JPS6228695B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

大気汚染の防止を目的として車輛排ガス中の有
害成分を触媒変換することは一般に行なわれてい
る。種々の形態の変換器を構成する触媒として
は、現在、二種の一般的な形式があげられる。す
なわち、(1)触媒を塗布した剛性骨格状のモノリス
あるいはハニカム型のものであつて、大きな表面
積を与えるために各ユニツトには長手方向に延び
る多数の通路が設けられている；(2)触媒を塗布し
たペレツトを塊状（マス状）またはベツド状に収
容したものであつて、ペレツトは約0.32cm（約1/
８インチ）の直径および長さを有する球または円
筒状のものが一般的である。 本発明は、セラミツク・モノリス型触媒支持体
に関し、更に詳細には、大量生産に適した装置に
より各触媒支持体毎に再現可能な、表面積の大き
な塗布を該触媒支持体上に行なうために該触媒支
持体を制御された態様で処理するための方法に関
するものである。 本明細書に記載する形式の生産プロセスにおい
ては、コストおよび所望のレベルの触媒性能を得
るという観点からすると、特に、白金、パラジウ
ム、ロジウム等の触媒活性物質が表面積の大きな
物質と共に沈着される場合には、塗布量を最少と
するために、各支持体間で反復性のある結果を生
ずるように塗布作業を綿密に制御し得るようにす
ることが極めて重要である。 典型的な剛性モノリス型ハニカム構造は、珪線
石（sillimanite）、マグネシウム、珪酸塩
（sillicates）、ジルコン、葉長石（petalite）、黝
輝石（spodumene）、きん青石（cordierite）、ア
ルミノ珪酸塩（aluminosillicates）、ムライト
（mullite）、あるいはこれらの組合せ等の耐火性
結晶質を含むセラミツクより形成されるが、きん
青石（cordierite）が達成可能な熱膨張係数が一
般的により低い故に好ましいことは周知のごとく
（例えば、米国特許第3954672号）である。これら
の材料は多孔質表面を有すると一般的に考えられ
ているが更に、ハニカム構造物上に、例えば活性
アルミナ等の塗膜を形成して、触媒活性材料を分
布するための大きな表面積を得るようにすること
が望ましい。これらモノリス型の、実質上触媒不
活性結晶質支持体は、すでに提案されており（例
えば米国特許第3565830号；英国特許第931096
号；日本国特許第292558号等）、その詳細は省略
する。 例示のために典型例をあげると、触媒材料は周
期表のＢ属、Ａ属、Ａ属、Ａ属、属の
貴金属および卑金属および金属酸化物の一個また
はそれ以上、特に、銅、バナジウム、クロム、マ
ンガン、鉄、コバルト、ニツケル、白金、パラジ
ウム、ロジウム、ルテニウム等を含み、触媒材料
は単独で、あるいは一個またはそれ以上の他の触
媒活性材料とともに使用される。 モノリス支持体に、例えばガンマアルミナ
（gamma alumina）等の高多孔質の、微粒化され
た高表面積耐火性塗膜を塗布するための方法およ
び装置は、従来より種々知られているが、これら
の方法はいずれも大量生産の条件に適うものでは
なく、また、これらの装置はいずれもコストが高
く、そのプロセスも複雑であつた。上記の米国特
許第3565830号によれば、モノリスをスラリ内に
浸漬（immersion）して撹拌し、通路に完全に塗
布を行ない、次に振動（shaking）させ、空気を
穏やかに吹込んで過剰の塗布スラリを除去すると
ともに閉塞した通路を開通させる。かような技術
は手間がかかるばかりでなく、その結果も不安定
であつて、スラリのブローバツク（blowback）
も珍らしくない。次に、米国特許第4039482号に
示される塗布方法によれば、モノリスをシールさ
れた室内に収容し、これに真空を連続的に与えて
多孔質構造体の孔からガス抜きを行ない、次いで
塗布スラリの流れに接触させ、流れを遮断し、支
持体を室内でスラリ中に完全に沈めた状態で圧力
をスラリに印加してこれを支持体の孔内に押しや
り、次に重力の作用によりスラリを排出し加圧下
において空気を室内に加えて過剰スラリを吹き落
すとともに通路の詰りを取除く。更に、米国特許
第3873350号の塗布方法によれば、支持体を加熱
し、塗布スラリ中に浸漬し、塗布された支持体を
取出して、該支持体を振動させつつ過剰スラリを
排出させ、支持体をほぼ水平軸のまわりで回転さ
せつつ同時に通路を貫通して空気を吹込む。更
に、米国特許第2867544号に示される小径ガラス
管の内壁面塗布方法あるいは小径ガラス管充填方
法によれば、まず管を加熱して塗布材料と壁面と
の接着性を得て連結的な塗布を可能とする。各管
は軸方向に整列した一対の保持部材の間に装着さ
れ、底部部材は塗布材料源へ接続され、頂部部材
は塗布材料を管内へ引き上げる作用をする真空源
へ接続され、底部部材を大気に開放することによ
り流れを遮断する。 本発明の方法によれば、塗布スラリをモノリス
支持体に印加し、次に該支持体に真空圧力を与え
て支持体通路内を貫通してスラリを引き寄せて通
路の詰り及び過剰スラリを除去するものであつ
て、塗布は各支持体間で反復性を有する。 従つて、本発明の一つの目的は、軸方向に整列
した多数の通路を有するモノリス支持体の各面か
ら過剰スラリをパージするとともに支持体内の通
路の閉塞されたものの詰りを除去するために亜大
気圧力を使用する塗布方法を提供することにあ
る。 本発明の他の目的は、生産率を向上させるとと
もに、塗布作業の制御を可能とすることによつ
て、塗布の均一性および再現性を確実にするため
に、少なくとも二つの工程において、パージ用の
亜大気圧力を印加することにある。 本発明の更に他の目的は、支持体の一端に真空
を与え、且つ他端に少なくとも大気圧力の空気を
与える手段を備えた、比較的設計の簡素な真空装
置を提供することにある。 本発明の上記の目的および他の目的は、以下の
説明から明らかとなるであろう。 以下に本発明およびその実施態様を図面を参照
しつつ詳述する。 第１図に示すパージタンク１は、その上面に設
けられた入口すなわち開口３、タンク内の亜大気
圧レベルを表示する真空ゲージ５、および出口導
管７を含み、該導管７の遠隔端（不図示）は後述
する如く所望の亜大気圧力レベルを維持する容量
を備えた排出ポンプまたは遠心ブロア等の真空源
へ接続されている。入口３に設けられた支持部材
すなわち保持部材９は、端から端まで延びる複数
個の通路を備えたセラミツク・モノリス支持体１
１を開口３内に支持する。該支持体の形状は円筒
形、楕円形、或いは他の所望の形状でよい。図示
の如く、部材９は有孔性の支持部材であり、モノ
リス１１は該部材９の一端上に、該モノリスの通
路がタンク１を経る流路内に置かれるように位置
決めされる。支持部材すなわち保持部材の形式は
他のものでもよく、例えば機械式クランプホルダ
或いは他の適切な手段に代えて、モノリス１１を
開口３を経る流路内に垂下させてもよい。パージ
タンク１内には更にバツフル部材１３が入口３と
出口７との間に設けられており、流路を逆転させ
ると共に、モノリス支持体１１を貫通してタンク
１内に引き込まれる空気から、連行
（entrained）された塗布スラリを分離させる。分
離されたスラリはタンク１の底部に集められ、再
利用のために弁付ドレン１５を経て塗布スラリ供
給部へ送られる。矢印１７は出口導管７内の高容
量ポンプによつてモノリス支持体およびパージタ
ンクを経て引き寄せられる空気流を示す。液滴１
８はモノリスを貫通して引き込まれた塗布スラリ
を表わし、パージ用空気流からの分離によりタン
ク１の底部に集められる。流れ線１８′は、塗布
およびパージが同一の段階において行なわれるモ
ノリス支持体１１上に流れる塗布スラリを示し、
符号１９′はスラリ装填ホルダを示す。注目すべ
き点としては、支持体を塗布スラリ内に浸漬
（dipping）するか或いは該支持体表面にスラリを
流すことによつて、塗布をこのようなより早い段
階において行なうことができる点である。第１図
に更に示したカラー１９は、入口３および該入口
内のモノリス支持体の周囲に位置決めされるよう
になされている。使用に際し、カラー１９を支持
体１１の表面から一定範囲離間させて支持体の外
面上にも空気流が流れるようにし、支持体を浸漬
塗布した場合の過剰スラリを引き落とすことを可
能としている。 上記の系の作動においては、各モノリス支持体
１１を搬送機構上に連続して載置するようにする
ことも可能で、この搬送機構により各モノリス支
持体を塗布、パージ、乾燥、焼成の各工程を移動
せしめて、所要の触媒変換に必要な最少量の触媒
活性物質を保有するために要される所要量の、反
復可能な均一性を有する大きな表面積の塗膜を備
えたモノリス型触媒支持体を得ることができる。 この点に関連して、次の点に注目されたい。す
なわち、制御された量の塗膜、したがつて触媒活
性材料を帯びた一連の支持体が塗布作業によつて
作られるのではなく、塗布作業は所望の変換を行
なうに十分な活性度を各支持体に与えるために最
大量の塗布材料および触媒活性材料の使用を必要
とする。このような条件の下では、多数の支持体
が所要量以上の触媒および塗膜を帯びることにな
る。 搬送機構は略線形型または回転テーブル型のい
ずれでもよく、より大きな適応性を得るためには
線形型が好ましいけれども、この点は何ら本発明
の一部を構成するものではない。また当業者には
自明のことであるが、塗布スラリは例えばガンマ
アルミナ等の懸濁高表面積固体（suspended
high area solids）に加えて、例えば塩化白金酸
（chloroplatinic acid）および塩化パラジウム
（palladium chloride）等の水溶性塩の形態の例
えば白金およびパラジウム等の触媒活性材料を含
むものでもよい。このような材料の所要量は、塗
布スラリ組成の量とパージ、乾燥、焼成の後にモ
ノリス上に残留する高表面積材料の重量とに基い
て容易に計算することができる。高表面積材料と
触媒材料との斯様な同時の沈着（codeposition）
は、処理の制御と共に簡素化および経済性の面で
好ましい。 既に指摘した如く、塗布スラリは粘性であるた
めモノリス１１の通路内に留まりやすい。本発明
のパージ作業は、管状通路から過剰スラリを除去
し、ハニカム構造体の壁面上に高表面積アルミナ
と触媒材料の均一な塗膜を残すことを目的とする
ものである。またパージ作業は均一な塗膜を形成
し、且つその量も、同一寸法のモノリス支持体に
対して同一のスラリを用いる場合に、塗布および
パージ作業を経た各支持体毎に実質的に同一であ
ることが必要である。更に、種々の寸法の支持体
が系を通過することもあるので、パージ作業は所
望の塗膜を得るために調節容易なものでなければ
ならない。本明細書で論ずる型のモノリス支持体
は１平方インチ当り少なくとも100個（１平方セ
ンチメートル当り約16個）の軸方向に整列した管
状通路を有する。 本発明者等は望ましい結果を得るためには高容
積−低真空圧力ポンプが必要であることを見出し
た。詳述すると、水柱で16インチ（約40.6cm）の
静圧において1500CFM（約42.5m³／秒）の定格
の遠心ブロアで且つより大きな部片に対して予備
容量を備えているものが、直径5.6インチ（約
14.2cm）長さ７インチ（約17.8cm）のモノリス支
持体であつて、一辺が0.065インチ（約0.165cm）
の矩形断面を有する長手方向通路を含み壁厚が
0.010インチ（約0.0254cm）でしたがつて１平方
インチ当り178個（１平方センチメートル当り約
28個）の通路を有するモノリス支持体に所望のパ
ージを行なうために有効であることを見出した。 作動において、浸漬塗布または支持体の上端に
塗布装填材料を印加することによつてモノリスに
塗布スラリを印加し、支持体を開口３内に位置決
めした状態でブロアを始動させる。真空は支持体
の閉塞していない各通路内で壁面からスラリを引
き寄せるべく作用し、空気流が壁面から過剰スラ
リを拭い去るように働く。ブロアの高容積容量の
ために、他の閉塞した「巣穴」すなわち通路にも
タンク１および真空ポンプの高容積容量の亜大気
圧が作用し、詰りを除去し、過剰スラリをタンク
の底部へ集める。モノリス上に残されるスラリの
量はパージ時間および真空圧力によつて制御可能
で、水柱で約５ないし６インチ（約12.7ないし約
40.6cm）の静圧において少なくとも約30秒の合計
時間が好ましい。これらの要因は、利用し得る設
備、塗布条件、モノリス支持体の寸法決め等に基
づいて容易に選択し調節することができることは
言うまでもないが、支持体の管状通路の半数以上
が開通した場合にも他の通路の詰りの除去を可能
とすべく、亜大気圧レベルが十分に低く且つパー
ジ系の容積容量が十分に高いことが必要である。
本発明者等は更に、支持体をその一端からパージ
した後に支持体を逆転させ、他端からパージを続
けることにより通路壁面上での塗膜分布の均一性
が向上することを見出した。 第２図は、本発明に従つてモノリス支持体の塗
布を行なうための好適形態の生産ラインを示す斜
視図である。この実施例において、モノリス支持
体２０は線型搬送系に沿つて移動され、直列に並
んだ各工程部を通過して、梱包のための部位まで
進められる。この部位において、支持体は触媒変
換器への以後の組立のため、あるいは高表面積ア
ルミナスラリとの同時の含浸（co−
impregnation）が行なわれていない場合には、
触媒活性材料との含浸（impregnation）のため
に、箱内に梱包される。 より詳細に説明すると、押出し加工および焼成
加工（図示せず）により支持体材料から形成され
た、塗布を行なわれていないモノリス支持体２０
は搬送機上に載置され計量部２２へ移動され、各
支持体の初期重量を計測し塗布制御の目的のため
に記録し、各部片に識別の目的のために印を付
す。次いで支持体は塗布およびパージ部２４へ移
動され、部片をつかみ、これを所望の位置へ移動
させる可動クランプまたはカリパス等の適切な手
段によつて、支持体２０の上端上方のスラリタン
ク２６へ接続する装填管と支持体下端の下方のパ
ージタンクへの入口３との間に鉛直方向に整列し
て位置決めされる。次に、支持体を保持するクラ
ンプが入口３に接続された導管と協働して導管と
モノリス支持体の下端との間に密封支持連結ある
いは開放支持連結を確立する。密封連結を望む場
合には、支持体２０の外周面または外周縁のまわ
りに弾性シールリングを用いて破断応力を最少と
して行なうことが好ましい。あるいは、好ましい
ものではないが、支持体端面上の、外周面から半
径方向内方で但し外周面に近接した部位にシール
を形成することもできるが、この場合には、最外
方の通路が遮閉されてしまう。このようなシール
機構の好適構成を第３図に示してあり、後に詳述
する。同様のシール構造はモノリス支持体の上端
にスラリタンク２６からの供給管と共に設けられ
ている。 塗布およびパージ作業は、測定された量の、前
述の円筒形部片に対し約１リツトルの、好ましく
は触媒含有スラリを前述のごとくモノリス支持体
上端との密封連結部を有する管内にタンク２６か
ら放出する工程を含む。次いで、装填された塗布
スラリ面の上方部位において大気に開放している
管からタンク２６を遮断し、モノリス支持体へ、
導管７あるいは空気流内の他の適切な位置（例え
ば入口３等）に設けたダンパまたは弁を開放する
ことによりタンク１内の亜大気圧力を与える。従
つて、真空圧力がモノリス上に作用して、支持体
通路を貫通してスラリを引き寄せる。好適例とし
て、前述のごとく、水柱で約６インチ（約15.2
cm）の静圧を与える遠心ブロアを用いた場合、過
剰スラリを除去し且つ前述のモノリスに均一且つ
反復可能な塗布を行なうために十分な時間は少な
くとも合計30秒であつた。 塗布およびパージ部２４での種々の動作所望の
如く調時され、順序づけられる。一例として、支
持体へのスラリの放出前にタンク１内の亜大気圧
力をモノリス支持体に約１秒未満の短時間印加し
て、支持体上端におけるシール間の空気の漏れを
支持体通路に流入させて支持体外面へのスラリロ
スを防ぐようにすることが望ましい。また、管状
通路を貫通して塗布スラリを引き寄せた後に（こ
の塗布は、任意の好適実施例においては合計15秒
の内の約５秒間を占める）支持体２０上端におけ
る密封を断つようにシーケンスを設定して、前述
のごとく供給管内の開口から引込まれる空気を補
うようにしてもよい。 同様に、設備の生産性を向上させるためには、
支持体２０が塗布およびパージ装置３０内に留ま
る時間を減少させ、スラリタンク２６とその連結
部が省略されている点を除き、塗布およびパージ
装置３０と同様の、パージタンク１への連結部を
有する一個またはそれ以上の付加的なパージ装置
３０′へ各支持体を移動させることもできる。第
２図に示すごとく、本発明者等は複パージ装置方
式が好ましいと考え、塗布およびパージ装置３０
とともに第１のパージタンクに接続された第１の
パージ装置３０′を用いることを示した。第２
の、一対のパージ装置３０は第２のパージタンク
１′へ接続される。二つの対を成した装置間には
逆転手段３２が設けられ、モノリス支持体を逆転
させて、通路面の塗布を一層均一にするようにし
てある。かような逆転装置は周知の設計のもので
よい。上述の構成においてモノリス支持体２０は
各装置に15秒間留まり、従つて15秒毎に一個の、
塗布を行なわれた支持体が生産される。 塗布およびパージを行なわれたモノリスは次に
モノリス支持体回転機３４へ移動され、約２乃至
６分、好ましくは約４分間、毎分約４回転の割合
で回転される。これはモノリス支持体の処理加工
における選択的な工程であるが、回転によりスラ
リのたるみ（sagging）が防止され、また支持体
上でのスラリの分布が向上すると考えられるの
で、本発明に従つた系においては好ましいもので
ある。図示のごとく、各部片は突押し装置３８に
より輪３６上の可回転ホルダ内に自動的に載置さ
れ、また反対側には輪から支持体をはずすために
装置38と同様の機構が設けられている。回転系の
変形例は当業者により容易に考案可能であり、例
えば搬送系を使用し、一端にスプロケツトを備え
る可回転スピンドル上に各支持体を保持し、別個
のチエーン手段を用いてスプロケツトおよびスピ
ンドルを回転させることもできるが、このような
系は何ら本発明の一部を構成するものではない。
支持体は次に乾燥−焼成炉４０を通過する。ここ
でまず、支持体内の自由水が約200〓（約93℃）
の空気流内において重量で約0.5％の量まで乾燥
する。乾燥は誘電炉（dielectric oven）内で約２
分間で容易に完了し得ることがわかつた。支持体
は次に化合水分を除去するために約800〓（約427
℃）の温度で約４分間焼成（calcining）させ
る。水分を除去することにより水輸送（water
transport）による触媒のマイグレーシヨン
（migration）を防止することができ、従つて、触
媒を支持体表面上に保つことができる。焼成され
た支持体は次に冷却され、第２の秤り４２へ搬送
され、ここで計量され記録されて、制御の目的上
その塗膜重量が決定される。閉塞した通路および
きず又は破砕に対する視覚による検査の後に、容
認し得る支持体は触媒変換器への組立のため、あ
るいはスラリ内での同時の含浸（co−
impregnation）が行なわれていない場合には、
触媒活性材料との含浸（impregnation）のため
に梱包される。所望の塗膜を得るために必要な場
合には塗布スラリの粘度を調節し得ることは理解
されたい。約3000センチポアズもの高い粘度を用
いることができるが、本明細書に記載した触媒含
有スラリとしては約60乃至400センチポアズの粘
度を用いた。粘度の測定にはL.V.T粘度計を使用
し、毎分60回転においてNo.２スピンドルを用い
た。触媒添加白金−パラジウム−アルミナスラリ
（catalyzed platinum−alumina slurry）の典型
的な特性は以下の通りである。

【表】 表は、前述の種類のモノリスに流れ塗布
（flow coating）を行なうための本発明方法の有
効性を決定するための、多数の上記モノリス支持
体に対する塗布テストの結果を示すものである。
この列において、真空による流れ塗布は、支持体
の頂部にスラリ装填材料を置く前に開始した。

【表】 上記のテストの実施において、500c.c.のスラリ
装填材料を支持体の上端に与え、水柱で5.5乃至
6.9インチ（約13.9乃至約17.5cm）の静圧をパージ
タンク上に引き寄せ、この真空圧力を各支持体に
25乃至30秒間各端部に与えた。すなわち、上記の
時間にわたり真空を与えた後に、支持体をその上
端が下端位置にくるように逆転させた。このよう
にした場合、真空を一端からのみ与えた場合より
もより均一な塗膜を得られることがわかつた。ス
ラリは最初の約５秒の間にモノリス支持体通路を
貫通して引き寄せられ、残りの時間は通路壁面か
ら過剰スラリを除去するため、およびスラリによ
つて閉塞された通路の詰りを除去するために用い
られる。 データを見ると判るように、塗布を行なわれた
部片の約84％のものは103.1グラム±５％の平均
塗膜重力を有しており、他の部片は10％の限度内
にある。この特性を制御すれば、塗布を行なわれ
た各モノリス支持体に対し所望のレベルの活性度
および寿命を達成するに十分な触媒材料を保証し
つつ、高表面積アルミナと触媒活性材料との全装
填量をより低くする事が可能となる。 表は、モノリス表面へ塗布スラリを印加する
ために浸漬塗布（dip coating）を用いた多数の
上記モノリス支持体の塗布テストの結果を示すも
のである。ここに示されているように、モノリス
を塗布スラリ内に浸漬し、30秒間沈めた後に、支
持体を取り出し、排出させ、４乃至39秒の種々の
時間にわたり支持体に噴出空気流を印加すること
によつて過剰スラリを除いた。次いで、各部片に
真空圧力を与えて支持体から過剰スラリをパージ
すると共に、支持体内の閉塞した通路の詰りを除
去した。上記したごとく、水柱で9.5インチ（約
24.1cm）のパージ真空を30秒間各端部から支持体
に与えた。平均塗膜重量は99.4であり、二個の部
片を除くすべての部片は該平均の±５％以内にあ
る。

【表】 第３図に示すように、適切な塗布およびパージ
装置は、モノリス支持体が塗布およびパージのた
めの処理部内に置かれた場合に支持体の下端およ
び上端と接触するようになされた一対の管状連結
部材５０，５２を含む。下側連結部材５０の下端
５１は、入口３内に入れ子式に挿入されたスリー
ブとして図示されている。真空パージタンク１と
の相互連結部を有する。部材５２に対して記載す
るもののごとき他の相互連結部を用いてもよい。
上側連結部材５２の上端５３は、スラリ供給タン
ク２６へ接続されたスラリ計量部材５６とベロー
部材５４を介して密封的に相互連結している。下
側連結部材５０に関して図示したごとく、入れ子
式部片を用いることにより種々の相互連結を行な
わしめることができる。本発明の方法を実施する
場合に開放型の相互連結を用いてもよい。という
のは、処理過程におけるパージ期間の間に、モノ
リス支持体における閉塞した通路の数が減少し且
つ開通した通路の数が増加するにもかかわらず真
空パージ系は支持体内の閉塞した通路の詰りを除
去するに十分な容量を有するからである。第３図
に示すように、上側連結部材５２の壁には複数個
の通気孔５８が設けられ少なくとも大気圧の十分
な空気を利用し得るようにして、モノリスを貫通
するパージ作業を達成するようにしてある。通気
孔５８は連結部材５２内に計量された塗布スラリ
装填材料のレベル上方に配置され、真空によりス
ラリが支持体を貫通して引き込まれることを可能
とすべく働く。大気への通気孔の代りに、真空ポ
ンプの出口側から湿気のある空気を再循環させ、
その再循環空気の圧力を本発明の一部を構成する
ものではない適切な手段により制御することによ
つて通気を行なわしめてもよい。 連結部材５０，５２の、対応する端部５１，５
３から離れた方の端部は同様に設計され、該両連
結部材がモノリス支持体の上端と協働して密封連
結部を、モノリス支持体の下端と協働して非密封
連結部を形成することができるようになされてい
る。より詳細に述べると、各連結部材には、例え
ば硬質ポリウレタン（rigid poly−urethane）等
のプラスチツク材料で形成された環状プラスチツ
クシールリング６０が設けられており、これは弾
性を有してはいるが、後述するごとき態様でシー
ルが確立されたときにも折れ曲つて支持体の外側
の通路を遮閉してしまう程柔軟ではない。上記の
ポリウレタンシールについては、ジユロメータで
70のものが許容できることが分つた。リング６０
の内周面には、その中心から外方へ開放する円錐
面６１が形成され、種々の直径のモノリス支持体
の簡便なシールを可能としている。図示のごと
く、シールリング６０はクランプリング６３によ
つて連結部材５０，５２の端部上に保持され、ク
ランプリングは、そのまわりに沿つて互いに離間
する複数個のネジ６４により連結部材に固定され
ている。モノリス支持体の下端との非密封型連結
を行なわしめるために、シールリング６０には複
数個の支持タブ６６が半径方向内方に突出するよ
うに設けられ、モノリス支持体２０の端部のため
の支持部として機能するようにさせている。これ
らの支持タブは遮閉を防止するために通路の幅よ
りも薄いことが好ましく、リング６０の一体部片
として形成するか、またはステンレス鋼から形成
し且つリング６０に設けた受容スロツト内に挿入
したものでもよい。 リング６０の製造コストを低下させるためには
ステンレス鋼の支持タブが好ましい。またステン
レス鋼は、スラリ内の貴金属触媒と金属の起電列
（Electromotive Series of Metals）でより低い
他の金属との相互作用を除くためにも用いられ
る。ここで注目すべき点は、この相互作用の観点
からすると、塗布およびパージ部において用いら
れる材料は例えばポリテトラフルオロエチレン
（polytetrafluoroethylene）、ポリウレタン
（polyurethane）等の非反応材料からいずれも形
成されるか、あるいは金属面をこれらの材料で被
覆して相互作用を防止することが必要である。ま
た、下側連結部材５０上のシールリング６０には
半径方向に延びるドレン溝６８が設けられてお
り、これは部材５０とシールリング６０の間に締
め付けられた環状のドリツプ皿７０と協働する。
ドリツプ皿７０は、スラリタンク２６から、およ
び処理中のモノリス支持体の上方に位置する上述
の構成部材から落下する塗布スラリを集める働き
を有する。 既に述べたごとく、塗布およびパージ装置３０
の好適設計例においては、スラリ計量部材５６
が、上側連結部材５２上のシールリング６０の円
錐面６１と密封接触しつつ保持されたモノリス支
持体の上端に印加するための、測定された量のス
ラリを与える。第３図に示すように、計量は互い
に離間した一対のバタフライ弁５７，５７′によ
つて行なわれ、弁中心間の空間がスラリの計量量
を劃定する。作動において、弁５７′を閉じ、一
方、弁５７を開放して弁体にスラリを充填する。
弁５７を閉じることにより、計量部材は、連結部
材５０，５２間にモノリス支持体が位置決めされ
たときに作動されるべく準備が完了する。このよ
うな位置決めが行なわれると、弁５７′が開か
れ、測定された量のスラリが支持体２０の上端へ
印加され、塗布およびパージ用の真空が印加され
るが、これらはすべて所望のごとく調時されたシ
ーケンスに従い、且つ当業者に周知の手段によつ
て行なわれる。周知の別の計量部材を用いてもよ
く、例えば、単一の調時された弁を用いて所望の
スラリ充填量を決定してもよい。 本発明の好適実施例においては、モノリス支持
体２０は、該支持体の両端に接触すべく作動され
た両連結部材５０，５２間に軸方向に整列して塗
布およびパージ装置３０内に位置決めされる。上
記のごとく、本発明の好適実施例においては、こ
れによつて支持体２０の上端に密封連結が劃定さ
れ、且つ支持体下端に開放連結が劃定される。ま
た上述のごとく、支持体２０の下端をシールリン
グ６０との密封連結としてもよく、あるいは支持
体２０の上端を開放連結としてもよい。後者の開
放連結は、塗布スラリが支持体２０外面に漏れる
ことがあるので好ましくないが、このような漏れ
はスラリ充填材料をモノリスへ印加する直前にモ
ノリスに真空を与えることにより最少とすること
も可能である。 当業者においては別の機構を用いることも可能
ではあるが、一対のクランプアームまたはグリツ
プを用いて、支持体をその両端の間で締め付ける
ことにより、移動ベルトから支持体を拾い上げる
ようにすることが好ましい。支持体は、次に連結
部材５０，５２間の位置へ回転され、アームによ
りその位置に保持される。次いで、線形またはカ
リパス型の作動器等の適切な手段により少なくと
も一個の連結部材を作動させて、上述のごとく支
持体２０の端部と連結部材間に接触を行なわしめ
る。第３図には接触を行なわしめるための、流体
作動型ピストン−シリンダ作動器７４を示した。
これらのタイミングおよび作動機構は何ら本発明
の一部を構成するものではないこと、従つて当業
者により所望のごとく選択し得るものであること
を理解されたい。 上述のごとく、真空処理の最初の約５秒が支持
体を貫通して塗布スラリを引き寄せるべく機能
し、残りの期間、約10秒が開放した通路から過剰
スラリを引き落し且つ閉塞した通路の詰りを除去
し始めるべく機能する。前述しまた第３図に示す
ように、支持体２０を次に第２の一対のクランプ
アーム７２によつて拾い上げ、パージ装置３０′
内に位置決めする。該パージ装置はベロー５４、
計量部材５６およびスラリ供給タンク２６を省略
した以外は、第１の装置３０と同様である。この
パージ装置３０′において15秒間真空処理を繰り
返す。次いで、支持体を再び前と同じく拾い上
げ、逆に回転させ、第２のパージ装置３０′内に
位置決めして付加的な真空処理を行なうが、これ
は回転された同一の端部に真空を印加することに
より繰り返してもよい。上述のごとく、複数の処
理装置を用いたことにより同一の生産ラインにお
いてより高い生産率を得ることが可能となる。 本明細書および図面に記載したごとく、本発明
はモノリス支持体の小さく且つ多数の通路に反復
性のある制御された塗布を行なうための方法およ
び装置を提供するものである。以上に詳述した本
発明の他の効果は当業者には明らかであろう。例
えば、密封された室を用いずに、大気に開放し
た、且つケースに収容されていない塗布およびパ
ージ部を使用することから、あるいはスラリを飛
散させてしまう吹飛ばし（blow−off）系とは異
なり本発明の真空系は塗布スラリの再使用が容易
であるということから、すぐれた経済性、信頼性
が得られる。尚、変形した、または等価の工程お
よび構成は当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、モノリス支持体に塗布を行なうため
の簡素化された系における塗布および（または）
パージ部の断面立面図；第２図は、塗布スラリの
印加およびパージを複数の塗布およびパージ装置
によつて行なう好ましい系を示す斜視図；第３図
は、第２図の塗布およびパージ装置の断面立面図
である。 主要部分の符号の説明、真空パージタンク……
１、モノリス支持体……２０、スラリ供給タンク
……２６、管状連結部材……５０，５２、シール
リング……６１。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １平方センチメートル当り少なくとも16個の
   軸方向に整列した管状通路を有するセラミツク・
   モノリス触媒支持体を生産規準で反復可能な結果
   を得るように塗布する方法であつて、塗布スラリ
   を各モノリス支持体に印加し、その後該塗布され
   た各モノリス支持体を乾燥させ焼成させる方法に
   おいて： 該方法は各モノリス支持体の管状通路上へ塗布
   スラリを流すために真空圧力を用いるものであつ
   て、前記支持体を真空に曝して該支持体の両端に
   差圧を生じさせ；該差圧を生じさせる前に、若し
   くはそれと同時に懸濁した高表面積アルミナを含
   む塗布スラリを前記支持体に印加して前記通路上
   にアルミナ塗膜を形成し；真空圧力の印加を閉塞
   した通路の詰りを除去するに十分な時間にわたつ
   て持続させ、該真空圧力の大きさは、その印加時
   間の間に得られる開口通路の数が増加するにもか
   かわらず前記開口通路から過剰スラリを除去し閉
   塞通路から詰りを除去するものであることを特徴
   とする塗布方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布方法において： 前記支持体を前記差圧が生じる前に前記塗布ス
   ラリに浸漬することにより、前記塗布スラリを印
   加することを特徴とする塗布方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布方法において： 前記支持体の上端上に前記塗布スラリを位置決
   めし、同時に前記差圧を生じさせ、かつ該支持体
   の下端に真空を与えることにより塗布スラリを印
   加することを特徴とする塗布方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布方法において： 前記支持体を一対の連結部材の間に、該部材の
   一方が前記支持体の上端に接触し、かつ他方が前
   記支持体の下端に接触するように位置決めし；前
   記塗布スラリを前記支持体の上端の前記連結部材
   へ供給し；前記支持体の下端を真空圧力に曝して
   前記差圧を生じさせかつ前記スラリを前記通路を
   介して引き寄せ；前記真空圧力の印加を維持して
   閉塞した通路の詰りを除去し、その後、該真空圧
   力を前記支持体から除去することを特徴とする塗
   布方法。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布方法において： 前記支持体の下端における静圧を水柱で40.64
   センチメートルに等しい圧力に維持し、かかる圧
   力は少なくとも30秒の全期間にわたつて印加され
   ることを特徴とする塗布方法。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布方法において： 前記真空圧力は、先ず前記支持体の一端に印加
   され、その後該支持体を逆転させて該支持体の他
   端に印加されることを特徴とする塗布方法。 ７ セラモツク・モノリス支持体を塗布する装置
   において： 前記支持体のそれぞれの一端にそれぞれ接触す
   べく位置決めされるようになされた一対の管状連
   結部材５０，５２を含み、前記支持体の下端に接
   触すべく位置決めされるようになされる連結部材
   ５０の下端５１が真空パージタンク１に相互連結
   され前記支持体の上端に接触すべく位置決めされ
   る連結部材５２の上端５３が前記供給タンクと前
   記連結部材５２との間に位置するスラリ計測部材
   ５６を介してスラリタンク２６と接続しており、
   該計測部材は前記連結部材への塗布スラリの所定
   量の変化を計測し、前記計測部材５６に相互接続
   する前記連結部材５２の上壁に複数個の通気口５
   ８が設けられ、該通気口は、前記支持体の下端に
   接触すべく位置決めされた前記連結部材を介して
   印加される真空圧力により前記支持体の通路から
   塗布スラリを引き落すことを可能とすべく、前記
   塗布スラリ・チヤージの上側レベルの上方に配置
   されており、さらに、前記一対の連結部材の少な
   くとも一方を移動せしめて該一対の連結部材と前
   記支持体の上端および下端との間に連結を確立す
   るアクチユエーター７４が設けられていることを
   特徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載のセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布装置において： 前記支持体の上端に接触すべく位置決めされる
   ようになされた前記連結部材５２は、前記支持体
   ２０の上端と前記管状連結部材５２との間に解除
   可能なシールを行なわしめるための管状弾性シー
   ルリングを有することを特徴とするセラミツク・
   モノリス触媒支持体の塗布装置。