JPH0584409A - セラミツクフイルター - Google Patents
セラミツクフイルターInfo
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- JPH0584409A JPH0584409A JP3213318A JP21331891A JPH0584409A JP H0584409 A JPH0584409 A JP H0584409A JP 3213318 A JP3213318 A JP 3213318A JP 21331891 A JP21331891 A JP 21331891A JP H0584409 A JPH0584409 A JP H0584409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin tube
- ceramic
- ceramic thin
- porous body
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】多孔質の隔壁からなるセラミック細管の少なく
とも熱衝撃により破壊されやすい部位が、20〜1000℃の
線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上の物質から
なる多孔体にくるまれていることを特徴とするフィルタ
ー。 【効果】本発明のセラミックフィルターは、セラミック
細管を20〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨
張率以上の物質からなる多孔体によって被うことによ
り、セラミック細管には常時圧縮応力が加わり、セラミ
ックの弱点である衝撃および熱衝撃による破損や亀裂の
発生を防ぎ、安心して取扱いができる。
とも熱衝撃により破壊されやすい部位が、20〜1000℃の
線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上の物質から
なる多孔体にくるまれていることを特徴とするフィルタ
ー。 【効果】本発明のセラミックフィルターは、セラミック
細管を20〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨
張率以上の物質からなる多孔体によって被うことによ
り、セラミック細管には常時圧縮応力が加わり、セラミ
ックの弱点である衝撃および熱衝撃による破損や亀裂の
発生を防ぎ、安心して取扱いができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は食品・薬品等の精密濾
過、内燃機関等の排気ガスの浄化等に使用される熱衝撃
に強いフィルターに関するものである。
過、内燃機関等の排気ガスの浄化等に使用される熱衝撃
に強いフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビール、日本酒、ワイン等の飲料品や食
品、医薬品の製造において、酵母菌、微細なタンパク
質、コロイド状物質等の不要物質を除去する濾過工程が
ある。食品や医薬品等の化学分野の濾過に使われる濾材
は化学的に安定で耐熱性に優れた特性が要求される。セ
ラミックフィルターは、その材質の持つ化学的に安定で
耐熱性に優れるという特性から食品、薬品等の精密濾過
に利用されている。また、セラミックフィルターは耐熱
性に優れるという特性からディーゼルエンジンの排気ガ
スに含まれる粒子を除去するためのフィルターにも使わ
れている。
品、医薬品の製造において、酵母菌、微細なタンパク
質、コロイド状物質等の不要物質を除去する濾過工程が
ある。食品や医薬品等の化学分野の濾過に使われる濾材
は化学的に安定で耐熱性に優れた特性が要求される。セ
ラミックフィルターは、その材質の持つ化学的に安定で
耐熱性に優れるという特性から食品、薬品等の精密濾過
に利用されている。また、セラミックフィルターは耐熱
性に優れるという特性からディーゼルエンジンの排気ガ
スに含まれる粒子を除去するためのフィルターにも使わ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のセラミックフィ
ルターは、熱衝撃が加わると内部に亀裂が発生すること
がある。この問題を軽減するために、低熱膨張率のコー
デェライト等が適用される。例えば、ディーゼルエンジ
ンの排気ガスに含まれる粒子を除去するためのセラミッ
クフィルターにおいては、粒子の蓄積と粒子の燃焼除去
が交互に繰り返されるが、燃焼にともなう局所的な発熱
または、それに続く冷却の過程でセラミックフィルター
内部に亀裂が発生することがある。亀裂はセラミックフ
ィルターが大型化するほど発生し易くなる。このような
問題は、食品の精密濾過用フィルターの目詰まり物を燃
焼除去する場合にも発生する。
ルターは、熱衝撃が加わると内部に亀裂が発生すること
がある。この問題を軽減するために、低熱膨張率のコー
デェライト等が適用される。例えば、ディーゼルエンジ
ンの排気ガスに含まれる粒子を除去するためのセラミッ
クフィルターにおいては、粒子の蓄積と粒子の燃焼除去
が交互に繰り返されるが、燃焼にともなう局所的な発熱
または、それに続く冷却の過程でセラミックフィルター
内部に亀裂が発生することがある。亀裂はセラミックフ
ィルターが大型化するほど発生し易くなる。このような
問題は、食品の精密濾過用フィルターの目詰まり物を燃
焼除去する場合にも発生する。
【０００４】一方、耐熱衝撃性を向上させる方法とし
て、粒状樹脂等の気孔形成材をセラミック原料に混合し
て圧縮成形し、後に気孔形成材を焼却除去して高気孔率
の多孔体を得る例が特開平１−239071号公報に示されて
いる。しかし、この方法でもセラミックフィルターの耐
熱衝撃性を改善する基本的な解決手段とはならず、さら
に耐熱衝撃性を高める手段の開発が望まれていた。
て、粒状樹脂等の気孔形成材をセラミック原料に混合し
て圧縮成形し、後に気孔形成材を焼却除去して高気孔率
の多孔体を得る例が特開平１−239071号公報に示されて
いる。しかし、この方法でもセラミックフィルターの耐
熱衝撃性を改善する基本的な解決手段とはならず、さら
に耐熱衝撃性を高める手段の開発が望まれていた。
【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、熱衝撃に強いセラミックフィルターを
得ることを目的とする。
なされたもので、熱衝撃に強いセラミックフィルターを
得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題点は、多孔質
の隔壁からなるセラミック細管の少なくとも熱衝撃によ
り破壊されやすい部位が、20〜1000℃の線膨張率が該セ
ラミック細管の線膨張率以上の物質からなる多孔体にく
るまれるように構成することによって解決される。
の隔壁からなるセラミック細管の少なくとも熱衝撃によ
り破壊されやすい部位が、20〜1000℃の線膨張率が該セ
ラミック細管の線膨張率以上の物質からなる多孔体にく
るまれるように構成することによって解決される。
【０００７】本発明のセラミックフィルターは、セラミ
ック細管と該細管をくるむ多孔体よりなり、そして通常
はこれを収容する外筒を有している。セラミック細管の
外径は0.8mm以上10mm以下が適当である。0.8mm未満では
濾液の流体抵抗が大きくなり、10mmを越えると単位体積
あたりの濾過面積が小さくなるからである。好ましい外
径は１mm以上５mm以下である。セラミック細管の隔壁の
厚さは50μｍ以上500μｍ以下が適当である。50μｍ未
満では細管の機械的強度に問題が生じ、500μｍを越え
ると濾過にともなう圧力損失が大きくなり、経済的な問
題が生じるからである。細管の長さには特に制約はな
く、用途に応じて決定される。また、セラミック細管は
濾材として使用されるところから隔壁の気孔のほとんど
すべてが連通孔であることが望ましく、その気孔率は20
％以上80％以下とする。20％未満だと濾過効率が悪く、
80％を越えると細管の機械的強度に問題が生じるからで
ある。孔径は通常平均で0.1μｍ以上10μｍ以下が適当
である。該細管を構成するセラミック材料には、特に制
約はない。例えばアルミナ、ジルコニア、ムライト、コ
ージェライト等の酸化物。窒化ケイ素、窒化チタン、窒
化アルミニウム等の窒化物。炭化珪素、炭化チタン等の
炭化物。サイアロンのような酸窒化物。炭窒化チタンの
ような炭窒化物が適用できる。原料は合成粉であっても
良く、破砕粉であっても良い。またウィスカー、短繊
維、長繊維であっても良い。
ック細管と該細管をくるむ多孔体よりなり、そして通常
はこれを収容する外筒を有している。セラミック細管の
外径は0.8mm以上10mm以下が適当である。0.8mm未満では
濾液の流体抵抗が大きくなり、10mmを越えると単位体積
あたりの濾過面積が小さくなるからである。好ましい外
径は１mm以上５mm以下である。セラミック細管の隔壁の
厚さは50μｍ以上500μｍ以下が適当である。50μｍ未
満では細管の機械的強度に問題が生じ、500μｍを越え
ると濾過にともなう圧力損失が大きくなり、経済的な問
題が生じるからである。細管の長さには特に制約はな
く、用途に応じて決定される。また、セラミック細管は
濾材として使用されるところから隔壁の気孔のほとんど
すべてが連通孔であることが望ましく、その気孔率は20
％以上80％以下とする。20％未満だと濾過効率が悪く、
80％を越えると細管の機械的強度に問題が生じるからで
ある。孔径は通常平均で0.1μｍ以上10μｍ以下が適当
である。該細管を構成するセラミック材料には、特に制
約はない。例えばアルミナ、ジルコニア、ムライト、コ
ージェライト等の酸化物。窒化ケイ素、窒化チタン、窒
化アルミニウム等の窒化物。炭化珪素、炭化チタン等の
炭化物。サイアロンのような酸窒化物。炭窒化チタンの
ような炭窒化物が適用できる。原料は合成粉であっても
良く、破砕粉であっても良い。またウィスカー、短繊
維、長繊維であっても良い。
【０００８】多孔体はセラミック細管のうち少なくとも
熱衝撃により破壊されやすい部位をくるめばよいが、通
常はセラミック細管を該細管の両端の開口部を除いて20
〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上
の物質からなる多孔体で全周を被うことが好ましい。こ
のような構成からなることにより、セラミック細管には
常に圧縮応力がかかり、熱衝撃に強いフィルターとな
る。多孔体を形成する物質は、濾過する流体の種類等フ
ィルターの使用環境に応じて必要な耐熱、耐食性を備え
た材料が適宜選ばれる。このような物質は各種のものか
ら巾広く選択できるが、通常は金属又はセラミックが好
ましい。例えば、アルミニウム、チタン等の純金属、ス
テンレス、アルミニウム合金等の合金、Ａl−ＳiＣ等の
粒子、短繊維、長繊維を含んだ複合材料、ＮiＴi等の金
属間化合物等であっても良い。多孔体の孔径はセラミッ
ク細管の隔壁の孔径より大きい必要があり、通常は平均
孔径でセラミックス細管の隔壁の10〜1000倍程度、好ま
しくは50〜200倍程度が適当である。多孔体はセラミッ
ク細管をくるんで支持するものであり、多孔体とセラミ
ック細管の間は単なる密接状態にあるか、接着されてい
るとしても接着強度が弱い必要がある。接着強度が強く
なると、特に加熱の過程でセラミック細管をかえって破
損することになるからである。多孔体はセラミック細管
をくるんで支持する状態にあればよく、例えば２重管を
形成していてもよく、またセラミック細管の外側、すな
わち細管と細管の間の空間を多孔体で埋めた状態として
もよい。
熱衝撃により破壊されやすい部位をくるめばよいが、通
常はセラミック細管を該細管の両端の開口部を除いて20
〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上
の物質からなる多孔体で全周を被うことが好ましい。こ
のような構成からなることにより、セラミック細管には
常に圧縮応力がかかり、熱衝撃に強いフィルターとな
る。多孔体を形成する物質は、濾過する流体の種類等フ
ィルターの使用環境に応じて必要な耐熱、耐食性を備え
た材料が適宜選ばれる。このような物質は各種のものか
ら巾広く選択できるが、通常は金属又はセラミックが好
ましい。例えば、アルミニウム、チタン等の純金属、ス
テンレス、アルミニウム合金等の合金、Ａl−ＳiＣ等の
粒子、短繊維、長繊維を含んだ複合材料、ＮiＴi等の金
属間化合物等であっても良い。多孔体の孔径はセラミッ
ク細管の隔壁の孔径より大きい必要があり、通常は平均
孔径でセラミックス細管の隔壁の10〜1000倍程度、好ま
しくは50〜200倍程度が適当である。多孔体はセラミッ
ク細管をくるんで支持するものであり、多孔体とセラミ
ック細管の間は単なる密接状態にあるか、接着されてい
るとしても接着強度が弱い必要がある。接着強度が強く
なると、特に加熱の過程でセラミック細管をかえって破
損することになるからである。多孔体はセラミック細管
をくるんで支持する状態にあればよく、例えば２重管を
形成していてもよく、またセラミック細管の外側、すな
わち細管と細管の間の空間を多孔体で埋めた状態として
もよい。
【０００９】多孔体に被われる細管の本数は特に制約は
なく、１本でも複数本でも良い。必要な濾過流量、濾過
面積に合わせて適宜細管の本数が決定される。複数本の
細管を被う場合、細管の配列は特に制限されるものでは
なく、例えば隣接する細管の中心を結んだ線からなる四
角形が正方四辺形となる正方配列であっても良いし、そ
の四角形の内角が60度と120度の等辺の平行四辺形とな
る斜方配列であっても良い。単位体積当たりの濾過面積
を大きくするという観点から斜方配列が望ましい。セラ
ミック細管と隣接するセラミック細管の間の距離（ピッ
チ）を100μｍ〜20mmにするのが望ましい。100μｍ未満
では、セラミック細管の外側を多孔体で埋める場合には
多孔体が均一に付きにくくなる。一方、20mmを越えると
単位体積あたりの濾過面積が小さくなり、濾過効率が悪
化する。細管のピッチを100μｍ〜20mmにすることによ
り、本発明のセラミックフィルターの単位体積当たりの
濾過面積が２〜2600m2/m3のものが製造できる。
なく、１本でも複数本でも良い。必要な濾過流量、濾過
面積に合わせて適宜細管の本数が決定される。複数本の
細管を被う場合、細管の配列は特に制限されるものでは
なく、例えば隣接する細管の中心を結んだ線からなる四
角形が正方四辺形となる正方配列であっても良いし、そ
の四角形の内角が60度と120度の等辺の平行四辺形とな
る斜方配列であっても良い。単位体積当たりの濾過面積
を大きくするという観点から斜方配列が望ましい。セラ
ミック細管と隣接するセラミック細管の間の距離（ピッ
チ）を100μｍ〜20mmにするのが望ましい。100μｍ未満
では、セラミック細管の外側を多孔体で埋める場合には
多孔体が均一に付きにくくなる。一方、20mmを越えると
単位体積あたりの濾過面積が小さくなり、濾過効率が悪
化する。細管のピッチを100μｍ〜20mmにすることによ
り、本発明のセラミックフィルターの単位体積当たりの
濾過面積が２〜2600m2/m3のものが製造できる。
【００１０】外筒は、多孔体でくるまれたセラミック細
管を収容して濾過する流体を外部に逃さないようにする
ものである。その内容積は細管集合体を収容し得る最小
限であれば良く、従って細管をくるんだ多孔体の外形に
応じた形状にすることが望ましい。外筒の材質は流体を
外部にもらさず、かつ必要な物理的強度及び流体の種類
に応じて要求される耐熱性、耐食性等を備えていれば良
く、金属、セラミックス、プラスチック等から適宜選択
される。
管を収容して濾過する流体を外部に逃さないようにする
ものである。その内容積は細管集合体を収容し得る最小
限であれば良く、従って細管をくるんだ多孔体の外形に
応じた形状にすることが望ましい。外筒の材質は流体を
外部にもらさず、かつ必要な物理的強度及び流体の種類
に応じて要求される耐熱性、耐食性等を備えていれば良
く、金属、セラミックス、プラスチック等から適宜選択
される。
【００１１】該セラミック細管を多孔体でくるむ方法と
しては、外型の中に立設したセラミック細管の周囲に多
孔体の原料粉末を充填してつくる方法、セラミック細管
と多孔体の原料粉末の間に静電気力を発生させてつくる
方法、細管の外周に有機接着剤を塗布して多孔体の原料
粉末を付着させる方法等がある。例えば、充填する方法
として、予め外型の中に立設した細管の周囲に単純に多
孔体の原料粉末を充填しても良いし、充填の均一性を得
るために成形型の下蓋を充填しながら下降させ、充填位
置が常に同じ高さになるように充填しても良い。また、
より充填を均一にするために振動を与えても良い。こう
して得た充填体を焼結して粉末粒子同士を結合させるこ
とにより、セラミック細管の周囲を多孔体が包んだフィ
ルターが得られる。また、静電気力を利用する場合は、
あらかじめ有機接着剤を塗布したセラミック細管と多孔
体の原料粉末の間に15kV以上の電圧差を与え、静電気力
を発生させ、セラミック細管に向かって該粉末を飛ば
す。細管に飛んできた粉末が細管表面の接着剤に付着
し、細管の全周を被う。全周に該粉末が付着した細管を
必要な本数束ねて焼結する事でセラミック細管の周囲を
多孔体がくるんだフィルターが得られる。またはセラミ
ック細管表面に有機接着剤を塗布し、その上に多孔体の
原料粉末をサンディングして、上述と同様に必要本数束
ねて焼結しても良い。いずれの方法をとってもセラミッ
ク細管を多孔体が被ったフィルターが得られる。
しては、外型の中に立設したセラミック細管の周囲に多
孔体の原料粉末を充填してつくる方法、セラミック細管
と多孔体の原料粉末の間に静電気力を発生させてつくる
方法、細管の外周に有機接着剤を塗布して多孔体の原料
粉末を付着させる方法等がある。例えば、充填する方法
として、予め外型の中に立設した細管の周囲に単純に多
孔体の原料粉末を充填しても良いし、充填の均一性を得
るために成形型の下蓋を充填しながら下降させ、充填位
置が常に同じ高さになるように充填しても良い。また、
より充填を均一にするために振動を与えても良い。こう
して得た充填体を焼結して粉末粒子同士を結合させるこ
とにより、セラミック細管の周囲を多孔体が包んだフィ
ルターが得られる。また、静電気力を利用する場合は、
あらかじめ有機接着剤を塗布したセラミック細管と多孔
体の原料粉末の間に15kV以上の電圧差を与え、静電気力
を発生させ、セラミック細管に向かって該粉末を飛ば
す。細管に飛んできた粉末が細管表面の接着剤に付着
し、細管の全周を被う。全周に該粉末が付着した細管を
必要な本数束ねて焼結する事でセラミック細管の周囲を
多孔体がくるんだフィルターが得られる。またはセラミ
ック細管表面に有機接着剤を塗布し、その上に多孔体の
原料粉末をサンディングして、上述と同様に必要本数束
ねて焼結しても良い。いずれの方法をとってもセラミッ
ク細管を多孔体が被ったフィルターが得られる。
【００１２】本発明のセラミックフィルターにおいて
は、セラミック細管をくるむ多孔体の端面のうち、セラ
ミック細管の開口部を除く両端面及び外筒と多孔体の両
端面の間隙をすべて封止し、セラミック細管の開口部及
び多孔体の側面と外筒の間の間隙は解放しておく。この
ような構造をとる事により、濾過される流体は必ずセラ
ミック細管を通過し、セラミック細管の壁面を通過した
濾過後の流体は多孔体を通り、多孔体側面からでること
になる。多孔体端面の封止及び多孔体端面と外筒間の封
止の材料はゴム、プラスチック、金属、セラミックスの
いずれでも良いが耐食性、耐熱性の観点から金属若しく
はセラミックスが望ましく、封止材料は緻密質でなけれ
ばならない。また、封止の厚さは封止材料が剥離せず、
被濾過流体と濾過流体を隔離できる程度でよく、例えば
１mm〜20mm程度が望ましい。
は、セラミック細管をくるむ多孔体の端面のうち、セラ
ミック細管の開口部を除く両端面及び外筒と多孔体の両
端面の間隙をすべて封止し、セラミック細管の開口部及
び多孔体の側面と外筒の間の間隙は解放しておく。この
ような構造をとる事により、濾過される流体は必ずセラ
ミック細管を通過し、セラミック細管の壁面を通過した
濾過後の流体は多孔体を通り、多孔体側面からでること
になる。多孔体端面の封止及び多孔体端面と外筒間の封
止の材料はゴム、プラスチック、金属、セラミックスの
いずれでも良いが耐食性、耐熱性の観点から金属若しく
はセラミックスが望ましく、封止材料は緻密質でなけれ
ばならない。また、封止の厚さは封止材料が剥離せず、
被濾過流体と濾過流体を隔離できる程度でよく、例えば
１mm〜20mm程度が望ましい。
【００１３】本発明のセラミックフィルターを使用する
際には、通常は外筒の両端に流体の供給、排出管を接続
した蓋体が装着されることはいうまでもない。
際には、通常は外筒の両端に流体の供給、排出管を接続
した蓋体が装着されることはいうまでもない。
【００１４】
【作用】本発明におけるセラミックフィルターは、セラ
ミック細管の周囲を20〜1000℃の線膨張率が該セラミッ
ク細管の線膨張率以上の物質からなる多孔体によって被
うことにより、セラミック細管には常時（？）圧縮応力
が加わり、ハンドリング等による外部からの衝撃および
熱衝撃による亀裂の発生が低減される。
ミック細管の周囲を20〜1000℃の線膨張率が該セラミッ
ク細管の線膨張率以上の物質からなる多孔体によって被
うことにより、セラミック細管には常時（？）圧縮応力
が加わり、ハンドリング等による外部からの衝撃および
熱衝撃による亀裂の発生が低減される。
【００１５】
実施例１ まず、平均気孔径１μｍ、気孔率35％、外径２mm、内径
1.5mm、長さ220mm、組成99.7％ Ａl2Ｏ3のセラミック細
管316本と外径95mm、内径85mm、長さ220mmのアルミナ管
及び直径80mm、厚さ５mmのステンレス製の円板２枚と直
径100mmのアルミナ板１枚を用意した。２枚のステンレ
ス円板には直径2.1mmの穴をピッチ４mmで斜方配列とな
るように316個あけ、そのうちの１枚にセラミック細管
を立設した。次に、アルミナ管の下端をアルミナ板と接
着剤で固定し、接着したアルミナ管の中へ、先にステン
レス円板上に立設した細管をステンレス円板を下にして
入れ、細管とアルミナ管の間隙に平均粒径200μｍのＣr
3Ｃ2粉末を振動をかけながら充填した。充填後、もう一
枚のステンレス板を上からセラミック細管に通し、細管
同志の間隔が変化しないようにした。この充填体をアル
ゴン雰囲気下で1390℃で６時間焼結した。アルミナの型
から焼結体を取り出し、両端面のステンレス円板部分を
切断して取り除き、直径85mm、長さ200mmのアルミナ細
管を炭化クロム多孔体で被ったセラミックフィルターを
得た。このセラミックフィルターを大気炉にいれ、400
℃で１時間保持後取り出して、18℃の水中に浸漬し急冷
したがフィルターに異常はみられなかった。
1.5mm、長さ220mm、組成99.7％ Ａl2Ｏ3のセラミック細
管316本と外径95mm、内径85mm、長さ220mmのアルミナ管
及び直径80mm、厚さ５mmのステンレス製の円板２枚と直
径100mmのアルミナ板１枚を用意した。２枚のステンレ
ス円板には直径2.1mmの穴をピッチ４mmで斜方配列とな
るように316個あけ、そのうちの１枚にセラミック細管
を立設した。次に、アルミナ管の下端をアルミナ板と接
着剤で固定し、接着したアルミナ管の中へ、先にステン
レス円板上に立設した細管をステンレス円板を下にして
入れ、細管とアルミナ管の間隙に平均粒径200μｍのＣr
3Ｃ2粉末を振動をかけながら充填した。充填後、もう一
枚のステンレス板を上からセラミック細管に通し、細管
同志の間隔が変化しないようにした。この充填体をアル
ゴン雰囲気下で1390℃で６時間焼結した。アルミナの型
から焼結体を取り出し、両端面のステンレス円板部分を
切断して取り除き、直径85mm、長さ200mmのアルミナ細
管を炭化クロム多孔体で被ったセラミックフィルターを
得た。このセラミックフィルターを大気炉にいれ、400
℃で１時間保持後取り出して、18℃の水中に浸漬し急冷
したがフィルターに異常はみられなかった。
【００１６】比較例１ 上記、実施例１と同様にステンレス円板にアルミナ細管
を立設し、アルミナ管の中にいれた。炭化クロム粉末を
ステンレス円板から高さ15mmまで充填し、以下実施例１
と同様に焼結した。得られた焼結体を切断しステンレス
円板を取り除いて、アルミナ細管の一方端10mmのみ炭化
クロム多孔体で被われたセラミックフィルターを得た。
このフィルター上記実施例１と同様に大気炉にいれ、40
0℃で１時間保持後取り出して、18℃の水中に浸漬し急
冷したところ、アルミナ細管が破損した。
を立設し、アルミナ管の中にいれた。炭化クロム粉末を
ステンレス円板から高さ15mmまで充填し、以下実施例１
と同様に焼結した。得られた焼結体を切断しステンレス
円板を取り除いて、アルミナ細管の一方端10mmのみ炭化
クロム多孔体で被われたセラミックフィルターを得た。
このフィルター上記実施例１と同様に大気炉にいれ、40
0℃で１時間保持後取り出して、18℃の水中に浸漬し急
冷したところ、アルミナ細管が破損した。
【００１７】実施例２ 上記、実施例１と同様にステンレス円板にアルミナ細管
を立設し、ステンレス円板を下にしてアルミナ管の中に
いれた。セラミック細管とアルミナ管の間隙に粒径50〜
300μｍのスポンジチタンの破砕粉末を振動をかけなが
ら充填した。充填後もう一枚のステンレス板を上からセ
ラミック細管に通し、細管同志の間隔が変化しないよう
にした。この充填体を10-4Torrの真空雰囲気下で1050℃
で２時間焼結した。アルミナの型から焼結体を取り出
し、両端面のステンレス円板部分を切断して取り除き、
直径85mm、長さ200mmのアルミナ細管をチタン多孔体で
被ったセラミックフィルターを得た。このセラミックフ
ィルターの一方の端面を固定し他方を自由端とし、固定
した方をアルミナ細管の軸方向と直角方向に５Ｇの振動
強度を30秒間与えた。振動後のフィルターに異常はみら
れなかった。
を立設し、ステンレス円板を下にしてアルミナ管の中に
いれた。セラミック細管とアルミナ管の間隙に粒径50〜
300μｍのスポンジチタンの破砕粉末を振動をかけなが
ら充填した。充填後もう一枚のステンレス板を上からセ
ラミック細管に通し、細管同志の間隔が変化しないよう
にした。この充填体を10-4Torrの真空雰囲気下で1050℃
で２時間焼結した。アルミナの型から焼結体を取り出
し、両端面のステンレス円板部分を切断して取り除き、
直径85mm、長さ200mmのアルミナ細管をチタン多孔体で
被ったセラミックフィルターを得た。このセラミックフ
ィルターの一方の端面を固定し他方を自由端とし、固定
した方をアルミナ細管の軸方向と直角方向に５Ｇの振動
強度を30秒間与えた。振動後のフィルターに異常はみら
れなかった。
【００１８】また、このフィルターを１ｍの高さからコ
ンクリートの床に落下させたが、フィルターに異常はみ
られなかった。
ンクリートの床に落下させたが、フィルターに異常はみ
られなかった。
【００１９】比較例２ 上記、実施例２と同様にステンレス円板にアルミナ細管
を立設し、アルミナ管の中にいれた。スポンジチタンの
破砕粉末をステンレス円板から高さ15mmまで充填し、以
下実施例２と同様に焼結した。得られた焼結体を切断し
ステンレス円板を取り除いて、アルミナ細管の一方端10
mmのみチタン多孔体で被われたセラミックフィルターを
得た。このフィルターの多孔体側を上記実施例２と同様
に固定し、振動強度５Ｇを30秒間与えた。振動開始後、
まもなく数本のフィルターが破損した。また、多孔体で
被っていない200mmのアルミナ細管１本を１ｍの高さか
らコンクリートの床に落下させた。落下したフィルター
は端面から破損していた。
を立設し、アルミナ管の中にいれた。スポンジチタンの
破砕粉末をステンレス円板から高さ15mmまで充填し、以
下実施例２と同様に焼結した。得られた焼結体を切断し
ステンレス円板を取り除いて、アルミナ細管の一方端10
mmのみチタン多孔体で被われたセラミックフィルターを
得た。このフィルターの多孔体側を上記実施例２と同様
に固定し、振動強度５Ｇを30秒間与えた。振動開始後、
まもなく数本のフィルターが破損した。また、多孔体で
被っていない200mmのアルミナ細管１本を１ｍの高さか
らコンクリートの床に落下させた。落下したフィルター
は端面から破損していた。
【００２０】実施例３ まず、平均気孔径0.4μｍ、気孔率35％、外径２mm、内
径1.5mm、長さ300mm、組成99.7％Ａl2Ｏ3のセラミック
細管210本と縦270mm、横220mm、高さ10mmのアルミナ型
を用意した。アルミナ型２は図１に示すように４枚の長
方形の枠を積み重ねた形状をしている。内側の２枚はそ
れぞれ中央で分割されており（図示されていない。)、コ
字形片２枚を向かい合わせて長方形の枠を形成してい
る。各枠の互いに接する面にはセラミック細管１を３mm
間隔で配列しうるよう半円形の溝３が等間隔で形成され
ている。各枠の厚さは外側の２枚が各２mm、そして内側
の２枚が各３mmである。図１は、このアルミナ型にセラ
ミック細管を配置して組立てた状態を示しており、セラ
ミック細管は各段70本づつ３段に斜方配列されている。
細管を配列した型に粒径100μｍの異形チタン粉末を振
動をかけながら充填し、細管がチタンで被われるように
詰めた。この充填体を10-4Torrの真空雰囲気下で950℃
で３時間焼結した。焼結後、アルミナ型を外側２枚の枠
は上下方向に、そして内側２枚の枠は前後方向に抜き出
して取り外し、焼結体を取り出した。その両端を切断し
て縦250mm、横220mm、高さ10mmの板状のセラミック細管
をチタン多孔体で被ったセラミックフィルターを得た。
このセラミックフィルターを上記実施例２と同様にアル
ミナ細管の軸方向と直角方向に５Ｇの振動強度を30秒間
与えた。振動後のフィルターに異常はみられなかった。
径1.5mm、長さ300mm、組成99.7％Ａl2Ｏ3のセラミック
細管210本と縦270mm、横220mm、高さ10mmのアルミナ型
を用意した。アルミナ型２は図１に示すように４枚の長
方形の枠を積み重ねた形状をしている。内側の２枚はそ
れぞれ中央で分割されており（図示されていない。)、コ
字形片２枚を向かい合わせて長方形の枠を形成してい
る。各枠の互いに接する面にはセラミック細管１を３mm
間隔で配列しうるよう半円形の溝３が等間隔で形成され
ている。各枠の厚さは外側の２枚が各２mm、そして内側
の２枚が各３mmである。図１は、このアルミナ型にセラ
ミック細管を配置して組立てた状態を示しており、セラ
ミック細管は各段70本づつ３段に斜方配列されている。
細管を配列した型に粒径100μｍの異形チタン粉末を振
動をかけながら充填し、細管がチタンで被われるように
詰めた。この充填体を10-4Torrの真空雰囲気下で950℃
で３時間焼結した。焼結後、アルミナ型を外側２枚の枠
は上下方向に、そして内側２枚の枠は前後方向に抜き出
して取り外し、焼結体を取り出した。その両端を切断し
て縦250mm、横220mm、高さ10mmの板状のセラミック細管
をチタン多孔体で被ったセラミックフィルターを得た。
このセラミックフィルターを上記実施例２と同様にアル
ミナ細管の軸方向と直角方向に５Ｇの振動強度を30秒間
与えた。振動後のフィルターに異常はみられなかった。
【００２１】また、このフィルターを１ｍの高さからコ
ンクリートの床に落下させたが、フィルターに異常はみ
られなかった。
ンクリートの床に落下させたが、フィルターに異常はみ
られなかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明のセラミックフィルターは、セラ
ミック細管を20〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管
の線膨張率以上の物質からなる多孔体によって被うこと
により、セラミック細管には常時圧縮応力が加わり、セ
ラミックの弱点である衝撃および熱衝撃による破損や亀
裂の発生を防ぎ、安心して取扱いができる。
ミック細管を20〜1000℃の線膨張率が該セラミック細管
の線膨張率以上の物質からなる多孔体によって被うこと
により、セラミック細管には常時圧縮応力が加わり、セ
ラミックの弱点である衝撃および熱衝撃による破損や亀
裂の発生を防ぎ、安心して取扱いができる。
【図１】本発明の一実施例であるセラミックフィルター
を製造するために、セラミック細管を型に配列した状態
を一部削取して示した斜視図である。
を製造するために、セラミック細管を型に配列した状態
を一部削取して示した斜視図である。
１…セラミック細管 ２…アルミナ型 ３…配置溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０３ Ｚ 7202−4Ｇ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｂ 7910−3Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 多孔質の隔壁からなるセラミック細管の
少なくとも熱衝撃により破壊されやすい部位が、20〜10
00℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上の物
質からなる多孔体にくるまれていることを特徴とするフ
ィルター。 - 【請求項２】 多孔体が金属である請求項１に記載のフ
ィルター。 - 【請求項３】 多孔質の隔壁からなるセラミックスの細
管を容器内に配設し、容器内の細管外の空間に20〜1000
℃の線膨張率が該セラミック細管の線膨張率以上の物質
の粉末を充填後、加熱して粉末同士を結合させて多孔体
とすることを特徴とするフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213318A JPH0584409A (ja) | 1991-07-26 | 1991-08-26 | セラミツクフイルター |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18718891 | 1991-07-26 | ||
| JP3-187188 | 1991-07-26 | ||
| JP3213318A JPH0584409A (ja) | 1991-07-26 | 1991-08-26 | セラミツクフイルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584409A true JPH0584409A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=26504199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213318A Pending JPH0584409A (ja) | 1991-07-26 | 1991-08-26 | セラミツクフイルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0584409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH689687A5 (de) * | 1995-01-20 | 1999-08-31 | Hug Eng Ag | Russfilteranlage. |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213318A patent/JPH0584409A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH689687A5 (de) * | 1995-01-20 | 1999-08-31 | Hug Eng Ag | Russfilteranlage. |
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