(57)【要約】    【課題】  濾過性能、耐熱性、耐腐食性に優れ、半導体製造用ガス、特に活性を有するプロセスガスの濾過に好適に使用しうる半導体ガス用のフィルター部材、及びそれを用いたフィルター装置を提供する。    【解決手段】  微細多孔性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる膜状の濾過層と、該濾過層の両面に積層されかつ該濾過層を保護しかつ一次濾過するためのＰＴＦＥからなる保護層とを含む積層濾材、及びその積層濾材の両面に配置したメッシュ状かつ型付け可能な保形体を有するディスク状体をなし、かつ前記積層濾材は、ヒダ付けによりヒダが並ぶ波付け部と、その外周縁部は、前記保形体の塑性変形により厚さの戻りを生じない強さで縮厚されたフランジ部とを有することを特徴とする半導体ガス用のフィルター部材。【選択図】  図１
2005161200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細多孔性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる膜状の濾過層と、該濾過層の両面に積層されかつ該濾過層を保護しかつ一次濾過するためのＰＴＦＥからなる保護層とを含む積層濾材、及びその積層濾材の両面に配置したメッシュ状かつ型付け可能な保形体を有するディスク状体をなし、
かつ前記積層濾材は、ヒダ付けによりヒダが並ぶ波付け部と、その外周縁部は、前記保形体の塑性変形により厚さの戻りを生じない強さで縮厚されたフランジ部とを有することを特徴とする半導体ガス用のフィルター部材。
【請求項２】
前記保形体は、線径３０〜１２０μｍ、耐力比１５〜４５％のニッケル軟質細線で製織されたメッシュからなることを特徴とする請求項１に記載の半導体ガス用のフィルター部材。
【請求項３】
前記フランジ部は、外縁端面、それに連なる両面を含めてテープ状のシール材料で密着被包されたことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ガス用のフィルター部材。
【請求項４】
前記波付け部は、前記外周縁部の縮厚によって、隣り合うヒダ間に生じる非平行部を具えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体ガス用のフィルター部材。  
【請求項５】
請求項１〜４のいづれかに記載のフィルター部材が、内部流路を形成しかつインロー嵌合する一組のハウジング片の対向面間でフランジ部が気密に挟持されることにより前記内部流路を遮断することを特徴とする半導体ガス用のフィルター装置。
【請求項６】
前記フランジ部は、対向面間で、インロー嵌合部の外周溶接後の熱収縮により気密に挟持されたことを特徴とする請求項５記載の半導体ガス用のフィルター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過性能、耐熱性、耐腐食性に優れ、半導体製造用ガス、特に活性を有するプロセスガスの濾過に好適に使用しうる半導体ガス用のフィルター部材、及びそれを用いたフィルター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野で用いられるフィルター装置は、半導体の微細化、集積化に伴なって、不純微細粒子、水分などの微小パーティクルを例えばＰＰＴレベルにまで除去する高い濾過性能、使用ガスに耐え得る耐腐食性、ベーキング処理での耐熱性が求められ、又装置効率の向上のために小型化により設置スペースを減じること、かつ取り扱い性の良好なものが求められている。
【０００３】
したがってこれに用いるフィルター部材についても一般的に次の特性が必要となる。
(1)材質的に、処理ガスに対する十分な耐食性と、ベーキング処理に耐える耐熱性を備えるものであること。
(2)圧力損失が小さく、また小径でありながらも実質濾過面積が大きく、多量のガス流体を効率よく濾過処理できること。
(3)高い耐圧性を備えて、正、逆いずれの方向にも同等の強度を有するものであること。 (4)取扱によって容易に変形や破損などせず、ハウジングへの装着も簡単かつ確実に行い得る構造であること。
【０００４】
前記(1) は前記したように対象ガスに対する耐食性とともに、その使用途上で例えば水分や、ハイドロカーボン類の不純物除去の為のベーキング加熱処理に耐える耐熱性を備える特性はその前提条件であり、また(2) については、フィルター装置自体を限られた容積内で用いる為には、濾過効率に優れ安定的に濾過処理でき、しかもフィルター部材はできるだけ小径で、かつ単位面積中での実質的な濾過面積を増大できるものが望まれ、小容積でありながらも大容量の処理流体を濾過できるフィルター部材が期待されている。
【０００５】
さらに、(3) 及び(4) については、前記フィルター装置に実際に組込み使用する際に求められるものであって、前者(3) では、構造体として所定の濾過圧に耐え得る耐圧強度を備えること、またこれをハウジングに装着する場合などにおいても特に方向性などを気にすることがなく、いずれの方向にも適用可能な汎用性に富んだものとする為のものである。また後者(4) についても、フィルター部材が簡単に型崩れしたり、装着に必要以上の注意や慎重さを必要とせず、作業者への負担を軽減して製品歩留まりを向上するものである。
【０００６】
他方、半導体製造用ガス（ときに半導体ガスという）としては、Ｎ２，Ａｒ，Ｈｅ，Ｈ２などの不活性ガスからなるキャリアーガスと、活性、即ち腐食性を有する例えばＣｌ2 、Ｈｃｌ、ＨＦ等のプロセスガスとが用いられ、このキャリヤーガス用のフィルター装置としては、例えば特開平６−６３３２９号公報のものが提案されている。この提案のものは、図７に示すように、配管などに直接接続できるようその両端にネジ部Ｓを設けてインライン型として形成され、内部流路Ｒ内にディスク状の金属繊維、粉末材料等をディスク状に焼結した金属焼結体金属のフィルター部材Ｆを配置し、これをインロー嵌合する１組のハウジング片Ｈ，Ｈ間に配している。なお、フィルター部材Ｆとは隔てる合わせ面位置を溶接し外周溶接部Ｗの形成後の熱収縮によって予め押圧されたフィルター部材Ｆをより気密にハウジング片Ｈ，Ｈ間で挟持し取付けており、又フィルター部材Ｆと溶接部Ｗとは軸方向に隔てるため、フィルター部材Ｆへの溶接時の熱影響を低減できる。
【０００７】
しかしながら、前記金属製のフィルター部材Ｆを用いる場合、仮に高耐食性のステンレス鋼で構成した焼結体を用いるとしても、半導体ガスが前記強腐食性のプロセスガスであるときには、フィルター部材Ｆとして使用するための微細化、粉末化あるいは焼結等、種々な加工を施すに際し、また比表面積も大きいことと相まって、材料中には種々不純物が混入して金属内に偏析が生じるなどによって耐食性は十分ではない。又そのために頻繁に取り換えることはコストアップとなるなど、金属製のフィルター部材をプロセスガスでの使用する場合、制限が伴う。また耐食性の観点では、ニッケルをフィルター部材Ｆの材料として用いることも考えうるが、微粉末、乃至数十μｍの繊維、短繊維とするには、やはり不純物が混入しやすく、高価でもあることから希望の耐食性を安価にうることは困難である。
【０００８】
このため、活性のプロセスガス用のフィルター装置のフィルター部材Ｆとして、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられており、かつＰＴＦＥのフィルター部材Ｆを用いる場合のフィルター装置としては、従来、図９に示すような軸方向に長い筒状に形成され、従ってこのフィルター部材Ｆも縦長の筒状体として構成されている。
【０００９】
従来のこのようなフィルター装置のフィルター部材Ｆは、その濾過層自体は円筒状しかも空孔調整のために１軸、２軸の延伸加工状態にある薄肉体であり、それ自身では濾過圧に耐ええず、従って、射出成形しうる弗素樹脂、例えばパーフロロアルコキシポリマーからなる通気性筒状の支持体（リナーナ）に、ＰＴＦＥからなる濾過層を添設するものが提案されている（先行文献２）。
【００１０】
しかし延伸加工状態にある薄肉体を用いるものでは、筒状の長尺体かつ大型であることと相俟って、高温域では熱収縮によりリナーナに収縮固着しているがリテーナーが樹脂製である為軟化しやすく連続使用可能温度が１２０゜Ｃ程度に制限される。又リナーナで支持されているため、流れ方向がリテーナ側からフィルター部材Ｆ側となるとき、耐圧強度が１／５程度に低下する。しかも大型であるため、装置スペース効率が低下する。
【００１１】
又フィルター部材Ｆをプリーツ加工し濾過面積を増大するもの（先行文献３）も提案されているが、波付け成形は、ＰＴＦＥのような有機材料体では塑性変形を行い難く、容易にスプリングバックして希望の型付けがなしにくい。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−６３３２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７０４２４号公報
【特許文献３】特表平９−５０４７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑み、処理ガスに対する十分な耐食性と、ベーキング処理に耐える耐熱性を備え、かつ圧力損失が小で実質濾過面積が大きく、多量のガス流体を効率よく濾過処理できることで前記課題を解決し、前記半導体ガス、特にプロセスガスの濾過にも好適に採用しうる半導体ガス用フィルター部材、及びそれを用いたフィルター装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、微細多孔性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる膜状の濾過層と、該濾過層の両面に積層されかつ該濾過層を保護しかつ一次濾過するためのＰＴＦＥからなる保護層とを含む積層濾材、及びその積層濾材の両面に配置したメッシュ状かつ型付け可能な保形体を有するディスク状体をなし、かつ前記積層濾材は、前記保形体の塑性変形によりヒダ付けにより生じるヒダが並ぶ波付け部と、その外周縁部に、厚さの戻りを生じない強さで縮厚されたフランジ部とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記保形体が、線径３０〜１２０μｍ、耐力比１５〜４５％（耐力／引張強さ×１００）のニッケル軟質細線で製織されたメッシュからなること、請求項３に係る発明は、前記フランジ部が、外縁端面、両面を含めてテープ状のシール材料で密着被包されたこと、請求項４に係る発明は、前記波付け部が、前記外周縁部の縮厚によって、隣り合うヒダ間に生じる非平行部を具え濾過効率を向上することを特徴とする。
【００１６】
又請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルター部材が、内部流路を形成しかつインロー嵌合する一組のハウジング片の対向面間でフランジ部が気密に挟持されることにより前記内部流路を遮断することを特徴とし、かつ請求項６に係る発明は、前記フランジ部が、対向面間で、インロー嵌合部の外周溶接後の熱収縮により気密に挟持されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このように、請求項１に係る発明は、ＰＴＦＥで形成されているため、半導体ガスがプロセスガスであるときにも、濾過層は耐食性を有し、かつディスク状であることにより、円筒状に比して取扱性、組立性を高め小型化でき、しかもヒダ付け形状であることにより実質的に増大した濾過面積を保持するとともに、圧力損失を減じつつガス透過量を増大できる。さらに前記ヒダによって耐圧性を増大でき、正、逆いずれの方向にも同等の強度を有するものとなり、装着時の方向性を無視しうるなど優れた効果を有する。又前記のように、ディスク状としかつ外周に強固に一体化するフランジを形成して均等に張設しているので、使用時における濾過層の変形を従来品に比して向上できる。
【００１８】
また請求項２に係る発明において、前記保形体が、線径３０〜１２０μｍ、耐力比１５〜４５％のニッケル軟質細線で製織されたメッシュからなることにより、ニッケル細線は、微粒体に比して不純物の混入を防いで耐食性を維持でき、フィルター部材の耐食性を保つとともに、軟質であることにより塑性変形が容易かつ塑性変形による保形性が向上し、フィルター部材の波付け部の形状を保持して濾過性能を向上する。
【００１９】
又請求項３に係る発明は、前記フランジ部が、外縁端面、両面を含めてテープ状のシール材料で密着被包されていることによりハウジングとの気密性を高め、請求項４に係る発明は、前記波付け部が、前記外周縁部の縮厚によって、隣り合うヒダ間に生じる非平行部を具えることで、無理な保形のための負荷を減じてフィルター部材の耐久性の維持に役立つ。
【００２０】
又請求項５に係る発明により、フィルター部材の取付けを容易とし、かつ請求項６に係る発明は、前記フランジ部が、対向面間で、インロー嵌合部の外周溶接後の熱収縮により気密に挟持されたことにより、気密、かつ組み込みを容易、確実とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例を図面に基づき説明する。
本発明のフィルター部材２は、薄膜状の濾過層３と、該濾過層３の両面に積層される保護層４とを含む積層濾材５、及びその積層濾材５の両面に配置したメッシュ状かつ型付け可能な保形体７を有する、例えば円板からなるディスク状体をなし、かつヒダ９が並ぶ波付け部１０と、その外周縁部は、前記保形体７の塑性変形によって厚さの戻りを生じない強さで縮厚されたフランジ部１２とを有する。
【００２２】
前記濾過層３は、活性の半導体用ガスであるプロセスガスに耐えうるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなり、かつ例えば特開平１０−３２３９２３号公報などが提案した、粉末成形法などにより成形されたシート材料を１軸あるいは２軸方向に延伸したものを用いている。このものは、結合したＰＴＦＥ粉末が繊維状に引き伸ばされその内部に前記各繊維間で区画された微小空孔が形成されるとともに、その空孔率も例えば５０％以上と非常に高く、またその厚さも非常に薄い膜体であって、その１例を３０００倍して図５に示している。濾過層３として、この膜体の１枚、又は複数枚を必要に応じて重ねて使用し、又各空孔の分布、空孔径などが異なる異種特性の１以上の枚数を重ねて合せた複合の濾過層３Ａとして形成するのもよい。従って、例えば１枚当たりでは精度的にやや低いものであっても、これを多数枚用いることで深層濾過とし、全体として圧損を抑制することが好ましく、またこの場合、各濾過層は空孔特性が異なるものであってもよい。
【００２３】
又この濾過層３は、複数枚の膜体を用いるときにも、その厚さがその厚さが例えば数十〜数百μｍ程度の薄い膜状である為、単体では濾過圧に耐えることができず、したがって、その両面に前記保護層４，４を配して前記積層濾材５を構成する。この保護層４は、好ましくは前記濾過層３と同様にＰＴＦＥ製とし、かつ前記濾過層３より粗大な空孔と比較的厚いかつそれ自身で形状維持可能な十分な強度を有する、例えばＰＴＦＥの短繊維を抄紙した多孔性のＰＴＦＥ抄紙シートを用いうる。
【００２４】
この積層濾材５の好ましい各層の構成として、例えば前記濾過層３の厚さを１０〜５００μｍ程度、好ましくは５０〜２００μｍ程度、所定の濾過精度を保証する空孔径０．０５〜３μｍ程度、好ましくは０．１〜１μｍの微細空孔を備える膜体の１枚又は複数枚の重ね体とし、又保護層４としては、例えば厚さを０．１〜１ｍｍ（好ましくは０．１５〜０．７ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜０．５ｍｍ）と濾過層３に比しては厚く、また空孔径についても前記濾過層３の空孔径より大きく、例えば５〜１００μｍ程度（好ましくは１０〜６０μｍ程度）とする。これにより、積層濾材５は全体的な強度アップしかつ保護層４は、前記濾過層３に先立つプレ濾過（予備濾過）することにより、被処理流体中の不純物を予め減少し濾過寿命を延長できる。なお、その仕様は被処理ガスの純度、供給状態あるいはフィルター装置の寸法や構造などにより適宜調整される。
【００２５】
フィルター部材２は、前記のように、積層濾材５の両面にはこの積層濾材５を型付けし保形する保形体７が配置される。前記保形体７は、本形態では、高い耐食性と所定強度を持ち塑性加工の状態を保形しうる、例えば腐耐食性ステンレス鋼やニッケル、又はニッケル合金などの軟質細線、好ましくは線径５０〜３００μｍ、（より好ましくは１００〜２００μｍ）のメッシュからなり、耐力比１５〜４５％（耐力／引張強さ×１００）とした平織り体を用いている。なお、平織り体の他、積層濾材５の表面保護と保形性を発揮しうるものであれば、種々な編成、織成体、例えば＃１０〜１００程度の目付けのものを用いうる。なお、耐力とは、０．２％の伸びが生じるまでの応力をいい、ＪＩＳＺ２２４１の降伏応力として測定する。
【００２６】
なお、この保形体７に用いるメッシュとして、前記ニッケルは耐食性に優れ、また軟質状態でも、引張強さ２００〜６００ＭＰａ，好ましくは３５０〜６００ＭＰａ、例えば４５０ＭＰａ、耐力８０〜２５０ＭＰａ、好ましくは１００〜２００ＭＰａ、例えば１５１ＭＰａ、伸び２５〜５５％，好ましくは３５〜５０％、例えば４２％の特性を有し、また耐力比（耐力／引張強さ×１００）は２５〜５５％、例えば３３．５％の特性が容易に得られ、曲げ変形性、変形後の形状の戻り現象（スプリングバック）の抑止のために好適する。
【００２７】
この結果、図３に示すごとく、前記濾過層３とその両面の保護層４，４とがなす積層濾材５の両面に、メッシュの保形体７，７を配することにより積層体１４を形成し、かつ波付け、外周縁部の縮厚、打ち抜きにより、ヒダ９が並ぶ波付け部１０と、その外周縁部の縮厚されたフランジ部１２とを有するディスク状のフィルター部材２が形成される。
【００２８】
前記ヒダ９は、図４に外周縁部を含む小範囲を拡大断面により示すように、前記積層体１４を、型付けにより山谷に連続して折畳むことにより並んで形成され、かつこのヒダ９により単位面積当たりにおける実質濾過面積が増大でき、したがって、大容量の被処理流体に対する濾過処理効率を高め、前記ヒダの各表面は、被処理流体の流下方向に対してこれを支持する方向に配向されることから、耐圧性が向上する。
【００２９】
なお、前記ヒダ９は、例えば用いる積層濾材５の厚さ、フィルター部材２の大きさなどによって設定され、通常は積層体１４の厚さｔの２〜１５倍、好ましくは４〜８倍のピッチ（Ｐ）で、かつヒダ深さｄを例えば３〜１５ｍｍ程度の大きさとするのがよく、極端に狭い間隔でしかも深さを深くした場合、すなわちヒダ同士を狭い間隔で密着させたものでは、被処理流体が谷深部まで十分に侵入しにくく濾過特性を高めることが困難となる。
【００３０】
前記保形体７は、前記積層濾材５の折曲げ形状と同形状に、塑性変形して型付けされてこの折曲げ形状を強固に保持しヒダ付きシートを構成するとともに、形成しようとするディスク形状に併せてその外周縁となる部分を、加工後のスプリングバックをなくす程度に上下型間に配置して加圧し縮厚し、これにより挟肉化した周縁縮厚部分１５を構成する。この縮圧によって保形体７のメッシュの一部は前記保護層４内に埋入するなど、該メッシュ自体の剛性とともに周縁縮厚部分１５が強固に接合されることにより安定して固定でき保形性が高められるとともに、その周囲で例えば円形に打ち抜くことにより、フランジ１２を有するディスク状の前記フィルター部材２が形成される。
【００３１】
これにより、フィルター部材２は、ヒダ９が並ぶ波付け部１０と、その外周縁部が、前記保形体７の塑性変形により、厚さの戻りを生じない強さで縮厚されたフランジ部１２とを有することとなる。又周縁縮厚部分１５の形成とともに、前記波付け部１０のヒダ９が傾動し傾く（周縁縮厚部分１５ではヒダ９は完全に倒れて平坦化する）。又波付け部１０とフランジ部１２での縮厚の差異により、波付け部１０においても、ヒダ９，９の両端部には、縮圧によって延び、周縁に向かって傾きを増すことにより縁中央部分の比較的平行なヒダ９の部分と異なる向きに折れ曲がり又は湾曲する非平行部１７を形成する。これにより、ヒダ９の配置隙間が増大し、被処理流体がヒダ９の谷部にまで十分に侵入して濾過効率も向上される。また、前記縮厚工に伴う傾動により、前記ヒダ９の高さが減少する。なお中央部では、倒れのない直でつながる山谷のヒダ９とするのもよい。
【００３２】
また、図１、４に示すように、フランジ部１２は、外縁端面、両面を前記周縁縮厚部分１５を含めて囲んで覆うテープ状のシール材料２０を密着被包しており、これによって、フランジ部１２表面でのメッシュ状の保形体７における線間の空隙を封止している。なおシール材料２０としては、例えばテープ状のＰＴＥＥ膜材や多孔質テープ材料が用いられる。
【００３３】
なお、フィルター部材２は、例えば、外径、波付け形状などの各種仕様は濾過性能に併せて自在に設定でき、しかも構造的にも表裏両方向共実質的に同じ構成であることから、正・逆の方向性に関形なく用いることができる。
【００３４】
次に、かかるフィルター部材２を用いたフィルター装置１を、図７に示したインライン型のフィルター装置である場合を例にとり説明する。なお、右図８に示す、特開平１１−１６５０１２号が提案する集積型装置用のフィルター装置１としても用いうるなどと種々なディスク状のフィルター部材を用いるフィルター装置に採用できる。
【００３５】
フィルター装置１は、図７に示すように内部流路Ｒを形成しかつインロー嵌合される割面を有する１組の金属製ハウジング片Ｈ、Ｈの対抗面間で、フィルター部材２のフランジ部１２を、前記割面とは隔てた位置で挟圧した状態で、前記割面を溶接し外周溶接部Ｗを形成するその溶接熱の放散に伴う冷却による熱収縮によって、さらに強固にシールされ、前記内部流路Ｒを閉じるように構成されている。
【００３６】
押圧は、例えば１０〜１００ＭＰａ程度の圧力を付加し、かつフランジ部１２を装着する間隙を、前記圧力となる程度に長さを調節するとともに外周溶接部Ｗがフィルター部材２に熱影響を生じないように軸方向に５ｍｍ以上ずらした位置に設け、前記溶接は、必要に応じて加熱部が酸化しないようアルゴンガスを供給しつつ、電子ビーム溶接など局部加熱できる方法で行うのが良い。これによってフィルター部材２の加熱による空孔特性の変化や変性が防止できる。
【実施例】
【００３７】
このようなフィルター装置１において、前記フィルター部材２として次の３種類の濾過材を試作し、そのフィルター性能を比較した。
【００３８】
実施例として住友電工（株）製の商品名ポアフロン（平均空孔径０．３μｍ、厚さ２５μｍ）のＰＴＦＥ製膜材からなる濾過層３と、その両面に配した厚さ０．４ｍｍ、空孔径３０μｍのＰＴＦＥ製の保護層４とを積層した積層濾材５とし、さらにその表面に線径０．０８ｍｍの軟質Ｎｉ細線を６０＃に織製してなるメッシュからなる保形体７を重ねて、これを金型により６ｍｍ間隔で折り曲げて波付けし、最終的にヒダの形成間隔が２．５ｍｍになるように成形し、前記濾過層３を３層のもの（実施例１）と空孔径０．１μｍ、厚さ３０μｍの１層を積層したもの（実施例２）を用いた。
【００３９】
なお、この保形体７に用いたニッケル細線は、引張強さ４５０ＭＰａ、耐力１５１ＭＰａ、伸び４２％の特性を有し、また耐力比（耐力／引張強さ×１００）は３３．５％のもので容易に曲げ変形でき、変形後の形状の戻り現象は皆無であった。
【００４０】
こうした積層濾材５と、保形体７とのヒダ付き積層材のシートを、外径４５ｍｍ、内径３８ｍｍのリング状押具間にセットして上下両方向から外周縁部を戻り変形不能に押圧することにより、波付け部１０の周囲に周縁縮厚部分１５を有するフランジ部１２を形成したフィルター部材２を形成した。またこの場合、内部を押圧し、その押圧面に位置するヒダを押し潰して全体厚さ０．７５ｍｍの平面状態にした。その結果、その押圧部では前記保形メッシュの交織部（縦線と横線との交差部）の一部が前記保護層内に潜入して強固な成形性をもたらし、また前記保形メッシュ自体の剛性によってその厚さの戻り現象を拘束させることができた。
【００４１】
したがって、前記押圧によってフィルター部材のヒダ形状は固定され、手で取り扱ったり所定寸法に切除しても一体性が維持されたものとなり、しかも前記ヒダによって単位面積当たりの高い濾過面積が得られ、また、その耐圧性も前記ヒダを形成しない平板状態のものと比べて数倍以上にまで高め得るものとなり、２５０℃以上の耐熱性と優れた耐食性も備えて使用上は何ら問題は見られなかった。
【００４２】
また実施例品２のフィルター部材では、濾過抵抗の低減の為に比較的粗な空孔径を持つ前記濾過層を３枚重ねしたものであり、精度を維持しながら単位面積当たりの処理流量が大巾に向上し、より小型化が可能になった。
【００４３】
他方、比較例品１は、ミリポア製（品番ＷＧＭＸＭＳＲＲ−４）で図９に示すように筒型のフィルター部材（Ｄ：２６ｍｍ×Ｌ：５５ｍｍ）で空孔径０．５μｍのＰＴＦＥ膜材１層に同種のメッシュを積層して巾５ｍｍのヒダ付けしたものを用い、比較例品２は従来のステンレス鋼平板状焼結体によるフィルター部材を用いて構成したものである。
【００４４】
これらの各フィルター部位は、図７に示すインライン形のフィルター装置用のフィルター部材として外径４０ｍｍの円形に各々切除され、さらにその外周端面を含めて幅５ｍｍのシール材料を巻き付け前記保護層と加圧融着させた。かくして、周縁端部は前記シール材料によって完全にシールしたものが得られた。
【００４５】
その試験結果は図６に示されており、この測定は各フィルター装置をガス供給配管に接続して、試験ガスを所定流量で順次流した時の圧力損失との関係を調べた結果であり、各々単位面積当たりに換算したものである。
【００４６】
この結果に見られるように、実施権品１のフィルターは他の比較品に比して数倍の流量処理がほぼ比例的に可能であることが分かり、その効果は前記複数の濾過層を用いて深層濾過したことによるものと思われる。また、本発明では、濾過層と保形体との間に保護層を介在させ、プレ濾過とともに押圧した場合の濾過層への影響が緩和できる。したがって、比較品１のフィルター部材では、保護メッシュを含めてプリーツ成形したものではあるものの、内部を分解してみると該メッシュの凸部が隣接の濾過層を直接押圧して圧痕が形成されており、このような問題が改善され、品質的安定にも好ましいものであった。
【００４７】
しかも、前記実施例では、１枚当たりの濾過層は空孔精度をやや低くしながらも、全体として深層濾過となるよう数枚を積層したことで圧損を抑制し、単位面積当たりの濾過特性を高めており、例えば所定の処理流量を得る場合の濾過面積で比較して、比較品１のフィルターが２５０ｍ2 であるのに対し、本発明品では６０ｃｍ2 で可能であり、約１／４程度の大きさにコンパクト化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】保形体を一部のみ示したフィルター部材の実施の形態を例示する一部破断平面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】積層濾材を例示する断面図である。
【図４】波付け状態の積層濾材を例示する断面図である。
【図５】濾過層を例示する３０００倍拡大平面図である。
【図６】流量特性結果を例示する線図である。
【図７】フィルター装置の一例を示す一部断面図である。
【図８】フィルター装置の他の例を示す断面図である。
【図９】従来のフィルター部材を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        フィルター装置
２        フィルター部材
３        濾過層
４        保護層
５        積層濾材
７        保形体
９        ヒダ
１０        波付け部
１２        フランジ部
１４        積層体
１５        周縁縮厚部分
１７        非平行部
２０        シール材料
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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