(57)【要約】  ポリマー溶融キャンドルフィルタが、第１の端部（１０２、１０３）と、第２の端部（１０２、１０３）と、第１の末端部分（１０３、１０５、１０６）及び第２の末端部分（１０３、１０５、１０６）を有する円筒壁（１０４）とによって定められた中空円筒体（１０１）を含む支持体を有する。第１の末端部分（１０３、１０５、１０６）は、その外面にねじ山（１０７）を含むとともに、任意にその内面に六角レンチを受け取るための六角嵌合部（２０３）を含む。第２の末端部分（１０３、１０５、１０６）は、円筒壁（１０４）の複数の孔（１０８）を含む。円筒壁（１０４）の外面上の孔（１０８）の開口部（３０１、３０２）の面積は、円筒壁（１０４）の内面上の対応する孔（１０８）の開口部（３０１、３０２）の面積よりも大きくすることができる。外面上の孔（１０８）の開口部（３０１、３０２）の形状は、非円形とすることができる。（ａ）複数のねじ穴（１６１０、１６１４）を含む支持プレート（１６０４）と、（ｂ）フィルタ支持体（１００、１６０５）の第１の末端部分（１０３、１０５、１０６）の外面上のねじ山（１０７）を介してねじ穴（１６１０、１６１４）のうちの少なくとも１つに螺入された少なくとも１つのフィルタと、（ｃ）フィルタ支持体（１００、１６０５）の第２の端部（１０２、１０３）に位置する円錐挿入体（１６１９、７０１）及びキャップ（１００１、１６１１）の孔（１００５）を貫通す第１の端部（１０２、１０３）と、支持プレート（１６０４）のねじ穴（１６１４）を貫通する第２の端部（１０２、１０３）とを有するタイロッド（１６０６）と、（ｄ）ポリマー溶融物を濾過する装置のシャフト（１６０１）の内側に支持プレート（１６０４）を保持するためのタイロッド（１６０６）の第２の端部（１０２、１０３）に取り付けられたクロスバー（１６０７）と、を含むポリマー溶融物フィルタプレート（７０５）アセンブリ。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー溶融物フィルタ支持体であって、
第１の端部と、第２の端部と、第１の末端部分及び第２の末端部分を有する円筒壁とによって定められた中空円筒体と、
前記第１の末端部分の外面上のねじ山と、
前記第２の末端部分における前記円筒壁の複数の孔と、
を備え、
前記孔は、前記円筒体の外側のポリマー溶融物が前記円筒体の内側に流れるのを可能にし、
前記第１の端部は、前記円筒体の内側の前記ポリマー溶融物が前記円筒体の外側に流れるための開口部を含み、
前記円筒壁の前記外面上の前記孔の開口部の面積は、前記円筒壁の内面上の対応する孔の開口部の面積よりも大きく、
前記外面上の前記孔の前記開口部の形状は非円形である、
ことを特徴とするフィルタ支持体。
【請求項２】
前記円筒体は、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００に従って熱処理された１７−４ＰＨステンレス鋼で形成される、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項３】
前記円筒壁の内径に対する前記円筒壁の外径の比率は、１．３５〜１．６５である、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項４】
前記円筒体の前記第１の末端部分の内面に、六角レンチを受け取るための六角嵌合部をさらに備える、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項５】
前記第２の端部における開口部と、前記第２の端部の開口部の内側に収まるように適合された円錐挿入体と、前記円筒体の前記第２の末端部分の周囲に１又は２以上のフィルタ要素を固定するためのキャップとをさらに備え、前記円錐挿入体は、該円錐挿入体の基部に向かって湾曲する外側面を含む、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項６】
前記円錐挿入体は底部プレートを含み、
前記底部プレートの周辺部は、１又は２以上の凹部を含み、
前記凹部及び前記円筒体の内面は、前記円錐挿入体を前記円筒体に接合するためのはんだ又は溶接金属を保持するリザーバを定める、
請求項５に記載のフィルタ支持体。
【請求項７】
前記円錐挿入体及び前記キャップは、これらの軸を通る、タイロッドを収容するための孔を有する、
請求項５に記載のフィルタ支持体。
【請求項８】
前記円筒体壁の前記外面上の前記孔の前記開口部の前記面積は、前記円筒体壁の前記内面上の前記対応する孔の前記開口部の前記面積よりも少なくとも２５％大きい、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項９】
前記円筒体壁の前記外面上の前記孔の前記開口部の前記面積は、前記円筒体壁の前記内面上の前記対応する孔の前記開口部の前記面積よりも少なくとも５０％大きい、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項１０】
前記円筒体壁の前記外面上の前記孔の前記開口部の前記面積は、前記円筒体壁の前記内面上の前記対応する孔の前記開口部の前記面積よりも少なくとも７５％大きい、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項１１】
前記円筒壁の前記外面上の前記孔の前記開口部の前記形状は長円形又は楕円形であり、前記円筒壁の前記内面上の前記対応する孔の前記開口部の形状は円形である、
請求項１に記載のフィルタ支持体。
【請求項１２】
請求項１に記載のフィルタ支持体と、前記円筒体の前記第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素とを備える、
ことを特徴とするポリマー溶融物フィルタ。
【請求項１３】
前記フィルタ要素は、金属繊維フェルト、織金網、金網、又は有孔金属シートを含む、
請求項１２に記載のフィルタ。
【請求項１４】
前記フィルタ要素は、平坦又はひだ付きである、
請求項１２に記載のフィルタ。
【請求項１５】
前記円筒体は、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００に従って熱処理された１７−４ＰＨステンレス鋼で形成される、
請求項１２に記載のフィルタ。
【請求項１６】
請求項７に記載のフィルタ支持体と、前記円筒体の前記第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素とを備える、
ことを特徴とするポリマー溶融物フィルタ。
【請求項１７】
前記円筒体は、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００に従って熱処理された１７−４ＰＨステンレス鋼で形成される、
請求項１６に記載のフィルタ。
【請求項１８】
ポリマー溶融物フィルタプレートアセンブリであって、
（ａ）複数のねじ穴を含む支持プレートと、
（ｂ）前記円筒体の前記第１の末端部分の前記外面上の前記ねじ山を介して前記ねじ穴のうちの少なくとも１つに螺入された請求項１２に記載の少なくとも１つのフィルタと、
を備えることを特徴とするプレートアセンブリ。
【請求項１９】
前記支持プレートは、１１．００〜１２．５０ｗｔ％のクロムと、１０．７５〜１１．２５ｗｔ％のニッケルと、０．７５〜１．２５ｗｔ％のモリブデンと、１．５０〜１．８０ｗｔ％のチタンと、残りの鉄とを含むステンレス鋼で形成され、前記ステンレス鋼は、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００又はＨ９５０に従って熱処理されたものである、
請求項１８に記載のプレートアセンブリ。
【請求項２０】
ポリマー溶融物フィルタプレートアセンブリであって、
（ａ）複数のねじ穴を含む支持プレートと、
（ｂ）前記第１の末端部分の前記外面上の前記ねじ山を介して前記ねじ穴のうちの少なくとも１つに螺入された、請求項１６に記載の少なくとも１つのフィルタと、
（ｃ）前記円錐挿入体及び前記キャップの前記孔を貫通する第１の端部と、前記支持プレートを貫通する第２の端部とを有するタイロッドと、
（ｄ）ポリマー溶融物を濾過する装置のシャフトの内側に前記支持プレートを保持するための、前記タイロッドの前記第２の端部に取り付けられたクロスバーと、
を備えることを特徴とするプレートアセンブリ。
【請求項２１】
前記支持プレートは、１１．００〜１２．５０ｗｔ％のクロムと、１０．７５〜１１．２５ｗｔ％のニッケルと、０．７５〜１．２５ｗｔ％のモリブデンと、１．５０〜１．８０ｗｔ％のチタンと、残りの鉄とを含むステンレス鋼で形成され、前記ステンレス鋼は、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００又はＨ９５０に従って熱処理されたものである、
請求項２０に記載のプレートアセンブリ。
【請求項２２】
ポリマー溶融物の濾過方法であって、請求項１２に記載のポリマー溶融物フィルタの前記円筒体の前記第２の末端部分の周囲の前記１又は２以上のフィルタ要素にポリマー溶融物を通すステップと、前記円筒体の前記内側から濾過済みのポリマー溶融物を引き出すステップとを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
ポリマー溶融物の濾過方法であって、請求項１６に記載のポリマー溶融物フィルタの前記円筒体の前記第２の末端部分の周囲の前記１又は２以上のフィルタ要素にポリマー溶融物を通すステップと、前記円筒体の前記内側から濾過済みのポリマー溶融物を引き出すステップとを含む、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にポリマー溶融物のためのフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、溶融状態の熱可塑性ポリマーは、モールドキャビティへの移動又はダイプレートの通過前に、固形物質及び／又はゲルなどの不純物を除去するために濾過される。ポリマー濾過装置の例は、米国特許第４，７０１，１１８号、米国特許第５，００４，４１４号及び米国特許第６，６４１，７２８号に示されている。
【０００３】
通常、これらの装置のフィルタ部分は、多孔（ｆｏｒａｍｉｎｏｕｓ）支持プレートと、スティック又はキャンドルに似た複数のフィルタとを含む。フィルタ自体は、スリーブの形の１又は２以上の濾過材が巻き回された管状支持構造で構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，７０１，１１８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，００４，４１４号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６４１，７２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、今日市販されている多孔支持プレート及び管状支持構造は、いずれもいくつかの不利点を抱える。例えば、管状支持構造の設計は、濾過効率又は交換効率がそれほど高くない。さらに、多孔支持プレート及び管状支持構造は、通常使用時に亀裂及び破損を生じやすい。
【０００６】
従って、当業では、ポリマー溶融物を濾過するための改善された多孔支持プレート及び管状支持構造が必要とされている。
【０００７】
本発明は、上記のニーズ、並びに以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかになるその他のニーズに対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、添付の特許請求の範囲に示す通りである。
【０００９】
簡潔に言えば、本発明は、第１の態様においてポリマー溶融物フィルタ支持体を提供する。１つの実施形態では、フィルタ支持体が、
第１の端部と、第２の端部と、第１の末端部分及び第２の末端部分を有する円筒壁とによって定められた中空円筒体と、
第１の末端部分の外面上のねじ山と、
第２の末端部分における円筒壁の複数の孔と、
を含み、
これらの孔は、円筒体の外側のポリマー溶融物が円筒体の内側に流れるのを可能にし、
第１の端部は、円筒体の内側のポリマー溶融物が円筒体の外側に流れるための開口部を含み、
円筒壁の外面上の孔の開口部の面積は、円筒壁の内面上の対応する孔の開口部の面積よりも大きく、
外面上の孔の開口部の形状は非円形である。
【００１０】
本発明は、第２の態様においてポリマー溶融物フィルタを提供する。このフィルタは、本発明によるフィルタ支持体と、円筒体の第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素とを含む。
【００１１】
本発明は、第３の態様においてポリマー溶融物フィルタプレートアセンブリを提供する。このプレートアセンブリは、
（ａ）複数のねじ穴を含む支持プレートと、
（ｂ）円筒体の第１の末端部分の外面上のねじ山を介してねじ穴のうちの少なくとも１つに螺入された本発明による少なくとも１つのフィルタと、
を含む。
【００１２】
本発明は、第４の態様においてポリマー溶融物の濾過方法を提供する。この方法は、本発明によるポリマー溶融物フィルタの円筒体の第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素にポリマー溶融物を通すステップと、円筒体の内側から濾過済みのポリマー溶融物を引き出すステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１つの実施形態によるポリマー溶融物フィルタ支持体の立面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態によるポリマー溶融物フィルタ支持体の底端部の平面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿ったポリマー溶融物フィルタ支持体の断面図である。
【図４】図１の線Ｃ−Ｃに沿ったポリマー溶融物フィルタ支持体の断面図である。
【図５】図４の断面図の切り抜き部分Ｄの拡大図である。
【図６】図１の第２の末端部分の円筒壁の領域Ｂの拡大図である。
【図６Ａ】図１の第２の末端部分の円筒壁の外面上の孔の拡大図である。
【図７】本発明の実施形態による円錐挿入体の立面図である。
【図８】図７の円錐挿入体の頂部の平面図である。
【図９】図７の円錐挿入体の切り抜き部分Ｅの拡大図である。
【図１０】本発明の実施形態によるフィルタ支持体キャップの立面図である。
【図１１】図１０に示すキャップの平面図である。
【図１２】図１０に示すキャップの底部からの平面図である。
【図１３】図１０に示すキャップの切り抜き部分Ｇの拡大図である。
【図１４】円錐挿入体及びキャップを取り付けた図１に示すポリマーフィルタ支持体の平面図である。
【図１４Ａ】第２の末端部分を覆ってフィルタスリーブを取り付けた図１４に示すポリマーフィルタ支持体の平面図である。
【図１５】図１４の線Ａ−Ａに沿ったポリマーフィルタ支持体の断面図である。
【図１６】本発明の実施形態によるポリマー溶融物フィルタプレートアセンブリが接続チャネル内に存在する濾過装置のシャフトの斜視（透視）図である。
【図１７】図１６に示すフィルタプレートアセンブリを含む接続チャネルの入口の詳細な斜視図である。
【図１８】図１６に示すシャフトの内側のフィルタプレートアセンブリの断面図である。
【図１９】図１６に示すフィルタプレートアセンブリを含む接続チャネルの出口の詳細な斜視図である。
【図２０】図１９に示す接続チャネルの出口の幅にわたる本発明の実施形態によるクロスバーの詳細な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、第１の態様においてポリマー溶融物フィルタ支持体を提供する。１つの実施形態では、フィルタ支持体が、
第１の端部と、第２の端部と、第１の末端部分及び第２の末端部分を有する円筒壁とによって定められる中空円筒体と、
第１の末端部分の外面上のねじ山と、
円筒壁の第２の末端部分における複数の孔と、
を含み、
これらの孔は、円筒体の外側のポリマー溶融物が円筒体の内側に流れるのを可能にし、
第１の端部は、円筒体の内側のポリマー溶融物が円筒体の外側に流れるための開口部を含み、
円筒壁の外面上の孔の開口部の面積は、円筒壁の内面上の対応する孔の開口部の面積よりも大きく、
外面上の孔の開口部の形状は非円形である。
【００１５】
別の実施形態では、ポリマー溶融物フィルタ支持体が、
第１の端部と、第２の端部と、第１の末端部分及び第２の末端部分を有する円筒壁とによって定められる中空円筒体と、
第１の末端部分の外面上のねじ山と、
第１の末端部分の内面上の、六角レンチを受け取るための六角嵌合部と、
円筒壁の第２の末端部分における複数の孔と、
を含み、
これらの孔は、円筒体の外側のポリマー溶融物が円筒体の内側に流れるのを可能にし、
第１の端部は、円筒体の内側のポリマー溶融物が円筒体の外側に流れるための開口部を含む。
【００１６】
図１に、本発明の実施形態によるポリマー溶融物フィルタ支持体１００を示す。フィルタ支持体１００は、管の形状に似た中空円筒体１０１を含む。円筒体１０１は、第１の端部１０２と、（第１の端部１０２の反対側の）第２の端部１０３と、（２つの端部１０２、１０３間に配置された）円筒壁１０４とを含み、又はこれらによって定められる。円筒壁１０４は、第１の端部１０２に近接又は隣接する第１の末端部分１０５と、第２の端部１０３に近接又は隣接する第２の末端部分１０６とを含む。第１の末端部分１０５は、その外面の少なくとも一部にねじ山１０７を含む。ねじ山１０７は、フィルタ支持体１００を支持プレート１６０４（図１６〜図１９を参照）のねじ穴に係合させて適所にしっかりと保持するように適合される。
【００１７】
円筒壁１０４の第２の末端部分１０６は、複数の孔１０８を含む。孔１０８は、円筒体１０１の外側のポリマー溶融物が円筒体１０１の内側に流れるように円筒壁１０４を貫通する。矢印Ｆは、通常動作中のポリマー流の方向を示す。１つの実施形態では、以下で図３及び図６に関連してさらに詳細に説明するように、円筒壁１０４の外面上の孔１０８の開口部３０１の（又は開口部３０１によって定められる）面積が、円筒壁１０４の内面上の対応する孔の開口部３０２の（又は開口部３０２によって定められる）面積よりも大きい。また、好ましい実施形態では、円筒壁１０４の外面上の孔１０８の開口部３０１の形状が非円形である。「非円形」とは、完全な円以外のあらゆる幾何学的形状を意味する。非円形の例としては、三角形、正方形、矩形、長円形、楕円形、四つ葉形、菱形、五角形、六角形などが挙げられる。
【００１８】
第２の末端部分１０６における孔の数は、あらゆる所望の数とすることができる。１つの実施形態では、第２の末端部分１０６が、１行当たり１６個の孔が１８行配置された２８８個の孔を含む。別の実施形態では、第２の末端部分１０６が、１行当たり１６個の孔が２５行配置された４００個の孔を含む。
【００１９】
円筒体１０１は、ポリマー溶融物濾過装置の内部の状態に長期にわたって耐えることができるあらゆる材料で形成することができる。このような状態は、最大４００℃の動作温度、及び７，５００ｐｓｉ（又は約５０ＭＰａ）の動作圧力を含む。円筒体１０１は、円筒体１０１が機械加工された後にＣｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００に従って熱処理された１７−４ＰＨステンレス鋼で形成されることが好ましい。１７−４ＰＨステンレス鋼は、析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼である。１７−４ＰＨステンレス鋼は、一般に１５〜１７．５ｗｔ％のクロムと、３〜５ｗｔ％の銅と、３〜５ｗｔ％のニッケルと、０．１５〜０．４５ｗｔ％のニオブ＋タンタルと、残りの鉄とを含む。１７−４ＰＨステンレス鋼は、最大０．０７ｗｔ％の炭素と、最大１ｗｔ％のマンガンと、最大０．０４ｗｔ％のリンと、最大０．０３ｗｔ％の硫黄と、最大１ｗｔ％のシリコンとを含むことができる。１７−４ＰＨは市販されている。通常、１７−４ＰＨは焼きなまし状態で提供される。この状態は、固溶化熱処理状態又はＣｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ａとも呼ばれる。Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ａによれば、約１９００°Ｆ（１０４０℃）〜１９５０°Ｆ（１０６５℃）での熱処理と室温までの冷却とによって焼きなましが行われる。この状態では、材料がマルテンサイト組織を有する。円筒体１０１は、その強度をさらに高めるために、機械加工後に、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００として知られている、９００°Ｆ±１０°Ｆ（４８２℃±５℃）の空気中における６０分±５分にわたる熱処理によって析出硬化されることが好ましい。
【００２０】
円筒体１０１は、あらゆる所望のサイズとすることができる。１つの実施形態では、円筒体１０１が４．９７インチ（１２．６２ｃｍ）の高さを有する。別の実施形態では、円筒体１０１が６．４０インチ（１６．２５６ｃｍ）の高さを有する。第１の末端部分１０５の高さは、円筒体１０１の全高にかかわらず同じであることが好ましい。１つの実施形態では、第１の末端部分１０５の高さが０．８８インチ（２．２４ｃｍ）である。この場合、第２の末端部分１０６の高さは、３．９７インチ（１０．０８ｃｍ）又は５．４インチ（１３．７２ｃｍ）とすることができる。
【００２１】
円筒壁１０４の内径に対する円筒壁１０４の外径の比率は、１．３５〜１．６５であることが好ましい。１つの実施形態では、円筒壁１０４が１．７５インチ（４．４４５ｃｍ）の外径を有する。この場合、円筒壁１０４は、１インチ（２．５４ｃｍ）〜１．２５インチ（３．１７５ｃｍ）の内径を有することができる。円筒壁１０４は、１．１２５インチ（２．８５８ｃｍ）の内径を有することが好ましい。
【００２２】
図２、図４及び図５から分かるように、第１の端部１０２は、円筒体１０１の内側のポリマー溶融物が円筒体１０１の外側に流れるための開口部２０２を含む。１つの実施形態では、第１の末端部分１０５の内面が、六角レンチ（図示せず）を受け入れこれに係合するための六角嵌合部（ｈｅｘ  ｆｉｔｔｉｎｇ）２０３を含む。六角嵌合部２０３は、六角レンチを用いた支持プレート１６０４（図１６〜１９）に対するフィルタ支持体１００の容易な取り付け及び取り外しを可能にする。円筒壁１０４の内径が１．１２５インチ（２．８５８ｃｍ）である場合、六角嵌合部２０３のいずれか２つの対向地点間の最も遠い距離は、例えば１．２７インチ（３．２２６ｃｍ）とすることができる。
【００２３】
図３は、フィルタ支持体１００の断面図であり、具体的には図１の線Ａ−Ａに沿った円筒体１０１の第２の末端部分１０６の断面図である。円筒壁１０４は、ベタ領域によって表す。ベタ領域間のクリアな領域は、円筒壁１０４の孔１０８を表す。この図からは、このフィルタ支持体１００の実施形態が、この行に１６個の孔（１行当たりの孔の数及び孔の行の数は望む通りに変化させることができる）を含んでいることが分かる。さらに、円筒壁１０４の外面上の孔１０８の開口部３０１のサイズ又は面積が、円筒壁１０４の内面上の対応する孔１０８の開口部３０２のサイズ又は面積よりも大きいことも分かる。孔１０８を流れるポリマー溶融物の方向は、矢印Ｆによってマーキングしている。驚いたことに、外壁面の開口部３０１のサイズを大きくすると、ポリマー溶融物が流れて濾過される断面積が増加し、これによって本発明によるフィルタ支持体を採用するあらゆるフィルタの全体的な濾過効率が高くなることが発見された。
【００２４】
図４は、図１の線Ｃ−Ｃに沿ったフィルタ支持体１００の断面図である。この図からは、円筒体１０１が中空であり、第１の端部１０２に開口部２０２が位置して第２の端部１０３に開口部４０３が位置することが分かる。この図からは、円筒体１０１の第１の末端部分１０５の内面の六角嵌合部２０３も分かる。図４には、開口部４０３における円筒壁１０４の内面に沿った任意の凹部、窪み又はノッチ４０４をさらに示す。
【００２５】
図５は、図４の円Ｄに沿った円筒壁１０４の第２の末端部分１０６の拡大図である。この図では、円筒壁１０４の第２の端部１０６における一連の孔１０８が見える。
【００２６】
図６は、図１の領域Ｂの周囲における円筒壁１０４の第２の末端部分１０６の拡大図である。この図からは、円筒壁１０４の第２の末端部分１０６における一連の孔１０８と、孔１０８の詳細とが分かる。上述したように、本発明の１つの実施形態によれば、円筒壁１０４の外面上の孔１０８の開口部３０１のサイズ又は面積は、円筒壁１０４の内面上の対応する孔１０８の開口部３０２のサイズ又は面積よりも大きい。開口部３０１及び３０２は、外面上の開口部３０１のサイズが内面上の開口部３０２のサイズよりも大きい限りあらゆる形状を有することができる。開口部の形状は、あらゆる既知の機械加工法によって形成することができる。１つの実施形態では、円筒壁１０４の外面上の開口部３０１の形状が非円形である。開口部３０１は、長円形又は楕円形に似た形状を有することが好ましい。本明細書で使用する「長円形」及び「楕円形」という用語（及びこれらの変形）は、それぞれ概ね又は実質的に長円形及び概ね又は実質的に楕円形である形状を含むように意図される。「概ね（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）」及び「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、幾何学的形状を修飾する場合、実際の形状が三角形、正方形、矩形、円形及び長円形／楕円形などの他のいずれかの基本的幾何学形状よりも指定する形状の方に似ていることを意味する。
【００２７】
長円形又は楕円形開口部３０１の周辺部において水平方向に向かい合ういずれかの２点間の最大距離は、長円形又は楕円形開口部３０１の周辺部において垂直方向に向かい合ういずれかの２点間の最大距離よりも大きいことが好ましい。換言すれば、長円形又は楕円形開口部３０１の水平径（ＤH）は、開口部３０１の垂直径（ＤV）よりも大きいことが好ましい。ＤH／ＤVの比率は、少なくとも１．０５、少なくとも１．１０、少なくとも１．１５、少なくとも１．２０、少なくとも１．２１、少なくとも１．２２、少なくとも１．２３、又は少なくとも１．２４とすることができる。垂直とは、円筒体１０１の軸に沿った（又はこれに平行な）方向を意味し、水平とは、円筒体１０１の軸に垂直な方向を意味する。
【００２８】
１つの実施形態では、開口部３０１の長円形又は楕円形の形状が、最初に円形の開口部を形成した後に、円形開口部の対向する面を扇形に切り取って長円形又は楕円形の開口部を形成することによって形成される。図６の例では、本来円形である開口部の左側及び右側を扇形に切断している。扇形に切断すると、開口部３０１の左側及び右側に大まかに面取りされた外形が与えられる。
【００２９】
図６Ａは、ＤV及びＤHを示すマーキングを含む長円形／楕円形開口部３０１のうちの１つの拡大図である。図６Ａから分かるように、開口部３０１の形状は完全な長円形又は楕円形でないが、肉眼では他の基本的幾何学形状よりも長円形又は楕円形に類似する。１つの実施形態では、ＤHが０．２３６インチ（６ｍｍ）、ＤVが０．２９０インチ（７．４ｍｍ）であり、開口面積が０．０５１６５ｉｎ2（３３．３ｍｍ2）である。別の実施形態では、ＤHが０．２５０インチ（６．３５ｍｍ）、ＤVが０．３１０インチ（７．８７ｍｍ）であり、開口面積が０．０５８５９ｉｎ2（３７．８ｍｍ2）である。
【００３０】
円筒壁１０４の内面上の対応する孔１０８の開口部３０２の形状は、円形であることが好ましい。本明細書で使用する「円形」という用語は、概ね円形又は実質的に円形を含むように意図される。
【００３１】
開口部（入口）３０１の面積又はサイズは、対応する孔１０８の開口部（出口）３０２の面積又はサイズよりも、例えば少なくとも２５％、５０％又は７５％大きくすることができる。
【００３２】
また、図６に示すように、各孔１０８の行は、孔１０８のサイズ及び数を最大化するためにその真上及び真下の行からずらして配置又はオフセットすることができる。例えば、各孔１０８の行は、開口部３０２の半径分だけ隣の行からずらして配置又はオフセットすることができる。
【００３３】
図７に、本発明の実施形態による円錐挿入体７０１を示す。図１５から分かるように、円錐挿入体７０１は、円錐挿入体７０１の頂点７０２が第１の端部の開口部２０２の方を向いた状態で円筒体１０１の第２の端部の開口部４０３の内側に収まるように適合される。図７、図９及び図１５から分かるように、円錐挿入体７０１は、その基部７０４に向かって、基部７０４の近位において、又は基部７０４に隣接して湾曲する外側面７０３を含む。湾曲した外側面７０３は、流入するポリマー溶融物を徐々に円筒体１０１の中心に向けるという機能を果たす。
【００３４】
基部７０４は、円筒体１０１の内径とほぼ同じ又はそれよりもわずかに小さな直径を有する。基部７０４の直径と円筒体１０１の内径との間のあらゆる間隙は、ポリマー溶融物が間隙内に集まり又は間隙を通過するのを避けるように最小化すべきである。基部７０４の厚みは、最上部の孔１０８の行１５０１が円筒体１０１の内側の湾曲した外側面７０３内に向けてポリマー溶融物の流れを導くようにすべきである。円錐挿入体７０１の湾曲した外側面７０３及び湾曲していない外側面７０６は、流入するポリマー溶融物の流れを、濾過済みのポリマー溶融物が最終的にフィルタ支持体１００から排出される第１の端部の開口部２０２の方向に向けて徐々に導く。
【００３５】
円錐挿入体７０１は、基部７０４の反対側、すなわち湾曲した外側面７０３を含む側とは逆の側に位置する底部プレート７０５も含む。底部プレート７０５は、円筒体１０１の内径よりも大きな、ただし円筒体１０１の外径よりも小さな直径を有することが好ましい。底部プレート７０５の周辺部７０７（図８を参照）は、第２の端部の開口部４０３に隣接する円筒壁１０４の環状凹部４０４に当接し又は支持されるように設計される。底部プレート７０５の厚みは、プレート７０５の上面７０８が第２の端部の開口部４０３における残りの円筒壁１０４と同一平面上又は同じ高さにくるようなものであることが好ましい。
【００３６】
図７、図８及び図９から分かるように、底部プレート７０５は、上面７０８の周辺に１又は２以上の傾斜部又は凹部７０９を含むことが好ましい。凹部７０９は、円錐挿入体７０１をフィルタ支持体１００と接合するためのはんだ、溶接金属又は他の何らかの接着材のためのリザーバを形成する。
【００３７】
図７、図８及び図１５から分かるように、円錐挿入体７０１は、挿入体７０１上にキャップ１００１を固定するためのねじ穴７１０を含むこともできる。
【００３８】
図１０、図１１及び図１２に、本発明の実施形態によるフィルタ支持体キャップ１００１の様々な図を示す。図１４、図１４Ａ及び図１５から分かるように、キャップ１００１は、円筒体１０１の第２の端部１０３と円錐挿入体７０１の底部プレート７０５とを覆って取り付けられるように適合される。図１０及び図１３から分かるように、キャップ１００１は、傾斜した側部１００２と、傾斜した側部１００２の下方の湾曲した側部１００３と、湾曲した側部１００３の下方の垂直な側部１００４とを含む概ね円錐台形状を有する。キャップ１００１は、その中心軸を通る、ねじ本体（シャンク）を通すための孔１００５を含む。ねじ（図示せず）は、円錐挿入体７０１のねじ穴７１０に直接螺入されてキャップ１００１を円錐挿入体７０１に固定する。円錐挿入体７０１が円筒体１０１上に溶接又は別様に固定されている時には、このねじがキャップ１００１を円筒体１０１にも固定する。キャップ１００１は、頂部の孔１００５の周囲に、平頭ねじ又は皿ねじ（図示せず）の円錐形部分を受け取るための概ね逆円錐台形状の凹部領域１００６を含むことができる。
【００３９】
図１０及び図１３から分かるように、キャップ１００１の底部１００７は、湾曲した側部１００３及び垂直な側部１００４を含む。湾曲した側部１００３及び垂直な側部１００４の外径は、円筒体１０１の外径よりも大きい。底部１００７の内部は、円筒体１０１の第２の端部１０３を受け取るための凹部１００８を含む。底部１００７の内部は、円筒壁１０４の外面から離れる方向に傾斜する傾斜面１００９を含む。円筒壁１０４の傾斜面１００９と外面との間に形成される空間は、円筒体１０４の第２の末端部分１０３の周囲の適所に１又は２以上のフィルタ要素を保持できるようにする。
【００４０】
本発明の別の実施形態では、円錐挿入体７０１及びキャップ１００１が、これらの軸を通る、タイロッドを収容するための孔を含む。この実施形態については、以下で図１６〜図１９に関連してさらに詳細に説明する。
【００４１】
本発明は、第２の態様においてポリマー溶融物フィルタを提供する。このフィルタは、本発明の実施形態のいずれかによるフィルタ支持体と、円筒体の第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素とを含む。本発明のフィルタ支持体と共に使用できるフィルタ要素には、これらを円筒体の第２の末端部分の周囲に取り付けられるように適合できる限り特定の制限はない。フィルタ要素媒体の例としては、金属繊維フェルト、織金網、金網、篩網、金属繊維フリーズ（ｍｅｔａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｆｌｅｅｚｅ）及び有孔金属シートが挙げられる。フィルタ要素の組み合わせを使用することもできる。フィルタ要素は、平坦又はひだ付きとすることができる。フィルタ要素は、０．５〜５００μｍ又は０．５〜２００μｍなどのあらゆる所望の繊度を有することができる。
【００４２】
図１４Ａに、本発明の第２の態様の実施形態を示す。図１４には、フィルタ支持体１００の第２の末端部分１０６の上／周囲に取り付けられるように適合されたスリーブの形のフィルタ要素１４０１を示す。フィルタ要素１４０１は、ポリマー溶融物は通すが固形物質及び／又はゲルなどの溶融物中の不純物は除去する小孔１４０２を有する。
【００４３】
本発明によるフィルタを用いて濾過できるポリマー溶融物のタイプには特に制限はない。好適なポリマーの例としては、ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、エチレン酢酸ビニル共重合体、（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、及びＬＬＤＰＥを含む）ポリエチレン、（ＰＡ６及びＰＡ６６を含む）ポリアミド、ポリブタジエン、（ＰＥＴ及びＰＢＴを含む）ポリエステル、ポリプロピレン、及び（ＨＩＰＳを含む）ポリスチレンが挙げられる。
【００４４】
使用時には、最初にポリマー溶融物が１又は２以上のフィルタ要素を通過して、溶融物中のあらゆる望ましくない固形物質及び／又はゲルを除去する。次に、溶融物は、円筒壁１０４の孔１０８を介してフィルタ支持体１００の中空円筒体１０１の内側に入り込む。その後、ポリマー溶融物は、円筒体１０１の第１の端部１０２の開口部２０２を介して中空円筒体１０１の内部から出る。
【００４５】
本発明は、第３の態様においてポリマー溶融物フィルタプレートアセンブリを提供する。このプレートアセンブリは、
（ａ）複数のねじ穴を含む支持プレートと、
（ｂ）円筒体の第１の末端部分の外面上のねじ山を介してねじ穴のうちの少なくとも１つに螺入された本発明による少なくとも１つのフィルタと、
を含む。
【００４６】
支持プレートは、フィルタを螺入できる２又は３以上のねじ穴を有することができる。ねじ穴の数は、例えば２〜５０個まで様々とすることができる。１つの実施形態では、支持プレートが２４〜２６個の孔を含む。通常、ねじ穴は、支持プレートの平面に対して垂直に配向される。
【００４７】
支持プレートは、ポリマー濾過システムの内部の状態に長期にわたって耐えることができるいずれかの材料で形成することができる。このような状態は、最大４００℃の動作温度、及び７，５００ｐｓｉ（又は約５０ＭＰａ）の動作圧力を含む。１つの実施形態では、支持プレートが、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００又はＨ９５０に従って処理されたＣｕｓｔｏｍ４６５（登録商標）ステンレス鋼で形成される。Ｃｕｓｔｏｍ４６５（登録商標）ステンレス鋼は、一般に１１．００〜１２．５０ｗｔ％のクロムと、１０．７５〜１１．２５ｗｔ％のニッケルと、０．７５〜１．２５ｗｔ％のモリブデンと、１．５０〜１．８０ｗｔ％のチタンと、残りの鉄とを含む。Ｃｕｓｔｏｍ４６５（登録商標）ステンレス鋼は、最大０．０２ｗｔ％の炭素と、最大０．０１５ｗｔ％のリンと、最大０．２５ｗｔ％のシリコンと、最大０．２５ｗｔ％のマンガンと、最大０．０１０ｗｔ％の硫黄とを含むことができる。Ｃｕｓｔｏｍ４６５（登録商標）ステンレス鋼は市販されている。通常、Ｃｕｓｔｏｍ４６５（登録商標）ステンレス鋼は焼きなまし／ＣＴ状態で提供される。この状態は、１８００°Ｆ±１５°Ｆ（９８２℃±８℃）までの加熱と、１時間にわたる温度の保持と、急速冷却とを含む。通常、溶体化焼きなまし（ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）の後には、−１００°Ｆ（−７３℃）までの冷却、８時間にわたる温度の保持、その後の室温（ＣＴ）への加温が行われる。通常、氷点下冷却は溶体化焼きなましの２４時間以内に行われる。
【００４８】
Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００は、９００°Ｆ±１０°Ｆ（４８２℃±５℃）の空気中における６０分±５分にわたる熱処理を意味する。Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９５０は、９５０°Ｆ±１０°Ｆ（５１０℃±５℃）の空気中における４時間±０．２５時間にわたる熱処理を意味する。
【００４９】
１つの実施形態では、フィルタプレートアセンブリが、円錐挿入体とキャップとを含む少なくとも１つのフィルタを含み、円錐挿入体及びキャップは、これらの軸を通る、タイロッドを収容するための孔を有する。タイロッドは、円錐挿入体及びキャップの孔を貫通する第１の端部と、アセンブリの支持プレートを貫通する第２の端部とを有する。アセンブリは、ポリマー溶融物を濾過する装置のシャフトの内側に支持プレートを保持するための、タイロッドの第２の端部に取り付けられたクロスバーをさらに含む。このフィルタプレートアセンブリの実施形態を図１６、図１７、図１８及び図１９に示す。
【００５０】
背景として、通常、ポリマー溶融物濾過装置は、（ａ）ポリマー溶融物の流れを受け取るための入口チャネルと、可動シャフトを収容するためのクロスボア（ｃｒｏｓｓ−ｂｏｒｅ）と、濾過済みのポリマー溶融物を排出するための出口チャネルとを含むハウジングと、（ｂ）入口チャネルを出口チャネルに接続するための、横並びに配置されてシャフトの厚みに及ぶ複数の接続チャネルを含む可動シャフトと、を含む。各接続チャネルは、ポリマー溶融物を濾過するための、ポリマー溶融物の流れ方向を横切って位置するフィルタ支持プレートアセンブリを含む。シャフトは、ハウジングのクロスボア内に取り付けられて、入口チャネルが接続チャネルを通じて出口チャネルに接続される濾過位置と、入口チャネルから出口チャネルへの接続が遮断されて洗浄のためにプレートアセンブリに外部からアクセスできる洗浄位置との間で各接続チャネルが移行できるように軸方向に移動可能である。
【００５１】
図１６、図１７、図１８及び図１９に、入口チャネルを出口チャネルに接続するための、横並びに配置されてシャフト１６０１の厚みに及ぶ２つの接続チャネル１６０２及び１６０３を含む可動シャフト１６０１を示す。接続チャネル１６０３は、本発明によるフィルタプレートアセンブリを有する。図示の実施形態では、プレートアセンブリが、支持プレート１６０４と、２つのフィルタ支持体１６０５と、２つのタイロッド１６０６と、クロスバー１６０７とを含む。
【００５２】
支持プレート１６０４は、一方の側の平坦な支持面１６０８と、他方の側の凸面１６０９と、複数のねじ穴１６１０とを有する。図示の実施形態では、フィルタ支持体１６０５が、中心に位置する２つの隣接するねじ穴１６１０に取り付けられている。フィルタ支持体１６０５の各々は、円錐挿入体１６１９及びキャップ１６１１を含む。円錐挿入体１６１９及びキャップ１６１１は、これらの中心を通る、タイロッド１６０６を収容するための孔を有する。円錐挿入体１６１９の貫通孔の内面は、円錐挿入体１６１９を通じてタイロッド１６０６を導くのに役立つようにテーパ付けすることができる。テーパ部の大きい方の端部は、円錐挿入体１６１９の頂点の方を向く。
【００５３】
タイロッド１６０６は、両端にねじ山を付けることができる。タイロッド１６０６の一端は、ナット１６１２に係合する。ナット１６１２とキャップ１６１１との間には、ワッシャ１６１３を配置することができる。タイロッド１６０６の他端は、クロスバー１６０７のねじ穴１６１４に螺入される。タイロッド１６０６の本体は、フィルタ支持体１６０５の中心を貫通する。
【００５４】
シャフト１６０１の接続チャネル１６０３は、入口１６１５及び出口１６１６を有する。接続チャネル１６０３は、半径方向に広がってチャネル１６０３内に突出して支持プレート１６０４を支持する役割を果たす桟部又は突出部１６１８も含む。クロスバー１６０７は、出口１６１６の幅に及ぶほど十分な長さを有する。シャフト１６０１は、（接続チャネル１６０３の下流側に開口する）出口１６１６に隣接する、クロスバー１６０７を収容するための凹部１６１７を含む。タイロッド１６０６、並びにクロスバー１６０７及びナット１６１２は、シャフト１６０１の内側で支持プレート１６０４を桟部１６１８に対して確実に保持する。この支持プレート１６０４を適所に保持するための機構には、早期の亀裂又は破損を引き起こす恐れがある濾過中の支持プレートの実質的な動き（例えば、振動）を最小化又は防止することを含む多くの利点がある。
【００５５】
図２０に、タイロッド１６０６のねじ端部に係合するための２つのねじ穴１６１４を有するクロスバー１６０７の例示的な形状を示す。
【００５６】
図１６〜図１９には２つのタイロッド１６０６を示しているが、１つ又は３つ以上を使用することもできる。
【００５７】
キャップ１００１、キャップ挿入体７０１、タイロッド１６０６及びクロスバー１６０７は、動作条件に耐えることができるあらゆる好適な材料で形成することができる。このような材料の例には、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｈ９００に従って熱処理された１７−４ＰＨステンレス鋼がある。
【００５８】
本発明は、第４の態様においてポリマー溶融物の濾過方法を提供する。この方法は、本発明によるポリマー溶融物フィルタの円筒体の第２の末端部分の周囲の１又は２以上のフィルタ要素にポリマー溶融物を通すステップと、濾過済みのポリマー溶融物を円筒体の内側から引き出すステップとを含む。
【００５９】
本発明は、本明細書で開示した実施形態、特徴、特性、パラメータ及び／又は範囲のありとあらゆる組み合わせを含み、これらを明確に企図する。すなわち、本発明は、本明細書で言及した実施形態、特徴、特性、パラメータ及び／又は範囲のあらゆる組み合わせによって規定することができる。
【００６０】
本明細書で使用する不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、文脈において別途明確に示唆していない限り１つ又は２つ以上を意味する。同様に、単数形の名詞は、文脈において別途明確に示唆していないその複数形を含み、逆もまた同様である。
【００６１】
本明細書で説明した数値及び範囲は、正確を期すように試みてはいるものの、（たとえ「約（ａｂｏｕｔ）」という用語によって限定していなくても）近似値であるとみなすべきである。これらの値及び範囲は、本発明が取得しようと努める所望の特性、及び測定法に見られる標準偏差に起因する変動に応じて、その言及した数字とは異なることもある。さらに、本明細書で説明した範囲は、言及した範囲内の全ての部分的な範囲及び値を含むように意図され、そのように明確に企図される。例えば、５０〜１００という範囲は、６０〜９０及び７０〜８０などの部分的な範囲を含む範囲内の全ての値を記述し、含むように意図される。
【００６２】
特許文献及び非特許文献を含む、本明細書で引用した全ての文書の内容は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる。組み入れられるいずれかの主題が本明細書のいずれかの開示と矛盾する限りにおいては、本明細書の開示が組み入れられた内容に優先する。
【００６３】
好ましい実施形態を具体的に参照しながら本発明を詳細に説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく変形及び修正を行うことができると理解されるであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００  フィルタ支持体
１０１  円筒体
１０２  第１の端部
１０３  第２の端部
１０４  円筒壁
１０５  第１の末端部分
１０６  第２の末端部分
１０７  ねじ山
１０８  孔
３０１  外面上の孔の開口部
３０２  内面上の孔の開口部
１００１  キャップ
【図１】
2019536618.tif 000003
【図２】
2019536618.tif 000004
【図３】
2019536618.tif 000005
【図４】
2019536618.tif 000006
【図５】
2019536618.tif 000007
【図６】
2019536618.tif 000008
【図６Ａ】
2019536618.tif 000009
【図７】
2019536618.tif 000010
【図８】
2019536618.tif 000011
【図９】
2019536618.tif 000012
【図１０】
2019536618.tif 000013
【図１１】
2019536618.tif 000014
【図１２】
2019536618.tif 000015
【図１３】
2019536618.tif 000016
【図１４】
2019536618.tif 000017
【図１４Ａ】
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【図１５】
2019536618.tif 000019
【図１６】
2019536618.tif 000020
【図１７】
2019536618.tif 000021
【図１８】
2019536618.tif 000022
【図１９】
2019536618.tif 000023
【図２０】
2019536618.tif 000024
【国際調査報告】
2019536618.tif 000025
2019536618.tif 000026
2019536618.tif 000027