へ突き出ている。第１ピン１１５Ａの各々は、その一方の端面に、その長さ方向に延びた孔を有している。ねじ１１７の各々の先端は、第１ピン１１５Ａの孔に挿入されている。第１ピン１１５Ａの各々は、第１鍔状部１１１２の貫通孔及び第２鍔状部１１４２の貫通孔を介して、第２部材１１３に設けられた第１貫通孔の上部に挿入されている。

上部に第１ピン１１５Ａが挿入された第２部材１１３の貫通孔には、その下部に受け部材１１８が挿入されている。受け部材１１８の下端は、第２部材１１３の下面から下方へ突き出ている。これら突出部は、位置決め部材１１６に設けられた貫通孔に挿入されている。受け部材１１８の各々は、その下側端面に、第２ピン１１５Ｂが挿入された孔を有している。

固定部材は、第１部材１１１と、第２部材１１３と、弾性部材１１４と、位置決め部材１１６とを一体化する１以上の部材である。固定部材は、一例によれば、第１部材１１１、第２部材１１３と、弾性部材１１４と、位置決め部材１１６の貫通孔、第３鍔状部１１４３の貫通孔、第２部材１１３の貫通孔、第２鍔状部１１４２の貫通孔、第１鍔状部１１１２の貫通孔、及び押え部材１１２の貫通孔へこの順に挿入されたボルトと、これらボルトの先端に取り付けられたナットとを含んでいる。

この筒状部１１０において、第２部材１１３と弾性部材１１４とは、以下に説明するように、ハニカム基材２０を、その第１端面Ｓ１が上向きになるように保持するホルダを構成している。

即ち、第２部材１１３の内周面と胴部１１４１の外周面とは、隙間を介して向き合っている。第２鍔状部１１４２は、第２部材１１３と第１鍔状部１１１２との間に挟まれている。第３鍔状部１１４３は、第２部材１１３と位置決め部材１１６との間に挟まれている。このようにして、第２部材１１３と弾性部材１１４とは、それらの間に円環状の密閉空間を形成している。

第２部材１１３に設けられた第２貫通孔は、上記の密閉空間と図示しない圧力調整装置とを接続している。圧力調整装置を作動させて、上記の空間内の圧力が高まると、上記の密閉空間が膨張する。これにより、弾性部材１１４がハニカム基材２０に密着し、ハニカム基材２０は、第２部材１１３と弾性部材１１４とからなるホルダによって保持される。ハニカム基材２０を保持するホルダは、他の１以上の部品で構成してもよい。

仕切り部１２は、第１端面Ｓ１側の溝Ｇの開口の形状に対応した形状を有している。具体的には、仕切り部１２は、垂直方向から見た場合に、第１端面Ｓ１側の溝Ｇの開口の輪郭に対応した形状を有している板状部である。仕切り部１２は、ハニカム基材２０へ案内部材１１を装着した状態において、筒状部１１０とともに溝Ｇの上方の領域を囲むように、筒状部１１０に設けられている。ここでは、仕切り部１２は、ハニカム基材２０への案内部材１１の装着動作の完了後に、ハニカム基材２０と接するように設けられている。仕切り部１２は、例えば、金属製である。

仕切り部１２の高さは、例えば、１．５ｃｍ以上１０ｃｍ以下の範囲内にある。

図２に示すように、案内部材１１は、ハニカム基材２０の上部が筒状部１１０の下部内に位置するとともに、筒状部１１０の下端が溝Ｇの底部よりも下方に位置するように設置される。このように案内部材１１を設置すると、筒状部１１０の上部と第１端面Ｓ１とによって囲まれた貯留部が生じる。

図４は、案内部材１１を概略的に示す上面図である。仕切り部１２は、貯留部の下方の領域を、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに仕切っている。第１領域Ｒ１は、貯留部の下方の領域のうち、溝Ｇの上方に位置した領域である。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の他の領域である。

仕切り部１２の厚さＴは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内にあることが好ましく、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。

供給装置１４は、貯留部へスラリーを供給する。供給装置１４は、図示しないタンクと、図示しない定量ポンプと、図示しない送液管と、ノズルヘッド１４１とを含んでいる。

タンクは、スラリーを収容している。
スラリーは、ハニカム基材２０の隔壁上に形成する触媒層又はその一部の原料である。スラリーは、一例によると、触媒金属を含んだ溶液、耐熱性担体及び助触媒の少なくとも一方を含む。スラリーは、他の例によると、触媒金属と耐熱性担体及び助触媒の少なくとも一方とを含む。触媒金属と耐熱性担体及び助触媒の少なくとも一方とを含んだスラリーにおいて、触媒金属は、分散媒中に溶解していてもよく、分散媒中に分散していてもよく、耐熱性担体及び助触媒の少なくとも一方に担持されていてもよい。

触媒金属は、例えば、白金、パラジウム及びロジウム化合物などの白金族金属；鉄及び銅などのその他の遷移金属；リチウム及びカリウムなどのアルカリ金属；バリウムなどのアルカリ土類金属；又はそれらの２以上である。

耐熱性担体は、例えば、アルミナなどの耐火無機酸化物である。助触媒は、例えば、セリア及びセリア－ジルコニア複合酸化物などの酸素貯蔵材料；アルカリ金属を含んだ窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）吸蔵材料；ゼオライトなどの炭化水素吸着剤；又はそれらの２以上である。

分散媒は、例えば、水である。分散媒は、有機溶剤であってもよく、有機溶剤と水との混合物であってもよい。

スラリーは、添加剤、例えば、ヒドロキシエチルセルロースなどの増粘剤、分散安定剤及びバインダを更に含むことができる。塗工液がヒドロキシエチルセルロースなどの増粘剤を含む場合、その濃度は、０．３質量％以上１質量％以下の範囲内とすることが好ましい。

スラリーは、せん断速度が３．８３ｓ^－１であるときの粘度が５００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内となることが好ましく、３０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内となることがより好ましい。

ここで、上記スラリーの粘度は、市販のせん断粘度計により常温で測定され得る粘度である。例えば、当該分野で標準的な動的粘弾性測定装置（レオメータ）を使用することにより、上記のようなせん断速度における粘度を容易に測定することができる。ここで「常温」とは、１５℃以上３５℃以下の温度範囲内の温度であり、典型的には２０℃以上３０℃以下の温度範囲内の温度、例えば２５℃である。

定量ポンプは、タンクと送液管の一端とに接続されている。定量ポンプは、タンク内の塗工液から一定量を量り取り、これを送液管の一端へ排出する。定量ポンプは、例えば、ピストンポンプ及びプランジャポンプなどの往復ポンプである。

送液管の他端には、ノズルヘッド１４１が接続されている。図５は、ノズルヘッド１４１を概略的に示す下面図である。図５に示すように、ここでは、ノズルヘッド１４１は、シャワーヘッドである。ノズルヘッド１４１は、定量ポンプを駆動することにより、一定量のスラリーを案内部材１１内へ吐出する。図５に示すノズルヘッド１４１は、上述した第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に同時にスラリーを供給することが可能である。具体的には、ノズルヘッド１４１は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に対して、等しい面積当たりの供給量で同時にスラリーを供給することが可能である。

吸引装置１３は、台座１３１と、風箱１３２と、図示しない接続部材と、図示しない真空ポンプを含んでいる。

風箱１３２は、中空構造を有しており、接続部材に接続された第１開口と、第１開口とは反対側の第２開口を有している。風箱１３２は、第２開口を囲んだ縁を有している。

台座１３１は、風箱１３２が有する縁の上に設けられている。台座１３１は、ハニカム基材２０の下方を支持する。台座１３１は、例えば、ゴムなどのエラストマーからなる。

接続部材は、中空構造を有しており、真空ポンプに接続された開口と、風箱１３２に接続された開口とを有している。接続部材は、例えば、金属製である。吸引装置は、ハニカム基材２０が台座１３１に固定されている状態で真空ポンプを駆動することにより、ハニカム基材２０内のガス、例えば空気を吸引する。

コントローラ１６は、処理部１６Ａと記憶部１６Ｂとを含んでいる。
処理部１６Ａは、中央処理装置（ＣＰＵ）を含んでいる。記憶部１６Ｂは、処理部１６Ａに接続されている。記憶部１６Ｂは、処理部１６Ａが読み込むプログラムや、処理部１６Ａから供給されたデータを記憶する不揮発性メモリを含んでいる。

コントローラ１６は、吸引装置１３、供給装置１４、搬送装置１５Ａ、昇降装置１５Ｂ、入力装置１７及び出力装置１８に接続されている。コントローラ１６は、入力装置１７を介してオペレータが入力する指令及び情報等に基づいて、吸引装置１３、供給装置１４、搬送装置１５Ａ、昇降装置１５Ｂ及び出力装置１８の動作を制御する。

入力装置１７は、オペレータがコントローラ１６へ指令及び情報を入力するためのヒューマンインターフェースデバイスである。入力装置は、例えば、釦、キーボード、マウス、タッチパネル及び音声入力装置の１以上である。

出力装置１８は、オペレータが認識可能な警告情報を出力する。出力装置１８は、例えば、ディスプレイ、警告灯、音声案内装置及びブザーの１以上である。ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイである。警告灯は、例えば、発光ダイオードを含む。

＜１．２＞製造方法
上記の製造装置１を使用すると、例えば、以下の方法により排ガス浄化用触媒を製造することができる。

ここで説明する方法では、先ず、オペレータが、入力装置１７を介して、製造開始の指令をコントローラ１６へ入力する。この際、オペレータは、入力装置１７を介して、製造すべき排ガス浄化用触媒の数などの情報を、コントローラ１６へ更に入力することもできる。

次に、オペレータは、ハニカム基材２０を図示しないベルトコンベアに載置する。コントローラ１６は、ハニカム基材２０をロボットハンドの近傍に搬送するように、ベルトコンベアの動作を制御する。

次に、コントローラ１６は、ハニカム基材２０がベルトコンベア上から載置台上へ移動するように、ロボットハンドの動作を制御する。載置台に載置されたハニカム基材２０は、図６に示すように、案内部材１１の真下に位置している。なお、このとき、垂直方向から見た溝Ｇ及び仕切り部１２は一致させておく。

次いで、コントローラ１６は、ハニカム基材２０の上部が案内部材１１に挿入されるように昇降装置１５Ｂの動作を制御する。具体的には、コントローラ１６は、ハニカム基材２０の第１端面Ｓ１が仕切り部１２と接するまで、ハニカム基材２０が載置された載置台が上昇するように昇降装置１５Ｂの動作を制御する。

次に、コントローラ１６は、上述した円環状の密閉空間が膨張するように圧力調整装置の動作を制御する。上述した通り、上記の密閉空間が膨張すると、弾性部材１１４はハニカム基材２０に密着し、ハニカム基材２０は、第２部材１１３と弾性部材１１４とからなるホルダによって保持される。また、弾性部材１１４がハニカム基材２０に密着することにより、筒状部１１０の上部と第１端面Ｓ１とによって囲まれた貯留部が生じる。そして、貯留部のうち下方の領域は、仕切り部１２によって、上述した第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに仕切られる。

次に、コントローラ１６は、案内部材１１がハニカム基材２０とともに、昇降装置１５Ｂの上方から台座１３１の上方へ移動するようにロボットアームの動作を制御する。続いて、コントローラ１６は、ハニカム基材２０が台座１３１の上に載置されるように、ロボットアームの動作を制御する。

次に、コントローラ１６は、予め定められている量のスラリー３をノズルヘッド１４１が吐出するように、供給装置１４の動作を制御する。具体的には、コントローラ１６は、ノズルヘッド１４１が、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に対する面積当たりのスラリー供給量が等しくなり、且つ、スラリー供給量が予め定められている量になるように、供給装置１４の動作を制御する。この動作によると、図７に示すように、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２にスラリーの深さが等しくなるように、即ち、第１領域Ｒ１におけるスラリー層の厚さと第２領域Ｒ２におけるスラリー層の厚さとが等しくなるように、スラリーが第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に供給される。

次に、コントローラ１６は、ハニカム基材２０内のガスをその第２端面Ｓ２側から吸引するように、吸引装置１３の動作を制御する。これにより、スラリー３は複数の孔Ｐの中へ導かれ、図８に示すように、ハニカム基材２０の隔壁上に、スラリー３からなる塗工層３Ｃが形成される。この動作によると、ハニカム基材２０において、溝の位置とその他の位置とで略等しい長さを有する塗工層を形成することができる。

次いで、コントローラ１６は、吸引を停止するように、吸引装置１３の動作を制御する。続いて、コントローラ１６は、ハニカム基材２０及び案内部材１１が、台座１３１の上方から載置台の上方へ搬送されるようにロボットアームの動作を制御し、円環状の密閉空間を収縮させるように圧力調整装置の動作を制御し、載置台が下降するように昇降装置１５Ｂの動作を制御し、塗工層を形成したハニカム基材２０が載置台上からベルトコンベア上へ移動するようにロボットハンドの動作を制御し、塗工層を形成したハニカム基材２０が下流へ移動するようにベルトコンベアの動作を制御する。以上のようにして、製造装置１による処理を終了する。

その後、このようにして塗工を行ったハニカム基材２０を焼成することにより、排ガス浄化用触媒を得る。

＜１．３＞効果
上述した通り、ハニカム基材２０には、第１端面Ｓ１の縁に一端が位置した溝Ｇが第１端面Ｓ１に設けられている。このようなハニカム基材２０に対して、上述した仕切り部１２を設けることなしにスラリーの供給を行うと、溝の下方の位置における触媒層の長さが、その他の位置における触媒層の長さよりも長くなる。以下、これについて説明する。

図９は、比較例に係る製造方法におけるスラリー供給工程を示す断面図である。図９に示すスラリー供給工程は、仕切り部１２を省略した状態でスラリーを供給したこと以外は、図７を参照しながら説明したスラリー供給工程と同様である。図９に示すように、このような工程によると、溝Ｇにおけるスラリー層は、その他の位置におけるスラリー層よりも深くなる。

図１０は、図９に示す状態に続けて上述した吸引工程を実施することにより得られる状態を示す断面図である。図１０に示すように、溝Ｇの位置におけるスラリー層が、その他の位置におけるスラリー層よりも深い状態で吸引工程を実施すると、溝Ｇの位置における塗工層の長さが、その他の位置における塗工層の長さよりも長くなる。このようなハニカム基材２０によって得られる排ガス浄化用触媒の溝に酸素センサを設けた場合、溝の位置における測定によって得られる酸素濃度は、他の位置における酸素濃度とは大きく異なることとなる。この場合、排ガスにおける酸素濃度等の性質を高い精度で測定することが難しい。

一方、図６乃至図８を参照しながら説明した方法では、上述した仕切り部１２を設けることにより、吸引工程開始直前において、溝Ｇの位置におけるスラリー層の深さと、その他の位置におけるスラリー層の深さとを略等しくすることができる。このような状態で、上述した吸引工程を行うと、溝の位置と、その他の位置とで略等しい長さを有する触媒層を形成することが可能である。この場合、溝の位置における測定によって得られる酸素濃度と他の位置における酸素濃度とを等しくすることができる。この場合、排ガスにおける酸素濃度等の性質を高い精度で測定することが可能である。

仕切り部１２の形状は第１端面Ｓ１側の溝Ｇの開口の形状と等しいことが好ましい。仕切り部１２の形状が第１端面Ｓ１側の溝Ｇの形状よりも極めて大きい場合、第１領域Ｒ１に供給されたスラリーが溝Ｇに流入しやすい。この場合、溝Ｇの位置における触媒層の長さは、他の位置における触媒層の長さよりも長くなりやすい。また、仕切り部１２の形状が第１端面Ｓ１側の溝Ｇの開口の形状よりも極めて小さい場合、第２領域Ｒ１に供給したスラリーが溝Ｇに流入しやすい。この場合も、溝Ｇの位置における触媒層の長さは、他の位置における触媒層の長さよりも長くなりやすい。

＜２＞変形例
上記の製造装置及び製造方法には、様々な変形が可能である。
例えば、仕切り部１２として、図１１に示す仕切り部１２を使用してもよい。図１１は、変形例に係る仕切り部１２を概略的に示す斜視図である。図１１に示す仕切り部１２は、仕切り部１２の上端を含んだ第１部分１２１と、仕切り部１２の下端を含んだ第２部分１２２とを含む。

第１部分１２１は、例えば、金属からなる。第２部分１２２は、例えば、ゴム等のエラストマーからなる。このような仕切り部１２は、ハニカム基材２０の上方を案内部材１１に挿入する際、ハニカム基材２０の破損を生じにくい。

また、上述した製造装置では、仕切り部１２が筒状部１１０に固定されていたが、これらは互いに対して固定されていなくてもよい。例えば、筒状部１１０をハニカム基材２０の上部へ装着した後に、仕切り部１２を設置してもよい。

上述した製造装置では、ノズルヘッド１４１がシャワーヘッドであったが、この製造装置は、ノズルヘッド１４１の代わりに、１つのノズルを各々が有する１以上のノズルヘッドを含んでいてもよい。

一例によると、例えば、図１２に示すように、ノズルヘッド１４１の代わりにノズルを１つのみ有する単一のノズルヘッドを設けてもよい。この場合、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２へのスラリーの供給は順次行ってもよい。或いは、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２へのスラリーの供給は、ノズルヘッドから第１領域Ｒ１にスラリーを供給し、その後、第１領域Ｒ１からスラリーを溢れさせて第２領域Ｒ２にスラリーを供給することにより行ってもよい。

他の例によると、ノズルヘッド１４１の代わりに、各々が１つのノズルを有する２つのノズルヘッドを設けてもよい。この場合、これらノズルヘッドによって、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２へスラリーを同時又は順次供給してもよい。

また、上述した方法では、仕切り部１２の下端とハニカム基材２０の第１端面Ｓ１とが接した状態でスラリーの供給を行ったが、仕切り部１２の下端と第１端面Ｓ１との間には隙間があってもよい。例えば、上記の隙間をスラリーが通過しない程度にスラリーの粘度を大きくすることで、上記の隙間を介したスラリーの移動を抑制して、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とにおけるスラリー層の深さを等しくしてもよい。この場合、隙間は０ｍｍ超過３ｍｍ以下の範囲内にあることが好ましい。また、この場合、せん断速度が３．８３ｓ^－１であるときのスラリーの粘度は３０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内にあることが好ましい。

製造装置１は、それが自動で行う動作の１以上を、手動で行うように変更してもよい。例えば、供給装置１４、搬送装置１５Ａ、及び昇降装置１５Ｂの１以上が行う動作を、手動で行うように変更してもよい。例えば、搬送装置１５Ａを省略し、ホルダ８を塗工位置に上下動可能に設置して、ホルダ８へのハニカム基材２０の着脱を手動で行ってもよい。また、ベルトコンベアへのハニカム基材２０の載置は、手動で行う代わりに、自動で行ってもよい。

製造装置１は、コントローラ１６による制御の一部又は全てを、手動で行うように変更してもよい。これら制御の全てを手動で行う場合、コントローラ１６は省略することができる。

以下に、本発明の例を記載する。
（例１）
図１、図２、図４及び図５を参照しながら説明した製造装置１並びに図３を参照しながら説明したハニカム基材２０を使用し、図６乃至図８を参照しながら説明した方法により、排ガス浄化用触媒を製造した。

ここでは、スラリーとして、固形分を３４質量％含んだ、温度２５℃及びせん断速度３．８３／ｓにおける粘度が３０００ｍＰａ・ｓ以上であるスラリーを使用した。また、吸引装置１３による吸引は３秒間行った。塗工完了時における、ハニカム基材２０上の風速は４０ｍ／ｓであった。

このようにして製造した排ガス浄化用触媒を切断して、溝Ｇの位置とその他の位置における塗工層の長さを調べた。

その結果、溝Ｇの位置における塗工層の長さは６２ｍｍであり、その他の位置における塗工層の長さは５９ｍｍであった。

（例２）
スラリーとして、粘度が３０００ｍＰａ・ｓ未満であるスラリーを使用したこと以外は例１と同様の方法により、排ガス浄化用触媒を製造した。

そして、この排ガス浄化用触媒についても、上記と同様に塗工層の長さを調べた。
その結果、溝Ｇの位置における塗工層の長さは７０ｍｍであり、その他の位置における塗工層の長さは６５ｍｍであった。

１…製造装置、３…スラリー、３Ｃ…塗工層、９…支持部材、１０…塗工装置、１１…案内部材、１２…仕切り部、１３…吸引装置、１４…供給装置、１５Ａ…搬送装置、１５Ｂ…昇降装置、１６…コントローラ、１６Ａ…処理部、１６Ｂ…記憶部、１７…入力装置、１８…出力装置、２０…ハニカム基材、１１０…筒状部、１１１…第１部材、１１２…押え部材、１１３…第２部材、１１４…弾性部材、１１５Ａ…第１ピン、１１５Ｂ…第２ピン、１１６…位置決め部材、１１８…受け部材、１２１…第１部分、１２２…第２部分、１３１…台座、１３２…風箱、１４１…ノズルヘッド、１５１…昇降台、１１１１…拡径部、１１１２…第１鍔状部、１１４１…胴部、１１４２…第２鍔状部、１１４３…第３鍔状部、１１６１…突起部。

Claims (6)

1. 第１端面と第２端面とを有し、前記第１端面から前記第２端面へ向けて各々が延びた複数の孔が設けられるとともに、前記第１端面の縁に一端が位置した溝が前記第１端面に設けられたハニカム基材を、前記第１端面が上向きになるように設置することと、
   筒状部を、前記筒状部の下部内に前記ハニカム基材の上部が位置するとともに、前記筒状部の下端が前記溝の底部よりも下方に位置するように設置して、前記筒状部の上部と前記第１端面とによって囲まれた貯留部を生じさせることと、
   前記貯留部のうち下方の領域を、前記溝の上方に位置した第１領域と、他の領域である第２領域とに仕切るように、仕切り部を設置することと、
   その後、前記第１領域と前記第２領域とに、深さが等しくなるようにスラリーを供給することと、
   前記第２端面から前記ハニカム基材内のガスを吸引することで、前記貯留部の中に位置した前記スラリーを前記複数の孔の中へ導くことと
   を含んだ排ガス浄化用触媒の製造方法。
2. 前記仕切り部の下端はエラストマーからなる請求項１に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
3. 前記スラリーはシャワーヘッドを介して前記第１領域及び前記第２領域に供給する請求項１に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
4. 第１端面と第２端面とを有し、前記第１端面から前記第２端面へ向けて各々が延びた複数の孔が設けられるとともに、前記第１端面の縁に一端が位置した溝が前記第１端面に設けられたハニカム基材を、前記第１端面が上向きになるように保持するホルダと、
   上部及び下部を備えた筒状部であって、前記下部内に前記ハニカム基材の上部が位置するとともに、前記筒状部の下端が前記溝の底部よりも下方に位置するように前記ハニカム基材を設置することにより、前記筒状部の上部と前記第１端面とによって囲まれた貯留部を生じさせる筒状部と、
   前記貯留部のうち下方の領域を、前記溝の上方に位置した第１領域と、他の領域である第２領域とに仕切る仕切り部と、
   前記第１領域と前記第２領域とに、深さが等しくなるようにスラリーを供給する供給装置と、
   前記第２端面から前記ハニカム基材内のガスを吸引することで、前記貯留部の中に位置した前記スラリーを前記複数の孔の中へ導く吸引装置と
   を備えた排ガス浄化用触媒の製造装置。
5. 前記仕切り部の下端はエラストマーからなる請求項４に記載の排ガス浄化用触媒の製造装置。
6. 前記供給装置はシャワーヘッドを含んだ請求項４に記載の排ガス浄化用触媒の製造装置。