JP2008526495A - ミスト分離器のための繊維床型捕集帯状媒体 - Google Patents

Abstract

繊維床ミスト分離器は、ニードルパンチ加工が施されていない捕集層を備えている複合繊維床型捕集帯状媒体で形成された繊維床を有している。この繊維床は、該繊維床を流通している気体流からの小さいエアロゾル粒子の除去に高い効率を維持しつつ、非常に薄く形成することができる。繊維床型捕集帯状媒体それ自体は、ミスト分離器をエレメントで螺旋状に包むことにより、ミスト分離器に応用することができる。繊維床型捕集帯状媒体それ自体は、繊維状エレメントそれ自体が重なり合う位置で重なり合ってシールを行う。繊維床型捕集帯状媒体は、ミスト分離器の繊維床の製作に用いるための異なる構成の分野に提供することができる。

Description

本発明は、一般的には、繊維床ミスト分離器と、該繊維床ミスト分離器のための繊維床及び捕集媒体とに関するものである。

繊維床ミスト分離器は、気体流からのエアロゾルの除去において広範な工業的応用性を有している。製造プロセスの過程においては、一般に、気体流中にエアロゾル（「ミスト」）が生成される。エアロゾルは、たとえば、液体を霧化するために機械的な力を加えた結果生成されることがある（たとえば、液体を含む流れが構造物に流入する場合）。気体流の冷却は、蒸気を凝縮させ、結果的にミストを生成する。また、反応生成物がミストとなるような温度及び圧力の条件下では、２つ又はこれより多い気体の化学反応が起こり、ミストが生成されることがある。しかしながら、気体流中にエアロゾルが含まれることは、そのエアロゾルが他の処理装置に入ることになるので、望ましくないであろう。なぜなら、エアロゾルは腐食性を持つことがあり、他の処理装置の損傷又は汚染につながることがあるからである。さらに、ある種のエアロゾルを排出することは、環境に対して望ましくないであろう。繊維床ミスト分離器の応用例は多いが、このような応用例としては、たとえば酸の製造プロセスにおける硫酸ミスト等の酸ミストの除去や、床又は壁にポリ塩化ビニルの被膜を形成する場合における可塑剤の除去や、硝酸アンモニウムの顆粒化塔（prill tower）の排気からの水溶性の固体エアロゾルの除去などが挙げられる。これらの種々の応用例においては、繊維床ミスト分離器は、繊維床の厚さに応じて、９９％又はこれより高い分離効率を達成することができる。

種々の材料でつくられた繊維が繊維床ミスト分離器のための繊維床をつくるのに用いることができるということは一般に知られている。繊維床は、移動している気体流中に随伴される微細な液体のミスト及び溶解性の固体粒子を捕集し、繊維床の内部構造を通して排出するように構成されている。典型的には、捕集用の繊維床は、金属ワイヤのスクリーン又はこれと同様の外部支持構造物と組み合わせられている。捕集用の繊維床と外部支持構造物の組み合わせは、繊維床組立体と呼ばれている。なお、以下では、「繊維床」との語は、このような支持構造物を除いた、繊維床組立体の一部分を意味するものとする。繊維床は、２つの対向する支持スクリーンの間にばら繊維（bulk fiber）を充填することにより形成することができ（ばら繊維充填型繊維床）、また繊維床材料を管状にあらかじめ成形することにより形成することができ、あるいは円筒形の支持スクリーンのまわりに繊維でつくられたロービング（粗紡）を巻きつけることにより形成される（巻付け型繊維床）。このような形態に限定されるわけではないが、繊維床組立体は、多くの場合、縦型円筒の形態に形成される。円筒形の繊維床組立体は、最小の空間容積でもって、高い有効繊維床表面積をもつことを可能にする。他方、平坦な形態の繊維床組立体も、気体流が流れる小型の装置に応用することができるということがわかっている。

運転時においては、液体及び／又は湿潤溶解性固体エアロゾルを含んでいる水平方向の気体流は、繊維床組立体の繊維床を通り抜けるようになっている。繊維床中の繊維は、衝突（impaction）、遮断（interception）及びブラウン拡散機構により、気体中のエアロゾルを捕集する。捕集されたエアロゾルは、繊維上で合体し、繊維床中に液滴を形成する。移動している気体流は、液滴を繊維床の下流側の面（face）に向かって移動させる。ここで、捕集された液体は、繊維床を出て、重力により下方に排出される。

繊維床を形成している繊維は、種々の材料でつくることができる。繊維床をつくるのに利用しうる材料としては、たとえばステンレススチールやチタンなどの金属、ポリエステルやポリ塩化ビニルやポリエチレンテレフタレートやナイロンやポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子材料からなる繊維、及び、ガラスなどが挙げられる。腐食性の状況下及び／又は高温の状況下で用いる場合は、長い短繊維（long staple）や化学用のガラス繊維（chemical grade glass fiber）などを繊維床ミスト分離器の繊維床として幅広く用いることができるということが見出された。直径が５ミクロン又はこれより小さい値から２００ミクロンより大きい値までの範囲の繊維、及び、この範囲における直径が異なる繊維の種々の組み合わせを用いることができる。従来の繊維床のかさ密度（bulk density）は、約５ｌｂ／ｆｔ^３（８０ｋｇ/ｍ^３）から２０ｌｂ／ｆｔ^３（３２０ｋｇ/ｍ^３）より大きい値までの範囲である。他方、繊維床の厚さは、約０．５から約６インチ（１から１５ｃｍ）又はこれより大きい値までの範囲である。ただし、これらは、希望する分離効率に応じて変化する。

繊維床を有効に機能させるためには、繊維床は機械的に安定なものでなければならない。機械的に安定な繊維床は、エアロゾルの捕集時において処理される気体と捕集され排出される液体とに起因して生じる力がかけられたときに、互いに隣り合う繊維を実質的に移動させることなく、その構造的な一体性を維持することができる。機械的な安定性が維持されない場合、繊維床の性能は低下する方向に変化するであろう。機械的な安定性に欠ける繊維床においては、移動する気体流が繊維を実質的に移動させ、繊維床の一部における液体を含んだ繊維をマット状又は布状に変化させる。他方、繊維床の他の部分では、隣り合う繊維の間の空隙部を増加させる。繊維床のマット状の部分は、気体流れ及び捕集された液体の排出に対する抵抗を増加させる。捕集されたが排出されなかった液体は、しばしば、移動している気体流によって再び随伴させられる。その結果、分離効率は低下する。また、不安定な繊維床のマット状の部分では、圧力低下が大きくなる。他方、繊維の移動により隣り合う繊維の間の平均の空隙が増加した機械的に不安定な繊維床の部分では、気体に含まれるエアロゾルが、捕集用の繊維に十分に接触することなく、繊維床を通り抜けさせて分離効率を低下させるマクロポア（macroscopic pore）又は偏流（channel）を生じさせる。ばら繊維充填型繊維床組立体及び巻付け型繊維床組立体においては、機械的な安定性は、繊維床のかさ密度に大きく依存する。これらの従来の繊維床組立体において、従来技術に開示された範囲内の繊維床のかさ密度にすれば、典型的には、隣り合う繊維の間で十分に接触し、移動している気体流に起因して生じる力がかけられときに繊維が実質的に移動するのを防止することができる。ばら繊維充填型繊維床においては、繊維床の密度及び繊維の移動に対する抵抗は、２つの対向する支持スクリーンにより充填された繊維にかけられる圧縮反力によって維持される。あらかじめ成形された管状の繊維床においては、材料は、ニードルパンチ加工が施され、又は熱で変形させられる。これにより、繊維の結合又は繊維のもつれが生じ、繊維床全体の強度が高められる。あらかじめ成形された管状の繊維床は、繊維床内で繊維が移動するので、ある時間がたてば調整又は再配置しなければならない。巻付け型繊維床においては、機械的な安定性を保つのに必要な繊維床の密度は、円筒形の支持スクリーンの回りに巻きつけられるときのロービング内の張力と、繊維ロービングの外側表面と隣り合う円筒に巻きつけられるワイヤスクリーン又は同様の構造物による繊維床の圧縮とを含むいくつかの因子により決定される。

しかしながら、かさ密度は、機械的な安定性を実現するために、みだりに増加させることはできない。繊維床のかさ密度が高すぎると、繊維床はフラッディングを生じさせる傾向がある。繊維床としては、捕集用の繊維が捕集された液体によって被覆されたときでも、気体が自由に流れることができ、かつ液体を排出することができるような、比較的解放された構造のものが有効である。繊維床内の隣り合う繊維の間には十分な空隙がなければならない。そうでなければ、捕集された液体は、繊維の表面に捕集された液体の付着が液体の排出を妨げる程度まで、隣り合う繊維の間の空間を橋渡しする（bridge）ことができない。

繊維床中の開かれた空間の尺度は、次の式で示すように、繊維床のかさ密度と繊維材料の平均密度とによって決定される空隙率である。

繊維床の空隙率＝１−［繊維床のかさ密度／繊維材料の平均密度］

繊維床は、典型的には、約０．８９より大きい空隙率を有している。

繊維床に含まれている繊維材料の平均の繊維直径を小さくすることにより、分離効率を低下させることなく、繊維床の厚さを薄くすることができるということが一般に知られている。しかしながら、平均直径が約５ミクロンより小さい繊維を含んでいる巻付け型繊維床及びバルク繊維充填型繊維床の場合は、かさ密度が機械的安定性を確保するのに十分な程度まで高くすると、空隙率が非常に低くなり、繊維床は典型的な操作条件下でフラッディングを起こす傾向が生じる。また、従来の薄い巻付け型繊維床は、本質的に均一ではないということが見出された。フラッディングを起こした繊維床は、繊維床内において隣り合う繊維の間の空隙が、捕集された液体で満たされている状態にある。フラッディングを起こした繊維床は、不安定な繊維床のマット状の部分と、非常に似ている。フラッディングを起こした繊維床中に捕集された液体は、適切に排出することができず、繊維床の下流側の面で、移動している気体流に再び随伴させられる。さらに、繊維床がフラッディングを起こしたときには、繊維床組立体と交差する方向の圧力低下が大きくなる。繊維床と交差する方向の圧力差が、付着力に打ち勝って捕集された液体を繊維から除去するのに十分である場合は、捕集された液体は、繊維床の下流側の面から吹き飛ばされる。この場合、捕集された液体は、気体流に再び随伴させられ、その結果、分離効率が低下し、運転コストが増加する。

平均直径が小さい繊維を含んでいる繊維床がフラッディングを起こすのを防止するために、繊維床のかさ密度を小さくして、繊維床の単位体積当たりの繊維の面積で定義される繊維比表面積（specific fiber surface area）を小さくしてもよい（すなわち空隙率を大きくする）。しかしながら、平均直径が約５ミクロンよりも小さい繊維を含んでいる巻付け型繊維床又はばら繊充填型繊維床の場合、フラッディングを防止するのに十分な値までかさ密度を低下させると、繊維床は、移動している気体流によって加えられる力に耐えるのに十分な機械的な安定性をもつことがでんない。その結果、移動している気体流は、繊維を実質的に移動させ、その結果、前記のような繊維床のマット状化及び／又は偏流が生じる。したがって、実用的には、従来の高効率の繊維床組立体は、平均直径が５ないし１５ミクロンであり、かさ密度が５ないし１５ｌｂ／ｆｔ^３（８０ないし２４０ｋｇ/ｍ^３）である繊維で構成された、厚さが２なし６インチ（６乃至１５ｃｍ）の繊維床を有している。

ミスト分離器で用いられる繊維床とは対照的に、バッグハウス（baghouse）、クリーンルーム呼吸型フィルタ（clean room and breathing filter）などといったその他のタイプのガスフィルタでは、好ましく、平均直径は５ミクロン未満であり、直径が１ミクロン未満である繊維を含むガラス繊維を用いている。しかしながら、これらのタイプのガスフィルタは、繊維床ミスト分離器とは明らかに区別される。ガスフィルタの場合は、典型的には、固体粒子を捕集し、又は比較的少量の液体のエアロゾルのポア及び表面の濾過を利用するように構成されている。ガスフィルタを液体のエアロゾルを捕集するために用いる場合、繊維床ミスト分離器においては典型的な液体の負荷率で、容易にフラッディングを起こすであろう。これに対して、繊維床ミスト分離器は、移動している気体流に随伴されている比較的大量の液体が繊維床を通り抜けることが可能となるように構成されている。なお、この液体は、捕集されて連続的に排出される。したがって、ガスフィルタに関する従来技術は、繊維床ミスト分離器の繊維床において小径の繊維を利用する場合に生じる問題に対する解決策を何も提案していない。

繊維床ミスト分離器を応用する場合、繊維床の下流側の面における、移動している気体流によって捕集された液体の再度の随伴がしばしば問題となる。とくに、液体の負荷が高い場合又は気体流の速度が高い場合の操作において問題が生じる。この問題に対する満足のゆく解決策は、第１の濾過繊維層を排液繊維層と組み合わせて繊維床を形成することである。この場合、排液層は、第１の濾過繊維層の下流に配置され、通常は、第１の濾過繊維層の繊維に比べて平均直径が大きい繊維を含んでいる。

これらの成功にもかかわらず、従来技術に係る繊維床組立体は、いくつかの欠点をもち、その結果、繊維床に欠陥を生じさせる。巻付け型繊維床組立体は、典型的には、おおむね円筒形の繊維ロービングを用いて形成されている。この繊維ロービングは、スクリーンを形成している円筒に、スクリーン長手方向に沿って前向き又は後ろ向きに巻きつけられてゆく。この作業には、熟練と適切な機械装置とが必要とされる。たとえ巻きつけが正確に行われたとしても、これにより製作された巻付け型繊維床では、繊維床の表面領域における気体流は大幅にばらつくことなる。これらのばらつきは、円筒形のロービングを用いて円筒に均一な表面を形成することが本質的に困難であるからである。ロービング材料におけるばらつきは、一般に、ロービングを異なる度合いで平坦化する。これはロービングによって形成される繊維床の均一性に影響を与える。非均一性は、厚さが薄い巻付け型繊維床においてとくに顕著である。

巻付け型繊維床組立体及びばら繊維充填型繊維床についてのもう１つの欠点は、繊維床の交換が必要なときには、ミスト分離器から繊維床組立体を除去し、これを製造業者に送る必要があるということである。重い支持構造物の輸送が不便であるということに加えて、時間のロスを避けるため、製造業者に送ってサービスを受けているときに繊維床ミスト分離器を用いることができるように、交換のための予備の繊維床組立体を備えておくことを必要とする。繊維床を組み立てることが難しいので、繊維床の交換を現場で実施することは困難である。対向する２つの支持スクリーンの間に、繊維床における不均一性が最小となるように新たなばら繊維を適切に充填するには、かなりの熟練と時間とを必要とする。また、円筒形の支持構造物への繊維の巻きつけは、高価な機械を必要とする。製造業者によってあらかじめ成形され又はあらかじめ製作された繊維床を用いることは可能である。しかし、この場合、継ぎ目（joint）又はへたり部（settling）における漏れ（leakage）に苦労し、現場での特別なメンテナンス及び調整が必要となる。これはプラントの生産性を低下させる。この場合、メンテナンス及び／又は調整を実施するためにプラントを停止させなければならないので、生産性が低下する。

第３の欠点は、平均直径が約５ミクロン未満の繊維は、さらなる処理（たとえば、ニードルパンチ加工）を行わない限り、繊維床を有効に形成するのに用いることができない。このため、高い分離効率を必要とする応用分野においては、繊維床の厚さを薄くすることができない。工業プロセスの厳しい環境下において薄く高効率の繊維床を用いることが可能な場合、繊維床は、所定の体積の繊維床ミスト分離器において繊維床表面積を最小にするような形状に形成される。これは、薄い紙及びフェルトのフィルタがひだを形成して表面積を大きくするようにした乾燥したフィルタと同様のものである。繊維床の表面積が大きい、薄く高効率の繊維床は、繊維床を横切る方向の圧力低下を小さくすることにより、繊維床ミスト分離器の運転コストを低減することを可能にするであろう。

本発明の第１の態様においては、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物（wetted soluble solid）を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器（fiber bed mist eliminator）のための繊維床組立体（fiber bed assembly）は、一般的に、上流側空間部と下流側空間部とを画成する壁部を有する繊維床支持体を備えている。壁部は、気体流が上流側空間部から下流側空間部へ該壁部を通って全体的に（generally）自由に移動することを可能にする開口部を有している。繊維床は繊維床支持体によって支持されるとともに壁部の開口部を全体的に被覆し、これにより気体流は繊維床を通り抜けて、上流側空間部から上記下流側空間部へ移動する。繊維床は、複合繊維床型捕集帯状媒体（composite fiber bed collecting media strip）を備えている。複合繊維床型捕集帯状媒体は、繊維床と構造的に一体をなすように構成されニードルパンチ加工が施された繊維（needle punched fiber）を含む外側層と、繊維床と構造的に一体をなすように構成されニードルパンチ加工が施された繊維を含む内側層とを有している。外側層と内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれた中間層は、ニードルパンチ加工が施されていない。

本発明のもう１つの態様においては、繊維床型捕集帯状媒体は、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられるミスト分離器の繊維床を形成するために用いられる。繊維床は、ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合（ところ）を除いて、支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断する（generally blocking）ように構成されている。繊維床型捕集帯状媒体は、前記の一般的な構成と同一の構成のものである。

本発明のさらにもう１つの態様においては、複合繊維床型捕集媒体材料は、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床の製作に用いることができる。繊維床は、繊維床組立体の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成されている。複合繊維床型捕集媒体材料は、一般的には、複合繊維床型捕集媒体材料と構造的に一体をなすように構成された外側繊維層を備えている。内側繊維床は、複合繊維床型捕集媒体材料と構造的に一体をなすように構成されている。外側層と内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれ中間層は、外側層及び内側層に比べて、気体流からエアロゾルを除去する上での効率がより高くなっている。少なくとも外側層及び内側層は、外側層部分と内側層部分と中間層部分とを含む帯状物に分離できるように形成されている。

本発明のさらにもう１つの態様においては、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体は、一般的には、上流側空間部と下流側空間部とを画成する壁部を有する繊維床支持体を備えている。この壁部は、気体流が上流側空間部から下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有している。繊維床は、繊維床支持体によって支持されるとともに壁部の開口部を全体的に覆う繊維床を有し、これにより気体流は、繊維床を通り抜けて上流側空間部から下流側空間部へ移動する。繊維床は、繊維床支持体のまわりを複数の巻回部（turn）で被覆する細長い繊維床型捕集帯状媒体を有している。巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は螺旋状の経路に沿って伸びている。繊維床型捕集帯状媒体は、全体的には平坦であり、複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、隣り合う巻回部と重なり合っている。

本発明のさらにもう１つの態様においては、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体は、上流側空間部と下流側空間部とを画成する壁部を有する繊維床支持体を備えている。この壁部は、気体流が上流側空間部から下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有している。繊維床は、繊維床支持体によって支持されるとともに壁部の開口部を全体的に覆う繊維床を有し、これにより気体流は、繊維床を通り抜けて、上流側空間部から上記下流側空間部へ移動する。繊維床は、繊維床支持体のまわりを被覆する細長い繊維床型捕集帯状媒体を備えている。複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、螺旋状の経路に沿って伸びている。そして、複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、隣り合う巻回部と重なり合っている。繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部間に、中間排液層が配置されている。

本発明のさらにもう１つの態様においては、繊維床型捕集帯状媒体は、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床の製作に用いることができる。繊維床は、繊維床ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成されている。繊維床型捕集帯状媒体は、一般的には、移動している気体流からエアロゾルを除去することができる繊維で形成された細長い帯状物を有している。この帯状物は、支持構造体のまわりを複数の重なり合う巻回部で被覆することにより、支持構造体を被覆することができる寸法に形成されている。帯状物は、互いに背向する全体的に平坦な表面を有している。これらの表面のうちの少なくとも１つの表面は、帯状物の隣り合っている巻回部の重なり合いを整列させるように位置決めされた整列用の標識を有している。

本発明のさらにもう１つの態様においては、移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床は、ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成されている。繊維床の厚さは、圧縮された状態においては約０．６インチ（１．５ｃｍ）である。繊維床は、負荷が２．７ｍｇ／ｆｔ^３（９５ｍｇ／ｍ^３）のポリアルファオレフィン油であり、移動速度が１分当たり約５９フィート（１分当たり１８．０ｍ）である気体流から、寸法（粒子径）が０．３ミクロンのエアロゾル粒子を少なくとも約９９．０９％除去するように構成された捕集帯状媒体を有している。繊維床を横切る（交差する）方向の圧力低下（圧力損失）は、約１１．１インチ水柱（２．７６ｋＰａ）より低いか又は同一である。

移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床は、ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成されている。繊維床の厚さは、圧縮された状態においては約０．６インチ（１．５ｃｍ）である。繊維床は、負荷が１．８ｍｇ／ｆｔ^３（６４ｍｇ／ｍ^３）のポリアルファオレフィン油であり、移動速度が１分当たり約２３．４フィート（１分当たり７．１ｍ）である気体流から、寸法が０．３ミクロンのエアロゾル粒子を少なくとも約９９．６５％除去するように構成された捕集帯状媒体を有している。繊維床を横切る方向の圧力低下は、約２．４インチ水柱（０．６０ｋＰａ）より低いか又は同一である。

移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体は、一般的には、上流側空間部と下流側空間部とを画成する壁部を有する繊維床支持体を備えている。この壁部は、気体流が上流側空間部から下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有している。繊維床は、繊維床支持体によって支持されるとともに壁部の開口部を全体的に被覆している。これにより、気体流は繊維床を通り抜けて、上流側空間部から下流側空間部へ移動する。繊維床は複合繊維床型捕集帯状媒体を備えている。この複合繊維床型捕集帯状媒体は、繊維床と構造的に一体をなすように構成された、ニードルパンチ加工が施された繊維を含む第１の層を備えている。第１の層によって支持された捕集層は、ニードルパンチ加工は施されていない。

以下の説明により、本発明のその他の目的及び特徴が開示され、かつその内容が明確となるであろう。
添付の図面中のいくつかの図において、対応する参照記号は、対応する部分を示している。

添付の図面、とくに図１は、気体が流れる配管に配設され、気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去することができる形式のミスト分離器（包括的に１で示されている。）を示している。このミスト分離器１は、除去すべき液体のエアロゾルを成分として含んでいる気体流に対して（とくに、サブミクロン（submicron）の寸法の液体のエアロゾルが存在するところで）使用するための所定の応用分野で用いられる形式のものである。ミスト分離器１は、タンク（包括的に３で示されている。）を備えている。このタンク３は、該タンク３を密閉するように取り付けられ該タンク３の頂部を開閉する、取り外し可能な蓋５を有している。タンク３内に配置された環形の取付板７は、タンク３を上側チャンバ９と下側チャンバ１１とに仕切っている。気体流は、環形の取付板７の中央穴１３を通ってのみ、下側チャンバ１１から上側チャンバ９に流入することができる。タンク３は、エアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を含んでいる気体流をタンク３の下側チャンバ１１に受け入れるための気体流入口部１５と、タンク３内の上側チャンバ９と流体的に連通し、濾過（フィルトリング）され清浄化された気体がミスト分離器１から排出装置又は他の処理装置に流出することを可能にする気体流出口部１７とを備えている。

包括的に１９で示された繊維床組立体は、タンク３の下側チャンバ１１の内部に配置され、閉じられた底部と開かれた頂部とを有する概略的（generally）には管形の部材である。繊維床組立体１９は、取付板７にシール状態で取り付けられている。これにより、繊維床組立体１９の開かれた頂部は、取付板７の中央穴１３と連通している。気体は、繊維床組立体１９を通り抜けない限り、下側チャンバ１１から上側チャンバ９に流れることはできない。取付板７は、タンク３内で、繊維床組立体１９を支持している。ここで、繊維床組立体１９は、取付板７から吊り下がっている。繊維床組立体１９は、気体流から、エアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を、非常に高いパーセンテージで除去する。除去されたエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物は、タンク３の底部から排出される。タンク３の底部の近傍に位置する排液パイプ２１は、タンク３の底部に集められた液体及び／又は湿潤した溶解性固体物及び液体に溶解した固体物を排出する。

図１に示すミスト分離器１は、順流式又は「吊り下げ型（hanging style）」と呼ばれているミスト分離器である。逆流式のミスト分離器（図示せず）もまた知られている。図７に、逆流式のミスト分離器の繊維床の構造を示す。しかし、概略的には、逆流式のミスト分離器における気体流は、図１に示す順流式のミスト分離器の気体流とは逆方向である。かくして、逆流式のミスト分離器では、気体流は、図１に示すミストセパレータ１では気体流出口部１７として用いられているものを通って流入する。気体は、取付板７の中央穴１３と、繊維床組立体１９の開かれた頂部とを通って、繊維床組立体１９内に流入する。この後、気体は、繊維床組立体１９を半径方向にみて外向きに通り抜け、気体流入口部１５を通って流出する。繊維床組立体１９によって捕集された液体及び湿潤した溶解性固体物または液体に溶解した固体物は、繊維床組立体１９の外側から排出され、逆流式のミスト分離器のタンク３の底部に到達する。そして、タンク３の排液パイプ２１と同様のものによって除去される。本発明は、順流式及び逆流式のミスト分離器の両方に応用できるものであるということが理解できるであろう。

図２〜図４に示すように、順流式のミスト分離器１の繊維床組立体１９は、タンク３の底部の上に、これと間隔を隔てて配置された排液脚部２５を備えている。排液脚部２５は、排液管２５Ａと、円形の底板２５Ｂと、排液管２５Ａを通って伸び底板２５Ｂに開口する通路２５Ｃとを備えている。通路２５Ｃは、繊維床組立体１９によって気体流から除去され集められた液体及び粒子を排出するためにタンク３に開口している。タンク３の底部に集められた液体及び湿潤した固体物または液体に溶解した固体物は、排液パイプ２１を通って排出される。内側スクリーン及び外側スクリーン（それぞれ、包括的に２７及び２９で示されている）が、底板２５Ｂから取付板７に向かって伸びている。内側スクリーン２７と外側スクリーン２９とは、互いに半径方向に所定の間隔を保って同心円状に配置されている。図示されたこの実施の形態では、概略的には、内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９は、内側スクリーン２７内の内側空間部３１（下流側）と外側空間部３３（上流側）とを分離する壁部を構成している。外側空間部３３は、タンク３内に位置しているが、内側スクリーン２７より外側に位置している。壁部は、本発明の範囲から逸脱することなく、その他の方法で構成することができるということが理解できるであろう（たとえば、単一のスクリーンのみを有するもの、スクリーンを全く有しないもの）。内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９は、概略的には網目構造のものである。このため、これらのスクリーン２７、２９は、それぞれ、内側空間部３１と外側空間部３３との間に位置する内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９を通って、気体が全体的に（generally）自由に移動することができる比較的大きい開口部（網目）を備えている。内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９は、環形の取付板７の頂部に配置された環形のフランジ３４に接続されている。環形のフランジ３４は、取付板７に取り付けられ、両スクリーン２７、２９及び排液脚部２５を支持している。図示されたこの実施の形態においては、内側スクリーン２７と外側スクリーン２９と環状のフランジ３４とは、繊維床支持体を構成している。繊維床を支持するその他の構造も、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができるということが理解できるであろう。

繊維床組立体１９の繊維床（包括的に３５で示されている）は、半径方向に離間した内側スクリーン２７と外側スクリーン２９との間の空間部内に配置され、上記空間部を実質的に満たし、両スクリーン２７、２９の開口部（網目）を被覆している。このため、気体流は、繊維床組立体１９を囲んでいる外側空間部３３から繊維床組立体内１９の内側空間部に移動するためには、繊維床３５を通り抜けなければならない（図１参照）。繊維床３５は、概略的には管形のものであり、互いに背向（対向）する取付板７の端部と排液脚部２５の底板２５Ｂの端部とで、当業者にはよく知られた方法で、機能的に（operatively）シールされている。このため、気体は、タンク３内の外側空間部３３から内側空間部３１に流れる際に、繊維床３５をバイパスすることはできない。包括的に３７で示された細長く概略的には平坦な繊維床型捕集帯状媒体３７は、繊維床３５の一部を形成するように用いられる。図４に最も明確に示されているように、繊維床型捕集帯状媒体３７（または「ポケット型帯状フィルタ（pocket strip filter）」）は、内側スクリーン２７の周囲に螺旋状に巻かれている。繊維床型捕集帯状媒体３７の両端部は、実質的に一点に収束するように、その幅が先細り（テーパ状）となっている。内側スクリーン２７の一方の端部において円周方向に伸びる先細り（テーパ状）の縁部３８（edge）が設けられ（図６Ｂ参照）、これにより螺旋の傾斜角が決定される。繊維床型捕集帯状媒体３７による被覆（wrapping）は、繊維床型捕集帯状媒体３７の隣り合う巻回部３９（turns）が互いに重なり合うように行われる。内側スクリーン２７を全面的に被覆する連続的な繊維床表面を形成するために、必要であれば、繊維床型捕集帯状媒体３７の追加の小片３６（pieces）を繊維床３５の両端部又はその他の部位に設けてもよい。たとえば、繊維床型捕集帯状媒体の追加の小片３６は、繊維床の端部を完全に被覆するために、内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９の端部に接して内側スクリーン２７を輪形ないしは円形（螺旋状ではなく）に被覆するようにしてもよい。十分な気体のシールを確実にするために、繊維床３５の両端部に図示していないガラス粗紡ないしはガラスロービング（glass roving）を用いてもよい。繊維床３５は、本発明の範囲内において螺旋状の被覆とは異なる方法で形成してもよいということが理解できるであろう。たとえば、繊維床は、内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９の高さと同じ長さの幅をもつ円筒状の繊維床型捕集帯状媒体で形成してもよい。

繊維床型捕集帯状媒体３７と内側スクリーン２７との間に配置された排液層４１（図３参照）は、繊維床型捕集帯状媒体３７から液体及び湿潤した溶解性固体物または液体に溶解した固体物を受け入れ、それらを排液チューブ２５Ａ内の通路２５Ｃを通してタンク３内に排出するために、繊維床３５の底部に移動させる（図１）。排液層４１は、内側スクリーン２７の外側表面全体を被覆している。排液層４１の材料には、気体が通り抜けることが可能であり、かつ液体を自由に排出するのに適した材料が用いられる。図示されたこの実施の形態では、排液層４１は、参照により本明細書に組み入れられている本願出願人に係る米国特許第４０８６０７０号明細書及び米国特許第４２４９９１８号明細書に開示された排液層と同様のものであってもよい。

図３に示すように、外側スクリーン２９は、内側スクリーン２７を被覆している繊維床型捕集帯状媒体３７の全体にわたって設けられている。外側スクリーン２９は、繊維床型捕集帯状媒体３７の隣り合い重なり合っている巻回部３９の間の継ぎ目をシールするために、上記被覆物を押圧（圧縮）している。内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９の各々は、互いに重なり合っているところで互いに結合された縦方向のワイヤ（それぞれ４５及び４９で示す）と横方向（水平方向）のワイヤ（それぞれ４７及び５１で示す）とからなる配列により形成されている。内側スクリーン２７の横方向のワイヤ４７は、内側スクリーン２７の縦方向（鉛直方向）のワイヤ４５の外側に配置されている。外側スクリーン２９の横方向のワイヤ５１は、外側スクリーン２９の縦方向のワイヤ４９の内側に配置されている。内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９の横方向のワイヤの位置は以下のように設定されている。すなわち内側スクリーン２７と外側スクリーン２９とが繊維床組立体１９内に配置されたときに、内側スクリーン２７の横方向のワイヤ４７と外側スクリーン２９の横方向のワイヤ５１とが、縦方向にオフセットする（ずれる）ように形成されている。したがって、横方向のワイヤ４７、５１は、繊維床３５の機能性を低下させる挟み付け部ないしは締め付け部（pinch point）を形成することはない。上記構成の横方向のワイヤ４７、５１を設ける代わりに、繊維床３５を、該繊維床３５を把持する（grip）機能を有するように、ある程度波状の形態に形成してもよい。とくに、繊維床３５の軸方向の移動を抑制するように、繊維床３５を所定の位置で堅固に保持するようにしてもよい。図３は、内側スクリーン２７と外側スクリーン２９との間に実際に配置された状態における繊維床３５を示している。外側スクリーン２９は、繊維床３５を内側スクリーン２７に向かって押圧し、繊維床型捕集帯状媒体３７の隣り合う巻回部３９の間の繊維床３５の姿勢及びそのシール性を安定化させている。他の同様の図（図７〜図１１参照）は繊維床３５を示している（外側スクリーン２９によって押圧される前の状態を示している）。

好ましくは、繊維床型捕集帯状媒体３７は、内側層５７と、外側層５９と、内側層５７と外側層５９との間にサンドイッチ状に挟まれた中間層６１とを備えた複合構造を備えている（図５Ａ参照）。内側層５７及び外側層５９は、良好な強度特性を有するものの、気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去する効率は比較的低い繊維材料で形成されている。他方、中間層６１は、気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去する効率は高いものの、内側層５７及び外側層５９よりも強度が低い繊維材料で形成されている。たとえば、内側層５７及び外側層５９は、ニードルパンチ加工が施された（needle punched）ものでよいが、中間層６１はニードルパンチ加工が施されていないものであるのがよい。このため、中間層６１は、気体流が該中間層内の繊維をバイパスして流れる経路を形成する不連続部（discontinuities）を形成することはない（このような状態はニードルパンチ加工によって生じる）。内側層５７及び外側層５９は、たとえば、本邦のコロラド州デンバーのジョンズ・マンビレ社（Johns Manville Corporation）から入手可能なエコマット３００（ECOMAT 300）のニードルパンチ加工が施された不織ガラス繊維マットなどといった適当な繊維材料で作ることができる。その他の使用可能な材料としては、ジョンズ・マンビレ社から入手可能なエコマット１８０のスクリム（scrim）で強化されたガラス繊維マットなどが挙げられる。エコマット１８０の繊維マットは、繊維床３５をより小型化するためにエコマット３００の繊維マットよりも薄く形成されている。中間層６１には、たとえばジョンズ・マンビレ社から入手可能なＪＭ Ｂ０１５のガラス繊維マットを用いることができる。ＪＭ Ｂ０１５の繊維マットは、不織溶融吹き付けガラス繊維充填材（nonwoven meltblown glass fiber batting）である。なお、種々の特定の用途に応じて、中間層６１を複数のガラス繊維マットで形成してもよい。

繊維床型捕集帯状媒体３７の内側層５７及び外側層５９中の繊維は、たとえば平均直径が約６〜８ミクロンのもの又はこれより大径のものであってもよい。中間層３９中の繊維は、好ましくは、上記のものより平均直径が小さいもの、たとえば平均直径が約５ミクロンのもの又はこれより小径のものである。より好ましくは、中間層６１中の繊維は平均直径が約４ミクロンのもの又はこれより小径のものである。しかしながら、内側層５７及び外側層５９を形成している繊維と平均直径が同じであるか又はこれより大径である繊維を中間層６１に用いてもよいということが理解できるであろう。このようなものもまた、本発明の範囲内のものである。好ましく用いられる繊維は、互いに化学的に結合していない長い短繊維（staple）である（たとえば、０．２５インチ〜６インチ、又は０．６ｃｍ〜１５ｃｍ）。これに代えて、繊維は、ミスト分離器に取り付けられた時に安定な繊維床を形成するように十分にもつれる（entangled）もの又は固定された（fixed）ものであってもよい。繊維は、処理状態において安定したものであるべきであり、互いに化学的に結合しないものであるのが好ましい。ガラス繊維は、たとえば硫酸を含む気体流などといった腐食性が高い環境下では望ましい材料である。しかしながら、この繊維は、特定の応用分野では高分子材料又はその他の適当な材料で形成されたものであってもよい。化学的に両立する処理プロセスで用いられる場合、中間層６１の繊維を、気体流中でエアロゾルによる湿潤に抵抗性をもつ（resistant）ように処理（表面処理）を施してもよい。内側層５７及び外側層５９にも、エアロゾルによる湿潤に抵抗性をもつように処理を施してもよい。内側層５７、外側層５９及び中間層６１の防湿潤処理（anti-wetting treatment）は、気体流からのエアロゾルの除去を促進する。これは、これらの層が、気体流からエアロゾル（湿潤した又は溶解した固体物又は溶解性固体物）が除去された後に、エアロゾルを保持するのを抑制するからである。排液層４１は、好ましく、湿潤性を持つように形成され又は処理が施される。

もう１つの実施の形態（図示せず）においては、中間層６１は、直径が大きく長さが長い繊維によって形成され、この直径が大きい繊維の中に直径が小さく長さが短い繊維が散在しているものである。たとえば、直径が小さい（小径の）繊維は、平均直径が約３ミクロンのもの又はこれより小径のものであってもよい。１つの実施例においては、平均直径は約０．０１ミクロンと３ミクロンとの間の範囲内である。直径が小さい繊維は、圧縮された状態でも、直径が大きい（大径の）繊維と離間して存在し、中間層６１内に確実に空隙部を保持するものと考えられる。

図５Ａに示すように、内側層５７と外側層５９とは縫い目６５（stitching）により、互いに接続されている。縫い目６５は、内側層５７及び外側層５９の互いに背向する長手方向の縁部（edge margin）に沿って伸びている。この縫い目６５はまた、長手方向の縁部で、中間層６１を通って伸びている。この図示された実施の形態においては、縫い目６５は、気体流中の腐食性のエアロゾルに対して抵抗性を持つポリテトラフルオロエチレンで被覆された糸を用いて形成されている。しかし、その他の材料を用いてもよい。さらに、内側層５７と外側層５９と中間層６１とを結合させるその他の方法も、本発明の範囲内において用いることができる。たとえば、これらの層はホッチキス留め、熱溶融又は接着剤を用いた接着により結合させてもよく、あるいはその他の適当な方法（図示せず）で結合させてもよい。さらに、本発明の範囲内において、１つの長手方向の縁部のみに沿って縫い目又はその他の結合手段を設けてもよい。内側層５７と外側層５９と中間層６１とは、図５Ａに示すように配列することを想定している。しかし、これらの層の間には、固定的な結合状態は存在しない。さらに、気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去する能力の観点からは、繊維床型捕集媒体（図示せず）を、ニードルパンチ加工が施された層、又はその他の強化された材料の上に（たとえば、外側層又は内側層に）、直接、中間層と等価なもの（equivalent）を形成している繊維を設けること（laying down）により形成してもよい。たとえば、強化されたガラス繊維層の上に直接配置されたガラス溶融吹き付け繊維を、強化されたガラス繊維層と融合させ、強化されたガラス繊維層と永久的に結合させて支持するようにしてもよい。この場合、内側層又は外側層は、繊維床型捕集帯状媒体の内部に配設することは必要ではない。捕集帯状媒体のさらにもう１つの実施例（図示せず）においては、内側層と外側層のうちの少なくとも一方は、ガラススクリムで置き換えられている。

図５Ｂ及び図５Ｃは、構造が異なる繊維床型捕集帯状媒体の２つの変形例を示している。これらは、それぞれ、包括的に３７’及び３７’’で付番されている。繊維床型捕集帯状媒体３７’は、内側層５７’と外側層５９’との間に排液層４１’を備えている。より詳しく説明すれば、排液層４１’は、順流式のミスト分離器で用いるために、中間層６１’と内側層５７’との間に配置されている。繊維床型捕集帯状媒体３７’には、内側スクリーン２７を被覆するもう１つの排液層（図示せず）を設けてよく、また設けなくてもよい。図５Ｃに示す第２の変形例に係る繊維床型捕集帯状媒体３７’’は、図５Ａ又は図５Ｂに示す繊維床型捕集媒体３７、３７’と同様の構造を有していてもよい。図５Ｃにおいては、捕集帯状媒体３７’’は波状（ひだ付き）に形成され、捕集媒体の表面積を増加させている。波状の形態の媒体３７’’を保持するために、成形されたワイヤスクリーン４０’’が用いられている。

この図示された実施の形態においては、繊維床型捕集帯状媒体の厚さは、利用分野が異なれば異なり、必要な効率が異なれば異なることになる。しかしながら、１つのエコマット３００のマットと３つのＪＭＢ００５のマットとを用いる１つの実施例においては、繊維床型捕集帯状媒体の圧縮されていない状態における厚さは約１インチ（３ｃｍ）である。内側スクリーン２７と外側スクリーン２９の間で圧縮されたときには、その厚さは約０．５インチ（１ｃｍ）である。１つのエコマット１８０と１つのＪＭＢ００５のマットとを用いたもう１つの実施例においては、繊維床型捕集帯状媒体の圧縮されていない状態における厚さは約０．５インチ（１ｃｍ）である。内側スクリーン２７と外側スクリーン２９との間で圧縮されたときには、その厚さは約０．２５インチ（０．６ｃｍ）である。繊維床３５の高さが６フィート（１．８ｍ）であり、圧縮された状態における繊維床の厚さが０．５インチ（１ｃｍ）であるときには、内側スクリーン２７の直径は、以下のように設定してもよい。すなわち、繊維床３５は、繊維床組立体１９が受け入れられる容器は変わらないが、ガラスロービングの繊維床に比べて、より大きい全体流れ面積（total flow area）を有するように設定される。流れ面積をより大きくすれば、その全体の寸法を増やすことなく、繊維床組立体１９の容量を増加させることができる。

前記のとおり、繊維床型捕集帯状媒体３７は、内側スクリーンの一方の端部から他方の端部へ向かって、内側スクリーンを帯状物で螺旋状に被覆することにより、内側スクリーン２７に取り付けられる。螺旋状の被覆物と組み合わせて、非螺旋状の端部用部材（end treatment）を用いるのも好ましい（たとえば、追加の小片３６及び／又は円筒形のロービング）。繊維床型捕集帯状媒体３７の被覆は、螺旋の各巻回部３９がこれに先行する巻回部と重なり合うように行う。図３に示すように、被覆物中の下側の巻回部３９の一部分はその直上の巻回部と重なり合っている。この実施の形態においては、繊維床型捕集帯状媒体３７の幅は約１８インチ（４６cm）である。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく、これ以外の幅のものを用いてもよい（たとえば２４インチないしは６１ｃｍ）。この幅は、内側スクリーン２７の高さと等しくてもよい。この場合、繊維床型捕集帯状媒体は、螺旋状に巻くことはできないが、スクリーン全体にわたってフィットするチューブとして形成される。図示された実施の形態のように、より幅の狭い繊維床型捕集帯状媒体と螺旋状の巻回部とを用いる場合、各巻回部３９は約２〜６インチ（６〜１５ｃｍ）、より好ましくは約２〜３インチ（６〜８ｃｍ）の間隔でその前の巻回部と重なり合う。この重なり合いは、以下のように設定される。すなわち、気体が、繊維床材料を通り抜けることなく（すなわち、「気体のバイパス」）、隣り合う巻回部３９の間を流れるのを防止するために、十分な表面接触が行われるように設定される。重なり合いの正確な幅は、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている態様以外の態様で設定してもよい。重なり合いが全くないものも、本発明の範囲内のものである。図３においては、説明を単純化するために、繊維床型捕集帯状媒体３７は単一形態のものとして示している。しかしながら、繊維床型捕集帯状媒体は、図５に示すように複合形態であるのも好ましい。更に、複数の帯状物（図示せず）を用いて螺旋状の被覆部を形成するようにしてもよい。

図６Ａに示す繊維床型捕集帯状媒体３７の変形例においては、エレメントの外側層５９には、破線６９がマークされている。このマークは、内側スクリーン２７をエレメントで螺旋状に被覆するときに、隣り合う巻回部３９の縁部を配置すべき部位を示している。破線６９を設けることにより、比較的経験の乏しい作業者であっても、繊維床型捕集帯状媒体３７を用いて繊維床３５を容易に形成することが可能となる。たとえば、繊維床３５を取り替える必要が生じたときには、繊維床組立体１９を修理のために、遠く離れた施設に送る必要はない。また、第１の繊維床組立体を修理に出したときに用いるために、第２の繊維床組立体を予め準備しておく必要もない。繊維床型捕集帯状媒体３７による被覆は、繊維床方捕集帯状媒体に張力をほとんどかけることなく、または全くかけることなく実施することができる。重なり部は、内側スクリーン２７及び外側スクリーン２９によって繊維床３５にかけられる圧力との相互作用（協働）により、繊維床型捕集帯状媒体に大きな張力が存在しないときでも、繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部３９の間を十分にシールすることができるということが見出された。図６Ａ中では、破線６９で示しているが、繊維床型捕集帯状媒体３７の隣り合う巻回部３９の間の重なり合いの量を十分に示すことができる実線又はその他の標識を、本発明の範囲内において用いてもよい。

再び図３に示すように、繊維床型捕集帯状媒体３７は、以下のように被覆される。すなわち、エレメント（element）の各巻回部３９がその直上の巻回部と重なり合うように被覆される。かつ、上側の巻回部の下側縁部が、下側の巻回部の材料との間に間隔を空けるとともに、内側スクリーン２７に直接当接している排液層４１に対して露出されるように被覆される。繊維床型捕集帯状媒体３７の上側の巻回部３９の露出された下側縁部は、排液張出部７１を形成する。この排液張出部７１は、液体が上側の巻回部３７から流出して、排液層４１に支障なく直接移動する（migrate）ことを可能にする。重力が、気体流から除去された液体を繊維床型捕集帯状媒体３７内において、各巻回部３９の底部に向かって移動させるということがわかるであろう。繊維床の捕集材料が単一に形成されている場合、または被覆された繊維床型捕集帯状媒体の各巻回部の下側の縁部がその直接下の巻回部の上側縁部とつながっている場合は、液体は、繊維床型捕集帯状媒体の材料内全面的に通って、繊維床の底部に流下するであろう。その結果、液体は、繊維床の底部において繊維床型捕集帯状媒体の巻回部に蓄積される傾向がある。なぜなら、繊維床型捕集帯状媒体が、液体を容易には離脱させないからである。蓄積された液体は、繊維床を通るガス流の流通の障害となる。このため、繊維床の全ての部分が同一の圧力低下（すなわち、繊維床を通る気体流に対する抵抗）を生じさせるとは限らない。このため、繊維床の有効に使用できる面積が減少し、したがって繊維床組立体の容量が減少する。しかしながら、本発明にかかる排液張出部７１は、液体が、繊維床型捕集帯状媒体３７の１つの巻回部３９から排液層４１に直接的に流れ込むことを可能にする。このとき、この巻回部３９の液体は、繊維床型捕集帯状媒体の次の巻回部には流れ込まない。排液層４１内においては、液体の流れは、より容易に生じる。このため、繊維床型捕集帯状媒体３７の巻回部３９は、いずれも、その他のものに比べて大幅に多い量の液体を蓄積する傾向はもたない。そして、繊維床３５における圧力低下は、頂部から底部まで実質的に均一となる。

図７は、第１の修正例に係る逆流式のミスト分離器用の繊維床１３５を、図３と同様の断片的な断面図で示している。第１の修正例に係る繊維床１３５の修正（改造）された部分には、図３に示す繊維床３５の対応する部分の参照番号に１００を加えた参照番号が付されている。前記のとおり、逆流式のミスト分離器においては、気体流は内側スクリーン２７内から、繊維床１３５を半径方向にみて外向きに流通して外側スクリーン２９に流入する。なお、繊維床１３５についてとくに言及しない部分の構成は、図３に示す順流式のミスト分離器１の繊維床３５と同様である。排液層１４１は、内側スクリーン２７の外側ではなく、外側スクリーン２９の内側に配置されている。繊維床型捕集帯状媒体１３７は、前記の場合と同様に螺旋状に巻かれている。しかしその被覆は、各巻回部１３９がその直下の巻回部と重なり合い、外側スクリーン２９に当接している排液層１４１に直接露出された排液張出部１７１（drainage hangover）を形成するように実施される。排液張出部１７１の動作及び利点は、順流式のミスト分離器１の排液張出部７１の場合と同様である。

図８に示す第２の修正例に係る順流式の繊維床は、概略的には図３に示す繊維床組立体１９と同様の構造を有している。第２の修正例に係る繊維床２３５の修正された部分には、図３に示す繊維床３５の対応する部分の参照番号に２００を加えた参照番号が付されている。排液層４１と同様の主たる排液層２４１に加えて、排液帯状物２４２（広い意味では「中間排液層」）は、繊維床型捕集帯状媒体２３７に沿って螺旋状に巻かれている。これにより、排液帯状物２４２は、繊維床型捕集帯状媒体の互いに重なり合い隣り合っている巻回部２３９の間に配置されている。排液帯状物２４２の材料は、主たる排液層２４１と同様であってもよい。排液帯状物２４２は、重なり部からその外部に延び、実質的に繊維床２３５の全高にわたって延びる排液層２４１に対向している。この場合、排液帯状物２４２は、繊維床型捕集帯状媒体２３７の上側の巻回部２３９の下側縁部によって形成された排液張出部２７１の下方に伸びている。そして排液帯状物２４２は、繊維床型捕集帯状媒体の次の下側の巻回部と排液張出部との間の部位に介設されている。下向きに伸びる排液張出部２７１のところで上側の巻回部２３９から排出される液体は、排液帯状物２４２に衝突し、排液帯状物内を移動して排液層２４１に流入する。排液帯状物２４２は、繊維床２３５の能力を高め、繊維床型捕集帯状媒体２３７によって捕集された液体を速やかに排液層２４１に移動させる。これは、繊維床型捕集帯状媒体の隣り合っている巻回部２３９の間にバリヤ（barrier）を設け（すなわち、排液帯状物２４２）、ある巻回部から次の巻回部に液体が移動するのを防止することにより行われる。排液帯状物２４２を、繊維床型捕集帯状媒体２３７とともに内側スクリーン２７に巻きつけて、図８に示す繊維床を製作することができる。排液帯状物２４２は、単一の連続帯状物（図示されている）又は複数の短い帯状物（図示されていない）の形態に形成することができる。

図９は、第３の修正例に係る繊維床３３５を示している。この第３の修正例では、３つの繊維床媒体３３７が、互いにその表面が当接するように配置され、これらの長手方向の縁部同士は、全体的につながっている。そして、この後、内側スクリーン２７に螺旋状に巻きつけられる。積層配置された繊維床媒体の数は、本発明の範囲内において、３つより多い数であってもよい。第３の修正例に係る繊維床３３５の修正された部分には、繊維床３５の対応する部分の参照番号に３００を加えた参照番号が付されている。重なり合った繊維床媒体３３７を内側スクリーン２７に巻きつけることにより、単一層の繊維床型捕集帯状媒体３７の場合と同様の方法で被覆を行うことができる。繊維床型捕集帯状媒体３３７は、図５に示す繊維床型捕集帯状媒体３７と同様の構造を有していてもよい。また、気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに適したその他の構造物であってもよい。

図１０は、第４の修正例に係る繊維床４３５を示している。繊維床４３５は、２つの螺旋状に巻きつけられた被覆層を有し、内側スクリーン２７の上において、一方の被覆層は他方の被覆層の上に配置されている。第４の修正例に係る繊維床４３５の修正された部分には、繊維床３５の対応する部分の参照番号に４００を加えた参照番号が付されている。各被覆層は、それぞれ、それ自体の繊維床型捕集帯状媒体４３７’、４３７’’によって形成されている。図９に示す繊維床３３５とは異なり、繊維床型捕集帯状媒体４３７’、４３７’’は、互いに覆い合うようには配置されず、単一の作業で巻きつけることができる。第１の被覆層は、図３に示す繊維床の場合と同様の方法で形成することができる。繊維床型捕集帯状媒体４３７’は、内側スクリーン２７上の排液層４４１と重なり合っている。第２の被覆層は、巻きつけられた繊維床型捕集帯状媒体４３７’の半径方向にみて外側の表面上に、繊維床型捕集帯状媒体４３７’’を巻きつけることによって形成される。被覆の数は、本発明の範囲から逸脱することなく、２つより多い数であってもよいということが理解できるであろう。さらに、これらの被覆層の間には、もう１つの排液層（図示せず）を配置してもよい。図９及び図１０に示す層状の繊維床構造の１つの利点は、異なる応用に対する繊維床を、同一の基本材料で形成することができるということである（たとえば、繊維床型捕集帯状媒体３７）。層の数の選択は、実施される特定の作業に対応する繊維床の構造に合わせて行えばよい。

図１１は、第５の修正例に係る繊維床５３５を示している。繊維床３５に対応する繊維床５３５の部分には、５００を加えた参照番号が付されている。繊維床５３５は、螺旋状に巻きつけられた繊維床型捕集帯状媒体５３７の隣り合う巻回部５３９が重なり合う継ぎ目に配置された追加の材料を備えている。万一、気体のバイパスが生じた場合、これらの重なり合う継ぎ目は、最も好ましい配置形態となることは確実であると考えられる。したがって、繊維ガラス又はその他の適当な材料で製作された複数のロービング（粗紡）の束（strand）が、継ぎ目の全体にわたって、螺旋状に巻きつけられた繊維床型捕集帯状媒体５３７の半径方向にみて外側の表面に巻きつけられ、継ぎ目のところで繊維床５３５をシールしている。ロービング５４０を内側スクリーン２７に巻きつけ、その上に繊維床型捕集帯状媒体５３７を巻きつけることも可能である。この場合、重なり合う継ぎ目は、ロービングの被覆された束につながる。もう１つの可能なオプションは、継ぎ目に図示しない詰め物ないしはコーキング（caulk）又はその他の適当なシール剤を設けることである。好ましくは、このようなシール構造は、可能な限り繊維床５３５を通り抜ける気体流に障害を与えないものであるべきである。

本発明にかかる繊維床型捕集帯状媒体３７は、種々の応用分野で用いることができ、出荷に適した形態に包装し、その応用分野で用いることができる。たとえば図１２に示すように、図３に示された繊維床型捕集帯状媒体３７は出荷のために軸７５（spindle）に巻きつけて巻物（包括的に７７で示されている）の形態に形成することができる。必要なときには、繊維床型捕集帯状媒体３７を巻物７７から引き出して、繊維床組立体１９の内側スクリーン２７に巻きつけることができる。図１３に示すもう１つの形態の繊維床型捕集帯状媒体３７は、横に並べて互いに結合された複数（６つ）の繊維床型捕集帯状媒体３７Ａ〜２７Ｆを備えている単一のシート状の繊維床材料（包括的に８１で示されている）を有している。繊維床材料は、総括的に８３で示すように、巻物の形態に包装してもよい。繊維床材料は、内側層５７と同様であるが繊維床材料８１の全幅にわたって伸びる内側層と、外側層５９と同様であるがシート８１の全幅にわたって伸びる外側層と、中間層６１と同様であるがシートの全幅にわたって伸びる中間層とで形成してもよい。中間層はまた、内側層と外側層とに組み付ける前に各部分に分離してもよい。裁縫（sewing）又はその他の適当な手段により形成された縫い目６５Ａ〜６５Ｆは、個々の繊維床型捕集帯状媒体３７Ａ〜３７Ｆの縁部に沿って形成し、個々のエレメントの部品としてユニット化してもよい（すなわち、内側層部分、外側層部分及び中間層部分）。しかしながら、縫い目６５Ａ〜６５Ｆを省くことも想定されている。隣り合う繊維床型捕集帯状媒体３７Ａ〜３７Ｆの間の１列の穴８５（perforation）は、結合された帯状物３７Ａ〜３７Ｆを個別に使用するために分離することが可能なように破断しやすい形態に形成されている。隣り合う帯状物３７Ａ〜３７Ｆの間の取り付け部を弱くする（破断しやすくする）その他の方法も用いることができる。さらに、繊維床材料に１列の弱い部分を予め設けていないものを用いてもよい。あるいは、必要なときに、繊維床型捕集帯状媒体を分離する切断具（図示せず）を用いてもよい。しかしながら、市場に出荷する前に、各繊維床型捕集帯状媒体を所定の幅に加工しておくのも好ましい。

本発明の原理に従った構造をもつように製作された試作繊維床組立体１９（prototype fiber bed assembly）について試験が行われ、その性能が、実在する繊維床組立体の性能と比較された。実在する繊維床組立体の試験の結果は、図面中の図１４Ａに表であらわされている。試作繊維床組立体１９についての試験の結果は、図１４Ｂに表であらわされている。実在する繊維床組立体は、ミズーリ州セントルイスのモンサント エンバイロ・ケム システムズ社（Monsant Enviro-Chem Systems, Inc.）から商業的に入手可能なガラスロービングパックの繊維床組立体である。このガラスロービングの繊維床組立体は円筒状のスクリーンに繊維ロービングを巻きつけることにより形成されている。

試作繊維床組立体１９は、内側スクリーン２７に繊維床型捕集帯状媒体を巻きつけ、実質的に図７に示すような繊維床１３５を形成することにより製作されている（すなわち逆流式）。試験された繊維床型捕集帯状媒体は、図５に示す構造を有している。ただし、中間層は、層状の３つのＪＭＢ００５マットにより形成されている。そして内側層及び外側層は、縫い合わせではなく、ホッチキス留めで互いに結合されている。内側層及び外側層は、前記の実施の形態で説明したようなエコマット３００繊維マットである。被覆物中の繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回物３９の間の重なり合いは約２インチ（６ｃｍ）である。図７と同様の排液層が２つの繊維マットを用いて形成されている。繊維床型捕集帯状媒体の幅は１８インチ（４６ｃｍ）であり、その長さは３５フィート（１０．７ｍ）である。繊維床３５の外直径は２３．２インチ（５８．９ｃｍ）であり、内直径は２２インチ（５６ｃｍ）であり、圧縮された状態における繊維床の厚さ（排液層を含む）は０．６インチ（１．５ｃｍ）であり、繊維床の高さは６フィート（１．８ｍ）である。繊維床の面積は３４．５ｆｔ^２（３．２１ｍ^２）であり、繊維床の体積は１．８ｆｔ^３（０．０５ｍ^３）である。繊維床型捕集帯状媒体３７に用いられる繊維の全質量は、１０．９ポンド（５．０ｋｇ）であり、その体積は約１．５ｆｔ^３（０．０４ｍ^３）である。繊維床型捕集帯状媒体の総括密度は７．４ｌｂ／ｆｔ^３（１１８．５ｋｇ／ｍ^３）である。以上の全ての数値は、繊維床の重なり合っている面積を考慮に入れている。

エコマット３００マットにより形成された繊維床型捕集帯状媒体の内側層及び外側層の長さは３５フィート（１０．６ｍ）であり、その幅は１８インチ（４６ｃｍ）である。これらの２つの層の圧縮された状態における厚さは、いずれも０．２５インチ（０．６ｃｍ）である。これらの層の全体の繊維床面積は４２．５ｆｔ^２（３．９５ｍ^２）であり、これらの層の合計の体積はほぼ０．８ｆｔ^３である。内側層及び外側層の平均の繊維直径は１０．４ミクロンである。用いられた繊維の全質量は５．０ポンド（２．３ｋｇ）であり、内側層及び外側層の総括密度は６．８ｌｂ／ｆｔ^３（１０８．９ｋｇ／ｍ^３）である。ＪＭ Ｂ００５マットにより形成された中間層の長さは３５フィート（１０．７ｍ）であり、その幅は１８インチ（４５ｃｍ）である。中間層の圧縮された状態における厚さは、０．２５インチ（０．８ｃｍ）である。中間層の繊維床面積は４２．５ｆｔ^２（３．９５ｍ^２）であり、体積はほぼ０．８ｆｔ^３（０．０２ｍ^３）である。用いられた繊維の全質量は５．９ポンド（２．６７ｋｇ）であり、中間層の繊維床の密度は７．９ｌｂ／ｆｔ^３（１２６．５ｋｇ／ｍ^３）である。

図１４Ａ及び図１４Ｂ中の表に示すように、試験は、４つの異なる条件下における２つの繊維床組立体の各々について実施された。４つの条件は、低速／低負荷（ＬＶＬＬ）と、低速／高負荷（ＬＶＨＬ）と、高速／低負荷（ＨＶＬＬ）と、高速／高負荷（ＨＶＨＬ）とである。さらに、試作繊維床組立体１９についての追加の試験が、超高速かつ低負荷（ＨＨＶＬＬ）の条件下で実施された。第１のデータ欄は、気体流中のエアロゾル（すなわち、ポリオレフィンアルファ油のミスト）の量（又は負荷）の測定値である。第２の欄と第３の欄とは、それぞれ、気体流の速度と、繊維床３５の単位長さ（高さ）当たりの気体の体積流量とを示している。第４〜第７の欄は、繊維床３５によって生じる、気体流に対する抵抗に関するデータを含んでいる。第４の欄は、繊維床３５と交差する方向の圧力低下（圧力損失）を示している。第５及び第６の欄は、流れ抵抗（Ｃ_０）を示している。これらの流れ抵抗は、繊維床３５が液体を含まない場合と（第５の欄）、繊維床３５が気体流から捕集される液体を含む場合（第６の欄）とにおける、気体流速に対する圧力低下の比である。第７の欄（Ｗ／Ｄ）は、乾燥状態における流れ抵抗に対する湿潤状態における抵抗の比である。第８〜第１２の欄は、表中に記載された寸法（ミクロン）の粒子を除去する場合における、繊維床３５の性能ないしは効率（efficiency）を示している。最後の欄は、全ての寸法の粒子を組み合わせたものを除去する場合における、繊維床３５の総括効率（overall efficiency）を示している。データの収集には、アンダーソンマークＩＶのカスケードインパクタ（Anderson Mark IV cascade impactor）が用いられた。このカスケードインパクタは、気体流中のエアロゾルの負荷と粒子の寸法の分布とを重量測定により（gravimetrically）測定するように構成されている。

これらのデータは、気体流の流速とエアロゾルの負荷条件とが同一である場合には、本発明の原理に従って構成された繊維床３５は、粒子の除去において従来と同一又はより良好な効率を実現しつつ、繊維床を通り抜ける気体流に対する抵抗を低減するということを示している。両者間の相違は、とくに、低速かつ低負荷の条件下では劇的である。低速／低負荷（ＬＶＬＬ）では、試作繊維床３５についての湿潤状態及び乾燥状態の両方における流れ抵抗が、ガラスロービングの繊維床についての流れ抵抗よりも低くなっている。しかしながら、粒子の除去効率は、測定された各寸法の粒子のすべてについて良好であり、かつ、全ての寸法の粒子を含む総括効率も良好である。とくに、非常に大きい粒子及び非常に小さい粒子についての効率の向上は劇的である。高速／低負荷（ＨＶＬＬ）の場合において、試作繊維床３５とガラスロービングの繊維床とを比較した場合も、同様の結果が見出される。すべての測定条件に対して、粒子の除去効率は、粒子の寸法の範囲にかかわらず、すべて高い水準を維持しているということが分かるであろう。

図１５に、異なる条件下において測定された、繊維床厚さが異なる本発明に係る繊維床３５の効率を示す。圧縮された厚さが０．６インチ（１．５ｃｍ）である繊維床３５の効率のデータは、その他の厚さの繊維床についての結果を計算するのに用いることができる。第１の条件の集合は、低速かつ低負荷（ＬＶＬＬ）についてのものである。気体流の速度及びエアロゾルの負荷は前記の場合と同様に、それぞれ、２３．４ｆｔ／分（７．１ｍ／分）及び１．８ｍｇ／ｆｔ^３（６４ｍｇ／ｍ^３）であることが分かるであろう。繊維床の厚さが０．３インチ（０．８ｃｍ）に低下するまでは、気体流中に存在する寸法が０．３ミクロン又はこれより大きい粒子の捕集効率は、ほぼ１００％であるということが分かるであろう。なお、効率が低くても構わない応用分野も多数存在する。厚さが０．３インチ（０．８ｃｍ）の場合、効率は低くなるが、この効率は実業上の応用には、十分に高い値を維持している。第２の条件の集合は、低速であるが高負荷である場合（ＬＶＨＬ）についてのものである。速度は、ＬＶＬＬの場合と同様であるが、除去すべきミストは、４７．４ｍｇ／ｆｔ^３（１６７４ｍｇ／ｍ^３）まで増やされている。厚さが０．６インチ（１．５ｃｍ）から１．２インチ（３．０ｃｍ）までの範囲である繊維床についての０．３ミクロンの粒子の捕集効率は非常に高い値を維持している。厚さが０．３インチ（０．８ｃｍ）の繊維床については、ＬＶＬＬの条件下の場合と比べて、効率はやや大きく低下している。

第３の条件の集合は、高速であるが低負荷である場合についてのものである。この場合もまた、低負荷の条件下における操作は、全ての厚さのものについて非常に良好である。全ての厚さの繊維床について、０．３ミクロンの粒子は、実質的に１００％捕集されている。図１５中の表は、０．２ミクロンの粒子の捕集についてのデータを示し、これにより効率の変化（variation）があることを示している。第４の条件の集合は、高速かつ高負荷である場合についてのものである。この場合もまた、高負荷では、厚さが異なる繊維床の間で、捕集効率に大きな差があることが分かるであろう。しかしながら、効率は、商業的ないしは実業的な応用における許容範囲内に留まっている。最後の第５の条件の集合は、超高速かつ低負荷である場合についてのものである。超高速の条件下においても、本発明に係る繊維床は、気体流から大きいパーセンテージでエアロゾル粒子を除去することができている。

本発明に係る繊維床及び繊維床型捕集帯状媒体は、いくつかの効果を奏する。すなわち、低負荷かつ低速の気体流について、繊維床と交差する方向における圧力低下を非常に低く維持しつつ、効率を高くすることができる。試験された厚さのおおむね２倍の厚さ（例えば、圧縮された状態における厚さが１．２インチ又は３ｃｍ）の場合は、ＨＥＰＡ（高性能粒子捕集器）の範囲の捕集効率を実現することができる（圧力低下が５インチ水柱又は１．２５ｋＰａの状態で、捕集効率が９９．９９７％）。さらに、このデータは、繊維床型捕集帯状媒体を、高速の気体流について用いることができるということを裏付けている。

上記の事実に鑑みれば、本発明のいくつかの目的が達成され、かつ、さらなる効果ないしは結果が得られることが分かるであろう。

本発明に関して紹介されている構成要素（elements）もしくはその種々の変形例、又は、本発明の実施態様もしくは実施の形態において、「１つ」、「１つ」、「その」及び「上記」との冠詞は、単数の場合と複数の場合とのいずれをも意味するものである。また、「備える」、「含む」及び「有する」との語は、包含的（inclusive）であることを意味し、実際に記載された構成要素以外の付加的な構成要素が存在してもよいということを意味する。特定の方向を示す語（例えば、「頂（top）」、「底（bottom）」、「側（side）」等）は、便宜的に用いられているだけであり、記載された語（item）が示す特定の方向に必ずしも限定されるものではない。

本発明の範囲から逸脱することなく、上記の実施の形態ないしは実施態様に対して種々の変形ないしは修正を行うことが可能である。したがって、本明細書又は添付の図面に記載された事項は、すべて単なる例示であり、本発明を限定するものと解釈すべきではないということが意図されている。

ミスト分離器の斜視図であり、そのタンクの一部分は、本発明の原理に従って構成されたミスト分離器の繊維床組立体を示すために取り除かれている。 繊維床組立体の拡大された斜視図である。 図２に示す繊維床組立体の断片的で拡大された縦断面図である。 繊維床組立体の拡大された斜視図であり、外側スクリーンは、繊維床組立体の繊維床を示すために取り除かれている。 繊維床を形成するのに用いられる繊維床型捕集帯状媒体の断面図である。 修正例に係る繊維床型捕集帯状媒体の断面図である。 ひだが付けられた繊維床型捕集帯状媒体の斜視図である。 繊維床方捕集帯状媒体の平坦な側部の断片的な立面図である。 繊維床型捕集帯状媒体のテーパ状の端部の断片的な立面図である。 図３と同様の繊維床組立体の断片的で拡大された立面断面図であり、逆流れのミスト分離器で用いるための第１の修正例に係る繊維床を示している。 図３と同様の繊維床組立体の断片的で拡大された立面断面図であり、第２の修正例に係る繊維床を示している。 図３と同様の繊維床組立体の断片的で拡大された立面断面図であり、第３の修正例に係る繊維床を示している。 図３と同様の繊維床組立体の断片的で拡大された立面断面図であり、第４の修正例に係る繊維床を示している。 図３と同様の繊維床組立体の断片的で拡大された立面断面図であり、第５の修正例に係る繊維床を示している。 １巻きの繊維床型捕集帯状媒体の斜視図である。 １巻きの互いに結合されたシート状の複数の繊維床媒体の断片的な斜視図である。 従来の繊維床の性能試験の結果を示す表である。 本発明に係る繊維床の性能を示す表である。 本発明に係る繊維床の性能を示す表である。

符号の説明

１ ミスト分離器、３ タンク、５ 蓋、７ 取付板、９ 上側チャンバ、１１ 下側チャンバ、１３ 中央穴、１５ 気体流入口、１７ 気体流出口、１９ 繊維床組立体、２１ 排液パイプ、２５ 排液脚部、２７ 内側スクリーン、２９ 外側スクリーン、３１ 内側空間部、３３ 外側空間部、３４ フランジ、３５ 繊維床、３７ 繊維床型捕集帯状媒体。

Claims (72)

1. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体であって、
   該繊維床組立体は、上流側空間部と下流側空間部とを画成する壁部を有する繊維床支持体を備えていて、上記壁部は、上記気体流が上記上流側空間部から上記下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有し、
   さらに、該繊維床組立体は、上記繊維床支持体によって支持されるとともに上記壁部の開口部を全体的に被覆する繊維床を備えていて、上記気体流は上記繊維床を通り抜けて上記上流側空間部から上記下流側空間部へ移動し、
   上記繊維床は複合繊維床型捕集帯状媒体を備えていて、上記複合繊維床型捕集帯状媒体が、
   該複合繊維床型捕集帯状媒体と構造的に一体をなすように構成された繊維マットを有する外側層と、
   該複合繊維床型捕集帯状媒体と構造的に一体をなすように構成された繊維マットを有する内側層と、
   上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれた、ニードルパンチ加工が施されていない中間層とを備えていて、
   上記内側層及び外側層は、それぞれ、上記中間層に比べて、構造的により堅固な構造を有していることを特徴とする繊維床組立体。
2. 上記外側層と上記内側層と上記中間層とが、互いに固定された相互結合により結合されていないことを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
3. 上記複合繊維床型捕集帯状媒体の幅は上記繊維床支持体の壁部の高さより短く、
   上記複合繊維床型捕集帯状媒体は、上記繊維床支持体のまわりを複数の巻回部で被覆し、上記複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は螺旋状の経路に沿って伸びていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
4. 複合繊維床型捕集帯状媒体の複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、該巻回部と隣り合う巻回部と重なり合っていることを特徴とする、請求項３に記載の繊維床組立体。
5. 上記複合繊維床型捕集帯状媒体の上記の隣り合う巻回部は、該隣り合う巻回部が重なり合う部位において排液張り出し部を形成するように重なり合い、これにより上記複合繊維床型捕集帯状媒体の上記巻回部の下側縁部が該巻回部から液体を排出することを可能にしていることを特徴とする、請求項４に記載の繊維床組立体。
6. 上記複合繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部の間に配置され、全体的には上記張り出し部の下に突出している排液用材料層をさらに備えていることを特徴とする、請求項５に記載の繊維床組立体。
7. 上記複合繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部の間から突出している上記排液用材料層の部分と全体的には背向する位置関係でもって配置され、上記の隣り合う巻回部の間の上記排液用材料層から排出されるべき捕集された液体及び溶解性固体物を受け入れるための主たる排液用材料層を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の繊維床組立体。
8. 上記繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部の重なり合いは、該重なり合いの部位で気体が上記繊維床をバイパスするのを防止するのに十分なものであることを特徴とする、請求項４に記載の繊維床組立体。
9. 上記繊維床型捕集帯状媒体の上記の重なり合い隣り合っている巻回部が、約２インチ（５ｃｍ）と約６インチ（１５ｃｍ）との間の範囲の重なり合いを有していることを特徴とする、請求項８に記載の繊維床組立体。
10. 上記繊維床型捕集帯状媒体の上記の重なり合い隣り合っている巻回部が、約２インチ（５．１ｃｍ）と約３インチ（８ｃｍ）との間の範囲の重なり合いを有していることを特徴とする、請求項８に記載の繊維床組立体。
11. 上記外側層は、上記複合繊維床型捕集帯状媒体の１つの巻回部の上記複合繊維床型捕集帯状媒体の長手方向に伸びる縁部を、上記複合繊維床型捕集帯状媒体の先行する巻回部と整列させる際に用いるための標識を有していることを特徴とする、請求項４に記載の繊維床組立体。
12. 上記繊維床型捕集帯状媒体が、第１の繊維床型捕集帯状媒体を構成していて、上記繊維床が上記第１の繊維床型捕集帯状媒体と重なり合う第２の繊維床型捕集帯状媒体をさらに備えていることを特徴とする、請求項４に記載の繊維床組立体。
13. 上記第１及び第２の繊維床型捕集帯状媒体が、全体的に互いにつながっている長手方向の縁部を有していることを特徴とする、請求項１２に記載の繊維床組立体。
14. 上記複合繊維床型捕集帯状媒体の圧縮状態における厚さは、約０．６インチ（１．５ｃｍ）より薄いか又は等しいことを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
15. 上記外側層及び上記内側層は、それぞれ、平均直径が約６ミクロン又はこれより大径の繊維を含み、
    上記中間層は、平均直径が約５ミクロン又はこれより小径の繊維を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
16. 上記中間層の繊維の平均直径が約４ミクロン又はこれより小径であることを特徴とする、請求項１５に記載の繊維床組立体。
17. 上記外側層と上記内側層と上記中間層の繊維がガラスでつくられ、上記外側層と上記内側層の繊維はニードルパンチ加工が施されていることを特徴とする、請求項１５に記載の繊維床組立体。
18. 上記繊維床が排液層をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
19. 上記排液層は、上記内側層と上記外側層との間にサンドウィッチ状に挟まれていることを特徴とする、請求項１８に記載の繊維床組立体。
20. 上記外側層と上記内側層と上記中間層の繊維は、上記排液層の繊維に比べて、上記気体流中のエアロゾルによる湿潤に対する抵抗性が高いことを特徴とする、請求項１９に記載の繊維床組立体。
21. 上記外側層及び上記内側層は、ともに、該外側層及び該内側層の長手方向に伸びる縁部のうちの少なくとも１つの縁部と結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
22. 上記外側層及び上記内側層の長手方向に伸びる縁部は、裁縫、ホッチキス留め、加熱溶融及び接着剤による接着のうちの少なくとも１つにより、互いに結合されていることを特徴とする、請求項２１に記載の繊維床組立体。
23. 上記中間層は、溶融吹き付け繊維充填材からなることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
24. 上記中間層の繊維が、互いに化学的に結合していないものであることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
25. 上記繊維床型捕集帯状媒体が波状であることを特徴とする、請求項２４に記載の繊維床組立体。
26. 上記繊維床支持体の壁部が、全体的には互いに背向する位置関係で配置された内側スクリーンと外側スクリーンとを備えていて、
    上記繊維床が上記内側スクリーンと上記外側スクリーンとの間に配置され、
    各スクリーンが、互いに交差しかつ互いに接続された横方向に伸びるワイヤと縦方向に伸びるワイヤとを有する網目構造体を有し、
    上記両スクリーンが、上記内側スクリーンの横方向に伸びるワイヤと、上記外側スクリーンの横方向に伸びるワイヤとが縦方向にオフセットするように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維床組立体。
27. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器の繊維床を形成するための繊維床型捕集帯状媒体であって、
    上記繊維床は、上記ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、上記支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成され、
    該繊維床型捕集帯状媒体は、
    該複合繊維床型捕集帯状媒体と構造的に一体をなすように構成された繊維マットを有する外側層と、
    該複合繊維床型捕集帯状媒体と構造的に一体をなすように構成された繊維マットを有する内側層と、
    上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれた、ニードルパンチ加工が施されていない中間層とを備えていて、
    上記内側層及び外側層は、それぞれ、上記中間層に比べて、構造的により堅固な構造を有していることを特徴とする繊維床型捕集帯状媒体。
28. 上記外側層と上記内側層とが、裁縫、ホッチキス留め、加熱溶融及び接着剤による接着のうちの少なくとも１つにより、上記外側層及び上記内側層の少なくとも１つの長手方向に伸びる縁部に沿って互いに結合されていることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
29. 上記中間層が、上記１つの長手方向に伸びる縁部に沿って、上記外側層及び上記内側層と結合されていることを特徴とする、請求項２８に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
30. 上記外側層と上記内側層とが、上記外側層及び上記内側層の両方の長手方向に伸びる縁部に沿って互いに結合されていることを特徴とする、請求項２８に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
31. 該複合繊維床型捕集帯状媒体の圧縮されていない状態における厚さが、約１．２インチ（３ｃｍ）より薄いか又は等しいことを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
32. 上記外側層及び上記内側層が、それぞれ、平均直径が約６ミクロン又はこれより大径の繊維を含み、
    上記中間層が、平均直径が約５ミクロン又はこれより小径の繊維を含んでいることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
33. 上記中間層の繊維の平均直径が約４ミクロン又はこれより小径であることを特徴とする、請求項３２に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
34. 上記外側層と上記内側層と上記中間層の繊維がガラスでつくられ、上記外側層及び上記内側層はニードルパンチ加工が施されていることを特徴とする、請求項３２に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
35. 該複合繊維床型捕集帯状媒体内において、上記内側層と上記外側層との間にサンドウィッチ状に挟まれている排液層をさらに備えていることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
36. 上記外側層と上記内側層と上記中間層の繊維には、上記気体流中のエアロゾルによる湿潤に対する抵抗性をもたせる処理が施され、上記排液層の繊維には、上記エアロゾルによる湿潤に対する抵抗性をもたせる処理が施されていないことを特徴とする、請求項３５に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
37. 上記外側層は、該複合繊維床型捕集帯状媒体が上記ミスト分離器の上記支持構造体のまわりを被覆するときに、上記複合繊維床型捕集帯状媒体の１つの巻回部の複合繊維床型捕集帯状媒体の長手方向に伸びる縁部を、上記複合繊維床型捕集帯状媒体の先行する巻回部と整列させる際に用いるための標識を有していることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
38. 該繊維床型捕集帯状媒体が巻物の形態であることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
39. 上記中間層は、より大きい平均直径を有する繊維中に散在する平均直径が約３ミクロン又はこれより小径の繊維を含んでいることを特徴とする、請求項２７に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
40. 上記の散在する繊維が、約０．０１ミクロンから約３ミクロンまでの範囲内の平均直径を有していることを特徴とする、請求項３９に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
41. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床の製作に用いるための複合繊維床型捕集媒体材料であって、
    上記繊維床は、上記繊維床組立体の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、上記支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成されていて、
    該複合繊維床型捕集媒体材料は、
    該複合繊維床型捕集媒体材料と構造的に一体をなすように構成された外側繊維層と、
    該複合繊維床型捕集媒体材料と構造的に一体をなすように構成された内側繊維層と、
    上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれ、上記外側層及び上記内側層に比べて、上記気体流からエアロゾルを除去する上での効率がより高い中間層とを備えていて、
    少なくとも上記外側層及び上記内側層は、上記繊維床型捕集媒体材料を分離して、外側層部分と内側層部分と中間層部分とを含んでいる帯状物とすることにより形成されていることを特徴とする複合繊維床型捕集媒体材料。
42. 上記内側層及び上記外側層は、それぞれ、全体的に重なり合う位置関係にある破断しやすい部分を有していて、上記の破断しやすい部分は、破断して上記外側層及び上記内側層を上記帯状物に分離するようになっていることを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
43. 上記外側層及び上記内側層は、整列している上記の破断しやすい部分の少なくとも１つの側部に沿った部位で互いに結合されていることを特徴とする、請求項４２に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
44. 上記外側層と上記内側層とが、裁縫、ホッチキス留め、加熱溶融及び接着剤による接着のうちの少なくとも１つにより、所定の部位で互いに結合されていることを特徴とする、請求項４３に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
45. 上記外側層及び上記内側層の各々の上記の破断しやすい部分は、一列に並んだ複数の穴であることを特徴とする、請求項４２に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
46. 該複合繊維床型捕集媒体材料が巻物の形態であることを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
47. 該複合繊維床型捕集媒体材料の圧縮されていない状態における厚さは、約１．２インチ（３ｃｍ）より小さいか又は等しいことを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
48. 上記外側層及び上記内側層が、それぞれ、平均直径が約６ミクロン又はこれより大径の繊維を含み、
    上記中間層が、平均直径が約５ミクロン又はこれより小径の繊維を含んでいることを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
49. 上記中間層の繊維の平均直径が約４ミクロン又はこれより小径であることを特徴とする、請求項４８に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
50. 上記外側層と上記内側層と上記中間層の繊維がガラスでつくられていることを特徴とする、請求項４８に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
51. 上記内側層と上記外側層との間にサンドウィッチ状に挟まれている排液層をさらに備えていることを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
52. 各複合繊維床型捕集帯状媒体の上記外側層部分は、該複合繊維床型捕集帯状媒体が上記繊維床ミスト分離器の上記支持構造体のまわりを被覆するときに、上記繊維床型捕集帯状媒体の１つの巻回部の複合繊維床型捕集帯状媒体の長手方向に伸びる縁部を、上記複合繊維床型捕集帯状媒体の先行する巻回部と整列させる際に用いるための標識を有していることを特徴とする、請求項４１に記載の複合繊維床型捕集媒体材料。
53. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体であって、
    該繊維床組立体は、上流側空間部と下流側空間部とを形成する壁部を有する繊維床支持体を備えていて、上記壁部は、上記気体流が上記上流側空間部から上記下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有し、
    さらに、該繊維床組立体は、上記繊維床支持体によって支持されるとともに上記壁部の開口部を全体的に覆う繊維床を備えていて、
    上記気体流は、上記繊維床を通り抜けて上記上流側空間部から上記下流側空間部へ移動し、
    上記繊維床は、それぞれ繊維マットを有する外側層及び内側層と、上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれニードルパンチ加工が施されていない中間層とを備えた細長い繊維床型捕集帯状媒体を備えていて、
    上記外側層及び上記内側層は、それぞれ、上記中間層に比べて、構造的により堅固であり、
    上記繊維床型捕集帯状媒体は、上記繊維床支持体のまわりを複数の巻回部で被覆し、
    上記巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は螺旋状の経路に沿って伸び、
    上記繊維床型捕集帯状媒体は全体的には平坦であり、上記複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、隣り合う巻回部と重なり合っていることを特徴とする繊維床組立体。
54. 上記繊維床は、上記繊維床型捕集帯状媒体の巻回部が互いに重なり合う部位で上記繊維床型捕集帯状媒体の全体にわたって配置され、重なり合っている巻回部間のシールを行うシール材料をさらに備えていることを特徴とする、請求項５３に記載の繊維床組立体。
55. 上記繊維床は、上記繊維床支持体に巻かれた全体的には円筒形のロービングをさらに備えていることを特徴とする、請求項５３に記載の繊維床組立体。
56. 上記ロービングが、上記の平坦な繊維床型捕集帯状媒体の巻回部が重なり合う部位のみに配置されていることを特徴とする、請求項５４に記載の繊維床組立体。
57. 隣り合う巻回部の上記重なり合いは、該重なり合いの部位において気体が繊維床をバイパスすることを防止するのに十分なものであることを特徴とする、請求項５３に記載の繊維床組立体。
58. 上記の重なり合い隣り合っている巻回部は、約２インチ（５ｃｍ）と約６インチ（１５ｃｍ）との間の範囲の重なり合いを有していることを特徴とする、請求項５７に記載の繊維床組立体。
59. 上記の重なり合い隣り合っている巻回部は、約２インチ（５．１ｃｍ）と約３インチ（８ｃｍ）との間の範囲の重なり合いを有していることを特徴とする、請求項５８に記載の繊維床組立体。
60. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体であって、
    該繊維床組立体は、上流側空間部と下流側空間部とを形成する壁部を有する繊維床支持体を備えていて、上記壁部は、上記気体流が上記上流側空間部から上記下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有し、
    さらに、該繊維床組立体は、上記繊維床支持体によって支持されるとともに上記壁部の開口部を全体的に覆う繊維床を備えていて、
    上記気体流は、上記繊維床を通り抜けて上記上流側空間部から上記下流側空間部へ移動し、
    上記繊維床は、上記繊維床支持体のまわりを被覆する細長い繊維床型捕集帯状媒体を備えていて、
    上記巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は螺旋状の経路に沿って伸び、
    上記複数の巻回部のうちの少なくとも一部の巻回部は、隣り合う巻回部と重なり合い、
    上記繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部間に、中間排液層が配置されていることを特徴とする繊維床組立体。
61. 上記中間排液層は、上記繊維床型捕集帯状媒体の隣り合い重なり合っている巻回部の間から外向きに突出している部分を備えていることを特徴とする、請求項６０に記載の繊維床組立体。
62. 上記繊維床型捕集帯状媒体の上記の隣り合っている巻回部は、該隣り合っている巻回部が重なり合う部位に排液用張り出し部を形成するように重ね合わされ、これにより上記繊維床型捕集帯状媒体の巻回部の下側の縁部が、上記巻回部から液体を排出することを可能にしていることを特徴とする、請求項６１に記載の繊維床組立体。
63. 上記中間排液層の上記の突出している部分が、全体的に上記張り出し部の下に位置していることを特徴とする、請求項６２に記載の繊維床組立体。
64. 上記繊維床型捕集帯状媒体の隣り合う巻回部の間から突出している上記中間排液層の部分と全体的には背向する位置関係で配置され、上記の隣り合う巻回部間の上記中間排液層から排出されるべき捕集された液体及び溶解性固体物を受け入れるための主たる排液用材料層をさらに備えていることを特徴とする、請求項６３に記載の繊維床組立体。
65. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床の製作に用いるための繊維床型捕集帯状媒体であって、
    上記繊維床は、上記ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、上記支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成され、
    該繊維床型捕集帯状媒体は、移動している気体流からエアロゾルを除去することができる繊維で形成された細長い帯状物を有し、
    上記帯状物は、上記支持構造体のまわりを複数の重なり合う巻回部で被覆することにより、上記支持構造体を被覆することができる寸法に形成され、
    上記帯状物は、互いに背向する全体的に平坦な表面を有し、
    上記表面のうちの少なくとも１つの表面は、上記帯状物の隣り合っている巻回部の重なり合いを整列させるように位置決めされた整列用の標識を有していることを特徴とする繊維床型捕集帯状媒体。
66. 上記の細長い帯状物はその長手方向に伸びる複数の縁部を有し、上記整列用の標識は、全体的に上記縁部のうちの少なくとも１つの縁部と平行に伸びていることを特徴とする、請求項６５に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
67. 上記整列用の標識は、上記帯状物の長手方向に伸びる縁部の近傍に配置され、長手方向に伸びる近い方の縁部から、少なくとも約２インチ（６ｃｍ）離間していることを特徴とする、請求項６６に記載の繊維床型捕集帯状媒体。
68. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床であって、
    該繊維床は、それぞれ繊維マットを有している外側層及び内側層と、上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれたニードルパンチ加工が施されていない材料からなる中間層とを備えた巻回帯状物で形成され、
    上記外側層及び上記内側層は、それぞれ、上記中間層に比べて、構造的な強度がより高く、
    該繊維床は、上記ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、上記支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成され、
    該繊維床は、その厚さが圧縮された状態においては約０．６インチ（１．５ｃｍ）であり、
    該繊維床は、負荷が２．７ｍｇ／ｆｔ^３（９５ｍｇ／ｍ^３）のポリアルファオレフィン油であり移動速度が１分当たり約５９フィート（１分当たり１８．０ｍ）である気体流から、寸法が０．３ミクロンのエアロゾル粒子を少なくとも約９９．０９％除去するように構成された捕集帯状媒体を有し、
    上記繊維床を横切る方向の圧力低下は、約１１．１インチ水柱（２．７６ｋＰａ）より低いか又は同一であることを特徴とする繊維床。
69. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床であって、
    該繊維床は、それぞれ繊維マットを有している外側層及び内側層と、上記外側層と上記内側層との間にサンドウィッチ状に挟まれたニードルパンチ加工が施されていない材料からなる中間層とを備えた巻回帯状物で形成され、
    上記外側層及び上記内側層は、それぞれ、上記中間層に比べて、構造的な強度がより高く、
    該繊維床は、上記ミスト分離器の支持構造体を全体的に被覆し、該繊維床を通る場合を除いて、上記支持構造体を通る気体流の流れを全体的に遮断するように構成され、
    該繊維床は、その厚さが圧縮された状態においては約０．６インチ（１．５ｃｍ）であり、
    該繊維床は、負荷が１．８ｍｇ／ｆｔ^３（６４ｍｇ／ｍ^３）のポリアルファオレフィン油であり移動速度が１分当たり約２３．４フィート（１分当たり７．１ｍ）である気体流から、寸法が０．３ミクロンのエアロゾル粒子を少なくとも約９９．６５％除去するように構成された捕集帯状媒体を有し、
    上記繊維床を横切る方向の圧力低下は、約２．４インチ水柱（０．６０ｋＰａ）より低いか又は同一であることを特徴とする繊維床。
70. 移動している気体流からエアロゾル及び／又は湿潤した溶解性固体物を除去するのに用いられる繊維床ミスト分離器のための繊維床組立体であって、
    該繊維床組立体は、上流側空間部と下流側空間部とを形成する壁部を有する繊維床支持体を備えていて、上記壁部は、上記気体流が上記上流側空間部から上記下流側空間部へ該壁部を通って全体的に自由に移動することを可能にする開口部を有し、
    さらに、該繊維床組立体は、上記繊維床支持体によって支持されるとともに上記壁部の開口部を全体的に被覆する繊維床を備えていて、上記気体流は上記繊維床を通り抜けて上記上流側空間部から上記下流側空間部へ移動し、
    上記繊維床は複合繊維床型捕集帯状媒体を備えていて、上記複合繊維床型捕集帯状媒体が、
    上記繊維床と構造的に一体をなすように構成された繊維マットを有する第１の層と、
    上記第１の層によって支持された捕集層とを備えていて、上記捕集層は該捕集層と構造的に一体をなし、
    上記捕集層には、ニードルパンチ加工は施されず、
    上記第１の層は、上記捕集層に比べて構造的な強度がより高いことを特徴とする繊維床組立体。
71. 上記捕集層を形成している繊維は、互いに化学的に結合していないことを特徴とする、請求項７０に記載の繊維床組立体。
72. 上記繊維床は、上記繊維床支持体に巻かれた全体的に円筒形のロービングをさらに備えていることを特徴とする、請求項７０に記載の繊維床組立体。

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