TWM531544U - 強化陶纖濾管 - Google Patents

Description

強化陶纖濾管

本創作係關於一種陶纖濾管，尤其是一種於其開口段及封閉段具有較高強度的強化陶纖濾管。

陶纖濾管係由陶瓷纖維構成之管狀過濾元件，由於其具有高孔隙率及耐高溫之特性，故可以用於工業高溫廢氣之過濾，例如用於過濾工業燃燒所排放之廢氣。陶纖濾管具有依序相連之一開口段、一延伸段及一封閉段，於使用時，係將陶纖濾管安裝於過濾系統中，並夾持該開口段以固定其位置，續藉由過濾系統之抽風裝置降低陶纖濾管內部的壓力，而將廢氣自陶纖濾管之外部吸入內部，使廢氣中所包含之灰塵被隔絕於陶纖濾管之外壁，而達成過濾效果。經過一段時間之使用後，灰塵會累積於陶纖濾管之外壁而形成塵餅，此時則藉由過濾系統之清洗裝置產生一反向脈衝氣流，吹入陶纖濾管內，以使外部塵餅自陶纖濾管之外壁剝離脫落而被其下之料斗所收集。

然而，由於陶瓷纖維本身的脆性高，且陶纖濾管具有高孔隙率之特性，結構較為鬆散，故其強度較低，可能於受到外力作用時，於受夾持之開口段或主要受氣流作用之封閉段碎裂崩解，造成使用不便，須經常更換而增加使用成本。

為解決上述問題，本創作提供一種強化陶瓷濾管，於其開口 段及封閉段具有高強度，而不易破碎崩解者。

本創作的一種強化陶纖濾管，包含：一開口段；一延伸段，一端連接該開口段；及一封閉段，連接該延伸段之另一端；其中，該延伸段之孔隙率大於該開口段及封閉段之孔隙率。

據此，本創作的強化陶纖濾管，藉由該延伸段之孔隙率大於該開口段及封閉段之孔隙率，可以使該開口段及封閉段具有高強度，同時該延伸段仍維持良好過濾效果，進而達成「提升整體強度」及「維持良好過濾效能」等功效。

其中，該開口段、該延伸段及該封閉段之長度比為10~20：260~280：10~20。再者，該延伸段的孔隙率為70~85%，該開口段及封閉段的孔隙率為0~60%。藉此，使該強化陶纖濾管的整體強度提升，同時維持其過濾效能。

其中，該開口段、延伸段及封閉段係以相同材質製成。藉此，於該強化陶纖濾管的製作過程中，無須另行準備其他材料，而可以降低製造成本。

其中，該強化陶纖濾管，係以下述方法製得：提供一陶纖濾管胚體，具有該開口段、延伸段及封閉段；提供一硬化劑；使該硬化劑吸附於該陶纖濾管胚體之開口段及封閉段；及使吸附於該陶纖濾管胚體之硬化劑固化。上述方法可以用於強化習用之陶纖濾管，續將其製備為強化陶纖濾管。

其中，該硬化劑可以為矽溶膠。再者，該矽溶膠可以包含以重量百分比計為20~60%之二氧化矽。藉此，使該硬化劑可以耐高溫及耐酸，以因應該強化陶纖濾管之使用需求。

其中，係於100~150℃之溫度下加熱吸附有該硬化劑之陶纖濾管胚體2~12小時，以使吸附於該陶纖濾管胚體之硬化劑固化。藉此， 可以確保該硬化劑完全固化。

1‧‧‧開口段

11‧‧‧開口

12‧‧‧凸緣

2‧‧‧延伸段

3‧‧‧封閉段

第1圖：本創作強化陶纖濾管之結構示意圖。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：如第1圖所示，本創作之強化陶纖濾管包含一開口段1、一延伸段2及一封閉段3，該延伸段2之一端連接該開口段1，該封閉段3連接該延伸段2之另一端。其中，該延伸段2之孔隙率大於該開口段1及封閉段3之孔隙率。

詳言之，該開口段1即為法蘭(flange)之位置，該開口段1設有一開口11，該開口11之外周緣可以設有一凸緣12，用以連接抽風裝置、管線或夾板等。該延伸段2通常為直線延伸之管狀，惟亦可以視需要而具有彎折或收縮等，本創作不加以限制，該封閉段3則為一封閉狀之尾端。

本創作之強化陶纖濾管，其延伸段2的孔隙率大於開口段1的孔隙率，且該延伸段2的孔隙率大於該封閉段3的孔隙率。更詳言之，該延伸段2的孔隙率可以為70~85%，而該開口段1及封閉段3之孔隙率可以為0~60%，本創作不加以限制。於本實施例中，該延伸段2的孔隙率係為72%，該開口段1及封閉段3之孔隙率則為51%，而可以使該強化陶纖濾管之整體強度較高，同時仍維持良好的過濾效能。再者，因應使用需求，該開口段1及封閉段3的孔隙率可以相同或不同。

該開口段1、該延伸段2及該封閉段3之長度比例可以為10~20：260~280：10~20。於本實施例中，該強化陶纖濾管之總長係為300 cm，該開口段1及封閉段3之長度皆為10~15cm，而該延伸段2之長度則為270~280cm。

本創作之強化陶纖濾管可以以任何種類之陶瓷纖維製成，且另可以混合其他纖維或材質，亦可以包含觸媒。舉例而言，該開口段1、延伸段2及封閉段3可以以相同材質製成，而透過製程參數之設定，例如抽真空或緊壓時的壓力差異，而使該延伸段2的壓縮量小於該開口段1及封閉段3的壓縮量，而造成孔隙率的差異。

或者，該開口段1、延伸段2及封閉段3的材質可以不相同，舉例而言，係可以取一陶纖濾管胚體，包含該開口段1、延伸段2及封閉段3，續將一硬化劑吸附於該陶纖濾管胚體之開口段1及封閉段3，及使吸附於該陶纖濾管胚體之硬化劑固化。其中，該陶纖濾管胚體可以為一般常見之整體材質及孔隙率皆相同的濾管，續藉由上述方法，使該硬化劑可以填充於該開口段1及封閉段3之孔隙中，續於硬化後降低孔隙率。

該硬化劑可以為樹脂或矽溶膠(colloidal silica)等高分子材料，其可以固化並提供較高之硬度者，且該硬化劑之選擇可以依據該強化陶纖濾管之使用需求而調整。舉例而言，若用於高溫環境，則該硬化劑較佳為耐高溫之樹脂或矽溶膠；若用於酸性廢氣之過濾，則較佳選擇耐酸之樹脂或矽溶膠。本創作一實施例中，係選用矽溶膠作為該硬化劑，其具有耐高溫、耐酸之特性，該矽溶膠係包含以重量百分比計為20~60%之二氧化矽，或者，該矽溶膠可以包含30~50%之二氧化矽。

使用該強化陶纖濾管時，係將該開口11直接或間接連接抽風裝置，藉由抽風裝置降低該強化陶纖濾管內部之壓力，而將廢氣自其外部吸入內部，使廢氣中所包含之灰塵被隔絕於該強化陶纖濾管之外壁而達成過濾效果。經過一段時間之使用後，灰塵會累積於該強化陶纖濾管之外壁而形成塵餅，此時則藉由反吹裝置產生一反向脈衝氣流，以使塵餅自該 強化陶纖濾管之表面脫落。

由於該開口段1係用以直接或間接連接抽風裝置或其他管線，容易於連接處受力破損，故對於強度的要求較高；此外，該反向脈衝氣流吹入該強化陶纖濾管時，會直接衝擊該封閉段3，故該封閉段3所承受的力量較強，而亦需要較高的強度。另一方面，該強化陶纖濾管的過濾功能則主要由該延伸段2進行，故該延伸段2需要較高的孔隙率，而對強度的要求相對較低。

依據上述，本創作之強化陶纖濾管，該延伸段2之孔隙率大於該開口段1及封閉段3之孔隙率，藉由較低的孔隙率使結構較為緊密厚實，而提供該開口段1及封閉段3較高的強度，避免碎裂崩解；同時，由於該延伸段2仍維持高孔隙率，故可以提供良好的過濾效果，以於兼顧整體強度的同時，避免影響該強化陶纖濾管之過濾效能。是以，本創作之強化陶纖濾管可以達成「提升整體強度」及「維持良好過濾效能」等功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧開口段

11‧‧‧開口

12‧‧‧凸緣

2‧‧‧延伸段

3‧‧‧封閉段

Claims (8)

1. 一種強化陶纖濾管，包含：一開口段；一延伸段，一端連接該開口段；及一封閉段，連接該延伸段之另一端；其中，該延伸段之孔隙率大於該開口段及封閉段之孔隙率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之強化陶纖濾管，其中，該開口段、該延伸段及該封閉段之長度比為10~20：260~280：10~20。
3. 如申請專利範圍第1項所述之強化陶纖濾管，其中，該延伸段的孔隙率為70~85%，該開口段及封閉段的孔隙率為0~60%。
4. 如申請專利範圍第1項所述之強化陶纖濾管，其中，該開口段、延伸段及封閉段係以相同材質製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之強化陶纖濾管，係以下述方法製得：提供一陶纖濾管胚體，具有該開口段、延伸段及封閉段；提供一硬化劑；使該硬化劑吸附於該陶纖濾管胚體之開口段及封閉段；及使吸附於該陶纖濾管胚體之硬化劑固化。
6. 如申請專利範圍第5項所述之強化陶纖濾管，其中，該硬化劑係為矽溶膠(colloidal silica)。
7. 如申請專利範圍第6項所述之強化陶纖濾管，其中，該矽溶膠包含以重量百分比計為20~60%之二氧化矽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之強化陶纖濾管，其中，係於100~150℃之溫度下加熱吸附有該硬化劑之陶纖濾管胚體2~12小時，以使吸附於該陶纖濾管胚體之硬化劑固化。