(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭素繊維フェルトを円筒状に巻回してなる活性炭素繊維エレメントであって、前記エレメントの両端側のフェルト間に導電性テープが挟み込まれ、前記エレメントの両端側は、それぞれ中央に孔を有する円盤であって、その内周及び外周に沿って両縁側を片面側に折曲げることにより嵌合溝を形成した取付け電極の嵌合溝に挿入され、前記エレメントの両端側と電極とが低融点金属で融着されてなる活性炭素繊維エレメント。
【請求項２】
導電性テープが銅テープである請求項１に記載の活性炭素繊維エレメント。
【請求項３】
低融点金属がハンダである請求項１に記載の活性炭素繊維エレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着処理用活性炭素繊維エレメントに関し、特に給電加熱による再生に適した活性炭素繊維エレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染物質等を吸着処理した後の使用済みの活性炭素繊維（ＡＣＦ）フェルトを再生させるためには、吸着物質がＡＣＦフェルトから脱着する温度（例えば、１００〜１５０℃）に加熱して再生する方法が通常採られている。
【０００３】
この温度に加熱する方法としては、水蒸気や熱風により加熱する方法が実用化されている。しかし、この加熱方法は加熱効率が低い。そこで、ＡＣＦフェルトの自己加熱による再生方法が、高い加熱効率が得られる再生方法として検討されている。
【０００４】
このＡＣＦフェルトの自己加熱による再生方法としては、マイクロ波加熱による再生方法、ＡＣＦフェルトを抵抗発熱体とする給電加熱による再生方法等がある。
【０００５】
マイクロ波加熱による再生方法は、マイクロ波がＡＣＦフェルトに吸収されるので加熱効率が高い。しかし、ＡＣＦフェルトの繊維の毛羽で火花放電が起こり、しかもこの火花放電の防止は困難である。そのため、引火性の有機溶剤の脱着を要するＡＣＦフェルトの再生には問題がある。
【０００６】
これに対し、ＡＣＦフェルトを抵抗発熱体として給電加熱を行う再生方法では、上述の火花放電の問題は起こらない。
【０００７】
しかし、このＡＣＦフェルトを抵抗発熱体として給電加熱を行う再生方法は、ＡＣＦフェルトを高い効率で加熱する再生方法として従来から検討されている方法であるにも拘らず実用には至っていない。その理由としては、給電電極とＡＣＦフェルトとを接触させただけでは両者間の接触抵抗を小さくすることができないので、給電による発熱の大部分が電極とＡＣＦフェルトとの接触部で発生し、ＡＣＦフェルト全体を有効に加熱することが困難だからである。
【０００８】
また、このような方法で長時間給電を行うと、ＡＣＦフェルト内に極めて温度の高い電流通路、いわゆるショートパスが生じ、ＡＣＦフェルトに損傷を与える。
【０００９】
以上の問題を解決する方法として、ＡＣＦフェルトを銅の電極で挟み込み、５ｇｆ／ｃｍ2以上の圧縮荷重を掛けて、この銅電極から電力を供給する事によりＡＣＦフェルトを給電加熱してＡＣＦフェルトを再生する方法が開示されている（Ｆｉｂｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．５５（２０００），Ｎｏ．２（Ｓｙｍｐｏｓｉａ））。
【００１０】
なお、汚染物質等の吸着処理用のエレメントとしては、フェルト等の通気性材料からなり内部が中空である円筒形状の形態のエレメントが多い。この円筒形状のエレメントに上記のＡＣＦフェルトと給電用電極とを組込む場合、従来の方法では導電性テープである銅テープをＡＣＦフェルト端部側に貼付けて巻き込むか、ＡＣＦフェルトを巻き付ける時に銅テープを同時に巻き込むことになる。
【００１１】
このようにしてＡＣＦフェルト端部側に巻き込まれた銅テープは、ＡＣＦフェルト端部側において給電用電極を形成する。
【００１２】
この給電用電極を形成する銅テープに給電する場合、銅テープにハンダなどで直接電線を取り付けて給電するか、円筒形状のＡＣＦエレメント端部側におけるＡＣＦと銅テープとの間に導電性平板付電線の平板部分を挟み込ませて電線を取り付ける事により銅テープと電線とを接触させて給電する。
【００１３】
しかし、銅テープにハンダなどで直接電線を取り付けた場合、銅テープが非常に薄い為に、ＡＣＦエレメントの運搬時、吸着缶への装着時などの作業時において、銅テープの破断、ハンダなどの剥離が発生しやすいと言う問題がある。
【００１４】
また、導電性平板付電線をＡＣＦエレメント端部側に挟み込ませた場合も、圧縮荷重を掛けているとはいえ作業時に導電性平板付電線が非常に外れやすいと言う問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、両端を平行に形成したシート状のＡＣＦフェルトの両端側に、導電性テープを巻き込んでテープ巻込み部を形成しつつＡＣＦフェルトを円筒状に巻回して円筒形状に形成し、その後この円筒の両端側を、それぞれ中央に孔を有する円盤であって、その内周及び外周に沿って両縁側を片面側に折曲げることにより嵌合溝を形成した取付け電極の嵌合溝に挿入し、円筒の両端側と電極とを低融点金属で融着することにより、円筒両端側のテープ巻込み部に低融点金属が含浸されると共に、この円筒の両端側においては、ＡＣＦと、ＡＣＦに挟み込まれた導電性テープと、含浸された低融点金属と、取付け電極との一体化を高いレベルで実現した給電用導電部が形成されたＡＣＦエレメントが得られることを知得した。
【００１６】
更に、このＡＣＦエレメントは、給電加熱による再生に際してはＡＣＦフェルト全体を有効に加熱することができ、長時間給電を行っても、ＡＣＦフェルト内にショートパスを生ずることなく、ＡＣＦフェルトに損傷を与えることなく、しかも、ＡＣＦエレメントの運搬時、吸着缶への装着時などの作業に際しては、銅テープが破断されることなく、ハンダなどの剥離が発生することなく、また、取付け台座を利用した給電が可能になってＡＣＦエレメントの吸着缶への装着が容易になることを知得し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
従って、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した、活性炭素繊維エレメントを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１９】
〔１〕  活性炭素繊維フェルトを円筒状に巻回してなる活性炭素繊維エレメントであって、前記エレメントの両端側のフェルト間に導電性テープが挟み込まれ、前記エレメントの両端側は、それぞれ中央に孔を有する円盤であって、その内周及び外周に沿って両縁側を片面側に折曲げることにより嵌合溝を形成した取付け電極の嵌合溝に挿入され、前記エレメントの両端側と電極とが低融点金属で融着されてなる活性炭素繊維エレメント。
【００２０】
〔２〕  導電性テープが銅テープである〔１〕に記載の活性炭素繊維エレメント。
【００２１】
〔３〕  低融点金属がハンダである〔１〕に記載の活性炭素繊維エレメント。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
本発明の活性炭素繊維（ＡＣＦ）エレメントは、図２に示すようにＡＣＦフェルト２を円筒状に巻回してなるＡＣＦエレメントであって、エレメントの両端側５〜１００ｍｍ、好ましくは１０〜５０ｍｍは、導電性テープ４を挟み込むと共に低融点金属を含浸し、且つ取付け電極６と上記エレメントの両端側とが低融点金属８で融着されて給電用導電部を形成している。
【００２４】
上記の取付け電極６は、中央に孔を有し、上記ＡＣＦエレメントの両端側にそれぞれ取付けられる金属電極であって、円盤の内周及び外周に沿って両縁側６ａ及び６ｂを片面側に折曲げることにより嵌合溝５を形成したものである。この嵌合溝５に溶融した低融点金属８を満たし、上記ＡＣＦエレメントの端部側を浸漬するように形成した金属電極である。
【００２５】
この取付け電極の材質としては、導電性の金属、例えばＣｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金等の金属を用いることができる。
【００２６】
上記給電用導電部は、ＡＣＦと、ＡＣＦに挟み込まれた導電性テープと、含浸された低融点金属と、取付け電極との一体化が高いレベルで実現し、ＡＣＦと導電性テープと低融点金属と取付け電極との間の電気抵抗が低くなっているものである。そのため、上記ＡＣＦエレメントの両端側の給電用導電部にそれぞれ給電用電線を接続して電圧を印加してＡＣＦエレメントを給電加熱する際には、この給電用導電部は導電性の高い良好な電極として作用する。
【００２７】
しかも、本発明のＡＣＦエレメントは、ＡＣＦエレメントの運搬時、吸着缶への装着時などの作業に際して、銅テープ等の電極部材の破断や剥離が発生することなく、また、取付け台座を利用した給電が可能になってＡＣＦエレメントの吸着缶への装着が容易になるものである。
【００２８】
取付け台座を利用する場合は、ＡＣＦエレメントの吸着缶への装着時などの作業が容易になるばかりでなく、装着後のＡＣＦエレメントの両端側の給電用導電部と取付け台座との接触は極めて良好である。そこで、給電用電線を取付けた台座を予め吸着缶内に装着しておくことにより、ＡＣＦエレメントの端部側に直接給電用電線を取付けることは不要になる。そのため、端部側に取付けた給電用電線が外れることはありえないことになる。
【００２９】
また、取付け台座を利用する場合は、給電用電線に余分な遊びを設ける必要がないので、吸着缶内にＡＣＦエレメントを装着するとき、給電用電線等の給電用部材の使用量を最小限にすることが可能になる。
【００３０】
ＡＣＦエレメントの端部側において、給電用導電部の長さが５ｍｍ未満の場合は、給電用導電部の導電性が低下するので好ましくない。給電用導電部の長さが１００ｍｍを超える場合は、ＡＣＦエレメントの大きさが必要以上に大きくなって重くなるので好ましくない。
【００３１】
本発明のＡＣＦエレメントは、その給電用導電部において、ＡＣＦと導電性テープと低融点金属と取付け電極との間の電気抵抗が低くなっているので、給電用導電部の長さは上記範囲であり、短い長さの範囲にすることができる。
【００３２】
本発明のＡＣＦエレメントは、その構成が上記範囲内にあれば、その製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の製造方法により製造することができる。
【００３３】
（ＡＣＦフェルト）
本発明のＡＣＦエレメントの形状は円筒形状であるため、本発明のＡＣＦエレメントに用いる加工前のシート状ＡＣＦフェルトの両端は平行である。後工程のエレメント形状への加工において、ＡＣＦフェルトの巻回回数に制限はないが、１５〜７０層に巻付けて円筒形状に加工する場合、ＡＣＦフェルトの厚さは３０〜２００ｍｍが好ましく、５０〜１５０ｍｍが更に好ましい。
【００３４】
（エレメント形状への加工）
上記ＡＣＦフェルトの端部側に導電性テープを巻き込んでテープ巻込み部を形成しつつＡＣＦフェルトを円筒状に巻回してエレメント形状の円筒形状に加工する。
【００３５】
上記テープ巻込み部は、ＡＣＦフェルトの両端側５〜１００ｍｍに形成させることが好ましく、１０〜５０ｍｍに形成させることが更に好ましい。
【００３６】
ＡＣＦフェルトに巻き込ませる導電性テープとしては、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金等のテープを用いることができる。
【００３７】
なお、ＡＣＦフェルトの嵩密度分布を均一なものにするには、前述のようにＡＣＦフェルトを１５〜７０層に巻付けて円筒形状に加工するすることが好ましい。
【００３８】
また、吸着処理、脱着再生処理時におけるＡＣＦフェルトの強度及び通気性を適したものにするため、ＡＣＦフェルトを円筒形状に加工した後、ＡＣＦフェルトは嵩密度７０〜１２０ｋｇ／ｍ3まで圧縮することが好ましい。
【００３９】
（円筒端部側における給電用導電部の形成）
上記円筒端部側を溶融した低融点金属に浸漬して円筒端部側のテープ巻込み部に低融点金属を含浸すると共に、取付け電極と上記円筒端部側とを低融点金属で融着させて給電用導電部を形成させる。この低融点金属としては、ハンダ等の融点が３００℃以下の金属が好ましい。
【００４０】
以下、図面を参照して本発明のＡＣＦエレメントを製造するに際しての円筒端部側における給電用導電部の形成方法について詳細に説明する。
【００４１】
図１は、本発明のＡＣＦエレメントを製造するに際し、円筒端部側を低融点金属に浸漬している状態を示す平面図である。図２は、断面部分が図１におけるＡ〜Ａ切断面を示す部分正面図である。
【００４２】
円筒端部側における給電用導電部を形成するに際しては、図１及び２に示すように、ＡＣＦフェルト２を円筒状に巻回してなるＡＣＦエレメントの端部側の導電性テープ４が挟み込まれたテープ巻込み部を嵌合する溝５を形成した取付け電極６に、溶融した低融点金属８を満たす。次いで、この溶融低融点金属８が満たされた取付け電極６の溝５に円筒形状ＡＣＦエレメントの端部側を嵌合しつつ浸漬してテープ巻込み部に低融点金属を含浸させる。次いで、この状態で溶融低融点金属８を冷却することにより取付け電極６と上記ＡＣＦエレメントの端部側とを低融点金属８で融着させて給電用導電部を形成させる。
【００４３】
もう一方の端部側も同様に溶融低融点金属に浸漬処理して給電用導電部を形成させる。
【００４４】
このようにして導電性テープが挟み込まれ且つ低融点金属が含浸された円筒形状ＡＣＦエレメントの端部側（給電用導電部）は、前述したように、ＡＣＦと、ＡＣＦに挟み込まれた導電性テープと、含浸された低融点金属と、取付け電極との一体化が高いレベルで実現されている。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のＡＣＦエレメントは、ＡＣＦフェルトを円筒状に巻回しており、且つ円筒の両端側には、導電性テープが挟み込まれると共に低融点金属が含浸され、しかも円筒の両端側を嵌合する溝を形成した取付け電極が上記低融点金属で融着された給電用導電部を形成しているので、給電加熱による再生に際してはＡＣＦフェルト全体を有効に加熱することができ、長時間給電を行っても、ＡＣＦフェルト内にショートパスを生ずることなく、ＡＣＦフェルトに損傷を与えることもないＡＣＦエレメントである。しかも、ＡＣＦエレメントの運搬時、吸着缶への装着時などの作業に際しては、銅テープが破断されることなく、ハンダなどの剥離が発生することなく、また、取付け台座を利用した給電が可能になってＡＣＦエレメントの吸着缶内への装着が容易であるＡＣＦエレメントである。
【００４６】
なお、取付け台座を利用する場合は、給電用電線に余分な遊びを設ける必要がないので、吸着缶内にＡＣＦエレメントを装着するとき、給電用電線等の給電用部材の使用量を最小限にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＣＦエレメントを製造するに際し、円筒端部側を低融点金属に浸漬している状態を示す平面図である。
【図２】断面部分が図１におけるＡ〜Ａ切断面を示す部分正面図である。
【符号の説明】
２    ＡＣＦフェルト
４    導電性テープ
５    溝
６    取付け電極
６ａ、６ｂ    取付け電極の両縁部
８    溶融低融点金属
【図１】
0003771481.tif 000002
【図２】
0003771481.tif 000003