專利名稱：蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，具體涉及可防止在干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在干燥前部分地干燥及可抑制在干燥后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生的隔壁的歪扭等變形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法。
背景技術(shù)：
在制造以陶瓷為主要成分的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的情況下，作為通常使用的制造方法，有將含有預(yù)定的陶瓷原料、粘合劑及水的原料組成物通過擠壓成型等來形成具有成為由隔壁劃分的流體流路的多個隔室的蜂窩狀構(gòu)造的結(jié)構(gòu)體(蜂窩狀結(jié)構(gòu)體)，并用熱風(fēng)或電磁波(高頻波)干燥該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，然后燒制已干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體而成為陶瓷制的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的方法。
雖然陶瓷制的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體用于汽車的尾氣凈化用、催化劑載體等，但是，近年來其隔室的隔壁存在薄壁化的傾向，且在上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥時隔壁和外壁易發(fā)生變形和破裂。為防止此類變形和破裂，進(jìn)行用高頻加熱來干燥以比用熱風(fēng)來干燥更均勻地整體干燥。用高頻加熱來干燥是通過使可加熱水的高頻帶電磁波(高頻)向蜂窩狀結(jié)構(gòu)體照射來將水加熱、蒸發(fā)以干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的方法。但是，即使是用此類高頻加熱來干燥，例如，在上述陶瓷制的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造工序中，在用原料組成物成型蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并對其干燥時，將已成型蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于載物臺上，在放置于載物臺的狀態(tài)下將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體運(yùn)入干燥裝置進(jìn)行加熱，在干燥后將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從載物臺上取走，在該載物臺上重新放置已成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并干燥蜂窩狀燒結(jié)體，反復(fù)使用載物臺，也存在干燥后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁部分變形的問題。
另一方面，為防止通過高頻加熱干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時的隔壁變形和外壁破裂的產(chǎn)生，提出了通過使干燥裝置內(nèi)高濕度化來調(diào)整蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥狀態(tài)的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1特開2002-283329號公報)。在該方法中，隨著使干燥裝置內(nèi)高濕度化，放置蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的運(yùn)送托盤(載物臺)上有時存留水分，雖然提出了通過用預(yù)定的多孔質(zhì)陶瓷來制作運(yùn)送托盤以排除水分的方法，但是即使通過該方法在反復(fù)使用運(yùn)送托盤時也難以防止蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁部分的變形等。
如上所述，反復(fù)使用載物臺所引起的干燥后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁部分變形，是因為用于干燥的載物臺在干燥時被加熱而變熱，所以在接下來將未干燥的蜂窩狀燒結(jié)體放置于該載物臺上時，接觸未干燥蜂窩狀燒結(jié)體的熱載物臺的部分附近被部分加熱且被干燥。這樣，如果未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體部分干燥，則其干燥部分的隔壁部分收縮引起其隔壁的變形等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的是提供在干蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時可防止未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在干燥前在載物臺上部分地干燥，可抑制干燥后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體上產(chǎn)生隔壁的歪扭等變形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法。
為實現(xiàn)上述目的，由本發(fā)明提供了以下的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法。
(1)，一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，是在將用含有陶瓷原料、粘合劑和水的原料組成物成型為蜂窩形狀的多個未干燥的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體)放置于載物臺上的狀態(tài)下，使上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在具備高頻加熱機(jī)構(gòu)的加熱氣氛的干燥裝置內(nèi)從其入口通過直到出口，將上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體用高頻加熱來干燥而成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，在將通過上述干燥裝置出口的上述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從上述載物臺上取下的同時，將上述載物臺從上述干燥裝置的出口循環(huán)地運(yùn)送到入口，并重復(fù)在循環(huán)回到上述干燥裝置入口的上述載物臺上放置新成型的上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的操作的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，在將在上述干燥裝置內(nèi)加熱的上述載物臺循環(huán)回到上述干燥裝置入口前，冷卻到不滿上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度，在已冷卻的上述載物臺上放置新成型的上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并通過上述干燥裝置內(nèi)，防止在將上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于上述載物臺時，與上述載物臺接觸的部分及其周邊部分(接觸部分)因被上述載物臺部分地加熱而部分地變形。
(2)，根據(jù)(1)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，在將放置于上述載物臺上的上述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從上述載物臺上取下后，在將上述載物臺冷卻到不滿上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度時，向上述載物臺吹30℃或其以下的冷風(fēng)進(jìn)行冷卻。
(3)，根據(jù)(1)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，在將放置于上述載物臺上的上述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從上述載物臺上取下后，在將上述載物臺冷卻到不滿上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度時，向上述載物臺用30℃或其以下的水噴霧，然后向上述載物臺吹冷風(fēng)進(jìn)行冷卻。
(4)，根據(jù)(1)-(3)中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，將上述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在上述干燥裝置內(nèi)通過高頻加熱來干燥，在使未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體后，在上述干燥裝置內(nèi)或干燥裝置外的熱風(fēng)干燥室內(nèi)向上述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體吹熱風(fēng)以進(jìn)一步干燥，將上述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從上述熱風(fēng)干燥室運(yùn)出，然后將放置于上述載物臺上的干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從載物臺上取下。
(5)，根據(jù)(1)-(4)中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，上述載物臺具有當(dāng)放置上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時在與上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相接的面(承載面)上在大體垂直方向上的多個通孔，在上述承載面上，上述通孔的開口率形成為50％或其以上。
(6)，根據(jù)(1)-(5)中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，上述載物臺的材質(zhì)是堇青石成分中的至少一種。
(7)，根據(jù)(6)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，上述載物臺的材質(zhì)是氧化鋁。
(8)，根據(jù)(1)-(5)中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，上述載物臺的材質(zhì)是軟化溫度超過130℃的有機(jī)物。
(9)，根據(jù)(1)-(8)中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，上述高頻加熱中使用的電磁波的頻率是10-10000MHz。
根據(jù)本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，由于使在干燥裝置內(nèi)加熱的載物臺循環(huán)回到干燥裝置的入口前，將其冷卻到不滿未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度，并在冷卻的載物臺上放置新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所以在將新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于載物臺上時，可防止與未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的載物臺接觸的部分及其周邊(接觸端部)由載物臺加熱并干燥，從而可防止未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的接觸端部的收縮、變形。


圖1是示意本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥系統(tǒng)的俯視圖。
圖2是示意本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的干燥裝置的剖視圖。
圖3是將本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的冷卻裝置用與其中心軸方向(載物臺的前進(jìn)方向)垂直的平面所切斷的剖視圖。
圖4是表示將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于載物臺的狀態(tài)的剖視圖。
圖中1-干燥裝置 2，2a-傳送帶 3-冷卻裝置4-擠壓成型機(jī) 5-干燥裝置入口6-干燥裝置出口10-未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11-干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體2-載物臺 12a-載物部12b-基部13-向下一工序輸送的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體 14-蜂窩狀結(jié)構(gòu)體21-干燥室22-電磁波產(chǎn)生器 24-外框部25-屋頂部26-頂板部 31-熱風(fēng)干燥室32-熱風(fēng)產(chǎn)生 33-熱風(fēng)排氣用風(fēng)道 41-冷風(fēng)產(chǎn)生器42-排氣用風(fēng)道43-冷卻裝置外框部 100-干燥系統(tǒng)C-循環(huán)方向 D-下一工序方向E-排出方向F-蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的前進(jìn)方向具體實施方式
下面將參照附圖來具體說明本發(fā)明的優(yōu)選方式(下稱“實施方式”)，但是，本發(fā)明并不局限于以下的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可進(jìn)行多種變更、修正和改良。此外，在各附圖中，相同標(biāo)記表示相同構(gòu)成要素。
圖1是示意本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥系統(tǒng)的俯視圖。
雖然本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式可使用圖1所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥系統(tǒng)100(下面簡稱為“干燥系統(tǒng)100”)來實施，但是本實施方式中所使用的干燥系統(tǒng)并不限于圖1所示的干燥系統(tǒng)100。
如圖1所示，本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法首先通過用擠壓成型機(jī)4使含有陶瓷原料及水的原料組成物成型為蜂窩形狀來制作未干燥的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體)(箭頭E(排出方向E)表示由擠壓成型機(jī)4排出未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10的狀態(tài))，在將得到的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10放置于載物臺12上的狀態(tài)下由傳送帶2使其移動。傳送帶2其上裝載了載物臺12，載物臺12通過形成為筒狀的干燥裝置1及形成為筒狀的冷卻裝置3內(nèi)而在箭頭所示的循環(huán)方向C上循環(huán)以形成循環(huán)系統(tǒng)。而且，在將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10放置于載物臺12上的狀態(tài)下，使其在具備高頻加熱機(jī)構(gòu)的加熱氣氛的干燥裝置1內(nèi)從其入口(干燥裝置入口)5通過直到出口(干燥裝置出口)6，并用高頻加熱來干燥未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10以成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11。接著，將通過干燥裝置出口6的干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11從載物臺12取下并作為向下一工序輸送的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體13而送至下一工序。箭頭D(下一工序方向D)表示干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11被送至下一工序的狀態(tài)。而且，雖然在干燥裝置1內(nèi)被加熱的載物臺12從干燥裝置出口6繞傳送帶2的循環(huán)系統(tǒng)一周而循環(huán)地運(yùn)送到干燥裝置入口5，但此時，載物臺12在循環(huán)回到干燥裝置入口5之前，經(jīng)過冷卻裝置3內(nèi)而將載物臺12冷卻到不滿未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10的凝膠化溫度。而且，在已冷卻載物臺12循環(huán)回到干燥裝置入口5時，通過重復(fù)將新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10放置在已冷卻的載物臺12上的操作，干燥多個未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10。
這樣，由于在使在干燥裝置1內(nèi)加熱的載物臺12循環(huán)回到干燥裝置入口5前，將其冷卻到不滿未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10的凝膠化溫度，并在冷卻的載物臺12上放置新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10，所以在將新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10放置于載物臺12上時，可防止與未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10的載物臺12接觸的部分及其周邊(接觸端部)由載物臺12加熱并干燥，從而可防止未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的接觸端部的收縮、變形。如果未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體凝膠化，則稱為成為在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中添加的粘合劑硬化的狀態(tài)，未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在高于30℃的溫度下凝膠化。
此外，在未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體成型時發(fā)生不良狀況等的情況下，不用干燥裝置來干燥該未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，而是破壞成型為該蜂窩狀的狀態(tài)，并復(fù)原成用于成型未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料組成物。另一方面，如果將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于已加熱的載物臺上，則其接觸端部被干燥，在變形的同時，接觸端部的一部分凝膠化并變硬而成為硬土。因此，如果將接觸端部的一部分成為硬土的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體如上述般復(fù)原到原料組成物中，則在破壞未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體復(fù)原到原料組成物中時，成為該硬土的部分變成塊，返回的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在原料組成物中有時不能完全分散。而且，該情況下，在此類硬塊存在的狀態(tài)下，原料組成物用于新的成型。這樣，如果原料組成物中混入有硬土形成的硬塊，則在成型未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時，存在未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔室由該硬塊堵塞，或隔壁被隔斷的情況。
根據(jù)本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，則由于防止了未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在載物臺上部分地被加熱所產(chǎn)生的硬土的形成，所以即使不干燥未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體而是復(fù)原為用于成型蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料組成物并再次用于未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的成型，原料組成物中也不會混入硬土形成的硬塊，從而可防止再次成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔室被堵塞，或被隔斷。
如圖1所示，在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中所使用的干燥系統(tǒng)100中，干燥裝置1如果能整體地大體均勻地干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體則沒有特別限定，可使用由熱風(fēng)進(jìn)行干燥的干燥裝置、由高頻加熱進(jìn)行干燥的干燥裝置、使用熱風(fēng)及高頻加熱兩者來進(jìn)行干燥的干燥裝置。其中，可適當(dāng)?shù)厥褂媒M合熱風(fēng)和高頻加熱來有效干燥的干燥裝置。
作為圖1所示的干燥裝置1，可使用例如圖2所示的干燥裝置1。圖2是示意本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的干燥裝置1的剖視圖。如圖2所示，干燥裝置1在筒狀的外框部24內(nèi)具備容納未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10的干燥室21、產(chǎn)生對容納于干燥室21中的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10進(jìn)行照射的電磁波的電磁波產(chǎn)生器22、將由高頻加熱干燥未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10而形成的干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11用熱風(fēng)進(jìn)一步干燥的熱風(fēng)干燥室31。而且，傳送帶2a配置成從干燥裝置入口5經(jīng)干燥裝置1內(nèi)部延伸到干燥裝置出口6，從而使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從干燥裝置入口5進(jìn)入到干燥裝置1內(nèi)部并從干燥裝置出口6運(yùn)出。傳送帶2a構(gòu)成圖1所示的傳送帶2形成的循環(huán)系統(tǒng)的一部分。
構(gòu)成干燥裝置1的外框部24形成為筒狀，且將筒的中心軸方向大體水平地配置，形成為從干燥裝置入口5運(yùn)入未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10，從干燥裝置出口6運(yùn)出干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11。而且，在外框部24內(nèi)大體水平地形成有頂板部26以在與其屋頂部25之間形成空間，從而由頂板部26將外框部24分隔成兩個空間。干燥室21形成為筒狀，配設(shè)于外框部24上形成的屋頂部25的下側(cè)(垂直方向下側(cè))，筒的中心軸方向朝向與外框部24的中心軸方向大體相同的方向。
在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中，在由干燥裝置1來干燥未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10時，如圖2所示，首先，將在由循環(huán)的傳送帶2(參照圖1)運(yùn)輸?shù)妮d物臺12上裝載的未干燥蜂窩狀燒結(jié)體10從干燥裝置入口5運(yùn)入，通過傳送帶2a的驅(qū)動而使未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10沿蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的前進(jìn)方向F移動。并且，未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10由傳送帶2a從干燥室21的一個端部側(cè)運(yùn)入到干燥室21內(nèi)。在未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10在干燥室21內(nèi)由傳送帶2a移動的同時，通過在預(yù)定濕度及溫度氣氛的干燥室21內(nèi)照射由電磁波產(chǎn)生器22產(chǎn)生的電磁波進(jìn)行高頻加熱來干燥而成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11。然后，干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11從干燥室21的另一端部側(cè)運(yùn)出，并運(yùn)入熱風(fēng)干燥室31。干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11通過傳送帶2a而在熱風(fēng)干燥室31內(nèi)吹熱風(fēng)以進(jìn)一步干燥的同時邊移動，并運(yùn)出到熱風(fēng)干燥室31的外部，且從干燥裝置出口6運(yùn)出到干燥裝置1的外部。
在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中，上述干燥室21內(nèi)的預(yù)定濕度及溫度氣氛雖然沒有特別限定但理想的是濕度為30-65％，溫度為75-130℃。雖然干燥室21內(nèi)的氣氛通過高頻加熱蜂窩狀結(jié)構(gòu)體而作為熱源來加熱蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，但是也可通過使水蒸氣和熱風(fēng)流入內(nèi)部及排出內(nèi)部氣體來調(diào)節(jié)。這樣，由于在干燥室21內(nèi)加熱蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并使干燥室21內(nèi)的氣氛保持為75℃或其以上的高溫，所以載物臺12也變?yōu)楸患訜岬礁邷亍?br> 如圖2所示，在干燥室1的頂板部26上沿外框部24的中心軸大體均等地設(shè)置了十個電磁波產(chǎn)生器22。這樣，雖然電磁波產(chǎn)生器22可在頂板部26上僅設(shè)置一列，但為了從干燥的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的2上端部側(cè)及外周(側(cè)面)側(cè)盡可能地照射電磁波，所以理想的是總共設(shè)置四列電磁波產(chǎn)生器22，頂板部26上兩列，干燥室1的側(cè)面部分(未圖示)上各一列(該情況下，電磁波產(chǎn)生器22為總計40個)。電磁波產(chǎn)生器22也可設(shè)置五列或其以上。此外，設(shè)置為一列的電磁波產(chǎn)生器22的個數(shù)并不限定為10個，可根據(jù)干燥室1的長度來適當(dāng)確定。再有，外框部24的周圍理想的是設(shè)有隔熱材料。
作為電磁波產(chǎn)生器22，可使用磁控管、感應(yīng)電極等。在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體干燥方法中，用于高頻加熱的電磁波的頻率理想的是10-10000MHz，更理想的是915-10000MHz。如果小于10MHz，則由于難以對水高頻加熱所以難以干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。再有，如果大于915MHz，則可更高效地對水高頻加熱。此外，雖然電磁波產(chǎn)生器23可如圖2所示般配置于干燥室21內(nèi)，但也可配置于干燥室21外部并將電磁波產(chǎn)生器22產(chǎn)生的電磁波通過導(dǎo)波管引導(dǎo)而從干燥室21的預(yù)定位置導(dǎo)入到干燥室21內(nèi)以照射干燥中的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
此外，雖然照射到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體上的電磁波的能量根據(jù)干燥室21的體積和容納于干燥室21內(nèi)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的大小、數(shù)量等來適當(dāng)確定，但是在例如干燥室21約為7m3的情況下，理想的是總計150-300kW。如果小于150kW，則蜂窩狀結(jié)構(gòu)體有時沒干燥到預(yù)定的干燥狀態(tài)，如果大于300kW，則水從蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蒸發(fā)速度變快，即使進(jìn)行干燥空間內(nèi)的加溫和加濕也難以減少蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部和外部的干燥狀態(tài)的差異。
理想的是將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10運(yùn)入到干燥室1內(nèi)，用高頻加熱來進(jìn)行干燥以最終將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10中所含有的水中的50-99質(zhì)量％蒸發(fā)。
此外，如圖2所示，熱風(fēng)干燥室31在干燥裝置1內(nèi)的干燥裝置出口6附近形成，將干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11用傳送帶運(yùn)入到其內(nèi)部，并將從在熱風(fēng)干燥室31的下部所設(shè)的熱風(fēng)產(chǎn)生器32吹出的熱風(fēng)從干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11下端部側(cè)吹向上端部側(cè)。從熱風(fēng)產(chǎn)生器32吹到熱風(fēng)干燥室31內(nèi)的熱風(fēng)從在熱風(fēng)干燥室31上部(在頂板部26和屋頂部25之間形成的空間)設(shè)置的熱風(fēng)排氣用管道33排出到外部。上述熱風(fēng)的溫度理想的是100-130℃。如果低于100℃，則有時難以將干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體干燥，如果高于130℃，則有時粘合劑飛散·燃燒。
作為熱風(fēng)產(chǎn)生器32，雖然如果能輸出預(yù)定溫度和風(fēng)量則沒有特別限定，但可使用例如由使用高溫水蒸氣或電熱器等的加熱器和吹風(fēng)機(jī)構(gòu)成并將吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)用加熱器加熱以成為熱風(fēng)的設(shè)備。
熱風(fēng)干燥室31雖然通過在干燥裝置1內(nèi)部的干燥室21的延長上設(shè)置一個劃分的空間而形成，但是也可以在干燥裝置1外部形成。
如圖1所示，雖然本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中使用的傳送帶2可通過連續(xù)地連接的形狀而使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體循環(huán)，但是也可在干燥裝置1、冷卻裝置3等每個工序中使用各自的傳送帶并將其合并而作為整體使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體循環(huán)。此外，作為傳送帶2，可使用滾筒傳送帶、皮帶傳送帶、鏈?zhǔn)絺魉蛶?、齒條和小齒輪等。作為傳送帶2的材質(zhì)，由于需要具有耐熱性且即使高頻照射也難以劣化，所以適于使用作為難燃性樹脂的芳族聚酰胺纖維、氟樹脂(特氟隆(商品名))等。
如圖3所示，本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中所使用的冷卻裝置3，傳送帶2通過筒狀冷卻裝置外框部43內(nèi)，在傳送帶2的上部設(shè)有冷風(fēng)產(chǎn)生器41，在傳送帶2下側(cè)設(shè)有排氣用風(fēng)道42。圖3是將本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法的實施方式中所使用的冷卻裝置3用與其中心軸方向(載物臺12的前進(jìn)方向)垂直的平面所切斷的剖視圖。冷風(fēng)產(chǎn)生器41上設(shè)有吹風(fēng)機(jī)(未圖示)，以向載置于傳送帶2上的載物臺12吹冷風(fēng)的方式形成。冷風(fēng)的溫度理想的是30℃或其以下，更理想的是25℃或其以下。如果高于30℃，則由于載物臺12的溫度沒有冷卻到30℃或其以下，所以在將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置在載物臺12上時，未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體有時凝膠化。此外，冷卻裝置3內(nèi)的氣體從排氣用風(fēng)道42排出。在排氣用風(fēng)道42上設(shè)有強(qiáng)制排氣裝置(未圖示)，可強(qiáng)制排出冷卻裝置3內(nèi)的氣體。
例如，將350mm×350mm、重量2.5kg的載物臺送入干燥機(jī)內(nèi)并加熱，如果在干燥機(jī)內(nèi)成為溫度85℃的載物臺上吹溫度20℃、風(fēng)速5m/s、風(fēng)量30m3/min的冷風(fēng)，則在15秒內(nèi)可變?yōu)?0℃。此外，雖然載物臺的冷卻可在30℃以下的氣氛中自然冷卻，但例如如果在25℃下自然冷卻上述形狀、重量的載物臺，則變?yōu)?0℃需要20分左右，為連續(xù)地進(jìn)行生產(chǎn)，需要很大數(shù)量的載物臺和很長的傳送帶。因此，在為冷卻載物臺而需要縮短時間的情況下，設(shè)有冷卻裝置較理想。在本例的情況下，通過使用上述冷風(fēng)條件的冷卻裝置，與自然冷卻的情況相比，可減少載物臺數(shù)量60％以上，并可縮短10m的傳送帶長度(設(shè)備長度)。
當(dāng)只設(shè)置吹風(fēng)機(jī)時，在由吹風(fēng)機(jī)向載物臺12吹風(fēng)前，冷風(fēng)產(chǎn)生器41向載物臺12噴30℃以下的水，然后，理想的是由吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)。通過向載物臺12噴水霧來將載物臺12弄濕，可得到與因為在向載物臺12吹風(fēng)時水被蒸發(fā)而從載物臺12吸走水汽、從而吹30℃以下的冷風(fēng)的情況同樣或更好的冷卻效果。在向載物臺12噴水霧的情況下，理想的是用來自吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)吹散水以使水不存留在載物臺12上。這是為了防止未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體10因水而變形。可以噴乙醇類等揮發(fā)性高的液體來代替水。此外，當(dāng)外部空氣溫度低于30℃時，可導(dǎo)入外部空氣并在過濾后作為冷風(fēng)使用。再有，冷風(fēng)產(chǎn)生器41中除吹風(fēng)機(jī)外還設(shè)有冷卻器，可將由該冷卻器冷卻到30℃以下的空氣用吹風(fēng)機(jī)吹到載物臺12上。在設(shè)有冷卻器的情況下，不一定需要吹風(fēng)機(jī)，由冷卻器冷卻的冷氣可通過在冷卻裝置3內(nèi)對流而充滿。
冷卻裝置3并不限于具有圖3所示的筒狀冷卻裝置外框43的形狀，例如可僅將冷風(fēng)產(chǎn)生器41設(shè)在傳送帶2(載物臺12)的上側(cè)或側(cè)面一側(cè)，向載物臺12吹冷風(fēng)。該情況下，向載物臺12噴水霧的方法和設(shè)置冷卻器的方法理想的是與上述情況相同。
而且，如圖2所示的載物臺12在與蜂窩狀結(jié)構(gòu)體接觸的上述承載面上在大體垂直方向上具有多個通孔，在該承載面上，通孔的開口率理想的是在50％或其以上，更理想的是在70％或其以上。這里，承載面的通孔的開口率是在承載面上通孔的孔的總面積除以承載面的整個面積并乘以100倍的值。如果小于50％，則由于氣體難以通過載物臺12內(nèi)，所以在將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于載物臺12上時，水蒸氣和空氣有時難以經(jīng)與蜂窩狀結(jié)構(gòu)體接觸的載物臺12的面(承載面)透過，故而蜂窩狀結(jié)構(gòu)體難以干燥。特別是，在熱風(fēng)干燥室31內(nèi)向干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11從載物臺12側(cè)(從垂直方向下側(cè))吹熱風(fēng)的情況下，載物臺12上的壓力損失增高，吹到干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體11的熱風(fēng)的流速下降，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體有時難以干燥。如果開口率為70％或其以上，則熱風(fēng)的流速幾乎不下降。
載物臺的材質(zhì)理想的是堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)成分中的至少一種(MgO、Al2O3或SiO2)，其中，理想的是為氧化鋁(Al2O3)。這樣，在使用通過燒制而成為堇青石的原料組成物的情況下，在未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體成型時產(chǎn)生不良狀況等從而破壞該未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體而復(fù)原成原料組成物時，載物臺的一部分缺失，即使該缺失的部分與未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體一同混入到原料組成物，也可防止在將該原料組成物成型為蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時產(chǎn)生不良狀況。
作為載物臺的材質(zhì)，不是堇青石成分中的至少一種，而是使用例如已燒制堇青石，如果其一部分缺失并混入到原料組成物中，則由該原料組成物(堇青石原料)形成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體有時吸水率下降且熱膨脹率上升。這里，吸水率是指將從燒制后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體切出的試料浸在30℃的水中時的吸水質(zhì)量除以蜂窩狀結(jié)構(gòu)體質(zhì)量的值，熱膨脹率是指將從燒制后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體切出的試料加熱到800℃時的試料熱膨脹率除以加熱溫度差的值。具體地，在原料組成物中，沒混入已燒制的堇青石的情況下吸水率為20質(zhì)量％，相對地，如果混入已燒制的堇青石，則已燒制的堇青石的混入率(已混入的已燒制堇青石的質(zhì)量除以已燒制的堇青石所混入的原料組成物整體質(zhì)量并乘以100倍的值)分別為0.1質(zhì)量％、0.2質(zhì)量％及0.3質(zhì)量％的情況下，吸水率為15質(zhì)量％、14質(zhì)量％、13質(zhì)量％，可知隨著已燒制堇青石的混入，吸水率急劇下降。此外，在原料組成物中，已燒制的堇青石不混入的情況下，熱膨脹率是0.5×10-6/℃，相對地，如果已燒制的堇青石混入，則在已燒制堇青石的混入率為0.1質(zhì)量％、0.2質(zhì)量％及0.3質(zhì)量％的情況下，熱膨脹率為2.0×10-6/℃，可知由于已燒制堇青石的混入，熱膨脹率急劇上升。
此外，載物臺的材質(zhì)理想的是軟化溫度超過130℃的有機(jī)物。如果軟化溫度為130℃或其以下，則由于在干燥裝置內(nèi)有時軟化變形，所以有時不能作為載物臺使用。再有，如上所述，在破壞未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并復(fù)原為原料組成物的情況下，即使載物臺的一部分缺失并與未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體一同混入原料組成物，如果載物臺是有機(jī)物，則在使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體干燥后燒制時，由于該有機(jī)物燒毀，則對燒制后的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體也無不良影響。
此外，如圖4所示，載物臺12也可以做成在基部12b上設(shè)置載物部12a，在載物部12a上載置蜂窩狀結(jié)構(gòu)體14。而且，理想的是至少使載物部12a的材質(zhì)為上述堇青石成分中至少一種、氧化鋁、軟化溫度超過130℃的有機(jī)物。這樣，即使載物臺12的一部分缺失，僅更換載物部12a便可使用。這里，圖4是表示在載物臺上放置蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的狀態(tài)的剖視圖。
載物臺的形狀并不特別限定，只要是能穩(wěn)定地放置蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并裝載于傳送帶且經(jīng)干燥裝置1、冷卻裝置3而循環(huán)的形狀均可。例如，表面形狀可適當(dāng)?shù)厥褂脠A形、橢圓形、多邊形(三角形、四邊形、五邊形等)等板狀物體。圖4所示的載物部12a及基部12b也可以為同樣的形狀。
在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中所使用的載物臺上放置成型工序中由成型機(jī)(擠壓成型機(jī)等)成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時，可將從成型機(jī)排出的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體直接放置于載物臺上，還可將從成型機(jī)排出的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體裝載于其它裝載用的臺上后移至載物臺來放置。
在本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法中，可適當(dāng)?shù)馗稍锾沾芍魄议_口率80％或其以上及隔壁厚度0.18mm或其以下的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。這里，開口率是指在以垂直于中心軸的平面剖開蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時的截面中相當(dāng)于隔室通孔的部分的面積的總和與上述截面的總截面面積的比率。此外，作為蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的材質(zhì)(燒成后的材質(zhì))，可舉出堇青石、氧化鋁、SiC等。作為用于制作蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料組成物中所含有的粘合劑，可舉出由從甲基纖維素系、聚乙烯醇、羥乙纖維素等構(gòu)成的組中選擇至少一種的水溶性化合物構(gòu)成的物質(zhì)。
蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造、特別是陶瓷制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造中，在其制造工序中使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體干燥時，通過提供可抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體上隔壁歪扭等變形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法而可制造不變形的高品質(zhì)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，是在將用含有陶瓷原料、粘合劑和水的原料組成物成型為蜂窩形狀的多個未干燥的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體)放置于載物臺上的狀態(tài)下，在具備高頻加熱機(jī)構(gòu)的加熱氣氛的干燥裝置內(nèi)從其入口通過直到出口，將所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體用高頻加熱來干燥而成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，在將通過所述干燥裝置出口的所述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從所述載物臺取下的同時，將所述載物臺從所述干燥裝置的出口循環(huán)地運(yùn)送到入口，并且，重復(fù)在循環(huán)回到所述干燥裝置入口的所述載物臺上放置新成型的所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的操作，其特征在于將在所述干燥裝置內(nèi)加熱的所述載物臺循環(huán)回到所述干燥裝置入口前，冷卻到不滿所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度，在已冷卻的所述載物臺上放置新成型的所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體并使其通過所述干燥裝置內(nèi)，將所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放置于所述載物臺時，防止與所述載物臺接觸的部分及其周邊部分(接觸部分)因由所述載物臺部分地加熱而導(dǎo)致的部分地變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于將放置于所述載物臺上的所述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從所述載物臺上取下后，在將所述載物臺冷卻到不滿所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度時，向所述載物臺吹30℃或其以下的冷風(fēng)進(jìn)行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于將放置于所述載物臺的所述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從所述載物臺取下后，在將所述載物臺冷卻到不滿所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的凝膠化溫度時，向所述載物臺用30℃或其以下的水噴霧，然后向所述載物臺吹冷風(fēng)進(jìn)行冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于將所述未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在所述干燥裝置內(nèi)通過高頻加熱來干燥，在使未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體后，在所述干燥裝置內(nèi)或干燥裝置外的熱風(fēng)干燥室內(nèi)向所述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體吹熱風(fēng)以進(jìn)一步干燥，并將所述干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從所述熱風(fēng)干燥室運(yùn)出，然后，將放置于所述載物臺上的干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體從載物臺取下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于所述載物臺具有當(dāng)放置所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時在與所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相接觸的面(承載面)上在大體垂直方向上的多個通孔，在所述承載面上所述通孔的開口率形成為50％或其以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于所述載物臺的材質(zhì)是堇青石成分中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于所述載物臺的材質(zhì)是氧化鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于所述載物臺的材質(zhì)是軟化溫度超過130℃的有機(jī)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，其特征在于所述高頻加熱中使用的電磁波的頻率是10-10000MHz。
全文摘要
一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法，在將未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(10)放置于載物臺(12)的狀態(tài)下，使其在干燥裝置內(nèi)(1)通過，并利用高頻加熱而干燥從而成為干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(11)，接著，將干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(11)從載物臺(12)取下，并將在干燥裝置內(nèi)(1)被加熱的該載物臺(12)冷卻到不滿未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(10)的凝膠化溫度，再在冷卻的該載物臺(12)上放置新成型的未干燥蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(10)，然后再重復(fù)經(jīng)過干燥裝置內(nèi)(1)并干燥的操作。本發(fā)明提供了在使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體干燥時，可抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁歪扭等變形產(chǎn)生的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的干燥方法。
文檔編號B28B11/24GK1846109SQ20048002529
公開日2006年10月11日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者石居武之, 淺井裕次, 中條真 申請人:日本礙子株式會社