(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する辺が互いに平行に延びる六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体が複数個組み合わされており、
複数個組み合わされた前記セラミック成形体が、
薄板から形成され、各前記ハニカム状セラミック成形体を組み合わせたときの外形に沿った形状の筒体からなる外枠と、
前記外枠の上側開口に取り付けられる、網状の上蓋と、
前記外枠の下側開口に取り付けられる、網状の下蓋とにより構成される枠体内に、
配設され固定されている、ハニカム状セラミック吸着材。
【請求項２】
前記ハニカム状セラミック成形体が押出成形により成形されたものである、請求項１に記載のハニカム状セラミック吸着材。
【請求項３】
ハニカムロータとして使用される、請求項１または２に記載のハニカム状セラミック吸着材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハニカム状セラミック吸着材、詳しくは、空気中の湿気などを吸着させるための、主としてハニカムロータとして使用される、ハニカム状セラミック吸着材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ハニカム状セラミック吸着材は、たとえば、樹脂ペレットなどの粉粒体を乾燥させるための脱湿型乾燥装置のハニカムロータとして広く使用されている。
ハニカムロータとして使用されるハニカム状セラミック吸着材としては、たとえば、特開平９−１５００５６号公報に記載されるように、ゼオライトを主成分として含有する組成物を円柱状に押出形成した後、焼成するものが知られている。
【０００３】
このハニカムロータは、モータなどの駆動によって回転され、粉粒体中の湿気などを吸収したガスから、この湿気などを吸着除去するための吸着領域と、ハニカムロータに吸着された湿気などを取り除くために再生ガスが送風される再生領域とを順次循環するようにされる。
一方、このハニカムロータは、処理能力に応じた吸着能力を備えることが必要とされるために、たとえば、処理能力を大きくしようとすると、大きな吸着能力が必要となり、その分、ハニカムロータの大きさも大きくする必要がある。このため、ハニカムロータは、処理能力が異なるごとに大きさの異なるものを用意する必要があり、たとえば、図８に示すように、中心角が４５度の扇形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体３０を円形に配設したハニカムロータ３１や、それより大きいものでは、たとえば、図９にその断面を示すように、中心角が９０度の扇形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体３２を円形に配設した上で、その周りを、中心角が４５度のやや径の大きい扇形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体３３で円形に配設したようなハニカムロータ３４などが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、大きさの異なるハニカムロータを作製するには、上記したように、その大きさに応じた形状のハニカム状セラミック成形体をそれぞれ配設する必要があり、そのためは、それぞれの大きさに応じた成形型を用いてハニカム状セラミック成形体を成形しなければならない。さらに、大きなハニカムロータを作製するには、図９に示されるように、１つのハニカムロータを作製するのにも、大きさおよび形状の異なるハニカム状セラミック成形体をそれぞれ配設する必要があり、そのために、大きさおよび形状の異なる成形型を用いてハニカム状セラミック成形体をそれぞれ成形しなければならない。
【０００５】
このように、大きさの異なるハニカムロータを作製するごとに、いくつもの成形型を用意してハニカム状セラミック成形体を成形していたのでは、製作が煩雑で時間を要し、コスト高を招くという問題がある。
本発明の目的は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、いくつもの成形型を用意せずとも、種々の大きさにおいて容易に作製されるハニカム状セラミック吸着材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ハニカム状セラミック吸着材が、対向する辺が互いに平行に延びる六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体が複数個組み合わされており、複数個組み合わされたセラミック成形体が、薄板から形成され、各ハニカム状セラミック成形体を組み合わせたときの外形に沿った形状の筒体からなる外枠と、外枠の上側開口に取り付けられる、網状の上蓋と、外枠の下側開口に取り付けられる、網状の下蓋とにより構成される枠体内に、配設され固定されていることによって構成されていることを特徴としている。
【０００７】
このような六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体を複数個組み合わせると、互いに隣り合うハニカム状セラミック成形体の各辺が互いに密着されながら組み合わされるので、このハニカム状セラミック成形体をユニットとした任意の組み合わせにより、所望の大きさおよび形状のハニカム状セラミック吸着材を作製することができる。
【０００８】
したがって、このハニカム状セラミック成形体を成形する成形型を１つ用意するのみで、大きさおよび形状の異なるハニカム状セラミック吸着材を容易に作製することができ、作製の作業効率が良好で、かつ低コストにおいてハニカム状セラミック吸着材を得ることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ハニカム状セラミック成形体が押出成形により成形されたものであることを特徴としている。ハニカム状セラミックの押出成形体は、吸着特性、耐久性および構造体としての強度に優れるが、一方で、あまり大きな成形体として得ることができない。そのため、押出成形によって、このような六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体を複数成形し、これを組み合わせることによって、所望の大きさおよび形状において、吸着特性や強度などに優れるハニカム状セラミック吸着材を容易に得ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ハニカム状セラミック吸着材が、ハニカムロータとして使用されることを特徴としている。断面が６角形である成形体を周状に組み合わせると、断面が他の多角形とされた成形体で組み合わせるより、円形に近い形状のハニカム状セラミック吸着材を形成でき、従来の円筒状のハニカムロータに対して、比較的少ないデッドボリュームでハニカムロータを構成することができる。そのため、このようなハニカム状セラミック吸着材をハニカムロータとして使用すれば、従来の円筒状のハニカムロータと同等の性能を確保できながら、処理能力に応じたハニカムロータを低コストで装備することができ、製品のコスト低減、および量産化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のハニカム状セラミック吸着材は、対向する辺が互いに平行に延びる六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体が、複数個組み合わされることによって構成される。
このハニカム状セラミック成形体は、たとえば、特開平９−１５００５６号公報に記載される方法に準拠して得ることができる。すなわち、天然または合成（モレキュラーシーブ）のゼオライトに、炭素繊維などの無機繊維と、シリカゾルおよび粘土鉱物などの無機バインダーと、メチルセルロースなどの有機バインダーとを所定の割合で配合して、ゼオライトを主成分とする組成物を調製し、この組成物を押し出し形成後、焼成することによって得られる。
【００１１】
押出成形において、押出ダイは、その断面が、対向する辺が互いに平行に延びる六角形のハニカム状のものが使用され、この押出ダイを備えた押出成形機に、ゼオライトを主成分とする組成物を投入して、約２０〜約１０００ｍｍ／分の速度で押し出すことにより、対向する辺が互いに平行に延びる六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体が成形される。その後、自然乾燥または温風により乾燥した後、約４００℃〜約７００℃で焼成することによって、所定の形状とされたハニカム状セラミック成形体を得ることができる。なお、ハニカム状とは、セラミック成形体の押出方向に多数の貫通孔がごばん目状に形成されている形状をいい、その貫通孔の形状は、蜂の巣状（６角形）に限らず、三角形、四角形その他の多角形および円形をも含むものである。
【００１２】
図１は、このようにして得られた、対向する辺が互いに平行に延びる六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体の一実施形態を示す斜視図である。図１に示すハニカム状セラミック成形体１は、その断面が正六角形として成形されており、その断面積は、たとえば、約１０９ｃｍ2 であり、互いに対向する辺の間の距離２が、たとえば、１１２ｍｍである。また、断面のハニカム状の貫通孔３の形状は、四角形である。なお、この貫通孔３は、説明を簡略化するために拡大して示している。
【００１３】
そして、このようなハニカム状セラミック成形体１を、複数個組み合わせることにより、ハニカム状セラミック吸着材４を得る。
図２は、このハニカム状セラミック吸着材４の一実施形態を示す斜視図である。図２においては、ハニカム状セラミック成形体１をユニットとし、１個のハニカム状セラミック成形体１の周りを、６個のハニカム状セラミック成形体１が周状に囲む、いわゆる２重構造のような組み合わせがなされており、互いに隣り合うハニカム状セラミック成形体１の各辺が、互いに密着されながら確実に配設されている。
【００１４】
そして、これら各ハニカム状セラミック成形体１を、図３に示すような枠体６の中に配設して固定する。すなわち、図３において、枠体６は、アルミニウムやステンレスなどの金属からなる薄板から形成され、各ハニカム状セラミック成形体１を組み合わせたときの外形に沿った形状の筒体からなる外枠７と、この外枠７の上側開口に取り付けられる、同じく金属からなる網状の上蓋８と、この外枠７の下側開口に取り付けられる、同じく金属からなる網状の下蓋９とにより構成され、この外枠７内に組み合わされたハニカム状セラミック成形体１を挿入し、または、この外枠７内でハニカム状セラミック成形体１を組み合わせた後、網状の上蓋８および下蓋９で、外枠７の上側開口および下側開口を閉鎖することにより、枠体６内において、組み合わされたハニカム状セラミック成形体１を配設して固定する。なお、ハニカム状セラミック吸着材４を後述するハニカムロータとして構成する場合には、上蓋８と下蓋９とは、ハニカムロータの上下を挟むプレート部材として構成してもよい。
【００１５】
さらに、各ハニカム状セラミック成形体１を組み合わせる態様としては、上記の組み合わせ以外に、たとえば、図４にその断面を示すように、図２に示した２重構造を構成する外側６個のハニカム状セラミック成形体１を、さらに、１２個のハニカム状セラミック成形体１が囲む、いわゆる３重構造とする組み合わせや、図５にその断面を示すように、図４に示した３重構造を構成する外側１２個のハニカム状セラミック成形体１を、さらに、１８個のハニカム状セラミック成形体１が囲む、いわゆる４重構造とする組み合わせや、図６にその断面を示すように、図５に示した４重構造を構成する外側１８個のハニカム状セラミック成形体１を、さらに、２４個のハニカム状セラミック成形体１が囲む、いわゆる５重構造の組み合わせとするなど、適宜所望の大きさの多重構造として組み合わせることができる。
【００１６】
したがって、このように、六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体１を複数個組み合わせることによって、このハニカム状セラミック成形体１を１つのユニットとした任意の組み合わせ形状を形成することができ、所望の大きさおよび形状のハニカム状セラミック吸着材４を作製することができる。そのため、このハニカム状セラミック成形体１を成形する成形型を１つ用意するのみで、大きさおよび形状の異なるハニカム状セラミック吸着材４を容易に作製することができるので、作製の作業効率が良好で、かつ低コストでハニカム状セラミック吸着材４を得ることができる。
【００１７】
また、本実施形態のように押出成形により成形されるハニカム状セラミック成形体１は、吸着特性、耐久性および構造体としての強度に優れるが、一方で、あまり大きな成形体として得ることができない。そのため、このような六角形の断面形状をもつハニカム状セラミック成形体１を複数成形し、これを組み合わせることによって、所望の大きさおよび形状において、吸着特性や強度などに優れるハニカム状セラミック吸着材４を得ることは、特に有効である。
【００１８】
なお、ハニカム状セラミック成形体１の組み合わせは、この他に、長手方向に延びるように組み合わせて長尺状の形状としてもよいが、次に述べるハニカムロータとして使用する場合は、円形に近い方がよく、そのため、上記した、図２、図４ないし図６に示す態様のように、１個のハニカム状セラミック成形体１を中心として、そのハニカム状セラミック成形体１を層状に囲むような多重構造とすることが好ましい。
【００１９】
そして、このようなハニカム状セラミック吸着材４は、ハニカムロータとしてそのまま使用できる。図７は、ハニカム状セラミック吸着材４がハニカムロータ１６として装備される脱湿型乾燥装置１０の概略説明図である。図７において、この脱湿型乾燥装置１０は、乾燥ガスを送風するための乾燥ブロワ１１の下流側に、順次、ハニカムロータ１６、乾燥ガスを加熱するための乾燥ヒータ１２、樹脂ペレットなどの粉粒体を脱湿乾燥させる乾燥ホッパ１３、乾燥ガスに混入した粉塵などを除去するための乾燥フィルタ１４、および乾燥ガスを冷却するためのクーラ１５を配設して、これらを配管することにより閉鎖乾燥ラインを形成している。この閉鎖乾燥ラインには、乾燥空気などの乾燥ガスが流入されており、乾燥ヒータ１２によって加熱された乾燥ガスが、乾燥ホッパ１３内で粉粒体から湿気を吸収または同伴し、乾燥フィルタ１４を経た後、クーラ１５によって冷却されて、乾燥ブロワ１１によりハニカムロータ１６に送られる。そして、ハニカムロータ１６の後述する乾燥領域２０において乾燥ガスの湿気が除去されて、再び循環使用される。
【００２０】
一方、再生ブロワ１７の下流側には、順次、再生ヒータ１８およびハニカムロータ１６を配設して、これらを配管することにより再生ラインを形成している。再生ブロワ１７から送られる空気などの再生ガスは、再生ヒータ１８により加熱された後、ハニカムロータ１６の後述する再生領域２１に送られる。
ハニカムロータ１６は、図示しないモータなどの駆動によって矢印１９方向に回転され、乾燥ガスに含まれる湿気を吸着して乾燥ガスを乾燥させる乾燥領域２０と、乾燥領域において吸着した湿気を除去する再生領域２１と、再生領域２１で加熱された部分を冷却する冷却領域２２とを順次循環するようにされており、乾燥、再生および冷却による繰り返し使用が行なわれる。
【００２１】
このように、断面が６角形であるハニカム状成形体１を周状に組み合わせたハニカム状セラミック吸着材４をハニカムロータ１６として装備すると、断面が他の多角形とされたハニカム状成形体で組み合わせるより、円形に近い形状のハニカム状セラミック吸着材を形成でき、従来の円筒状のハニカムロータに対して、比較的少ないデッドボリュームでハニカムロータ１６を構成することができる。そのため、このようなハニカム状セラミック吸着材４を脱湿型乾燥装置１０のハニカムロータ１６として使用すれば、従来の円筒状のハニカムロータと同等の性能を確保できながら、脱湿型乾燥装置１０の能力に応じたハニカムロータ１６を低コストで装備することができ、脱湿型乾燥装置１０のコスト低減、および量産化を図ることができる。
【００２２】
なお、冷却領域２２には、クーラ１５において冷却された乾燥ガスが、乾燥領域２０に送られる乾燥ガスから分岐して流入されるが、この冷却領域２２には、乾燥領域２０に送られる乾燥ガスの送風量よりも少ない送風量で送られており、冷却領域２２において実質的に湿気を吸着することはない。
また、図７において、ハニカムロータ１６は、回転中心となるハニカム状セラミック成形体１に軸孔が形成され、モータによって駆動される駆動軸がこの軸孔に挿入されることにより、回転される。また、図７には示されていないが、図３に示す態様において、上蓋８の上部および下蓋９の下部に設けられるいずれかのチャンネルの外側に歯車を構成し、ベルト、チェーンまたは歯車を介してモータなどによって駆動回転してもよい。
【００２３】
以上は、ハニカム状セラミック吸着材４を、脱湿型乾燥装置１０のハニカムロータ１６として使用する場合について述べたが、その用途は何ら制限されることがなく、たとえば、炭酸ガス、硫化水素、アンモニア、クロロホルム、ノックスおよびメルカプタンなどの吸着にも有効に用いることができ、自動車、化学工場などにおける各種ガス処理用の触媒などとしても有効に用いることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、ハニカム状セラミック成形体を成形する成形型を１つ用意するのみで、大きさおよび形状の異なるハニカム状セラミック吸着材を容易に作製することができ、作製の作業効率が良好で、かつ低コストにおいてハニカム状セラミック吸着材を得ることができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、押出成形によって成形されるハニカム状セラミック成形体を組み合わせることによって、所望の大きさおよび形状において、吸着特性や強度などに優れるハニカム状セラミック吸着材を容易に得ることができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、処理能力に応じたハニカムロータを低コストで装備することができ、製品のコスト低減、および量産化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るハニカム状セラミック吸着材を構成するハニカム状セラミック成形体の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】  図１のハニカム状セラミック成形体が組み合わされたハニカム状セラミック吸着材の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】  組み合わされる図１のハニカム状セラミック成形体の接合しない態様を示す説明図である。
【図４】  図２に示すハニカム状セラミック吸着材とは異なる第１の態様で、図１に示すハニカム状セラミック成形体が組み合わされた態様を示す断面図である。
【図５】  図２に示すハニカム状セラミック吸着材とは異なる第２の態様で、図１に示すハニカム状セラミック成形体が組み合わされた態様を示す断面図である。
【図６】  図２に示すハニカム状セラミック吸着材とは異なる第３の態様で、図１に示すハニカム状セラミック成形体が組み合わされた態様を示す断面図である。
【図７】  ハニカム状セラミック吸着材がハニカムロータとして装備される脱湿型乾燥装置の概略説明図である。
【図８】  従来のハニカム状セラミック吸着材を示す斜視図である。
【図９】  図８に示す従来のハニカム状セラミック吸着材よりも大きい、従来のハニカム状セラミック吸着材の断面図である。
【符号の説明】
１    ハニカム状セラミック成形体
４    ハニカム状セラミック吸着材
１６  ハニカムロータ
【図１】
0003642937.tif 000002
【図２】
0003642937.tif 000003
【図３】
0003642937.tif 000004
【図４】
0003642937.tif 000005
【図５】
0003642937.tif 000006
【図６】
0003642937.tif 000007
【図７】
0003642937.tif 000008
【図８】
0003642937.tif 000009
【図９】
0003642937.tif 000010