JPH0985038A - 再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータ - Google Patents
再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータInfo
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- JPH0985038A JPH0985038A JP7276090A JP27609095A JPH0985038A JP H0985038 A JPH0985038 A JP H0985038A JP 7276090 A JP7276090 A JP 7276090A JP 27609095 A JP27609095 A JP 27609095A JP H0985038 A JPH0985038 A JP H0985038A
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高温まで使用でき、触媒担持を行わなくても優
れた脱臭効果のある脱臭装置用フィルタ兼ヒータを提供
する。 【解決手段】平均細孔半径１５〜４０μｍ、気孔率３０
〜６０％、セルの肉厚０．３〜１．０ｍｍ、比抵抗０．
１〜５Ωｃｍである再結晶ＳｉＣからなるハニカム状フ
ィルタ兼ヒータ。
れた脱臭効果のある脱臭装置用フィルタ兼ヒータを提供
する。 【解決手段】平均細孔半径１５〜４０μｍ、気孔率３０
〜６０％、セルの肉厚０．３〜１．０ｍｍ、比抵抗０．
１〜５Ωｃｍである再結晶ＳｉＣからなるハニカム状フ
ィルタ兼ヒータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱機能とフィル
タ機能とを兼備した脱臭装置用再結晶質ＳｉＣハニカム
状フィルタ兼ヒータおよびその製造方法に関するもので
ある。
タ機能とを兼備した脱臭装置用再結晶質ＳｉＣハニカム
状フィルタ兼ヒータおよびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題としてディーゼルエンジ
ンの排気ガス処理や、産業廃棄物焼却の際の排気ガス処
理（脱臭）等が問題となっている。その処理方法とし
て、内燃機関の排気経路上に排気ガスフィルタを設置
し、排気ガス中の微粒子を捕集し、更にその捕集された
微粒子を着火して燃焼させるという処理技術が広く研究
されている。従来、上記のような排気ガスフィルタに
は、コーディライトや炭化珪素等の多孔質セラミックス
製の材料が用いられている。特に炭化珪素については、
耐熱温度が高く、しかも比抵抗値が低いという特性が注
目されている。そのため炭化珪素は、附久性や再生効率
等に優れたフィルタ兼ヒータを形成するための材料とし
て有望視されている。処理技術としては、酸化物セラミ
ックスに触媒を担持したハニカム状フィルタを金属ヒー
タ等で間接加熱を行う方法、自己発熱型ハニカム状フィ
ルタを用いる方法。特に近年では自己発熱型ハニカム状
フィルタを用いる方法が注目されている。その方法とし
ては、以下の方法がある。特開平０７−０８０２２６に
開示されている、炭化珪素と炭化珪素を除く炭化物、ホ
ウ化物、窒化物および酸化物のうち少なくとも一種とか
らなる複合材料を用いたハニカム状の排気ガスフィルタ
を使用する方法、また、特開平０２−０３０２８７に開
示されている、ハニカム状ではないが、スポンジ状のセ
ラミックスフィルタを使用する方法。その他、例えばゴ
ミ焼却炉には、悪臭を大気中に出さないため、二次燃焼
室が設けられている。二次燃焼室はガスバーナーで悪臭
成分を再燃焼させる方式が一般的であり、自己発熱可能
なハニカム状ポーラスヒータを使用した例はない。
ンの排気ガス処理や、産業廃棄物焼却の際の排気ガス処
理（脱臭）等が問題となっている。その処理方法とし
て、内燃機関の排気経路上に排気ガスフィルタを設置
し、排気ガス中の微粒子を捕集し、更にその捕集された
微粒子を着火して燃焼させるという処理技術が広く研究
されている。従来、上記のような排気ガスフィルタに
は、コーディライトや炭化珪素等の多孔質セラミックス
製の材料が用いられている。特に炭化珪素については、
耐熱温度が高く、しかも比抵抗値が低いという特性が注
目されている。そのため炭化珪素は、附久性や再生効率
等に優れたフィルタ兼ヒータを形成するための材料とし
て有望視されている。処理技術としては、酸化物セラミ
ックスに触媒を担持したハニカム状フィルタを金属ヒー
タ等で間接加熱を行う方法、自己発熱型ハニカム状フィ
ルタを用いる方法。特に近年では自己発熱型ハニカム状
フィルタを用いる方法が注目されている。その方法とし
ては、以下の方法がある。特開平０７−０８０２２６に
開示されている、炭化珪素と炭化珪素を除く炭化物、ホ
ウ化物、窒化物および酸化物のうち少なくとも一種とか
らなる複合材料を用いたハニカム状の排気ガスフィルタ
を使用する方法、また、特開平０２−０３０２８７に開
示されている、ハニカム状ではないが、スポンジ状のセ
ラミックスフィルタを使用する方法。その他、例えばゴ
ミ焼却炉には、悪臭を大気中に出さないため、二次燃焼
室が設けられている。二次燃焼室はガスバーナーで悪臭
成分を再燃焼させる方式が一般的であり、自己発熱可能
なハニカム状ポーラスヒータを使用した例はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記による自
己発熱型フィルタでは個々に問題点がある。特開平０７
−０８０２２６で開示されているものは、添加剤として
窒化物を使用しているため、ヒータとして適していな
い。また添加剤アルミナ使用の際は抵抗が高くなりすぎ
てしまい、ヒータとして適していない。特開平０２−０
３０２８７で開示されているものは、気孔径が大きいた
め、燃焼効率が悪い。そこでディーゼルエンジン排ガス
処理用ヒータとしては、多孔質炭化珪素ヒータ（特願平
６−１２６３４８号）が、提案されている。本発明の目
的は、現在のところ確立されていない、脱臭装置用フィ
ルタ兼ヒータ、または従来の排気ガスフィルタよりも効
率の良い、発熱性や微粒子捕集に適した、再結晶質Ｓｉ
Ｃハニカム状ポーラスフィルタ兼ヒータを提供すること
にある。
己発熱型フィルタでは個々に問題点がある。特開平０７
−０８０２２６で開示されているものは、添加剤として
窒化物を使用しているため、ヒータとして適していな
い。また添加剤アルミナ使用の際は抵抗が高くなりすぎ
てしまい、ヒータとして適していない。特開平０２−０
３０２８７で開示されているものは、気孔径が大きいた
め、燃焼効率が悪い。そこでディーゼルエンジン排ガス
処理用ヒータとしては、多孔質炭化珪素ヒータ（特願平
６−１２６３４８号）が、提案されている。本発明の目
的は、現在のところ確立されていない、脱臭装置用フィ
ルタ兼ヒータ、または従来の排気ガスフィルタよりも効
率の良い、発熱性や微粒子捕集に適した、再結晶質Ｓｉ
Ｃハニカム状ポーラスフィルタ兼ヒータを提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、上記課題
を解決するための再結晶質ＳｉＣフィルタ兼ヒータであ
って、ハニカム形状であり、平均細孔半径１５〜４０μ
ｍ、気孔率３０〜６０％であり、かつセルの肉厚０．３
〜１．０ｍｍの範囲で、その比抵抗値が１０−１Ωｃｍ
〜５Ωｃｍの範囲内であることを特長とする再結晶質Ｓ
ｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータとその製造方法を提供
するものである。
を解決するための再結晶質ＳｉＣフィルタ兼ヒータであ
って、ハニカム形状であり、平均細孔半径１５〜４０μ
ｍ、気孔率３０〜６０％であり、かつセルの肉厚０．３
〜１．０ｍｍの範囲で、その比抵抗値が１０−１Ωｃｍ
〜５Ωｃｍの範囲内であることを特長とする再結晶質Ｓ
ｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータとその製造方法を提供
するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に本発明を説明する。本発明の
フィルタの場合、平均細孔半径が１５〜４０μｍ、気孔
率が３０〜６０％、その比抵抗値が１０−１〜５Ωｃｍ
範囲内で、かつそのセルの肉厚が０．３〜１ｍｍである
ことが必須である。平均細孔半径が１５μｍ末満の場
合、圧力損失が大きく４０μｍを越えると微粒子の吸着
が悪くなり、フィルタとしての特性を満たさない。気孔
率が３０％未満の場合は、圧力損失が大きくなり、フィ
ルタとしての特性を満たさない。また６０％以上になる
と強度の低下が見られる。比抵抗値が１０−１Ωｃｍ末
満の場合は、発熱量が得られない。一方、５Ωｃｍを越
えると温度を上げるために大きな電圧が必要となり、自
己発熱をさせる上で不利になってしまう。一般に再結晶
質ＳｉＣハニカム形状では、セルの肉厚を肉薄化にする
ことは困難であるが、ハニカム形状においては所定の抵
抗値を得るために肉薄化にすることは必須課題である。
そこで本発明が鋭意研究した結果、ＳｉＣ１００重量部
に対して有機結合剤メチルセルロース系バインダー等を
５〜３０重量部、潤滑油として５〜１０重量部添加する
ことにより、ポーラスハニカム体の肉薄化に成功した。
また、一般に再結晶質ＳｉＣハニカム形状では比抵抗値
が低くなる傾向がある、そこでハニカム体を肉薄にし、
かつ比抵抗値調整のために、Ｂ化合物としてＢ成分を
０．０５〜５重量部添加することにより抵抗調整を可能
とした。
フィルタの場合、平均細孔半径が１５〜４０μｍ、気孔
率が３０〜６０％、その比抵抗値が１０−１〜５Ωｃｍ
範囲内で、かつそのセルの肉厚が０．３〜１ｍｍである
ことが必須である。平均細孔半径が１５μｍ末満の場
合、圧力損失が大きく４０μｍを越えると微粒子の吸着
が悪くなり、フィルタとしての特性を満たさない。気孔
率が３０％未満の場合は、圧力損失が大きくなり、フィ
ルタとしての特性を満たさない。また６０％以上になる
と強度の低下が見られる。比抵抗値が１０−１Ωｃｍ末
満の場合は、発熱量が得られない。一方、５Ωｃｍを越
えると温度を上げるために大きな電圧が必要となり、自
己発熱をさせる上で不利になってしまう。一般に再結晶
質ＳｉＣハニカム形状では、セルの肉厚を肉薄化にする
ことは困難であるが、ハニカム形状においては所定の抵
抗値を得るために肉薄化にすることは必須課題である。
そこで本発明が鋭意研究した結果、ＳｉＣ１００重量部
に対して有機結合剤メチルセルロース系バインダー等を
５〜３０重量部、潤滑油として５〜１０重量部添加する
ことにより、ポーラスハニカム体の肉薄化に成功した。
また、一般に再結晶質ＳｉＣハニカム形状では比抵抗値
が低くなる傾向がある、そこでハニカム体を肉薄にし、
かつ比抵抗値調整のために、Ｂ化合物としてＢ成分を
０．０５〜５重量部添加することにより抵抗調整を可能
とした。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例により説明する。ＳｉＣ粉末
と有機結合剤、澗滑剤を混合し、ハニカム状に加圧成形
した。この成形体を２０００〜２３００℃、Ｎ２雰囲気
中で焼成し、両端をＡｌの溶射により電極部とした。な
お、形状は口５０ｍｍで、口１５ｍｍのセル孔を６７６
個もち、各セルの厚みは０．４５ｍｍのハニカム状ポー
ラス体を使用した。また抵抗調整のためＢ化合物として
アモルファスボロンを１重量部添加した再結晶質ＳｉＣ
ハニカム状発熱体としての発熱試験を行った。なお、発
熱体の発熱特性の評価として、発熱体表面の温度を測定
した。測定は外表面からの熱放散による温度バラツキを
少なくするために、断熱材を表面に３０ｍｍ巻き、各温
度について測定を行った。結果を表１に示す。なお、触
媒担持した上記の本ハニカム状ポーラス体と従来のハニ
カム状フィルタとについて、発熱体温度３００℃にて比
較試験を行い、脱臭効果を調査した所、本発明のものは
従来品と比べ異臭をほぼ完全に消臭することができた。
次に本発熱の他の実施例により説明する。発熱体として
ＳｉＣハニカム体を用い端部に複合材を溶接したものに
ついて発熱試験を行った。該発熱体は、外寸：５０ｍｍ
角で１．５ｍｍ角のセル孔を６７６個もち各セルの厚み
は０．４５ｍｍ、発熱部の長さ１００ｍｍであった。該
発熱体の発熱特性の評価として、発熱体表面の温度分布
を測定した。測定は外表面からの熱放散による温度バラ
ツキを少なくするために、断熱材を表面に３０ｍｍ巻
き、各温度について測定した。結果を表２に示す。
と有機結合剤、澗滑剤を混合し、ハニカム状に加圧成形
した。この成形体を２０００〜２３００℃、Ｎ２雰囲気
中で焼成し、両端をＡｌの溶射により電極部とした。な
お、形状は口５０ｍｍで、口１５ｍｍのセル孔を６７６
個もち、各セルの厚みは０．４５ｍｍのハニカム状ポー
ラス体を使用した。また抵抗調整のためＢ化合物として
アモルファスボロンを１重量部添加した再結晶質ＳｉＣ
ハニカム状発熱体としての発熱試験を行った。なお、発
熱体の発熱特性の評価として、発熱体表面の温度を測定
した。測定は外表面からの熱放散による温度バラツキを
少なくするために、断熱材を表面に３０ｍｍ巻き、各温
度について測定を行った。結果を表１に示す。なお、触
媒担持した上記の本ハニカム状ポーラス体と従来のハニ
カム状フィルタとについて、発熱体温度３００℃にて比
較試験を行い、脱臭効果を調査した所、本発明のものは
従来品と比べ異臭をほぼ完全に消臭することができた。
次に本発熱の他の実施例により説明する。発熱体として
ＳｉＣハニカム体を用い端部に複合材を溶接したものに
ついて発熱試験を行った。該発熱体は、外寸：５０ｍｍ
角で１．５ｍｍ角のセル孔を６７６個もち各セルの厚み
は０．４５ｍｍ、発熱部の長さ１００ｍｍであった。該
発熱体の発熱特性の評価として、発熱体表面の温度分布
を測定した。測定は外表面からの熱放散による温度バラ
ツキを少なくするために、断熱材を表面に３０ｍｍ巻
き、各温度について測定した。結果を表２に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】
【発明の効果】本発明は、これまで脱臭装置に使用され
ていなかった自己発熱型再結晶質ＳｉＣハニカム状フィ
ルタ兼ヒータであり、該フィルタ兼ヒータは高温（１０
００℃）まで使用できるため、触媒担持を行わなくて
も、優れた脱臭効果を発揮することができる。さらに自
己発熱型肉薄品のため装置自体の軽量化も可能となり、
本発明の産業界および今後益々重要となる環境問題の中
で大きな効果が期待できる。
ていなかった自己発熱型再結晶質ＳｉＣハニカム状フィ
ルタ兼ヒータであり、該フィルタ兼ヒータは高温（１０
００℃）まで使用できるため、触媒担持を行わなくて
も、優れた脱臭効果を発揮することができる。さらに自
己発熱型肉薄品のため装置自体の軽量化も可能となり、
本発明の産業界および今後益々重要となる環境問題の中
で大きな効果が期待できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/14
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｉＣ質のハニカム状フィルタ兼ヒータ
において、平均細孔半径が１５〜４０μｍ、気孔率３０
〜６０％、セルの肉厚が０．３〜１．０ｍｍ、比抵抗
０．１〜５Ωｃｍである再結晶ＳｉＣを用いることを特
徴とする脱臭装置用再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ
兼ヒータ。 - 【請求項２】 ＳｉＣ１００重量部に対してメチルセル
ロース系バインダー５〜３０重量部およびラウリン酸系
澗滑剤５〜１０重量部を添加することを特徴とする脱臭
装置用再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276090A JPH0985038A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276090A JPH0985038A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0985038A true JPH0985038A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17564670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7276090A Pending JPH0985038A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 再結晶質ＳｉＣハニカム状フィルタ兼ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0985038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079138A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for its manufacture |
| JP2002356383A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素質多孔体及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7276090A patent/JPH0985038A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079138A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for its manufacture |
| JP2002201082A (ja) * | 2000-04-14 | 2002-07-16 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| US7011803B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-03-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for its manufacture |
| JP2002356383A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 炭化珪素質多孔体及びその製造方法 |
| US7037477B2 (en) | 2001-03-30 | 2006-05-02 | Ngk Insulators | Silicon carbide-based porous material and process for production thereof |
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