JP2014028327A - モノリス型のセラミックスフィルタ用基材とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モノリス型のセラミックスフィルタ用基材1は、複数のセル列からなる濾過膜セル群4と、各濾過膜セル群間に平行に位置する集水セル群5を備えている。濾過膜セル群4は、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群6と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群7とに区分される。特定濾過膜セル群6のセルの断面形状は、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ集水セル群5に対向する側の面6aが平面又は円弧面に形成されている。
【選択図】図2
Description
前記課題は、セルの断面形状を極力、同形状にすることにより解決することができる。
(1)基材押出成形工程において、坏土の流動性にムラが発生するのを防止して、基材内部において成形不良が生じるのを防止することにより、乾燥不良、焼成不良、例えば、割れを起こすのを抑制することが可能であること、
(2)また、特定濾過膜セルの前記集水セル群に対向する側の面を、平面又は円弧面とすることにより、スリット施工時にセル隔壁の肉厚が薄くなって、強度低下を惹起するのを防止することが可能であること、
を見出して、その知見に基づいてモノリス型のセラミックスフィルタ用基材と、その製造方法を開発したものである。
前記多数のセルは、筒状基材断面を横断するように平行した複数のセル列からなる濾過膜セル群と、各濾過膜セル群間に平行に位置する集水セル群とに区分され、
前記濾過膜セル群は、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群とに区分され、
前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状は、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面に形成されていることを特徴とする。
前記非特定濾過膜セル群のセルの断面形状を、六角形又は円形に形成し、
前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状を、前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面となるように、五角形、七角形、円弧面五角形、円形の何れかの形状に形成し、
前記集水セル群のセルの断面形状を、前記非特定濾過膜セル群のセルと同様に六角形又は円形に形成したことを特徴とする。
前記集水セル群を構成する各セル壁を貫通、横断して、前記筒状基材外部に連通、開口する集水スリットを形成し、
前記集水スリットの幅寸法は、前記集水セル群のセルが六角形の場合には、その対角寸法よりも小さい寸法とし、前記集水セル群のセルが円形の場合には、その直径寸法よりも小さい寸法としたことを特徴とする。
前記筒状基材の両端面に目封止材充填用の凹部を設け、該凹部に目封止材を充填して、前記集水スリット及び/又は集水セルを一括して封止したことを特徴とする。
前記濾過膜セル群又は集水セル群となる多数のセルを形成した未乾燥、未焼成のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を押出成形する押出成形工程と、
前記押出成形した未焼成のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を乾燥,焼成する乾燥,焼成工程と、
前記集水セル群を構成する各セル壁を前記筒状基材を貫通する方向に横断して前記筒状基材外部に連通する集水スリットを形成する集水スリット形成工程と、
を備え、
前記押出成形工程において、前記濾過膜セル群を、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群とに区分し、前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状を、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面に形成したことを特徴とする。
前記集水スリット形成工程の後に、
前記筒状基材の端面に目封止材充填用の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に目封止材を充填して集水スリット及び/又は集水セルを一括して封止する目封止材充填工程と、
を備えたことを特徴とする。
また、特定濾過膜セル群のセルの、前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面になるよう形成したので、特定濾過膜セル群と集水セル群の間の隔壁の肉厚を確保することができ、隔壁が脆弱になるのを防止することができる。また、特定濾過膜セル群と集水セル群の間に十分な集水スリット形成エリアを確保することができる。
(2)請求項2のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材は、非特定濾過膜セル群のセルを、六角形又は円形とし、集水セル群のセルを、非特定濾過膜セル群のセルと同様に六角形又は円形に形成したので、未焼成のセラミックスフィルタ用基材を押出成形する際に押出成形ピンの周辺における坏土の偏析した流動を抑制し、よって、押出成形、乾燥、焼成において変形、割れが発生するのを抑制することができる。
また、特定濾過膜セル群のセルを、集水セル群に対向する側の面を平面又は円弧面となる五角形、七角形、円弧面五角形、円形の何れかの形状に形成したので前記非特定濾過膜セルや集水セルの場合と同様に、坏土の偏析した流動を抑制し、よって、押出成形、乾燥、焼成において変形、割れが発生するのを抑制することができる。
(3)請求項3のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材は、集水セル群を構成する各セル壁および前記筒状基材を貫通する方向に横断して前記筒状基材外部に連通する集水スリットを形成したので、集水スリットを介して濾過水を円滑に外部に流出させることができる。
特に、集水スリットの幅寸法を、集水セル群のセルが六角形の場合には、その対角寸法よりも小さい寸法とし、集水セル群のセルが円形の場合には、その直径寸法よりも小さい寸法としたので、集水スリットの存在により、集水セルと特定濾過膜セルのセルとの隔壁が脆弱になるのを最小限に抑えることができる。
(4)請求項4のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材は、前記筒状基材の端面に目封止材充填用の凹部を設けたので、該凹部内に目封止材を充填することにより集水スリット及び/又は集水セルを一括して封止することができる。
(5)請求項5のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材の製造方法は、前記押出成形工程において、濾過膜セル群を、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群とに区分し、前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状を、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面に形成したモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を製造することができる。
(6)請求項6のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材の製造方法は、前記集水スリット形成工程の後の凹部形成工程によって筒状基材の端面に目封止材充填用の凹部を形成し、凹部形成工程に続く目封止材充填工程によって、前記凹部に目封止材を充填することにより集水スリット及び/又は集水セルを一括して、効果的に封止したモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を製造することができる。
2…筒状基材
3…セル
4…濾過膜セル群
5…集水セル群
6…特定濾過膜セル群
7…非特定濾過膜セル群
8…集水スリット
9…目封止材充填用の凹部
10…目封止材
Claims (6)
- セラミックス多孔体からなる筒状基材と、筒状基材の両端面に開口し、且つ筒状基材内に貫通並設した多数のセルを備え、各セルの断面形状は、多角形及び/又は円形であるモノリス型のセラミックスフィルタ用基材であり、
前記多数のセルは、筒状基材断面を横断するように平行した複数のセル列からなる濾過膜セル群と、各濾過膜セル群間に平行に位置する集水セル群とに区分され、
前記濾過膜セル群は、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群とに区分され、
前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状は、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面に形成されていることを特徴とするモノリス型のセラミックスフィルタ用基材。 - 前記非特定濾過膜セル群のセルの断面形状は、六角形又は円形に形成され、
前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状は、前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面となるように、五角形、七角形、円弧面五角形、円形の何れかの形状に形成され、
前記集水セル群のセルの断面形状は、前記非特定濾過膜セル群のセルと同様に六角形又は円形に形成されていることを特徴とする請求項1記載のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材。 - 前記集水セル群を構成する各セル壁を貫通、横断して、前記筒状基材外部に連通、開口する集水スリットを形成し、
前記集水スリットの幅寸法は、前記集水セル群のセルが六角形の場合には、その対角寸法よりも小さい寸法とし、前記集水セル群のセルが円形の場合には、その直径寸法よりも小さい寸法としたことを特徴とする請求項1又は2記載のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材。 - 前記筒状基材の端面に目封止材充填用の凹部を設け、該凹部に目封止材を充填して、前記集水スリット及び/又は集水セルを一括して封止したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材。
- セラミックス多孔体からなる筒状基材の端面に開口する多数の濾過膜セル群と、濾過膜セル群間に位置する集水セル群と、前記集水セル群を貫通、横断して前記筒状基材外部に連通、開口する集水スリットと、該集水スリット及び/又は集水セルの筒状基材の端面側の端部を閉塞する目封止材と、を備えたモノリス型のセラミックスフィルタ用基材の製造方法であって、
前記濾過膜セル群又は集水セル群となる多数のセルを形成した未乾燥、未焼成のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を押出成形する押出成形工程と、
前記押出成形した未焼成のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材を乾燥,焼成する乾燥,焼成工程と、
前記集水セル群を構成する各セル壁を前記筒状基材を貫通する方向に横断して前記筒状基材外部に連通する集水スリットを形成する集水スリット形成工程と、
を備え、
前記押出成形工程において、前記濾過膜セル群を、集水セル群の両側に隣接して対向する特定濾過膜セル群と、特定濾過膜セル群以外の非特定濾過膜セル群とに区分し、前記特定濾過膜セル群のセルの断面形状を、他のセル群のセルの断面形状と類似する形状で、且つ前記集水セル群に対向する側の面が平面又は円弧面に形成したことを特徴とするモノリス型のセラミックスフィルタ用基材の製造方法。 - 前記集水スリット形成工程の後に、
前記筒状基材の端面に目封止材充填用の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に目封止材を充填して集水スリット及び/又は集水セルを一括して封止する目封止材充填工程と、
を備えたことを特徴とする請求項5に記載のモノリス型のセラミックスフィルタ用基材の製造方法。
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