(57)【要約】【課題】微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタを提供すること。【解決手段】金属線材１の集合体を焼結した金属フィルタシート２を、焼結成型後にフィルタ孔３に微粒子５を分散して圧縮し、金属フィルタシート２を構成する金属線材１の密度を上げるとともに、フィルタ孔４に微粒子５を保持せしめる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線材の集合体を焼結した金属フィルタシートのフィルタ孔に微粒子を分散、保持せしめたことを特徴とする金属フィルタ。
【請求項２】
金属線材の集合体を焼結した金属フィルタシートを、焼結成型後にフィルタ孔に微粒子を分散して圧縮し、密度を上げることにより、フィルタ孔径を小さくするとともに、該フィルタ孔に微粒子を保持せしめることを特徴とする金属フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属フィルタ及びその製造方法に関し、特に、微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体又は気体から固形物を分離するフィルタは、精密ろ過フィルタが用いられており、およそ１μｍ乃至それ以下の孔径を有している。
フィルタの種類としては、有機性のものと無機性のものがあり、前者は、酢酸セルロースやポリプロピレン、ポリオレフィンなどを原材料としている。一方、後者には、セラミックや金属のフィルタがある。
【０００３】
ところで、上述した精密ろ過フィルタには種々の問題がある。先ず、有機性フィルタは、一般的に紙の様に薄く衝撃力や物理的な接触作用に弱く、フィルタが破損しやすい。
また、フィルタの目詰りが進行した時に行う薬品洗浄を繰返して行ったり、廃水中に浸漬せしめるなど過酷な条件で使用すると、フィルタの寿命が短くなるという欠点があった。
【０００４】
このような有機性フィルタの欠点を補うために、無機性フィルタが開発された。
無機性フィルタは基本的に粉体を焼結して製造するが、粉体がアルミナ等のセラミックの場合、セラミックフィルタと、また、ステンレス等の金属の場合、金属フィルタと呼ばれている（例えば、特許文献１参照）。
いずれの無機性フィルタも、１μｍ以下の微細な孔径を有する精度の高いフィルタとすることができるが、セラミックフィルタは、粒度が均一で微細な粉体を数種類用いて、多層構造にして製造するため、製造時間が長く、更には製造コストが高くなって特殊な用途にしか利用されていなかった。
【特許文献１】特開平６−２４０３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の無機性フィルタが有する問題に鑑み、微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の金属フィルタは、金属線材の集合体を焼結した金属フィルタシートのフィルタ孔に微粒子を分散、保持せしめたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の金属フィルタの製造方法は、金属線材の集合体を焼結した金属フィルタシートを、焼結成型後にフィルタ孔に微粒子を分散して圧縮し、密度を上げることにより、フィルタ孔径を小さくするとともに、該フィルタ孔に微粒子を保持せしめることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の金属フィルタ及びその製造方法によれば、金属線材の集合体を焼結した金属フィルタシートを、焼結成型後にフィルタ孔に微粒子を分散して圧縮し、密度を上げることにより、フィルタ孔径を小さくするとともに、該フィルタ孔に微粒子を保持せしめることから、フィルタ孔径を元の金属フィルタシートより小さくすることができ、これにより、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短時間でかつ安価に製造することができる。
そして、不均一な孔径のフィルタ孔の内、主として粗大なフィルタ孔に微粒子が保持されることから、粗大なフィルタ孔を細径化して、金属フィルタ全体の分離精度を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の金属フィルタ及びその製造方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１に、本発明の金属フィルタ及びその製造方法の一実施例を示す。
この金属フィルタは、金属線材１の集合体を焼結した金属フィルタシート２を、焼結成型後にフィルタ孔３に微粒子５を分散して圧縮し、金属フィルタシート２を構成する金属線材１の密度を上げるとともに、フィルタ孔４に微粒子５を保持せしめるようにする。
また、その製造方法は、金属線材１の集合体を焼結した金属フィルタシート２を、焼結成型後にフィルタ孔３に微粒子５を分散して圧縮し、密度を上げることにより、フィルタ孔径を小さくするとともに、該フィルタ孔４に微粒子５を保持せしめるようにする。
【００１１】
具体的には、ステンレス等の金属線材１を不織布、織物、編物等の集合体とした後、該集合体を焼結して金属フィルタシート２となし、該金属フィルタシート２を、焼結成型後に、圧縮後の最終的なフィルタ孔径より若干大きい、ステンレス等の金属やアルミナ等のセラミックからなる微粒子５をフィルタ孔３に捕捉・分散させた状態で、厚さ方向に更に均一な圧力を掛けて圧縮変形させ、捕獲した微粒子５を閉じこめることにより、元の金属フィルタシート２より微細な孔径を有するフィルタに仕上げるようにする。
【００１２】
金属フィルタの製造は、先ずステンレス等の金属線材を伸長し、μｍ単位の太さの金属線材１にしてフィルタの原材料を得る。次に、原材料の金属線材１を用いて不織布等を作り、これを焼結して数μｍ径の孔３を有する金属フィルタシート２を製造する。
この金属フィルタシート２は、粉体を焼結した精密ろ過フィルタより若干大きな孔径を有するが、粉体を焼結する場合に比べて、短時間でかつ安価に製造することができる。
本発明においては焼結工程後の金属フィルタシート２に対し、金属の微細粉体を均一に吸わせた後、均一な圧力による圧縮加工を施すことにより更に微細な孔径の金属フィルタに仕上げることができる。
焼結後に更に押し潰すメリットは、焼結前であればそれぞれの金属線材１自体が移動することで圧力が分散され、押し潰す行為自体が目幅を小さくすることには必ずしも寄与しないのに対し、焼結して互いの位置関係が固定された後であれば、目幅一つ一つに対して押し潰しの効果が期待できる点にある。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）に示すものは、金属線材１として、太さが１乃至数μｍのステンレス線材を原材料にして不織布を製造し、その後、ステンレスの融点付近の温度で加熱処理（焼結）して得た金属フィルタシート２である。
このように金属線材を材料として金属フィルタシート２を得る方法は、従来から行われているが、粉体を焼結してフィルタを製造する場合より孔径が大きいものの、安価に製造できる方法として知られている。
【００１４】
このように金属不織布から金属フィルタを製造する場合は、ろ過孔径が不均一であり、かつ、μｍ単位の金属線材を使用して製造するため、その孔径は数μｍが製作の限度とされているが、汎用の精密ろ過フィルタは０．１乃至１μｍの孔径であり、例えば、下水等の排水処理に用いられる場合には、１μｍ程度の大きさをもつ大腸菌の分離が要求されている。
【００１５】
そこで、本実施例では、図１（ａ）のように製造した金属フィルタシート２を、図１（ｂ）に示すように、更に微細な孔径の金属フィルタに仕上げるために、焼結工程後に、ステンレス等の金属やアルミナ等のセラミックからなる微粒子５を均一に該金属フィルタシート２の膜面に捕捉・分散させた後、均一な圧力による圧縮加工を施すようにした。
このように、本実施例によれば、従来、不均一かつ粗大なろ過孔径を有する金属フィルタに対して粗大な孔径部分だけを微粒子５で塞ぐことができるので、金属フィルタの分離精度を向上させることができる。
また、通常は、一度不織布状に仕上げた金属フィルタシート２に対し圧力を掛けて変形させることはないが、本実施例においてはフィルタが有する空隙（孔径）を小さくするとともに、捕捉した微粒子５をフィルタ孔４に安定的に保持固定する手段として用いている。
なお、不織布状の金属フィルタシート２に対し、均一な圧力を加える方法としては、プレス加工や圧延加工等の方法があるが、密度を上げて内部に分散させた微粒子を保持し、微細な孔径のフィルタを製造するという趣旨を逸脱しない限り、いずれの方法も用いることができる。
【００１６】
かくして、本実施例の金属フィルタ及びその製造方法によれば、金属線材１の集合体を焼結した金属フィルタシート２を、焼結成型後にフィルタ孔３に微粒子５を分散して圧縮し、密度を上げることにより、フィルタ孔径を小さくするとともに、該フィルタ孔４に微粒子５を保持せしめることから、フィルタ孔径を元の金属フィルタシート２より小さくすることができ、これにより、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短時間でかつ安価に製造することができる。
そして、不均一な孔径のフィルタ孔４の内、主として粗大なフィルタ孔に微粒子５が保持されることから、粗大なフィルタ孔を細径化して、金属フィルタ全体の分離精度を均一化することができる。
【００１７】
以上、本発明の金属フィルタ及びその製造方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の金属フィルタ及びその製造方法は、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短い製作時間でかつ安価に製造するという特性を有していることから、個体と液体の分離、又は個体と気体の分離などに用いられる金属フィルタの用途に好適に用いることができる。
前者では、例えば廃水処理があり、汚泥微生物と被処理水との分離に用いることができ、また、後者では、半導体製造ラインのクリーンルームに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の金属フィルタ及びその製造方法の実施例を示し、（ａ）は金属線材の集合体を焼結し、フィルタ孔に微粒子を分散した金属フィルタシートを示す拡大図、（ｂ）は該金属フィルタシートを焼結成型後に圧縮した本発明の金属フィルタを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    金属線材
２    金属フィルタシート
３    フィルタ孔（圧縮前）
４    フィルタ孔（圧縮後）
５    微粒子
【図１】
2005324100.tif 000003