JP2002126428A - 電熱再生フィルター - Google Patents
電熱再生フィルターInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱衝撃に強く、耐久性が高く、黒煙微粒子を
効果的に除去する電熱再生フィルターの提供を目的とす
る。 【解決手段】 気孔径が大小２種類の多孔質層を積層し
た電熱再生フィルターであって、前記両多孔質層の骨格
が耐熱耐酸化物からなる内層１２と、該内層の外周に形
成された導電性物質からなる中間層１４と、該中間層の
外周面に形成された耐熱耐酸化物からなる外層１６との
三層構造とされ、当該フィルターの抵抗値が０．０１〜
２００Ωである。
効果的に除去する電熱再生フィルターの提供を目的とす
る。 【解決手段】 気孔径が大小２種類の多孔質層を積層し
た電熱再生フィルターであって、前記両多孔質層の骨格
が耐熱耐酸化物からなる内層１２と、該内層の外周に形
成された導電性物質からなる中間層１４と、該中間層の
外周面に形成された耐熱耐酸化物からなる外層１６との
三層構造とされ、当該フィルターの抵抗値が０．０１〜
２００Ωである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼル自動
車等の排ガスフィルターに用いられる電熱再生フィルタ
ーに関する。
車等の排ガスフィルターに用いられる電熱再生フィルタ
ーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル自動車等からの排気中には、
黒煙微粒子（ＰＭ）が比較的多量に含まれている。この
ため、前記ＰＭの大気放出を防止するための排ガスフィ
ルターとしてディーゼルパティキュレートフィルター
（ＤＰＦ）が使用されている。このフィルターは、ＰＭ
を集塵するため使用時間が増えるにつれて、前記ＰＭの
堆積によりフィルター効率が低下する。
黒煙微粒子（ＰＭ）が比較的多量に含まれている。この
ため、前記ＰＭの大気放出を防止するための排ガスフィ
ルターとしてディーゼルパティキュレートフィルター
（ＤＰＦ）が使用されている。このフィルターは、ＰＭ
を集塵するため使用時間が増えるにつれて、前記ＰＭの
堆積によりフィルター効率が低下する。
【０００３】このため、前記フィルターに堆積したＰＭ
を除去しフィルターを再生することが必要であり、種々
の方法が提案されている。
を除去しフィルターを再生することが必要であり、種々
の方法が提案されている。
【０００４】ＤＰＦを使用した場合には、ディーゼル自
動車等の運転とともにフィルターに堆積する前記ＰＭの
量が増大し、前記フィルターでの排気圧力損失が増大す
るようになる。このため、排気圧力損失の増大によるフ
ィルター効率の低下を防止するため、フィルターに堆積
したＰＭを定期的に燃焼させ、ＤＰＦを再生することが
必要となる。
動車等の運転とともにフィルターに堆積する前記ＰＭの
量が増大し、前記フィルターでの排気圧力損失が増大す
るようになる。このため、排気圧力損失の増大によるフ
ィルター効率の低下を防止するため、フィルターに堆積
したＰＭを定期的に燃焼させ、ＤＰＦを再生することが
必要となる。
【０００５】この場合、特にディーゼル機関では排気温
度が比較的低いため、前記ＰＭを堆積させるフィルター
に組み込んだヒータによりＰＭの温度を着火温度まで上
昇させるようにしている。
度が比較的低いため、前記ＰＭを堆積させるフィルター
に組み込んだヒータによりＰＭの温度を着火温度まで上
昇させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来ＤＰＦとして採用
されているものに、コージェライト等のスラリーを押し
出し成形によりセラミックハニカムを形成した後、ハニ
カムを構成している貫通穴を交互目封じしたものがあ
る。このフィルターに堆積したＰＭを触媒により燃焼し
て再生している。しかし、ＤＰＦに採用されたコージェ
ライトは、最高使用温度や熱伝導率が悪いため耐久性の
面で問題があり、該コージェライトが高温で溶損するこ
とがある。また、フィルターに堆積した黒煙微粒子が多
いと、燃焼の進行によってフィルターが部分的に高温と
なり、この温度分布によって発生する熱衝撃が、時とし
てフィルターの許容応力を越え、フィルターにクラック
を発生させることがある。
されているものに、コージェライト等のスラリーを押し
出し成形によりセラミックハニカムを形成した後、ハニ
カムを構成している貫通穴を交互目封じしたものがあ
る。このフィルターに堆積したＰＭを触媒により燃焼し
て再生している。しかし、ＤＰＦに採用されたコージェ
ライトは、最高使用温度や熱伝導率が悪いため耐久性の
面で問題があり、該コージェライトが高温で溶損するこ
とがある。また、フィルターに堆積した黒煙微粒子が多
いと、燃焼の進行によってフィルターが部分的に高温と
なり、この温度分布によって発生する熱衝撃が、時とし
てフィルターの許容応力を越え、フィルターにクラック
を発生させることがある。
【０００７】この発明は、前記の点に鑑みなされたもの
であり、熱衝撃に強く、耐久性が高く、黒煙微粒子を効
果的に除去することのできる電熱再生フィルターの提供
を目的とする。
であり、熱衝撃に強く、耐久性が高く、黒煙微粒子を効
果的に除去することのできる電熱再生フィルターの提供
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、気孔
径が大小２種類の多孔質層を積層した電熱再生フィルタ
ーであって、前記両多孔質層の骨格が耐熱耐酸化物から
なる内層と、該内層の外周に形成された導電性物質から
なる中間層と、該中間層の外周面に形成された耐熱耐酸
化物からなる外層との三層構造を有し、当該フィルター
の抵抗値が０．０１〜２００Ωであることを特徴とする
電熱再生フィルターに係る。
径が大小２種類の多孔質層を積層した電熱再生フィルタ
ーであって、前記両多孔質層の骨格が耐熱耐酸化物から
なる内層と、該内層の外周に形成された導電性物質から
なる中間層と、該中間層の外周面に形成された耐熱耐酸
化物からなる外層との三層構造を有し、当該フィルター
の抵抗値が０．０１〜２００Ωであることを特徴とする
電熱再生フィルターに係る。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１における内
層、中間層及び外層がＣＶＤ又はＣＶＩ法により形成さ
れたものであることを特徴とする。
層、中間層及び外層がＣＶＤ又はＣＶＩ法により形成さ
れたものであることを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２におけ
る内層で包囲される中心部が中空、炭素化物若しくは無
機物の何れかで構成されていることを特徴とする。
る内層で包囲される中心部が中空、炭素化物若しくは無
機物の何れかで構成されていることを特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかにおける耐熱耐酸化物が炭化珪素、導電性物質が
窒化チタンであることを特徴とする。
ずれかにおける耐熱耐酸化物が炭化珪素、導電性物質が
窒化チタンであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施形態について
説明する。図１はこの発明の一実施例に係る電熱再生フ
ィルターの断面図、図２はこの発明の一実施例に係る電
熱再生フィルターの骨格構造を示す概略断面図、図３は
他の実施例に係る電熱再生フィルターの骨格構造を示す
概略断面図である。
説明する。図１はこの発明の一実施例に係る電熱再生フ
ィルターの断面図、図２はこの発明の一実施例に係る電
熱再生フィルターの骨格構造を示す概略断面図、図３は
他の実施例に係る電熱再生フィルターの骨格構造を示す
概略断面図である。
【００１３】図１に示すように、この発明の電熱再生フ
ィルターＦは、気孔径が相対的に大である多孔質層Ｆ１
と小である多孔質層Ｆ２の２種類を積層した構造からな
る。気孔径が大とは孔径が粗いことを言い、気孔径が小
とは孔径が細かいことを言う。多孔質層Ｆ１の粗い孔径
は平均で０．１〜２ｍｍ、他方の多孔質層Ｆ２の細かい
孔径は平均で１〜３００μｍ、またこの電熱再生フィル
ターの気孔率は下記の式（１）及び（２）で求められ、
通常０．２〜０．８５である。さらに電熱再生フィルタ
ーＦの抵抗値は、温度１５〜２０℃において０．０１〜
２００Ωが好ましい。
ィルターＦは、気孔径が相対的に大である多孔質層Ｆ１
と小である多孔質層Ｆ２の２種類を積層した構造からな
る。気孔径が大とは孔径が粗いことを言い、気孔径が小
とは孔径が細かいことを言う。多孔質層Ｆ１の粗い孔径
は平均で０．１〜２ｍｍ、他方の多孔質層Ｆ２の細かい
孔径は平均で１〜３００μｍ、またこの電熱再生フィル
ターの気孔率は下記の式（１）及び（２）で求められ、
通常０．２〜０．８５である。さらに電熱再生フィルタ
ーＦの抵抗値は、温度１５〜２０℃において０．０１〜
２００Ωが好ましい。
【００１４】 Ｐ＝Ｐ0×｛１−（Ｗ′／Ｄ′＋Ｗ″／Ｄ″）／（Ｓ×ｄs−Ｗ／Ｄ）｝……（ １） Ｐ0＝１―（Ｗ／（Ｓ×ｄs）／Ｄ）……（２） ただし Ｐ：残存気孔率 Ｐ0：初期気孔率 Ｗ′：析出した耐熱耐酸化物の重量（ｇ） Ｄ′：析出した耐熱耐酸化物の真密度（ｇ／ｃｍ3） Ｗ″：析出した導電性物質の重量（ｇ） Ｄ″：析出した導電性物質の真密度（ｇ／ｃｍ3） Ｓ：基体の表面積（ｃｍ2） ｄs：基体の厚さ（ｃｍ） Ｗ：基体の重量（ｇ） Ｄ：基体の真密度（ｇ／ｃｍ3）
【００１５】前記両多孔質層Ｆ１，Ｆ２の骨格は、図２
に示す一実施例の骨格Ｂ１のように耐熱耐酸化物からな
る内層１２と、その内層１２の外周に形成された導電性
物質からなる中間層１４と、その中間層１４の外周面に
形成された耐熱耐酸化物からなる外層１６との三層構造
を有するものである。
に示す一実施例の骨格Ｂ１のように耐熱耐酸化物からな
る内層１２と、その内層１２の外周に形成された導電性
物質からなる中間層１４と、その中間層１４の外周面に
形成された耐熱耐酸化物からなる外層１６との三層構造
を有するものである。
【００１６】内層１２を構成する耐熱耐酸化物質として
は、耐熱性及び耐酸化性を有する物質であればよく、珪
素、クロム、アルミニウムのいずれかの元素を含むも
の、好ましくは炭化珪素、窒化珪素、炭化クロム、アル
ミナのいずれかからなるものであり、特に炭化珪素、窒
化珪素、炭化クロムは、耐熱性及び耐酸化性に優れるた
め最適である。
は、耐熱性及び耐酸化性を有する物質であればよく、珪
素、クロム、アルミニウムのいずれかの元素を含むも
の、好ましくは炭化珪素、窒化珪素、炭化クロム、アル
ミナのいずれかからなるものであり、特に炭化珪素、窒
化珪素、炭化クロムは、耐熱性及び耐酸化性に優れるた
め最適である。
【００１７】前記内層１２は、気孔径が大小２種類の多
孔質層基体を積層し、その両多孔質層基体の骨格（繊維
等）を芯材１１としてその芯材１１の表面に公知のＣＶ
Ｄ又はＣＶＩ法により形成したものである。前記多孔質
層Ｆ１，Ｆ２の元となる多孔質層基体は、無機繊維から
なるもの、加熱により炭素化する材質、すなわち有機繊
維からなるもの、あるいは熱硬化性樹脂の含浸した連通
の樹脂発泡体からなるもの等とされる。有機繊維として
は、熱硬化性樹脂繊維（メラミン樹脂繊維、フェノール
樹脂繊維など）、パルプ、脱脂綿などが挙げられる。前
記両多孔質層基体は、いずれも織布、不織布、発泡体等
のように初めから形状の固定されたものに限られず、例
えば、一方の多孔質層基体を織布等とし、その多孔質層
基体の片面に、繊維とバインダーの混合物を塗布して硬
化させることにより他方の多孔質層基体を形成したもの
であってもよい。また、気孔径が粗い多孔質層Ｆ１に用
いられる多孔質層基体としては、前記の式（２）で求め
られる気孔率が０．７０〜０．９９、繊維径は、通常１
０〜３００μｍが好ましい。一方気孔径が細かい多孔質
層Ｆ２に用いられる多孔質層基体は、前記の式（２）で
求められる気孔率が０．４０〜０．８５のものが好適で
あり、繊維径は、通常１〜１０μｍが好ましい。なお、
前記芯材１１は加熱により炭素化する材質の場合、ＣＶ
Ｄ、ＣＶＩ法による内層１２の形成に先立って加熱によ
り炭素化物とされる。
孔質層基体を積層し、その両多孔質層基体の骨格（繊維
等）を芯材１１としてその芯材１１の表面に公知のＣＶ
Ｄ又はＣＶＩ法により形成したものである。前記多孔質
層Ｆ１，Ｆ２の元となる多孔質層基体は、無機繊維から
なるもの、加熱により炭素化する材質、すなわち有機繊
維からなるもの、あるいは熱硬化性樹脂の含浸した連通
の樹脂発泡体からなるもの等とされる。有機繊維として
は、熱硬化性樹脂繊維（メラミン樹脂繊維、フェノール
樹脂繊維など）、パルプ、脱脂綿などが挙げられる。前
記両多孔質層基体は、いずれも織布、不織布、発泡体等
のように初めから形状の固定されたものに限られず、例
えば、一方の多孔質層基体を織布等とし、その多孔質層
基体の片面に、繊維とバインダーの混合物を塗布して硬
化させることにより他方の多孔質層基体を形成したもの
であってもよい。また、気孔径が粗い多孔質層Ｆ１に用
いられる多孔質層基体としては、前記の式（２）で求め
られる気孔率が０．７０〜０．９９、繊維径は、通常１
０〜３００μｍが好ましい。一方気孔径が細かい多孔質
層Ｆ２に用いられる多孔質層基体は、前記の式（２）で
求められる気孔率が０．４０〜０．８５のものが好適で
あり、繊維径は、通常１〜１０μｍが好ましい。なお、
前記芯材１１は加熱により炭素化する材質の場合、ＣＶ
Ｄ、ＣＶＩ法による内層１２の形成に先立って加熱によ
り炭素化物とされる。
【００１８】中間層１４を構成する導電性物質として
は、少なくともチタン、炭素を含む材料とされ、好まし
くは窒化チタン、炭化チタン、ホウ化チタン、熱分解炭
素、黒鉛、特に好ましくは窒化チタン、炭化チタンであ
る。この中間層１４は、前記内層１２の外周にＣＶＤ又
はＣＶＩ法により形成されたものである。
は、少なくともチタン、炭素を含む材料とされ、好まし
くは窒化チタン、炭化チタン、ホウ化チタン、熱分解炭
素、黒鉛、特に好ましくは窒化チタン、炭化チタンであ
る。この中間層１４は、前記内層１２の外周にＣＶＤ又
はＣＶＩ法により形成されたものである。
【００１９】外層１６を構成する耐熱耐酸化物質は、内
層１２と同様、耐熱性及び耐酸化性を有する物質であれ
ばよく、珪素、クロム、アルミニウムのいずれかの元素
を含むもの、好ましくは炭化珪素、窒化珪素、炭化クロ
ムのいずれかからなるものであり、耐熱性及び耐酸化性
に優れるため最適である。この外層１６も、前記中間層
１４外周面にＣＶＤ又はＣＶＩ法により形成されてい
る。
層１２と同様、耐熱性及び耐酸化性を有する物質であれ
ばよく、珪素、クロム、アルミニウムのいずれかの元素
を含むもの、好ましくは炭化珪素、窒化珪素、炭化クロ
ムのいずれかからなるものであり、耐熱性及び耐酸化性
に優れるため最適である。この外層１６も、前記中間層
１４外周面にＣＶＤ又はＣＶＩ法により形成されてい
る。
【００２０】図３に示す他の実施例における電熱再生フ
ィルターの骨格Ｂ２は、前記と同様の内層１２Ａ、中間
層１４Ａ、外層１６Ａからなり、前記内層１２Ａで包囲
される中心部分が中空１１Ａになったものである。この
実施例にあっては、前記多孔質層基体として加熱により
炭素化する材質を用いた場合であって、しかも内層１２
Ａ形成後にＣＶＤ又はＣＶＩ法により中間層又は外層を
形成する際の加熱により、それまで内層１２Ａで包囲さ
れていた前記芯材１１が消失して中空１１Ａとなったも
のである。その他の構成は、図２に示した骨格Ｂ１と同
様である。
ィルターの骨格Ｂ２は、前記と同様の内層１２Ａ、中間
層１４Ａ、外層１６Ａからなり、前記内層１２Ａで包囲
される中心部分が中空１１Ａになったものである。この
実施例にあっては、前記多孔質層基体として加熱により
炭素化する材質を用いた場合であって、しかも内層１２
Ａ形成後にＣＶＤ又はＣＶＩ法により中間層又は外層を
形成する際の加熱により、それまで内層１２Ａで包囲さ
れていた前記芯材１１が消失して中空１１Ａとなったも
のである。その他の構成は、図２に示した骨格Ｂ１と同
様である。
【００２１】前記電熱再生フィルターＦの製造は、前記
気孔径が大小２種類からなる多孔質層基体を積層し、該
多孔質層基体が加熱により炭素化する材質の場合には加
熱して芯材１１を炭素化し、また無機繊維等のように炭
素化しない材質からなる場合には炭素化することなく、
公知のＣＶＤ又はＣＶＩ法により、順次内層１２，１２
Ａ、中間層１４，１４Ａ、外層１６，１６Ａを形成する
ことにより行う。その際、多孔質層基体が加熱により炭
素化する材質からなる場合には、中間層１４Ａあるいは
外層１６Ａの形成時における温度等によっては芯材１１
部分が消失し、中空１１Ａとなる。
気孔径が大小２種類からなる多孔質層基体を積層し、該
多孔質層基体が加熱により炭素化する材質の場合には加
熱して芯材１１を炭素化し、また無機繊維等のように炭
素化しない材質からなる場合には炭素化することなく、
公知のＣＶＤ又はＣＶＩ法により、順次内層１２，１２
Ａ、中間層１４，１４Ａ、外層１６，１６Ａを形成する
ことにより行う。その際、多孔質層基体が加熱により炭
素化する材質からなる場合には、中間層１４Ａあるいは
外層１６Ａの形成時における温度等によっては芯材１１
部分が消失し、中空１１Ａとなる。
【００２２】前記構造からなる電熱再生フィルターＦ
は、ディーゼル自動車等の排ガスフィルターに用いられ
る。その際、この電熱再生フィルターは、黒煙微粒子を
集塵するのみならず、電源と接続されて通電されること
により発熱し、前記集塵した黒煙微粒子を燃焼させ、電
熱再生フィルター自体の再生を行う。
は、ディーゼル自動車等の排ガスフィルターに用いられ
る。その際、この電熱再生フィルターは、黒煙微粒子を
集塵するのみならず、電源と接続されて通電されること
により発熱し、前記集塵した黒煙微粒子を燃焼させ、電
熱再生フィルター自体の再生を行う。
【００２３】
【実施例】・実施例１ シリカ短繊維を気孔径の粗い多孔質層であるシリカ繊維
表面に絡むように塗布した後に乾燥し、一辺１０ｃｍの
立方体形状からなる二層多孔質層基体を形成した。得ら
れた二層多孔質層基体の気孔率は、前記式（１）及び
（２）で求められ、粗い方が０．９、細かい方が０．３
であった。
表面に絡むように塗布した後に乾燥し、一辺１０ｃｍの
立方体形状からなる二層多孔質層基体を形成した。得ら
れた二層多孔質層基体の気孔率は、前記式（１）及び
（２）で求められ、粗い方が０．９、細かい方が０．３
であった。
【００２４】前記二層多孔質層基体を石英ガラス製反応
容器内に固定して電気炉内に収容し、その電気炉内によ
って反応容器内を１，０５０℃に昇温させた。また、水
素ガス（純度９９．９％）をメチルトリクロロシラン飽
和器に通過させて１級メチルトリクロロシラン（濃度４
％）とし、この１級メチルトリクロロシラン混合ガスを
第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前記１，０５０
℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供給して反応さ
せ、その後、反応容器から真空排気を行った。前記１級
メチルトリクロロシラン混合ガスの供給から真空排気ま
での工程を１６時間繰り返し行った。これにより、図２
における内層１２を形成した。
容器内に固定して電気炉内に収容し、その電気炉内によ
って反応容器内を１，０５０℃に昇温させた。また、水
素ガス（純度９９．９％）をメチルトリクロロシラン飽
和器に通過させて１級メチルトリクロロシラン（濃度４
％）とし、この１級メチルトリクロロシラン混合ガスを
第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前記１，０５０
℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供給して反応さ
せ、その後、反応容器から真空排気を行った。前記１級
メチルトリクロロシラン混合ガスの供給から真空排気ま
での工程を１６時間繰り返し行った。これにより、図２
における内層１２を形成した。
【００２５】次いで、前記内層１２を形成した二層多孔
質層基体を、８５０℃にした前記反応容器内に固定して
収納した。また、水素（純度９９．９％）及び窒素（純
度９９．９％）を９：１の割合で混合させた混合ガス
を、塩化チタン飽和器内に通過させて１級塩化チタン
（濃度２％）とし、この１級塩化チタン混合ガスを第２
リザーバータンクに一時蓄えた。そして、その１級塩化
チタン混合ガスを前記８５０℃の反応容器内に２５０ｍ
ｌ供給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を
行った。前記１級塩化チタン混合ガスの供給から真空排
気までの工程を１．５時間繰り返し行った。これによ
り、図２における中間層１４を形成した。
質層基体を、８５０℃にした前記反応容器内に固定して
収納した。また、水素（純度９９．９％）及び窒素（純
度９９．９％）を９：１の割合で混合させた混合ガス
を、塩化チタン飽和器内に通過させて１級塩化チタン
（濃度２％）とし、この１級塩化チタン混合ガスを第２
リザーバータンクに一時蓄えた。そして、その１級塩化
チタン混合ガスを前記８５０℃の反応容器内に２５０ｍ
ｌ供給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を
行った。前記１級塩化チタン混合ガスの供給から真空排
気までの工程を１．５時間繰り返し行った。これによ
り、図２における中間層１４を形成した。
【００２６】さらに、前記反応容器内を１，１５０℃に
し、また、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリク
ロロシラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシ
ラン（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラ
ン混合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前
記１，１５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供
給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により図２における外層１６を形成し、気孔率０．８、
平均気孔径１２μｍ、抵抗値６Ωの電熱再生フィルター
が得られた。
し、また、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリク
ロロシラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシ
ラン（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラ
ン混合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前
記１，１５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供
給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により図２における外層１６を形成し、気孔率０．８、
平均気孔径１２μｍ、抵抗値６Ωの電熱再生フィルター
が得られた。
【００２７】・実施例２ 粉末ろ紙と水のりを１：４の割合で混合させたものを気
孔径の粗い多孔質層である脱脂綿に塗布した後に乾燥
し、一辺１０ｃｍの立方体形状からなる二層多孔質層基
体を形成した。得られた二層多孔質層基体の気孔率は、
前記式（２）で求められ、粗い方が０．９８、細かい方
が０．３であった。この二層多孔質層基体をアルゴンガ
ス雰囲気中１，０００℃の炉内に５時間収容することに
より、完全に炭素化させ、一辺略８ｃｍの立方体形状か
らなる炭素化二層多孔質層基体を得た。
孔径の粗い多孔質層である脱脂綿に塗布した後に乾燥
し、一辺１０ｃｍの立方体形状からなる二層多孔質層基
体を形成した。得られた二層多孔質層基体の気孔率は、
前記式（２）で求められ、粗い方が０．９８、細かい方
が０．３であった。この二層多孔質層基体をアルゴンガ
ス雰囲気中１，０００℃の炉内に５時間収容することに
より、完全に炭素化させ、一辺略８ｃｍの立方体形状か
らなる炭素化二層多孔質層基体を得た。
【００２８】前記炭素化二層多孔質層基体を石英ガラス
製反応容器内に固定して電気炉内に収容し、その電気炉
内によって反応容器内を１，０５０℃に昇温させた。ま
た、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリクロロシ
ラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシラン
（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラン混
合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前記
１，０５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供給
して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により、図３における内層１２Ａを形成した。
製反応容器内に固定して電気炉内に収容し、その電気炉
内によって反応容器内を１，０５０℃に昇温させた。ま
た、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリクロロシ
ラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシラン
（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラン混
合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前記
１，０５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供給
して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により、図３における内層１２Ａを形成した。
【００２９】次いで、前記内層１２Ａを形成した二層多
孔質層基体を酸化させる。そして、それにより得た酸化
後の二層多孔質体を、８５０℃にした前記反応容器内に
固定して収納した。また、水素（純度９９．９％）及び
窒素（純度９９．９％）を９：１の割合で混合させた混
合ガスを、塩化チタン飽和器内に通過させて１級塩化チ
タン（濃度２％）とし、この１級塩化チタン混合ガスを
第２リザーバータンクに一時蓄えた。そして、その１級
塩化チタン混合ガスを前記８５０℃の反応容器内に２５
０ｍｌ供給して反応させ、その後、反応容器から真空排
気を行った。前記１級塩化チタン混合ガスの供給から真
空排気までの工程を１．５時間繰り返し行った。これに
より、図３における中間層１４Ａを形成した。
孔質層基体を酸化させる。そして、それにより得た酸化
後の二層多孔質体を、８５０℃にした前記反応容器内に
固定して収納した。また、水素（純度９９．９％）及び
窒素（純度９９．９％）を９：１の割合で混合させた混
合ガスを、塩化チタン飽和器内に通過させて１級塩化チ
タン（濃度２％）とし、この１級塩化チタン混合ガスを
第２リザーバータンクに一時蓄えた。そして、その１級
塩化チタン混合ガスを前記８５０℃の反応容器内に２５
０ｍｌ供給して反応させ、その後、反応容器から真空排
気を行った。前記１級塩化チタン混合ガスの供給から真
空排気までの工程を１．５時間繰り返し行った。これに
より、図３における中間層１４Ａを形成した。
【００３０】さらに、前記反応容器内を１，１５０℃に
し、また、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリク
ロロシラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシ
ラン（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラ
ン混合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前
記１，１５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供
給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により図３における外層１６Ａを形成し、気孔率０．
８、平均気孔径１２μｍ、抵抗値６Ωの電熱再生フィル
ターが得られた。
し、また、水素ガス（純度９９．９％）をメチルトリク
ロロシラン飽和器に通過させて１級メチルトリクロロシ
ラン（濃度４％）とし、この１級メチルトリクロロシラ
ン混合ガスを第１リザーバータンクに一時蓄えた後、前
記１，１５０℃になっている反応容器内に２５０ｍｌ供
給して反応させ、その後、反応容器から真空排気を行っ
た。前記１級メチルトリクロロシラン混合ガスの供給か
ら真空排気までの工程を１６時間繰り返し行った。これ
により図３における外層１６Ａを形成し、気孔率０．
８、平均気孔径１２μｍ、抵抗値６Ωの電熱再生フィル
ターが得られた。
【００３１】
【発明の効果】この発明の電熱再生フィルターによれ
ば、耐熱耐酸化物からなる内層と、該内層の外周に形成
された導電性物質からなる中間層と、該中間層の外周面
に形成された耐熱耐酸化物からなる外層との三層構造か
らなるため、線膨張係数が小さくなって熱衝撃性に優れ
る効果のみならず、中間層の導電性物質の抵抗値が０．
０１〜２００Ωであるため発熱抵抗体として優れた性能
を発揮し、集塵した黒煙微粒子を燃焼により効果的に除
去する。さらに、内層、中間層及び外層がＣＶＤ又はＣ
ＶＩ法により蒸着形成されたものにあっては、各層の密
着性が強固になるため、耐久性に優れ、集塵した黒煙微
粒子の燃焼による発熱で溶損しにくいという効果があ
る。さらに加えて、気孔径が大小２種類の多孔質層を積
層したものからなるため、さまざまな径の黒煙微粒子を
目詰まりなく集塵するのに有効である。
ば、耐熱耐酸化物からなる内層と、該内層の外周に形成
された導電性物質からなる中間層と、該中間層の外周面
に形成された耐熱耐酸化物からなる外層との三層構造か
らなるため、線膨張係数が小さくなって熱衝撃性に優れ
る効果のみならず、中間層の導電性物質の抵抗値が０．
０１〜２００Ωであるため発熱抵抗体として優れた性能
を発揮し、集塵した黒煙微粒子を燃焼により効果的に除
去する。さらに、内層、中間層及び外層がＣＶＤ又はＣ
ＶＩ法により蒸着形成されたものにあっては、各層の密
着性が強固になるため、耐久性に優れ、集塵した黒煙微
粒子の燃焼による発熱で溶損しにくいという効果があ
る。さらに加えて、気孔径が大小２種類の多孔質層を積
層したものからなるため、さまざまな径の黒煙微粒子を
目詰まりなく集塵するのに有効である。
【図１】この発明の一実施例に係る電熱再生フィルター
の断面図である。
の断面図である。
【図２】この発明の一実施例に係る電熱再生フィルター
の骨格構造を示す概略断面図である。
の骨格構造を示す概略断面図である。
【図３】他の実施例に係る電熱再生フィルターの骨格構
造を示す概略断面図である。
造を示す概略断面図である。
Ｆ 電熱再生フィルター １１ 芯材 １１Ａ 中空 １２，１２Ａ 内層 １４，１４Ａ 中間層 １６，１６Ａ 外層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/02 ３４１ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３４１Ｎ (72)発明者 中根 和靖 愛知県名古屋市中村区名駅南二丁目13番４ 号 株式会社イノアックコーポレーション 内 (72)発明者 山本 敏博 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目16番30号 株式会社イノアックコーポレーション船 方事業所内 Ｆターム(参考） 3G090 AA01 BA04 CA04 4D019 AA01 BA01 BB01 BC12 BC20 CA03 CB04 CB06 CB09 4K030 BA18 BA27 BA36 BA37 BA38 BA49 BB12 CA08 LA11
Claims (4)
- 【請求項１】 気孔径が大小２種類の多孔質層を積層し
た電熱再生フィルターであって、前記両多孔質層の骨格
が耐熱耐酸化物からなる内層と、該内層の外周に形成さ
れた導電性物質からなる中間層と、該中間層の外周面に
形成された耐熱耐酸化物からなる外層との三層構造を有
し、当該フィルターの抵抗値が０．０１〜２００Ωであ
ることを特徴とする電熱再生フィルター。 - 【請求項２】 内層、中間層及び外層がＣＶＤ又はＣＶ
Ｉ法により形成されたものであることを特徴とする請求
項１記載の電熱再生フィルター。 - 【請求項３】 内層で包囲される中心部が中空、炭素化
物若しくは無機物の何れかで構成されていることを特徴
とする請求項１又は２記載の電熱再生フィルター。 - 【請求項４】 内層及び外層を構成する耐熱耐酸化物が
炭化珪素、中間層を構成する導電性物質が窒化チタンで
あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載された電熱再生フイルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324172A JP2002126428A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 電熱再生フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324172A JP2002126428A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 電熱再生フィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002126428A true JP2002126428A (ja) | 2002-05-08 |
Family
ID=18801746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000324172A Pending JP2002126428A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 電熱再生フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002126428A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332581A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Cotec Co Ltd | 粒子状物質フィルター及びその製造方法 |
| JP2007332781A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Shigehide Kakei | 連続再生型粒子状物質フィルター |
| JP2008286085A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Shigehide Kakei | 連続再生型粒子状物質フィルタ |
| CN102085437A (zh) * | 2009-12-04 | 2011-06-08 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种空气过滤用滤材及其用途 |
| CN109123765A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 安康集团有限公司 | 烟草产品 |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000324172A patent/JP2002126428A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332581A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Cotec Co Ltd | 粒子状物質フィルター及びその製造方法 |
| JP2007332781A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Shigehide Kakei | 連続再生型粒子状物質フィルター |
| JP2008286085A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Shigehide Kakei | 連続再生型粒子状物質フィルタ |
| CN102085437A (zh) * | 2009-12-04 | 2011-06-08 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种空气过滤用滤材及其用途 |
| CN109123765A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 安康集团有限公司 | 烟草产品 |
| CN109123765B (zh) * | 2017-06-16 | 2021-10-29 | 安康集团有限公司 | 烟草产品 |
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