JPH08168677A - 円筒状の蜂の巣型体の環状領域で流れ通路を片側又は両側で閉鎖又は充填するための方法 - Google Patents
円筒状の蜂の巣型体の環状領域で流れ通路を片側又は両側で閉鎖又は充填するための方法Info
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- JPH08168677A JPH08168677A JP7172447A JP17244795A JPH08168677A JP H08168677 A JPH08168677 A JP H08168677A JP 7172447 A JP7172447 A JP 7172447A JP 17244795 A JP17244795 A JP 17244795A JP H08168677 A JPH08168677 A JP H08168677A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
-
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-
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒状の蜂の巣型体の縁部範囲で流れ通路を
クリーンにしかも経済的に閉鎖又は充填できるようす
る。 【構成】 本発明は、円筒状の蜂の巣型体の環状領域で
流れ通路を閉鎖するための方法に関する。流れ通路の閉
鎖は、ノズルが蜂の巣型体の周面及び／又は端面輪郭に
沿ってガイドされるようノズルと蜂の巣型体とを互いに
相対運動させながら、ノズルを介してセラミックス材料
を流れ通路内に導入することによって、行われる。
クリーンにしかも経済的に閉鎖又は充填できるようす
る。 【構成】 本発明は、円筒状の蜂の巣型体の環状領域で
流れ通路を閉鎖するための方法に関する。流れ通路の閉
鎖は、ノズルが蜂の巣型体の周面及び／又は端面輪郭に
沿ってガイドされるようノズルと蜂の巣型体とを互いに
相対運動させながら、ノズルを介してセラミックス材料
を流れ通路内に導入することによって、行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒状の蜂の巣型体の
環状領域で流れ通路を片側又は両側で閉鎖又は充填する
ための方法に関する。
環状領域で流れ通路を片側又は両側で閉鎖又は充填する
ための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】モノリシックな蜂の巣型体は、自動車排
ガス触媒において、触媒活性のコーティング用の支持体
として使用される。この支持体は通常、浄化すべき排ガ
ス用の流入面及び流出面としての２つの横断面面もしく
は端面と包囲する周面とを備えたほぼ円筒状形状を有し
ている。支持体の横断面形状は自動車のスペース要求に
広範囲に適合させることができる。従って例えば、支持
体の円形、楕円形、正方形、長方形、三角形及び非対称
形の端面横断面が公知である。
ガス触媒において、触媒活性のコーティング用の支持体
として使用される。この支持体は通常、浄化すべき排ガ
ス用の流入面及び流出面としての２つの横断面面もしく
は端面と包囲する周面とを備えたほぼ円筒状形状を有し
ている。支持体の横断面形状は自動車のスペース要求に
広範囲に適合させることができる。従って例えば、支持
体の円形、楕円形、正方形、長方形、三角形及び非対称
形の端面横断面が公知である。
【０００３】任意の端面輪郭を有する円筒状の蜂の巣型
体を貫通して、浄化すべき排ガス用の平行な流れ通路が
延びている。流れ通路は蜂の巣型体の端面でセル構造を
形成していて、このセル構造の密度は使用ケースに応じ
て５セル／ｃｍ2乃至２００セル／ｃｍ2である。乗用車
の排ガス浄化用の一般的な蜂の巣型体は、例えばほぼ１
５０ｍｍの長さ、１００ｍｍの直径及び６２セル／ｃｍ
2のセル密度を有している。この場合、流れ通路の壁厚
さは０．１６ｍｍである。蜂の巣型体としては押出し成
形されたセラミックス製の蜂の巣型体又は金属製の蜂の
巣型体が使用される。
体を貫通して、浄化すべき排ガス用の平行な流れ通路が
延びている。流れ通路は蜂の巣型体の端面でセル構造を
形成していて、このセル構造の密度は使用ケースに応じ
て５セル／ｃｍ2乃至２００セル／ｃｍ2である。乗用車
の排ガス浄化用の一般的な蜂の巣型体は、例えばほぼ１
５０ｍｍの長さ、１００ｍｍの直径及び６２セル／ｃｍ
2のセル密度を有している。この場合、流れ通路の壁厚
さは０．１６ｍｍである。蜂の巣型体としては押出し成
形されたセラミックス製の蜂の巣型体又は金属製の蜂の
巣型体が使用される。
【０００４】セラミックス製の蜂の巣型体は通常、規則
的に配置された正方形横断面の流れ通路を有しているの
に対して、金属製の蜂の巣型体の流れ通路は構造形式に
応じて異なって成形された通路横断面を有している。
的に配置された正方形横断面の流れ通路を有しているの
に対して、金属製の蜂の巣型体の流れ通路は構造形式に
応じて異なって成形された通路横断面を有している。
【０００５】前記蜂の巣型体が例えば自動車排ガス触媒
内で触媒活性の構成要素用の支持体として使用される場
合には、流れ通路の内壁はまず高い比表面積を有する耐
熱性の金属酸化物から成る微粒状のコーティングによっ
て被覆される。
内で触媒活性の構成要素用の支持体として使用される場
合には、流れ通路の内壁はまず高い比表面積を有する耐
熱性の金属酸化物から成る微粒状のコーティングによっ
て被覆される。
【０００６】適当な金属酸化物は例えばγ・酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化セリウム、種々の
ゼオライト又はこれらの混合物であり、この場合、温度
安定化のために金属酸化物に例えば希土類酸化物をドー
ピングすることもできる。前記の高度の表面積を有する
金属酸化物の比表面積は通常１０ｍ2／ｇ以上、特に５
０ｍ2／ｇ乃至４００ｍ2／ｇである。
ニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化セリウム、種々の
ゼオライト又はこれらの混合物であり、この場合、温度
安定化のために金属酸化物に例えば希土類酸化物をドー
ピングすることもできる。前記の高度の表面積を有する
金属酸化物の比表面積は通常１０ｍ2／ｇ以上、特に５
０ｍ2／ｇ乃至４００ｍ2／ｇである。
【０００７】高度の表面積を有する金属酸化物コーティ
ングを塗布するために、蜂の巣型体は例えば微粒状の金
属酸化物から成る水性のコーティング分散剤で浸漬され
る。次いで圧縮空気を吹き付けることによって流れ通路
から過剰のコーティング分散剤が除かれる。
ングを塗布するために、蜂の巣型体は例えば微粒状の金
属酸化物から成る水性のコーティング分散剤で浸漬され
る。次いで圧縮空気を吹き付けることによって流れ通路
から過剰のコーティング分散剤が除かれる。
【０００８】この場合、金属酸化物コーティングの大き
な表面上では触媒活性の貴金属構成要素、有利には白金
族の金属を、例えば、微細に分散された形式で前記金属
の可溶化合物の水溶液で含浸させることによって、分離
することができ、この場合、前記金属にはコーティング
分散剤は添加されない。
な表面上では触媒活性の貴金属構成要素、有利には白金
族の金属を、例えば、微細に分散された形式で前記金属
の可溶化合物の水溶液で含浸させることによって、分離
することができ、この場合、前記金属にはコーティング
分散剤は添加されない。
【０００９】コーティング後にはコーティングは通常乾
燥されかつ場合によっては硬化及び付着力を改善するた
めにか焼される。
燥されかつ場合によっては硬化及び付着力を改善するた
めにか焼される。
【００１０】排ガス浄化における使用のために、環状領
域、特に縁部領域に設けられた蜂の巣型体の流れ通路が
片側又は両側で端面側から閉鎖又は閉塞されるか、又
は、蜂の巣型体の全長に亘って完全に充填されると、有
利である。
域、特に縁部領域に設けられた蜂の巣型体の流れ通路が
片側又は両側で端面側から閉鎖又は閉塞されるか、又
は、蜂の巣型体の全長に亘って完全に充填されると、有
利である。
【００１１】従って、ドイツ国特許第３１０９３１４号
明細書からセラミックス製の蜂の巣型体が公知であり、
この蜂の巣型体の機械的な安定性はセラミックス材料を
蜂の巣型体の縁部領域の流れ通路内に充填することによ
って高められる。流れ通路は全長に亘って又は部分範囲
でのみセラミックス材料によって充填される。この場合
部分範囲は両端面から所定の深さまで蜂の巣型体内に突
入している。
明細書からセラミックス製の蜂の巣型体が公知であり、
この蜂の巣型体の機械的な安定性はセラミックス材料を
蜂の巣型体の縁部領域の流れ通路内に充填することによ
って高められる。流れ通路は全長に亘って又は部分範囲
でのみセラミックス材料によって充填される。この場合
部分範囲は両端面から所定の深さまで蜂の巣型体内に突
入している。
【００１２】この公知の蜂の巣型体の場合適当なセラミ
ックス材料として、コーディエライト、ムライト又は酸
化アルミニウムセメントのような注型可能な耐火性の材
料が使用される。蜂の巣型体の縁部領域に位置する流れ
通路のみをセラミックス充填材料で充填するために、残
りの流れ通路はプラスチックから成るカバーマスクによ
ってカバーされる。
ックス材料として、コーディエライト、ムライト又は酸
化アルミニウムセメントのような注型可能な耐火性の材
料が使用される。蜂の巣型体の縁部領域に位置する流れ
通路のみをセラミックス充填材料で充填するために、残
りの流れ通路はプラスチックから成るカバーマスクによ
ってカバーされる。
【００１３】ドイツ国特許第４２３６８８３号明細書で
は触媒が開示されていて、この触媒の外部への熱放射
は、触媒体の環状の縁部領域で流れ通路が上流側又は上
流及び下流側で閉鎖されることによって、減少される。
この場合、流れ通路をどのように閉鎖しかつ閉鎖をどの
ような材料で行うかについては、開示されていない。
は触媒が開示されていて、この触媒の外部への熱放射
は、触媒体の環状の縁部領域で流れ通路が上流側又は上
流及び下流側で閉鎖されることによって、減少される。
この場合、流れ通路をどのように閉鎖しかつ閉鎖をどの
ような材料で行うかについては、開示されていない。
【００１４】日本国特許出願公告５−６３２０６号明細
書では、縁部領域で蜂の巣型体の流れ通路を閉鎖する方
法が開示されている。この場合、セラミックス材料が両
側から小さなブラシで流れ通路内に供給される。縁部領
域は３ｍｍまでの幅を有している。この場合、流れ通路
はほぼ３ｍｍの深さまで充填される。
書では、縁部領域で蜂の巣型体の流れ通路を閉鎖する方
法が開示されている。この場合、セラミックス材料が両
側から小さなブラシで流れ通路内に供給される。縁部領
域は３ｍｍまでの幅を有している。この場合、流れ通路
はほぼ３ｍｍの深さまで充填される。
【００１５】この措置の目的は、自動車の排ガスシステ
ム内に蜂の巣型体を組み込んだ場合に所要の保持エレメ
ントによって覆われひいては排ガス浄化のために利用さ
れないような流れ通路を閉鎖することにある。触媒コー
ティングを取付ける前に流れ通路を閉鎖することによっ
て触媒活性の高価な材料を節約することができる。
ム内に蜂の巣型体を組み込んだ場合に所要の保持エレメ
ントによって覆われひいては排ガス浄化のために利用さ
れないような流れ通路を閉鎖することにある。触媒コー
ティングを取付ける前に流れ通路を閉鎖することによっ
て触媒活性の高価な材料を節約することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、流入
面及び流出面と包囲する周面とによって制限された円筒
状の蜂の巣型体の縁部領域で、流れ通路をクリーンにし
かも経済的に閉鎖又は充填できるような方法を提供する
ことにある。
面及び流出面と包囲する周面とによって制限された円筒
状の蜂の巣型体の縁部領域で、流れ通路をクリーンにし
かも経済的に閉鎖又は充填できるような方法を提供する
ことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、ノズルが直接又は間接的に周面及び／又は端面輪郭
に沿ってガイドされるようノズルと蜂の巣型体とを互い
に相対運動させながら、少なくとも１つのノズルを介し
てセラミックス材料を流れ通路内に導入することによっ
て、解決された。
ば、ノズルが直接又は間接的に周面及び／又は端面輪郭
に沿ってガイドされるようノズルと蜂の巣型体とを互い
に相対運動させながら、少なくとも１つのノズルを介し
てセラミックス材料を流れ通路内に導入することによっ
て、解決された。
【００１８】
【発明の効果】ノズルは流れ通路を閉鎖するために蜂の
巣型体の流入面又は流出面に近づけてガイドされる。有
利には、ノズルと蜂の巣型体との相対運動時に蜂の巣型
体の損傷を回避するために、ノズル端部と蜂の巣型体の
それぞれの端面との間に僅かな間隔が維持される。間隔
の大きさは蜂の巣型体の流入面もしくは流出面の平坦性
並びにセラミックス材料のコンシステンシーに関連して
いる。通常前記間隔は有利には０．１ｍｍ乃至１ｍｍで
ある。
巣型体の流入面又は流出面に近づけてガイドされる。有
利には、ノズルと蜂の巣型体との相対運動時に蜂の巣型
体の損傷を回避するために、ノズル端部と蜂の巣型体の
それぞれの端面との間に僅かな間隔が維持される。間隔
の大きさは蜂の巣型体の流入面もしくは流出面の平坦性
並びにセラミックス材料のコンシステンシーに関連して
いる。通常前記間隔は有利には０．１ｍｍ乃至１ｍｍで
ある。
【００１９】選択的に、ノズル端部を滑りシューの形式
で構成しかつノズルを場合によっては蜂の巣型体の流入
面もしくは流出面にばね弾性的に載着することもでき
る。これによって、蜂の巣型体の端面の著しい非平坦性
を補償できかつセラミックス材料の著しく異なる塗布が
回避される。
で構成しかつノズルを場合によっては蜂の巣型体の流入
面もしくは流出面にばね弾性的に載着することもでき
る。これによって、蜂の巣型体の端面の著しい非平坦性
を補償できかつセラミックス材料の著しく異なる塗布が
回避される。
【００２０】ノズル開口は円形に構成できる。セラミッ
クス材料がペースト状のコンシステンシーを有する場合
には有利には、幅が流れ通路を閉鎖する縁部領域幅を規
定する長方形に成形されたノズル開口が使用される。縁
部領域の最小幅はほぼ流れ通路の最大対角線に相当する
ので、縁部帯域は流れ通路の少なくとも１つの層を有す
る。しかし使用条件に応じて縁部帯域は流れ通路の複数
の層を有することができ、この場合、対応する広幅なノ
ズル開口が必要である。
クス材料がペースト状のコンシステンシーを有する場合
には有利には、幅が流れ通路を閉鎖する縁部領域幅を規
定する長方形に成形されたノズル開口が使用される。縁
部領域の最小幅はほぼ流れ通路の最大対角線に相当する
ので、縁部帯域は流れ通路の少なくとも１つの層を有す
る。しかし使用条件に応じて縁部帯域は流れ通路の複数
の層を有することができ、この場合、対応する広幅なノ
ズル開口が必要である。
【００２１】ノズル開口を長方形に構成した場合にはノ
ズルの軸線を中心とした回動によって閉鎖すべき縁部領
域の幅に極めて簡単に適合させることができる。縁部領
域閉鎖中にノズルを適当に軸線を中心として回動させる
ことによって、蜂の巣型体において異なる閉塞幅を得る
ことができる。この場合、縁部領域の最小幅は長方形の
ノズル開口の短い辺によってかつ最大幅は長方形のノズ
ル開口の長い辺もしくは対角線によって規定される。
ズルの軸線を中心とした回動によって閉鎖すべき縁部領
域の幅に極めて簡単に適合させることができる。縁部領
域閉鎖中にノズルを適当に軸線を中心として回動させる
ことによって、蜂の巣型体において異なる閉塞幅を得る
ことができる。この場合、縁部領域の最小幅は長方形の
ノズル開口の短い辺によってかつ最大幅は長方形のノズ
ル開口の長い辺もしくは対角線によって規定される。
【００２２】本発明の著しい利点は、蜂の巣型体とノズ
ルとの相対運動中にノズルが蜂の巣型体の周面に沿って
ガイドされるということにある。このことは簡単には、
周面にばね弾性的に支承される転動ホイールもしくはホ
イール組みによって又は任意の形状の滑りシューによっ
て機械的に行われる。
ルとの相対運動中にノズルが蜂の巣型体の周面に沿って
ガイドされるということにある。このことは簡単には、
周面にばね弾性的に支承される転動ホイールもしくはホ
イール組みによって又は任意の形状の滑りシューによっ
て機械的に行われる。
【００２３】このような直接的なガイドの他に、同じ幾
何学横断面の第２の蜂の巣型体を走査する倣いシステム
を介して間接的にガイドを行うこともできる。同様に、
ノズルを間接的にガイドするために光学的な走査システ
ムを使用でき、この場合、蜂の巣型体の端面輪郭は光学
的な走査システムによりカメラ及びこれに接続された像
評価機構又は輪郭を走査するレーザー光線を用いて検出
される。場合によっては互いに適合した多数のガイドシ
ステムを同時に使用することもできる。
何学横断面の第２の蜂の巣型体を走査する倣いシステム
を介して間接的にガイドを行うこともできる。同様に、
ノズルを間接的にガイドするために光学的な走査システ
ムを使用でき、この場合、蜂の巣型体の端面輪郭は光学
的な走査システムによりカメラ及びこれに接続された像
評価機構又は輪郭を走査するレーザー光線を用いて検出
される。場合によっては互いに適合した多数のガイドシ
ステムを同時に使用することもできる。
【００２４】この場合、端面輪郭に追従させるために、
縦軸線を中心として蜂の巣型体を同時に回動させながら
ノズルを適当な調整システムを介して半径方向に移動さ
せることができる。選択的に間接的なガイドを行うこと
ができ、この場合、蜂の巣型体を停止した状態でノズル
のみがｘｙ・移動によって蜂の巣型体の横断面輪郭に相
応して端面を介してガイドされる。
縦軸線を中心として蜂の巣型体を同時に回動させながら
ノズルを適当な調整システムを介して半径方向に移動さ
せることができる。選択的に間接的なガイドを行うこと
ができ、この場合、蜂の巣型体を停止した状態でノズル
のみがｘｙ・移動によって蜂の巣型体の横断面輪郭に相
応して端面を介してガイドされる。
【００２５】本発明による方法によって、縁部領域が蜂
の巣型体の周方向全体に亘って常時蜂の巣型体の縁部か
ら同じ間隔を有することが、保証される。つまり縁部領
域は蜂の巣型体の周面に対して同心的に配置されてい
る。
の巣型体の周方向全体に亘って常時蜂の巣型体の縁部か
ら同じ間隔を有することが、保証される。つまり縁部領
域は蜂の巣型体の周面に対して同心的に配置されてい
る。
【００２６】縁部領域の形状は蜂の巣型体の横断面形状
に合致している。円形横断面を有する蜂の巣型体の場合
にのみ円形領域が形成される。楕円形の蜂の巣型体の場
合には縁部領域も楕円形状である。
に合致している。円形横断面を有する蜂の巣型体の場合
にのみ円形領域が形成される。楕円形の蜂の巣型体の場
合には縁部領域も楕円形状である。
【００２７】通常縁部領域は直接蜂の巣型体の縁部領域
を形成しかつ２層乃至５層の流れ通路を有している。こ
の場合、全ての流れ通路は環状領域もしくは縁部領域の
周方向全体に亘って閉鎖されるか又は周方向に亘って分
配された環状領域の部分範囲内の流れ通路のみが閉鎖さ
れる。この場合本発明の方法の利点は、縁部領域を閉鎖
もしくは閉塞する際にノズルを用いてセラミックス材料
を供給することによって、蜂の巣型体の周面の汚染が申
し分なく回避されるということにある。
を形成しかつ２層乃至５層の流れ通路を有している。こ
の場合、全ての流れ通路は環状領域もしくは縁部領域の
周方向全体に亘って閉鎖されるか又は周方向に亘って分
配された環状領域の部分範囲内の流れ通路のみが閉鎖さ
れる。この場合本発明の方法の利点は、縁部領域を閉鎖
もしくは閉塞する際にノズルを用いてセラミックス材料
を供給することによって、蜂の巣型体の周面の汚染が申
し分なく回避されるということにある。
【００２８】機械的な安定性を高めるか又は断熱性を改
善しようとする場合、縁部領域の全ての流れ通路が閉鎖
されると、有利である。蜂の巣型体が若干の非連続的な
舌片によってのみ両端面で排ガスシステム内に保持され
る場合には、縁部領域の部分範囲の閉鎖が行われる。こ
の場合、排ガスシステム内への組込み後固定舌片によっ
て覆われる流れ通路のみが閉鎖される。このようにし
て、排ガス浄化のために最大可能な横断面積が開放され
る。
善しようとする場合、縁部領域の全ての流れ通路が閉鎖
されると、有利である。蜂の巣型体が若干の非連続的な
舌片によってのみ両端面で排ガスシステム内に保持され
る場合には、縁部領域の部分範囲の閉鎖が行われる。こ
の場合、排ガスシステム内への組込み後固定舌片によっ
て覆われる流れ通路のみが閉鎖される。このようにし
て、排ガス浄化のために最大可能な横断面積が開放され
る。
【００２９】本発明の方法によって、環状領域の部分範
囲でのみ閉鎖される流れ通路は簡単にはセラミックス材
料の供給を適当に制御することによって、例えば圧入圧
力によって、実現される。生産性を増大させるために、
部分範囲でのみ閉鎖される流れ通路の場合には及び一貫
して閉鎖される流れ通路の場合にも、周方向で分配され
た多数のノズルを使用することができる。
囲でのみ閉鎖される流れ通路は簡単にはセラミックス材
料の供給を適当に制御することによって、例えば圧入圧
力によって、実現される。生産性を増大させるために、
部分範囲でのみ閉鎖される流れ通路の場合には及び一貫
して閉鎖される流れ通路の場合にも、周方向で分配され
た多数のノズルを使用することができる。
【００３０】少なくとも１つのノズルを用いた蜂の巣型
体の流れ通路内へのセラミックス材料の本発明の導入形
式は極めてフレキシブルである。（例えば西ドイツ国特
許第３１０９３１４号明細書で記載されているように）
閉鎖する必要のない流れ通路をカバーマスクでカバーす
ることは、不要である。
体の流れ通路内へのセラミックス材料の本発明の導入形
式は極めてフレキシブルである。（例えば西ドイツ国特
許第３１０９３１４号明細書で記載されているように）
閉鎖する必要のない流れ通路をカバーマスクでカバーす
ることは、不要である。
【００３１】むしろ、蜂の巣型体の周面及び／又は端面
輪郭に沿ってノズルをガイドすることによって、機械を
装備変更することなしに、異なる横断面形状の蜂の巣型
体を順次処理することができる。同様に、横断面形状の
製作誤差によって困難性が生ぜしめられることはない。
輪郭に沿ってノズルをガイドすることによって、機械を
装備変更することなしに、異なる横断面形状の蜂の巣型
体を順次処理することができる。同様に、横断面形状の
製作誤差によって困難性が生ぜしめられることはない。
【００３２】ノズルと蜂の巣型体との相対運動は本発明
の重要な方法によれば、蜂の巣型体がその円筒軸線を中
心として回動させられるのに対して、他面では、蜂の巣
型体の回動時に曲率変化に追従できるようにするため
に、ノズルが半径方向で移動可能に配置されることによ
って、実現される。本発明の別の方法では、ノズルは定
置の蜂の巣型体を中心としてガイドされる。当然蜂の巣
型体及びノズルを同時に運動させることもできる。
の重要な方法によれば、蜂の巣型体がその円筒軸線を中
心として回動させられるのに対して、他面では、蜂の巣
型体の回動時に曲率変化に追従できるようにするため
に、ノズルが半径方向で移動可能に配置されることによ
って、実現される。本発明の別の方法では、ノズルは定
置の蜂の巣型体を中心としてガイドされる。当然蜂の巣
型体及びノズルを同時に運動させることもできる。
【００３３】本発明の方法は５セル／ｃｍ2乃至２００
セル／ｃｍ2のセル密度を有するセラミックス製及び金
属製の蜂の巣型体に同じ形式で適用できかつ蜂の巣型体
用の所定の材料に限定されるものではない。従って本発
明の方法はセラミックス製の蜂の巣型体のために慣用の
高温度耐性の全ての材料、例えば、コーディエライト、
ムライト、α・酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、燐酸チタン、チタン酸アルミニウム、リチ
アきせき、珪酸アルミニウム及び珪酸マグネシウムを許
容する。金属製の蜂の巣型体は特殊鋼、鉄・クロム・ア
ルミニウム（Fe・Cr・Al）合金、アルミニウム及び別の
金属又は金属合金から製作される。
セル／ｃｍ2のセル密度を有するセラミックス製及び金
属製の蜂の巣型体に同じ形式で適用できかつ蜂の巣型体
用の所定の材料に限定されるものではない。従って本発
明の方法はセラミックス製の蜂の巣型体のために慣用の
高温度耐性の全ての材料、例えば、コーディエライト、
ムライト、α・酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、燐酸チタン、チタン酸アルミニウム、リチ
アきせき、珪酸アルミニウム及び珪酸マグネシウムを許
容する。金属製の蜂の巣型体は特殊鋼、鉄・クロム・ア
ルミニウム（Fe・Cr・Al）合金、アルミニウム及び別の
金属又は金属合金から製作される。
【００３４】流れ通路を閉鎖又は充填するための閉塞材
料又は充填材料もしくはセラミックス材料として有利に
は、例えば、湿潤・滑り剤並びに繊維、有機補助剤及び
無機結合剤のような適当な添加剤を含有する水酸化物の
ような、殆ど多孔質ではないパウダーとしての耐火性の
酸化物又はこれの前駆物質化合物から成る分散剤もしく
はペーストが使用される。
料又は充填材料もしくはセラミックス材料として有利に
は、例えば、湿潤・滑り剤並びに繊維、有機補助剤及び
無機結合剤のような適当な添加剤を含有する水酸化物の
ような、殆ど多孔質ではないパウダーとしての耐火性の
酸化物又はこれの前駆物質化合物から成る分散剤もしく
はペーストが使用される。
【００３５】無機結合剤としてシリカ・ゾル、酸化ジル
コニウム・ゾル又は特別な水酸化アルミニウムが適して
いる。更に、僅かな収縮性を有する自己硬化する耐熱性
のセメントを使用することもできる。有利には、組成の
点で蜂の巣型体の高度の表面積を有する金属酸化物コー
ティング用のコーティング分散剤に相応するセラミック
ス材料が使用される。
コニウム・ゾル又は特別な水酸化アルミニウムが適して
いる。更に、僅かな収縮性を有する自己硬化する耐熱性
のセメントを使用することもできる。有利には、組成の
点で蜂の巣型体の高度の表面積を有する金属酸化物コー
ティング用のコーティング分散剤に相応するセラミック
ス材料が使用される。
【００３６】セラミックス材料の導入は有利には触媒活
性のコーティングによって蜂の巣型体をコーティングす
る前に行われる。これによって、触媒活性の高価なコー
ティング材料が節約される。流れ通路閉鎖後には導入さ
れたセラミックス材料は室温で又は例えば８０℃乃至２
００℃の高温で乾燥される。特に有利には、セラミック
ス材料の乾燥は、湿ったセラミックス材料に限定して蜂
の巣型体を加熱するマイクロ波によって行われる。
性のコーティングによって蜂の巣型体をコーティングす
る前に行われる。これによって、触媒活性の高価なコー
ティング材料が節約される。流れ通路閉鎖後には導入さ
れたセラミックス材料は室温で又は例えば８０℃乃至２
００℃の高温で乾燥される。特に有利には、セラミック
ス材料の乾燥は、湿ったセラミックス材料に限定して蜂
の巣型体を加熱するマイクロ波によって行われる。
【００３７】乾燥に続いて、セラミックス材料を最終的
に硬化させるために２００℃乃至６００℃の温度でか焼
過程が行われる。更に場合によっては、セラミックス製
の蜂の巣型体を製作する場合に適用されるような温度で
焼成過程が行われると、有利である。
に硬化させるために２００℃乃至６００℃の温度でか焼
過程が行われる。更に場合によっては、セラミックス製
の蜂の巣型体を製作する場合に適用されるような温度で
焼成過程が行われると、有利である。
【００３８】高粘性の充填材料の場合（特に吸収能の勝
れた多孔質のセラミックス支持体の場合）、上述の乾燥
過程が省略されかつ直接連続して分散剤コーティングが
実施される。この措置はセラミックスセメント又は有機
硬化添加剤のような自己硬化する充填材料の場合に特に
有利である。
れた多孔質のセラミックス支持体の場合）、上述の乾燥
過程が省略されかつ直接連続して分散剤コーティングが
実施される。この措置はセラミックスセメント又は有機
硬化添加剤のような自己硬化する充填材料の場合に特に
有利である。
【００３９】しかしながら有利には、充填材料を硬化す
るための場合によって必要なか焼過程は後で行われる触
媒活性するコーティングと同時に行われる。
るための場合によって必要なか焼過程は後で行われる触
媒活性するコーティングと同時に行われる。
【００４０】処理される蜂の巣型体の十分な熱衝撃耐性
を保証するために、特にセラミックス製の蜂の巣型体の
場合には、蜂の巣型体の熱膨張係数と完全に硬化した充
填剤の熱膨張係数とを互いに適合する必要がある。硬化
した充填材料の熱膨張係数が蜂の巣型体の膨張係数の最
高で５倍、有利には最高で３倍であると、有利であるこ
とが明らかとなった。
を保証するために、特にセラミックス製の蜂の巣型体の
場合には、蜂の巣型体の熱膨張係数と完全に硬化した充
填剤の熱膨張係数とを互いに適合する必要がある。硬化
した充填材料の熱膨張係数が蜂の巣型体の膨張係数の最
高で５倍、有利には最高で３倍であると、有利であるこ
とが明らかとなった。
【００４１】本発明による方法によって、流れ通路を片
側又は両側で同時に又は順次閉鎖することができる。特
に、流れ通路を片側でのみ閉鎖すると、有利である。こ
れによって得られる蜂の巣型体は適当なコーティング技
術と関連して、高価なコーティング材料が排ガスを遮断
する流れ通路内に堆積することを、阻止する。本発明の
この方法では、第２の端面で流れ通路を閉鎖する必要が
ないため自動車排ガス触媒用のコーティングされた蜂の
巣型体を極めて経済的に製作することができる。
側又は両側で同時に又は順次閉鎖することができる。特
に、流れ通路を片側でのみ閉鎖すると、有利である。こ
れによって得られる蜂の巣型体は適当なコーティング技
術と関連して、高価なコーティング材料が排ガスを遮断
する流れ通路内に堆積することを、阻止する。本発明の
この方法では、第２の端面で流れ通路を閉鎖する必要が
ないため自動車排ガス触媒用のコーティングされた蜂の
巣型体を極めて経済的に製作することができる。
【００４２】蜂の巣型体内へのセラミックス材料の導入
深さは、材料粘性の適当な選択、場合によってかけられ
る圧入圧力の選択及びノズルを環状領域に沿ってガイド
する速度の選択によって、調節される。
深さは、材料粘性の適当な選択、場合によってかけられ
る圧入圧力の選択及びノズルを環状領域に沿ってガイド
する速度の選択によって、調節される。
【００４３】蜂の巣型体のセル密度及び吸込み能もセラ
ミックス材料の選択すべき粘性に重要な影響を及ぼす。
水に関し高い吸収能を有するセラミックス製の蜂の巣型
体は金属製の蜂の巣型体よりも低い充填材料粘性を必要
とする。同様に充填材料の粘性はセル密度の増大に伴っ
て減少されねばならない。
ミックス材料の選択すべき粘性に重要な影響を及ぼす。
水に関し高い吸収能を有するセラミックス製の蜂の巣型
体は金属製の蜂の巣型体よりも低い充填材料粘性を必要
とする。同様に充填材料の粘性はセル密度の増大に伴っ
て減少されねばならない。
【００４４】しかしながら前記パラメータは専門家にと
って殆ど精査の必要のない予備実験によって確定するこ
とができる。有利には導入深さは１０ｍｍまでである。
って殆ど精査の必要のない予備実験によって確定するこ
とができる。有利には導入深さは１０ｍｍまでである。
【００４５】必要であれば、流れ通路を一作業過程で片
側から完全に充填することができる。同様に、流れ通路
を一作業過程で両側から部分的に又は（ガスが透過する
通路壁の場合）完全に充填することができる。
側から完全に充填することができる。同様に、流れ通路
を一作業過程で両側から部分的に又は（ガスが透過する
通路壁の場合）完全に充填することができる。
【００４６】導入過程は通常蜂の巣型体表面と同一平面
を成すセル閉鎖部に対して行われるけれども、後で行わ
れる圧縮空気の吹き付け又は負圧による負荷によってセ
ル内に充填材料を深く導入することができる。同様に、
導入過程自体はセラミックス材料に過圧又は負圧をかけ
ることによって助成することができる。このことは、セ
ラミックス材料がペースト状のコンシステンシーを有し
ている場合に、特に有利である。
を成すセル閉鎖部に対して行われるけれども、後で行わ
れる圧縮空気の吹き付け又は負圧による負荷によってセ
ル内に充填材料を深く導入することができる。同様に、
導入過程自体はセラミックス材料に過圧又は負圧をかけ
ることによって助成することができる。このことは、セ
ラミックス材料がペースト状のコンシステンシーを有し
ている場合に、特に有利である。
【００４７】過圧をかけた場合セラミックス材料は流れ
通路内に圧入される。蜂の巣型体の反対側の端面に負圧
をかけた場合セラミックス材料は流れ通路内に吸入され
る。
通路内に圧入される。蜂の巣型体の反対側の端面に負圧
をかけた場合セラミックス材料は流れ通路内に吸入され
る。
【００４８】
【実施例】第１図及び第２図では、本発明の方法を実施
するための可能な配置形式を側面図（第１図）及び平面
図（第２図）で図示している。正方形の流れ通路を有す
る楕円横断面のセラミックス製の蜂の巣型体１は、周面
１０と両端面８，９とによって制限されていて、これら
端面は、運転中に浄化すべき排ガス用の流入面もしくは
流出面を成す。
するための可能な配置形式を側面図（第１図）及び平面
図（第２図）で図示している。正方形の流れ通路を有す
る楕円横断面のセラミックス製の蜂の巣型体１は、周面
１０と両端面８，９とによって制限されていて、これら
端面は、運転中に浄化すべき排ガス用の流入面もしくは
流出面を成す。
【００４９】蜂の巣型体１の縁部領域１１で流れ通路を
閉鎖するためにノズル２は間隔ｄまで端面８に近づけて
ガイドされている。ノズル２は支承ブロック５内で水平
方向に移動可能なガイドロッド４によって保持される。
ガイドホイール６はばね７によって、円筒軸線を中心と
して蜂の巣型体１が回転した場合に常時周面１０に圧着
される。
閉鎖するためにノズル２は間隔ｄまで端面８に近づけて
ガイドされている。ノズル２は支承ブロック５内で水平
方向に移動可能なガイドロッド４によって保持される。
ガイドホイール６はばね７によって、円筒軸線を中心と
して蜂の巣型体１が回転した場合に常時周面１０に圧着
される。
【００５０】ノズル２には、フレキシブルな導管３を介
して流れ通路を閉鎖するためのセラミックス材料が供給
される。環状領域１１の黒塗部分１２は既に閉鎖された
流れ通路を示している。図示の単一のガイドホイール６
の代わりに、ノズル中心点と二等辺三角形を成す２つの
ガイドホイールを使用することもできる。同様にガイド
ホイールの代わりにピン又は滑りシューを使用すること
もできる。
して流れ通路を閉鎖するためのセラミックス材料が供給
される。環状領域１１の黒塗部分１２は既に閉鎖された
流れ通路を示している。図示の単一のガイドホイール６
の代わりに、ノズル中心点と二等辺三角形を成す２つの
ガイドホイールを使用することもできる。同様にガイド
ホイールの代わりにピン又は滑りシューを使用すること
もできる。
【００５１】第３図では第１図の一区分を図示してい
て、この場合、ガイドホイール６を図示せずにノズル機
構を支承ブロック５とは反対側から見た図と、長方形の
ノズル開口１３を有するノズル端部の拡大図とが図示さ
れている。矢印Ｂは蜂の巣型体１の運動方向を示してい
る。
て、この場合、ガイドホイール６を図示せずにノズル機
構を支承ブロック５とは反対側から見た図と、長方形の
ノズル開口１３を有するノズル端部の拡大図とが図示さ
れている。矢印Ｂは蜂の巣型体１の運動方向を示してい
る。
【００５２】第４図は第３図に類似してノズルの変化実
施例を図示している。ノズル端部は滑りシュー１４とし
て構成されていてかつばね弾性的に端面８に載着してい
る。このためにノズルは垂直方向で移動可能にガイドロ
ッド４内に支承されていてかつばね１５によって軽く端
面８に圧着されている。
施例を図示している。ノズル端部は滑りシュー１４とし
て構成されていてかつばね弾性的に端面８に載着してい
る。このためにノズルは垂直方向で移動可能にガイドロ
ッド４内に支承されていてかつばね１５によって軽く端
面８に圧着されている。
【図１】蜂の巣型体を、縁部領域で流れ通路を閉鎖する
するための載着されるノズルと共に示した側面図。
するための載着されるノズルと共に示した側面図。
【図２】第１図の平面図。
【図３】ノズル端部を拡大して図示した、第１図の一部
を示す図。
を示す図。
【図４】滑りシューを有するノズルの変化実施例の第３
図に相応する図。
図に相応する図。
１ 蜂の巣型体 ２ ノズル ３ 導管 ４ ガイドロッド ５ 支承ブロック ６ ガイドホイール ７，１５ ばね ８，９ 端面 １０ 周面 １１ 縁部領域 １３ ノズル開口 １４ 滑りシュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング クール ドイツ連邦共和国 ハナウ ブルッフヴィ ーゼンヴェーク 23 (72)発明者 エクベルト ロクス ドイツ連邦共和国 ハナウ グライフェン ハーゲンシュトラーセ 12 ベー (72)発明者 オリヴァー フェーンレ ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン ハ ウプトシュトラーセ 49 (72)発明者 ヴァルター ライボルト ドイツ連邦共和国 シュタイナウ−ウルム バッハ シュタイナウアー シュトラーセ 20
Claims (11)
- 【請求項１】 蜂の巣型体の流入面及び流出面を形成す
る２つの端面と包囲する周面とによって制限された円筒
状の蜂の巣型体の環状領域で流れ通路を片側又は両側で
閉鎖又は充填するための方法において、ノズルが前記周
面及び／又は端面輪郭に沿ってガイドされるようノズル
と蜂の巣型体とを互いに相対運動させながら、少なくと
も１つのノズルを介してセラミックス材料を流れ通路内
に導入することを特徴とする、円筒状の蜂の巣型体の環
状領域で流れ通路を片側又は両側で閉鎖又は充填するた
めの方法。 - 【請求項２】 セラミックス材料の導入を、導入中又は
導入終了後、セラミックス材料に過圧又は負圧をかける
ことによって助成する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 １０ｍｍの深さまでセラミックス材料を
導入することによって流れ通路を閉鎖する、請求項１又
は２記載の方法。 - 【請求項４】 蜂の巣型体の全長に亘ってセラミックス
材料を導入することによって流れ通路を充填する、請求
項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 流れ通路を流入面及び流出面から順次に
又は同時に閉鎖する、請求項１から３までのいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項６】 環状領域の流れ通路を環状領域の部分範
囲でのみ閉鎖又は充填する、請求項１から５までのいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項７】 環状領域が蜂の巣型体の縁部領域を成し
ている、請求項１から６までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項８】 流れ通路内に導入されたセラミックス材
料をマイクロ波によって乾燥しかつ場合によっては次い
でか焼により硬化させる、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 硬化したセラミックス材料の膨張係数が
蜂の巣型体の膨張係数を最高で５倍、有利には最高で３
倍だけ上回っている、請求項１から８までのいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項１０】 ノズルを周面及び／又は端面輪郭に沿
ってガイドするか又は蜂の巣型体をその軸線を中心とし
てノズルの下で回動させる、請求項１から９までのいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項１１】 流れ通路が蜂の巣型体の縁部領域にお
いて片側でセラミックス材料によって閉鎖されているこ
とを特徴とする、自動車排ガス触媒の触媒活性のコーテ
ィング用の支持体としての蜂の巣型体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4424019.8 | 1994-07-08 | ||
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