(57)【要約】【課題】一実施形態において、乾燥効率を高めることのできる四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具を提供する。【解決手段】一実施形態において、四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具であって、側壁の内側に配置され、前記ハニカム成形体の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第一矯正部材と、側壁の内側に配置され、前記ハニカム成形体の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第二矯正部材と、乾燥用ガスが前記ハニカム成形体と側壁との間の空間を通って前記入口から前記出口までバイパスするのを阻止するために、当該空間に配置されるバイパス阻止部材と、を備えた乾燥用治具が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具であって、
乾燥用ガスの入口と、
乾燥用ガスの出口と、
前記入口から前記出口まで延びる筒状の側壁と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第一矯正部材と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第二矯正部材と、
乾燥用ガスが前記ハニカム成形体と側壁との間の空間を通って前記入口から前記出口までバイパスするのを阻止するために、当該空間に配置されるバイパス阻止部材と、
を備えた乾燥用治具。
【請求項２】
バイパス阻止部材は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動部を備える請求項１に記載の乾燥用治具。
【請求項３】
バイパス阻止部材は、第一矯正部材と連動する第一可動部を備える請求項２に記載の乾燥用治具。
【請求項４】
バイパス阻止部材は、第二矯正部材と連動する第二可動部を備える請求項３に記載の乾燥用治具。
【請求項５】
バイパス阻止部材は第一矯正部材及び第二矯正部材の延びる方向に垂直な壁面を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項６】
バイパス阻止部材は前記入口から前記出口に向かう方向に二箇所以上配置される請求項１〜５の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項７】
バイパス阻止部材は、前記側壁の第一内面に連結され、且つ、第一矯正部材を保持する第一バイパス阻止部材と、前記側壁の第一内面に対向する第二内面に連結され、且つ、第二矯正部材を保持する第二バイパス阻止部材とを備える請求項１〜６の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項８】
第一バイパス阻止部材は前記側壁の第一内面に連結される固定壁と、該固定壁の壁面に沿って固定壁との重なり部分を有しながら、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動壁とを備え、該可動壁が第一矯正部材を保持することで第一矯正部材と連動する請求項７に記載の乾燥用治具。
【請求項９】
第二バイパス阻止部材は前記側壁の第二内面に連結される固定壁と、該固定壁の壁面に沿って固定壁との重なり部分を有しながら、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動壁とを備え、該可動壁が第二矯正部材を保持することで第二矯正部材と連動する請求項８に記載の乾燥用治具。
【請求項１０】
第二バイパス阻止部材は前記側壁の第二内面に連結される固定壁を備え、該固定壁が第二矯正部材を保持する請求項８に記載の乾燥用治具。
【請求項１１】
第一矯正部材及び第一バイパス阻止部材を備える第一治具と、第二矯正部材及び第二バイパス阻止部材を備える第二治具とに分離可能である請求項７〜１０の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項１２】
前記ハニカム成形体用の第一矯正部材及び第二矯正部材のセットを並列に複数備え、複数の前記ハニカム成形体を収容可能となっている請求項１〜１１の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項１３】
バイパス阻止部材は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、それぞれの前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に独立に可動する可動部を備える請求項１２に記載の乾燥用治具。
【請求項１４】
第一矯正部材が鉛直方向上側に、第二矯正部材が鉛直方向下側に配置される請求項１〜１３の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れか一項に記載の乾燥用治具内で、水分を含有する前記ハニカム成形体を第一矯正部材及び第二矯正部材で挟持した状態で、前記入口から前記出口に向かって乾燥用ガスを流す工程を含むハニカム成形体の乾燥方法。
【請求項１６】
前記ハニカム成形体のセルを通過する乾燥用ガスの風速が２ｍ／ｓ以上である請求項１５に記載の乾燥方法。
【請求項１７】
乾燥用ガスの温度が８０〜１８０℃である請求項１５又は１６に記載の乾燥方法。
【請求項１８】
乾燥用ガスを流す前記工程の開始時点の前記ハニカム成形体の含水率が８質量％〜７２質量％である請求項１５〜１７の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項１９】
乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点の前記ハニカム成形体の含水率が０質量％の絶対乾燥である請求項１５〜１８の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項２０】
乾燥用ガスを流す前記工程を実施する前に、前記ハニカム成形体をマイクロ波乾燥する工程を含む請求項１５〜１９の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項２１】
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体であって、水分を含有するハニカム成形体を成形する工程と、
請求項１５〜２０の何れか一項に記載の乾燥方法を実施して前記ハニカム成形体を乾燥する工程と、
乾燥後の前記ハニカム成形体を焼成する工程と、
を含むハニカム焼成品の製造方法。
【請求項２２】
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具であって、
乾燥用ガスの入口と、
乾燥用ガスの出口と、
前記入口から前記出口まで延びる筒状の側壁と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第一矯正部材と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第二矯正部材と、
第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、第一矯正部材及び第二矯正部材の一方又は両方が、前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動するための可動機構と、
を備えた乾燥用治具。
【請求項２３】
第一矯正部材及び第二矯正部材の一方のみが可動する請求項２２に記載の乾燥用治具。
【請求項２４】
第一矯正部材及び第二矯正部材の両方が可動する請求項２２に記載の乾燥用治具。
【請求項２５】
前記ハニカム成形体用の第一矯正部材及び第二矯正部材のセットを並列に複数備え、複数の前記ハニカム成形体を収容可能となっている請求項２２〜２４の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項２６】
前記可動機構は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、それぞれの前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に独立に可動する可動部を備える請求項２５に記載の乾燥用治具。
【請求項２７】
第一矯正部材が鉛直方向上側に、第二矯正部材が鉛直方向下側に配置される請求項２２〜２６の何れか一項に記載の乾燥用治具。
【請求項２８】
請求項２２〜２７の何れか一項に記載の乾燥用治具内で、水分を含有する前記ハニカム成形体を第一矯正部材及び第二矯正部材で挟持した状態で、前記入口から前記出口に向かって乾燥用ガスを流す工程を含むハニカム成形体の乾燥方法。
【請求項２９】
前記ハニカム成形体のセルを通過する乾燥用ガスの風速が２ｍ／ｓ以上である請求項２８に記載の乾燥方法。
【請求項３０】
乾燥用ガスの温度が８０〜１８０℃である請求項２８又は２９に記載の乾燥方法。
【請求項３１】
乾燥用ガスを流す前記工程の開始時点の前記ハニカム成形体の含水率が８質量％〜７２質量％である請求項２８〜３０の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項３２】
乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点の前記ハニカム成形体の含水率が０質量％の絶対乾燥である請求項２８〜３１の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項３３】
乾燥用ガスを流す前記工程を実施する前に、前記ハニカム成形体をマイクロ波乾燥する工程を含む請求項２８〜３２の何れか一項に記載の乾燥方法。
【請求項３４】
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体であって、水分を含有するハニカム成形体を成形する工程と、
請求項２８〜３３の何れか一項に記載の乾燥方法を実施して前記ハニカム成形体を乾燥する工程と、
乾燥後の前記ハニカム成形体を焼成する工程と、
を含むハニカム焼成品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具に関する。また、本発明は四角柱状のハニカム成形体の乾燥方法に関する。また、本発明は四角柱状のハニカム焼成品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の流路となる複数のセルにより形成されたハニカム構造を有するセラミックス製の構造体が、熱交換部材、触媒担体、及びフィルタ等として用いられている。とりわけ、このようなハニカム構造体は一般に、セラミックス原料に水や各種添加剤を加えて混練した後、押出成形して柱状のハニカム成形体とし、次いで、乾燥工程及び焼成工程を経て製造される。
【０００３】
ハニカム成形体は体積が大きくなると熱衝撃により損傷を受けやすくなる。このため、ハニカム成形体を複数の四角柱状のハニカム構造のセグメントに分割し、これを接合一体化させた構造とする場合がある（国際公開第２００３／０３１３７１号、国際公開第２０１６／１５９０６３号など）。しかしながら、ハニカム成形体の乾燥工程においては、ハニカム成形体に曲がりやねじれなどの変形が生じやすいため、各セグメントに曲がりやねじれなどの変形が生じると接合が困難になるという問題も生じる。そこで、従来、乾燥時の変形を抑制するために各種の方法が提案されている。
【０００４】
特開２００１−１３０９７０号公報には、セラミックス成形体をマイクロ波により乾燥するマイクロ波乾燥工程と、マイクロ波により乾燥した形成体を、さらに熱風により乾燥する熱風乾燥工程とを組み合わせた乾燥方法が記載されている。
【０００５】
特開２００３−２８５３１２号公報には、外周壁と接触しないように又は外周壁と接触するように外周壁を覆うガイドを用いて、外周壁の少なくとも一部を覆った状態で乾燥を開始する乾燥工程を含むことを特徴とするハニカム成形体の乾燥方法が記載されている。当該公報には、乾燥中に外周壁とガイドとが接触する場合におけるガイドから外周壁への加圧力を０．２ＭＰａ未満とすることや、マイクロ波乾燥と熱風乾燥とを組み合わせることが好ましいことが記載されている。
【０００６】
特開２００１−１３０９７３号公報には、マイクロ波により乾燥したセラミックス成形体を、さらに熱風により乾燥するセラミックス成形体の乾燥方法において、圧力印加手段を備えた上治具と下治具とからなる乾燥用治具を用いてセラミックス成形体を上下から密着状態で包囲し、かつ、前記セラミックス成形体に０．４〜０．６ＭＰａの圧力を加えながら乾燥する方法が記載されている。
【０００７】
特開２００１−１９５３３号公報には、２個の分離した治具からなる乾燥用治具を用いて、ハニカム構造を有するセラミックス成形体の長手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲した状態で、マイクロ波を照射してセラミックス成形体を乾燥する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００３／０３１３７１号
【特許文献２】国際公開第２０１６／１５９０６３号
【特許文献３】特開２００１−１３０９７０号公報
【特許文献４】特開２００３−２８５３１２号公報
【特許文献５】特開２００１−１３０９７３号公報
【特許文献６】特開２００１−１９５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の先行技術文献に記載されているように、従来、マイクロ波乾燥と熱風乾燥とを組み合わせる方法や、ハニカム成形体を乾燥用治具で加圧した状態で乾燥する方法により、ハニカム成形体を乾燥する時の変形を抑制する試みが行われてきた。
【００１０】
しかしながら、従来の方法では、高速の熱風を送るために大容量のファンが必要であり、乾燥効率が必ずしも高くない。
【００１１】
また、ハニカム成形体には断面寸法が異なる品種が複数存在するところ、従来方式の乾燥用治具は成形体を密着状態で包囲するため、製品の断面寸法に合わせた固有の形状である必要があった。このため、異なる断面寸法の品種に対してそれぞれ専用の乾燥用治具を保持する必要があり、多種類の乾燥用治具を作製する手間やコストが生じていた。多種類の乾燥用治具を確保しておくスペースや、断面寸法の異なる品種に合わせて乾燥用治具を取り替える時間も要していた。
【００１２】
上記事項に鑑み、本発明は一実施形態において、乾燥効率を高めることのできる四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具を提供することを課題とする。また、本発明は別の一実施形態において、種々の断面寸法をもつ四角柱状のハニカム成形体に適応できる乾燥用治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、以下の知見を得た。
【００１４】
従来方式での熱風乾燥では治具に載せたハニカム成形体周囲に空間がある。周囲の空間は流体抵抗が低いため、熱風は流体抵抗の高いハニカム成形体の内部を通過せずに、周囲の空間に流れ出てしまいやすい。このため、ハニカム成形体の内部を通過する風速が低下しやすい。そこで、乾燥用治具にハニカム成形体周囲の流体抵抗を高めてハニカム成形体の周囲に流出する熱風を抑制し、ハニカム成形体内部を通過する風速を促進することが乾燥効率の向上に有利である。
【００１５】
また、乾燥用治具に対して、ハニカム成形体の底面の断面寸法に応じて可動する可動機構を設けることが、種々の断面寸法をもつ四角柱状のハニカム成形体に適応する乾燥用治具を提供するのに有利である。
【００１６】
本発明は上記知見に基づき完成したものであり、以下に例示される。
【００１７】
［１］
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具であって、
乾燥用ガスの入口と、
乾燥用ガスの出口と、
前記入口から前記出口まで延びる筒状の側壁と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第一矯正部材と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第二矯正部材と、
乾燥用ガスが前記ハニカム成形体と側壁との間の空間を通って前記入口から前記出口までバイパスするのを阻止するために、当該空間に配置されるバイパス阻止部材と、
を備えた乾燥用治具。
［２］
バイパス阻止部材は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動部を備える［１］に記載の乾燥用治具。
［３］
バイパス阻止部材は、第一矯正部材と連動する第一可動部を備える［２］に記載の乾燥用治具。
［４］
バイパス阻止部材は、第二矯正部材と連動する第二可動部を備える［３］に記載の乾燥用治具。
［５］
バイパス阻止部材は第一矯正部材及び第二矯正部材の延びる方向に垂直な壁面を有する［１］〜［４］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［６］
バイパス阻止部材は前記入口から前記出口に向かう方向に二箇所以上配置される［１］〜［５］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［７］
バイパス阻止部材は、前記側壁の第一内面に連結され、且つ、第一矯正部材を保持する第一バイパス阻止部材と、前記側壁の第一内面に対向する第二内面に連結され、且つ、第二矯正部材を保持する第二バイパス阻止部材とを備える［１］〜［６］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［８］
第一バイパス阻止部材は前記側壁の第一内面に連結される固定壁と、該固定壁の壁面に沿って固定壁との重なり部分を有しながら、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動壁とを備え、該可動壁が第一矯正部材を保持することで第一矯正部材と連動する［７］に記載の乾燥用治具。
［９］
第二バイパス阻止部材は前記側壁の第二内面に連結される固定壁と、該固定壁の壁面に沿って固定壁との重なり部分を有しながら、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動壁とを備え、該可動壁が第二矯正部材を保持することで第二矯正部材と連動する［８］に記載の乾燥用治具。
［１０］
第二バイパス阻止部材は前記側壁の第二内面に連結される固定壁を備え、該固定壁が第二矯正部材を保持する［８］に記載の乾燥用治具。
［１１］
第一矯正部材及び第一バイパス阻止部材を備える第一治具と、第二矯正部材及び第二バイパス阻止部材を備える第二治具とに分離可能である［７］〜［１０］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［１２］
前記ハニカム成形体用の第一矯正部材及び第二矯正部材のセットを並列に複数備え、複数の前記ハニカム成形体を収容可能となっている［１］〜［１１］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［１３］
バイパス阻止部材は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、それぞれの前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に独立に可動する可動部を備える［１２］に記載の乾燥用治具。
［１４］
第一矯正部材が鉛直方向上側に、第二矯正部材が鉛直方向下側に配置される［１］〜［１３］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［１５］
［１］〜［１４］の何れか一項に記載の乾燥用治具内で、水分を含有する前記ハニカム成形体を第一矯正部材及び第二矯正部材で挟持した状態で、前記入口から前記出口に向かって乾燥用ガスを流す工程を含むハニカム成形体の乾燥方法。
［１６］
前記ハニカム成形体のセルを通過する乾燥用ガスの風速が２ｍ／ｓ以上である［１５］に記載の乾燥方法。
［１７］
乾燥用ガスの温度が８０〜１８０℃である［１５］又は［１６］に記載の乾燥方法。
［１８］
乾燥用ガスを流す前記工程の開始時点の前記ハニカム成形体の含水率が８質量％〜７２質量％である［１５］〜［１７］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［１９］
乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点の前記ハニカム成形体の含水率が０質量％の絶対乾燥である［１５］〜［１８］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［２０］
乾燥用ガスを流す前記工程を実施する前に、前記ハニカム成形体をマイクロ波乾燥する工程を含む［１５］〜［１９］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［２１］
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体であって、水分を含有するハニカム成形体を成形する工程と、
［１５］〜［２０］の何れか一項に記載の乾燥方法を実施して前記ハニカム成形体を乾燥する工程と、
乾燥後の前記ハニカム成形体を焼成する工程と、
を含むハニカム焼成品の製造方法。
［２２］
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体の乾燥用治具であって、
乾燥用ガスの入口と、
乾燥用ガスの出口と、
前記入口から前記出口まで延びる筒状の側壁と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第一矯正部材と、
側壁の内側に配置され、前記入口側から前記出口側に向かって延び、前記ハニカム成形体の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体の変形を抑制するためのＶ溝部を備えた第二矯正部材と、
第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、第一矯正部材及び第二矯正部材の一方又は両方が、前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動するための可動機構と、
を備えた乾燥用治具。
［２３］
第一矯正部材及び第二矯正部材の一方のみが可動する［２２］に記載の乾燥用治具。
［２４］
第一矯正部材及び第二矯正部材の両方が可動する［２２］に記載の乾燥用治具。
［２５］
前記ハニカム成形体用の第一矯正部材及び第二矯正部材のセットを並列に複数備え、複数の前記ハニカム成形体を収容可能となっている［２２］〜［２４］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［２６］
前記可動機構は、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から観察したときに、それぞれの前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に独立に可動する可動部を備える［２５］に記載の乾燥用治具。
［２７］
第一矯正部材が鉛直方向上側に、第二矯正部材が鉛直方向下側に配置される［２２］〜［２６］の何れか一項に記載の乾燥用治具。
［２８］
［２２］〜［２７］の何れか一項に記載の乾燥用治具内で、水分を含有する前記ハニカム成形体を第一矯正部材及び第二矯正部材で挟持した状態で、前記入口から前記出口に向かって乾燥用ガスを流す工程を含むハニカム成形体の乾燥方法。
［２９］
前記ハニカム成形体のセルを通過する乾燥用ガスの風速が２ｍ／ｓ以上である［２８］に記載の乾燥方法。
［３０］
乾燥用ガスの温度が８０〜１８０℃である［２８］又は［２９］に記載の乾燥方法。
［３１］
乾燥用ガスを流す前記工程の開始時点の前記ハニカム成形体の含水率が８質量％〜７２質量％である［２８］〜［３０］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［３２］
乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点の前記ハニカム成形体の含水率が０質量％の絶対乾燥である［２８］〜［３１］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［３３］
乾燥用ガスを流す前記工程を実施する前に、前記ハニカム成形体をマイクロ波乾燥する工程を含む［２８］〜［３２］の何れか一項に記載の乾燥方法。
［３４］
一方の底面から他方の底面まで延び、流体の流路となる複数のセルを備えた四角柱状のハニカム成形体であって、水分を含有するハニカム成形体を成形する工程と、
［２８］〜［３３］の何れか一項に記載の乾燥方法を実施して前記ハニカム成形体を乾燥する工程と、
乾燥後の前記ハニカム成形体を焼成する工程と、
を含むハニカム焼成品の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る乾燥用治具によれば、バイパス阻止部材によってハニカム成形体周囲の流体抵抗が高まり、ハニカム成形体の周囲に流出する熱風が抑制されてハニカム成形体内を通過する熱風の割合が増加し、乾燥効率を高めることができる。よって、当該乾燥用治具によれば、熱風乾燥時の消費エネルギーが削減可能であり、ハニカム焼成品の生産コストの低下が期待できる。
【００１９】
本発明の別の一実施形態に係る乾燥用治具によれば、種々の断面寸法をもつ四角柱状のハニカム成形体に適応できる。そのため、従来のような多種類の乾燥用治具を作製する手間やコストを削減可能となる。また、多種類の乾燥用治具を確保しておくスペースや、断面寸法の異なる品種に合わせて乾燥用治具を取り替える時間を節約することが可能となる。よって、当該乾燥用治具によれば、ハニカム焼成品の生産コストの低下が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】四角柱状のハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る乾燥用治具が備える下側治具（第二治具）に四角柱状のハニカム成形体を載置し、上側治具（第一治具）を開放した状態を説明する斜視図である。
【図３】図２の実施形態に係る乾燥用治具について、下側治具（第二治具）に載置された四角柱状のハニカム成形体を上側治具（第一治具）で上から挟む様子を説明する斜視図である。
【図４】図２の実施形態に係る乾燥用治具の側壁の上側内面（第一内面）に連結される、バイパス阻止部材として機能する固定壁の正面図である。
【図５】図２の実施形態に係る乾燥用治具における、バイパス阻止部材として機能する可動壁の正面図である。
【図６】図２の実施形態に係る乾燥用治具の側壁の下側内面（第二内面）に連結される、バイパス阻止部材として機能する固定壁の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。各実施形態及び／又は各特徴を組み合わせることができる。
【００２２】
（１．ハニカム成形体）
本発明に係る乾燥用治具を適用可能な四角柱状のハニカム成形体の一例の模式的な斜視図が図１に示されている。四角柱状のハニカム成形体１は外側壁４の内側に第一底面５から第二底面６まで延びる複数のセル３が隔壁２によって区画形成されている。ハニカム成形体の形状は、四角柱状であれば特に制限はないが、典型的には底面が長方形の四角柱状であり、より典型的には底面が正方形の四角柱状である。
【００２３】
セルの流路方向に垂直な断面におけるセルの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。図１に示すハニカム成形体１においては、セル３の流路方向に垂直な断面におけるセル３の形状は長方形である。これらのなかでも、正方形及び六角形が好ましい。
【００２４】
ハニカム成形体は、セラミックス原料、水、及びバインダを含有する原料組成物を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形することにより所望の柱状ハニカム成形体に成形することができる。原料組成物中には界面活性剤や造孔材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度等を有する口金を用いることができる。
【００２５】
セラミックス原料としては、限定的ではないが、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、コージェライト化原料、チタニア、スピネル、チタン酸アルミニウム及びリチウムアルミニウムシリケート等の酸化物系セラミックス、炭化珪素、窒化珪素及び窒化アルミ等の非酸化物系セラミックス等を挙げることができる。また、炭化珪素−金属珪素複合材や炭化珪素／グラファイト複合材等を用いることもできる。
【００２６】
乾燥工程が実施される前のハニカム成形体の水の含有量は、セラミックス原料１００質量部に対して、１０〜９０質量部であることが好ましく、１０〜６０質量部であることがより好ましく、１０〜４０質量部であることが更により好ましい。ハニカム成形体の水の含有量が、セラミックス原料１００質量部に対して、１０質量部以上であることで、坏土の品質が安定し易いという利点が得られやすい。ハニカム成形体の水の含有量が、セラミックス原料１００質量部に対して、９０質量部以下であることで、乾燥時の収縮量が小さくなり、変形を抑制することができる。本明細書において、ハニカム成形体の水の含有量は、乾燥減量法により測定される値を指す。
【００２７】
ハニカム成形体の一実施形態においては、すべてのセルを第一面から第二底面まで貫通させてもよい。また、ハニカム成形体の別の一実施形態においては、第一底面から第二底面まで延び、第一底面が開口して第二底面が目封止された複数の第１セルと、第一底面から第二底面まで延び、第二底面が目封止されて第一底面が開口する複数の第２セルとが隔壁を挟んで交互に隣接配置されたセル構造を有することができる。ハニカム成形体の底面を目封止する方法は、特に限定されるものではなく、周知の手法を採用することができる。
【００２８】
（２．乾燥用治具）
図２には、本発明の一実施形態に係る乾燥用治具が備える下側治具（第二治具）に四角柱状のハニカム成形体を載置し、上側治具（第一治具）を開放した状態を説明する斜視図が記載されている。図３には、図２の実施形態に係る乾燥用治具について、下側治具（第二治具）に載置された四角柱状のハニカム成形体を上側治具（第一治具）で上から挟む様子を説明する斜視図が記載されている。図４には、図２の実施形態に係る乾燥用治具の側壁の上側内面（第一内面）に連結される、バイパス阻止部材として機能する固定壁の正面図が記載されている。図５には、図２の実施形態に係る乾燥用治具における、バイパス阻止部材として機能する可動壁の正面図が記載されている。図６には、図２の実施形態に係る乾燥用治具の側壁の下側内面（第二内面）に連結される、バイパス阻止部材として機能する固定壁の正面図が記載されている。
【００２９】
乾燥用治具１００の材質としては、限定的ではないが、例えば、アルミ、ステンレス、鉄、樹脂、セラミックスなどが挙げられ、機械加工で作る場合には、アルミが好ましい。
【００３０】
図２の実施形態に係る四角柱状のハニカム成形体１の乾燥用治具１００は、
乾燥用ガスの入口１０１と、
乾燥用ガスの出口１０２と、
前記入口１０１から前記出口１０２まで延びる筒状の側壁１０３と、
側壁１０３の内側に配置され、前記入口１０１側から前記出口１０２側に向かって延び、前記ハニカム成形体１の隣接する二側面に接触して前記ハニカム成形体１の変形を抑制するためのＶ溝部１１２を備えた第一矯正部材１１０と、
側壁１０３の内側に配置され、前記入口１０１側から前記出口１０２側に向かって延び、前記ハニカム成形体１の前記二側面に対向する二側面に接触して前記ハニカム成形体１の変形を抑制するためのＶ溝部１１２を備えた第二矯正部材１２０と、
を備える。
【００３１】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、第一矯正部材１１０は鉛直方向上側に、第二矯正部材１２０は鉛直方向下側に配置されている。ハニカム成形体１は、セルの流路方向に延びる一対の辺が鉛直方向に並ぶようにして、乾燥用治具１００に載置される。Ｖ溝部１１２の延びる方向（図中、Ｘ方向）から観察したとき、下側の第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２を構成する二つの内側面のそれぞれの長さは、上側の第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２を構成する二つの内側面のそれぞれの長さよりも長くすることができる。下側の第二矯正部材は、種々の断面寸法のハニカム成形体を受け止めるために十分な大きさが必要である。一方で、上側の第一矯正部材は、ハニカム成形体１を抑えることができれば足りる。上側の第一矯正部材を過度に大きくすると、小さな断面寸法のハニカム成形体を乾燥する時に、上側の第一矯正部材がハニカム成形体に接触する前に下側の第二矯正部材と接触してしまい、ハニカム成形体を抑えられなくなる。つまり、小さな断面寸法のハニカム成形体でも矯正できるように、上側の第一矯正部材のＶ溝部を構成する二つの内側面のそれぞれの長さを小さくしておくことが好ましい。
【００３２】
具体的には、Ｖ溝部１１２の延びる方向（図中、Ｘ方向）から観察したとき、上側の第一矯正部材のＶ溝部を構成する二つの内側面のそれぞれの長さをＬ1とし、下側の第二矯正部材のＶ溝部を構成する二つの内側面のそれぞれの長さをＬ2とすると、Ｌ1／Ｌ2≦０．９とすることが好ましく、Ｌ1／Ｌ2≦０．８とすることがより好ましく、Ｌ1／Ｌ2≦０．７とすることが更により好ましい。但し、Ｌ1が小さすぎると乾燥時にハニカム成形体を十分に固定できない、あるいは乾燥時に生じるハニカム成形体のそり及び／又は変形の矯正効果が小さくなることから、０．１≦Ｌ1／Ｌ2とすることが好ましく、０．２≦Ｌ1／Ｌ2とすることがより好ましく、０．３≦Ｌ1／Ｌ2とすることが更により好ましい。
【００３３】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、ハニカム成形体１の曲がりやねじれなどの変形による誤差はあり得るものの、第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２は、Ｖ溝部１１２を構成する二つの内側面が、ハニカム成形体１の隣接する上側の二側面とそれぞれ平行になるように設計されている。換言すれば、図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、Ｖ溝部１１２の延びる方向から観察したとき、第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２の頂点角度は、ハニカム成形体１の隣接する上側の二側面がなす角度と実質的に合致している。第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２の頂点角度はハニカム成形体の形状に応じて適宜設定すればよいが、ハニカム成形体の底面が長方形（正方形を含む）である場合には、９０°とすることができる。これにより、第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２を構成する二つの内側面は、ハニカム成形体１の隣接する上側の二側面とそれぞれ接触可能である。
【００３４】
同様に、図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、ハニカム成形体１の曲がりやねじれなどの変形による誤差はあり得るものの、第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２は、Ｖ溝部１１２を構成する二つの内側面が、ハニカム成形体１の隣接する下側の二側面とそれぞれ平行になるように設計されている。換言すれば、図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、Ｖ溝部１１２の延びる方向から観察したとき、第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２の頂点角度は、ハニカム成形体１の隣接する下側の二側面がなす角度と合致している。第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２の頂点角度はハニカム成形体の形状に応じて適宜設定すればよいが、ハニカム成形体の底面が長方形（正方形を含む）である場合には、９０°とすることができる。これにより、第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２を構成する二つの内側面は、ハニカム成形体１の隣接する下側の二側面とそれぞれ接触可能である。
【００３５】
従って、乾燥用治具１００内で、水分を含有するハニカム成形体１を第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０で挟持した状態で、前記入口１０１から前記出口１０２に向かって乾燥用ガスを流すと、乾燥用ガスはハニカム成形体１のセルを流れてハニカム成形体１の乾燥を促進することができる。また、ハニカム成形体１は水分を含有しているので、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０のそれぞれのＶ溝部１１２からの圧力によって形状矯正効果及び変形抑制効果を受けることができ、寸法精度に優れたハニカム成形体１の乾燥体を得ることができる。
【００３６】
ハニカム成形体１を第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０で挟持する際のハニカム成形体１に対する圧力は形状矯正効果及び変形抑制効果が高くなるように、ハニカム成形体の材質及び含水率などを考慮して適宜設定すればよい。図２の実施形態に係る四角柱状のハニカム成形体１の乾燥用治具１００においては、上側の第一矯正部材１１０による自重による圧力が印加される。圧力の印加方法は自重に限られるものではなく、外部から圧力を印加してもよい。圧力は、乾燥するハニカム成形体の種別に関わらず、ハニカム成形体が圧力で変形しない値が圧力値の上限となり、一方、乾燥時に生じるハニカム成形体のそり及び／又は変形を矯正するのに十分な圧力値が下限値となる。この範囲は、乾燥対象のハニカム成形体の種別で異なるため、ハニカム成形体の種別に対して適切な圧力値とすればよい。
【００３７】
（２−１  可動機構）
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の延びる方向から観察したときに、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の一方又は両方が、前記ハニカム成形体の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の頂点同士を結ぶ方向（図中のＹ軸方向。以下、「Ｖ溝対向方向」と称することがある。）に可動するための可動機構１３０を備える。当該可動機構を備えることで、一つの乾燥用治具１００により、種々の断面寸法をもつ四角柱状のハニカム成形体に適応できる。そのため、従来のような多種類の乾燥用治具を作製する手間やコストを削減可能となる。また、多種類の乾燥用治具を確保しておくスペースや、断面寸法の異なる品種に合わせて乾燥用治具を取り替える時間を節約することが可能となる。
【００３８】
可動機構１３０は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の一方のみが可動するように構成してもよいし、第一矯正部材及び第二矯正部材の両方が可動するように構成してもよい。しかしながら、図２に示す実施形態のように、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０でハニカム成形体を上下方向から挟む場合には、上側の第一矯正部材１１０のみが可動するように可動機構１３０が構成されていれば十分である。
【００３９】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、可動機構１３０は、側壁１０３の第一内面１０３ａに連結される固定部１３０ａと、固定部１３０ａに対して所定の範囲でＶ溝対向方向に相対移動可能であり、且つ、第一矯正部材１１０を保持することで第一矯正部材１１０と連動する可動部１３０ｂと、を備える。可動機構１３０は、第一矯正部材１１０を安定的に保持するために、第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２の延びる方向の中央よりも入口１０１側と出口１０２側にそれぞれ一か所以上設けることが好ましい。
【００４０】
固定部１３０ａを側壁１０３の第一内面１０３ａに連結する方法には特に制限はないが、例えば、溶接、ねじ締結、引っ掛け等が挙げられる。可動部１３０ｂが第一矯正部材１１０を保持する方法にも特に制限はなく、例えば、溶接、ねじ締結、引っ掛け等が挙げられる。図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、固定部１３０ａは側壁１０３の第一内面１０３ａにねじ締結により連結されている。また、図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、可動部１３０ｂは、第一矯正部材１１０の下端部に係止される一対のフック部１３６を有する。
【００４１】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００においては、Ｖ溝対向方向は鉛直方向であり、前記側壁１０３の第一内面１０３ａは上側に位置する。Ｖ溝対向方向が鉛直方向であることで、第一治具１００ａの自重をハニカム成形体１に加える圧力として利用できるという利点が得られる。しかしながら、Ｖ溝対向方向は鉛直方向に限られることはなく、水平方向や斜め方向を向いていてもよい。
【００４２】
可動部１３０ｂを固定部１３０ａに対してＶ溝対向方向に相対移動させる機構には特に制限はなく、公知の任意の機構を採用すればよい。図２の実施形態においては、固定部１３０ａ又は可動部１３０ｂの一方は移動範囲を制限するためのＶ溝対向方向に延びる穴部１３２を有し、固定部１３０ａ又は可動部１３０ｂの他方は当該穴部１３２に挿入される突起１３４を有する。当該機構により、可動部１３０ｂは固定部１３０ａに対してＶ溝対向方向にスライド式に相対移動可能となる。移動範囲を制限するための穴部１３２は、貫通穴でもよいが、貫通させずに溝状に形成することも可能である。
【００４３】
（２−２  バイパス阻止部材）
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００は、乾燥用ガスがハニカム成形体１と側壁１０３との間の空間を通って前記入口１０１から前記出口１０２までバイパスするのを阻止するために、当該空間に配置されるバイパス阻止部材１３０、１４０を備える。バイパス阻止部材１３０、１４０は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の延びる方向に垂直な方向に広がって延在することが好ましい。効果的に乾燥用ガスがバイパスするのを阻止するために、バイパス阻止部材１３０、１４０は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の延びる方向から観察したとき、熱風漏れ部断面積／熱風流路全断面積が１０％以下となるように延在することが好ましく、６％以下となるように延在することがより好ましく、２％以下となるように延在することが更により好ましい。バイパス阻止部材によってハニカム成形体周囲の流体抵抗が高まり、ハニカム成形体の周囲に流出する熱風が抑制されてハニカム成形体内を通過する熱風の割合が増加し、乾燥効率を高めることができる。ここで、熱風漏れ部断面積とは、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から乾燥用治具を観察したとき、ハニカム成形体を除いて、乾燥用治具の側壁に包囲される部分のうち入口から出口まで貫通している部分（入口から出口が覗ける部分）の合計断面積である。また、熱風流路全断面積とは、第一矯正部材及び第二矯正部材の両者のＶ溝部の延びる方向から乾燥用治具を観察したとき、ハニカム成形体を含めて乾燥用治具の側壁に包囲される部分の全断面積である。
【００４４】
図２に示す実施形態において、バイパス阻止部材１３０、１４０は第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の延びる方向に垂直な壁面を有する。当該構成により、乾燥用空気がハニカム成形体の周囲に流出するのを抑制する効果を高めることが可能となる。
【００４５】
図２に示す実施形態において、バイパス阻止部材１３０、１４０は前記入口１０１から前記出口１０２に向かう方向に二箇所以上配置される。当該構成によっても、乾燥用空気がハニカム成形体の周囲に流出するのを効果的に抑制することが可能となる。
【００４６】
図２に示す実施形態において、バイパス阻止部材１３０、１４０は、前記側壁１０３の第一内面１０３ａに連結され、且つ、第一矯正部材１１０を保持する第一バイパス阻止部材１３０と、前記側壁１０３の第一内面１０３ａに対向する第二内面１０３ｂに連結され、且つ、第二矯正部材１２０を保持する第二バイパス阻止部材１４０とを備える。当該構成によれば、バイパス阻止部材１３０、１４０が第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０を保持する役割を兼ね備えることができ、乾燥用治具１００の部品点数の削減に寄与する。
【００４７】
乾燥用空気がハニカム成形体の周囲に流出するのを抑制する効果を高めるために、第一バイパス阻止部材１３０及び第二バイパス阻止部材１４０は同一平面上に配置されるのが好ましい。
【００４８】
第一矯正部材１１０を安定的に保持するために、第一バイパス阻止部材１３０は、第一矯正部材１１０のＶ溝部１１２の延びる方向の中央よりも入口１０１側と出口１０２側にそれぞれ一か所以上設けることが好ましい。同様に、第二矯正部材１２０を安定的に保持するために、第二バイパス阻止部材１４０は、第二矯正部材１２０のＶ溝部１１２の延びる方向の中央よりも入口１０１側と出口１０２側にそれぞれ一か所以上設けることが好ましい。
【００４９】
バイパス阻止部材１３０、１４０は側壁１０３の内面に連結固定されていてもよい。しかしながら、その場合はハニカム成形体のＶ溝対向方向の寸法が変動したときに、ハニカム成形体１と側壁１０３との間の空間をバイパス阻止部材１３０、１４０によって十分に遮蔽できず、乾燥用空気のバイパス経路が生じるおそれがある。そこで、ハニカム成形体のＶ溝対向方向が変動してもバイパス阻止機能が安定して得られるように、バイパス阻止部材１３０、１４０が可動することが好ましい。すなわち、第一バイパス阻止部材１３０及び第二バイパス阻止部材１４０の少なくとも一方、好ましくは上側の第一バイパス阻止部材１３０は上述した可動機構も兼ね備えていることが望ましい。
【００５０】
従って、図２の実施形態に係る乾燥用治具１００において、第一バイパス阻止部材１３０は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の延びる方向から観察したときに、前記ハニカム成形体１の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の頂点同士を結ぶ方向（Ｖ溝対向方向）に可動する可動部１３０ｂを備える。
【００５１】
バイパス阻止部材の可動部は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の一方のみと連動するように構成してもよいし、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両方と連動するように構成してもよい。しかしながら、図２の実施形態のように、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０でハニカム成形体を上下方向から挟む場合には、バイパス阻止部材の可動部は上側の第一矯正部材１１０のみと連動すれば十分である。
【００５２】
バイパス阻止部材の可動部が第一矯正部材１１０と連動する機構は特に制限はないが、例えば、バイパス阻止部材が上述した第一バイパス阻止部材１３０を備える場合は、第一バイパス阻止部材１３０を以下のように構成することができる。すなわち、第一バイパス阻止部材１３０は一実施形態において、前記側壁１０３の第一内面１０３ａに連結される固定壁１３０ａと、該固定壁１３０ａの壁面に沿って固定壁１３０ａとの重なり部分を有しながら、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部の頂点同士を結ぶ方向に可動する可動壁１３０ｂとを備え、該可動壁１３０ｂが第一矯正部材１１０を保持することで第一矯正部材１１０と連動する。第二バイパス阻止部材１４０が第二矯正部材１２０と連動する可動部（図示せず）を有する場合の機構についても同様の説明が当てはまる。
【００５３】
可動壁１３０ｂを固定壁１３０ａに対してＶ溝対向方向に相対移動させる機構には特に制限はなく、公知の任意の機構を採用すればよい。図２に示す実施形態においては、固定壁１３０ａ又は可動壁１３０ｂの一方は移動範囲を制限するためのＶ溝対向方向に延びる穴部１３２を有し、固定壁１３０ａ又は可動壁１３０ｂの他方は当該穴部１３２に挿入される突起１３４を有する。当該機構により、可動壁１３０ｂは固定壁１３０ａに対してＶ溝対向方向にスライド式に相対移動可能となる。穴部１３２のＶ溝対向方向の長さは、可動壁１３０ｂが固定壁１３０ａの壁面に沿って固定壁１３０ａとの重なり部分を有しながら可動する範囲に設定すればよい。移動範囲を制限するための穴部１３２は、貫通穴でもよいが、貫通させずに溝状に形成することも可能である。
【００５４】
一方、バイパス阻止部材が第二矯正部材１２０と連動しない場合の構成については、特に制限はないが、バイパス阻止部材が上述した第二バイパス阻止部材１４０を備える場合は、第二バイパス阻止部材１４０を以下のように構成することができる。すなわち、図２に示すように、第二バイパス阻止部材１４０は一実施形態において、前記側壁１０３の第一内面１０３ａに対向する第二内面１０３ｂに連結される固定壁１４０ｂを備え、該固定壁１４０ｂが第二矯正部材１２０を保持する。
【００５５】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００は、ハニカム成形体用の第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０のセットを並列に複数備えており、複数のハニカム成形体１を収容可能となっている。当該構成により、一度の乾燥処理で同時に複数のハニカム成形体１を乾燥することができるので、生産効率を高めることができる。第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０のセット同士の間隔は、想定されるハニカム成形体１の寸法に応じて、互いに干渉しないように、適宜設定すればよい。
【００５６】
この場合、バイパス阻止部材１３０、１４０は、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の延びる方向から観察したときに、それぞれのハニカム成形体１の底面の対角寸法に応じて、第一矯正部材１１０及び第二矯正部材１２０の両者のＶ溝部１１２の頂点同士を結ぶ方向に独立に可動する可動部１３０ｂを備えることが好ましい。これにより、異なる対角寸法を有する複数のハニカム成形体１を一つの乾燥用治具１００に適切に収容することができる。
【００５７】
図２の実施形態に係る乾燥用治具１００は、第一矯正部材１１０及び第一バイパス阻止部材１３０を備える第一治具１００ａと、第二矯正部材１２０及び第二バイパス阻止部材１４０を備える第二治具１００ｂとに分離可能である。当該構成により、ハニカム成形体１の乾燥用治具１００に対する脱着が容易となる。第一治具１００ａと第二治具１００ｂを組み立てる場合には、任意の固定手段を用いて両者を固定すればよい。固定手段としては、例えば一方の治具にめねじを切ってねじで締結する方法、ボルトとナットで固定する方法、クランプで固定する方法等が挙げられる。
【００５８】
（３．乾燥方法）
水分を含有するハニカム成形体に対して、本発明に係る乾燥用治具を用いて熱風乾燥を行ない、水分を除去することができる。ハニカム成形体を本発明に係る乾燥用治具を用いた熱風乾燥のみで乾燥してもよいが、乾燥過程において、ハニカム成形体の表面に近い部分とハニカム成形体の内部とで、水分量に大きな差が発生しやすく、ハニカム成形体に反りが発生したり、クラックが発生したりするおそれがある。また、このような反りやクラックが発生しないように、ゆっくりと乾燥させようとすると、絶乾付近まで乾燥させるために長時間乾燥を行う必要がある。
【００５９】
従って、本発明に係る乾燥用治具を用いて行う熱風乾燥の前に、マイクロ波乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式でハニカム成形体の水分を一部除去するための予備乾燥をしておくことが好ましい。電磁波加熱方式による乾燥を実施する際は、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式等の周知の乾燥方法を適宜組み合わせてもよい。
【００６０】
好ましい一実施形態では、本発明に係る乾燥用治具を用いた熱風乾燥のために乾燥用ガスを流す開始時点のハニカム成形体の含水率が８質量％以上である。熱風乾燥の開始時点でのハニカム成形体の含水率が８質量％以上であることで、前段の予備乾燥にて生じ得るハニカム成形体の反りや変形に対する、本発明に係る乾燥用治具を用いた熱風乾燥による矯正効果を高めることができる。熱風乾燥の開始時点でのハニカム成形体の含水率は８質量％以上であることが好ましく、１３質量％以上であることがより好ましく、２７質量％以上であることが更により好ましい。
【００６１】
また、好ましい一実施形態では、本発明に係る乾燥用治具を用いた熱風乾燥のために乾燥用ガスを流す開始時点のハニカム成形体の含水率が７２質量％以下である。熱風乾燥の開始時点でのハニカム成形体の含水率が７２質量％以下であることで、乾燥時間を短縮できるという利点が得られる。熱風乾燥の開始時点でのハニカム成形体の含水率は７２質量％以下であることが好ましく、４８質量％以下であることがより好ましく、３２質量％以下であることが更により好ましい。
【００６２】
ハニカム成形体の含水率は、乾燥減量法により測定される。具体的には、（１−絶対乾燥時のハニカム成形体重量／ハニカム成形体重量）×１００（％）で計算される。
【００６３】
乾燥用ガスの入口１０１には、熱風発生機（図示せず）で発生した乾燥用ガスを送り込むことができる。乾燥効率を高めるため、熱風発生機で発生した乾燥用ガスの実質的に全量が乾燥用治具１００に流入するように、熱風発生機の出口と乾燥用ガスの入口１０１をダクトを介して連結することが好ましい。乾燥用ガスの種類としては、限定的ではく、例えば、空気が好ましいが、吸湿性があり、ハニカム成形体を乾燥できる気体であれば、空気に限定されない。
【００６４】
乾燥用ガスの入口１０１に送り込む乾燥用ガスの温度は、限定的ではないが、乾燥時間の短縮のために、８０℃以上とすることが好ましく、１００℃以上とすることがより好ましく、１２０℃以上とすることが更により好ましい。また、ハニカム成形体の脱バインダを防ぐためには、乾燥用ガスの入口１０１に送り込む乾燥用ガスの温度は１８０℃以下とすることが好ましく、１６０℃以下とすることがより好ましく、１４０℃以下とすることが更により好ましい。
【００６５】
乾燥用ガスの入口１０１に送り込まれた乾燥用ガスは、ハニカム成形体１の第一底面から流入し、セルを通過した後、第二底面から流出する。その後、乾燥用ガスは乾燥用ガスの出口１０２から流出する。ハニカム成形体１を乾燥中、乾燥用ガスの入口１０１と乾燥用ガスの出口１０２を交互に切り替えることで、乾燥用ガスを送り込む方向を切り替えることも可能である。しかしながら、乾燥用ガスの入口１０１と乾燥用ガスの出口１０２を固定し、乾燥用ガスを送り込む方向を一定とするほうが、ハニカム成形体１のキレやクラックの発生を抑制するという観点から好ましい。
【００６６】
乾燥用ガスの風速は高い方が、乾燥時間が短くなり、ハニカム成形体の変形を抑制しやすい。そこで、セルの流路を通過する乾燥用ガスの風速は好ましくは２．０ｍ／ｓ以上であり、より好ましくは４．０ｍ／ｓ以上である。また、風速を高めることによる乾燥時間短縮効果には限度があるため、経済性を考えると、セルの流路を通過する乾燥用ガスの風速は好ましくは１０ｍ／ｓ以下であり、より好ましくは９ｍ／ｓ以下である。本明細書において、セルの流路を通過する乾燥用ガスの風速は、ＪＩＳ  Ｔ８２０２−１９９７に準拠した熱式風速計により測定される値とする。
【００６７】
ハニカム成形体のセルの流路方向における全細孔容積のバラツキを少なくするという観点からは、乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点のハニカム成形体の含水率が、２．０質量％以下となるように、好ましくは１．０質量％以下となるように、より好ましくは０．５質量％以下となるように乾燥工程を実施することが望ましい。下限は特に設定する理由はなく、乾燥用ガスを流す前記工程の終了時点のハニカム成形体の含水率が、０質量％の絶対乾燥であってもよい。
【００６８】
（４．焼成）
乾燥工程を実施した後は、乾燥後のハニカム成形体に対して焼成を行うことでセラミックス製ハニカム構造体を製造可能である。焼成の前にバインダを除去するための脱脂工程を行うこともできる。また、乾燥後、必要に応じて、円筒度を高める外周研削加工を行ったり、外周壁にスリット加工を行ったりすることができる。更に、要求される仕様に応じて、所定のセルの流路方向の長さになるようにハニカム成形体を切断加工することも可能である。これらの加工は脱脂・焼成前及び脱脂・焼成後の何れのタイミングで実施しても良いが、Ｓｉ含浸焼成する場合のように脱脂・焼成後の強度が高く加工難度が高い場合には、脱脂・焼成前に実施することが好ましい。脱脂条件及び焼成条件は公知の任意の条件で行えばよいが、原料系に応じて適切に温度、時間及び雰囲気を設定することが好ましい。熱交換部材を作製する場合の典型的な脱脂条件及び焼成条件を以下に例示する。
【００６９】
バインダ及び成形助剤は成形時には必要であるが、最終的には不要であることから、焼成前に除去する脱脂工程を実施することが好ましい。脱脂工程におけるハニカム成形体の加熱温度はバインダの燃焼し易さの観点から、３００℃以上とすることが好ましく、３５０℃以上とすることがより好ましく、４００℃以上とすることが更により好ましい。脱脂工程におけるハニカム成形体の加熱温度は脱脂時の製造コストを抑えるために、６００℃以下とすることが好ましく、５５０℃以下とすることがより好ましく、５００℃以下とすることが更により好ましい。
【００７０】
バインダの燃焼し易さの観点から、ハニカム成形体の上記の加熱温度における加熱時間は、１時間以上とすることが好ましく、２時間以上とすることがより好ましく、３時間以上とすることが更により好ましい。脱脂時の製造コストを抑えるために、ハニカム成形体の上記の加熱温度における加熱時間は、１０時間以下とすることが好ましく、８時間以下とすることがより好ましく、６時間以下とすることが更により好ましい。
【００７１】
脱脂工程を実施する際の雰囲気としては、例えば大気雰囲気、不活性雰囲気、減圧雰囲気とすることができる。これらの中でも、原料の酸化による焼結不足を防ぎ、また原料内に含まれる酸化物を還元し易い、不活性雰囲気かつ減圧雰囲気とすることが好ましい。
【００７２】
焼成方法には、限定的ではないが、反応焼結、再結晶焼結、減圧Ｓｉ含浸、常圧Ｓｉ含浸及びＳｉボンドＳｉＣが挙げられる。反応焼結とはＳｉＣとＣからなる成形体に溶融Ｓｉを含浸し、ＣとＳｉの反応によりＳｉＣを得る焼成方法を指す。再結晶焼結とは高密度に成形したＳｉＣ粒子を２０００℃以上の高温で焼結させる焼成方法を指す。減圧Ｓｉ含浸とは減圧下で金属シリコンを含浸させる焼成方法を指す。常圧Ｓｉ含浸とは常圧下で金属シリコンを含浸させる焼成方法を指す。ＳｉボンドＳｉＣとはＳｉＣとＳｉから成る原料混合物を焼成し、ＳｉＣがＳｉにより保持される構造を有する焼結体を得る焼成方法を指す。バインダが除去されると成形体にはそれに対応する隙間が生じることから、金属シリコンと接触させながら焼成を行うことで、金属シリコンを溶融させて当該隙間にＳｉを含浸する方法が好ましい。このようなＳｉ含浸型の焼結体とすることで機械的強度及び熱伝導率などを高めることができる。
【００７３】
焼成は原料の酸化による焼結不足を防ぎ、また原料内に含まれる酸化物を還元し易いという理由により、不活性雰囲気かつ減圧雰囲気で行うことが好ましい。不活性雰囲気としては、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の希ガス雰囲気、又はこれらの混合ガス雰囲気が挙げられる。
【００７４】
焼成温度は、焼結を十分に行うために、１３５０℃以上とすることが好ましく、１４００℃以上とすることがより好ましく、１４５０℃以上とすることが更により好ましい。焼成温度は、焼成時の製造コストを抑えるため、２２００℃以下とすることが好ましく、１８００℃以下とすることがより好ましく、１６００℃以下とすることが更により好ましい。
【００７５】
焼結を十分に行うため、成形体の上記の焼成温度における加熱時間は、０．２５時間以上とすることが好ましく、０．５時間以上とすることがより好ましく、０．７５時間以上とすることが更により好ましい。焼成時の製造コストを抑えるために、成形体の上記の焼成温度における加熱時間は、５時間以下とすることが好ましく、４時間以下とすることがより好ましく、３時間以下とすることが更により好ましい。
【００７６】
焼成炉としては、特に限定されないが、電気炉、ガス炉等を用いることができる。
【００７７】
本発明に係るセラミックス製ハニカム構造体は、例えば、熱交換部材、触媒担体、及びフィルタ等として用いることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１    ハニカム成形体
２    隔壁
３    セル
４    外側壁
５    第一底面
６    第二底面
１００    乾燥用治具
１００ａ  第一治具
１００ｂ  第二治具
１０１    乾燥用ガスの入口
１０２    乾燥用ガスの出口
１０３    側壁
１０３ａ  側壁の第一内面
１０３ｂ  側壁の第二内面
１１０    第一矯正部材
１１２    Ｖ溝部
１２０    第二矯正部材
１３０    可動機構（第一バイパス阻止部材）
１４０    第二バイパス阻止部材
１３０ａ  固定部（固定壁）
１３０ｂ  可動部（可動壁）
１４０ｂ  固定壁
１３２    穴部
１３４    突起
１３６    フック部
【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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