WO1996020037A1

WO1996020037A1 - Filtre poreux en ceramique, procede de fabrication dudit filtre, filiere de moulage par extrusion pour la fabrication dudit filtre et machine de moulage par extrusion utilisant ladite filiere

Info

Publication number: WO1996020037A1
Application number: PCT/JP1995/002712
Authority: WO
Inventors: Akitoshi Sugimoto
Original assignee: Yuugengaisya Mikazuki Bunkakaikan; Yuugengaisya Mama Green Golf
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1996-07-04
Also published as: CN1147210A; US5989420A; EP0747106A4; EP0747106A1

Description

明細書発明の名称

多孔質セラミックフィルタおよびその製造方法ならびに多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスおよびこれを用いる押出成形装置技術分野

本発明は、有機物や無機物の不純物質や汚染（有害）物質や異臭物質などを含む液体からこれらの物質を取り除くための、詳しくは、水道水、河川水、海水、プール水、工場ある L、は家庭排水などの有機物や無機物等に汚染された水からこれらの物質を濾過して清浄飲料水や清浄水を得るための、あるいは種々の固形物や不純物を濾過してビール、ワイン、日本酒、醬油、ソース、ジュース、果汁、食物油などを得るための、高性能、高能力の多孔質セラミックフィルタおよびその製造方法、ならびにこの多孔質セラミックフィルタの製造に用いられる押出成形ダイスおよびこれを具える押出成形装置に関する。

本発明はまた機能性を付与された多孔質セラミックフィルタおよびその製造方法に関する。背景技術

従来より、河川水や海水あるいは排水から飲料水を得るために飲料に不適な様々な汚染物質、悪臭（異臭）物質、不純物を濾過する各種の濾過装置が提案され、使用されている。また、最近、井戸水や水道水中に少量含まれる有機物や無機物等のために悪臭 (異臭）や味のまずさなどを除くための浄水器等が多く上市されており、この中の多くにも濂過装置が利用されている。

—方、ビール、ワイン、日本酒、醬油などを醸造する時のように発酵生成物から固形物や不純物を除去する場合やソース、ジュース、果汁、食物油などを食物から得るために固形分や不純物を除去する場合等、食品工業にも濾過工程は不可欠である。

特に、飲料水や酒類、果汁、ジュース、ソース、食物油などは、飲用または食用に供されるものであるので、浄化装置の性能は極めて厳しい性能が要求され、従って、これに利用される濾過装置にも、高い性能が要求される。

さらに、近年のフィットネスブームに伴い、健康増進やストレス解消に適した全身運動として水泳を行うものが増え、老若男女を問わずプールに親しむものが増えている。

これに伴い、水泳をより安全かつ衛生的に楽しむために、プールの衛生状況、特に水質に対する関心が高まつており、このプールの水質を決定する浄化装置に対する要求はますます厳しいものとなってきており、これに利用される濾過装置も高性能化が進んでいる。

さらに、最近では、動物園や水族館などの水の浄化、半導体製造用の純水製造や海水淡水化における前処理、クァハウスや 2 4時間風呂、中水道用水処理，環境基準による脱色水処理など広範囲に亘つて高度な水準から低度の水準にいたる水処理に利用されようとしている。

このような濾過装置の濂過材（エレメン卜）として、多孔質セラミックフィル夕が多く用いられている。多孔質セラミックフィルタ（以下、セラミックフィル夕とする）は、プール、特に温水プールの濾過に好ましい極めて微細な濾過空間 (孔）を立体的に有し、従来のフィルタでは十分に濾過することが不可能であつた、人体より放出される油分等の有機質、組織、蛋白質や、細菌、ウィルス等も好適に濂過することが可能である。

当然のことながら、セラミックフィルタの浄化能力は濾過に供されるマイクロポアの大きさで決定され、このポアサイズが小さい程、優れた浄化能力を有する。また、逆洗等による洗浄の容易性を考えると、被浄化液中の不純物等の捕足はセラミックフィルタの表面部分で行われるのが好ましい。

従って、セラミックフィルタは、被浄化液の流入面が特に密であるのが好ましい。し力、しな力くら、セラミックフィルタは、通常、微粒子とバインダとを混練したコンパンゥンドを調製し、このコンパウンドを突きがため成形して所定形状の成形品とし、この成形品を焼成して製造されているため、このような構造を有するセラミックフィルタを製造することはできない。

上記構造（平均粒度が表面にいくほど小さくなる）を有するセラミックフィルタを製造するために、成形品の表面に、より粒度の小さい超微細粒子からなるコンパウンド（スラリー）を塗布、乾燥した後に焼結を行って、表面に超微細粒子からなる層を形成することにより、被浄化液の流入面が特に密である好適な粒度分布を有するセラミックフィルタを製造することも考えられている。

しかしながら、この製造方法は、非常に手間と時間がかかり、加えて、セラミックフィルタの製造コストも高くなつてしまう。し力、も、表面に超微細粒子からなる層を十分に形成するためには、スラリーの塗布および乾燥を多数回繰り返す必要がある。さらに、このようにして製造されたセラミックフィルタは、第

9図にその表面近傍を模式的に示すように、 2層または多層構造であり、基体とその上の塗布層の一体化が完全になされていない。そのため、逆洗や濾過中に塗布した薄層が容易に剝離してしまい、この剥離が拡がってしまって、その結果これらの部分の浄化能力が低下して所望の浄化能力を発揮することがとができなくなってしまう、セラミックフィルタの寿命が短い等、実用上大きな問題が種々あ他方、従来のセラミックフィルタは、表面ほど密な構造となっていないために、セラミックフィルタを濾過助剤を用いずに濾過に供すると、表面から内奥深くまで不純物などが入りこんで目詰まりしてしまうために洗浄（逆洗）が非常に困難になってしまう。

そのため、セラミックフィルタを用いる濾過装置では、フィルタの被濾過水流入面に、パルプ繊維やアスベスト等の繊維状の濾過助剤や、ケイソゥ土ゃ石灰等の微粒子状濾過助剤の層、いわゆる濾過助剤層を形成して、フィルタの表面を緻密な状態にしてセラミックフィルタの目詰まりを防止すると共に、逆洗による洗浄が容易に行えるようにしており、手間がかかるという問題点もある。

また、フィルタは濾過作用に加えて、他の機能、例えば加温、殺菌、特定成分の制御、純水や海水淡水化などの特殊処理の前段処理などの機能を果たすことが望まれる。発明の開示

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、少なくとも一面、好ましくは被浄化液の流入面が一番緻密な表面部分を有し、この面から肉厚部の内部に向かって、セラミックフィルタを構成する微粒子の（平均）粒径が連続的に大きくなる理想的な粒度分布を有し、しかも原料費等のコストも低いセラミックフィルタ、およびこのフィルタを簡便に製造する製造方法、ならびに、このセラミックフィルタの製造に使用される多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスおよびこのダイスを具える押出成形装置を提供することにある。本発明の他の目的は、セラミックフィルタに機能性材料を意図的に添加することにより、機能性材料に応じた機能をセラミックフィルタに付与したセラミックフィルタおよびその製造方法、ならびに、このフィルタ製造用の押出成形ダイスおよびこのダイスを具える押出成形装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、微粒子が焼結されてなる多孔質セラミックフィルタであって、このセラミックフィルタは機能性材料を含むことを特徴とする多孔質セラミックフィルタを提供する。ここで、セラミックフィルタは、中空の円筒体、あるいは、中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であるのが好ましい。

すなわち、本発明は、微粒子が焼結されてなる多孔質セラミックフィルタであって、多孔質セラミックフィルタを形成する微粒子の平均粒径が、少なくとも 1つの面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなることを特徴とする多孔質セラミックフィルタを提供する。

また、本発明は、前記多孔質セラミックフィルタが中空の円筒体であって、前記微粒子の平均粒径が、前記円筒体の外周面および Zまたは内周面から肉厚部の内部に向かって連铳的に大きくなる多孔質セラミックフィルタを提供する。さらに、本発明は、前記多孔質セラミックフィルタが、中心貫通孔を有し、かつこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であつて、

多孔質セラミックフィルタを形成する微粒子の平均粒径が、前記筒状体の外周面、前記中心貫通孔の周面、および前記複数の貫通孔の少なくとも一つの周面から選ばれたいずれか一つ、いずれか二つまたは全ての面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる多孔質セラミックフィルタを提供する。

これらのセラミックフィルタは機能性材料を含有せしめるのが好適である。機能性材料としては、磁性材、触媒、イオン供給または捕捉材、誘電体、導電体、半導体など所定の機能を付与できるものであれば何でも何種でもよく、必要に応じて電極を設け電気を印加できるようにするのが好ましい。

本発明は、原料微粒子とバインダとを含有する原料コンパウンドを調整し、この原料コンパウンドを所定の形状に成形し、この成形品を焼結して多孔質セラミックフィルタを製造するに際し、

前記成形を、成形品の少なくとも 1表面に超音波振動を与えつつ行うことを特徴とする多孔質セラミックフィルタの製造方法を提供する。

また、本発明は、前記成形品が貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体であり、前記成形を、成形品の外周面および Zまたは少なくとも一つの貫通孔周面に超音波による振動を与えつつ行う多孔質セラミックフィルタの製造方法を提供する。

さらに、本発明は、前記成形品が、中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であり、

前記成形を、成形品の外周面、中心貫通孔の周面、および前記肉厚部に形成される貫通孔の少なくとも一つの周面から選ばれたいずれか一つ、いずれか二つまたは全ての面に、超音波振動を与えつつ行う多孔質セラミックフィルタの製造方法を提供する。

コンパゥンドは機能性材料を含むことができる。その材料の選択は前述の通り付与する機能に応じて何種加えてもよい。

上記のセラミックのフィル夕の製造方法において、押出機によって押し出されたセラミックフィルタの成形品には超音波振動を付与しつつ、成形品を圧密化するのが好ましい。この成形品の圧密化により、成形品全体が緻密な構造になるとともに、緻密な構造体の表面に超音波振動が与えられることにより超音波振動の伝達が向上し、成形品の表面部分の平均粒径が内部より小さくなつて、表面から内奥にかけて連続的に平均粒径が大きくなる理想的なセラミックフィルタが得られ O o

本発明は、多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、押出機によって押し出されたセラミックフィルタの成形品を形成するためのダイス壁内の少なくとも一か所に、超音波振動子が配置されていることを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスを提供する。

また、本発明は、貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体の多孔質セラミツクフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空洞を有するモールドと、前記モールドの空洞に押出方向に延在して配置される前記セラミックフィルタの貫通孔を形成するため前記モールド内に着脱可能に取り付けられた少なくとも 1つの中子とを有し、前記モールドおよび /または少なくとも一つの中子に、超音波振動子が配置されていることを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスを提供する。

さらに、本発明は、中心貫通孔を有し、かっこの貫通孔と外面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空間を有するモールドと、前記中心貫通孔を形成するための前記モールドの空間に押出方向に延在して配置される第 1中子と、前記複数の貫通孔を形成するための前記モールドの内壁面と前記第 1中子との間に配置される複数の第 2中子とを有し、前記モールド、第 1中子、および少なくとも 1つの第 2中子から選ばれた少なくとも 1つの素子に、少なくとも 1つの超音波振動子が配置されていることを特徵とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスを提供する。

上記のセラミック製造用押出成形ダイスにおいて、押出機によって押し出されたセラミックフィルタの成形品が通過する空間をダイスの基端より末端にかけて絞る構造とし、成形品をこれにより圧密化する手段を設けるのが極めて好ましい。圧密化手段は、モールドと中子で構成される成形品の通過空洞を絞り構造にすればよく、一具体例としては、モールド部分を徐々に縮径し、中子を徐々に拡径するのがよい。上記絞り構造となっていれば他の構造としてもよい。

さらに、本発明は、上述したダイスを押出機に連結してなる押出成形装置を提供するものである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明のセラミックフィルタの一例を示す概念図であって、（a ) は平面図、（b ) は同 b— b線断面図である。

第 2図は、（a ) は第 1図に示されるセラミックフィルタの部分拡大図、

( b ) はその外周面近傍の微粒子の平均粒径の変化を概念的に示す図、（c ) はこのセラミックフィルタの平均粒径の変化をグラフ化した図である。

第 3図は、本発明のセラミックフィルタの別の例を示す概念図であって、 ( a ) は平面図、（b ) は同 b— b線断面図である。

第 4図は、本発明の押出成形機の概略断面図である。

第 5図は、第 4図の a— a線分解図である。

第 6図は、第 4図の b— b線断面図である。

第 7図は、第 4図の c一 c線断面図である。

第 8図は、第 4図の d方向矢視図である。

第 9図は、従来のセラミックフィルタの表面近傍を概念的に示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の多孔質セラミックフィルタおよびその製造方法ならびに多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスおよびこのダイスを具える押出成形装置について、詳細に説明する。

本発明は以下の発明を提供する。

( 1 ) セラミックフィルタ

(1-a) 機能性材料を含有するフィルタ

(1 - b) 表面が緻密なフィルタ

(1- c) 表面が緻密で、かつ機能性材料を含有するフィルタ

( 2 ) セラミックフィルタの製造方法

上記（1- a) 、 (1-B) 、（1- c) のフィルタの製造方法。

( 3 ) セラミックフィルタの製造用ダイス

( 4 ) 上記ダイスを具えるセラミックフィルタの連続製造装置

本発明の多孔質セラミックフィルタ（以下、セラミックフィルタとする）は、微細な微粒子が焼結されてなる、非常に微細な孔を三次元的に有するものであり、人間の体から放出される油分や組織はもちろん、ウィルスや細菌などの微生物などの不純物をも濂過することが可能なフィルタである。そして、明細書の冒頭で述べたように種々の産業分野において適用可能なフィルタである。

第 1図は、セラミックフィルタの一態様を示す概略図であって、（a ) は平面図を、（b ) は（a ) の b— b線断面図を、それぞれ示す。

図示例のセラミックフィルタ 1 0は、微細な微粒子が焼結されてなる中空円筒体であって、第 1図に示されるセラミックフィルタ 1 0を用いた浄化装置において、プール水等の濾過（浄化）される液体（=被浄化液以下、便宜的に未浄化水とする）は、セラミックフィルタ 1 0の外周に供給され、円筒体の外周面 1 0 aから流入して肉厚部 1 2を通過して内周面 1 0 bから流出して回収され、あるいは逆に、中心貫通孔 1 4に供給され、内周面 1 O bから流入して肉厚部 1 2を通過して外周面 1 0 aから流出して回収されることにより、細菌や油分等の除去したい不純物がセラミックフィルタ 1 0に捕足されて未浄化水から除去され、最終的に未浄化水は浄化される。

本発明のセラミックフィルタは、フィルタを構成する微粒子の平均粒径が、少なくとも一面、好ましくは未浄化水の流入面からフィルタの肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる一体化された（層構造ではない）構成を有し、図示例のセラミックフィルタ 1 0は、外周面 1 0 a (表層面）から肉厚部 1 2の内部に向かって微粒子の平均粒径が連続的に大きくなる例である。すなわち、外周面に近付くにつれて次第に緻密になっている。

第 2図に、この平均粒径の変化を模式的に示す。

第 2図（a ) は、セラミックフィルタ 1 0の右上部の部分拡大図であって、セラミックフィルタ 1 0を構成する微粒子の平均粒径は、第 2図（b ) に模式的に示されるように、外周面 1 0 aから内部に向かって連続的に大きくなる。第 2図 ( c ) には、これを模式的にグラフに示す。第 2図（c ) のカーブはコンパゥンドの粒度組成、超音波の印加周波数あるレ、は時間などの諸因子に従つて勾配が異なってくる力く、面 1 0 aから内部に向かって連続的に大きくなるのは相異ない。

すなわち、この態様は、セラミックフィルタ 1 0の濾過空間が、外周面 1 0 a が最も緻密で、外周面 1 0 aから内部に向かって平均粒径が連続的に大きくなる一体化された構成を有し、セラミックフィルタ 1 0の外周面 1 0 aから未浄化水を供給する浄化装置に好適に利用される。このような本発明のセラミックフィルタ 1 0は、未浄化水の流入面、すなわち図示例においては、外周面 1 0 aが極めて緻密であり、また、濂過空間が水の流れ方向に向かって漸次拡大する構成とできるので、不純物は外周面 1 0 a付近で集中的に捕足され、非常に高い浄化能力を発揮することができる。さらに、不純物の捕捉をほとんど未浄化水の流入面で行うので、逆洗等により一旦捕足された不純物をより容易かつ良好にセラミックフィルタから排除して洗浄することができ、長期に渡って目詰まりに起因する交換が不要な長寿命のセラミックフィルタを実現することができ、また、良好な洗浄効率および洗浄効果に伴う高効率の操業を行うことができる。

しかも、未浄化水の流入面を十分に緻密にすることにより、従来のセラミックフィルタでは必要であった濾過助剤を不要とすることも可能であり、浄化装置の操業効率をより向上することができる。

さらに、前述の成形体の表面により超微細粒子を含有するスラリーを塗布して焼結する工程を行うセラミックフィルタでは、第 9図に示されるように、内部の成形体層 9 0、およびその上にスラリー塗布による層というように多層体構造となり、これらの層間は一体化が不十分であり、上層 9 2は薄く、さらに粒径分布が段階的で連続的でないように構成されるため、濾過助剤層の形成や逆洗の際の衝撃によって表面の微粒子層 9 2がその下層 9 0から層剝離しこれが伝潘し易く、実用上問題となるのは前述のとおりであるが、本発明のセラミックフィルタ 1 0は、粒径分布が層構成ではなく、第 2図にも示される様に連続的な平均粒径分布の構成を有するとともに一体構造化されているので、層剝離を起こす事がなく、所定の能力を長期に渡って発現することができ、また、この点でも長寿命なセラミックフィルタを実現できる。

本発明のセラミックフィルタは、フィルタを構成する微粒子の平均粒径が、未浄化水の流入面から内部に向かつて連続的に大きくなることを、その基本構成とするものであり、従って、図示例のセラミックフィルタ 1 0のような中空円筒状のセラミックフィルタでは、外周面 1 0 aおよびノまたは内周面 1 0 b力、ら内部に向かって、フィルタを構成する微粒子の平均粒径が、連続的に大きくる。

例えば、別の態様では、セラミックフィルタ 1 0を形成する微粒子の平均粒径力 \ 内周面 1 O bから肉厚部 1 2の内部に向かって連続的に大きくなる。すなわち、この態様は、セラミックフィル夕の濾過空間力内周面 1 O bが最も緻密であり、内周面 1 0 bから内部に向かって連続的に大きくなる構成を有し、中心貫通孔 1 4 aから未浄化水を供給する浄化装置に好適に利用される。

さらに、別の態様では、セラミックフィルタ 1 0を形成する微粒子の平均粒径力 \ 内周面 1 0 bおよび外周面 1 0 aの両面から肉厚部 1 2の内部に向かって連続的に大きくなる。すなわち、この態様は、セラミックフィルタの濾過空間力 \ 内周面 1 0 bおよび外周面 1 0 aが最も緻密であり、両面から内部に向かって連続的に大きくなる構成を有し、セラミックフィルタ 1 0の外周面 1 0 aおよび中心貫通孔 1 4 aの、いずれからも未浄化水が供給されるように選択的に使用する場合に好適に利用される。

第 3図は本発明のセラミックフィルタの別の態様を示す概略図であって、 ( a ) は平面図を、（b ) は同 b— b線断面図を、それぞれ示す。

前述の第 1図に示されるセラミックフィルタ 1 0は、中心貫通孔 1 4を有する中空円筒体であつたが、第 3図に示されるセラミックフィルタ 2 0は、第 3 図（a ) および（b ) に示すように、中心貫通孔 4 4に加えて、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bによって限定される円筒体の肉厚部 4 2に複数の貫通孔 4 3を有する。

なお、図示例では貫通孔 4 3は、肉厚部 4 2に 1 0個穿設され、その断面形状は長円状であるが、数および形状は特に限定されるわけではない。

このセラミックフィルタ 2 0は、中心貫通孔 4 4の他に、肉厚部 4 2に複数の貫通孔 4 3が設けられている。従って、図示例のセラミックフィルタ 2 0は、以下に述べる 2つの方法で未浄化水の濾過を行うことができる。

(1) セラミックフィルタ 2 0の外周のみならず、中心貫通孔 4 4にも同種のあるいは異種の未浄化水を流して、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bの両方から同種のあるいは異種の未浄化水を流入させ、浄化水を貫通孔 4 3から回収する、あるいは、貫通孔 4 3から未浄化水を供給して貫通孔 4 3の壁面から流入させ、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bの両方から浄化水を留出させることにより、処理能力を大幅に向上させることができ、またそれぞれ異なる場所に浄水を供給することもできる。

(2) このセラミックフィルタ 2 0においては、肉厚部 4 2の外周面 4 2 aから未浄化水を流入させて一次浄化水を貫通孔 4 3に集め、さらにこの一次浄化水をセラミックフィルタを透過させて、内周面 4 2 bから流出させて中央貫通孔 4 4 から回収することにより、あるいは逆方向に、中央貫通孔 4 4に未浄化水を供給して内周面 4 2 bから貫通孔 4 3を経て外周面 4 2 aに未浄化水を通過させることにより、 2段階で未浄化水を濾過することができ、プール水などの水の浄化度を著しく向上させることができる。

前述のセラミックフィルタ 1 0と同様、本発明のセラミックフィルタ 2 0も、微細な微粒子が焼結されてなるものであり、フィルタを構成する微粒子の平均粒径が、未浄化水の流入面が緻密で内部に向かって連続的に変化する構造とする。

例えば、本発明にかかるセラミックフィルタ 2 0の一態様においては、セラミックフィルタ 2 0を形成する微粒子の平均粒径が、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bの両面から、肉厚部 4 2内部に向かって連続的に大きくなる。

すなわち、この態様では、セラミックフィルタ 2 0の濾過空間が、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bが最も緻密であり、両面から肉厚部 4 2内部すなわち貫通孔 4 3に向かって、連続的に大きくなる構成を有する。そのため、この態様は、セラミックフィルタ 2 0の外周および中心貫通孔 4 4から同種あるいは異種の未浄化水を供給して、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bの両方から未浄化水を流入させ、浄化水を貫通孔 4 3から回収する浄化装置に好適に利用される。

また、セラミックフィルタ 2 0の別の態様においては、セラミックフィル夕 2 0を形成する微粒子の平均粒径が、貫通孔 4 3の壁面から肉厚部 4 2内部に向かって連続的に大きくなる。

すなわち、この態様では、セラミックフィルタ 2 0の濾過空間が、貫通孔 4 3 の壁面が最も緻密であり、肉厚部 4 2内部すなわち外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bの方向に、連続的に大きくなる構成を有する。そのため、この態様は、貫通孔 4 3に未浄化水を供給してその壁面から流入させ、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bから浄化水を流出させて回収する浄化装置に好適に利用される。さらに、セラミックフィルタ 2 0の別の態様においては、セラミックフィルタ 2 0を形成する微粒子の平均粒径が、外周面 4 2 a、内周面 4 2 bおよび貫通孔 4 3壁面から、肉厚部 4 2の内部に向かって連続的に大きくなる。

すなわち、この態様では、セラミックフィルタ 2 0の濂過空間が、外周面 4 2 a、内周面 4 2 bおよび貫通孔 4 3壁面が最も緻密であり、各面から肉厚部 4 2 の内部に向かって連続的に大きくなる構成を有する。そのため、この態様は、外周面 4 2 aおよび中心貫通孔 4 4、あるいは貫通孔 4 3の、いずれからも同種ある、は異種の未浄化水を供給することができるよう利用することができる。なお、この中心貫通孔 4 と貫通孔 4 3とを有する本発明にかかるセラミックフィルタ 2 0においては、これらの態様以外にも、例えば、外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bのいずれか一方の面から内部に向かって平均粒径が大きくなる構成、貫通孔 4 3の内周面においてセラミックフィルタ 2 0半径方向の一面のみが緻密である構成等、セラミックフィルタ 2 0の未浄化水流入面から肉厚部 4 2 の内部に向かって、セラミックフィルタを形成する微粒子の平均粒径が連続的に大きくなる構成がすべて利用可能である。

また、本発明のセラミックフィルタは、上述のセラミックフィルタ 1 0および 2 0以外にも、例えば、 2つあるいはそれ以上の貫通孔を有する筒状の構成であってもよく、また、板状のセラミックフィルタ等、公知の形状のすべてのセラミックフィルタに好適に利用可能である。

さらに、本発明のセラミックフィルタは、セラミックフィルタのある面の表層面全面から内部に向かって微粒子の平均粒径が連続的に大きくなるものであってもよく、表層面の一部から内部に向かって平均粒径が連続的に大きくなるものであってもよい。また、平均粒径の連続的な変化は、セラミックフィルタの深さ方向（水の流れ方向）全体に渡るものであってもよく、内部への深さ方向の途中までであってもよい。

また、セラミックフィルタには機能性材料を含有させることができる。例えば、導電性を付与したいとき、誘電性を付与したいとき、磁状を付与したいとき、さらにはイオンを供給あるいは捕捉したいとき、触媒作用を与えたいとき、などにはその付与すべき機能に応じて機能性材料を含有させる。そして、必要に応じて電極をセラミックフィルタにまたはこれに関連して設置することができる。なお、機能性を付与するセラミックフィルタにおいては、フィルタを形成する微粒子の平均粒径が少なくとも 1つの面から内部に向かって連続的に大きくなる必要は必ずしもなく、粒径分布を考慮しないフィルタにっ、ても本発明は包含する。すなわち、従来構造のフィルタ（例えば第 1図に示すもの）においても機能性を付与せしめたフィルタは本発明に包含される。第 3図に示すものも好適し'あな。

次に、機能性材料について例示する。

( 1 ) 絶縁性（高絶縁性）

アルミナ（A 1 ₂ 0₃ ) 、窒化アルミニウム（A 1 N) 、ダイヤモンドなど。

( 2 ) 誘電性

酸化亜鉛、ニオブ酸リチウム、チタン酸ストロンチウム（S r T i 0 ₃ ) など。

( 3 ) 導電性

炭化ゲイ素（S i C) 、ゲイ化モリブデン（M o S i ₂ ) 、半導性チタン酸バリウム（B a T i 0 ₃ ) 、鉄属酸化物、バナジウム酸化物、酸化スズ、チタ二了、酸化銅、酸化亜鉛、酸化亜鉛バリスタ、安定化ジルコニァ、 " 一アルミナ、めっき砂など。

( 4 ) 磁性

Z n— M n—フェライト、 S r 0 · 6 F e ₂ 0₃ 、針状ァー酸化鉄など。

( 5 ) イオン供袷または捕捉材

ィォン交換が可能なように処理した、あるいはィォン交換性を本来有するセラミック材料。

( 6 ) 触媒

特に酸化や還元、その他の触媒反応を行なう材料。

例えば、フィルタを好ましくは一定の高温に加熱できれば、流体の加温と滅菌を同時に行なうことができ、逆洗も容易である。そのときは（3 ) の導電性や誘電性の材料を用い、フィルタには通電可能なように電極を設ける。

また（4 ) の材料では水中に多い M gや C aの除去、 N aゃKの除去·減少 · 増加あるいは重金属あるいは着色材の除去が可能で、これにより純水の製造、海水の淡水化、硬水化、軟水化、所定イオンの選択的追加添加減少など種々の特殊水処理ある、は特殊水処理の前段処理として利用可能である。

なお、イオンや金属などを捕捉したセラミックフィルタを初期の状態に戻すには、溶離液または交換液を逆に流せばよく、本願における逆洗とは、単に水や加圧空気入水で逆洗する場合のみならず、溶融液や交換液などで機能性を回復するよう逆洗する場合も広く含み、要するに使用開始の時の機能を回復する操作を含む。また、電流印加によりフィルタをそのまま空焼して清浄化もできる。以上説明した、セラミックフィルタ 1 0および 2 0を初めとする、未浄化水の流入面（少なくとも一面）から内部に向かって連続的な平均粒径の変化を有する本発明のセラミックフィルタは、以下に示す本発明のセラミックフィルタの製造方法によって好適に、特に安価に大量に連続的に製造することができる。

本発明のセラミックフィルタの製造方法（以下、製造方法とする）は、基本的に、押出成形や射出成形等の微粒子を原料とする成形技術を利用し、得られた成形品を焼結することによってセラミックフィルタを製造するものである力成形を成形品の少なくとも 1表面に超音波振動を与えつつ行う。このような振動を与えることにより、原料微粒子の粒径差およびそれによる重量差によって、より小さな微粒子が振動源側に移動する。そのため、振動を与えられた面に近付くほどセラミックフィルタ（成形品）を構成する微粒子の平均粒径が小さくなり、前述の第 2図に示されるような平均粒径の分布をなし、未浄化水の流入面が非常に緻密な本発明のセラミックフィルタを製造することができる。前述した機能性材料をフィルタに添加するときには振動の印加は必ずしも必要ではない。

このような本発明の製造方法においては、まず原料微粒子とバインダとを含有する原料コンパゥンドを調整する。フィルタに上述した機能性を付与しょうとするときには、コンパウンドに上述した機能性材料を適宜選択して加える。

本発明の製造方法に利用される原料微粒子の種類、すなわち、前述の本発明のセラミックフィルタ 1 0 ( 2 0 ) を形成する微粒子には特に限定はなく、公知のセラミックフィルタに使用される全てのものが利用可能である。具体的には、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ジルコニウム（ジルコニァ）、酸化チタン（チタニア）、酸化イツトリウム、酸化珪素（シリカ）、炭化珪素、窒化珪素、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、コランダム（鋼玉）、コ一ジライト、ムライト等や、これらの 2以上を適宜混合してなる複合体が例示される。

なお、微粒子の粒径には特に限定はなく、セラミックフィルタに要求される能力に応じて適宜選択すればよいが、通常、 0 . 1 m〜 l 0 0 m程度である。

本発明においては成形時に超音波振動を利用して、肉厚部の水透過方向に平均粒度の勾配分布を形成するので、念入りに微粒子の粒度を揃える必要がなく、大きな粒径幅（粒度分布）を有する安価な原料を利用しても、高性能なセラミックフィルタを実現することができる。

また、バインダにも特に限定はなく、押出成形や射出成形によって微粒子の成形品を作製する際に利用される各種のものがいずれも利用可能である。具体的には、各種のアルコール類、メチルセルロースやェチルセルロース等のセルロース類、澱粉、ビニル系樹脂、各種のワックス、ポリエチレンやボリプロピレン等の熱可塑性ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル系化合物等が例示される。

原料コンパウンドには、微粒子およびバインダ以外にも、プロピレングリコール、グリセリン、ステアリン酸およびその塩等の潤滑剤や、シリ力、炭素、ホウ素、マグネシア等の焼結助剤等、各種の助剤を添加してもよいのはもちろんであ。

なお、原料コンパウンドの調製は、公知の方法によればよい。

このような原料コンパウンドを調製した後に、押出成形、射出成形等によって、目的とするセラミックフィルタに対応する成形品を作製する。ここで、本発明の製造方法においては、成形品の少なくとも濾過を行なおうとする一面に超音波振動を与えつつ成形を行う。

セラミックフィルタの原料微粒子は原料塊を粉碎することによって製造されるので、よほど高度に分粒されている場合を除き、すべてが均一の粒径を有していることはなく、通常は粒径にある程度の幅、すなわち粒度分布を有している。本発明の製造方法は、成形品の少なくとも一面に超音波振動を与えつつ原料コンパゥンドを成形するものであり、成形中にあるいは成形後に超音波振動を与えることにより、原料微粒子の粒径差および重量差に応じて、原料コンパウンド中の小さな微粒子が振動源側に移動する。そのため、振動を与えられた面の方に近づくにつれ、セラミックフィルタ（成形品）を構成する微粒子の平均粒径が連続的に小さくなり、振動を与える面を選択することにより、前述の第 2図に示されるような、平均粒径の分布を有するセラミックフィルタを製造することができる。具体的には、前述の第 2図に示される本発明の態様のセラミックフィルタ 1 0 を製造する際には、成形中あるいは成形後に外周面 1 0 aに超音波振動を与えればよい。

以下同様にして、成形中あるいは成形後に、 2番目の態様では内周面 1 0 bに、 3番目の態様では外周面 1 0 aおよび内周面 1 0 bに、さらに、第 3図に示されるセラミックフィルタ 2 0であれば、 1番目の態様では外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bに、 2番目の態様では貫通孔 4 3の壁面に、 3番目の態様では外周面 4 2 a、内周面 4 2 bおよび貫通孔 4 3の壁面に、それぞれ超音波振動を与えればよい。し力、し、超音波振動の付与はセラミックフィルタの成形を行いつつ行なうのが好適である。ここで、超音波とは、周波数の如何に関わらず、聞くことを目的とせずに、物体や物質の変化に利用される全ての音波を指すものである（日刊工業新聞発行超音波技術便覧、総合技術センター発行最新強力超音波技術等参照）。従って、本発明における超音波振動とは、現在超音波として利用される全ての周波数の振動、具体的には、数 k H z〜 2 0 M H z程度の振動を示すものであな。

なお、本発明においては、超音波振動の周波数は、用いる微粒子の形状や粒径、バインダ一の種類、コンパゥンドの粘度などに応じて適宜決定される。また、超音波振動を与える時間は、使用する原料微粒子の粒度分布等に応じて適宜決定すればよい。なお、後述する押出成形機等においては、この時間は、成形ダイスに原料コンパウンドが供給されてから、成形品が排出されるまでの滞留時間で近似できる。

成形体の対応する壁面に超音波振動を与える方法としては、射出成形あるいは押出成形を行うモールドゃ中子の振動を与えるべき壁面に対応する部分に、超音波振動子を配置（埋め込む）方法が例示される。

このようにして平均粒径の分布の勾配を有する成形品を作製した後、通常のセラミックフィルタと同様に焼結して、本発明のセラミックフィルタを得る。

焼結方法には特に限定はなく、不活性雰囲気、酸化雰囲気、還元雰囲気等の無加圧焼結あるいは減圧（真空）焼結、一軸あるいは等方等の加圧焼結等、公知の焼結方法が各種利用可能である。

また、温度や雰囲気、圧力、時間等の焼結条件にも特に限定はなく、原枓微粒子の種類やバインダ等に応じて適宜決定すればよい。第 4図に、上述した本発明の製造方法を実施するための、本発明の押出成形装置の概略断面図が、第 5図に同 a— a線平面図が、第 6図に同 b— b線断面図が、第 7図に同 c - c線断面図が、第 8図に同矢印 d方向の矢視図が、それぞれ示される。

本発明の押出成形機は、本発明のセラミックフィルタ押出成形ダイス 5 0 (以下、成形ダイス 5 0とする）と、この押出成形ダイス 5 0に原料コンパウンドを押し出す押出機 6 2とを有する。

なお、押出機 6 2としては、スクリューフィーダ一、 1軸あるいは複数軸の押出混練機等、押出成形機に使用される公知の押出機がすべて利用可能である。図示する本発明の成形ダイス 5 0ほ、前述の第 3図に示される、中心貫通孔 4 4および複数の貫通孔 4 3を有するセラミックフィルタ 2 0を製造するためのもので、第 4図〜第 8図に示されるように、基本的に、第 1ダイス部分 5 2、第 1ダイス部分 5 4、第 3ダイス部分 5 6、第 4ダイス部分 5 8、および計 1 0 個の第 5ダイス部分 6 0， 6 0……より構成され、略円筒形状を有するものである。

第 1ダイス部分 5 2は、略円筒形状を有するもので、合計 8本のボルト 6 4， 6 4……によって、押出機 6 2に連結 '固定される。

すなわち、図示例の成形ダイス 5 0は、第 1ダイス部分 5 2が押出機 6 2に連結されることにより、全体が押出機 6 2に連結され、原料コンパウンドは、矢印 Aで示されるように、押出機 6 2力、ら第 1ダイス部分 5 2の貫通空洞（キヤビティー） 5 2 aに供袷される。なお、第 5図に示される符号 6 4 aは、ボルト 6 4力螺合するねじ孔である。このような、本発明の成形ダイス 5 0はアタッチメント的に着脱可能に使用することもでき、各種の形状のセラミックフィルタに対応する成形ダイスを準備することにより、多数種のセラミックフィルタの製造に容易に対応することが可能める。

第 2ダイス部分 5 4は、基本的に円筒形状を有するものであり、合計 8本のボノレト 6 6によって第 1ダイス部分 5 2の下流側端面に接続 ·固定されている。第 4図、第 6図および第 7図に示されるように、第 2ダイス部分 5 4の貫通空洞 5 4 aには、半径方向に 1 0枚の梁 6 8， 6 8……が張設され、貫通空洞 5 4 aの中心すなわち全ての梁 6 8， 6 8……の先端部にはセラミックフィルタ 2 0 の中心貫通孔 4 4に対応する中心柱部 7 0が形成され、さらに各梁 6 8 , 6 8〜 …の中心柱部 7 0と第 2ダイス部分 5 4の内壁面との間にはセラミックフィルタ 2 0の貫通孔 4 3に対応する柱部 7 2， 7 2……が形成される。なお、図示例においては、強度を確保するため、中心柱部 7 0および柱部 7 2が互いに梁 6 8によって接続されている力各柱部の強度がコンパゥンドの押出時にふれなければ梁は必ずしも必要はない。

第 4図に示されるように、中心柱部 7 0および柱部 7 2は、上流側には第 2ダイス部分 5 4より若干突出して第 1 ダイス部分 5 2の貫通空洞 5 2 aに侵入する。また、中心柱部 7 0および柱部 Ί 2の下流側は、第 2ダイス部分 5 4より突出して後述する第 3ダイス部分 5 6の貫通空洞 5 6 aに侵入し、第 3ダイス部分 5 6の下流側端面（排出部）近傍まで延在する。この中心柱部 7 0の下流側先端は第 4ダイス部分 5 8に固定され、柱部 7 2 , 7 2……の下流側先端は第 5ダイス部分 6 0， 6 0……に固定される。第 3ダイス部分 5 6の空洞 5 6 aの径は、下流方向に向かって漸次縮径し、かつ下流側の排出部近傍で一定径となる貫通空洞 5 6 aを有する略円筒形状を有するものであり、ボルト 8 0によって第 2ダイス部分 5 4に固定される。

第 4ダイス部分 5 8は、セラミックフィルタ 2 0の中心貫通孔 4 4に対応する形状を有する柱状体であり、第 2ダイス部分 5 4の中心柱部 7 0の下流側先端を 2本のボルト 5 8 aで固定支持する。

さらに、第 5ダイス部分 6 0 , 6 0……は、セラミックフィルタ 2 0の貫通孔 4 3に対応する形状を有する柱状体であり、第 2ダイス部分 5 4の柱部 7 2 , 7 2……の下流側先端をボルト 6 0 aで固定支持する。なお、第 8図においては、図面を簡略化するためにボルト 6 0 aは省略する。

このような成形ダイス 5 0においては、原料コンパウンドは押出機 6 2から成形ダイス 5 0内に矢印 A方向に押し出され、第 1ダイス部分 5 2に供給されて、第 2ダイス部分を経て第 3ダイス部分 5 6の端面から排出される。このとき、第 1ダイス部分 5 2〜第 3ダイス部分 5 6の内壁面、および第 2ダイス部分 5 4の貫通空洞 5 4 aおよび第 3ダイス部分 5 6の貫通空洞 5 6 aに配置される、セラミックフィルタ 2 0の中心貫通孔 4 4に対応する中心柱部 7 0および第 4ダイス部分 5 8と、セラミックフィルタ 2 0の貫通孔 4 3に対応する柱部 7 2および第 5ダイス部分 6 0とによって、セラミックフィルタ 2 0に対応する形状に成形される。

従って、図示例の成形ダイス 5 0においては、第 1ダイス部分 5 2、第 2ダイス部分 5 4および第 3ダイス部分 5 6の周壁部分がセラミックフィルタ 2 0の外隔を形成するモールドであり、中心柱部 7 0および第 5ダイス部分 5 8がセラミックフィルタ 2 0の中心貫通孔 4 4を形成する第 1中子、柱部 7 2， 7 2 ··· …および第 6ダイス部分 6 0， 6 0……がセラミックフィルタ 2 0の貫通孔

4 3， 4 3……を形成する第 2中子である。

ここで、成形ダイス 5 0の第 2ダイス部分 5 4の中心柱部 7 0内には収納孔 7 1が形成されて、ここに固定パイプ 8 2に保持される超音波振動子（超音波振動モータ） 7 4が配置され、第 2ダイス部分 5 4の周壁部分 5 4 bにも、収納孔 7 3が円周方向に等間隔（4 5 ° 間隔）で合計 8個の形成され、ここに固定パイブ 8 4に保持される超音波振動子 7 6が合計 8個配置される。なお、固定パイプ 8 2および 8 4は、超音波振動子の駆動電源および冷却水の供給ラインも兼ねている。これらのパイプはできるだけセラミックコンパゥンドが通る空洞

5 4 a、 5 6 aなどに通さない方がよい。

このような各超音波振動子を駆動した状態で押出成形を行うことにより、超音波振動がセラミックフィルタの表面から内部に向けて伝搬されて、第 2ダイス部分 5 4の内周面すなわちモールドの内周面、および第 2ダイス部分 5 4の中心柱部 7 0すなわち第 1中子が超音波振動し、セラミックフィルタ 2 0のそれぞれに対応する表面、すなわち外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 bは超音波振動が与えられた状態で押出成形が行われる。これにより、前述のように、小さな微粒子は振動源側すなわち外周面 4 2 aおよび内周面 4 2 b側に移動し、微粒子の平均粒径が外周面 4 2 aおよび内周面 4 2から内部に向かって連続的に大きくなつた本発明のセラミックフィルタ（その未焼結成形品）を製造することができる。

同様にして、柱部 7 2， 7 2……および第 6ダイス 6 0， 6 0…… （すなわち第 2中子）に超音波振動子を配置することにより、前記 2番目のセラミックフィルタ 2 0を製造することができ、モールド、第 1中子および第 2中子の全てに超音波振動子を配置することにより、同 3番目のセラミックフィルタ 2 0を製造することができる。

利用可能な超音波振動子（電気音響変換器）の種類には特に限定はなく、ニッゲル、ニッケル一クロム合金、磁気ひずみフヱライト等を利用する磁気ひずみ振動子、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛等を利用する電気ひずみ振動子、水晶や硫酸リチウム等を利用する圧電振動子等、公知の超音波振動子がすベて利用可能である。

超音波振動子の配置位置や数等は図示例に限定されず、中心柱部 7 0に複数の振動子を配置してもよく、また、第 2ダイス 5 4の周壁部分 5 4 bに配置される振動子を 7以下、あるいは 9以上としてもよい。

なお、振動子は数が多いほど平均粒径変化の形成は好適に行うことができるが、振動子の数はモールドや中子の強度や原料コンパウンドの粘度（流動性）等に応じて適宜決定すればよい。

さらに、図示例では超音波振動子は第 1中子の中心や、セラミックフィルタの円周方向に均等に配置されている力本発明はこれに限定はされず、超音波振動子を偏心して配置したり、複数の超音波振動子を偏つた位置に配置することにより、セラミックフィルタ壁面の特定位置の平均粒径を小さくすることも可能であ o

本発明の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス 5 0は、セラミック材料が押出機 6 2から矢印 Aで示すようにダイス 5 0内に押し出され、ダイス 5 0で所定構造に成形されて押し出されるまでの間に、セラミックス自体を圧密する手段を有するようにするのが好ましい。この圧密は超音波によっても多少は行われるが、これ以外にダイスの構造に圧密手段を持たせるのがよい。本発明のダイス 5 0において、圧密手段は、押出機 6 2から押し出されたセラミック材料の通る押出通路（例えば、空洞 5 2 a、 5 4 a、 5 6 a ) の押出方向に垂直な面での断面積が押出方向先方に行くに従って小さくなるように構成するのが好ましい。すなわち、押出通路が徐々に緩やかにあるいは急激にあるいは組合わせで押出方向に向かって所定のセラミックフィルタが得られるように絞られるあるいは収斂するようにする。

このような圧密手段は、得ようとするセラミックフィルタによっては必ずしも必要ではない。例えば、粗な粒子を用い、粗な多孔質構造を有していることが必要なセラミックフィルタの製造においては、押出機の押出後、成形だけを行えばよいときがこれに該当する。あるいは、別個の場所でセラミックフィルタの圧密化が終了しているときには、圧密手段は必要でなく、圧密化されたセラミックフィルタの成形品に超音波振動を与えつつ最終的に成形すればよい。

圧密手段の構成の一例について説明するがこれに限定されることはない。第 4 図に例示する成形ダイス 5 0においては、好ましい態様として、第 2ダイス部分 5 4の中心柱部 7 0すなわち第 1中子が押出方向に向かって漸次緩やかに拡径し、第 3ダイス 5 6の貫通空洞 5 6 aすなわちモールドが押出方向に向かって漸次急激に縮径する構成を有する。

このような構成を有することにより、押出成形の成形加圧力を高くして、成形品の微粒子の密度を高くすることができ、優れた機械的強度を有するセラミックフィルタを実現することができる。なお、必要に応じて第 2中子も押出方向に漸次拡径する構成としてもよい。成形ダイス 5 0は、互いに分離可能な第 1〜第 5ダイス部分によって構成されている。従って、それぞれのダイス部分を交換することにより各種の形状、サイズを有するセラミックフィルタ（未焼結成形品）を製造することが可能である。

例えば、第 2ダイス部分 5 4、第 4ダイス部分 5 8および第 5ダイス部分 6 0 を交換することにより、セラミックフィルタ 2 0の中心貫通孔 4 4および貫通孔 4 3のサイズや位置、形状を変更することができ、また第 3ダイス部分 5 6を交換することによって、セラミックフィルタ 2 0の外径や形状を変更することができる。

以上説明した成形ダイス 5 0は、第 3図に示されるセラミックフィルタ 2 0を製造するものであるが、第 2中子、すなわち、柱部 7 2， 7 2……および第 6ダイス部分 6 0， 6 0……を有さない押出成形ダイスとすることにより、第 1図に示される本発明の第 1〜第 3の態様、すなわち、中空円筒状のセラミックフィルタを製造することができるのはもちろんである。

以上、本発明のセラミックフィルタおよびその製造方法ならびに押出成形ダイスおよびこれを具える押出成形装置について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更および改良を行ってもよいのはもちろんである。産業上の利用可能性

以上詳細示説明したように、本発明のセラミックフィルタは、機能性を付加したものであり、さらに機能性に加えて水の流入面が最も緻密であり、また、平均粒度が連続的に変化するので、非常に高い浄化能力を有すると共に、不純物の捕足がほとんどセラミックフィルタ表面で行われるので逆洗洗浄が容易であり、また迅速におけるような層剥離の心配もない。

さらに、本発明の製造方法および押出成形装置によれば、このような優れたセラミックフィルタを容易かつ良好な効率で製造することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 微粒子が焼結されてなる多孔質セラミックフィルタであって、このセラミツクフィルタは機能性材料を含むことを特徴とする多孔質セラミックフィルタ。

2 . 前記機能性材料が、磁性材、触媒、イオン供給材およびイオン捕捉材から選択される少なくとも 1種である請求項 1に記載の多孔質セラミックフィルタ。

3 . 前記機能性材料が、誘電体、導電体または半導電体である請求項 1または 2 に記載の多孔質セラミックフィルタ。

4 . さらに電極を有する請求項 1〜3のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ。

5 . 前記セラミックフィルタ力く、中空の円筒体である請求項 1〜4のいずれかに記載の多孔質セラミックフィル夕。

6 . 前記セラミックフィルタが、中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体である請求項 1〜 4のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ。

7 . 微粒子が焼結されてなる多孔質セラミックフィルタであって、多孔質セラミックフィルタを形成する微粒子の平均粒径が、少なくとも 1つの面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなることを特徴とする多孔質セラミックフィルタ。

8 . 前記多孔質セラミックフィルタが中空の円筒体であって、前記微粒子の平均粒径が、前記円筒体の外周面および Zまたは内周面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる請求項 7に記載の多孔質セラミックフイノレタ。

9 . 前記多孔質セラミックフィルタが貫通孔を複数有する筒状体であって、前記微粒子の平均粒径が、前記筒状体の外周面および Zまたは少なくとも一つの貫通孔周面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる請求項 7に記載の多孔質セラミックイフィノレタ。

1 0 . 前記多孔質セラミックフィルタ力中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であって、

前記微粒子の平均粒径が、前記筒状体の外周面および Zまたは前記中心貫通孔の周面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる請求項 7に記載の多孔質セラミックフィノレ夕。

1 1 . 前記多孔質セラミックフィルタ力 \ 中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であって、

前記微粒子の平均粒径が、前記複数の貫通孔の少なくとも一つの周面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる請求項 7に記載の多孔質セラミックフィルタ。

1 2 . 前記多孔質セラミックフィルタ力 \ 中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であって、

多孔質セラミックフィルタを形成する微粒子の平均粒径が、前記筒状体の外周面、前記中心貫通孔の周面、および前記複数の貫通孔の少なくとも一つの周面から選ばれたいずれか一つ、いずれか二つまたは全ての面から肉厚部の内部に向かって連続的に大きくなる請求項 7に記載の多孔質セラミックフィルタ。

1 3 . 前記セラミックフィルタは機能性材料を含む請求項？〜 1 2のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ。

1 4 . 前記機能性材料が、磁性材、触媒、イオン供給材およびイオン捕捉材から選ばれる少なくとも 1種である請求項 1 3に記載の多孔質セラミックフィル夕。

1 5 . 前記機能性材料が、誘電体、導電体または半導電体である請求項 1 3または 1 4に記載の多孔質セラミックフィルタ。

1 6 . さらに電極を有する請求項 1 3〜1 5のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ。

1 7 . 原料微粒子とバインダとを含有する原料コンパウンドを調整し、この原料コンパウンドを所定の形状に成形し、この成形品を焼結して多孔質セラミックフィルタを製造するに際し、

前記成形を、成形品の少なくとも 1表面に超音波振動を与えつつ行うことを特徴とする多孔質セラミックフィルタの製造方法。

1 8 . 前記成形品が貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体であり、前記成形を、成形品の外周面および/または少なくとも一つの貫通孔周面に超音波による振動を与えつつ行う請求項 1 7に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

1 9 . 前記成形品が、中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であり、

前記成形を、成形品の外周面、中心貫通孔の周面、および前記肉厚部に形成される貫通孔の少なくとも一つの周面から選ばれたいずれか一つ、いずれか二つまたは全ての面に、超音波振動を与えつつ行う請求項 1 7に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 0 . 前記コンパゥンドは機能性材料を含む請求項 1 7に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 1 . 前記機能性材料が、磁性材、触媒、イオン供給材およびイオン捕捉材から選ばれる少なくとも 1種である請求項 2 0に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 2 . 前記機能性材料が、誘電体、導電体または半導電体である請求項 2 0または 2 1に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 3 . 原料微粒子とバインダとを含有する原料コンパウンドを調整し、この原料コンパゥンドを所定の形状に成形し、この成形品を焼結して多孔質セラミックフィルタを製造するに際し、

前記成形を、成形品の少なくとも 1表面に超音波振動を与えるとともに成形 □

1 ΠΡ を圧密化しつつ行うことを特徴とする多孔質セラミックフィル夕の製造方法。

2 4 . 前記成形品が貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体であり、前記成形を、成形品の外周面およびまたは少なくとも一つの貫通孔周面に超音波による振動を与えるとともに成形品を圧密化しつつ行う請求項 2 3に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 5 . 前記成形品が、中心貫通孔を有し、かっこの中心貫通孔と外周面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する筒状体であり、前記成形を、成形品の外周面、中心貫通孔の周面、および前記肉厚部に形成される貫通孔の少なくとも一つの周面から選ばれたいずれか一つ、いずれか二つまたは全ての面に、超音波振動を与えるとともに成形品を圧密化しつつ行う請求項 2 3に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 6 . 前記コンパウンドは機能性材料を含む請求項 2 3に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 7 . 前記機能性材料が、磁性材、触媒、イオン供給材およびイオン捕捉材から選択される少なくとも 1種である請求項 2 6に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 8 . 前記機能性材料が、誘電体、導電体または半導電体である請求項 2 6または 2 7に記載の多孔質セラミックフィルタの製造方法。

2 9 . 多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、押出機によって押し出されたセラミックフィルタの成形品を形成するためのダイス壁内の少なくとも一か所に、超音波振動子が配置されていることを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス₀

3 0 . 貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体の多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、

押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空洞を有するモールドと、前記モールドの空洞に押出方向に延在して配置される前記セラミックフィルタの貫通孔を形成するため前記モールド内に着脱可能に取り付けられた少なくとも 1つの中子とを有し、前記モールドおよび Zまたは少なくとも一つの中子に、超音波振動子が配置されていることを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 1 . 前記中子は着脱可能または交換可能である請求項 3 0に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 2 . 中心貫通孔を有し、かっこの貫通孔と外面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、

押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空間を有するモールドと、前記中心貫通孔を形成するための前記モールドの空間に押出方向に延在して配置される第 1中子と、前記複数の貫通孔を形成するための前記モールドの内壁面と前記第 1中子との間に配置される複数の第 2中子とを有し、

前記モールド、第 1中子、および少なくとも 1つの第 2中子から選ばれた少なくとも 1つの素子に、少なくとも 1つの超音波振動子が配置されていることを特徵とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 3 . 前記第 1中子および第 2中子は着脱可能または交換可能である請求項 3 2 に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 4 . 多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、押出機によって押し出されたセラミックフィルタの成形品を形成するためのダイス壁内の少なくとも一か所に、超音波振動子が配置されており、前記成形品を圧密化する手段を有することを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 5 . 貫通孔を少なくとも 1つ有する筒状体の多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであって、

押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空洞を有するモールドと、前記モールドの空洞に押出方向に延在して配置される前記セラミックフィルタの貫通孔を形成するため前記モールド内に着脱可能に取り付けられた少なくとも 1つの中子とを有し、前記モールドおよび Zまたは少なくとも一つの中子に、超音波振動子が配置されており、前記成形品を圧密化する手段を有することを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 6 . 前記圧密化手段は、押出方向に漸次縮径するモールド部分と、押出方向に漸次拡径する少なくとも一つの中子部分とで構成される請求項 3 4または 3 5に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 7 . 前記中子は着脱可能または交換可能である請求項 3 4または 3 5に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 8 . 中心貫通孔を有し、かっこの貫通孔と外面との間の肉厚部に前記中心貫通孔と同方向に延在する複数の貫通孔を有する多孔質セラミックフィルタを製造する際に押出機に連結して使用される押出成形用のダイスであつて、

押出機によって押し出されたセラミックフィルタ成形品の外隔を形成する空洞を有するモールドと、前記中心貫通孔を形成するための前記モールドの空洞に押出方向に延在して配置される第 1中子と、前記複数の貫通孔を形成するための前記モールドの内壁面と前記第 1中子との間に配置される複数の第 2中子とを有し、

前記モールド、第 1中子、および少なくとも 1つの第 2中子から選ばれた少なくとも 1つの素子に、少なくとも 1つの超音波振動子が配置されており、前記成形品を圧密化する手段を有することを特徴とする多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

3 9 . 前記圧密化手段は、押出方向に漸次縮径するモールド部分と、前記押出方向に漸次拡径する第 1中子部分およびまたは少なくとも一つの第 2中子部分とで構成される請求項 3 8に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出ダイス。

4 0 . 前記第 1中子および第 2中子は着脱可能または交換可能である請求項 3 8 または 3 9に記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイス。

4 1 . 原料微粒子およびバインダを含有する原料コンパウンドを押し出す押出機と、この押出機の押出口に取り付けられた請求項 2 9〜3 3のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスとを有することを特徴とする押出成形装置。

4 2 . 原料微粒子およびバインダを含有する原料コンパウンドを押し出す押出機と、この押出機の押出口に取り付けられた請求項 3 4〜4 0のいずれかに記載の多孔質セラミックフィルタ製造用押出成形ダイスとを有することを特徴とする押出成形装置。