(57)【要約】ろ過構造体は、溝ひだのある２重のろ過素子を形成するために背中合わせに配置され、シーラントによりシールされた端部を有するか又はＵ断面の弾性のある端部ストリップで折り畳まれた一対のひだのあるろ過素子（３１，３２）を含んでいる。ろ過素子は、不織布材料の層（１０）と共に、各側面に埋め込まれた又は対向する孔を有する金属部品（１２）を含み、不織布材料は、金属部品（１２）の間隙を介して流体鉄条鋼で強化されており、ステンレススチール繊維及びフッ素ポリマーで積層又は被覆された表面を有していても良い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過材１０が、孔を有する金属強化材１１及びこの金属強化材の１以上の面に設けられた不織布材料からなる一体構造を含むことを特徴とするろ過材を含むろ過構造体。
【請求項２】
不織布材料が、金属強化材１１と組み立てた後に、流体鉄条鋼で強化されており、流体鉄条鋼の噴流が孔を有する金属強化材１１の孔を通過している請求項１に記載のろ過構造体。
【請求項３】
金属強化材１１が、多数の孔が形成された金属シートを含んでいる請求項１又は２に記載のろ過構造体。
【請求項４】
金属強化材１１が、微細な又は超微細なワイヤーメッシュを含んでいる請求項１又は２に記載のろ過構造体。
【請求項５】
不織布材料が、ポリマー繊維又はポリマー繊維のブレンドが混合された金属繊維を含んでいる請求項１に記載のろ過構造体。
【請求項６】
不織布材料が、多孔性フッ素ポリマー被覆層を有する高温抵抗性の繊維を含んでいる請求項１又は５に記載のろ過構造体。
【請求項７】
多孔性フッ素ポリマー被覆層が炭素粉末を含んでいる請求項６に記載のろ過構造体。
【請求項８】
ろ過材が、溝ひだのある２重のろ過素子を形成するために背中合わせに配置される２枚のひだのあるシートとして形成され、ひだのあるシートの端部が非接着手段により結合されている請求項１〜７のいずれかに記載のろ過構造体。
【請求項９】
上記端部が、シートの部分的に重なっている端部部分を折り畳むことにより連結されており、且つＵ−断面の弾力のある金属面ストリップにより固定されている請求項８に記載のろ過構造体。
【請求項１０】
インサートが、シートの凹角のひだ、又はその外側隆起線に配置され、ろ過材シートを強化している請求項８又は９に記載のろ過構造体。
【請求項１１】
ひだのあるシートの部分的に重なった端部が、高温抵抗性シーラントにより固定されている請求項９に記載のろ過構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱安定性ろ過構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の種類のろ過構造体（組立品）としては、ろ過材の２枚のひだのあるシートから作製され、シートのひだのある端部が頂部及び底部のフレーム部材に保持されたろ過素子を挙げることができる。このシートは、通常、隣接する折り目の隆起線が接触して菱形断面の囲い(enclosure)を形成するように配置されている。構造の安定性は、接着剤を用いて接触する折り畳み隆起線を連結し、ひだのあるシートをフレーム部材に及び相互に結合（シール）させることにより確保されている。ろ過材はまた熱処理、又は化学的処理がなされていても良い。
【０００３】
このようなろ過構造物の例は、特許文献１に示されており、これは、２枚のろ過シートの接触するひだを部分的に重ねて、それらの間の改善された接着性をもたらすとの発明的特徴を有している。
【０００４】
接着剤の使用により固定されたこのようなろ過構造体は、使用される組成により変化するが８０℃、高くても１２０℃までの温度で使用する場合にのみ好適である。接着剤及び化学処理もまた厳しい化学的環境では攻撃を受ける。しかしながら、接着剤或いは化学処理のいずれであっても、高温即ち８０℃を超える温度での熱又は化学的攻撃により又は厳しい化学的環境（還元であろうと酸化、例えば酸であろうとアルカリであろうと）で分解するので、その接着剤及び化学処理の分解はろ過器の構造安定性を危うくする。例えば、連結部の破損は、ろ過材の風船様拡大を起こす。化学的攻撃もまたろ過材又はそれの化学的処理された表面の化学的安定性を危うくし、結果として化学的に反応性となるか、望まない反応を触媒するか、或いはそれの湿潤性に悪影響を与える。
【０００５】
【特許文献１】
ＥＰ−Ａ−０３５１８５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高温、例えば８０℃を超える温度で構造的に安定であり、そのろ過器を高温条件でも使用可能にするろ過構造体を提供することにある。これは、接着剤又は化学処理を使用せずに、ろ過材をろ過構造体に固定したろ過構造体により達成することができ、そしてこのような接着剤無しのろ過構造体を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ろ過構造体は、孔を有する金属強化材及びこの金属強化材の片面又は両面に設けられた不織布材料からなる複合構造を含むことを特徴とするろ過材を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
不織布材料は、金属強化材と組み立てた後に、流体鉄条鋼で強化されていることが好ましい。なぜなら、孔を有する金属の孔（間隙）は、ニードリング装置のニードルで精確に整列されていない限り、ニードリングによりフェルトを固定することはできないからである。しかしながら、ニードリングにより既に固定されたフェルトは金属補強材と組み立てることができる。
【０００９】
金属補強材は、多数の適当な寸法で間隔をおいて設けられた孔が形成された、又は適宜選択されたメッシュサイズを有する微細な又は超微細なワイヤーメッシュが形成された金属シートを傷付けるかも知れない。微小規模（マイクロスケール）の孔を有するシートは、マスクを介してシート又はフォイルをエッチングすることにより形成することができる。
【００１０】
多孔性材料は、例えば孔あき膜又は多孔性の膜が積層されていても、或いはポリマーコーティングで被覆されていても良く、膜又はコーティングはまた、厳しい化学的又は温度条件に対して抵抗性のあるものである。好適な材料は、ＰＴＦＥ膜又はフッ素ポリマーフォームである。
【００１１】
不織布材料はＰＴＦＥ、ＰＰＳ又はポリイミド等の高温抵抗性のある繊維の不織布である。
【００１２】
ろ過素子は、菱形空間を囲む溝ひだのある２重のろ過素子を形成するように背中合わせに配置されたろ過材の二枚のひだのあるシートを含み、ひだのあるシートの端部が、非接着手段（例えば、金属強化材の溶接）により、或いはシートと部分的に重なっている端部部分において、少なくとも一個の折り目を介して折り畳むことにより、連結されている。この折り畳まれた部分的に重なった端部が、Ｕ−断面又は谷断面の、好ましくは弾力のある金属の側面ストリップにより固定されている。
【００１３】
ひだのあるシートの部分的に重なる端部を溶接する代わりに、高温シーラント、例えばシリコーン材料を使用することも可能である。
【００１４】
風船様拡大を防止するために、ろ過材のひだのあるシートを、例えば高圧で、強化することが必要な場合、インサートは、例えば環状ロッド、Ｖ又はＵ断面ストリップの形状のひだの凹角の谷の中に配置され得る。或いは、ひだの外側に面した隆起線が、Ｖ−断面ストリップで覆われていてもよく、あるいはベルト又はリボンがろ過素子の外側付近を通過しても良く、そして強化材がろ過材のひだのあるシートの間に延びていても良い。
【００１５】
本発明のろ過構造体のいくつかの例を、付随する図面を参照しながら、実施例として記載する。
【００１６】
図１は、本発明の部分を形成するろ過材の一部の断面図である。
図２は、本発明の部分を形成する第２のろ過材の一部の断面図である。
図３は、本発明の緻密なろ過素子の高さである。
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図であり、「風船様拡大」に対してろ過材を支持するいくつかの選択された手段を示す。
図５は、端部シールの第１の形状の詳細な断面図である。
図６は、端部シールの第２の形状の詳細な断面図である。
図７は、端部シールの、溶接を用いる第３の形状の詳細な断面図である。
図８は、端部シールの、高温シーラントを用いる第４の形状の詳細な断面図である。
図９は、ろ過材シートを支持する別の手段を示す、図４と類似する図である。
【００１７】
図１は、本発明のろ過構造体に使用されるろ過材における第１の態様の断面図である。ろ過材は、２層の複合材料からなり、そして孔を有する穿孔シート１２の形の金属支持体１１の両側に設けられた不織布材料の層１０から構成されている。不織布材料１０は、金属支持体１１上で、その場で流体鉄条鋼によって固定され、その際、鉄条鋼がシート１２の孔１３を通るように、そして不織布材料１０が、支持体１１の両側に設けられる一対の最小の結合した芯層の代わりに、支持体１１を取り込んだ単一の一体連結構造を形成するようになされる。これにより、不織布材料が支持体１１から分離を起こす高温で劣化し易い支持体へのこのような分離層の結合に、接着剤の使用を回避することができる。
【００１８】
不織布材料１０は、金属支持体上にその場でなされるように、ニードリングではなく流体鉄条鋼で固定され、一方ニードリング機のニードルを、支持体１１の孔で、精確に間隔をおいて整列させない限り、ニードリングの実施は不可能である。このような精確な間隔あけ及び整列の実施は、不可能ではないが、時間がかかり、コストのかかる仕事である。
【００１９】
ろ過材の第２の態様は、図２に断面図として示されており、ろ過材は、前記と同様、金網メッシュ２２の形の金属支持体２１の両側に設けられた不織布材料の層２０から構成されている。不織布材料２０は、前記と同様、金属支持体２０上で、その場で流体鉄条鋼によって固定され、その際、鉄条鋼がシート２２の孔（間隙）２３を通るように、そして不織布材料２０が、支持体２１の両側に設けられる一対の最小の結合した芯層の代わりに、支持体２１を取り込んだ単一の一体連結構造を形成するように固定される。
【００２０】
図１及び図２に示されたようなろ過材を、本発明に従い、図３、４及び９に示されるような緻密なろ過素子の構造体に使用することができる。
【００２１】
図３及び４において、緻密なろ過素子３０は、フレーム部材３３，３４により上下に支持された、一対のひだのあるろ過材シート３１，３２からなっている。シート３１，３２は、通常のやり方で、菱形断面の空間がひだの中に閉じこめられ、ろ過シート３１，３２の凹角折り目によって分離されている。シート３１，３２は、図５〜８に詳細に示されている接着剤のない端部の設置を可能にする部分的に重なった端部領域３５，３６を有する。
【００２２】
ろ過器の内部体積と外部体積の間の過剰圧力差の影響下、ろ過シート３１，３２の「風船様拡大」を防止するために、ろ過シートは、ひだの外側（低圧側）に配置されたプロファイルドストリップにより支持されていても良く、例えば３７のような各外向きひだ隆起線がＶ−断面の支持ストリップ３８を具備していも良く、或いは同様に３９のような各内向きのひだ谷がＶ−断面の支持ストリップ４０を具備していも良い。ストリップ３８及び３９は、同一でも、単にその位置により異なっていても良い。
【００２３】
代替えの支持体部材としては、Ｕ−形状のストリップ４１、又は環状断面のロッド４２を挙げることができ、これらはそれぞれ内向きひだの谷４３及び４４を支えている。
【００２４】
これら、特にＶ−形状のストリップ３８及び４０は、ある閉塞を起こす、即ち、ろ過材シートの実質的面積を行きづまり状態にするので、ろ過材を支持するのに欠くことのできないものでない限り、これらの使用を避けることが好ましい。或いは金属支持体へのより強固な嵌め込みを有するろ過材を選択することも可能である。
【００２５】
ろ過材シート３１，３２の端部の接合用の別の端部シールが、図５〜８に示されている。図５において、シート３１，３２の端部は簡単に部分的に重ねられ、単一の折り目５０で一度折り畳まれ、そして弾力のある溝断面のストリップ５１で固定されている。
【００２６】
ストリップ５１は、欠くことのできないものであると認められない限り省略しても良いと考えられる。
【００２７】
図６において、シート３１，３２は、同様に部分的に重ねられているが、今度は２度折り畳まれ、実質的に巻かれた端部５２を形成し、これは弾力のある溝断面のストリップ５３によって固定される。図５のように、ストリップ５３は欠くことのできないものであると認められない限り省略しても良い。
【００２８】
図７において、シート３１，３２は、部分的に重ねられ、そして端部領域が、溶接により固定され、溶接領域５４でシートの金属支持部品が相互に結合するようにされている。同様に、弾力のある端部ストリップ５５は任意に設けられる。
【００２９】
図８において、図７との相違は、溶接に代えて、シート端部領域を高温抵抗性のあるシリコーンシーリング配合物５６で固定し、その際同様に任意の弾力のある端部ストリップ５７と共に固定している。
【００３０】
さらに、上記の端部シールのそれぞれを、さらに高温抵抗性のあるシリコーンシーリング配合物５６で「ポッティング」により固定することができる。
【００３１】
図９には、図４と類似の断面図が示されており、ろ過素子の外側付近を通過する薄い金属ストリップの形状のバンド６０、及びひだのあるろ過部品素子３１，３２の間の中央の支持部品６１が示されている。このようなバンドは１個以上、必要により設けられる。支持部品６１は、孔あき金属シート、又はひだのあるろ過素子の間にこれらの素子が頂上で相互に潰されないようにするために固定する複数のストリップである。
【００３２】
以上のろ過素子は、８０−１２０℃以上の高温で損傷を受けるであろうろ過構造物の接着材料を使用していないので、接着剤結合ろ過器に比べて高温で使用することができ、このため高温での用途、例えば燃焼排気ガスの浄化及び化学工程に好適である
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の部分を形成するろ過材の一部の断面図である。
【図２】図２は、本発明の部分を形成する第２のろ過材の一部の断面図である。
【図３】図３は、本発明の緻密なろ過素子の高さである。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図であり、「風船様拡大」に対してろ過材を支持するいくつかの選択手段を示す。
【図５】図５は、端部シールの第１の形状の詳細な断面図である。
【図６】図６は、端部シールの第２の形状の詳細な断面図である。
【図７】図７は、端部シールの、溶接を用いる第３の形状の詳細な断面図である。
【図８】図８は、端部シールの、高温シーラントを用いる第４の形状の詳細な断面図である。
【図９】図９は、ろ過材シートを支持する別の手段を示す、図４と類似する図である。
【国際公開パンフレット】
2004538142.tif 000003
2004538142.tif 000004
2004538142.tif 000005
2004538142.tif 000006
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2004538142.tif 000008
2004538142.tif 000009
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2004538142.tif 000014
2004538142.tif 000015
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月30日(2003.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過材１０が、孔を有する金属強化材１１及びこの金属強化材の片面又は両面に設けられた不織布材料からなる一体構造を含むろ過材を含むろ過構造体であって、不織布材料が、金属強化材１１と組み立てた後に、流体鉄条鋼で強化されており、流体鉄条鋼の噴流が孔を有する金属強化材１１の孔を通過していることを特徴とするろ過構造体。
【請求項２】
金属強化材１１が、多数の孔が形成された金属シートを含んでいる請求項１に記載のろ過構造体。
【請求項３】
金属強化材１１が、微細な又は超微細なワイヤーメッシュを含んでいる請求項１に記載のろ過構造体。
【請求項４】
不織布材料が、ポリマー繊維又はポリマー繊維のブレンドが混合された金属繊維を含んでいる請求項１に記載のろ過構造体。
【請求項５】
不織布材料が、多孔性フッ素ポリマー被覆層を有する高温抵抗性の繊維を含んでいる請求項１又は４に記載のろ過構造体。
【請求項６】
多孔性フッ素ポリマー被覆層が炭素粉末を含んでいる請求項５に記載のろ過構造体。
【請求項７】
ろ過材が、溝ひだのある２重のろ過素子を形成するために背中合わせに配置される２枚のひだのあるシートとして形成され、ひだのあるシートの端部が非接着手段により結合されている請求項１〜６のいずれかに記載のろ過構造体。
【請求項８】
上記端部が、シートと部分的に重なっている端部部分を折り畳むことにより連結されており、且つＵ−断面の弾力のある金属面ストリップにより固定されている請求項７に記載のろ過構造体。
【請求項９】
インサートが、シートの凹角のひだ、又はその外側隆起線に配置され、ろ過材シートを強化している請求項７又は８に記載のろ過構造体。
【請求項１０】
ひだのあるシートの部分的に重なった端部が、高温抵抗性シーラントにより固定されている請求項８に記載のろ過構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の目的は、高温、例えば８０℃を超える温度で構造的に安定であり、そのろ過器を高温条件でも使用可能にするろ過構造体を提供することにある。これは、接着剤又は化学処理を使用せずに、ろ過材をろ過構造体に固定したろ過構造体により達成することができ、そしてこのような接着剤無しのろ過構造体を提供することも本発明の目的である。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、ろ過構造体は、孔を有する金属強化材及びこの金属強化材の片面又は両面に設けられた不織布材料からなる複合構造体を含むろ過材を含むものであり、この不織布材料が、金属強化材と組み立てた後に、流体鉄条鋼で強化されており、流体鉄条鋼の噴流が孔を有する金属強化材の孔を通過していることを特徴とするものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
孔を有する金属の孔（間隙）は、ニードリング装置のニードルで精確に整列されていない限り、ニードリングによりフェルトを固定することはできない。しかしながら、ニードリングにより既に固定されたフェルトは金属補強材と組み立てることができる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
金属補強材は、多数の適当な寸法で間隔をおいて設けられた孔が形成された、又は適宜選択されたメッシュサイズを有する微細な又は超微細なワイヤーメッシュが形成された金属シートを傷付けるかも知れない。微小規模（マイクロスケール）の孔を有するシートは、マスクを介してシート又はフォイルをエッチングすることにより形成することができる。




【国際調査報告】
2004538142.tif 000017
2004538142.tif 000018
2004538142.tif 000019
2004538142.tif 000020