WO2011145657A1 - 封口装置及び封口方法 - Google Patents

封口装置及び封口方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011145657A1
WO2011145657A1 PCT/JP2011/061447 JP2011061447W WO2011145657A1 WO 2011145657 A1 WO2011145657 A1 WO 2011145657A1 JP 2011061447 W JP2011061447 W JP 2011061447W WO 2011145657 A1 WO2011145657 A1 WO 2011145657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
depth
variable
honeycomb structure
recess
main body
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/061447
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康輔 魚江
照夫 小森
正春 森
Original Assignee
住友化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友化学株式会社 filed Critical 住友化学株式会社
Publication of WO2011145657A1 publication Critical patent/WO2011145657A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
    • B28B11/007—Using a mask for plugging

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device and a sealing method.
  • honeycomb filters are widely known for DPF (Diesel particulate filter) and the like.
  • This honeycomb filter has a structure in which one end side of some through holes of a honeycomb structure having a large number of through holes is sealed with a sealing material, and the other end side of the remaining through holes is sealed with a sealing material.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing such a honeycomb filter.
  • the sealing material is supplied to the end portion of the through hole of the honeycomb structure by pressing the sealing material with the piston 8 against one end of the honeycomb structure 1 disposed in the cylinder 7.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a sealing device and a sealing method capable of easily performing a sealing operation.
  • the sealing device is a sealing device that seals end portions of a plurality of through holes of a honeycomb structure with a sealing material over a predetermined sealing length.
  • the sealing device includes a recess forming portion that forms a variable depth recess, a holding portion that holds an end surface of a honeycomb structure having a plurality of through holes on the variable depth recess, and the variable depth recess.
  • a depth adjusting unit that changes the depth of the.
  • the maximum depth of the variable depth recess is 100% or more of the predetermined sealing length.
  • the sealing material stored in the variable depth recess is supplied from the lower end surface of the honeycomb structure, whereby the sealing operation can be easily performed.
  • the maximum depth Dp of the depth variable recess is 100% or more of the predetermined sealing length L. Therefore, it is easy to repeat the sealing operation so that a sealing material of an amount more than twice the amount necessary for one sealing operation is supplied in advance to the depth variable recess, and the sealing material is used partly. Therefore, the number of times of supplying the sealing material can be reduced and the sealing can be performed efficiently. Therefore, the sealed honeycomb structure can be efficiently manufactured at low cost.
  • the maximum depth of the variable depth recess is 300% or less of the predetermined sealing length. If the depth of the depth variable recess is too deep, it may be difficult to maintain the uniformity of the sealing length.
  • the maximum depth Dp of the variable depth recess is determined when the area of the end face of the honeycomb structure is A 0 , the opening area to be sealed of the end face of the honeycomb structure is A 1 , and the predetermined sealing length is L. 2 (A 1 / A 0 ) L ⁇ Dp is preferably satisfied.
  • the depression forming portion has a main body portion having a depth fixing depression, and an elastic plate that is provided so as to cover the depth fixing depression of the main body portion and forms an inner surface of the variable depth depression. And a flow path capable of supplying a fluid between the depth fixing recess of the main body and the elastic plate, and the depth adjusting unit supplies the fluid between the main body and the elastic plate via the flow path. Things are preferable.
  • the fluid can be an incompressible fluid.
  • the inner surface of the depth fixing recess of the main body portion includes a porous body, and the flow path includes pores of the porous body.
  • the dent forming part has a main body part having a fixed depth dent, and a piston plate that is provided in the fixed depth dent to form the bottom surface of the variable depth dent.
  • a mode of moving the is also preferable.
  • a method for sealing a honeycomb structure includes a step of storing a sealing material in the depth variable depression of the above-described sealing device, and a part of the sealing material is reduced by reducing the depth of the depth variable depression.
  • a second supply step of supplying is supplying.
  • the other honeycomb structure sealing method includes a step of storing a sealing material in the depth variable recess, A step of disposing an end face of the honeycomb structure having a plurality of through holes on the depth variable depression; Supplying a part of the sealing material to end portions of the plurality of through holes of the honeycomb structure over a predetermined sealing length by reducing the depth of the depth variable recess; Disposing the other end surface of the honeycomb structure, or the end surface of another honeycomb structure having a plurality of through holes, on the variable depth recess having the remaining portion of the sealing material; Supplying the remaining portion of the sealing material by reducing the depth of the variable depth recess to the end of the plurality of through holes of the honeycomb structure over a predetermined sealing length; Is provided.
  • the depth of the variable depth recess is a maximum depth within a variable range, and the maximum depth of the variable depth recess is 100% or more of the predetermined sealing length. preferable.
  • the maximum depth Dp of the depth-variable depression is defined such that the area of the end face of the honeycomb structure is A 0 , the opening area to be sealed of the end face of the honeycomb structure is A 1 , and the predetermined sealing length is When L, it is preferable to satisfy 2 (A 1 / A 0 ) L ⁇ Dp.
  • the variable depth recess is formed by a main body portion having a fixed depth recess, and an elastic plate that is provided so as to cover the fixed depth recess of the main body portion and forms an inner surface of the variable depth recess.
  • the main body includes a flow path capable of supplying a fluid between the depth fixing recess of the main body and the elastic plate, It is preferable to reduce the depth of the depth-variable recess by supplying fluid between the main body and the elastic plate via the flow path.
  • a sealing device and a sealing method capable of more easily sealing are provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II of the sealing device of FIG. 3A is a perspective view of a honeycomb structure used in the sealing device of FIG. 1, and
  • FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. 4 (a) is a perspective view of the mask of FIG. 1, and
  • FIG. 4 (b) is a partially enlarged view of FIG. 4 (a).
  • 5A is a partial cross-sectional view for explaining the operation of the sealing device of FIG. 1
  • FIG. 5B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 5B, and
  • FIG. 6B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6A.
  • 7A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6B, and
  • FIG. 7B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7A.
  • 8A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7B, and
  • FIG. 8B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7A.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a sealing device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device 100 according to an example of this embodiment
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
  • the sealing device 100 according to the present embodiment mainly includes a main body unit 10, an elastic plate 20, a pump 50, and a holding unit 80.
  • the holding unit 80 includes a holder 81 that holds the honeycomb structure 70 and a pneumatic cylinder 82 to which the holder 81 is connected.
  • An example of the honeycomb structure 70 used in the present embodiment is a cylindrical body in which a large number of through holes 70a are arranged substantially in parallel as shown in FIG. 1 and FIG.
  • the cross-sectional shape of the through hole 70a is a square as shown in FIG.
  • the plurality of through holes 70a are arranged in a square arrangement in the honeycomb structure 70, that is, such that the central axis of the through hole 70a is located at the apex of the square, respectively.
  • the square size of the cross section of the through hole 70a can be set to, for example, 0.8 to 2.5 mm on a side.
  • the length of the honeycomb structure 70 in the direction in which the through holes 70a extend is not particularly limited, but may be 40 to 350 mm, for example.
  • the outer diameter of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, but may be, for example, 100 to 320 mm.
  • the material of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, but a ceramic material is preferable from the viewpoint of high temperature resistance. Examples thereof include alumina, silica, mullite, cordierite, glass, oxides such as aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, and metal.
  • the aluminum titanate can further contain magnesium and / or silicon.
  • Such a honeycomb structure 70 is usually porous.
  • the honeycomb structure 70 may be a green molded body (unfired molded body) that becomes a ceramic material as described above by firing later.
  • a green molded object contains the inorganic compound source powder which is a ceramic raw material, organic binders, such as methylcellulose, and the additive added as needed.
  • the inorganic compound source powder includes an aluminum source powder such as ⁇ -alumina powder, and a titanium source powder such as anatase-type or rutile-type titania powder.
  • magnesium source powders such as magnesia powder and magnesia spinel powder and / or silicon source powders such as silicon oxide powder and glass frit can be included.
  • organic binder examples include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and lignin sulfonate.
  • additives include a pore-forming agent, a lubricant and a plasticizer, a dispersant, and a solvent.
  • Examples of the pore former include carbon materials such as graphite; resins such as polyethylene, polypropylene, and polymethyl methacrylate; plant materials such as starch, nut shells, walnut shells, and corn; ice; and dry ice.
  • Lubricants and plasticizers include alcohols such as glycerol; higher fatty acids such as caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, arachidic acid, oleic acid and stearic acid; stearic acid metal salts such as Al stearate; polyoxyalkylene alkyl Examples include ether.
  • dispersant examples include inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid; organic acids such as oxalic acid, citric acid, acetic acid, malic acid and lactic acid; alcohols such as methanol, ethanol and propanol; ammonium polycarboxylate Surfactant etc. are mentioned.
  • solvent for example, alcohols such as methanol, ethanol, butanol and propanol; glycols such as propylene glycol, polypropylene glycol and ethylene glycol; and water can be used.
  • the holder 81 holds the honeycomb structure 70 so that the lower end surface 70 d of the through hole 70 a, that is, the opening surfaces of the plurality of through holes 70 a face downward, and the lower end surface is a depth described later. It is held on the variable recess 20d.
  • the pneumatic cylinder 82 includes a cylinder 82a extending in the vertical direction and a piston 82b provided in the cylinder 82a. By adjusting the pressure supplied from the outside, the pressure on both the upper and lower sides of the piston 82b can be adjusted. ing. As a result, the pneumatic cylinder 82 can move the holder 81 in a direction in which the honeycomb structure 70 and an elastic plate 20 described later approach each other and in a direction in which they move away from each other. In addition, the pneumatic cylinder 82 allows the honeycomb structure 70 to be in close contact with the mask 170 described later by pressing the holder 81 downward with a predetermined force in accordance with the gas supply pressure before and after the piston 82b. it can.
  • the pneumatic cylinder 82 can also permit the holder 81 to move freely in the vertical direction by releasing the pressure before and after the piston. That is, the holding unit 80 can switch between a state in which the honeycomb structure 70 held by the holder 81 can freely move upward and a state in which the honeycomb structure 70 is fixed to the main body 10. .
  • the main body 10 is provided under the holding unit 80.
  • the main body 10 is made of a rigid material.
  • the rigid material include metals such as stainless steel and polymer materials such as fiber reinforced plastic.
  • a depth fixing recess 10d having a side surface 10b and a bottom surface 10c is formed on the upper surface of the main body 10.
  • the shape of the fixed depth recess 10d is a columnar shape as shown in FIGS.
  • the side surface 10b of the depth fixing recess 10d is perpendicular to the upper surface 10a of the main body 10 and the bottom surface 10c is parallel to the upper surface 10a.
  • the inner surface of the fixed depth recess 10d in the main body 10 is formed of a porous body 10p. Furthermore, the communication path 10e is connected to the porous body 10p. In the present embodiment, the communication passage 10e is connected to a portion forming the bottom surface 10c of the porous body 10p, but may be opened to a portion forming the side surface 10b of the porous body 10p.
  • a porous body will not be specifically limited if it has a continuous ventilation hole, For example, a metal grain sintered compact etc. are mentioned.
  • a pump (depth adjusting unit) 50 is connected to the communication path 10e through a connection pipe 14.
  • the pump 50 includes a cylinder 51, a piston 53 disposed in the cylinder 51, and a piston rod 54 connected to the piston 53.
  • a motor 55 that reciprocates the piston rod 54 in the axial direction is connected to the piston rod 54.
  • the piston rod 54 may be moved manually.
  • the elastic plate 20 is disposed on the upper surface 10a of the main body 10 so as to cover the opening surface of the fixed depth recess 10d.
  • the elastic plate 20 has elasticity and can be easily deformed. As shown on the left side of the depth fixing recess 10d in FIG. 1, the elastic plate 20 is disposed along the inner surface of the depth fixing recess 10d, thereby changing the depth having the bottom surface 20c and the side surface 20b. A recess 20d is formed.
  • the bottom surface 20 c is disposed to face the lower end surface 70 d of the honeycomb structure 70 and has substantially the same shape as the outer shape of the lower end surface 70 d of the honeycomb structure 70.
  • the elastic plate 20 and the depth fixing recess 10 d of the main body portion 10 constitute the recess forming portion 99.
  • a rubber plate is preferable.
  • the rubber include natural rubber, and synthetic rubber such as styrene butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, and urethane rubber.
  • the thickness of the elastic plate 20 is not particularly limited, but can be, for example, 0.3 to 3.0 mm.
  • the elastic plate 20 is fixed to the main body 10 by a ring member 25 and a bolt 31.
  • the ring member 25 has an opening 25a at a position corresponding to the depth fixing recess 10d of the main body portion 10, thereby forming an annular shape.
  • the ring member 25 is arrange
  • Through-holes h are formed in the ring member 25 and the elastic plate 20, and screw holes j corresponding to the through-holes h are formed in the main body portion 10.
  • the bolts 31 are disposed through the through holes h, and are screwed into the screw holes j to be fixed.
  • an elastic plate is provided on the upper surface 10a of the main body 10 around the depth fixing recess 10d.
  • the peripheral part of 20 is closely attached and fixed.
  • the inner diameter of the opening 25 a of the ring member 25 is preferably larger than the inner diameter of the depth fixing recess 10 d of the main body 10.
  • a closed space V formed by the main body 10, the connection pipe 14, and the cylinder 51 is formed between the elastic plate 20 and the piston 53, and the fluid FL is contained in the closed space V. Filled.
  • the fluid FL is not particularly limited.
  • One example of the fluid FL is an incompressible fluid or liquid.
  • An example of the liquid is spindle oil or the like.
  • Another example of the fluid FL is a compressible fluid or gas. Examples of gas are air and nitrogen.
  • the bottom surface 20c of the depth movable recess 20d can be brought into contact with the bottom surface 10c of the fixed depth recess 10d, while the bottom surface 20c of the variable depth recess 20d is kept away from the bottom surface 10c of the fixed depth recess 10d. Thus, it can be brought closer to the lower end surface 70d of the honeycomb structure 70.
  • Dp is not particularly limited, but is preferably set to 100% or more, preferably 300% or less with respect to the set value of the sealing length L at the end of the through-hole 70a described later.
  • the sealing length L is an average value of the lengths in the axial direction of the through holes of the sealing part 70p formed by the sealing material, as shown in FIGS. 6B and 8A. .
  • the maximum depth Dp of the depth-variable recess 20d is such that the area of the lower end face 70d of the honeycomb structure 70 is A 0 , and the opening area to be sealed of the lower end face 70d of the honeycomb structure 70 is A 1.
  • the sealing length is L, it is preferable to satisfy 2 (A 1 / A 0 ) L ⁇ Dp.
  • the maximum depth Dp of the depth variable recess 20d is Dp ⁇ 3.5 (A 1 / A 0 ) L.
  • the sealing material may not be used 100%.
  • the sealing length L is 0.5 to 30 mm, and preferably 0.5 to 10 mm.
  • the opening area A 1 to be sealed is about the total opening area A 3 of the total through-hole 70a Often halved.
  • the relationship between the area A 1 and the area A 0 of the lower end surface 70d to be sealed for example, about 30 to 45%, typically 35%.
  • the mask 170 is disposed in the opening 25 a of the ring member 25 on the elastic plate 20.
  • the material of the mask 170 is not specifically limited, For example, a metal and resin are mentioned.
  • FIG. 4A shows an example of the mask 170 used in this embodiment.
  • the mask 170 is a circular plate-like member and has a large number of through-holes 170a extending in the thickness direction.
  • the cross-sectional shape of the through hole 170a is a square corresponding to the through hole 70a (see FIG. 3B) of the honeycomb structure 70, as shown in FIG. 4B.
  • the plurality of through holes 170a are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 4B, and each through hole 170a is formed of the plurality of through holes 70a arranged in a square shape in FIG. 3B. These are disposed to face only the plurality of through holes 70ai that are not adjacent to each other in the vertical and horizontal directions.
  • the mask 170 is formed with an orientation flat 170b, and the ring member 25 may be provided with a projection 25b corresponding to the orientation flat correspondingly.
  • the outer diameter of the mask 170 is preferably larger than the inner diameter of the depth fixing recess 10 d of the main body 10.
  • the main body 10 is provided with a vibrator 140 such as an ultrasonic vibrator.
  • the pneumatic cylinder 82 is driven in advance and pulled up above the holder 81 that holds the honeycomb structure 70, and the mask 170 is removed from the elastic plate 20.
  • the fluid FL is discharged downward from the depth fixing recess 10d of the main body 10 through the flow path.
  • the elastic plate 20 is deformed and is brought into close contact with the side surface 10b and the bottom surface 10c of the depth fixing recess 10d, thereby forming the variable depth recess 20d by the elastic plate 20.
  • the depth of the variable depth recess 20d is the maximum depth within a variable range, and this maximum depth Dp can be the above-mentioned predetermined value with respect to the sealing length L. .
  • the sealing material 130 is supplied into the depth variable recess 20d of the elastic plate 20, and the sealing material is stored. If necessary, the surface of the sealing material 130 is flattened and defoamed by driving the vibrator 140.
  • the sealing material 130 is not particularly limited as long as it can close the end of the through hole 70a of the honeycomb structure 70, but is preferably liquid.
  • a slurry containing a ceramic material or a ceramic raw material, a binder, a lubricant, a pore former, and a solvent can be exemplified.
  • the ceramic material examples include the constituent material of the above-described honeycomb structure, the raw material thereof, or a mixture thereof.
  • the amount of the ceramic material or raw material used can be, for example, 50 to 85 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the slurry.
  • binder examples include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and organic binders such as lignin sulfonate.
  • the amount of binder used can be, for example, 0 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the slurry.
  • Lubricants include alcohols such as glycerin; higher fatty acids such as caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, arachidic acid, oleic acid and stearic acid; and stearic acid metal salts such as aluminum stearate.
  • the amount of lubricant used can be, for example, 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the slurry.
  • pore former examples include carbon materials such as graphite; resins such as polyethylene, polypropylene, and polymethyl methacrylate; plant materials such as starch, nut shells, walnut shells, and corn; ice; and dry ice.
  • the amount of pore-forming agent used can be, for example, 0 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the slurry.
  • the solvent for example, alcohols such as methanol, ethanol, butanol and propanol; glycols such as propylene glycol, polypropylene glycol and ethylene glycol; and water can be used. Of these, water is preferable, and ion-exchanged water is more preferably used from the viewpoint of few impurities.
  • the amount of the solvent used can be, for example, 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the slurry.
  • the amount of the sealing material 130 is not particularly limited as long as the liquid level is the maximum depth Dp or less. Specifically, for example, twice the amount V required to fill each end portion of the desired through hole 70a on one end surface of the honeycomb structure 70 with a sealing material over a desired sealing length L. For example, it is preferably 2.0 to 2.2 V in the case of two-time sealing and 3.0 to 3.4 V in the case of three-time sealing.
  • the mask 170 is set on the elastic plate 20 so as to face the depth variable recess 20 d, and then the holding tool 81 is moved downward by the pneumatic cylinder 82.
  • the lower end surface 70d of the honeycomb structure 70 is brought into contact with the mask 170, whereby a part of the through holes 70a of the honeycomb structure 70 and the through holes 170a of the mask 170 are communicated. Is pressed downward to fix the honeycomb structure 70 to the mask 170 and the main body 10.
  • the movement distance of the bottom surface 20c is limited to the distance for supplying the through hole 70a with the amount V of sealing material necessary to form the sealing portion 70p having a predetermined sealing length L.
  • the bottom surface 20c of the plate 20 does not contact the mask 170, that is, the depth of the variable depth recess 20d is not zero. Therefore, after the first supply step, the remaining part (amount of V or more) of the sealing material 130 remains in the depth variable recess 20d.
  • the honeycomb structure 70 is moved upward by the pneumatic cylinder 82, the honeycomb structure 70 is removed from the holder 81, and the top and bottom of the honeycomb structure 70 is turned over as shown in FIG. After that, the honeycomb structure 70 is again held by the holder 81 so that the other end face 70d ′ faces downward.
  • a mask 170 ′ in which the mask 170 and the through holes 170 a are arranged in a zigzag arrangement opposite to each other is set on the elastic plate 20, and the holder 81 is moved downward by the pneumatic cylinder 82 to lower the lower end surface of the honeycomb structure 70.
  • the honeycomb structure 70 is fixed to the mask 170 ′ and the main body 10.
  • Second sealing step Second sealing step. This step is performed until the elastic plate 20 comes into contact with the mask 170 and the deformation of the elastic plate 20 is eliminated, as shown in FIG.
  • the piston 53 is further raised to move the elastic plate 20 and the main body portion 10 together. Further, fluid FL is supplied. Thereby, as shown in FIG. 8B, the elastic plate 20 is deformed in a convex shape upward, and the mask 170 and the honeycomb structure 70 move upward. At this time, since the peripheral portion of the elastic plate 20 deformed into a convex shape is separated from the mask 170, the mask 170 and the honeycomb structure 70 can be easily separated from the main body portion 10.
  • a honeycomb filter can be manufactured by drying, firing, etc., the honeycomb structure 70 in which both ends of the through hole 70a are sealed.
  • the sealing material 130 stored in the variable depth recess 20d is supplied from the lower end surface 70d of the honeycomb structure 70, so that the sealing operation can be easily performed. Also, supply the sealing material by supplying the sealing material in an amount of more than twice the amount required for one sealing operation in advance to the depth variable recess and repeating the sealing operation so that the sealing material is partially used. Efficient sealing is possible by reducing the number of times. Therefore, the sealed honeycomb structure can be manufactured at a low cost.
  • Such a sealing operation is particularly performed when the maximum depth Dp of the variable depth depression 20d is 100% or more of the sealing length L and the sealing material is first stored in the variable depth depression 20d. When the depth variable recess 20d has the maximum depth Dp, it is easy to perform.
  • FIG. 9 is a schematic sectional view of the sealing device 200.
  • the main difference between the sealing device 200 according to the present embodiment and the sealing device 100 according to the first embodiment is that a piston 65 is disposed inside the depth fixing recess 10d instead of the elastic plate 20.
  • the piston 65 has a piston plate 63 and a piston rod 64.
  • the piston plate 63 is disposed in the fixed depth recess 10d, and the side surface 10b of the fixed depth recess 10d and the upper surface 63c of the piston plate 63 form a variable depth recess 20d.
  • the maximum depth Dp of the depth variable recess 20d is the same as in the first embodiment.
  • the piston plate 63 and the depth fixing recess 10 d of the main body portion 10 constitute the recess forming portion 99.
  • An end portion of the piston rod 64 penetrating the main body portion 10 is connected to a motor (depth adjusting portion) 55, and the piston plate 63 can be moved with respect to the lower end surface 70 d of the honeycomb structure 70.
  • the porous body 10p is unnecessary. Also according to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the variable depth recess 20d.
  • this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation
  • the elastic plate 20 is fixed to the main body 10 by the ring member 25 and the bolt 31, but the fixing method is not particularly limited.
  • the elastic plate 20 may be fixed to the upper surface 10a of the main body 10 by an adhesive.
  • the communication path 10e is formed by the main body 10 and the connection pipe 14, but the pump 50 may be directly connected to the main body 10 without the connection pipe 14. Further, the present invention can be implemented without the porous body 10p.
  • a piston pump including a cylinder 51, a piston 53, and a piston rod 54 is employed as the pump 50.
  • the pump 50 is not particularly limited as long as the fluid can be supplied and discharged.
  • the shape of the variable depth recess 20d is not particularly limited, and can be set as appropriate according to the shape of the end of the honeycomb structure 70 to be sealed.
  • the outer shape of the honeycomb structure 70 may not be a cylinder, and may be, for example, an elliptical column, a rectangular column, a square column, or the like. Therefore, the shape of the variable depth recess 10d can also be various columnar shapes corresponding thereto.
  • the side surface 20b need not be perpendicular to the top surface 10a of the main body 10 and the bottom surface 20c need not be parallel, and may be, for example, a slope or a curved surface.
  • the cross-sectional shape of the through hole 70a of the honeycomb structure 70 may not be a square, and may be, for example, a rectangle, a triangle, a polygon, a circle, or the like. Further, the honeycomb structure may have through holes with different diameters and / or may have through holes with different shapes. Furthermore, the arrangement of the through holes 70a may not be a square arrangement, for example, a triangular arrangement, a staggered arrangement, or the like.
  • the holding unit 80 includes the pneumatic cylinder 82, but is not limited thereto, and can be replaced with various mechanisms such as a gear mechanism. Further, it is possible to simply hold the end face of the honeycomb structure downward without providing a moving mechanism.
  • the plate-like mask 170 having a large number of through holes is adopted, but the place to be shielded by the mask is arbitrary, and can be appropriately changed according to the shape and arrangement of the through holes 70a.
  • the present invention can be implemented without using such a mask 170.
  • the plug may be plugged with a material that decomposes when heated in some of the through holes 70a of the honeycomb structure 70 before the sealing process, and the plug may be pyrolyzed after the sealing.
  • the honeycomb structure 70 can be easily separated from the main body 10 and the elastic plate 20 by the elastic plate 20 that deforms into a convex shape after the sealing process. .
  • the process of supplying the sealing material of a variable depth dent with respect to the through-hole of a honeycomb structure is performed twice twice.
  • the step of supplying the sealing material to the honeycomb structure V by V can be performed three or more times.
  • the V of the movable recess is previously set so that the sealing material remains to some extent in the depth variable recess. It is possible to implement even if the sealing material is supplied in excess of the total value.
  • the top and bottom of the honeycomb structure 70 is turned over after the end of the first supply process, but it can be said that the honeycomb structure 70 may be replaced with another honeycomb structure after the end of each supply process. Not too long.
  • the sealing material when storing a sealing material in the depth variable dent 20d initially, the sealing material is stored in the depth variable dent 20d made into the maximum depth Dp, but orange depth
  • the present invention can also be implemented by storing the sealing material in the variable recess 20d having a depth other than Dp and then performing sealing several times.
  • SYMBOLS 10 Main-body part, 10d ... Depth fixed hollow, 10e ... Communication part, 10p ... Porous body, 20 ... Elastic board, 20c ... Bottom, 20d ... Depth variable hollow, 30 ... Recess, 50 ... Pump (depth adjustment) Part), 55 ... motor (depth adjusting part), 65 ... piston, 70 ... honeycomb structure, 70a ... through hole, 70d ... lower end surface, 80 ... holding part, 99 ... hollow forming part, 100, 200 ... sealing device 170 ... Mask.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Abstract

　ハニカム構造体７０の複数の貫通孔７０ａの端部を封口材で所定の封口長さＬに亘って封口する封口装置１００である。この装置１００は、深さ可変窪み２０ｄを形成する窪み形成部９９と、複数の貫通孔７０ａを有するハニカム構造体７０の端面を深さ可変窪み２０ｄの上に保持する保持部８０と、深さ可変窪み２０ｄの深さを変化させる深さ調節部５０と、を備える。そして、可動窪み２０ｄの最大深さＤｐが所定の封口長さＬの１００％以上である。

Description

封口装置及び封口方法
　本発明は、封口装置及び封口方法に関する。
　従来より、ハニカムフィルタが、DPF（Diesel particulate filter）用等として広く知られている。このハニカムフィルタは、多数の貫通孔を有するハニカム構造体の一部の貫通孔の一端側を封口材で封じると共に、残りの貫通孔の他端側を封口材で封じた構造を有する。そして、特許文献１には、このようなハニカムフィルタを製造する方法が開示されている。特許文献１では、シリンダ７内に配置したハニカム構造体１の一端に対して、ピストン８により封口材を押圧することにより、ハニカム構造体の貫通孔の端部に封口材を供給している。
特公昭６３－２４７３１号公報
　しかしながら、シリンダ内に挿入したハニカム構造体に対して上面から封口材を導入する従来の方法では、封口作業が煩雑である。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、封口作業を簡単に行なえる封口装置及び封口方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る封口装置は、ハニカム構造体の複数の貫通孔の端部を封口材で所定の封口長さに亘って封口する封口装置である。そして、この封口装置は、深さ可変窪みを形成する窪み形成部と、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に保持する保持部と、前記深さ可変窪みの深さを変化させる深さ調節部と、を備える。さらに、深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの１００％以上である。
　本発明によれば、深さ可変窪み内に貯留した封口材をハニカム構造体の下端面から供給することにより、容易に封口作業が行える。また、深さ可変窪みの最大深さＤｐが所定の封口長さＬの１００％以上である。したがって、一回の封口作業に必要な量の２倍以上の量の封口材を深さ可変窪みにあらかじめ供給し、封口材を一部ずつ使うように封口作業を繰り返すことが容易であり、これによって、封口材の供給回数を減らして効率よく封口が出来る。したがって、封口されたハニカム構造体を低コストで効率よく製造することが出来る。
　ここで、深さ可変窪みの最大深さが所定の封口長さの３００％以下であることが好ましい。あまり深さ可変窪みの深さが深いと、封口長さの均一性を保ちにくくなる場合がある。
　また、深さ可変窪みの最大深さＤｐは、ハニカム構造体の端面の面積をＡ０、ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をＡ１、所定の封口長さをＬとした時に、２（Ａ１／Ａ０）Ｌ≦Ｄｐを満たすことが好ましい。
　また、窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、本体部の深さ固定窪みを覆うように設けられて深さ可変窪みの内面を形成する弾性板を有し、本体部は、本体部の深さ固定窪みと弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、深さ調節部は、流体を、流路を介して本体部と弾性板との間に供給する事が好ましい。
　この場合、流体は非圧縮性流体であることができる。
　また、この場合、本体部の深さ固定窪みの内面は多孔質体を含み、流路は多孔質体の気孔を含むことが好ましい。
　一方、窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、深さ固定窪み内に設けられて深さ可変窪みの底面を形成するピストン板を有し、深さ調節部は、ピストン板を移動させる態様も好ましい。
　本発明に係るハニカム構造体の封口方法は、上述の封口装置の深さ可変窪みに封口材を貯留する工程と、深さ可変窪みの深さを減ずることにより封口材の一部をハニカム構造体の複数の貫通孔に前記所定の封口長さに亘って供給する第一供給工程と、
　深さ可変窪みの深さを減ずることにより封口材の残部の少なくとも一部を前記ハニカム構造体の他端面又は他のハニカム構造体の端面の複数の貫通孔に前記所定の封口長さに亘って供給する第二供給工程と、を備える。
　本発明に係る他のハニカム構造体の封口方法は、深さ可変窪みの中に封口材を貯留する工程と、
　複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
　前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の一部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
　前記ハニカム構造体の他端面、又は、複数の貫通孔を有する他のハニカム構造体の端面を前記封口材の残部を有する前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
　前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の残部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
を備える。
　本発明によれば、貯留された封口材を一部ずつ使うように封口作業を複数回繰り返すことにより、封口材料の貯留作業の回数を減らして効率よく封口が出来る。
　ここで、前記貯留する工程において前記深さ可変窪みの深さは可変範囲内の最大深さとされ、前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの１００％以上であることが好ましい。
　また、前記深さ可変窪みの最大深さＤｐは、前記ハニカム構造体の端面の面積をＡ０、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をＡ１、前記所定の封口長さをＬとした時に、２（Ａ１／Ａ０）Ｌ≦Ｄｐを満たすことが好ましい。
　また、前記深さ可変窪みは、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板により形成され、
　前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
　流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給することにより前記深さ可変窪みの深さを減ずることが好ましい。
　本発明によれば、より容易に封口が可能な封口装置及び封口方法が提供される。
図１は、本発明の第一実施形態に係る封口装置の概略断面図である。 図２は、図１の封口装置のＩＩ－ＩＩ矢視図である。 図３の（ａ）は、図１の封口装置で用いるハニカム構造体の斜視図、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の部分拡大図である。 図４の（ａ）は、図１のマスクの斜視図、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の部分拡大図である。 図５の（ａ）は、図１の封口装置の動作を説明する部分断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に続く部分断面図である。 図６の（ａ）は、図５の（ｂ）に続く部分断面図であり、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に続く部分断面図である。 図７の（ａ）は、図６の（ｂ）に続く部分断面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図８の（ａ）は、図７の（ｂ）に続く部分断面図であり、図８の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図９は、本発明の第二実施形態に係る封口装置の概略断面図である。
　本発明に係る封口装置の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
　（第一実施形態）
　図１は、本実施形態の一例に係る封口装置１００の概略断面図であり、図２は図１のＩＩ－ＩＩ矢視図である。本実施形態に係る封口装置１００は、主として、本体部１０、弾性板２０、ポンプ５０、保持部８０を備える。
　保持部８０は、ハニカム構造体７０を保持する保持具８１、及び保持具８１が接続された空気圧シリンダ８２を有する。
　本実施形態で用いる一例のハニカム構造体７０は、図１、及び、図３の（ａ）に示すように、多数の貫通孔７０ａが略平行に配置された円柱体である。貫通孔７０ａの断面形状は、図３の（ｂ）に示すように正方形である。これらの複数の貫通孔７０ａは、ハニカム構造体７０において、端面から見て、正方形配置、すなわち、貫通孔７０ａの中心軸が、正方形の頂点にそれぞれ位置するように配置されている。貫通孔７０ａの断面の正方形のサイズは、例えば、一辺０．８～２．５ｍｍとすることができる。
　また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、４０～３５０ｍｍとすることができる。また、ハニカム構造体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１００～３２０ｍｍとすることできる。
　ハニカム構造体７０の材料は特に限定されないが、高温耐性の観点から、セラミクス材料が好ましい。例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。このような、ハニカム構造体７０は通常多孔質である。
　また、ハニカム構造体７０は、後で焼成することにより上述のようなセラミック材料となるグリーン成形体（未焼成成形体）であってもよい。グリーン成形体は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、及び、メチルセルロース等の有機バインダ、及び、必要に応じて添加される添加剤を含む。
　例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及び、アナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、さらに、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び／又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。
　有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。
　添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。
　造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。
　潤滑剤および可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸Ａｌなどのステアリン酸金属塩；ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどが挙げられる。
　分散剤としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸；メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類；ポリカルボン酸アンモニウムなどの界面活性剤などが挙げられる。
　溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。
　図１に戻って、保持具８１は、ハニカム構造体７０を、貫通孔７０ａの下端面７０ｄ、すなわち、複数の貫通孔７０ａの開口面が下方を向くように保持し、下端面を後述する深さ可変窪み２０ｄの上に保持する。
　空気圧シリンダ８２は、上下方向に延びるシリンダ８２ａと、シリンダ８２ａ内に設けられたピストン８２ｂとを有し、外部から供給する圧力を調整することによりピストン８２ｂの上下両側での圧力を調節可能となっている。そして、これにより空気圧シリンダ８２は、保持具８１を、ハニカム構造体７０と後述する弾性板２０とが近づく方向及びこれらが互いに離れる方向にそれぞれ移動可能である。また、空気圧シリンダ８２は、ピストン８２ｂの前後のガスの供給圧力に応じて保持具８１を下方に所定の力で押圧することにより、ハニカム構造体７０を後述するマスク１７０に対して密着させることができる。さらに、空気圧シリンダ８２は、ピストンの前後の圧力を開放することにより、保持具８１が上下方向に自由に移動することを許可することもできる。すなわち、保持部８０は、保持具８１が保持したハニカム構造体７０を上方向に自由に移動可能とする状態と、ハニカム構造体７０を本体部１０に対して固定する状態とを切替え可能である。
　保持部８０の下には、本体部１０が設けられている。本体部１０は、剛性材料から形成されている。剛性材料としては、ステンレス等の金属や、繊維強化プラスチック等のポリマー材料が挙げられる。本体部１０の上面には、側面１０ｂ及び底面１０ｃを有する深さ固定窪み１０ｄが形成されている。本実施形態では、深さ固定窪み１０ｄの形状は、図１及び図２に示すように、円柱状とされている。そして、本体部１０の上面１０ａに対して、深さ固定窪み１０ｄの側面１０ｂが垂直、かつ、底面１０ｃが平行とされている。
　本体部１０における深さ固定窪み１０ｄの内面は、多孔質体１０ｐから形成されている。さらに、多孔質体１０ｐには連通路１０ｅが接続している。なお、本実施形態では、連通路１０ｅは多孔質体１０ｐの底面１０ｃを形成する部分に接続しているが、多孔質体１０ｐの側面１０ｂを形成している部分に開口してもよい。多孔質体は連通気孔を有すれば特に限定されないが、例えば、金属粒焼結体等が挙げられる。
　連通路１０ｅには、接続パイプ１４を介してポンプ（深さ調節部）５０が接続されている。ポンプ５０は、シリンダ５１、シリンダ５１内に配置されたピストン５３、及び、ピストン５３に接続されたピストンロッド５４を備える。ピストンロッド５４には、ピストンロッド５４を軸方向に往復移動させるモータ５５が接続されている。なお、ピストンロッド５４を手動で動かしてもよい。
　弾性板２０は、深さ固定窪み１０ｄの開口面を覆うように、本体部１０の上面１０ａ上に、配置されている。弾性板２０は、弾性を有し、容易に変形しうる。図１の深さ固定窪み１０ｄの左側に図示されているように、弾性板２０が、深さ固定窪み１０ｄの内表面に沿って配置されることにより、底面２０ｃ及び側面２０ｂを有する深さ可変窪み２０ｄが形成される。底面２０ｃは、ハニカム構造体７０の下端面７０ｄと対向配置され、ハニカム構造体７０の下端面７０ｄの外形と略同じ形状をしている。本実施形態では、弾性板２０及び本体部１０の深さ固定窪み１０ｄが窪み形成部９９を構成する。
　弾性板２０としては、ゴム板が好ましい。ゴムとしては、天然ゴムや、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ふっ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが挙げられる。弾性板２０の厚みは特に限定されないが、例えば、０．３～３．０ｍｍとすることができる。
　弾性板２０は、リング部材２５、及び、ボルト３１により本体部１０に固定されている。リング部材２５は、本体部１０の深さ固定窪み１０ｄに対応する位置に開口２５ａを有し、これにより環状形状をなしている。そして、リング部材２５は、弾性板２０における中央部（深さ固定窪み１０ｄとの対向部）が露出するように弾性板２０上に配置されている。これにより、弾性板２０の環状の周辺部が、本体部１０とリング部材２５とにより挟まれている。リング部材２５及び弾性板２０には貫通孔ｈがそれぞれ形成され、本体部１０には、これら貫通孔ｈに対応するねじ孔ｊが形成されている。そして、ボルト３１がこれらの貫通孔ｈを貫通して配置され、ねじ孔ｊにねじ込まれて固定されることにより、本体部１０の上面１０ａにおける深さ固定窪み１０ｄのまわりの部分に、弾性板２０の周辺部が密着して固定されている。
　図１及び図２に示すように、リング部材２５の開口２５ａの内径は、本体部１０の深さ固定窪み１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。
　本実施形態では、弾性板２０とピストン５３との間には、本体部１０、接続パイプ１４、及び、シリンダ５１により形成される閉鎖空間Ｖが形成され、閉鎖空間Ｖ内には、流体ＦＬが充填されている。流体ＦＬは、特に限定されない。流体ＦＬの一つの例は、非圧縮性流体すなわち液体である。液体の例はスピンドルオイル等である。また、流体ＦＬの他の例は、圧縮性流体すなわちガスである。ガスの例は空気、窒素である。そして、ピストン５３を移動させることにより、本体部１０の連通路１０ｅ及び多孔質体１０ｐの気孔から形成される流路を介して深さ固定窪み１０ｄ内から流体ＦＬを排出することができ、また、深さ固定窪み１０ｄ内に流体ＦＬを供給することが出来る。これにより、深さ可動窪み２０ｄの底面２０ｃを深さ固定窪み１０ｄの底面１０ｃに接触した状態にすることができる一方、深さ可変窪み２０ｄの底面２０ｃを深さ固定窪み１０ｄの底面１０ｃから遠ざけてハニカム構造体７０の下端面７０ｄに対して近づけたりすることが出来る。
　そして、深さ可変窪み２０ｄの底面２０ｃが深さ固定窪み１０ｄの底面１０ｃに接触した状態、すなわち、深さ可変窪み２０ｄが最も深い状態における深さ可変窪み２０ｄの深さ（以下、最大深さと呼ぶことがある）Ｄｐは、特に限定されないが、後述する貫通孔７０ａの端部の封口長さＬの設定値に対して、１００％以上とされることが好ましく、好ましくは、３００％以下とされている。ここで、封口長さＬとは、図６の（ｂ）及び図８の（ａ）に示すように、封口材により形成する封口部７０ｐの貫通孔の軸方向における長さの平均値である。
　図１に戻って、深さ可変窪み２０ｄの最大深さＤｐは、ハニカム構造体７０の下端面７０ｄの面積をＡ０、ハニカム構造体７０の下端面７０ｄの封口されるべき開口面積をＡ１、封口長さをＬとした時に、２（Ａ１／Ａ０）Ｌ≦Ｄｐを満たすことが好ましい。ここで、２（Ａ１／Ａ０）Ｌは、封口されるべき開口面積Ａ１を所定の封口長さＬに亘って封口するのに必要最小限の封口材の体積Ｖ＝Ａ１Ｌの２倍に対応する。さらに、深さ可変窪み２０ｄの最大深さＤｐは、Ｄｐ≦３．５（Ａ１／Ａ０）Ｌであることが好ましい。深さ可変窪みに２０ｄに余剰の体積を確保する場合があるのは、封口工程の後でも、封口材の一部が装置の壁等に付着したままとなり、予め深さ可変窪み２０ｄに仕込んだ封口材を１００％利用できない場合があるからである。
　具体的には、例えば、封口長さＬは、０．５～３０ｍｍであり、好ましくは、０．５～１０ｍｍである。通常１つの端面の封口工程では、全貫通孔７０ａの内の概ね半分の貫通孔の開口を封口するため、封口されるべき開口面積Ａ１は、全貫通孔７０ａの総開口面積Ａ３の約半分となる場合が多い。封口されるべき面積Ａ１と下端面７０ｄの面積Ａ０との関係に関しては、例えば、３０～４５％程度、典型的には、３５％である。
　マスク１７０は、弾性板２０上におけるリング部材２５の開口２５ａ内に配置されるものである。マスク１７０の材料は特に限定されず、例えば、金属や樹脂が挙げられる。
　図４の（ａ）に、本実施形態で用いるマスク１７０の一例を示す。マスク１７０は、円形の板状部材であり、厚み方向に伸びる多数の貫通孔１７０ａを有する。貫通孔１７０ａの断面形状は、図４の（ｂ）に示すように、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａ（図３の（ｂ）参照）に対応する正方形である。これらの複数の貫通孔１７０ａは、図４の（ｂ）に示すように、千鳥配置されており、各貫通孔１７０ａは、図３の（ｂ）の正方配置された複数の貫通孔７０ａのうち、互いに上下左右に隣接しない関係にある複数の貫通孔７０ａｉのみに対向して配置される。なお、マスク１７０の貫通孔１７０ａの位置決めを容易にすべく、マスク１７０には、オリエンテーションフラット１７０ｂが形成され、これに対応してリング部材２５にもオリエンテーションフラットに対応する突起２５ｂを設けてもよい。図１に示すように、マスク１７０の外径は、本体部１０の深さ固定窪み１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。
　なお、図１に示すように、本体部１０には、超音波振動器等の加振器１４０が設けられていることが好ましい。
　（封口方法）
　つづいて、上述の封口装置１００を使用したハニカム構造体の封口方法について説明する。まず、図１の状態から、予め、空気圧シリンダ８２を駆動して、ハニカム構造体７０を保持する保持具８１上方に引き上げておくと共に、マスク１７０を弾性板２０上から外しておく。次に、ポンプ５０のピストン５３を下方に引くことにより、本体部１０の深さ固定窪み１０ｄから流路を介して流体ＦＬを下方に排出させる。これにより、図５の（ａ）に示すように、弾性板２０が変形して深さ固定窪み１０ｄの側面１０ｂ及び底面１０ｃに密着し、これによって、弾性板２０による深さ可変窪み２０ｄが形成する。ここで、深さ可変窪み２０ｄの深さは可変できる範囲内における最大深さであり、この最大深さＤｐは、封口長さＬに対して、上述の所定の値となっていることができる。
　続いて、図５の（ｂ）に示すように、弾性板２０の深さ可変窪み２０ｄ内に封口材１３０を供給し、封口材を貯留させる。必要に応じて、加振器１４０を駆動することにより、封口材１３０の表面の平坦化及び脱泡を促す。
　（封口材）
　封口材１３０は、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの端部を閉鎖できるものであれば特に限定されないが、液状であることが好ましい。例えば、封口材として、セラミクス材料又はセラミクス原料と、バインダと、潤滑剤と、造孔剤と、溶媒とを含むスラリーが例示できる。
　セラミクス材料としては、上述のハニカム構造体の構成材料や、その原料あるいはそれらの混合物が挙げられる。セラミクス材料や原料の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して５０～８５重量部とすることができる。
　バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩等の有機バインダを例示できる。バインダの使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０～３０重量部とすることができる。
　潤滑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸アルミニウムなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。潤滑剤の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０．５～２０重量部とすることができる。
　造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。造孔剤の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して０～２０重量部とすることができる。
　溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。なかでも、水が好ましく、不純物が少ない点で、より好ましくはイオン交換水が用いられる。溶媒の使用量は、例えば、スラリー１００重量部に対して１０～４０重量部とすることができる。
　封口材１３０の量は特に限定されないが、液面が最大深さＤｐ以下となる量であればよい。具体的には、例えば、ハニカム構造体７０の一方の端面の所望の貫通孔７０ａの端部全てに所望の封口長さＬに亘って封口材をそれぞれ充填するために必要な量Ｖの２倍量以上であればよく、例えば、２回封口の場合には２.０～２．２Ｖ、３回封口の場合には３.０～３．４Ｖであることが好ましい。
　続いて、図６の（ａ）に示すように、深さ可変窪み２０ｄと対向するように弾性板２０上にマスク１７０をセットし、次いで、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に移動させてハニカム構造体７０の下端面７０ｄをマスク１７０に接触させることにより、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａと、マスク１７０の貫通孔１７０ａとを連通させ、さらに、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に押圧し、ハニカム構造体７０をマスク１７０及び本体部１０に対して固定する。
　次いで、ポンプ５０のピストンを上方に移動させることにより、深さ固定窪み１０ｄと弾性板２０との間に流路を介して流体ＦＬを供給し、これによって、図６の（ｂ）に示すように、弾性板２０の底面２０ｃをマスク１７０に向かって移動させる、すなわち、深さ可変窪み２０ｄの深さを減らす。これにより、Ｖの量の封口材１３０をマスク１７０の貫通孔１７０ａを介して、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａ内に封口長さＬに亘って供給し、平均封口長さＬの封口部７０ｐをそれぞれ形成する（第一供給工程）。このとき、底面２０ｃの移動距離は、所定の封口長さＬの封口部７０ｐを形成するために必要なＶの量の封口材を貫通孔７０ａに供給するための距離にとどまり、移動後に、弾性板２０の底面２０ｃはマスク１７０には接触しない、すなわち、深さ可変窪み２０ｄの深さが０とはならない。したがって、第一供給工程後には、封口材１３０の残部（Ｖ以上の量）が深さ可変窪み２０ｄ内に残った状態となる。
　続いて、空気圧シリンダ８２によりハニカム構造体７０を上方に移動させた後に、ハニカム構造体７０を保持具８１から外し、図７の（ａ）に示すように、ハニカム構造体７０の天地をひっくり返したうえで再びハニカム構造体７０を、その他方の端面７０ｄ’が下方を向くように保持具８１に保持する。次いで、マスク１７０と貫通孔１７０ａの配置が正反対の千鳥配置とされたマスク１７０’を弾性板２０上にセットし、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に移動させてハニカム構造体７０の下端面７０ｄ’をマスク１７０’に接触させることにより、ハニカム構造体７０の残部の貫通孔７０ａと、マスク１７０’の貫通孔１７０ａとを連通させ、さらに、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に押圧し、ハニカム構造体７０をマスク１７０’及び本体部１０に対して固定する。
　続いて、ポンプ５０のピストンをさらに上方に移動させることにより、深さ固定窪み１０ｄと弾性板２０との間にさらに流体ＦＬを供給し、これによって、図７の（ｂ）に示すように、弾性板２０の底面２０ｃをマスク１７０に向かって再び移動させ、残りの貫通孔７０ａの他端側を封口長さＬに亘ってＶの量の封口材で封口し、封口部７０ｐを形成する（第二封口工程）。この工程は、図８の（ａ）に示すように、弾性板２０がマスク１７０に接触し、弾性板２０の変形が解消するまで行なう。
　続いて、空気圧シリンダ８２によるハニカム構造体７０の下方向への押圧を停止してハニカム構造体７０が上方に自由に移動できるようした後、ピストン５３をさらに上昇させ弾性板２０と本体部１０との間にさらに流体ＦＬを供給する。これにより、図８の（ｂ）に示すように、弾性板２０は、上方向に凸状に変形し、マスク１７０及びハニカム構造体７０が上方に移動する。このとき、凸状に変形する弾性板２０の周辺部はマスク１７０から離れるので、これにより、マスク１７０及びハニカム構造体７０を、本体部１０から容易に引き離すことが出来る。
　そしてこのようにして、貫通孔７０ａの両端が封口されたハニカム構造体７０を乾燥、焼成等することにより、ハニカムフィルタを製造することが出来る。
　本発明によれば、深さ可変窪み２０ｄ内に貯留した封口材１３０をハニカム構造体７０の下端面７０ｄから供給することにより、容易に封口作業が行える。また、一回の封口作業に必要な量の２倍以上の量の封口材を予め深さ可変窪みに供給し、封口材を一部ずつ使うように封口作業を繰り返すことにより、封口材料の供給回数を減らして効率よく封口が出来る。したがって、封口されたハニカム構造体を低コスト化で製造することが出来る。このような封口操作は、特に、深さ可変動窪み２０ｄの最大深さＤｐが封口長さＬの１００％以上であり、かつ、封口材を深さ可変窪み２０ｄ内に最初に貯留する際に、深さ可変窪み２０ｄが最大深さＤｐとされていると行いやすい。
　（第二実施形態）
　続いて、図９を参照して、本発明の第二実施形態に係る封口装置２００を説明する。図９は、封口装置２００の概略断面図である。本実施形態に係る封口装置２００が、第一実施形態の封口装置１００と異なる主な点は、弾性板２０に代えて、深さ固定窪み１０ｄの内部にピストン６５が配置されている点である。ピストン６５は、ピストン板６３及びピストンロッド６４を有している。ピストン板６３は深さ固定窪み１０ｄ内に配置されており、深さ固定窪み１０ｄの側面１０ｂと、ピストン板６３の上面６３ｃとが、深さ可変窪み２０ｄを形成している。深さ可変窪み２０ｄの最大深さＤｐは、第一実施形態と同様である。本実施形態では、ピストン板６３及び本体部１０の深さ固定窪み１０ｄが窪み形成部９９を構成する。
　本体部１０を貫通するピストンロッド６４の端部は、モータ（深さ調節部）５５に接続されており、ピストン板６３をハニカム構造体７０の下端面７０ｄに対して移動可能となっている。なお、流体ＦＬを本体部１０に供給する必要は無いので、多孔質体１０ｐは必要ない。本実施形態によっても、深さ可変窪み２０ｄによって第一実施形態と同様の作用効果を奏する。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、様々な変形態様が可能である。
　例えば、上記第一実施形態では、弾性板２０が、リング部材２５、及び、ボルト３１により、本体部１０に対して固定されているが、固定方法は特に限定されない。例えば、弾性板２０が接着剤によって、本体部１０の上面１０ａに固定されていてもよい。
　また、第一実施形態では、連通路１０ｅが、本体部１０及び接続パイプ１４により形成されているが、接続パイプ１４を有さずに本体部１０に直接ポンプ５０が接続されていてもよい。また、多孔質体１０ｐを有さなくても実施は可能である。
　また、第一実施形態では、ポンプ５０として、シリンダ５１、ピストン５３、及び、ピストンロッド５４を備えたピストンポンプを採用しているが、流体を供給及び排出できるものであれば特に限定されない。
　また、第一実施形態及び第二実施形態において、深さ可変窪み２０ｄの形状は特に限定されず、封口対象となるハニカム構造体７０の端部の形状にあわせて適宜設定できる。例えば、ハニカム構造体７０の外形形状は円柱でなくてもよく、例えば、楕円柱、矩形柱、正方形柱等でもよい。したがって、深さ可変窪み１０ｄの形状も、これに対応する種々の柱状とすることができる。また、本体部１０の上面１０ａに対して、側面２０ｂが垂直、かつ、底面２０ｃが平行である必要は無く、例えば、斜面であったり曲面であってもよい。
　また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの断面形状は、正方形でなくてもよく、例えば、長方形、三角形、多角形、円形等でも構わない。また、ハニカム構造体が互いに異なる径の貫通孔を有していたり、及び／又は、互いに異なる形状の貫通孔を有していてもよい。さらに、貫通孔７０ａの配置も、正方形配置でなくてもよく、例えば、３角配置、千鳥配置等でも構わない。
　また、上記実施形態では、保持部８０は空気圧シリンダ８２を備えるがこれに限られず、たとえば、歯車機構等の種々の機構に代替することが出来る。また、移動機構を備えずに単にハニカム構造体の端面を下向きに保持できるものでも構わない。
　また、上記実施形態では、多数の貫通孔を有する板状のマスク１７０を採用しているが、マスクにより遮蔽する場所も任意であり、貫通孔７０ａの形状や配置に合わせて適宜変更できる。さらに、このようなマスク１７０を用いなくても実施可能である。例えば、封口処理の前に、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａ内に加熱すると分解する材料により栓をしておき、封口後に栓を熱分解等すればよい。本発明では、マスクを使用しない場合であっても、封口処理後に凸状に変形する弾性板２０によって、ハニカム構造体７０を本体部１０や弾性板２０から容易に引き離すことが出来るという効果がある。
　また、上記実施形態では、深さ可変窪みに対して封口材を供給した後に、深さ可変窪みの封口材をハニカム構造体の貫通孔に対してＶずつ供給する工程を２回続けて行なっているが、深さ可変窪みに供給した封口材の量に応じて、封口材をハニカム構造体にＶずつ供給する工程を３回以上行なっても実施は可能である。
　また、ハニカム構造体の貫通孔に対してＶずつ供給する複数の工程のうちの最後の工程を終了後に、封口材が深さ可変窪み内にある程度余るようにあらかじめ可動窪みに対して、Ｖの合計値よりも余剰に封口材を供給しても実施は可能である。
　また、上記実施形態では、第一供給工程終了後に、ハニカム構造体７０の天地をひっくり返しているが、各供給工程終了後にハニカム構造体７０を他のハニカム構造体と取り替えてもよいことは言うまでも無い。
　また、上記実施形態では、封口材を最初に深さ可変窪み２０ｄ内に貯留する際に、最大深さＤｐとされた深さ可変窪み２０ｄ内に封口材を貯留しているが、橙深さＤｐ以外の深さとされた可変窪み２０ｄ内に封口材を貯留し、その後複数回の封口を行っても実施は可能である。
　１０…本体部、１０ｄ…深さ固定窪み、１０ｅ…連通部、１０ｐ…多孔質体、２０…弾性板、２０ｃ…底面、２０ｄ…深さ可変窪み、３０…凹部、５０…ポンプ（深さ調節部）、５５…モータ（深さ調節部）、６５…ピストン、７０…ハニカム構造体、７０ａ…貫通孔、７０ｄ…下端面、８０…保持部、９９…窪み形成部、１００，２００…封口装置、１７０…マスク。

Claims (11)

  1. 　ハニカム構造体の複数の貫通孔の端部を封口材で所定の封口長さに亘って封口する封口装置であって、
    　深さ可変窪みを形成する窪み形成部と、
    　複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に保持する保持部と、
    　前記深さ可変窪みの深さを変化させる深さ調節部と、を備え、
    　前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの１００％以上である封口装置。
  2. 　前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの３００％以下である請求項１記載の装置。
  3. 　前記深さ可変窪みの最大深さＤｐは、前記ハニカム構造体の端面の面積をＡ０、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をＡ１、前記所定の封口長さをＬとした時に、２（Ａ１／Ａ０）Ｌ≦Ｄｐを満たす請求項１または２記載の装置。
  4. 　前記窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板を有し、
    　前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
    　前記深さ調節部は、流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給する請求項１から３のいずれか一項記載の装置。
  5. 　前記流体は非圧縮性流体である請求項４記載の装置。
  6. 　前記本体部の前記深さ固定窪みの内面は多孔質体を含み、前記流路は前記多孔質体の気孔を含む請求項４又は５記載の装置。
  7. 　前記窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記深さ固定窪み内に設けられて前記深さ可変窪みの底面を形成するピストン板を有し、
    　前記深さ調節部は、前記ピストン板を移動させる請求項１～３のいずれか一項記載の装置。
  8. 　深さ可変窪みの中に封口材を貯留する工程と、
    　複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
    　前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の一部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
    　前記ハニカム構造体の他端面、又は、複数の貫通孔を有する他のハニカム構造体の端面を前記封口材の残部を有する前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
    　前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の残部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
    を備えるハニカム構造体の封口方法。
  9. 　前記貯留する工程において前記深さ可変窪みの深さは可変範囲内の最大深さとされ、前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの１００％以上である請求項８記載の方法。
  10. 　前記深さ可変窪みの最大深さＤｐは、前記ハニカム構造体の端面の面積をＡ０、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をＡ１、前記所定の封口長さをＬとした時に、２（Ａ１／Ａ０）Ｌ≦Ｄｐを満たす請求項８又は９記載の方法。
  11. 　前記深さ可変窪みは、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板により形成され、
    　前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
    　流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給することにより前記深さ可変窪みの深さを減ずる請求項８～１０のいずれか一項記載の方法。
PCT/JP2011/061447 2010-05-19 2011-05-18 封口装置及び封口方法 WO2011145657A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010115656 2010-05-19
JP2010-115656 2010-05-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011145657A1 true WO2011145657A1 (ja) 2011-11-24

Family

ID=44991751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/061447 WO2011145657A1 (ja) 2010-05-19 2011-05-18 封口装置及び封口方法

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP2012000608A (ja)
WO (1) WO2011145657A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099767A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 住友化学株式会社 ハニカム構造体の製造装置及びハニカム構造体の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009006629A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の目封止装置
JP2009006628A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の目封止用マスク、目封止装置、目封止方法、及び製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009006629A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の目封止装置
JP2009006628A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の目封止用マスク、目封止装置、目封止方法、及び製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099767A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 住友化学株式会社 ハニカム構造体の製造装置及びハニカム構造体の製造方法
JP2013132882A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Sumitomo Chemical Co Ltd ハニカム構造体の製造装置及びハニカム構造体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012116198A (ja) 2012-06-21
JP2012000608A (ja) 2012-01-05
JP4945707B1 (ja) 2012-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4837791B2 (ja) ハニカム構造体の製造方法
JP4837792B2 (ja) 封口装置
JP4852669B2 (ja) ハニカム構造体封口用マスク及びこれを用いたハニカム構造体の封口方法
JP4945707B1 (ja) 封口装置及び封口方法
JP4852668B2 (ja) ハニカム構造体封口用マスク及びこれを用いたハニカム構造体の封口方法
JP4928640B2 (ja) 封口装置及び封口方法
JP5054844B2 (ja) 封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
JP5065534B2 (ja) 封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
JP2014008445A (ja) 封口用マスク、並びに、これを用いたハニカム構造体の封口方法及びハニカムフィルタの製造方法
JP2014009116A (ja) 封口装置及び封口方法
JP2013126745A (ja) 封口装置及びハニカム構造体の製造方法
JP2013126744A (ja) 封口装置及びハニカム構造体の製造方法
JP4938904B2 (ja) ハニカム構造体の封口方法
JP2014008444A (ja) 封口用マスク、並びに、これを用いたハニカム構造体の封口方法及びハニカムフィルタの製造方法
WO2012018021A1 (ja) 封口用マスク及びこれを用いたハニカム構造体の封口方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11783591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11783591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1