(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的高い運転温度に耐えるパルスプリーツ型フィルターカートリッジを提供する。【解決手段】フィルタカートリッジ２０は、濾過媒体２４内を第１方向に移動する粒子含有流体流Ｄから粒子を除去するための濾過媒体を含むチューブ形状のプリーツパック２２を備え、濾過媒体には第１方向とは反対の第２方向に洗浄流体流Ｃが定期的に流れる。ポッティング材料６４が、プリーツパックの軸線方向両端部に位置して濾過媒体をチューブ形状に維持する。支持チューブ８２が、濾過媒体より粒子含有流体流の下流側のプリーツパック第１側面に位置する。保持装置１００、１０２は、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する金属バンド１２０を含み、ロッド１２２が金属バンドに固定されて金属バンドを濾過媒体に沿った軸線方向位置に維持することにより、洗浄流体流の流通時の濾過媒体の一部分の移動を制限する。【選択図】図１
2008272755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過媒体内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するための濾過媒体を含むプリーツパックであって、該プリーツパックは複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成され、前記濾過媒体には第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れるようになっているプリーツパックと、
前記プリーツパックの軸線方向両端部に位置して、プリーツパックをチューブ形状に維持するポッティング材料と、
流体流の第１方向において濾過媒体より下流にあるプリーツパックの第１側面に位置する支持チューブと、
定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の一部分の移動を制限する保持装置とを備え、
前記保持装置が、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する金属バンドと、プリーツパックの少なくとも一方の軸線方向端部のポッティング材料内に配置され、また金属バンドに固定されて金属バンドを濾過媒体に沿った軸線方向位置に維持するロッドとを含む、
フィルタカートリッジ。
【請求項２】
前記金属バンドが隣接プリーツ間に延在する少なくとも１つの凹所を有する、請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項３】
前記ロッドが金属バンドの凹所内に収容され、凹所に固定されている、請求項２記載のフィルタカートリッジ。
【請求項４】
前記ロッドの第２端がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置されている、請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項５】
複数のロッドが金属バンドに固定され、これらのロッドがフィルタカートリッジの外周に沿って等間隔に配置された、請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項６】
前記金属バンドが約５００°Ｆまでの連続運転温度に耐える、請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項７】
複数の保持装置が濾過媒体の広がりに沿って軸線方向に離間され、ロッドに固定された、請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項８】
さらに、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第２部分の半径方向移動を制限する第２保持装置を備え、
第２保持装置が、濾過媒体の第２側面に位置する金属バンドと、端部がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置され、第２金属バンドに固定されて第２金属バンドを濾過媒体に沿った第２軸線方向位置に維持する第２ロッドとを含む、
請求項１記載のフィルタカートリッジ。
【請求項９】
濾過媒体内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するための濾過媒体を含むプリーツパックであって、該プリーツパックは複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成され、前記濾過媒体には第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れるようになっているプリーツパックと、
前記プリーツパックの軸線方向両端部に位置して、プリーツパックをチューブ形状に維持するポッティング材料と、
流体流の第１方向において濾過媒体より下流にあるプリーツパックの第１側面に位置する支持チューブと、
定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第１部分の移動を制限する第１保持装置であって、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する第１金属バンドと、端部が濾過媒体の第１軸線方向端部のポッティング材料内に配置され、第１金属バンドに固定されて第１金属バンドの軸線方向移動を抑制する第１ロッドとを含む、第１保持装置と、
定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第２部分の移動を制限する第２保持装置であって、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する第２金属バンドと、第１金属バンドに固定され、端部がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置され、第２金属バンドの軸線方向移動を抑制する第２ロッドとを含む、第２保持装置と
を備えるフィルタカートリッジ。
【請求項１０】
前記金属バンドそれぞれが隣接プリーツ間に延在する少なくとも１つの凹所を有する、請求項９記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１１】
少なくとも１本のロッドが少なくとも１つの金属バンドの凹所内に収容され、凹所に固定されている、請求項１０記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１２】
複数のロッドを含み、これらのロッドがフィルタカートリッジの外周に沿って等間隔に配置された、請求項９記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１３】
前記金属バンドが約５００°Ｆまでの連続運転温度に耐える、請求項９記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１４】
複数の保持装置が濾過媒体の広がりに沿って軸線方向に離間され、少なくとも１本のロッドに固定された、請求項９記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１５】
フィルタカートリッジ内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するためのフィルタカートリッジであって、前記フィルタカートリッジには第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れるようになっており、前記フィルタカートリッジは複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成された濾過媒体を含むプリーツパックを含み、プリーツパックの軸線方向両端部がポッティング材料内に配置されている、フィルタカートリッジにおいて、
定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の一部分の移動を制限する保持装置を備え、前記保持装置が、金属バンドとこの金属バンドに固定されたロッドを含み、ロッドの端部がプリーツパックの少なくとも一方の軸線方向端部にあるポッティング材料内に配置され、金属バンドがロッドにより濾過媒体に沿った軸線方向位置に維持される、ことを特徴とするフィルタカートリッジ。
【請求項１６】
前記金属バンドが隣接プリーツ間に延在する少なくとも１つの凹所を有する、請求項１５記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１７】
前記ロッドが金属バンドの凹所内に収容され、凹所に固定されている、請求項１６記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１８】
前記ロッドの第２端がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置されている、請求項１５記載のフィルタカートリッジ。
【請求項１９】
複数のロッドを備え、これらのロッドがフィルタカートリッジの外周に沿って等間隔に配置された、請求項１５記載のフィルタカートリッジ。
【請求項２０】
さらに、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第２部分の半径方向移動を制限する第２保持装置を備え、第２保持装置が、第２金属バンドと第２ロッドとを含み、第２ロッドの端部がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置され、また第２ロッドが第２金属バンドに固定されて第２金属バンドを濾過媒体に沿った第２軸線方向位置に維持する、請求項１５記載のフィルタカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にフィルタカートリッジに関し、特に、フィルタカートリッジの濾過媒体用の保持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタカートリッジ内を一方向に移動する粒子含有流体流から粒子を濾過するためにプリーツ状濾過媒体を用いるフィルタカートリッジは既知である。このようなフィルターカートリッジでは、洗浄流体をパルス的に短期間濾過媒体中に、通常粒子含有流体流が流れる方向とは反対の方向に流すことがしばしばある。このようなフィルターカートリッジは、「パルスプリーツ」型フィルターカートリッジと称される。通例、布製保持ストラップでパルスプリーツ型フィルターカートリッジの一部を包囲して、パルス状の洗浄流体への露出時に濾過媒体の一部分の過剰な半径方向移動を防止している。
【０００３】
しかし、パルスプリーツ型フィルターカートリッジ用の既知の保持ストラップには、フィルターカートリッジへの取り付けが困難であり、また比較的高い運転温度や化学的に活性なガス流に耐えることができないなどの欠点がある。
【０００４】
押出した熱可塑性ポリエステルエラストマー保持ストラップを導入して、既知の保持システムに関連した欠点を克服している。しかし、押出した熱可塑性ポリエステルエラストマー保持ストラップは、比較的高い運転温度に連続的に露出される場合には、制約がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、３００°Ｆ以上の温度で「化学的に活性な」もしくは腐食性なガス流中で連続運転が可能なフィルタカートリッジ及び濾過媒体保持システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様では、比較的高い運転温度に耐えることができるパルスプリーツ型フィルターカートリッジが提供される。本フィルタカートリッジは、濾過媒体内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するための濾過媒体を含むプリーツパックを備える。プリーツパックは複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成されている。濾過媒体には第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れるようになっている。ポッティング材料が、プリーツパックの軸線方向両端部に位置してプリーツパックをチューブ形状に維持する。支持チューブが、流体流の第１方向において濾過媒体より下流にあるプリーツパックの第１側面に位置する。保持装置を設けて、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の一部分の移動を制限する。保持装置は、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する金属バンドを含む。ロッドが、プリーツパックの少なくとも一方の軸線方向端部のポッティング材料内に配置されている。ロッドが金属バンドに固定されて金属バンドを濾過媒体に沿った軸線方向位置に維持する。
【０００７】
本発明の別の態様では、濾過媒体内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するための濾過媒体を含むプリーツパックを備えるフィルタカートリッジが提供される。プリーツパックは複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成されている。濾過媒体には第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れるようになっている。ポッティング材料が、プリーツパックの軸線方向両端部に位置して、プリーツパックをチューブ形状に維持する。支持チューブが、流体流の第１方向において濾過媒体より下流にあるプリーツパックの第１側面に位置する。第１保持装置が設けられて、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第１部分の移動を制限する。第１保持装置は、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する第１金属バンドを含む。第１ロッドの端部がプリーツパックの第１軸線方向端部のポッティング材料内に配置されている。第１ロッドが第１金属バンドに固定されて第１金属バンドの軸線方向移動を抑制する。第２保持装置が設けられて、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の第２部分の移動を制限する。第２保持装置は、第１側面とは反対側の濾過媒体の第２側面に位置する第２金属バンドを含む。第２ロッドが第２金属バンドに固定され、その端部がプリーツパックの第２軸線方向端部のポッティング材料内に配置されており、第２金属バンドの軸線方向移動を抑制する。
【０００８】
本発明の他の態様では、フィルタカートリッジ内を第１方向に移動する粒子含有流体流から粒子を除去するための改良フィルタカートリッジが提供される。フィルタカートリッジには第１方向とは反対の第２方向に移動する洗浄流体流が定期的に流れる。フィルタカートリッジは、複数の円周方向に離間したプリーツを有するチューブ形状に形成された濾過媒体を含むプリーツパックを備える。プリーツパックの軸線方向両端部がポッティング材料内に配置されている。本発明は、定期的な洗浄流体流が流れるとき濾過媒体の一部分の移動を制限する保持装置を備えることを特徴とする。保持装置は、金属バンドとこの金属バンドに固定されたロッドを含み、ロッドの端部がプリーツパックの少なくとも一方の軸線方向端部にあるポッティング材料内に配置され、金属バンドがロッドにより濾過媒体に沿った軸線方向位置に維持される。
【０００９】
本発明の上記その他の特徴は、添付の図面を参照した以下の説明を読むことで当業者に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図１に、フィルタカートリッジ内を外部から内部に一方向Ｄに移動する粒子含有流体流から粒子を除去するためのフィルタカートリッジ２０として示す。フィルタカートリッジ２０は比較的高温で大気汚染制御用途に連続使用するのに特に適当である。フィルタカートリッジ２０は、周知のように、粒子含有流体流の移動方向Ｄとは反対向きの方向Ｃに移動するパルス状の洗浄流体流が定期的に流される「パルスプリーツ」型のフィルタカートリッジである。このようなフィルタカートリッジ２０は、ほぼ２年の代表的な予想使用寿命にわたって毎年数十万回以上の洗浄パルスを受けることがある。フィルタカートリッジ２０は、連続運転温度が５００°Ｆ程度にも達しうるセメント、石灰及び工業的ボイラ用途に用いるのに適当である。フィルタカートリッジ２０はバッグハウスの管板（図示せず）に周知の態様で作動的に取り付けられる。
【００１１】
フィルタカートリッジ２０は、図１に示すようにほぼチューブもしくは円筒形状に形成された濾過媒体２４を有するプリーツパック２２を含む。ここで用いる用語「プリーツパック」はチューブ状要素全体を意味し、一方「濾過媒体」はプリーツパックの流体が流通（通過）する部分だけを意味する。フィルタカートリッジ２０は長さ方向中心軸線Ａを有する。濾過媒体２４は複数のプリーツ２６を有し（図４）、プリーツはフィルタカートリッジ２０の外周に沿って離間されている。
【００１２】
各プリーツ２６は図４に示すように半径方向最外側位置に形成された先端４２を有する。１対の側面４４が先端４２から半径方向内向きに延在する。側面４４は合一し、各プリーツ２６の基部４６を形成する。濾過媒体２４のプリーツ２６は必ずしも頑強ではなく、したがって、プリーツは洗浄流体パルスが流れる際に半径方向外向きの移動を受けやすい。濾過媒体２４の過剰な半径方向外向きの移動はフィルターカートリッジ２０の濾過性能を損なうおそれがある。
【００１３】
また、洗浄パルス又は濾過サイクル中に、隣接するプリーツ２６が「潰れ」、一時的に互いにくっつくおそれもある。隣接するプリーツ２６が互いにくっつくと、濾過媒体２４のその部分を通るガス流が一時的に阻止されるので、洗浄パルスや濾過作用が所望ほど有効ではなくなるおそれがある。この場合、洗浄パルス中の濾過媒体２４の過剰な半径方向移動を防止したり、プリーツ２６の潰れを抑制するのが望ましい。
【００１４】
濾過媒体２４は、そのフィルタカートリッジ２０を使用する予定の環境に適当な材料で形成される。たとえば、フィルタカートリッジ２０は、約５００°Ｆまでの比較的高温の用途に連続使用されることがある。したがって、濾過媒体２４用の材料として、ガラス又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維を選択することができる。微細濾過が望ましい場合、ＰＴＦＥメンブランを繊維に適用することができる。
【００１５】
装着構造６０（図１）が、プリーツパック２２及びフィルタカートリッジ２０の第１軸線方向端部に配置されている。装着構造６０は、金属キャップ６２と、フィルタカートリッジ２０を管板の開口に装着し密封するためのポッティング材料６４とを含む。キャップ６２に適当な既知材料は普通の鉄鋼又は亜鉛めっき鋼である。ポッティング材料６４は、フィルタカートリッジ２０が露出されるであろう高い運転温度に耐えることができる材料から選択するのが好ましい。このような材料は硬化時にショアＤ硬度約８３になる一液型エポキシ材料である。
【００１６】
端部キャップ６６が、第１軸線方向端部とは反対側のプリーツパック２２及びフィルタカートリッジ２０の第２軸線方向端部に配置されている。端部キャップ６６はキャップ６２と同じ鉄鋼製の金属カップ６８を含む。ポッティング材料６４と同様のポッティング材料８０がカップ６８の部分を充填している。プリーツパック２２は、装着構造６０、端部キャップ６６及びポッティング材料６４，８０により充填され、ほぼチューブ状の形状に維持される。
【００１７】
透過性支持チューブ８２（図１及び図４）がプリーツパック２２の半径方向内側に配置されて、濾過すべき粒子含有流体流Ｄへの露出時に濾過媒体２４の内向き潰れを防止する。支持チューブ８２の軸線方向両端がポッティング材料６４，８０内に位置する。
【００１８】
フィルタカートリッジ２０は、本発明の一実施形態にしたがって構成された２つの保持システム１００，１０２も含む（図１及び図２）。保持システム１００，１０２は、定期的な洗浄流体パルスＣを受けたときの半径方向外向きの濾過媒体２４の対応部分の移動を制限し、プリーツの潰れを抑制する。
【００１９】
保持システム１００，１０２はそれぞれ、鉄鋼材料、たとえば軟鋼又は亜鉛めっき鋼から製造するのが好ましい。保持システム１００，１０２は、洗浄パルスＣ中の濾過媒体２４の過剰な動きを防止するのに十分な強度と耐疲労性を有する。保持システム１００，１０２は、高い運転温度に耐え、フィルタカートリッジ２０が露出されまたその設計が予想している運転環境、たとえば水分及び腐食性薬品への露出に耐えることができる。
【００２０】
保持システム又は装置１００，１０２はそれぞれ、図２から明らかなように、４つの金属バンド１２０と４つの金属ロッド１２２を含む。各金属バンド１２０には複数の凹所１２４が形成されている（図３）。凹所１２４は金属バンド１２０の外周から半径方向内方へある距離だけ延在する。金属バンド１２０は鉄鋼ストリップから形成される。鉄鋼ストリップの端部同士を重ね、溶接１２６などで相互に固定する。
【００２１】
図４に示すように凹所１２４はロッド１２２を受け入れる。ロッド１２２は溶接などにより凹所１２２内で金属バンド１２０に固定され、ロッド及びフィルタカートリッジ２０の濾過媒体２４に対する金属バンドの移動を抑制する。ロッド１２２はフィルタカートリッジ２０の外周に沿って等間隔に配置されている。凹所１２４及びロッド１２２の数と、ロッドの間隔は、図示した実施形態毎に変えてよい。
【００２２】
金属バンド１２０は、チューブ形状に形成するとき、内周寸法が濾過媒体２４の外周寸法より僅かに大きくなるように形成する。金属バンド１２０の凹所１２４は、濾過媒体２４の隣接プリーツ間にはまる。凹所１２４の最内測直径は、濾過媒体２４を支持チューブ８２に対して保持する寸法である。かくしてロッド１２２は、濾過媒体２４のプリーツ２６内で、フィルタカートリッジ２０の長さ方向中心軸線Ａにほぼ平行な方向に延在する。
【００２３】
各金属バンド１２０は、洗浄パルスＣが加えられるとき、金属バンドの近傍にある濾過媒体２４の部分の半径方向外向きの移動を制限する。この制限により、濾過媒体２４が洗浄中に過度な応力を受けないようになる。かくして濾過媒体２４は比較的長い使用寿命をもち、その設計の予想条件下で作動することができる。
【００２４】
各ロッド１２２の端部１４０（図１）は、プリーツパック２２の各軸線方向端部にあるポッティング材料６４，８０内に位置する。これによりロッド１２２及び保持システム１００，１０２を係留するので、金属バンド１２０は濾過媒体２４に対して軸線方向に移動しない。
【００２５】
上述した本発明の好適な実施形態についての説明から、当業者であれば様々な改良、変更及び改変を想起できるはずである。通常の技術的範囲内でのこのような改良、変更及び改変も特許請求の範囲内に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による保持システムを組み込んだフィルタカートリッジを一部破断して示す立面図である。
【図２】図１のフィルタカートリッジの保持システムの斜視図である。
【図３】図２の保持システムの金属バンドの断面図である。
【図４】図１の４−４線方向に見た、フィルタカートリッジの保持システムの一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２０  フィルタカートリッジ
２２  プリーツパック
２４  濾過媒体
２６  プリーツ
４２  先端
４４  側面
４６  基部
６０  装着構造
６２  金属キャップ
６４  ポッティング材料
６６  端部キャップ
６８  金属カップ
８０  ポッティング材料
８２  支持チューブ
１００，１０２  保持システム
１２０  金属バンド
１２２  金属ロッド
１２４  凹所
１２６  溶接
【図１】
2008272755.tif 000003
【図２】
2008272755.tif 000004
【図３】
2008272755.tif 000005
【図４】
2008272755.tif 000006