基體材料塗敷裝置及方法

2023-04-28 14:13:31

專利名稱：基體材料塗敷裝置及方法
技術領域：
本發明涉及使料漿在並列形成在基體材料上的多條流路內伸展、 覆蓋該流路內壁的基體材料塗敷裝置及其方法，尤其適合於使催化劑 用料漿覆蓋多孔流路內壁、形成催化劑，所述多孔流路形成在作為廢氣淨化用催化劑的催化劑基體材料的整料(乇乂 ！i義)上。
技術背景作為使催化劑用料漿覆蓋多孔流路內壁的方法具有材面膠固法， 所述多孔流路形成在作為催化劑基體材料的整料上。 專利文獻1:特開昭63-51949號公報 專利文獻2:特表2002-506720號7>淨艮圖5表示現有的材面膠固法使用的塗敷裝置，從料漿供給裝置53 向形成在整料M上端側的積存部52供給料漿S，該整料M以上下開 口的方式設置有多孔流路51...，通過從上端側供給加壓空氣或從下端 側吸引空氣，使料漿向流路51內流入/伸展，覆蓋流路51的內壁。並且，最近還有在料漿S中含有白金等的貴金屬的情況，只向積 存部52供給用於覆蓋整料M的必要量的料漿S。但是，由於料漿S粘性高，因此，需要料漿供給噴嘴54具有一定 的粗細，但為了嚴格控制供給量，優選為儘量細的噴嘴。並且， 一旦 從這樣的供給噴嘴54向積存部52供給高粘性的料漿，則料漿S以隆 起的狀態積存在供給噴嘴54的正下方(參照圖6 (a))。在該狀態下， 一旦從上端側供給加壓空氣或從下端側吸引空氣， 則最初料漿S均勻地流入各流路51…(參照圖6 (b))。由於料漿S的量在中央部分多、在周邊部分少，因此，即使周邊 部分的料漿S向周邊部分的多孔流路51A流完，料漿還將流入中央部 分的多孔流路51B。並且，在通過從下端側吸引空氣，最終使料漿向多孔流路51內伸 展、覆蓋時，其覆蓋長度為中央部分的多孔流路51B的覆蓋長度長 於周邊部分的多孔流路51A (參照圖6 (c))。因此，在例如要將料漿S覆蓋到多孔流路51 —半的長度、供給必 要量的料漿情況下，周邊部分的多孔流路51A只被覆蓋 一半以下的長 度，而中央部分的多孔流路51B卻被覆蓋一半以上的長度，覆蓋的長 度不均勻。同樣，在只供給覆蓋整料M所需的必要量的料漿S的情況下，具 有以下問題，即，由於沒有足夠的料漿S流入周邊部分的多孔流路 51A，因此，不覆蓋到多孔流路51A的下端部，而從中央部分的多孔 流路51B流出剩餘的料漿S (參照圖6 (d))。因此，為了使料漿S均勻地覆蓋各多孔流路51的整個長度，必須 採用如下方法，即，向積存部52供給比覆蓋整料M所使用的必要量 多很多的料漿S，在向所有的多孔流路51內過多地填充料漿S後清除 剩餘的料漿S。將被清除的剩餘料漿S回收，必須重新調整成分、進 行循環利用，需要花費這部分的勞力和時間。發明內容因此，本發明的技術課題是在恰當地只供給覆蓋所需量的料漿時， 可均勻地沒有浪費地覆蓋形成在基體材料上的所有流路。本發明是一種基體材料塗敷裝置，向並列形成有多條流路的基體 材料的一端側供給料漿，通過氣壓使該料漿在流路內伸展、覆蓋該流 路的內壁，其特徵在於，具有料漿供給裝置和液面均勻化機構，該料 漿供給裝置相對於使所述流路的兩端向上面和底面開口地設置的基體 材料、向形成在其上面的料漿積存部供給所需量的料漿；所述液面均 勻化機構在使所述料漿在流路內伸展之前使料漿液面均勻。根據本發明的基體材料塗敷裝置，相對於使上述流路的兩端向上 面和底面開口地設置的基體材料、從料漿供給裝置向形成在其上面的 料漿積存部供給所需量的料漿，在通過液面均勻化機構使料漿液面均 勻後在流路內伸展料漿。即，從料漿供給裝置供給的料漿在此時在料漿積存部隆起成山形， 但在使料漿在流路內伸展前，通過液面均勻化機構，例如使基體材料 圍繞其貫通垂直軸旋轉或振動蓄留的料漿，使料漿液面均勻化。這樣，在積存部中，在使液面均勻化後，若通過使加壓空氣從上 端側作用或從下端側吸引空氣，或根據情況同時進行加壓和吸引，使 料漿流入各流路，則此時，由於相對於各流路的液面位置相等，因此， 同量的料漿流入各流路。因此，例如，在要對各流路的全長塗敷料漿的情況下，即使在向 積存部只供給正好的覆蓋所需量的料漿時，由於適量的料漿向各流路 流入伸展，因此，也可使料漿覆蓋所有流路的整個長度。並且，料漿一般具有原封不動的話不能流入流路內的粘性，其中 也有粘性很低、只靠重力流入流路內的料漿。在使用這樣的料漿的情況下，如技術方案4所述，可具有氣壓調 整機構，該機構調整要從料漿積存部流入各流路內的料漿的重力和流 路內的氣壓、切換阻止料漿向流路內的流入和伸展料漿，以便在使液 面均勻前，使料漿不流入各流路。作為該氣壓調整機構，如技術方案5所述，使用從基體材料底面 側供給/吸引空氣、使正壓/負壓向各流路內作用的空氣處理裝置，或 使用密封基體材料底面側的流路開口部的可拆裝的密封件和空氣處理 裝置，該空氣處理裝置在開放該密封件的狀態下吸引流路內的空氣， 以及/或從料漿積存部的液面側供給加壓空氣。


圖l是本發明的基體材料塗敷裝置的一例的說明圖。圖2是本發明的基體材料塗敷方法的一例的說明圖。圖3是其他實施方式的說明圖。圖4是其他實施方式的說明圖。圖5是現有裝置的說明圖。圖6是現有方法的說明圖。
具體實施方式
在本例中，利用簡單的結構實現了這樣的課題，即，相對於任何 流路都可以使粘性高的料漿沒有浪費地均勻流入、進行塗敷。圖l是本發明的基體材料塗敷裝置的一例的說明圖，圖2是本發 明的基體材料塗敷方法的一例的工序圖，圖3和圖4是其他實施方式 的說明圖。圖l所示的基體材料塗敷裝置l是如下的裝置，即，用於通過氣 壓使催化劑用料漿S向並列形成在整料(催化劑基體材料)M上的多 條多孔流路2.,.內流入伸展、覆蓋多孔流路內壁2w，製造廢氣淨化用 催化劑。該基體材料塗敷裝置1具有以使多孔流路2…的兩端向上面以 及底面開口的方式固定整料M的裝置本體3;相對於將裝置4安裝在 整料M的上端的料漿積存部5供給所需量的料漿S的料漿供給裝置6; 使該料漿液面均勻的液面均勻化機構7;調整要從料漿積存部5流入 各流路2...內的料漿S的重力和流路2...內的氣壓、切換阻止料漿S 向流路2...內的流入和伸展料漿的氣壓調整才幾構8。裝置本體3由旋轉臺(基體材料旋轉機構)IO形成，在該旋轉臺 10中，通過氣壓調整機構8可控制內壓的空氣室9的頂面可旋轉地支 撐整料M。旋轉臺IO成為液面均勻化機構7,在該機構中，形成在其外周面 的齒輪齒10a與由電動機11驅動的傳動齒輪12的齒輪齒12a咬合， 可圍繞該機構的貫通垂直軸旋轉地安裝整料M，通過在將料漿S積存 在料漿積存部5中的狀態下使其旋轉，利用該機構的離心力使料漿液 面均勻。另外，整料M在如下的狀態下進行固定，即，以多孔流路2…的 上端向空氣室9外開口，下端向空氣室9內開口的方式插入形成在旋 轉臺10上的透孔10b中。成為料漿積存部5的裝置4由截頭圓錐面形成，該截頭圓錐面的 下端部與整料M的上端面形成相同形狀相同大小並嵌合、朝向其上端 側逐漸擴大。將料漿供給裝置6設定成為可正確地計量事先設定好的量的料漿 S而進行供給。氣壓調整機構8使用供給/吸引空氣、使正壓/負壓向各流路2...內 作用的空氣處理裝置13，更具體的是具有進行空氣的吸引排出的空氣 泵14、切換向空氣室9供給/吸引空氣的切換閥CV。並且，切換閥CV是將空氣泵14的吸入側14in以及排出側14out 與大氣開放口 15以及供氣排氣管16切換連接的三位置閥，在第一位 置Pi將從大氣開放口 15吸入的空氣向空氣室9輸送、使正壓向流路 2...作用，在第二位置P2切斷供氣排氣管16、保持空氣室9的內壓， 在第三位置P,強制排出空氣室9內的空氣、使負壓向流路2…作用。並且，在從供氣排氣管16分支的管道17上夾裝溢流閥18，在空 氣室9的內壓超過設定壓時打開、釋放內部空氣，將其內壓保持為設 定壓。以上是本發明的一個構成例，以下，就通過本發明的基體材料塗 敷方法將料漿包覆在催化劑基體材料上的情況進行說明。首先，在將裝置4安裝在作為催化劑材料的整料M上的狀態下， 將其固定在旋轉臺10上。在料漿供給工序中，如圖2(a)所示，從料漿供給裝置6向料漿 積存部5供給在使料漿S覆蓋整個多孔流路2...的全長時使用的最低 需要量的料漿S，但由於料漿S具有一定程度的粘性，因此，在料漿 積存部5上形成隆起狀態。另外，與此同時，將氣壓調整機構8的切換閥CV設定在第一位 置Pi、向空氣室9內供給空氣，並使正壓向各流路2.,.作用、以使料 漿S不流入多孔流路2...,之後，如果將切換閥CV設置在第二位置 P2，則即使停止空氣室14也可以保持多孔流路2…的正壓。然後，在液面均勻化工序中，如圖2(b)所示， 一旦使液面均勻 化機構7的旋轉臺以適當的轉速旋轉，則整料M以及安裝在其上端部 的裝置4進行旋轉，離心力向積存在料漿積存部5的料漿S作用，中 央部分隆起的料漿S向周圍擴大。然後，在形成大致均勻的液面時，停止旋轉臺10的旋轉。 在此期間，由於多孔流路2…內保持為正壓，因此不流入料漿S。 然後，在料漿伸展工序中，通過將氣壓調整機構8的切換閥CV 設定在第三位置P3，吸入空氣室9內的空氣，如圖2(c)所示，使料 漿S流入多孔流路2...。此時，由於液面是均勻(水平)的，因此，料漿S相同地流入各 流路2...，在所有的蓄留在積存部5的料漿S流入各流路時，如圖2 (d)所示，在各流路2…中分別填滿相同長度的料漿S。而且， 一旦吸入空氣室9內的空氣，則填在各流路2中的料漿S 沿著流路內壁2w伸展，由於本來就是供給可覆蓋所有多孔流路2…的 整個長度的最低必要量的料漿S，因此，如圖2(e)所示，整料M的 周邊部的多孔流路2A、中央部的多孔流路2B的整個長度都^皮同樣地 覆蓋。另外，不局限於覆蓋整個長度的情況，在覆蓋例如整個長度的1/2、 2/3那樣的規定長度的情況下，根據該覆蓋長度調整向料漿積存部5 的供給量即可。圖3是本發明的其它實施方式，在本例中，在使料漿液面均勻化 時，不是使離心力作用，而是使振動進行作用。另外，與圖l重複的 部分使用相同的符號，並省略具體說明。在本例的基體材料塗敷裝置21中，在裝置本體22的頂面設置臺 23，裝置本體22形成有通過氣壓調整機構8控制內壓的空氣室9;臺 23以多孔流路2…的兩端向上面以及底面開口的方式固定整料M。液面均勻化機構7由安裝在裝置4的外周面的振子(振蕩機構) 24構成，裝置4安裝在整料M的上端，通過低頻振動、高頻振動、 超聲波振動等使積存成隆起狀態的料漿S振動，使其液面均勻化。另外，振子24也可安裝在裝置本體22上，總之，振動傳遞到積 存在料漿積存部5中的料漿S上即可。圖4表示其他實施方式，在本例中，不向多孔流路2…供給空氣, 而是可進行氣壓的調整。另外，與圖1相同的部分使用相同的符號，省略具體說明。本發明的基體材料塗敷裝置31，作為氣壓調整機構8使用空氣處 理裝置34，該裝置具有密封多孔流路2.,.的底面側開口部的可拆裝的 密封件32,以及在開放該密封件32的狀態下通過空氣室9吸引多孔 流路2…內的空氣的空氣泵33。在密封件32中，可在空氣室9內進行升降地設置的升降基座35 可自由旋轉地安裝在升降軸36上，軟橡膠38通過海綿狀的彈性體37 設置在基座35的表面側，利用該軟橡膠38密封多孔流路2…的開口 部。這樣，在料漿供給工序以及液面均勻化工序中，如果使密封件32 與整料M緊貼、堵住流路2的底面開口部，則即使向料漿積存部5供 給的料漿S要流入多孔流路2...，通過密封在各流路2內的空氣的壓 力，也可切實地阻止料漿S的流入。並且，在料漿伸展工序中，在使密封件32下降後，如果起動空氣 處理裝置34的空氣泵33，則可通過空氣室9吸引多孔流路2內的空 氣，料漿S均勻地流入各多孔流路2...。另外，在上述的說明中，就在任何一個料漿伸展工序中利用空氣 處理裝置13以及34、通過空氣室9吸引多孔流路2…內的空氣的情況 進行了說明，但本發明並不局限於此，也可從料漿積存部5的液面側 供給加壓空氣，也可使用上述兩種方法。並且，就將催化劑用料漿覆蓋在作為催化劑基體材料的整料M上 的情況進行了說明，但本發明不局限於此，只要是將料漿覆蓋在並列 形成於基體材料上的多條流路的內壁上的形式，可用於各種各樣的用 途。如上所述，根據本發明，由於在使向料漿積存部供給的料漿液面 均勻化後，使料漿流入各流路，因此，具有如下的極佳的效果，即， 同量的料漿流入各流路，所有的流路都可以以相同的長度均勻地覆蓋 料漿，同時，即使在整個流路的長度上覆蓋料漿的情況下也不會發生 料漿的浪費。展、覆蓋該流路內壁的用途，尤其適合於使催化劑用料漿覆蓋在多孔 流路內壁上、形成催化劑的用途，該多孔流路形成在作為廢氣淨化用 催化劑的催化劑基體材料的整料上。
權利要求
1.一種基體材料塗敷裝置，向並列形成有多條流路的基體材料的一端側供給料漿，通過氣壓使該料漿在流路內伸展、覆蓋該流路的內壁，其特徵在於，具有料漿供給裝置和液面均勻化機構，該料漿供給裝置相對於使所述流路的兩端向上面和底面開口地設置的基體材料、向形成在其上面的料漿積存部供給所需量的料漿；所述液面均勻化機構在使所述料漿在流路內伸展之前使料漿液面均勻。
2. 如權利要求1所述的基體材料塗敷裝置，其特徵在於，所述液 面均勻化機構是使所述基體材料圍繞其貫通垂直軸旋轉的基體材料旋 轉機構。
3. 如權利要求1所述的基體材料塗敷裝置，其特徵在於，所述液 面均勻化機構是使積存在料漿積存部的料漿振動的振蕩機構。
4. 如權利要求1所述的基體材料塗敷裝置，其特徵在於，具有氣 壓調整機構，該氣壓調整機構調整要從所述料漿積存部流入各流路內 的料漿的重力和流路內的氣壓、切換阻止料漿向流路內的流入和伸展 料漿。
5. 如權利要求4所述的基體材料塗敷裝置，其特徵在於，所述氣 壓調整機構使用空氣處理裝置，該空氣處理裝置從基體材料底面側供 給/吸引空氣、使正壓/負壓向各流路內作用。
6. 如權利要求4所述的基體材料塗敷裝置，其特徵在於，所述氣 壓調整機構使用密封基體材料底面側的流路開口部的可拆裝的密封件 和如下的空氣處理裝置，該空氣處理裝置在開放該密封件的狀態下吸 引流路內的空氣，以及/或從料漿積存部的液面側供給加壓空氣。
7. —種基體材料塗敷方法，向並列形成有多條流路的基體材料的 一端側供給料漿，通過氣壓使該料漿在流路內伸展、覆蓋該流路的內 壁，其特徵在於，具有料漿供給工序和液面均勻化工序，在該料漿供給工序中，相對於使所述流路的兩端向上面和底面開口地設置的基體材料、向形成在其上面的料漿積存部供給所需量的料漿；在所述液面均勻化工序中， 在使所述料漿在流路內伸展之前使料漿液面均勻。
8. 如權利要求7所述的基體材料塗敷方法，其特徵在於，在所述 料漿供給工序和液面均勻化工序中，保持成使要從料漿積存部流入各 流路內的料漿的重力和流路內的氣壓平衡的狀態。
9. 如權利要求7所述的基體材料塗敷方法，其特徵在於，作為所 述基體材料使用並列形成有多條流路的催化劑基體材料，作為所述料 漿使用催化劑用料漿，以此將催化劑用料漿塗敷在催化劑基體材料的 流路內壁、形成催化劑。
全文摘要
本發明的目的是，即使在恰當地只供給覆蓋所需量的粘性高的料漿時，也可均勻地沒有浪費地覆蓋形成在基體材料上的所有流路。向並列形成有多條流路(2…)的基體材料(M)的一端側供給料漿(S)，通過氣壓使該料漿(S)在流路(2…)內伸展、覆蓋流路的內壁(2w)，此時，相對於使流路(2…)的兩端向上面和底面開口地設置的基體材料(M)、從料漿供給裝置(6)向形成在其上面的料漿積存部(5)供給所需量的料漿(S)，然後，在使料漿(S)在流路(2…)內伸展之前，通過液面均勻化機構(7)使離心力或振動作用於料漿(S)、使料漿液面均勻。
文檔編號B05C7/04GK101218039SQ20058005100
公開日2008年7月9日 申請日期2005年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者五島朋幸, 四之宮康介, 松本茂二 申請人:株式會社科特拉