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
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
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- filter
- honeycomb
- heater
- sic
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- Pending
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- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Resistance Heating (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 (fr) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Structure en nid d'abeille et son procede de production |
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 (fr) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Structure en nid d'abeille et son procede de production |
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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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040722 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |