(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の底の注入口を通じて触媒スラリーを定量供給する供給装置において、
前記の供給装置は、ホッパーと連結され、その内部に触媒スラリーが充填されている伸縮可能な供給管と、
前記供給管に連結されて、容器の底の注入口に触媒スラリーを供給するヘッドと、
前記供給管の一側に連通するように連結され、定量の触媒スラリーをヘッドを通じて供給するシリンダ、および
前記シリンダと離隔した供給管内部の上下に備えられて、シリンダの作動と連動して開閉するバルブ手段とを含む触媒定量供給装置。
【請求項２】
前記バルブ手段は、シリンダと離隔した供給管内部の上下にそれぞれ備えられてシリンダの作動によって供給管内で昇降する第１、第２バルブ体と、
前記第１、第２バルブ体の下部に形成されて第１、第２バルブ体によって開閉される第１、第２流入口、および
前記第１、第２バルブ体の上部に第１、第２バルブ体よりも大きな直径を有するように形成され、シリンダの作動により触媒スラリーが流動する第１、第２排出口とを含む請求項１に記載の触媒定量供給装置。
【請求項３】
前記容器の底の注入口の下部に中空の外管が形成され、前記外管の内部には、ヘッドが内蔵されている一方、ヘッドを支えて支持する支持板が形成され、前記ヘッドは、外管と支持板との間でシール手段によってシールされている請求項１に記載の触媒定量供給装置。
【請求項４】
前記ヘッドは、外管とシール手段でシールされている大径部と、
前記大径部の上部に内向きに傾斜して延長形成される傾斜部、および
前記傾斜部の上部に垂直に突出する一方、容器の底の注入口とシール手段でシールされている小径部とを含み、
前記容器の底の注入口は、前記ヘッドの傾斜部と面接触した状態で結合される傾斜面と、
前記傾斜面の上部に延長形成されてヘッドの小径部と面接触した状態で結合される垂直面とを含み、
前記ヘッドが外管内で昇降しながら、容器の底の注入口に結合されて容器を密封させる請求項３に記載の触媒定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒定量供給装置に関するものであり、より詳細には、触媒コンバータに用いられるモノリシック（monolithic）支持体のように複数のチャンネルを有する支持体にコーティングされる触媒スラリーを定量供給する触媒定量供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
触媒コンバータは、排気ガスの有害成分を触媒作用によって無害成分に転換させる構造体である。触媒コンバータの通常の形態は、様々な触媒成分が担持された担体スラリー（以下、「触媒スラリー」）が、複数の長手方向のチャネルにコーティングされたモノリシック支持体を有する。支持体は、セラミックまたはその他の材料で製造される。触媒スラリーをモノリシック支持体にコーティングする様々な方法が本分野で知られている。
【０００３】
図１は、従来のモノリシック支持体コーティング装置を例示したもので、従来のシステム２は、棚６上に位置する支持体のクランプ４に通常のモノリシック支持体（未図示）がロードされ、作業者が始動ボタン８を押すと、支持体をコーティングするために貯蔵タンク１６から供給された触媒スラリーを貯蔵したディープパン１４の内部に支持体が挿入される。触媒スラリーと接触するように位置した時、支持体に連結された真空コーン１２にライン１０を通じて低強度の真空が印加される。ディープパン１４に貯められた触媒スラリーの含有量は、コーティング作業を完了させるために必要なスラリー量を超えているため、支持体にスラリーが入るが、過剰スラリーは、再び支持体から抜け出る。
【０００４】
しかし、このように過剰供給されて出てきたスラリーは、再循環させて使用されることによって、様々な問題を引き起こすことになる。
【０００５】
したがって、支持体にコーティングされる触媒スラリーをコーティングされる量だけ正確に定量供給する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、排気ガスの後処理に適用される触媒スラリーを定量供給してモノリシック支持体の各チャンネルに定量コーティングされるようにする触媒定量供給装置を提供することにその目的がある。
【０００７】
一方、本発明で「定量」とは、精密に制御された所定量の触媒スラリーが複数のチャンネルに好ましくはほぼ完全にコーティングされる量を意味する。本願で「ほぼ」完全にコーティングされるというのは、計量された触媒スラリーの１％以内のスラリーのみが支持体のチャンネルにコーティングされずに抜け出ることを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的は、容器の底の注入口を通じて触媒スラリーを定量供給する供給装置において、前記供給装置は、ホッパーと連結され、その内部に触媒スラリーが充填されている伸縮可能な供給管と、前記供給管に連結して、容器の底の注入口に触媒スラリーを供給するヘッドと、前記供給管の一側に連通するように連結され、定量の触媒スラリーをヘッドを通じて供給するシリンダ、および前記シリンダと離隔した供給管の上下内部に設置されて、シリンダの作動と連動して開閉されるバルブ手段とを含む触媒定量供給装置によって達成される。
【０００９】
そして、前記バルブ手段は、シリンダと離隔した供給管の上下内部にそれぞれ設置されてシリンダの作動に応じて供給管内で昇降する第１バルブ体および第２バルブ体と、前記第１バルブ体および第２バルブ体の下部に形成されて第１バルブ体および第２バルブ体によって開閉される第１流入口および第２流入口と、前記第１バルブ体および第２バルブ体の上部に第１バルブ体および第２バルブ体よりも大きな直径を有するように形成され、シリンダの作動によって触媒スラリーが流動する第１排出口および第２排出口とを含む。
【００１０】
また、前記容器の底の注入口下部に中空の外管が形成され、前記外管の内部には、ヘッドが内蔵される一方、ヘッドを支えて支持する支持板が形成され、前記ヘッドは、外管と支持板との間でシール手段によってシールされる。
【００１１】
さらに、前記ヘッドは、外管とシール手段によってシールされている大径部と、前記大径部の上部に内向きに傾斜して延長形成される傾斜部、および前記傾斜部の上部に垂直に突出している一方、容器の底の注入口とシール手段でシールされる小径部とを含み、前記容器の底の注入口は、前記ヘッドの傾斜部と面接触した状態で結合される傾斜面と、前記傾斜面の上部に延長形成されてヘッドの小径部と面接触した状態で結合される垂直面とを含む、前記ヘッドが外管内で昇降しながら容器の底の注入口に結合されて容器を密封するように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による触媒定量供給装置によれば、モノリシック支持体に触媒スラリーを供給する可変性容器に触媒スラリーを定量的に供給することにより、コーティング時に従来のような過剰スラリー、または、余剰スラリーによって発生し得る問題点がすべて解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のモノリシック支持体コーティング装置の概略図である。
【図２】本発明による触媒定量供給装置の構成図である。
【図３】本発明による定量供給装置による供給方式を段階別に示した図である。
【図４】本発明による定量供給装置による供給方式を段階別に示した図である。
【図５】本発明による定量供給装置による供給方式を段階別に示した図である。
【図６】本発明による定量供給装置による供給方式を段階別に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図を参照して詳細に説明する。
【００１５】
添付の図２〜図６は、本発明に係る触媒定量供給装置の構成を示した図である。
【００１６】
本発明の触媒定量供給装置１００は、図に示したように、可変性容器２００の底面を形成する容器の底１６０の注入口１６１を通じて、可変性容器２００内に定量の触媒スラリー（Ｓ）を供給するためのものである。
【００１７】
ここで、前記可変性容器２００を簡単に説明すると、容積可変的で、容器の底面を形成する容器の底１６０は、変位することができる。つまり、容器の底１６０は、好ましくは、上下運動手段（未図示）と連結されて上下に移動することができ、上方に移動時には、容器の容積が減少して、下方に移動時には、容器の容積が元の容積に戻る。
【００１８】
このような容器の底１６０は、壁に沿って気密にスライドすることができ、容器の底１６０と壁の間の間隔は、通常のシール手段によってシールすることができる。ここで、気密にスライドするというのは、容器に供給されたスラリーが容器の底１６０と壁との間に形成され得る隙間を通じて漏出せず、容器の底１６０が容器の壁に沿って移動することができるということを意味する。
【００１９】
また、容器の底１６０は、特定の手段、例えば、水平センサーにより水平を維持することができ、容器は、様々な材質で製造することができ、壁および底の材質は、同じかまたは異なり得る。
【００２０】
そして、容器の底１６０の注入口１６１の下部には、外管１５０がシールされた状態で結合され、外管１５０に対する詳細な説明は後述することにする。
【００２１】
前記定量供給装置１００は、図２に示すように、一端部がホッパー１１０と連通するように連結され、その内部には、触媒スラリー（Ｓ）が充填されている供給管１２０と、前記供給管１２０の他端部に連通するように連結され、容器の底１６０の注入口１６１に触媒スラリー（Ｓ）を供給するヘッド１３０と、前記供給管１２０の一側に連通するように連結され、定量の触媒スラリー（Ｓ）をヘッド１３０を通じて供給するシリンダ１４０と、前記シリンダ１４０と離隔した供給管１２０内部の上下に設置され、シリンダ１４０の作動と連動して供給管１２０の上部と下部を選択的に開閉させるバルブ手段を含む。
【００２２】
前記ホッパー１１０には、触媒スラリー（Ｓ）が充填されて貯蔵されており、前記ホッパー１１０と連通するように連結された供給管１２０内には、ホッパー１１０から供給された触媒スラリー（Ｓ）が一定の高さに貯蔵されている。ここで、前記供給管１２０に貯蔵されている触媒スラリー（Ｓ）は、シリンダ１４０をはじめ、バルブ手段まで沈む高さに貯蔵されることが好ましい。
【００２３】
前記供給管１２０は、自由に伸縮することができる蛇腹管で形成することが好ましく、前記のようなしわは供給管１２０の全体または一部にのみ限定されるように形成することができる。
【００２４】
そして、前記バルブ手段は、シリンダ１４０と離隔した供給管１２０内部の上下にそれぞれ設置され、シリンダ１４０の動作に応じて、供給管１２０内で昇降する第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６と、前記第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６の下部に形成されて第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６によって開閉される第１流入口１２１および第２流入口１２４と、前記第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６の上部に第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６よりも大きな直径を有するように形成され、シリンダ１４０の作動によって触媒スラリー（Ｓ）が流動する第１排出口１２２および第２排出口１２５を含む。
【００２５】
前記第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６は、シリンダ１４０の吸入または排出圧力によって浮上することができる比重を有する球体で形成されている。
【００２６】
そして、前記第１流入口１２１および第２流入口１２４は、供給管１２０の管路を遮るように形成され、その直径は、第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６によって開閉されるように、第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６よりも小さい直径で形成される。
【００２７】
また、前記第１排出口１２２および第２排出口１２５もやはり第１流入口１２１および第２流入口１２４と同様に供給管１２０の管路を遮るように形成されるが、その直径は、第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６よりも大きな直径で形成され、第１バルブ体１２３および第２バルブ体１２６とは無関係に、常に流路が開放されている。
【００２８】
前記シリンダ１４０は、その先端部が供給管１２０と連通して設置されている通常のシリンダであり、その内部には、シリンダ１４０の内側面とシールを維持したまま移動するピストン１４１が具備される。
【００２９】
したがって、図２を基準にして、ピストン１４１が後方に移動すると、シリンダ１４０には、吸入圧力が作用して供給管１２０内の触媒スラリー（Ｓ）を吸入するようになり、ピストン１４１が前方に移動すると、シリンダ１４０には、排出圧力が作用して、シリンダ１４０内に流入していた触媒スラリー（Ｓ）を供給管１２０に排出させることになる。
【００３０】
前記ヘッド１３０は、外管１５０の内部に設置されて容器の底１６０の注入口１６１と対応した形状に形成される。つまり、前記ヘッド１３０は、外管１５０の内側面とシール手段１３５によってシールされる大径部１３１と、前記大径部１３１の上部に内向きに傾斜して延長形成された傾斜部１３２と、前記傾斜部１３２の上部に垂直に突出している一方、容器の底１６０の注入口１６１とシール手段１３５でシールされる小径部１３３を含む。
【００３１】
一方、前記のように形成されたヘッド１３０から供給された触媒スラリー（Ｓ）は、容器の底１６０の注入口１６１を通じて可変性容器２００の内部に供給され、その後、昇降手段（未図示）によってヘッド１３０が上方向に移動しながら、ヘッド１３０と外管１５０との間に存在する触媒スラリー（Ｓ）をすべて容器の底１６０の注入口１６１を通じて可変性容器２００内に供給するようになる。
【００３２】
ここで、前記容器の底１６０の注入口１６１は、その下端部にヘッド１３０の傾斜部１３２に対応した傾斜面１６１ｂが形成される一方、前記傾斜面１６１ｂの上部には、ヘッド１３０の小径部１３３に対応した垂直面１６１ａが形成され、前記ヘッド１３０が容器の底１６０の注入口１６１に結合した時、ヘッド１３０の小径部１３３と傾斜部１３２が注入口１６１の垂直面１６１ａと傾斜面１６１ｂに面密着した状態で嵌合されることによってヘッド１３０と外管１５０との間にあった触媒スラリー（Ｓ）をすべて可変性容器２００内に供給できるようになる。
【００３３】
一方、前記シール手段１３５は、小径部１３３の下端部と大径部１３１の上端部の水準に備えられ得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３４】
そして、前記ヘッド１３０の外側には、中空の外管１５０が具備される。前記外管１５０は、容器の底１６０の注入口１６１の下端部にシールされた状態で結合され、前記外管１５０の内部の一側には、リング状の支持板１５１が形成され、ヘッド１３０の下面を支えるようになる。もちろん、前記支持板１５１の中央部には、ヘッド１３０と連結している供給管１２０が貫通して、前記供給管１２０とヘッド１３０の境界面（すなわちヘッド１３０の下面）には、別途のシール手段１３５がさらに備えられていて、ヘッド１３０と支持板１５１との間をシールする。
【００３５】
前記のように形成された外管１５０は、容器の底１６０を上下に移動させる運動手段（未図示）と連結され、前記運動手段の作動時には、ヘッド１３０を上下に移動させる昇降手段（未図示）が一緒に作動することが好ましい。そして、本発明でのシール手段１３５は、Ｏリングで構成されることが好ましい。
【００３６】
以上のような本発明の触媒定量供給装置の作動を説明する。
【００３７】
まず、図３に示したように、定量供給装置１００のシリンダ１４０に備えられたピストン１４１を後方に引くと、シリンダ１４０に作用する吸入圧力によって供給管１２０内に貯蔵されている触媒スラリー（Ｓ）の一部がシリンダ１４０に吸入されながら下部の第１バルブ体１２３は上部に移動して下部の第１流入口１２１を開放させ、上部の第２バルブ体１２６は下部に移動して下部の第２流入口１２４を閉鎖させる。
【００３８】
したがって、前記のように第１バルブ体１２３、第２バルブ体１２６の開閉動作によって、シリンダ１４０側に吸引された触媒スラリー（Ｓ）の量だけ、ホッパー１１０内に貯蔵された触媒スラリー（Ｓ）が供給管１２０に吸入されて補充される。
【００３９】
ここで、シリンダ１４０側に吸引された触媒スラリー（Ｓ）の量は、１回のコーティングに必要な含量であり、それは予備実験によるピストン１４１の移動距離を通じて決定することができる。
【００４０】
以後、ピストン１４１の移動を停止させると、第１バルブ体１２３は、下部に離れて第１流入口１２１を再び閉鎖して触媒スラリー（Ｓ）の流出を防ぐ。
【００４１】
そして、図４に示したように、ピストン１４１を前進移動させると、シリンダ１４０に作用する排出圧力によってシリンダ１４０側に流入していた触媒スラリー（Ｓ）が、再び供給管１２０側に排出されながら下部の第１バルブ体１２３は、第１流入口１２１を閉鎖させ、上部の第２弁体１２６は、上部に移動して下部の第２流入口１２４を開放させる。
【００４２】
したがって、供給管１２０内の触媒スラリー（Ｓ）が上部の第２流入口１２４と第２排出口１２５を通じてヘッド１３０に供給され、このように供給された触媒スラリー（Ｓ）は、再びヘッド１３０の供給口１３４を通じてヘッド１３０から排出され、容器の底１６０の注入口１６１を通じて可変性容器２００の内部に供給される。
【００４３】
ここで、ヘッド１３０から排出される触媒スラリー（Ｓ）の量は、シリンダ１４０に吸入されていた触媒スラリー（Ｓ）の量と同じであり、この時の触媒スラリー（Ｓ）の量が１回のコーティングに必要な量になる。
【００４４】
しかし、図４に示したように、単純にヘッド１３０から排出された触媒スラリー（Ｓ）は、可変性容器２００にすべて供給された状態ではなく、一部の触媒スラリー（Ｓ）がヘッド１３０と外管１５０との間に存在するので、可変性容器２００内には、まだ触媒スラリー（Ｓ）が定量供給された状態ではない。
【００４５】
以後、ピストン１４１の前進移動が終わると、図５に示したように、第２バルブ体１２６は、第２流入口１２４を開放させた状態を維持し、昇降手段（未図示）によってヘッド１３０が外管１５０の内部で上方に移動するようになり、このように移動するヘッド１３０は、外管１５０とシールを維持したまま移動し、このようなヘッド１３０の移動は、ヘッド１３０が容器の底１６０の注入口１６１に挿入されるまで行なわれる。
【００４６】
ここで、ヘッド１３０と注入口１６１は、互いに対応した形状に形成されており、正確に面密着した状態で嵌合されるのみならず、ヘッド１３０に備えられた多数のシール手段１３５によってシールが持続的に維持されたまま移動して結合されるので、ヘッド１３０と外管１５０との間の触媒スラリー（Ｓ）は、すべての容器の底１６０の注入口１６１を通じて可変性容器２００内に供給され、この時初めて可変性容器２００内には、定量の触媒スラリー（Ｓ）が供給された状態になる。
【００４７】
以後、図６に示したように、運動手段（未図示）によって容器の底１６０が上方向に移動して可変性容器２００の内部の触媒スラリー（Ｓ）を触媒支持体（未図示）に注入することになる、このときヘッド１３０もやはり昇降手段（未図示）によって容器の底１６０と一緒に上方向に移動し、容器の底１６０の注入口１６１を持続的に密封することにより、触媒スラリー（Ｓ）の漏れを防止した状態で触媒スラリー（Ｓ）の定量注入が行なわれるようにする。
【図１】
0006311009.tif 000002
【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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