JP2002316013A - 濾過フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過効果を損なうことなく、かつ濾過流体圧
等により撓むことなく好適に濾過を行うことができ、さ
らに、濾過時に破れにくく耐久性の高い濾過フィルター
を提供する。 【解決手段】 メッキ法によって微細孔１２を有する板
状に形成されたメッキシート１１と、前記微細孔１２よ
りも大きな孔１７を網目状に有する金属多孔板１６とが
積層されて、金属多孔板１６における孔間の骨格部分が
メッキシート１１と接合一体化した構成からなる濾過フ
ィルター１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、濾過フィルター
に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体（液体または気体）中の微細粒子を
除去する濾過フィルターとして、板状のものが要求され
ることがある。前記板状の濾過フィルターとして、電気
メッキ法により製作される微細孔を有するメッキシート
からなるものが挙げられる。このメッキシートは、その
厚みが４０μｍ〜１００μｍといった非常に薄いもので
あるため、そのまま単体で濾過フィルターとして用いる
と、濾過する流体の圧力及び濾過時の通過抵抗により、
前記メッキシートが変形または破壊を生じ、前記流体の
濾過効率を低下させてしまう問題があった。

【０００３】前記問題を解決するため、前記メッキシー
トの片面に格子状の補強部をメッキで形成したものがあ
る。しかしながら、前記メッキシートの補強部は、２０
０μｍ程度の厚みに迄メッキしなければならないため、
メッキ時間が長くなって濾過フィルターの価格増大を生
じるばかりか、量産性を低下させるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記の点
に鑑み提案されたものであって、流体の濾過効率を低下
させることがなく、濾過流体の圧力等によっても変形や
破損を生じ難く、耐久性が高く、しかも量産性に優れ、
さらには、生産コストを抑えることができる濾過フィル
ターを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、メッ
キによって微細孔を有する板状に形成されたメッキシー
トと、前記微細孔よりも大きな孔を網目状に有する金属
多孔板とが積層されて接合一体化していることを特徴と
する濾過フィルターに係る。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、金
属多孔板における孔間の骨格部分がメッキシートと接合
されていることを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２にお
いて、メッキシートの微細孔における孔径が当該メッキ
シートの一側の面よりも反対側の面で大となっているこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１から３のいず
れか１項において、微細孔の孔径が大径側のメッキシー
ト片面のみに金属多孔板が積層され接合していることを
特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１から４のいず
れか１項において、メッキシートにおける微細孔の孔径
が５μｍ〜５００μｍであることを特徴とする。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１から５のいず
れか１項において、メッキシートの厚みが４０μｍ〜１
００μｍ、金属多孔板の厚みが１００μｍ〜５００μｍ
であることを特徴とする。

【００１１】請求項７の発明は、請求項１から６のいず
れか１項において、メッキシートと金属多孔板が拡散接
合で接合されていることを特徴とする。

【００１２】請求項８の発明は、請求項１〜６のいずれ
か１項において、メッキシートと金属多孔板のそれぞれ
の接合面に、接合用金属がメッキにより形成され、前記
接合用金属の溶着接合によってメッキシートと金属多孔
板が接合されていることを特徴とする。

【００１３】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
か１項において、メッキシートがニッケルからなること
を特徴とする。

【００１４】請求項１０の発明は、請求項８においてメ
ッキシートがニッケル、接合用金属が錫からなることを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係る濾
過フィルターの斜視図、図２は図１の一部を拡大して示
す断面図、図３は図１の濾過フィルターの接合前を示す
斜視図、図４はメッキシートにおける微細孔の配置を示
す平面図、図５はメッキシートの製造途中を示す概略断
面図、図６はメッキシートと金属多孔板とを拡散接合に
より接合する場合を示す概略図である。

【００１６】図１から図３に示すように、この発明の一
実施例である濾過フィルター１０は、メッキシート１１
と金属多孔板１６とを積層し、接合一体化したものから
なり、流体（液体や気体）の濾過に好適なものである。

【００１７】前記メッキシート１１は、微細孔１２を無
数に有するメッキ板からなり、後述する公知の電気メッ
キ法により製造されたものである。前記微細孔１２は、
流体中の微細粒子等を確実に濾過できるようにするた
め、孔径２１が５μｍ〜５００μｍであるものが好まし
い。

【００１８】前記微細孔１２の形状は、メッキシート１
１の一側の面よりも反対側の面で大径２１ａとなるよう
に設けられるのが好ましい。このような孔径状として、
小径２１ｂ側の面から濾過流体を濾過フィルター１０に
供給すれば、濾過フィルター１０への流体の通過抵抗が
小さく、かつ、濾過粒子が微細孔１２内に詰まり難く、
長期に渡って良好な濾過性能を維持することができるよ
うになる。また、前記微細孔１２の間隔（孔ピッチ）２
２は、微細孔１２の孔径２１やメッキシート１１の厚み
２３等によるが、濾過時の流体圧等によるメッキシート
１１の破損防止及び優れた濾過効率実現の点から１２０
μｍ〜１９０μｍの範囲が特に好ましい。さらに、前記
微細孔１２の配置は、図４に示すように、微細孔１２が
正三角形の連続パターンを構成するものが好ましい。こ
のような配置とすれば、メッキシート１１の強度低下を
少なくしながら、より多くの微細孔１２を設けることが
できるようになる。

【００１９】前記メッキシート１１の厚み２３は、該メ
ッキシート１１製造時の良好なメッキ効率、濾過時の破
損防止、濾過抵抗の極端な増大防止等から、４０μｍ〜
１００μｍが好ましい。

【００２０】また、前記メッキシート１１の材質はメッ
キによる製造可能な適宜の金属とされるが、耐食性に優
れるニッケルを用いれば、濾過フィルター１０の耐食性
を良好なものにできる。この実施例におけるメッキシー
ト１１は、錆びにくいニッケルメッキ製からなり、厚み
２３は６０μｍ、微細孔１２の孔径２１は２０μｍ、微
細孔１２のピッチ２２は１５０μｍ、微細孔１２の数は
５１６７個／ｃｍ²である。

【００２１】ここで、前記メッキ法によるメッキシート
１１の製造一例について説明する。図５に示すように、
まず、前記メッキシート１１における微細孔１２の配置
パターンと等しい配置パターンで半球状凹部３６が表面
にエッチング形成されたステンレス板等からなるメッキ
原板３１を用意する。前記凹部３６の間隔（ピッチ）３
７は、前記微細孔１２のピッチ２２と等しくされる。次
いで、前記凹部３６にエポキシ樹脂等の樹脂３８を充填
し、加熱等により完全に硬化させた後、樹脂３８表面を
研磨等により周囲の表面と面一にする。

【００２２】前記のようにして作成したメッキ原板３１
をイオン交換水で洗浄し、そのメッキ原板３１を、メッ
キ液が収容されたメッキ槽内に浸漬し、周知の電気メッ
キ法の手順にしたがいメッキ面（凹部側表面）３２にメ
ッキを行う。前記メッキ液は、メッキ金属に応じた周知
のものが用いられる。ニッケルメッキの場合の一例とし
て、スルファミン酸ニッケル３００〜５００ｇ／Ｌ、塩
化ニッケル５〜１５ｇ／Ｌ、硼酸４０ｇ／Ｌ、その他適
宜の助剤からなるニッケルメッキ液を挙げることができ
る。このメッキ時における電流密度、メッキ時間を調整
することにより、前記メッキ面に析出する金属の厚み
（メッキシートの厚み）２３を調整することができる。
その際、前記メッキ原板３１の凹部３６の樹脂部分３８
は、メッキされず、凹部３６のパターンに応じて孔（メ
ッキシートの微細孔に相当）１２が形成される。また、
前記孔径（微細孔の径）２１は微細孔１２周囲のメッキ
金属の厚み２３増加にしたがい徐々に小さくなる傾向が
ある。所定時間電気メッキした後、メッキ原板３１をメ
ッキ液から取り出し、メッキ面に形成されている金属メ
ッキシート１１をメッキ原板３１から剥がせば、一側よ
りも反対側が大径２１ａとなった微細孔１２を無数に有
する前記メッキシート１１が得られる。

【００２３】前記金属多孔板１６は、この濾過フィルタ
ー１０の主として強度を高めるものであり、前記メッキ
シート１１の微細孔１２よりも大きな孔１７が多数形成
された金属板からなる。前記孔形状は種々のものとされ
るが、この例の孔１７は、１０ｍｍ×３ｍｍの長方形状
からなり、金属板に公知のパンチング機材により１ｍｍ
間隔で網目状に形成されている。

【００２４】なお、前記金属多孔板１６の材質は、特に
限定されるものではないが、耐食性に優れ、前記メッキ
シート１１と好適に接合させることが可能な金属である
ことが好ましい。例えば、ステンレス、ニッケル、鉄類
等が挙げられる。また、該金属多孔板１６の厚み２６と
しては、１００μｍ〜５００μｍのものであれば、軽量
性及び適度な柔軟性を有し、さらに強度的にも好適な濾
過フィルター１０となり、施工する際にも取り扱いやす
いものとなる。この例の金属多孔板１６としては、耐食
性に優れるステンレスからなる厚み２００μｍのものを
用いている。

【００２５】また、前記金属多孔板１６は、前記微細孔
１２が大径２１ａ側のメッキシート１１の片面のみに積
層されて接合一体化されるのが好ましい。このような構
成にすれば、前記微細孔１２の小径２１ｂ側を濾過流体
の上流側とし、大径２１ａ側及び金属多孔板１６側を下
流側となるようにして濾過フィルター１０を使用するこ
とにより、濾過流体中の濾過粒子が微細孔１２内に詰ま
り難く、しかもメッキシート１１に加わる濾過流体の圧
力をメッキシート１１よりも下流側となる金属多孔板１
６で支持することができるので、メッキシート１１の補
強効果も高くなる。

【００２６】前記メッキシート１１と金属多孔板１６と
の接合は、前記金属多孔板１６の孔１７間の骨格部分が
メッキシート１１と接合されるのが好ましい。このよう
にすれば、メッキシート１１の中央部まで金属多孔板１
６と接合でき、補強効果が高いものとなる。

【００２７】また、前記メッキシート１１と金属多孔板
１６との接合は、拡散接合により又は前記メッキシート
１１及び金属多孔板１６の接合面にメッキ形成された接
合金属の溶着接合によりなされたものが好ましい。まず
拡散接合の場合の一例について説明する。図６に示され
るように、公知の拡散接合装置４０における真空釜内４
５で、前記メッキシート１１と金属多孔板１６とを重ね
合わせた後、真空ポンプ４６により釜内４５を真空度１
０^-2Ｐａにする。その後、上下に配置された加圧部４
１，４２内のヒータ４３，４４により釜内４５の温度を
８５０〜９００℃にし、その状態で加圧部４１，４２に
よりメッキシート１１と金属多孔板１６を加圧する。こ
の場合の加圧力Ｆとしては、メッキシート１１及び金属
多孔板１６が、変形しない程度の圧力であることが望ま
しい。この状態で８〜１０時間保持し、前記濾過フィル
ター１０を得る。

【００２８】次に、前記接合金属の溶着接合による場合
を説明する。この場合、前記メッキシート１１及び金属
多孔板１６よりも融点の低い接合金属をメッキシート１
１及び金属多孔板１６の両接合面にメッキする。この例
では、メッキシート１１がニッケル、金属多孔板１６が
ステンレス、接合金属が錫からなり、該錫のメッキ厚が
１０〜１５μｍとされる。そして、前記ニッケル製メッ
キシート１１とステンレス製金属多孔板１６を、互いの
接合面（錫メッキの接合金属面）が内側となる（互いに
対向する）ようにして重ね、２５０℃で６０秒加熱して
錫メッキからなる接合金属を溶融させ、その状態でメッ
キシート１１と金属多孔板１６を加圧ロール等で加圧
し、前記溶融した錫の接合金属により溶着接合させる。

【００２９】この錫メッキの溶着を用いる接合一体化に
よれば、その際の加熱温度を、前記拡散接合時の加熱温
度よりも大幅に低くできる。そのため、前記メッキシー
ト１１と金属多孔板１６の線膨張係数の相違により、前
記拡散接合の場合にあっては、その後の放冷による大な
る温度低下で前記メッキシート１１と金属多孔板１６の
収縮量が大きく異なり、濾過フィルター１０に皺や変形
を生じ易いものであるのに比べ、前記接合金属の溶着接
合を用いる場合には、接合時の加熱温度が低いため、放
冷後のメッキシート１１と金属多孔板１６の収縮量差が
小さくなり、濾過フィルター１０に皺や変形を生じ難く
いものとなる。

【００３０】また、この実施例では、前記金属多孔体１
６の周縁には孔の無い取付部１８が形成されており、そ
の取付部１８を利用して濾過装置に取り付けられるよう
になっている。さらに、前記取付部１８には、メッキシ
ート１１と金属多孔板１６との接合後に形成された取付
孔１９が設けられている。またさらに、この実施例で
は、メッキシート１１が金属多孔体１６の周縁よりも内
側に収まるように、メッキシート１１の外形寸法が金属
多孔板１６の外形寸法よりも僅かに小さくされており、
それによって、濾過フィルター１０の端面に他物体が触
れた際におけるメッキシート１１の剥離を確実に防いで
いるが、濾過フィルター１０の使用場所等によっては、
逆のサイズにしたり、メッキシート１１と金属多孔板１
６の外形を同一寸法としてもよい。

【００３１】なお、この発明は、前述した通り、前記メ
ッキシート１１と金属多孔板１６の材質は、ニッケル及
びステンレスに限定されるものではなく、さらに接合金
属も錫に限定されるものではない。何れも、好適にメッ
キでき、加えて接合金属については、前記メッキシート
１１と金属多孔板１６よりも低融点であればよい。ま
た、この発明の濾過フィルター１０は、この例に挙げた
ような平板に限られることなく、凹凸または、湾曲した
ような形状であっても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上図示し説明したように、請求項１の
発明によれば、メッキシートが金属多孔体で補強されて
いるため、濾過効率の低下につながるような微細孔の数
を少なくすることや、メッキシートの厚みを増加させる
ことなどを行うこと無く、濾過流体の圧力等によっても
変形や破損を生じ難くでき、耐久性を向上させることが
できる。

【００３３】請求項２の発明によれば、金属多孔板の孔
間の骨格部分でメッキシートと接合されているため、メ
ッキシートと金属多孔板との接合一体性が高く、メッキ
シートの補強効果が高い。

【００３４】請求項３の発明によれば、メッキシートの
微細孔の孔径がメッキシートの一側の面よりも反対側の
面で大になっているため、微細孔の小径側を濾過流体の
上流側、大径側を濾過流体の下流側とすれば、濾過流体
の濾過粒子が微細孔内に詰まり難くなり、長期に渡って
良好な濾過性能を維持することができる。

【００３５】請求項４の発明によれば、微細孔の孔径が
大径側のメッキシート片面のみに金属多孔板が接合され
ているため、重量増加を少なくできるとともに、濾過時
に金属多孔板を下流側として濾過フィルターを使用する
ことにより、メッキシートの補強効果が大にでき、しか
も濾過粒子が微細孔内に目詰まり難くできる。

【００３６】請求項５の発明によれば、メッキシートに
おける微細孔の孔径を５〜５００μｍとすることによっ
て、濾過流体中の微細な濾過粒子を確実に濾過すること
ができるようになる。

【００３７】請求項６の発明によれば、メッキシートの
厚みを４０μｍ〜１００μｍ、金属多孔板の厚みを１０
０μｍ〜５００μｍとすることによって、濾過フィルタ
ーの重量増を少なくし、また濾過効率の低下を防ぎなが
らも補強効果を大にすることができる。

【００３８】請求項７の発明によれば、メッキシートと
金属多孔板が拡散接合で接合されているため、補強部を
メッキにより形成する従来技術と比べ、濾過フィルター
の製作時間を短縮することができ、さらに量産性も向上
させることができる。

【００３９】請求項８の発明によれば、メッキシート及
び金属多孔板の接合面に接合用金属をメッキで形成し、
該接合溶金属の溶着によってメッキシートと金属多孔板
を接合したものであるため、重量増や皺等の不具合を生
じることなく、耐久性及びコスト的に有利な濾過フィル
ターを得ることができる。

【００４０】請求項９の発明によれば、メッキシートが
ニッケル製からなるため、濾過フィルターが錆びにく
く、しかも安価にすることができる。

【００４１】請求項１０の発明によれば、メッキシート
がニッケル製、接合金属が錫からなるため、濾過フィル
ターが錆び難いのみならず安価になる。、

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る濾過フィルターの斜
視図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１の濾過フィルターの接合前を示す斜視図で
ある。

【図４】メッキシートにおける微細孔の配置を示す平面
図である。

【図５】メッキシートの製造途中を示す概略断面図であ
る。

【図６】メッキシートと金属多孔板とを拡散接合により
接合する場合を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ 濾過フィルター １１ メッキシート １２ 微細孔 １６ 金属多孔板 １７ 孔 １８ 取付部 １９ 取付孔 ２１ 微細孔の孔径 ２２ 微細孔のピッチ ２３ メッキシートの厚み ３１ メッキ原板 ３２ メッキ面 ３６ 半球状凹部 ３７ 凹部のピッチ ３８ 樹脂

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メッキによって微細孔を有する板状に形
   成されたメッキシートと、前記微細孔よりも大きな孔を
   網目状に有する金属多孔板とが積層されて接合一体化し
   ていることを特徴とする濾過フィルター。
2. 【請求項２】 金属多孔板における孔間の骨格部分がメ
   ッキシートと接合されていることを特徴とする請求項１
   に記載の濾過フィルター。
3. 【請求項３】 メッキシートの微細孔における孔径が当
   該メッキシートの一側の面よりも反対側の面で大となっ
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過
   フィルター。
4. 【請求項４】 微細孔の孔径が大径側のメッキシート片
   面のみに金属多孔板が積層され接合していることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の濾過フィル
   ター。
5. 【請求項５】 メッキシートにおける微細孔の孔径が５
   μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の濾過フィルター。
6. 【請求項６】 メッキシートの厚みが４０μｍ〜１００
   μｍ、金属多孔板の厚みが１００μｍ〜５００μｍであ
   ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載
   の濾過フィルター。
7. 【請求項７】 メッキシートと金属多孔板が拡散接合で
   接合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
   か１項に記載の濾過フィルター。
8. 【請求項８】 メッキシートと金属多孔板のそれぞれの
   接合面に、接合用金属がメッキにより形成され、前記接
   合用金属の溶着接合によってメッキシートと金属多孔板
   が接合されていることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れか１項に記載の濾過フィルター。
9. 【請求項９】 メッキシートがニッケルからなることを
   特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の濾過フ
   ィルター。
10. 【請求項１０】 メッキシートがニッケル、接合用金属
    が錫からなることを特徴とする請求項８に記載の濾過フ
    ィルター。