(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム触媒の外周壁にシール材を巻き付けるハニカム触媒のシール材巻付け装置であって、前記ハニカム触媒を載置する載置台と、該載置台を上下動させる昇降手段と、前記載置台に載せられたハニカム触媒のシール材巻付け位置にシール材を支持するシール材受台と、前記載置台が上下動する間に該載置台に載せられたハニカム触媒の外周壁に前記シール材を押圧する押さえローラを有することを特徴とするハニカム触媒のシール材巻付け装置。
【請求項２】
前記押さえローラが前記上下動するハニカム触媒を挟んで対向するように設けられた二個以上の弾性体からなり、それぞれシリンダまたはばねを介して水平方向に伸縮自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載のハニカム触媒のシール材巻付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハニカム触媒のシール材巻付け装置に係り、特に、排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）の除去に用いられる脱硝用ハニカム触媒のシール材巻付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラから排出される燃焼排ガス中のＮＯｘを除去する方法としてアンモニア（ＮＨ3 ）接触還元法が広く採用されている。このアンモニア接触還元法に使用されるＮＯｘ除去用触媒の形状としては、例えば板状、ハニカム状、粒状のものが知られており、中でもハニカム触媒は同一体積であっても排ガスとの接触面積が他の形状に比べて大きくとれることから、広く採用されている。
【０００３】
一般に、ハニカム触媒は触媒原料を混練して坏土を作り、これを押出成形機で押し出した後、乾燥、切断、焼成することによって製造される。このようにして得られたハニカム触媒１は、例えば工場内で、図９に示すように、鉄枠からなるユニット枠３内に複数積層してユニット化され、さらにこのユニットを複数組み合わせた触媒ブロックとして設置場所に送られる。設置場所に送られた触媒ブロックは、排ガスが流通する煙道内に設置され、排ガスは還元剤であるＮＨ3 を混合された後、前記ハニカム触媒の多数の流路内に流入し、ＮＨ3 の存在下で前記ハニカム触媒と接触し、該排ガスに含まれるＮＯｘが還元除去される。
【０００４】
ところで、複数のハニカム触媒１をユニット枠３に収納してユニット化する場合、ハニカム触媒１を単に重ねたのでは、その触媒体の曲がりやねじれ等が吸収されず、触媒体相互間に隙間が生じ、この隙間が排ガスのバイパス経路となって、例えば脱硝性能が低下することがある。従って、これを防止するために、例えば図８に示すように、あらかじめハニカム触媒１のガス入口側および出口側端部の外周壁に帯状のシール材２を巻き付けた後、ユニット枠３内に積み重ねてユニット枠３自身で圧力を加えて固定する方法、またはユニット枠３内にハニカム触媒１とシール材２とを交互にセットしてユニット化する方法が一般に採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハニカム触媒は薄肉で、脆く、損傷し易いので、外部からの大きな圧力や衝撃による損傷を受けやすい。従って、損傷による歩留りの低下を避けるために、シール材の巻き付け作業は作業員による手作業によって慎重に行われている。
【０００６】
しかしながら、手作業では作業能率が悪く、大量生産に不向きである等種々の問題がある。
本発明は、このような従来技術の問題点を解消しようとするものであり、その目的はハニカム触媒に外圧または衝撃を与えることなく、シール材の巻き付けを行うことができるハニカム触媒のシール材巻付け装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本願で特許請求する発明は、以下のとおりである。
（１）ハニカム触媒の外周壁にシール材を巻き付けるハニカム触媒のシール材巻付け装置であって、前記ハニカム触媒を載置する載置台と、該載置台を上下動させる昇降手段と、前記載置台に載せられたハニカム触媒のシール材巻付け位置にシール材を支持するシール材受台と、前記載置台が上下動する間に該載置台に載せられたハニカム触媒の外周壁に前記シール材を押圧する押さえローラを有することを特徴とするハニカム触媒のシール材巻付け装置。
（２）前記押さえローラが前記上下動するハニカム触媒を挟んで対向するように設けられた二個以上の弾性体からなり、それぞれシリンダまたはばねを介して水平方向に伸縮自在に設けられていることを特徴とする前記（１）記載のハニカム触媒のシール材巻付け装置。
【０００８】
【作用】
ハニカム触媒の外周壁にシールを巻き付けるシール材巻付け装置であって、ハニカム触媒を載置する載置台と、該載置台を上下動させる昇降手段と、前記載置台に載せられたハニカム触媒のシール材巻付け位置にシール材を支持するシール材受台と、前記載置台が上下動する間に該載置台に載せられたハニカム触媒の外周壁に前記シール材を押圧する押さえローラとを有することにより、前記載置台を最上昇位置に上昇させたのち、シール材受台に、例えば上面に接着剤を塗布したシール材を載せ、次いで前記載置台にハニカム触媒を載せて昇降手段によって載置台を下降させると、前記ハニカム触媒は前記シール材を押しつけながら下降し、シール材がハニカム触媒のシール材巻付け位置の下側面に貼り付く。さらに載置台を下降させると、シール材の前記ハニカム触媒の下側面からはみ出した部分は、押さえローラによってハニカム触媒の側面に押圧されて該ハニカム触媒の側面に貼り付けられる。次いでハニカム触媒の側面の上端部が押さえローラの下端部のレベルに一致するまで下降させ、例えば水平方向に伸縮自在の押さえローラを伸長させることによって前記シール材の端部がハニカム触媒の外周壁を形成する上側面に押圧されて巻き付けられる。このようにしてハニカム触媒の外周壁を取り巻くようにシール材が貼り付けられた後、載置台がハニカム触媒を伴って最上昇位置まで上昇し、一連のシール材巻付け作業が終了する。
【０００９】
本発明において、載置台に、ハニカム触媒の固定手段を設けることが好ましい。ハニカム触媒の固定手段としては、例えば載置台の一方端に設けられた固定金具と該固定金具に対向して設けられた、例えばエアシリンダの伸縮によって水平方向に移動する可動金具とからなり、この可動金具と前記固定金具とが協同して触媒を挟持して固定するものがあげられる。載置台を上下動させる昇降手段としては、例えば油圧シリンダがあげられ、該油圧シリンダは、例えば下方の固定フレームに固定される。
【００１０】
本発明において、シール材受台とは、シール材を置く位置決めとしての役割をもつ受台であり、ハニカム触媒のシール材巻付け位置に対応して、例えば載置台の最上昇位置と同一高さに設けられる。シール材受台に載せるシール材は、あらかじめ被処理ハニカム触媒の外周壁を取り巻くのに適した長さに切断されていることが好ましい。
【００１１】
本発明において、押さえローラとは、前記シール材受台の下部に、前記ハニカム触媒のシール材巻付け位置に対応して、例えば上下動するハニカム触媒を両側から挟んで対向するように設けられた、例えばスポンジ等の弾性体からなるローラであり、この押さえローラはエアシリンダまたはばねを介して水平方向に伸縮自在に設けることが好ましい。これによって、ハニカム触媒の側面および上面に倣ってシール材を押圧して巻き付けることができる。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるハニカム触媒のシール材巻付け装置を示す正面図、図２は、その平面図、図３は、図２のIII − III線矢示方向断面図、図４は、図２のIV−IV線矢示方向断面図、図５および図６は、それぞれ押さえローラを示す拡大図である。
【００１３】
図１において、この装置は、ハニカム触媒の軸方向に直角方向の外周壁の両端部の二箇所にシール材を巻き付けるシール材巻付け装置であり、ハニカム触媒１を載置する載置台１０と、該載置台１０を上下動させる昇降手段としての油圧シリンダ１１と、前記載置台１０に載せられたハニカム触媒１のシール材巻付け位置にシール材２を支持するシール材受台６ａと、前記載置台１０が上下動する間に前記ハニカム触媒の外周壁に前記シール材２を押圧して巻き付ける押さえローラ８ａ、８ｂとから主としてなり、前記載置台１０には、図４に示すように、固定金具１３および該固定金具１３に対向する、着脱可能なエアシリンダ１２を内蔵した可動金具１７とからなる触媒の固定手段が設けられている。
【００１４】
また、油圧シリンダ１１はフレーム５に、シール材受台６ａはフレーム台２３ａにそれぞれ固定されており、押さえローラ８ａ、８ｂはそれぞれ載置台１０に載せられたハニカム触媒１を挟み込む形で対をなすように前記シール材受台６ａの下方に、同一平面内に設けられている。この押さえローラ８ａおよび８ｂは、例えばスポンジで構成されており、図５および図６に示すように、前記ハニカム触媒の外周壁の形状に倣うように、それぞれエアシリンダ７およびばね９を介して水平方向に伸縮自在に固定フレーム２４に固定されている。
【００１５】
フレーム台２３は、図２に示すように、載置台１０が上下方向に移動できるように３つのフレーム台２３ａ〜２３ｃで構成されており、シール材受台６ａ、６ｂは、前記載置台１０が上下方向に移動する移動経路を挟んでそれぞれ対向するように、しかもハニカム触媒１のガス流れ方向入口側および出口側の２箇所のシール材巻付け位置２１に対応してフレーム台にそれぞれ対をなすように設けられている。１８は後述する可動フレーム１４のガイドレール、１９は可動金具１７のガイドレールである。
【００１６】
また、図３に示すように、片方の、例えば右側のシール材受台６ｂと押さえローラ８ａ、８ｂは、可動フレーム１４と一体に設けられた前記フレーム台２３ｂ（２３ｃ）の下側に設けられており、シール材受台６ａ、６ｂ相互間の間隔を調整するために、前記可動フーム１４に設けられたナット２６が、固定フレーム２５に支持されたスクリューネジ１５に嵌合されており、該スクリューネジ１５のハンドル１６を回転することにより可動フレーム１４ごと水平方向に移動可能に構成されている。２０は、上下方向に移動する載置台１０のガイドレールである。
【００１７】
このような構成において、ハニカム触媒１にシール材２を巻き付ける、シール材巻付け工程を図１〜図４および図７を参照しながら説明する。
まず、載置台１０を最上昇位置まで上昇させたのち、ハニカム触媒１のガス入口側および出口側の２箇所のシール材巻付け位置２１（図３参照）と、シール材受台６ａ、６ｂとがそれぞれ合致するように、シール材巻付け間隔の調節手段であるスクリューネジ１５のハンドル１６を回転してフレーム台２３ｂ、２３ｃを水平方向に移動してシール材受台６ａ、６ｂ相互間の間隔を調節する。次いで、シール材受台６ａ、６ｂに載置台が上下動する経路を渡すように（図２参照）、接着剤４が塗布されたシール材２をそれぞれ配置し、所定寸法に切断する。次いで、乾燥したハニカム触媒１を載置台１０に載せ、固定手段としての固定金具１３およびシリンダ１２で可動する可動金具１７で固定する（図１および４参照）。
【００１８】
なお、シール材２はハニカム触媒のガス流れ方向の入口側および出口側端部の２か所の外周壁にそれぞれ巻付けられるが、その巻付け操作は同様であるために、以下、便宜上一方の巻付け操作について説明する。
ハニカム触媒１を載置台１０に固定した後、油圧シリンダ１１（図１参照）によって載置台１０を下降させると、ハニカム触媒１のシール材巻付け位置２１の下側面にシール材２が接着し、接着材４が塗布されたシール材２はハニカム触媒１に引っ張られるようにその中央部から下降する（図７ステップ１）。このときハニカム触媒１の両側面は、エアシリンダ７に取り付けられた上押さえローラ８ａ、８ａ間に挟まれてサンドイッチ状態となり、シール材２の前記ハニカム触媒の下側面からはみ出した部分が前記上押さえローラ８ａ、８ａによってハニカム触媒１の両側面に押圧されて接着する（図７ステップ２）。載置台１０をさらに下降させると、前記上押さえローラ８ａ、８ａはシール材２をハニカム触媒１の側面に張り付けながら回転してその上方部まで達し、一方、バネ９を内蔵した下押さえローラ８ｂ、８ｂが前記ハニカム触媒１の側面の下方部を挟持するように押圧する。載置台１０が下降端まで下降したとき、すなわちハニカム触媒１の側面の最上部が前記上押さえローラ８ａ、８ａの下端部と同一レベルになるまで下降したとき載置台１０の下降が停止する。このときシリンダ７に連結された一方の、例えば右側の上押さえローラ８ａがハニカム触媒１の上側面に沿って伸長して前記シール材２の一方端をハニカム触媒１の上側面の約半分の位置まで貼り付けたのち後退する（図７ステップ３）。次いで他方の、例えば左側の上押さえローラ８ａが伸長してシール材２の他方端を前記ハニカム触媒１の上側面の残り半分に張り付けたのち後退する（ステップ４）。その後、油圧シリンダ１１が伸び、載置台１０は、シール材２が巻付けられたハニカム触媒１を伴って最上昇位置まで上昇して一連のシール材巻付け操作が終了する。
【００１９】
ハニカム触媒の大きさが変わったり、シール材巻付け位置が変更された場合は、シール材巻付け位置の間隔調節手段であるスクリューネジ１５のハンドル１６を回すことにより、可動フレーム１４を水平方向に移動させてシール材受台６ａ、６ｂの間隔が調節される。
本実施例によれば、ハニカム触媒１を載置したまま上下動する載置台１０と、該上下動するハニカム触媒のシール材巻付け位置２１に対応してシール材を支持するシール材受台６ａ、６ｂと、前記載置台１０がハニカム触媒１を伴って下降する際に前記シール材２をハニカム触媒の外周面に押圧する押さえローラ８ａ、８ｂを設けたことにより、ハニカム触媒１を裏返したり転がしたりして方向転換することなく、シール材２の巻き付けを行うことができるので、ハニカム触媒１の損傷、特に角部の損傷を防止して触媒の歩留りを向上させることができる。
【００２０】
本実施例によれば、押さえローラ８ａ、８ｂがシール材受台６ａ、６ｂの下側、すなわちシール材受台と同一平面内に設けられているので、押さえローラ８ａ、８ｂがシール材２を確実に捕らえることができる。従って、シール材２の巻付けおよび接着が正確に行われ、寸法精度が向上する。また、前記上押さえローラ８ａおよび下押さえローラ８ｂがスポンジで構成されているとともに、エアシリンダ７またはバネ９を介して水平方向に伸縮自在に支持されているので、押さえミスがなく、シール材を確実にハニカム触媒の外周壁面に巻付けて接着することができる。なお、接着剤４はシール材２の上面に塗布されるので、接着剤の流出がなく、シール材巻付け後の外観が損なわれることはない。
【００２１】
本実施例によれば、ハニカム触媒の二箇所のシール材巻付け位置２１の間隔を調節する間隔調節手段を設けたことにより、ハニカム触媒の大きさが変動した場合、またはシール材巻付け位置が変更された場合にも十分に対応することができる。
本実施例において、載置台の最上昇位置と最下降位置は、触媒の大きさ等に応じて適宜調整される。
【００２２】
【発明の効果】
本願の請求項１記載の発明によれば、ハニカム触媒を載置する載置台と、該載置台を上下動させる昇降手段と、載置台に載せられたハニカム触媒のシール材巻付け位置にシール材を支持するシール材受台と、載置台が上下動する間にハニカム触媒の外周壁にシール材を押圧する押さえローラとを有することにより、ハニカム触媒を転がしたり方向転換することなく、静置したままで正確かつ確実にシール材を巻き付けることができる。また、シール材巻付け作業を全自動で行うことができるので、作業能率が向上し、大量生産にも十分に対応することができる。
【００２３】
本願の請求項２記載の発明によれば、押さえローラを、上下動するハニカム触媒を挟んで対向するように設けた二個以上の弾性体で構成し、シリンダまたはばねを介して水平方向に伸縮自在に設けたことにより、ハニカム触媒の上側面に沿って伸長することができるので、シール材を触媒の外周壁を取り巻くように効率よく巻き付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるシール材巻付け装置を示す正面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図２のIII −III 線矢示方向断面図。
【図４】図２のIV−IV線矢示方向断面図。
【図５】押さえローラを示す平面図。
【図６】押さえローラを示す側面図。
【図７】本発明装置の操作手順を示す説明図。
【図８】ハニカム触媒を示す斜視図。
【図９】ハニカム触媒ユニットを示す斜視図。
【符号の説明】
１…ハニカム触媒、２…シール材、３…ユニット枠、４…接着剤、５…フレーム、６（ａ、ｂ）…シール材受台、７…エアシリンダ、８（ａ、ｂ）…押さえローラ、９…ばね、１０…載置台、１１…油圧シリンダ、１２…エアシリンダ、１３…固定金具、１４…可動フレーム、１５…スクリューネジ、１６…ハンドル、１７…可動金具、１８〜２０…ガイドレール、２１…シール材巻付け位置、２３（ａ〜ｃ）…フレーム台、２４〜２５…固定フレーム、２６…ナット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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