セラミックフォーム
【課題】枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームを提供する。
【解決手段】本セラミックフォームは内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部近傍の多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられる。
【解決手段】本セラミックフォームは内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部近傍の多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミックフォームに係り、特に多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔を設けたセラミックフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に臭気成分、排気ガス成分、不純物成分などを分解除去する光触媒セラミックフォームはセラミックフォームに光触媒を担持してなる。
【０００３】
図９に示すように、光触媒セラミックフォーム構造体２１は、光触媒セラミックフォーム２２が多孔質であり、周面の気孔から対象ガスが漏出したり、脆いため、セラミックフォーム２２の周面を金属製の枠体２３で囲ってなり、光触媒セラミックフォーム２２を１枚あるいは複数枚重ねて、紫外線光源２４を取り付けた取付枠２５にボルト２６で固定して一体化している。この一体化は、枠体２３の外周に設けられた取付片２３ａのボルト貫通孔２３ｂと、取付枠２５の外周に設けられた取付片２５ａのボルト貫通孔２５ｂにボルト２６を貫通して行う。
【０００４】
しかし、従来の光触媒セラミックフォーム構造体は、別個の枠体のコストがかかり、重量が増加し、取り扱いにくい。
【０００５】
なお、光触媒を担持したセラミックフォームの周面を枠体で囲ったセラミックフォームを複数枚重ねて、取付枠に取り付けた光触媒装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２４６２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係るセラミックフォームは、内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、前記多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部の近傍の前記多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るセラミックフォームによれば、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るセラミックフォームについて添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態に係るセラミックフォームの概念図である。
【００１１】
図１に示すように、セラミックフォーム１は、板状、長方形状をなし、内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部２の周面に、内部と同質材料で形成され、多孔質部２の気孔を封止する非多孔質部３が設けられ、さらに、この非多孔質部３近傍の多孔質部２の４隅にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔４が４個設けられる。
【００１２】
セラミックフォーム例えばアルミナフォームの製造は、アルミナ原料粉末を溶媒に分散させてスラリーを調製し、このスラリーをウレタンフォームに浸透させて、骨格表面にスラリー層を形成させた後、焼成してウレタンを焼き抜き、セラミックフォームを得るか、スラリーに架橋重合性樹脂を混合撹拌し、泡状として架橋させた後、焼成し、セラミックフォームを得る。
【００１３】
非多孔質部３は多孔質部２の気孔を封止してガス漏出を防止するものであり、多孔質部２の気孔をつぶすように設けた、例えばアルミナフォームにあってはアルミナの緻密質部である。この非多孔質部としての緻密質部は、アルミナフォームの焼成時、アルミナフォームの周面にアルミナを塗布し、焼成して形成する。
【００１４】
非多孔質部を周面に形成することで、気孔を封止するほか、焼成時のワレの防止、取り扱い時の周面のカケ防止、また、強度の向上、流入するガス流を一定方向に流すこと、さらに、強度の向上により、セラミックフォームを厚くすることが可能になる。
【００１５】
固定子貫通孔４は、焼成前に治具により非多孔質部３近傍の多孔質部２に穿設する。また、固定子貫通孔４の周囲に非多孔質部を設けるのが好ましい。この非多孔質部は、上記同様にアルミナフォームの焼成時、固定子貫通孔の周囲にアルミナを塗布し、焼成して形成する。これにより、固定子貫通孔の気孔を介してガスが漏出することがなく、セラミックフォームのガス通過率を向上させることができる。
【００１６】
なお、セラミックフォーム１は、長方形状に限らず、正方形状、図２に示すような三角形状、図３に示すような円形状、図４に示すような多角形状例えば六角形状であってもよい。
【００１７】
上記構造のセラミックフォームは、非多孔質部を設けることにより、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができる。
【００１８】
次に本発明に係るセラミックフォームを光触媒脱臭装置に用いた例を説明する。
【００１９】
本発明のセラミックフォームに光触媒としてのチタニアを担持させる。
【００２０】
このチタニアの担持は、上記のようにして製造されたセラミックフォームを、例えば、アナターゼ型チタニアと、炭素、水素、窒素、硫黄から選ばれた少なくとも２種類がドープされているアナターゼ型チタニアと、さらに、微量の混合物からなるチタニア微粒子が含まれるスラリーに浸漬等して、セラミックフォーム表面にチタニア微粒子を付着し、熱処理する。
【００２１】
図５に示すように、光触媒セラミックフォーム１０は、紫外線光源１１と僅かに離間して、紫外線光源１１が取り付けられた取付体１２と一体化されて、光触媒セラミックフォーム構造体１３が組み立てられる。この組み立ては、図中矢印で示すように、取付体１２の内側４隅に設けられた取付片１２ａの固定子貫通孔１２ｂを貫通する取り付け固定子例えばボルト１４を、多孔質部２の４隅に設けた固定子貫通孔４に貫通させることで行われる。
【００２２】
本光触媒セラミックフォーム１０は、上記セラミックフォームの奏する効果のほか、従来と異なりボルト孔を設けた取付片を設ける必要がなく、また、取付枠１２に設ける取付片１２ａを取付枠１２の内側に配することが可能になるため、図６に示すように、光触媒セラミックフォーム構造体１３を光触媒脱臭装置１５の本体１６に組み込む場合、組み込みが容易になり、また、本体１６の開口面積一杯まで、光触媒セラミックフォーム１０の面積を大きくすることができ、設置面積当りのガス通過面積を拡大でき、光触媒脱臭装置１５の脱臭の能力を向上させることができる。
【００２３】
上述した本実施形態に係るセラミックフォームによれば、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームが実現する。
【実施例】
【００２４】
目的：図７に示すように、本発明の光触媒セラミックフォームを光触媒ガス浄化装置に組み込み、ガス通過率を調べ、図８に示す光触媒ガス浄化装置（比較例）と比較する。
【００２５】
［試料］
実施例：チタニア光触媒を三次元網目構造のアルミナフォームで担持し、周面をアルミナで封じた光触媒セラミックフォーム。サイズは１５０×１５０×１０ｍｍ
比較例：実施例２と同様のもので、周面を金枠で囲った光触媒セラミックフォーム。
【００２６】
［試験条件］
原臭：アンモニア３．８６ｐｐｍ、温度：２５℃、相対湿度：５０％、風量：５Ｌ／ｍｉｎ
［結果］
実施例：８９．９％、 比較例：９０．０％
実施例と比較例間にガス通過率の差異は認められない。しかしながら、実施例は金枠を使用していない分だけ、装置全体の重量が４ｋｇ軽量化され、金枠作製分の費用も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図５】本発明の一実施形態に係るセラミックフォームを用いた光触媒セラミックフォーム構造体の分解図。
【図６】本発明の一実施形態に係る光触媒セラミックフォームを組み込んだ光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図７】本発明の一実施形態に係る光触媒セラミックフォームを組み込んだガス通過率試験用の光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図８】従来の光触媒セラミックフォームを組み込んだガス通過率試験用の光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図９】従来の光触媒セラミックフォーム構造体の概念図。
【符号の説明】
【００２８】
１ セラミックフォーム
２ 多孔質部
３ 非多孔質部
４ 固定子貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明はセラミックフォームに係り、特に多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔を設けたセラミックフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に臭気成分、排気ガス成分、不純物成分などを分解除去する光触媒セラミックフォームはセラミックフォームに光触媒を担持してなる。
【０００３】
図９に示すように、光触媒セラミックフォーム構造体２１は、光触媒セラミックフォーム２２が多孔質であり、周面の気孔から対象ガスが漏出したり、脆いため、セラミックフォーム２２の周面を金属製の枠体２３で囲ってなり、光触媒セラミックフォーム２２を１枚あるいは複数枚重ねて、紫外線光源２４を取り付けた取付枠２５にボルト２６で固定して一体化している。この一体化は、枠体２３の外周に設けられた取付片２３ａのボルト貫通孔２３ｂと、取付枠２５の外周に設けられた取付片２５ａのボルト貫通孔２５ｂにボルト２６を貫通して行う。
【０００４】
しかし、従来の光触媒セラミックフォーム構造体は、別個の枠体のコストがかかり、重量が増加し、取り扱いにくい。
【０００５】
なお、光触媒を担持したセラミックフォームの周面を枠体で囲ったセラミックフォームを複数枚重ねて、取付枠に取り付けた光触媒装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２４６２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係るセラミックフォームは、内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、前記多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部の近傍の前記多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るセラミックフォームによれば、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るセラミックフォームについて添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態に係るセラミックフォームの概念図である。
【００１１】
図１に示すように、セラミックフォーム１は、板状、長方形状をなし、内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部２の周面に、内部と同質材料で形成され、多孔質部２の気孔を封止する非多孔質部３が設けられ、さらに、この非多孔質部３近傍の多孔質部２の４隅にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔４が４個設けられる。
【００１２】
セラミックフォーム例えばアルミナフォームの製造は、アルミナ原料粉末を溶媒に分散させてスラリーを調製し、このスラリーをウレタンフォームに浸透させて、骨格表面にスラリー層を形成させた後、焼成してウレタンを焼き抜き、セラミックフォームを得るか、スラリーに架橋重合性樹脂を混合撹拌し、泡状として架橋させた後、焼成し、セラミックフォームを得る。
【００１３】
非多孔質部３は多孔質部２の気孔を封止してガス漏出を防止するものであり、多孔質部２の気孔をつぶすように設けた、例えばアルミナフォームにあってはアルミナの緻密質部である。この非多孔質部としての緻密質部は、アルミナフォームの焼成時、アルミナフォームの周面にアルミナを塗布し、焼成して形成する。
【００１４】
非多孔質部を周面に形成することで、気孔を封止するほか、焼成時のワレの防止、取り扱い時の周面のカケ防止、また、強度の向上、流入するガス流を一定方向に流すこと、さらに、強度の向上により、セラミックフォームを厚くすることが可能になる。
【００１５】
固定子貫通孔４は、焼成前に治具により非多孔質部３近傍の多孔質部２に穿設する。また、固定子貫通孔４の周囲に非多孔質部を設けるのが好ましい。この非多孔質部は、上記同様にアルミナフォームの焼成時、固定子貫通孔の周囲にアルミナを塗布し、焼成して形成する。これにより、固定子貫通孔の気孔を介してガスが漏出することがなく、セラミックフォームのガス通過率を向上させることができる。
【００１６】
なお、セラミックフォーム１は、長方形状に限らず、正方形状、図２に示すような三角形状、図３に示すような円形状、図４に示すような多角形状例えば六角形状であってもよい。
【００１７】
上記構造のセラミックフォームは、非多孔質部を設けることにより、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができる。
【００１８】
次に本発明に係るセラミックフォームを光触媒脱臭装置に用いた例を説明する。
【００１９】
本発明のセラミックフォームに光触媒としてのチタニアを担持させる。
【００２０】
このチタニアの担持は、上記のようにして製造されたセラミックフォームを、例えば、アナターゼ型チタニアと、炭素、水素、窒素、硫黄から選ばれた少なくとも２種類がドープされているアナターゼ型チタニアと、さらに、微量の混合物からなるチタニア微粒子が含まれるスラリーに浸漬等して、セラミックフォーム表面にチタニア微粒子を付着し、熱処理する。
【００２１】
図５に示すように、光触媒セラミックフォーム１０は、紫外線光源１１と僅かに離間して、紫外線光源１１が取り付けられた取付体１２と一体化されて、光触媒セラミックフォーム構造体１３が組み立てられる。この組み立ては、図中矢印で示すように、取付体１２の内側４隅に設けられた取付片１２ａの固定子貫通孔１２ｂを貫通する取り付け固定子例えばボルト１４を、多孔質部２の４隅に設けた固定子貫通孔４に貫通させることで行われる。
【００２２】
本光触媒セラミックフォーム１０は、上記セラミックフォームの奏する効果のほか、従来と異なりボルト孔を設けた取付片を設ける必要がなく、また、取付枠１２に設ける取付片１２ａを取付枠１２の内側に配することが可能になるため、図６に示すように、光触媒セラミックフォーム構造体１３を光触媒脱臭装置１５の本体１６に組み込む場合、組み込みが容易になり、また、本体１６の開口面積一杯まで、光触媒セラミックフォーム１０の面積を大きくすることができ、設置面積当りのガス通過面積を拡大でき、光触媒脱臭装置１５の脱臭の能力を向上させることができる。
【００２３】
上述した本実施形態に係るセラミックフォームによれば、枠体を設けることなく、周面の気孔からの対象ガスの漏出、周面のカケを防止できるとともに、軽量化、コストダウンを図ることができ、さらに、設置面積当りのガス通過面積を拡大できるセラミックフォームが実現する。
【実施例】
【００２４】
目的：図７に示すように、本発明の光触媒セラミックフォームを光触媒ガス浄化装置に組み込み、ガス通過率を調べ、図８に示す光触媒ガス浄化装置（比較例）と比較する。
【００２５】
［試料］
実施例：チタニア光触媒を三次元網目構造のアルミナフォームで担持し、周面をアルミナで封じた光触媒セラミックフォーム。サイズは１５０×１５０×１０ｍｍ
比較例：実施例２と同様のもので、周面を金枠で囲った光触媒セラミックフォーム。
【００２６】
［試験条件］
原臭：アンモニア３．８６ｐｐｍ、温度：２５℃、相対湿度：５０％、風量：５Ｌ／ｍｉｎ
［結果］
実施例：８９．９％、 比較例：９０．０％
実施例と比較例間にガス通過率の差異は認められない。しかしながら、実施例は金枠を使用していない分だけ、装置全体の重量が４ｋｇ軽量化され、金枠作製分の費用も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るセラミックフォームの概念図。
【図５】本発明の一実施形態に係るセラミックフォームを用いた光触媒セラミックフォーム構造体の分解図。
【図６】本発明の一実施形態に係る光触媒セラミックフォームを組み込んだ光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図７】本発明の一実施形態に係る光触媒セラミックフォームを組み込んだガス通過率試験用の光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図８】従来の光触媒セラミックフォームを組み込んだガス通過率試験用の光触媒ガス浄化装置の概念図。
【図９】従来の光触媒セラミックフォーム構造体の概念図。
【符号の説明】
【００２８】
１ セラミックフォーム
２ 多孔質部
３ 非多孔質部
４ 固定子貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、前記多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部近傍の前記多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられたことを特徴とするセラミックフォーム。
【請求項２】
前記固定子貫通孔の周囲に非多孔質部が設けられたことを特徴とするセラミックフォーム。
【請求項３】
前記多孔質部は、光触媒を担持することを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックフォーム。
【請求項１】
内部が三次元網目構造であるセラミックフォームの多孔質部と、この多孔質部の周面に内部と同質材料で形成され、前記多孔質部の気孔を封止する非多孔質部と、この非多孔質部近傍の前記多孔質部にセラミックフォーム固定用の固定子貫通孔が設けられたことを特徴とするセラミックフォーム。
【請求項２】
前記固定子貫通孔の周囲に非多孔質部が設けられたことを特徴とするセラミックフォーム。
【請求項３】
前記多孔質部は、光触媒を担持することを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックフォーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１１４１３１（Ｐ２００８−１１４１３１Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９８４２１（Ｐ２００６−２９８４２１）
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０７１８２８０７）コバレントマテリアル株式会社 (506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０７１８２８０７）コバレントマテリアル株式会社 (506)
【Ｆターム（参考）】
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