(57)【要約】  揮発性物質フィルタは該フィルタを通るガス流の流れ方向に平行に延伸しているプラスチック材料支持面（４２）上に揮発性物質吸着材料粒子（４２）を備えている。
2009501074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタを通るガス流の方向に延伸している支持面上に揮発性物質吸着材料を備えていることを特徴とする揮発性物質フィルタ。
【請求項２】
支持面がガス流の方向に対して平行であることを特徴とする請求項１に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３】
吸着材料の支持面がプラスチック材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項４】
支持面が薄い断面からなることを特徴とする請求項３に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項５】
支持面が０．０５乃至０．３ｍｍの厚さであることを特徴とする請求項３に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項６】
支持面が０．１ｍｍの厚さであることを特徴とする請求項３に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項７】
支持面が管形状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項８】
管状支持面が円筒形、正方形または他の多角形断面からなることを特徴とする請求項７に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項９】
支持面はガスが各面を横切って流れることができるように配置されたほぼ平行な支持面のアレイによって設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１０】
支持面がセパレータ壁によって分離されていることを特徴とする請求項９に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１１】
セパレータ壁がプラスチック材料からなることを特徴とする請求項１０に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１２】
セパレータ壁が小さい厚さからなることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１３】
押し出し溝付きプラスチックシート材料のアレイを含んでいることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１４】
互い違いの溝が除去されかつ溝材料の根元部がスペーサとして側部に残されることを特徴とする請求項１３に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１５】
吸着材料の粒子が数ミリメートルから０．１ミクロンの大きさの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１６】
吸着材料が０．１乃至０．２ｍｍの大きさの活性炭素粒子であることを特徴とする請求項１５に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１７】
吸着材料の粒子が支持面を部分的に溶融することによって支持面に付着されることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１８】
支持面が加熱オーブン又はマイクロ波オーブン内で部分的に溶融されていることを特徴とする請求項１７に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項１９】
吸着材料の粒子が静電力によって支持面に付着されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２０】
吸着材料の粒子が接着剤によって支持面に付着されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２１】
接着剤が低揮発性物質放出型からなっていることを特徴とする請求項２０に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２２】
接着剤がラテックス、アクリル又は水性触圧接着剤、シリコンを基礎にした接着剤及びワックスからなっていることを特徴とする請求項２１に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２３】
吸着材料の粒子が付着の前に荷電されることを特徴とする請求項１９に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２４】
支持面が付着を容易にするために反対に荷電されることを特徴とする請求項２３に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２５】
支持面が０．１ｍｍ乃至２０ｍｍの間隔で分離されていることを特徴とする請求項９乃至２４のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２６】
支持面が２乃至４ｍｍの間隔で分離されていることを特徴とする請求項２５に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２７】
支持面が約２ｍｍの間隔で分離されていることを特徴とする請求項２５に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２８】
支持面がセパレータ壁によって分離され、該セパレータ壁が０．５ｍｍ乃至２０ｍｍの間隔で離されていることを特徴とする請求項１０乃至２７のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項２９】
セパレータ壁が２乃至６ｍｍの間隔で離されていることを特徴とする請求項２８に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３０】
セパレータ壁が約２ｍｍの間隔で離されていることを特徴とする請求項２８に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３１】
揮発性物質吸着材料が活性炭素粒子又は顆粒であることを特徴とする請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３２】
吸着材料が吸湿性の又は潮解性の材料であることを特徴とする請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３３】
吸着材料がゼオライト、シリカゲル及び塩化カルシウムから選ばれることを特徴とする請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３４】
ガス流を推進するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３３のいずれか１項に記載の揮発性物質フィルタ。
【請求項３５】
推進手段がファンであることを特徴とする請求項３４に記載の揮発性物質フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は揮発性物質フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
揮発性物質は閉じ込められた空間の空気（ガス）中に発生し、もし十分な濃度で存在する場合に、空気を吸い込む人間及び動物の健康に危険を及ぼす。
【０００３】
全般的な工業、化学プラント及びエンジンの排気システムにおいて、不要な揮発性物質はガスから取り除かれることが要求されている。これは安全のために大気中にそれらが放出されるのを阻止しかつそれらがプロセスの後の段階で化学的な反応に加わるのを阻止できるかも知れないからである。それゆえ、しばしば、ガス中の揮発性物質の濃度を減少することが望ましい。
【０００４】
種々の固体材料（吸着体）が望ましくない揮発性物質を吸着するために現在使用されている。これらの材料の中には、その表面積が揮発性物質を取り込むことができる多数の内部空間を包含するような方法において作られている活性炭素がある。
【０００５】
吸着体を構成する固体材料はガスを比較的通さない高密度の集合体を示している。吸着材料を通してガスを吹き飛ばすことができるファン、ブロワ又は他のガス移動体はコストが高く、実用不能に高いレベルの動力を消費しそして吸着材料を通して実用的な速度でガスを押し出すのに許容し得ないレベルの雑音を発生するので、本来備わっている吸着（吸着体）材料の密度によって発生されるガス圧力の降下は実用的な用途に関して高すぎる。
【０００６】
それゆえ、現行の吸着体を配備する方法はガスが吸着材料を通って押し出されるときの圧力降下を減少するように試みている。これらのすべての方法は固体の吸着材料自体をガスが直接通過する必要なしに吸着材料の粒子を通り抜け又は通り過ぎるガス通路を許容するような方法において空間中に分布されるように吸着材料を配置することによって圧力降下を減少するように試みている。これは結果として実用的な揮発性物質フィルタを生じる。これらのすべての方法において、ガスは吸着材料の支持構造の最大の表面に対して直角の方向に実質上通過しかつこの構造を通る通路配置は本質的に任意でかつ曲がりくねっている。
【０００７】
現行の使用において吸着材料を配備する方法は多数あり、その中には、網状又は連続気泡フォーム、吸着顆粒ベッド、吸着顆粒ビスケット、穴明き吸着顆粒ビスケット及び炭素布が包含されている。
【０００８】
網状フォームは連続気泡構造で形成されるプラスチック材料である。吸着材料粒子は微細粉末の形状で加えられかつフォームセル（気泡）の内面に付着される。ガスはその構造を通って押し出され、そして揮発性物質はかくして吸着粒子中に吸着される。添付図面の図２は連続気泡構造を通って吹き出されるガスを有する網状フォーム１０のスラブを示している。フォームの１つの区域が、例として、連続気泡の表面に付着して示される吸着粒子１２の位置により描かれている。４本のガス流ライン１４が例として描かれ、それらはガスがフォームを通って曲がりくねった通路に追随するように押し出されることを示している。このガス流は実際のガス速度において乱れるかもしれない。この配置は本来備わっている吸着材料より低い圧力降下からなるけれども、この曲がりくねった通路及び乱流の可能性は上述した不都合な結果を生じる顕著な圧力効果があることを意味している。この方法の網状フォームはガス流の方向におけるフォームの深さより大きいガス流の方向に対して直角の配置で構成されている。これらの比率は圧力降下を最小にするために大きくされている。この方法の代表的なフィルタは１５ｃｍ×６０ｃｍの寸法でありかつガス流の方向において３ｍｍの厚さである。
【０００９】
吸着顆粒ベッドは、例として、ファンによって吹き出されるガスの通路を許容する２つの保持グリッド又はメッシュの間で吸着顆粒を挟むことによって形成されている。グリッドのメッシュの大きさは吸着顆粒がグリッド間に機械的に保持されるように選ばれ、一方、ガスはグリッドの表面の孔を通ってかつそれゆえ吸着顆粒を通って通過する。ガスは吸着顆粒と近接の状態になりそして揮発性物質は吸着顆粒に吸着される。しかしながら、ガス流路は曲がりくねっておりかつ同一の圧力降下の問題は上述したように発生する。添付図面の図３は吸着顆粒２６を保持するグリッド２４によって形成される吸着顆粒ベッドを示している。ガス流は実際のガス速度において曲がりくねりかつ潜在的に乱れている。上述した方法によると同様に、圧力降下は吸着材料自体の圧力降下より低いが、結果として生じる上述した不都合により顕著である。
【００１０】
吸着顆粒ベッドはガス流の方向においてこのベッドの深さより大きいガス流の方向に対して直角の寸法で設計されている。これらの比率は圧力降下を最小にするために大きくされている。
【００１１】
吸着顆粒ビスケットは吸着顆粒のみから形成されている。顆粒の集合体は熱処理及び／又は圧力及び／又は製造中に加えられる接着剤によってともに付着され得る。ビスケットはガス流の方向においてビスケットの深さより大きいガス流の方向に対して直角の寸法で意図された用途に適する形状に形成されている。これらの比率は圧力降下を最小にするために小さくされている。添付図面の図４はビスケット３２を形成するように付着している吸着材料３４の顆粒を示している。留意されることは、これは断面図であり、かつ顆粒は幾つかの場合に分離するように現れるが、それらは、実際には、断面の平面から出て他の顆粒に付着され、それゆえそれらは１つの接続された堅固な集合体を形成する。ガス流は実際のガス速度において曲がりくねりかつ潜在的に乱れている。上述した方法によると同様に、圧力降下は吸着材料自体の圧力降下より低いが、結果として生じる上述した不都合により未だ顕著である。
【００１２】
穴明き吸着顆粒ビスケットは、上述した吸着顆粒ビスケットと同一の方法で形成されるが、空間が吸着顆粒を含まないビスケット内に形成されるという変形例を有している。代表的には、これらの空間は直径４ｍｍからなりかつ８ｍｍの中心で間隔が置かれそしてガス流の方向にビスケットを通って完全に通過することができる。代表的には、ガス流の方向におけるビスケットの深さはおよそ２乃至１２ｍｍである。空間は、より大きい比率のガス流が本当にこれらの空間を通過するという結果により、付着している顆粒の集合体を通るより比較的より自由にガスを通過させる。これは、それにより吸着材料が空間のない付着している吸着顆粒間にガスを押し出すことに比べて揮発性物質を吸着する効率を著しく減少する。再び、ビスケットはガス流の方向においてビスケットの深さより大きいガス流の方向に対して直角の寸法で形成される。これらの比率はさらに圧力降下を最小にするために大きくされている。
【００１３】
炭素布は化学的及び熱的処理の組み合わせによって炭素化される綿又は他の布から作られる。代表的には、布の織り方（布織物）は布にガスを通過させる一連の縫い目に空間を残している。炭素化は結果として布に吸着材料の性質を生じる。揮発性物質はガスが布を通過するとき吸着される。布はガス流の方向において布の深さより大きいガス流の方向に対して直角の寸法で織られる。これらの比率はさらに圧力降下を最小にするために大きくされている。
【００１４】
上述した方法のいずれかによって得られる揮発性物質吸着の効率は非常に低く、典型的には、１０％程度以下である。それゆえ、理解され得ることは、低い圧力降下及び高い吸着効率を有する揮発性物質吸収フィルタを製造するのは難しいということである。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の目的は上述した従来技術のフィルタに比して改善された吸着効率、減少された圧力降下及びより長い寿命を有することができる揮発性物質フィルタを提供することにある。
【００１６】
本発明によれば、揮発性物質フィルタはこのフィルタを通るガス流の方向に延伸している支持面上に揮発性物質吸着材料を備えている。
【００１７】
本発明によるフィルタはフィルタに利用し得る空間が制限されるかも知れずかつ空気流に対する最小の抵抗を有するのに好都合である空気清浄及びＨＶＡＣ（加熱、換気及び空調）産業における使用にとくに適する。
【００１８】
本発明の好適な実施の形態において、吸着材料粒子はガス流の方向に、とくにガス流の方向に対して平行に延伸している表面に付着される。支持面は、それゆえ、ガスの流れに対する抵抗において支持面の考え得る幾何学的に最小の区域を常に有するように、好ましくはガス流の方向に関連して方向付けられている。これは、従来技術のフィルタと対照区別しており、そのさいガス流はそれらの支持構造に対して実質上直角であり、そして吸着材料支持面に近接してガス速度のベクトルは表面に対して任意の方向に向けられている。この差異は、本発明において得られる圧力降下を従来技術のフィルタより著しく低くさせる。
【００１９】
吸着材料支持面は経済的かつ軽量の適宜なプラスチック材料から形成され得る。支持面は、代表的には０．０５乃至０．３ｍｍ、好ましくは約０．１ｍｍの厚さの薄い断面から形成され得る。この薄い断面は全体の圧力降下を低くしている支持面によって示されるガス流に対して低い抵抗を導く。
【００２０】
１つの好適な実施の形態において、支持面は管形状からなる。かかる管状支持面は筒状、三角形、正方形、六角形又は他の多角形断面からなってもよい。
【００２１】
他の好適な実施の形態において、支持面はガス流が各面を横切るように配置された実質上平行な支持面の配列によって設けられ得る。かかる配置は圧力降下の望ましくない増加なしに支持面を近接させることができる。これは、ガスが直接、真っ直ぐ、滑らかかつ時折層流で表面間を通過できるためである。これは、結果として不要な圧力降下を生じる従来技術のフィルタの曲がりくねった通路及び潜在的に乱れる流れと対照区別している。
【００２２】
本発明のフィルタにおいて、揮発性物質を含有しているガスは支持面に沿ってかつ支持面に対して実質上平行に流れることができかつ支持面に付着された吸着粒子に直ぐ隣接するガス流中の揮発性物質が吸着され得る。これは結果として支持面に隣接するガス流中の揮発性物質の濃度の減少を生じかつガス流の方向に対して直交する濃度勾配曲線は結果として表面からより大きい距離で立ち上がっている表面において揮発性物質の最小の濃度となる。自然の結果は支持面に向かう濃度勾配曲線に沿っての揮発性物質の急速な拡散である。かくして、支持面に対して平行な方向の揮発性物質の濃度は、また、ガスが表面に沿って流れるので、距離により急速に減少し、かつ結果として高い吸着効率が生じる。かかる配置は、また、吸着粒子が付着され得る大きな表面積を全体的に設けている。これらの考察から、本発明は、実用的な割合で有用なガス量を純化しながら高効率かつ低圧力降下で運転することができる揮発性物質フィルタを提供することができる。
【００２３】
本発明による揮発性物質フィルタにおいて、揮発性物質を含有しているガスは吸着材料を支持する構造の最大の表面に対して平行な方向に実質上通過することができ、そしてこの構造を通る通路の配置は実質上直接かつ真っ直ぐにすることができる。
【００２４】
支持面は、また、ガス流に対して低い抵抗を有する小さい厚さからなるセパレータ壁、好ましくはプラスチックによって分離され得る。
【００２５】
支持面の配列は溝付きプラスチックシートの形状で簡単な押し出し工程によって形成されることができる。他の特別な実施の形態において、互い違いの溝が除去されそして溝材料の短い突出部がスペーサとして各側に残されている。
【００２６】
本発明のフィルタに使用される吸着粒子は、好ましくは、ミリメートルから０．１ミクロンの大きさの範囲にある。特別な粒子の大きさ又は異なる目的のために特別な大きさの範囲を使用するのが好都合である。１つの好適な実施の形態において、０．１−０，２ｍｍの活性炭素粒子が使用される。粒子は支持面を部分的に溶融する方法によって、接着剤を使用することによって又は静電引き付けによって支持面に付着され得る。支持面は吸着粒子を充填し、例えば、加熱オーブン又はマイクロ波オーブン（電子レンジ）内で軟化され、次いで冷却させることができる。これは接着剤を必要とすることなく粒子を取着する。接着剤が使用されるならば、例えば、ラテックス、アクリル又は水を基礎にした触圧接着剤、シリコンを基礎にした接着剤又はワックスのごとき、好ましくは、低い揮発性物質放出型からなっている。
【００２７】
支持面の配列において、支持面は０．１ｍｍから２０ｍｍ、とくに２から４ｍｍ、よりとくに約２ｍｍの距離によって好ましくは分離されている。支持面がセパレータ壁によって分離されるならば、それらは好ましくは０．５ｍｍから２０ｍｍ、とくに２から６ｍｍ、よりとくに約２ｍｍだけ離して間隔が置かれている。
【００２８】
本発明において使用される揮発性物質吸着材料は活性炭素粒子又は顆粒がその好適な例であるが、しかしあらゆる適宜な材料にすることもできる。ゼオライト、シリカゲル、塩化カルシウムのごとき他の材料、又はあらゆる同様な吸湿性又は潮解性材料又は特殊なガスの除去用の特殊な材料が、また、本発明における吸着材料として使用され得る。
【００２９】
本発明による好適なフィルタは、また、ファンのごとき、それを通してガス流を動かすための手段を含んでいる。
【００３０】
次に、本発明を、添付図面を参照して、例としてのみ、さらに説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
添付図面の図１に関して、ガスダクト２内に配置された揮発性物質フィルタ１がこのフィルタ１を通してガスを押し出すファン３とともに示されている。フィルタ１は一片の吸着材料の形状である。マノメータ４は吸着フィルタを横切る圧力降下（ｐ）を示している。吸着材料フィルタに近づいているガス流（ｅ１）は高い揮発性物質濃度を有している。吸着材料フィルタの通過後、ガス流（ｅ２）はより低い揮発性物質濃度を含有している。幾つかの実用的な用途に関して、圧力降下（ｐ）は高すぎる。
【００３２】
添付図面の図２は揮発性物質吸着粒子１２が付着されている境界固体面上に開放室を含有する網状気泡（フォーム）１０のスラブの形態の揮発性物質フィルタを示している。網状気泡（フォーム）を通るガス流の曲がりくねった通路は流れライン１４で示されかつ結果として望ましくない圧力降下を生じる。ガス流に対して直交する表面の寸法に対するガス流の方向における揮発性物質フィルタの深さの比率を保持する必要性はフィルタを通るガス流の滞留時間を大きく減少し、それによって揮発性物質吸着の効率を減少する。
【００３３】
図３は吸着材料顆粒２６を保持している保持グリッド又はメッシュ２４とともに吸着顆粒ベッド２２の形態の揮発性物質フィルタ２０を示している。このフィルタ２０を通るガス流は同様に曲がりくねっておりそして図２に示される網状気泡（フォーム）と同様な望ましくない圧力降下を発生する。ガス流に対して直角の表面の寸法に対するガス流の方向における揮発性物質フィルタの深さの比率を保持する必要性はフィルタを通るガス流の滞留時間を大きく減少し、それによって揮発性物質吸着の効率を減少する。
【００３４】
図４は付着している吸着粒子３４から構成されている吸着材料顆粒ビスケット３２の形態の揮発性物質フィルタ３０を示している。ガス流は同様に曲がりくねっておりそして図２及び図３に関連して上述した網状フォーム１０及び吸着顆粒ベッド２２と同様な望ましくない圧力降下を発生する。ガス流に対して直角の表面の寸法に対するガス流の方向における揮発性物質フィルタの深さの比率を保持する必要性はフィルタを通るガス流の滞留時間を大きく減少し、それによって揮発性物質吸着の効率を減少する。
【００３５】
添付図面の図５に関しては、本発明による揮発性物質フィルタ用の支持体４０が示されている。この支持体の上下両面上には、吸着材料粒子４２が付着されている。支持体４０を使用するフィルタにおいて、揮発性物質から浄化されるべきガスは支持体表面に沿って流される。
【００３６】
図６Ａは、その内面上に吸着材料粒子５２が付着されているプラスチック材料からなる円形断面の管の形状の本発明の揮発性物質フィルタ用の支持体表面５０を示している。揮発性物質から浄化されるべきガスは矢印ｅの方向において管５０を通ってかつそれゆえその内面に沿って流される。かかる支持体は間隔が置かれかつ接続されたかかる支持体の配列から構成される実用的なフィルタの要素を形成することができる。
【００３７】
変形例において、円形断面の管に代わって、図６Ｂ及び図６Ｃに示されるように、本発明のフィルタは、それぞれ、正方形断面５６又は六角形管５８から構成され得る。
【００３８】
図６Ｄは空気の流れ方向に対して直交する（長手方向に対して直角の）平面において、図６Ｂの支持面を通る断面図を示している。吸着材料５２は管５６の内面を被覆して示されている。
【００３９】
図６Ｅは図６Ｄと同一の断面内で描かれた揮発性物質密度等密度ラインを示している。吸着材料上に対する揮発性物質の吸着により、設定された密度勾配曲線が存在し、支持面の軸線上に最大密度を有し、支持面自体に隣接して最小密度を有している。これは支持面の内面に向かって揮発性物質分子の急速な拡散を発生する。
【００４０】
本発明によって構成される実用的なフィルタの基本的要素（図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｅに示されている）は空気流に対して直角の断面（ｙ）の寸法より大きい空気流の方向における深さ（ｘ）を有することである。更に、本発明の実用的な揮発性物質フィルタを形成するこれらの要素の配列の深さ（ｘ）は同様の圧力降下及びガス流に対して直角に示される断面又は面の寸法に関して従来技術の揮発性物質フィルタの深さより実質上大きくすることができる。これは著しく高い揮発性物質吸着効率を導く。
【００４１】
フィルタは円形断面の管（図６Ａにおけるように）の実施例により形成された。フィルタは０．１５ｍｍ厚の壁を有する直径６ｍｍのポリプロピレンのストローで形成された。炭素粒子が０．２−０．６ｍｍの大きさの範囲からなる以外、炭素粒子を管に溶融する前に同じ加熱工程が使用された。この工程は管の間のギャップを閉じかつ管をともに溶融し、強度を増しかつフィルタに構造的な完全な状態を付与した。この場合に、フィルタの最終重量の５９％は活性炭素材料であった。１９％の効率が５０ｐｐｍの試験揮発性物質、２，２，４トリメチルペンタンを使用して２ｍ／ｓで得られそしてフィルタは２２Ｐａのみの圧力降下を有した。他の実施例において、管を六角形のハニカム状構造（図６Ｃ）に変形する焼成工程に対する僅かな調整が行なわれた。
【００４２】
図７はプラスチック材料からなる支持面６２の配列６０を示しており、プラスチック材料の支持面６２は矢印（ｅ）によって示された方向において支持面間に流れているガス流から揮発性物質を除去するためにフィルタに合体のため付着された吸着粒子を両側に被覆させてある。この配置によって備えられた平行で、滑らかな、直接のかつ乱れのないガス流から生じる低い圧力降下は上述した従来技術のフィルタのものよりも著しく小さくなるようにガス流に対して直角の表面の寸法に対するガス流の方向における揮発性物質フィルタの深さの比率を可能する。これはガス流中の揮発性物質のフィルタ内の滞留時間が揮発性物質を高い効率で吸着材料粒子に吸着させるのに十分長いことを意味する。
【００４３】
図８には、セパレータ壁７４によって分離されたその上方及び下方側の内面上に支持面７２を設けているプラスチック材料７０からなる単一の溝付きシートが示されている。吸着材料粒子は本発明の実用的な揮発性物質フィルタ用の要素を提供するためにこれら２つの面に付着される。更に、吸着材料粒子は各セパレータ壁７４の両面に付着させることができる。各々のかつあらゆる溝孔７６へのガス流（ｅ）は低い圧力降下でガス流内に含有されるあらゆる揮発性物質の効率的な吸着を生じる。
【００４４】
図９は添付図面の図８に関して記載した溝付きシート７０のスタック８０を示し、支持面７２が該支持面に付着させた吸着材料粒子を有している。このスタック８０は本発明による揮発性物質フィルタの基礎を形成する。スタック８０内の各々の溝付きシート７０の各々の溝孔７６へのガス流はガスの実用的な量の処理のための低い圧力降下でガス流内に含有されたあらゆる揮発性物質の効果的な吸着を生じる。この配置によって備えられた平行で、滑らかな、直接のかつ乱れのないガス流から生じる低い圧力降下は上述した方法よりも著しく小さくなるようにガス流に対して直角の表面の寸法に対するガス流の方向における揮発性物質フィルタの深さの比率を可能する。これはガス流中の揮発性物質のフィルタ内の滞留時間が高い効率で吸着材料粒子に揮発性物質を吸着させるのに十分長いことを意味する。
【００４５】
１つの特別なフィルタの実施例（図９）は２ｍｍのポリプロピレン押し出し成形プラスチックシート（図８）から形成され、その場合２ｍｍは上下壁（７２）間の外部測定であり、壁自体は０．１５ｍｍの厚さであった。これらは４０ｍｍの幅の帯片に切断されかつ配列（アレイ）を形成するためにスタックに組み立てられた。このスタックは大きさの範囲が０．１−０．２ｍｍ内のヤシ殻を基礎にした活性炭素で充填された焼成トレイ上に斜めに配置されそして１時間オーブン中で焼成された。オーブンの温度はプラスチックの溶融点に近接するように選ばれた。ポリプロピレンに関しては１８０°Ｃが選ばれたが、ポリエチレン又は他のプラスチックは異なる適切な温度が使用された。フィルタは次いで除去され、冷却されそして過剰炭素は溝から徐々に排出された。フィルタの最終重量の４０％は支持面の重量に比して高い負荷要因を示している炭素材料であった。２８％の効率が５０ｐｐｍの試験揮発性物質、２，２，４トリメチルペンタンを使用して２ｍ／ｓで得られそしてフィルタは２４Ｐａのみの圧力降下を有した。他の実施例はヤシ殻又は石炭を基礎にした活性炭素を有する１．５ｍｍ，４ｍｍ，６ｍｍ及び１０ｍｍの溝付き材料を使用した。
【００４６】
他の実施例はこの加熱−溶融工程に代わって、ラテックス、アクリル又は水を基礎にした触圧接着剤、シリコンを基礎にした接着剤又はワックス等のニカワ剤を使用した。
【００４７】
図１０は図９と同一の型式のフィルタを示すが、その場合に互い違いの溝はスペーサとして両側に残された溝材料の短い突出部を有することにより除去された。これは圧力降下を減少するのに役立つ幅広の空間を互い違いの溝に付与する。多数の空間８６がこのフィルタ内に形成され、その内側も吸着材料で被覆されている。これらの空間の大きなサイズは良好な空気通路であり、そして圧力降下をひどく増加させることなく小さい充填溝として使用することができる。
【００４８】
本発明によるフィルタは製造が簡単で、低コストでかつ構造的な安定性を有している。従来技術のフィルタは高い効率を提供することができるが、圧力降下が高すぎるか、又はフィルタが深すぎるという不利益を有している。効率、圧力降下及びフィルタの寿命を改善するために、それらに影響を与える変数についての知識が必要とされる。フィルタに作用する変数は以下の通りである。
【００４９】
効率に関して、
フィルタ開口の大きさ（図９についての７６、代表的には２ｍｍ）
フィルタの深さ（図９についての７２、代表的には２０−７５ｍｍ）
フィルタ開口壁厚（代表的には０．１−０．５ｍｍ）
空気速度、一般的には「面速度」として言及され、先端又は後端面上で測定されるフィルタを通っている空気の速度（代表的には２ｍ／ｓ）
吸着粒子の大きさ（代表的には０．１−０．２ｍｍ）
吸着粒子の型式（代表的には活性炭素）
フィルタ中の吸着粒子の集合体（代表的には、５２×６７×２０ｍｍのフィルタに関して１０ｇ）
吸着粒子付着方法（代表的には、プラスチックに溶融することによる、ＰＶＡニカワ）
使用される揮発性攻撃物質（代表的には２．２．４トリメチルペンタン）
試験中に使用される揮発性攻撃物質の濃度（代表的には５０ｐｐｍ）
試験される期間（代表的にはこれらの濃度で２分以下）。
【００５０】
圧力降下に関して、
フィルタ開口の大きさ（代表的には２ｍｍ）
フィルタの深さ（代表的には２０−７５ｍｍ）
フィルタ開口壁厚（代表的には０．１−０．５ｍｍ）
空気速度、一般的には「面速度」として言及され、先端又は後端面上で測定されるようなフィルタを通っている空気の速度（代表的には２ｍ／ｓ）
吸着粒子の大きさ（代表的には０．１−０．２ｍｍ）
フィルタ中の吸着粒子の集合体（代表的には、５２×６７×２０ｍｍのフィルタに関して１０ｇ）。
【００５１】
寿命に関して、
吸着粒子の大きさ（代表的には０．１−０．２ｍｍ）
フィルタ中の吸着粒子の集合体（代表的には、５２×６７×２０ｍｍのフィルタに関して１０ｇ）。
【００５２】
揮発性物質負荷。
【００５３】
本発明の揮発性物質フィルタは種々の用途を有しかつ家庭用空気清浄機及び空調システムに装着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】吸着材料の固体片を通してガスを押し出すファンを有するガスダクト中の従来技術の揮発性物質フィルタを示す図である。
【図２】連続気泡の内面に付着した吸着粒子を有する網状フォームのスラブを示す断面図である。
【図３】吸着顆粒ベッドを示す断面図である。
【図４】吸着顆粒ビスケットを示す断面図である。
【図５】付着した吸着粒子とともに本発明にる揮発性物質フィルタ用の支持面を示す斜視図である。
【図６Ａ】筒状断面の支持面を示す斜視図である。
【図６Ｂ】正方形断面の支持面を示す斜視図である。
【図６Ｃ】六角形断面の支持面を示す斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ｄの支持面の断面を示す縦断正面図である。
【図６Ｅ】図６Ｄと同一断面内の揮発性物質等密度ラインを示す説明図である。
【図７】平行な配列の支持面を示す斜視図である。
【図８】支持面の配列を提供する溝付きシートを示す斜視図である。
【図９】溝付きシートの堆積から形成された揮発性物質フィルタの実用的な形状を示す斜視図である。
【図１０】図９のフィルタの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，２０，３０      揮発性物質フィルタ
１２，２６，３４，５２      吸着材料粒子
５０，５６，５８，６２，７２      支持面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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