JP2001517544A - ガス用フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス用フィルタ、特に換気用のガス用フィルタには、細長い流路（３）が設けられ、該流路（３）は、その開始端部がガス入口（Ａ）に開放され、かつその終端部がガス出口（Ｂ）に開放されるように材料層（１）間に流路（３）が形成される材料層（１）を重畳することによって少なくともその一部が形成され、流路（３）内の開始端部と終端部との間のガス流は、材料層（１）の平面に平行に配置され、またそれらの層は、流路（３）内の流れから不純物を吸着する吸着材を含む。それらの材料層は、互いの上端部に、少なくとも１つの支持層（１ａ）と、支持層（１ａ）によって所定位置に維持される吸着剤層（１ｂ）とを有する。流路（３）がスペーサ（２）間に形成され、それらのスペーサは、多孔吸着剤を含み、前記材料層（１）上に突起部位を構成し、かつそれらの材料層を流路（３）において分離するように維持する。流路（３）は多孔壁部によって全ての側面が閉じられ、その多孔壁部を通して、全ての側面で流路を囲む吸着剤への流れ接続部が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、付属請求項１の前提部に記載される形式のガス用フィルタに関する
。

【０００２】 そのようなガスフィルタは、たとえば換気ダクト内に載置されたときなど、部
屋の流入空気からガス状不純物を除去することを企図している。

【０００３】 有害ガスは、換気ダクト内に載置され、かつ大きい比表面積を有する粒状物質
を含むフィルタで流入空気から通常除去される。そのようなフィルタで濾過され
るガスには、たとえば二酸化硫黄、窒素の酸化物、塩素、塩化水素およびオゾン
がある。

【０００４】 通常の作業室とラウンジに加えて、空気の純度についてかなり厳しい要求条件
が設定される特別室のグループがある。そのような特別室には、たとえば、影響
されやすい電子デバイスおよび/またはそのようなデバイス用のコンポーネント が製造されるいわゆるクリーンルームがある。またこれらのデバイスが使用され
る空間は、それらの信頼できる機能を確保するために、デバイス特有のフィルタ
を使用してでも保護しなければならないことが多い。

【０００５】 流入空気の濾過は、種々の車両および作業機械に関連しても、利用されており
、また今後も益々利用されていくであろう。特に排気ガスの濾過、および車両ま
たは作業機械を使用して取り扱われる（たとえばトラクターによる殺虫剤の散布
など）不純物の濾過が重要である。

【０００６】 フィルタ材料と濾過される空気との間の接触または滞留時間を増加することに
よって、たとえばフィルタの厚さ、すなわち濾過される空気が通過する層の厚さ
を増加することによって、フィルタの濾過効率を向上することが一般に知られて
いる。しかしながらこの場合の問題は、換気システムの運転にとり不利である圧
力損失の増加である。

【０００７】 １つのフィルタがフランス特許７２３２７２５（公報２１９９４７９）から知
られており、濾過されるガス流が、フィルタ材料層を通過するようになっている
。そのような層は、２つの繊維材料層およびその層間に載置される粒状吸着剤か
ら構成することができる。実際のフィルタ構造体においてこれらの層は、積重ね
層を形成するように平行に載置されるか、または該公報の図８と９に示されるよ
うに、渦巻き形態に巻かれてハウジング内に収納されることができ、濾過される
物質は、渦巻きの心部から外方へ同時に軸方向に通過する。

【０００８】 さらに欧州特許公報５０４３８９はフィルタ構造を開示し、濾過される物質が
、渦巻きの形態に巻かれるフィルタ材料の層を通して心部から外方へ通過するよ
うになっている。フィルタ材料は、吸着剤粒体を吸着剤繊維と配合して生成され
る。

【０００９】 またこれらのフィルタにおいて、浄化されるガスが吸着剤をを含むフィルタ材
料を通過するときに、上述の問題と共に、その材料によって生じる流れ抵抗を考
慮しなければならない。

【００１０】 フィンランド特許Ｆ１−９４７２４では、ガス用フィルタを製造する方法が開
示され、フィルタは、波形であり、かつ化学吸着をもたらす溶液で含浸された担
持材料から作られる重畳した層から構成され、それによって波形の縦方向が空気
の通過方向と一致し、またそれらの層が個別の細長いフローセルを構成する。担
持材料は、多孔面を形成するアルミニウムで両面が被覆されたアルミニウムシー
トである。そのようなフィルタは、濾過される空気に対する流れ抵抗を生じない
が、粒状物質を使用するよりもかなり大きい接触面積が、同一の容積で得られる
。同一の基本構造形式を有するフィルタは、たとえば米国特許４，３９１，６１
６からも知られている。

【００１１】 本発明の目的は、表面積が大きいことから、流れ抵抗が小さく、かつ濾過効率
が高い新規な形式のフィルタ構造を提供することにある。この目的を達成するた
めに、本発明に従うフィルタは、主に、付属の請求項１の特徴部分に記載された
特徴に特徴づけられる。

【００１２】 このフィルタにおいて、吸着剤フィルタ材料は、縦方向流路を分離する壁も備
える。これらの流路において、フィルタ材料の方向に流路の開始端部と終端部と
の間に流れが生じ、すなわちフィルタ材料が通過するガス流から指定された不純
物を吸着する。１つの平面の方向に主に延びるフィルタ材料層には少なくとも２
つの重なった層、すなわち多孔支持層と多孔吸着剤層がある。さらにフィルタ材
料層は、フィルタ材料層の主方向からずれる突起部位によって分離され、かかる
突起部位は、たとえば、そうでなければ均一な厚さを有する材料層の表面から立
ち上がる細長いスペーサ、またはほぼ均一な厚さを有する波形材料層の波形の上
端部などであって、これは内部容積部内に多孔吸着剤も含む。フィルタ材料層は
、支持層の片側上にフィルタ材料層の多孔外面を形成する吸着剤層があるような
多層構造にすることが可能で、またはフィルタ材料層は、吸着剤が２つの多孔支
持層間に置かれる構造を有するのが好ましく、支持層はフィルタ材料層の外面の
両側に構成される。

【００１３】 このように、細長い流路は、吸着剤を含む壁によって流れ方向に垂直な方向に
、フィルタ材料層のスペーサ間の部位によって、または波形材料層の波形下端部
と平形材料層によって両側においてフィルタ材料層に垂直な方向に、および前記
スペーサによって、または対応して、波形材料層の波形上端部によって両側にお
いてフィルタ材料層の方向に限定される。

【００１４】 他の好ましい実施例に関しては、付属の従属請求項および以下の説明が参照さ
れる。

【００１５】 下記において、本発明は添付図面を参照して詳細に説明される。 下記の説明において示されるフィルタ材料層は、支持層によって所定位置に維
持される多孔吸着剤層を含む。支持層は、フィルタ用の支持構造体を構成し、か
つフィルタを所望の形状で安定構造体とするのに使用できるし、また比較的弱い
強度特性を有する多孔吸着剤層は、かくして所要の形状に成形できる。

【００１６】 図１は、本発明に従うフィルタにおいて構造エレメントとして使用される材料
層を示す。材料層は、ほぼ均一な厚さを有する層１を形成するフィルタ材料から
構成される。その層は、３つの副層、すなわち、その層の外面を構成する細目網
状不織布の２つの支持層１ａ、および多孔吸着剤層１ｂを形成する、支持層間に
置かれる粒状吸着剤の１つの層から構成される。

【００１７】 さらに図１は、層の上端部に載置されたほぼ相互に平行した状態で延びる、互
いに分離する細長い帯状部分を示す。これらの帯状部分は、層１を形成する材料
と同一の構造体を有し、したがって層１に使用された広い平面状材料から狭い帯
状部分として切断してもよく、層１の上端部に載置できる。このように、これら
の帯状部分は、材料層１上の細長い突起部位を形成し、スペーサ２として作用し
、重畳した層１を分離する。

【００１８】 図２は、フィルタ材料を使用して作ることができる、可能なフィルタ、すなわ
ちセル式フィルタ構造体を示す。個別の帯状部分を層１の上に載置した、図１の
材料の層１が重畳され、それにより、その層の平面に沿って延びる細長い並列の
流路３が形成される。単一の流路３は、一方では、層１を分離し、かつ上述のフ
ィルタ材料の狭い帯状部分から構成されるスペーサ２によって、また他方では、
フィルタ材料の層１によって限定される。かくして流路３の全ての壁部は、フィ
ルタ材料からなり、すなわち多孔吸着剤を含む。得られたセル式構造体において
、空気は流路３を通過し、また濾過されるガス状物質は流路３の壁部へ固着する
。流路の全ての壁面は、フィルタ材料の均一な層において、ガスに対して非常に
透過性である多孔支持層１ａからなり、かつスペーサ２において、多孔吸着剤か
ら直接構成されるので、多孔性である。

【００１９】 フィルタ材料層の外面が、片側において多孔吸着剤からなり、また反対側にお
いて多孔支持層１ａからなる場合、流路３の壁部は、第１のフィルタ材料層の片
側において多孔支持層によって、かつ第２のフィルタ材料層の側において多孔吸
着剤によって限定される。同様な側面が互いに対向するように層を積重ねること
も可能である。

【００２０】 図２は、たとえば一定の用途によって決まる形状に切断することによって形成
が容易な方形角柱の形態を有するセル式構造体を示す。

【００２１】 同様な積重ね構造体は、同一材料の連続する部分がセル式構造体において平行
の重畳した層１を形成するように、連続する平面状材料を折畳むことによっても
生成できる。この原理は図３に示され、材料層１上の突起部位は、折った部分に
おいて、突起部位から成る表面部を互いに対向して折り返すときに互いに嵌まり
こみ、それによって、当然ながら材料層の表面上で充分な間隔で分布される。他
方の側の平滑な表面は互いに対して同様な状態となる。

【００２２】 図４には、他の代替構造体が示され、構造体の基本原理は図２と同一である。
ここにおいてセル式フィルタ構造体が、同一の平面状フィルタ材料をロール状に
巻き付けることによって形成され、それによって重畳されたフィルタ材料層は、
連続した仕方で互いに接続される同一材料の連続部分からなる。またこの種類の
材料を図１に示されるものと当初から同様にできるので、その上端にある帯状部
分は、巻き付けされると、上述のスペーサ２を形成する。このように、通し流路
３に垂直な断面において、得られたセル式フィルタ構造体は渦巻き形態を有する
。またこの種類のフィルタセルは、その端部において、たとえば所要の形状に切
断して形成することができる。

【００２３】 セル式構造体を形成する前に、スペーサ２を、たとえば層１および/またはス ペーサ２に存在する支持層１ａの繊維を利用して適切な仕方で層１の表面へ接着
が可能で、その繊維はたとえば熱的に接着可能の繊維でよく、それによって層と
スペーサを互いに熱によって接着できる。接着剤も使用できる。最終セル式構造
体、すなわち積重ね体またはロールを、たとえば適切なハウジング内に収納して
共に機械的に保持できる。

【００２４】 図５は、材料層１の構造体の好ましい代替構造体を示す。図１においてスペー
サとして作用する突起部位が材料層の上端部へ別個の部材として載置されるが、
ここでの突起部位は同一の材料層のものであり、その部分の最も外側の層は、同
時に材料層の連続する最も外側の層、この場合は多孔支持層１ａである。実際に
は図の構造体は、適切な多層ウエブ形成方法を使用して２つの支持層１ａ間に吸
着剤粒子の層１ｂを導入することによって製造が可能で、その後に結果として生
じた多層構造物をローラのような２つの加圧成形面間に通過させ、ローラの１つ
が溝付き表面を有するので、それによって材料層１の片面に所要のパターンが形
成される。この機械的加工段階に関して、片面に突起部位が形成される表面層、
すなわち支持層は、加工によって幅方向に狭くなるので、両側の表面層よりも広
くできる。図５にはほぼ直線状の側面と方形または台形の断面を有する突起部位
が図示されるが、加工加圧成形面を適切に選択することによって、異なる形状、
たとえば波形表面にすることも可能である。しかしながら波形担持材料から成る
既知のフィルタ材料とのここでの相違は、材料層１の厚さが突起部位の理由で変
わり、また厚さ方向に、突起部位間よりも多くの多孔吸着剤があるということで
ある。

【００２５】 図６は、直線状または波形の形態を有する本発明に従うフィルタ用の予想され
る担持材料をさらに示す。流路を形成する手段となる担持材料は、均一な厚さを
有する材料層１を波形形状にすることによって得られる構造体である。材料層１
の層にされた構造体は、３つの層、すなわち層の外面を構成する細目網状の不織
布繊維の２つの支持層と、それらの支持層間に載置され、かつ多孔吸着剤層１ｂ
を形成する１つの層とからなる。層１ｂの両側の支持層１ａは対応する仕方で波
形にされており、またそれらの波形は整合している。

【００２６】 本発明に従うフィルタは、波形担持材料Ｗと直線状担持材料Ｓから作られる。
このようにして加工された材料ＳとＷは、互いに重ねられ、それによって隣接す
る流路３を含む層４が形成される。材料ＳとＷは、たとえば接着剤を使用して互
いに接着できる。最終的にフィルタを製造するために、層４は、波形材料Ｗの両
側に直線状層材料Ｓが常に有るように密接に重畳され、個別の流れセル３が、波
形層材料Ｗと直線状層材料Ｓとの間で波形層材料Ｗの両側に形成される。

【００２７】 図７には、図８に従うフィルタを形成する方法が開示され、層４は、密接円筒
形物体に巻かれ、その物体を、たとえば円形断面を有する換気管内に容易に載置
できる。支持層１ａが熱的に接着可能の繊維を含む場合、担持材料ＷとＳは、支
持層のヒートシール適性を利用して層４に接着することができる。

【００２８】 他の種類の構造体を使用してフィルタを形成することも可能であることは明か
である。個別の層４の幾つかの部材を互いの上部に重ねて密接した積重ね物（ス
タック）にすることも可能であり、または１つの広い層４を折ってスタックにし
てもよく、その場合連続する部分は互いの上にくる。このようにして構成された
積重ね物（スタック）は、さらにたとえば当該用途の要求条件に合致する断面に
容易に形成できる。

【００２９】 多孔表面を有しかつ多孔吸着剤を含む材料ＷとＳを使用することによって、お
よびこのようにセル式吸着剤構造体を形成することによって、流れ抵抗のかなり
の増加を生じることなく、図６〜８の実施例において吸着表面積のかなりの増加
が得られる。というのは、浄化される空気が流路に沿って流れ、かつ濾過される
ガス状物質が流路３の壁部を形成する支持層１ａを通して吸着剤まで通過できる
からである。さらに多孔吸着剤層１ｂが担持材料ＷとＳの第２の外面を形成する
実現可能な代替構造体があり、流路３の多孔壁部は多孔吸着剤層１ｂから少なく
とも部分的に構成される。

【００３０】 図６〜８の実施例に従うフィルタは以下の方法によって製造できる。すなわち
適切な多層ウエブ形成方法によって吸着剤粒子の層１ｂを２つの支持層１ａの間
に導入し、ついで波形材料Ｗを、製紙業界における既知の方法によって段ボール
製造機上で作る方法である。

【００３１】 図１と５の構造体においてスペーサ２は、材料層１の主方向からずれ、かつ内
部に多孔吸着剤を含む突起部位を構成する。たとえば材料層の主方向に平行に延
びる一定厚さ部分の上端面上の突起部位（スペーサ）の断面は、予想される多孔
表面層材料内の部位において、多孔吸着剤から大部分（固体物質の５０容積％、
好ましくは７５容積％を超える部分）が構成される。

【００３２】 同様に図６の波形材料Ｗにおいて波形の上端部は、材料層１の主方向からずれ
、かつ内部に多孔吸着剤を含む突起部位を構成する。たとえば材料層の主方向に
平行でかつ波形上端部に対向する波形下端部へ接する平面（図６の破線Ｃ）と波
形上端部の外面との間の部位の断面は、多孔表面層材料内の部位において、多孔
吸着剤から大部分（固体物質の５０容積％、好ましくは７５容積％を超える部分
）が構成される。

【００３３】 図９は、フィルタの機能原理を概略側面図で図示する。流路３は、それらの開
始端部がガス入口Ａへ開放され、かつ終端部がガス出口Ｂへ開放されるように、
全体のセル式フィルタ構造体を通して互いにほぼ平行して延びる。フィルタ材料
の層１および層１の上端の帯状部分または層１内の波形形状部分が壁部を構成し
、その壁部は、主流れ方向に垂直な方向の流路を囲み、かつ流路内を流れる濾過
されるガスから主流れ方向を横断する方向に不純物を受容する。中にセル式フィ
ルタ構造体を収納するハウジングは、参照数字５で示される。

【００３４】 フィルタ材料の層の幾つかの代替構造体がある。大きい吸着面積は、２つの支
持層１ａ間に個別の吸着剤粒子を置くことによって壁内において得られる。これ
らの支持層は、互いに接合した繊維からなるのが好ましく、それらの層間でガス
が吸着剤に貫通できる。そのような繊維層は、開放不織布または細目網状材料か
ら構成できる。繊維層の原料は、たとえば熱可塑性材料を含む熱的に接着可能な
繊維のような合成繊維にできる。繊維層は多孔紙からも構成できる。一般に支持
層１ａは、支持層が流路３の壁部を形成する箇所において、ガスが支持層１ａを
貫通して、その反対側にある多孔吸着剤と接触できるようにすべきである。

【００３５】 他方では、多孔吸着剤用の幾つかの代替構造体がある。多孔吸着剤層１ｂは、
活性炭のような既知の粒状または繊維状物質から原則として成る個別の吸着剤粒
子で形成できる。織布、不織布またはメリヤスの生地のような繊維から形成され
る幅広の多孔性構造体も実現可能であり、吸着剤層においてそのような繊維を１
つまたは幾つかを互いに重ねることができる。またこれらの構造体は活性炭から
構成できる。当然ながらその吸着剤が、除去されるガスに従って選択され、かく
してその吸着は物理収着または化学収着であり、吸着剤は対応する薬品で含浸さ
れている。当然ながらその吸着剤は、個別の粒子であるか、または幅広の多孔性
構造体であるかに関係なく、ガスが粒子間を通過できるように、層１ｂ内に必要
以上に締め付けて充填してはならないし、これは繊維状粒子を使用する場合に特
に重要である。

【００３６】 個別の吸着剤粒子は、使用される場合に、支持層１ｂ間に置かれ、かつ支持層
が粒子を所定位置に維持するので、壁部内に適切に含まれ、互いに比較的緩くす
ることができ、それによって濾過面積が増加する。これは、濾過材料として特に
粒状吸着剤を結合する良い方法である。しかしながら多孔支持層１ａの片側に吸
着剤粒子を置いてフィルタ材料層１の外面の１つを形成することが可能であり、
吸着剤粒子は、支持構造体として作用するこの層へ、たとえば特定のバインダー
繊維で接着できる。図１と５の構造体において、多孔吸着剤層１ｂを支持層１ａ
の両側へ配置することが可能であり、支持層１ａを、ガスがその層を通過するこ
となく閉じることもできる。ステープルファイバーの形態の個別の吸着剤粒子、
または繊維から形成される大きい多孔構造体は、特にこのようにして支持層１ａ
の表面へ接着できる。

【００３７】 多孔吸着剤層１ｂが多層構造体の最も外側にある代替構造体において、上述の
原理に従って、吸着剤を含む個別の帯状部分から、または同一の層１ｂのより厚
くなった細長い部位からスペーサを形成できる。

【００３８】 本発明は、上述の代替構造体だけに限定されないだけでなく、請求項に記載さ
れる本発明の着想の範囲内で変更できる。最終フィルタにおいて層を別個に維持
するスペーサを構成する個別の帯状部分を、層を形成するのに使用される同一の
フィルタ材料から切断できることを上述したが、それらの部分は吸着剤粒子を含
む別個の部材としても形成できる。かくしてそれらの部分は、その部材の縦方向
に垂直な方向に全ての側面において吸着剤を囲む、細目網状繊維のような多孔支
持層に吸着剤が封入される、たとえば細長い部材にできる。またこれらのスペー
サは、吸着剤層１ｂとは異なる構造体において多孔吸着剤を含むことができる。

【００３９】 使用される粒状吸着剤の粒径は、粗いものから細かいものまで変えることがで
きる。同様に繊維状吸着剤の繊維サイズを変えることができる。フィルタ材料の
層１の厚さ、すなわち流路３内の壁部の厚さを変えることができるし、その範囲
は１〜１０ｍｍが通常普通である。小さい繊維と小さい吸着剤粒径を使用して、
１ｍｍの厚さを有する材料を生成することが可能であり、他方ではある材料を選
択して層厚さを１ｃｍにできる。

【００４０】 材料層は、支持層１ａの材料および多孔吸着剤以外の部分を含むことができる
し、たとえば特に吸着剤粒子は、バインダー、特に吸着剤粒子の層を固めかつそ
の層を他の層と接着するのに使用されるバインダー繊維で配合できる。バインダ
ーの割合は、吸着表面積を過大に減少しないように少なくしなければならない。

【００４１】 たとえば支持層１ａと吸着剤層１ｂを同一の層１内に交互するようにして、フ
ィルタ材料層１内に３つより多く層を載置することも可能である。

【００４２】 本発明を、下記の例を使用して説明するが、本発明はこれに制限されるもので
はない。

【００４３】 ガスフィルタセルの透過性と能力の測定 １．セル式フィルタ構造体の構造 試験されたセル式フィルタ構造体は、２つの合成繊維層間に活性炭粒状物（約
１ｍｍ径）を充填した３層材料から作られた。その材料は、セル構造体内での使
用について最適化されなかった。製造業者によって提供されたその材料に関する
データは、下記の通りである。 合計坪量（ｇ／ｍ°） ４８０ 活性炭の坪量（ｇ／ｍ°） ３５０ 厚さ（ｍｍ） １．３５ １．３５ｍｍの厚さを有する、得られた材料から、３〜４ｍｍの幅を有する帯
状部分（スペーサ）は、３〜４ｍｍの幅の溝がそれらの部分間に残るように、切
断され、ついで同一の材料の平面状表面上に接着された（図１）。上述の方法で
製造された材料は、３５ｍｍの径と３２ｍｍの長さを有する渦巻き状セル構造体
の形状に巻かれ（図４）、その中に５２個の流路が形成された。

【００４４】 ２．測定の方法 ２．１．オゾン負荷 セル式構造体は、３５ｍｍの内径を有する鋼製円筒部材内に載置された。その
鋼製円筒部材は、試料採取用の枝管を有する２つのアルミニウム製円錐ホルダー
間に載置された。フィルタへは、質量流量制御装置によって乾燥加圧空気が供給
され、その加圧空気には、Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｎｓｔ
ｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ １６５のオゾン発生器を使用してオゾンが添加された。
合計空気流量は２４ ｌ／ｍｉｎであったし、またセル内の圧力損失は２５Ｐａ であった。オゾン含有量は、紫外線の吸着に基づいてＥｎｖｉｒｏｎｎｅｍｅｎ
ｔ ＳＡ Ｏ₃４１Ｍオゾン分析器を使用してセル式フィルタ構造体の前後で測定 された。オゾン含有量の変化は、データロガーによって記録された。セルへ供給
された空気のオゾン含有量は０．１１２〜０．１２０ｐｐｍであったし、また温
度は２０...２２℃であった。フィルタの前面から計算された滞留時間は０．０ ７７秒であった。

【００４５】 ２．２．シクロヘキサンとオゾンの負荷 項１で述べた方法で製造された他のセル式構造体は、シクロヘキサンとオゾン
の混合物で負荷された。シクロヘキサンは、２つの連続するガス洗浄瓶内でシク
ロヘキサンを泡立たせて生成された。ついでガスフィルタで浄化された空気（相
対湿度４０〜６０％および温度２０...２４℃）中に混合された。オゾンは、Ｒ ｅｄＯ₃ｘＰｌｕｓオゾン発生器を使用して生成された。空気は、試料採取ポン プの手段によってセル式構造体を通して２５ ｌ／ｍｉｎの流量で引き入れられ た。セル式構造体を通過した合計空気流量は、Ｍｉｒａｎ １Ａ赤外線分析器の 測定チャンバを通過した。そのＭｉｒａｎ分析器は、シクロヘキサン含有量を測
定するのに使用された。オゾン含有量は、Ｅｎｖｉｒｏｎｎｅｍｅｎｔ ＳＡ Ｏ ₃ ４１Ｍオゾン分析器を使用して測定された。セル式構造体へ供給される空気の シクロヘキサン含有量は７．５ｐｐｍであったし、またオゾン含有量は０．５ｐ
ｐｍであった。フィルタの前面から計算された滞留時間は０．０７４秒であった
。

【００４６】 ２．３ トルエン負荷 オゾンとシクロヘキサンで負荷されたセル式フィルタ構造体は、約５ｍｍの隙
間が構造体間に残されるように、両方の構造体が同一の鋼製円筒部材内に交互に
載置された。高温空気（８０℃を超える温度）がセル式構造体を通して導入され
て、セル式構造体を再生した。再生後にセルは、トルエンで負荷された。トルエ
ンは、水槽内に置かれた容器内でトルエンを泡立てて生成された。生成されたト
ルエンは、空気流中に導入され、その空気流から１８．５ ｌ／ｍｉｎの流量が 試料採取ポンプを経てセル式構造体から取り出された。セル式構造体を通過した
合計空気流量は、Ｍｉｒａｎ １Ａの測定チャンバを通過した。そのＭｉｒａｎ 分析器は、トルエン含有量を測定するのに使用された。セル前のトルエン含有量
は２０〜２２ｐｐｍであった。フィルタの端面から計算された滞留時間は０．２
０秒であった。

【００４７】 トルエン負荷は、市販の円筒形活性炭粒状物（径４ｍｍおよび平均長さ約５ｍ
ｍ）を使用してなされた。その粒状物は、４３０ｘ１７０ｍｍの前面寸法と８０
ｍｍの奥行きを有するボックス内に置かれた。その前面には多孔板が設けられた
。フィルタを通過する空気流量は３５ ｌ／ｓであったし、また圧力損失は１６ ０Ｐａであった。セル前のトルエン含有量は２０〜２２ｐｐｍであった。フィル
タの前面から計算された滞留時間は０．１７秒であった。

【００４８】 ３．結果 セル式構造体の透過と負荷についての測定結果が図１０〜１２に示され、図１
０は、オゾンの負荷の下でのセル式構造体を通過する流量の変化を示す。図１１
は、シクロヘキサンとオゾンの負荷の下でのセル式構造体を通過する流量の変化
を示し、また図１２は、オゾンの負荷の下でのセル式構造体と既知のフィルタを
通過する流量の変化を示す。これらの図は、時間の関数としてセル式構造体を通
過する流量の変化を図示する。シクロヘキサンとオゾンの負荷の下でのオゾンに
対する透過は、負荷の開始時にだけ測定された。

【００４９】 ４．結論 セル式フィルタ構造体についての測定結果は、材料を当該用途へ最適化されな
かった点を考慮すると、有望である。セル式フィルタ構造体の透過を、フィルタ
内の滞留時間を延ばすことによって、かなり減少することができる。滞留時間は
、構造体長さ、前面の面積および空気流量を選択して調節できる。セル式構造体
長さの増加は、圧力損失を増加するが、なされた試験においてセル式構造体の圧
力損失が低かったので、実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従うフィルタに使用されるフィルタ材料の断面図である。

【図２】 本発明に従うフィルタの１つの構造の透視図である。

【図３】 本発明に従うフィルタの第２の構造の流路に垂直な断面図である。

【図４】 本発明に従うフィルタの第３の構造の流路に垂直な断面図である。

【図５】 フィルタ材料の好適な代替構造体の断面図である。

【図６】 フィルタに使用されるフィルタ材料の図である。

【図７】 図６に従う材料からのフィルタの形成を示す図である。

【図８】 図６の材料から形成されたフィルタの透視図である。

【図９】 本発明に従うフィルタの機能原理を図示する、流路の方向における縦断面であ
る。

【図１０】 フィルタについてなされた試験結果を示す。

【図１１】 フィルタについてなされた試験結果を示す。

【図１２】 フィルタについてなされた試験結果を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 ＶＵＯＲＩＭＩＥＨＥＮＴＩＥ ５， Ｆ ＩＮ−02150 ＥＳＰＯＯ， ＦＩＮＬＡ ＮＤ Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AA12 AA18 AA19 AA33 AA40 BA03 BA04 BA14 DA41 HA01 4D012 CA10 CA12 CA15 CA16 CB02 CB20 CG02 CG03 CG04 CH01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス用フィルタであって、特に換気用のフィルタであって、細
   長い流路（３）が設けられ、該流路（３）の開始端部がガス入口（Ａ）に開放さ
   れ、かつその終端部がガス出口（Ｂ）に開放されるように材料層（１）間に流路
   （３）が形成される材料層（１）を重畳することによって、少なくとも該流路の
   一部が形成されるガス用フィルタであって、流路（３）内の開始端部と終端部と
   の間のガス流は、材料層（１）の平面に平行に配置され、またそれらの層は、流
   路（３）内の流れから不純物を吸着する吸着材を含むフィルタにおいて、それら
   の材料層は、それぞれの上端部に、少なくとも１つの支持層（１ａ）と、支持層
   （１ａ）によって所定位置に維持される吸着剤層（１ｂ）とを有し、流路（３）
   はスペーサ（２）間に形成されるか、または実質的に均一な厚さの材料層（１）
   に波形をつけることによって得られる波形間に形成され、スペーサ（２）または
   波形は突起部位を構成し、その突起部位は、材料層（１）の主方向からずれ、材
   料層（１）を流路（３）において分離するように維持し、内部に多孔吸着剤を含
   み、流路（３）は多孔壁部によって全ての側面が閉じられ、その多孔壁部を通し
   て、全ての側面で流路を囲む吸着剤への流れの接続部があることを特徴とするフ
   ィルタ。
2. 【請求項２】 支持層（１ａ）は多孔性であることを特徴とする請求項１に記
   載のフィルタ。
3. 【請求項３】 吸着剤層（１ｂ）は２つの多孔支持層（１ａ）間に載置される
   ことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
4. 【請求項４】 多孔支持層（１ａ）は、ガス透過性の細目網状繊維または紙な
   どの繊維から形成される層でありことを特徴とする請求項２または３に記載のフ
   ィルタ。
5. 【請求項５】 材料層（１）を分離するスペーサ（２）は、吸着剤層（１ｂ）
   のより厚くなった細長い部位からなることを特徴とする上述の請求項のいずれか
   に記載のフィルタ。
6. 【請求項６】 材料層（１）を分離するスペーサ（２）は、材料層（１）とは
   別個の帯状部分として層（１）間に載置されることを特徴とする請求項１から４
   のいずれかに記載のフィルタ。
7. 【請求項７】 スペーサ（２）は、材料層（１）を構成する同一の平面状材料
   とは別個の帯状部分から形成されることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ
   。
8. 【請求項８】 波形材料層（Ｗ）は、少なくとも１つの波形多孔支持層（１ａ
   ）とその支持層上の多孔吸着剤とを含み、流路（３）が波形材料（Ｗ）の両側に
   形成されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のフィルタ。
9. 【請求項９】 多孔吸着剤層（１ｂ）は、粒状または繊維状エレメントなどの
   個別の吸着剤粒子からなることを特徴とする上述の請求項のいずれかに記載のフ
   ィルタ。
10. 【請求項１０】 多孔吸着剤は活性炭であることを特徴とする請求項１から９
    のいずれかに記載のフィルタ。
11. 【請求項１１】 フィルタは、積重ね状（スタック状）構造体を構成する重畳
    された平行材料層（１）からなることを特徴とする上述の請求項のいずれかに記
    載のフィルタ。
12. 【請求項１２】 フィルタは、流路（３）に垂直な断面において渦巻き状とな
    る形状に、１つまたは複数の材料層（１；Ｗ，Ｓ）を巻くことによって形成され
    ることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のフィルタ。