JP5709831B2 - 焼結繊維フィルタ - Google Patents
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Description
(態様1)焼結繊維媒質を備えるフィルタエレメントにおいて、前記フィルタエレメントは、該エレメントの中央部分から該エレメントの一端部分に向けて減少する外径を有する円筒状本体を備え、前記繊維媒質は、前記エレメントの中央部分から前記エレメントの一端部分に向けて増大する密度を有し、前記エレメントの中央部分における媒質の密度は、約15%以下であり、前記エレメントは、フィルタの出口における窒素の流量及び雰囲気状態にて最透過性の粒子寸法のとき、5.11SLM/cm 2 (33SLM/平方インチ)の流束にて、少なくとも5対数減少値のろ過効率を提供する、フィルタエレメント。
(態様2)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記繊維媒質は、金属繊維を含む、フィルタエレメント。
(態様3)態様2に記載のフィルタエレメントにおいて、前記金属はステンレススチールを含む、フィルタエレメント。
(態様4)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、金属製ハウジング内に保持される、フィルタエレメント。
(態様5)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記エレメントの中央部分における前記媒質の密度は約12%以下である、フィルタエレメント。
(態様6)態様5に記載のフィルタエレメントにおいて、前記エレメントの中央部分における前記媒質の密度は約6%以下である、フィルタエレメント。
(態様7)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、フィルタ出口における窒素流れ及び雰囲気状態下で最透過性の粒子寸法のとき0.93SLM/cm 2 (6SLM/平方インチ)の流束にて少なくとも9対数減少値のろ過効率を有する、フィルタエレメント。
(態様8)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、該フィルタエレメントの中央にて約2.5mmから約38.1mm(約0.1インチから約1.5インチ)の肉厚を有する、フィルタエレメント。
(態様9)態様8に記載のフィルタエレメントにおいて、該フィルタエレメントの中央にて約5.1mmから約7.6mm(約0.2インチから約0.3インチ)の肉厚を有する、フィルタエレメント。
(態様10)態様9に記載のフィルタエレメントにおいて、該フィルタエレメントの端部にて約2.5mm(約0.1インチ)の肉厚を有する、フィルタエレメント。
(態様11)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記円筒状本体は、前記フィルタエレメントの中央にて約2.5mmから約50.8mm(約0.1インチから約2インチ)の範囲の内径を有する、フィルタエレメント。
(態様12)態様11に記載のフィルタエレメントにおいて、前記円筒状本体は、前記フィルタエレメントの中央にて約10.2mmから約20.3mm(約0.4インチから約0.8インチ)の範囲の内径を有する、フィルタエレメント。
(態様13)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、該フィルタエレメントの長さは、約12.7mmから約381.0mm(約0.5インチから約15インチ)である、フィルタエレメント。
(態様14)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、該フィルタエレメントの長さは、約25.4mmから約127.0mm(約1インチから約5インチ)である、フィルタエレメント。
(態様15)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記フィルタは、窒素流れ及び雰囲気の出口状態下で約0.93SLM/cm 2 から約6.51SLM/cm 2 (約6SLM/平方インチから約42SLM/平方インチ)の流束のとき約6.89kPa(約1psi)から約89.63kPa(約13psi)の範囲の圧力降下を提供する、フィルタエレメント。
(態様16)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、窒素流れ及び雰囲気の出口状態下で約0.12SLM/cm 2 から約6.51SLM/cm 2 (約0.8SLM/平方インチから約42SLM/平方インチ)の流束のとき約0.69kPa(約0.1psi)から約89.63kPa(約13psi)の範囲の圧力降下を提供する、フィルタエレメント。
(態様17)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記フィルタは、窒素流れ及び雰囲気の出口状態下で約0.93SLM/cm 2 から約16.28SLM/cm 2 (約6SLM/平方インチから約105SLM/平方インチ)の流束のとき、約2.758kPa −1 (約0.4psid −1 )から約172.4kPa −1 (約25psid −1 )の範囲の単位圧力降下当たりのLRVを提供する、フィルタエレメント。
(態様18)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、各端部にて金具に固体される、フィルタエレメント。
(態様19)態様18に記載のフィルタエレメントにおいて、前記金具はフランジである、フィルタエレメント。
(態様20)態様2に記載のフィルタエレメントにおいて、前記金属は、ニッケル、タリウム、チタン、アルミニウム、タングステン、銅、金属酸化物、セラミック材料及びハステロイ、青銅、Cu−合金及びFe−Cr−Al合金の1つ以上を含む、フィルタエレメント。
(態様21)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記繊維媒質は、約1μmから約10μmの繊維の等価直径を有する繊維にて出来ている、フィルタエレメント。
(態様22)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記繊維媒質は、約10μmから約2000μmの繊維長さを有する繊維にて出来ている、フィルタエレメント。
(態様23)態様1に記載のフィルタエレメントにおいて、前記繊維媒質は、三元的アスペクトを有する繊維にて出来ている、フィルタエレメント。
(態様24)焼結した繊維フィルタエレメントを製造する方法において、a)円筒状キャビティと、該円筒状キャビティの一端における端部蓋と、該円筒状キャビティの他端における充填キャップとを有する鋳型であって、前記充填キャップは、除去されることにより開放した端部を提供することができ、さらに、前記端部蓋内にて可動状態で封止され且つ前記キャビティ内を該キャビティと同軸状に延びるコアロッドを有する前記鋳型を提供する工程と、b)前記鋳型を、前記開放した端部が上方になるようにして垂直に向き決めする工程と、c)繊維及び液体を、前記開放した端部を通って前記キャビティ内に導入し、繊維及び液体が前記コアロッドの回りにて半径方向に実質的に均一になるようにする工程と、d)前記鋳型内にて圧力差を形成し、液体を前記鋳型から追い出す工程と、e)圧力を前記鋳型に、ひいては前記キャビティ内の前記繊維に付加し、これにより、前記繊維が凝集して実質的に管状の構造体を形成するようにする工程と、f)該実質的に管状の構造体を、前記鋳型から取り外す工程と、g)前記実質的に管状の構造体を焼結して、多孔性の管状の焼結フィルタエレメントを得る工程と、を備える、焼結した繊維フィルタエレメントを製造する方法。
(態様25)態様24に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの端部を高密度化する工程を更に備える、方法。
(態様26)態様25に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結金属フィルタエレメントの端部を高密度化する工程は、前記フィルタエレメントの端部にローラ研磨器ツールを当てがいつつ、該フィルタエレメントを回転させる工程を含む、方法。
(態様27)態様25に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの端部を高密度化する工程は、ツールを前記フィルタエレメントの少なくとも一端にあてがいつつ、前記フィルタエレメントを回転させる工程を含み、前記ツールは、前記フィルタエレメントの中央部分から前記フィルタエレメントの一端まで漸進的な形状遷移部を提供する設計とされる、方法。
(態様28)態様24に記載の方法において、前記繊維は金属繊維を含む、方法。
(態様29)態様28に記載の方法において、前記金属はステンレススチールを含む、方法。
(態様30)態様24に記載の方法において、前記液体は水を含む、方法。
(態様31)態様24に記載の方法において、前記端部蓋は取り外し可能である、方法。
(態様32)態様24に記載の方法において、真空圧管を前記鋳型に装着する工程と、繊維及び液体を前記キャビティに導入する間に前記真空圧管を開放する工程とを更に備える、方法。
(態様33)態様24に記載の方法において、前記管状の構造体を焼結する前、該管状の構造体を乾燥させる工程を更に備える、方法。
(態様34)態様24に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの一端を端部キャップに溶接する工程を更に備える、方法。
(態様35)態様24に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの一端をフィルタの端部接続具又はハウジングに溶接する工程を更に備える、方法。
(態様36)態様24に記載の方法において、h)前記構造体の密度、形状又は長さを制御すべく前記焼結した管状の構造体に圧力を付加する工程を更に備える、方法。
(態様37)態様24に記載の方法において、前記鋳型を振動させる工程を更に備える、方法。
(態様38)態様24に記載の方法において、液体を前記鋳型から追い出すため前記鋳型内にて圧力差を生じさせる工程は、真空圧を前記鋳型に付加する工程を備えている、方法。
(態様39)態様24に記載の方法において、液体を前記鋳型から追い出すため前記鋳型内にて圧力差を生じさせる工程は、加圧した気体を前記キャビティの開放した端部に供給する工程を備えている、方法。
(態様40)流体をろ過する方法において、ろ過すべき流体が前記フィルタエレメントに接触するようにする工程を備え、前記フィルタエレメントは焼結繊維媒質を備え、
前記フィルタエレメントは、該エレメントの中央部分から該エレメントの一端部分に向けて減少する外径を有する円筒状本体を備え、前記繊維媒質は、前記エレメントの中央部分から前記エレメントの一端部分に向けて増大する密度を有し、前記エレメントの中央部分における媒質の密度は、約15%以下であり、前記エレメントは、フィルタの出口における窒素の流量及び雰囲気状態にて最透過性の粒子寸法に対して、5.11SLM/cm 2 (33SLM/平方インチ)の流束の場合、少なくとも5対数減少値のろ過効率を提供する、流体をろ過する方法。
(態様41)態様40に記載の方法において、前記流体は気体である、方法。
(態様42)態様40に記載の方法において、前記フィルタエレメントは、フィルタ出口にて窒素流れ及び雰囲気状態下で最透過性の粒子寸法に対して、5.11SLM/cm 2 (33SLM/平方インチ)の流束の場合、流体中の微粒子の少なくとも約99.999%を除去する、方法。
(態様43)態様40に記載の方法において、前記フィルタエレメントは、フィルタ出口にて窒素流れ及び雰囲気状態下で最透過性の粒子寸法に対して、0.93SLM/cm 2 (6SLM/平方インチ)の流束の場合、流体中の微粒子の少なくとも約99.9999999%を除去する、方法。
[0012] 次の図面は、単に図示するためにのみ提供され、限定的であることを意図するものではない。
ルタにおける小さい圧力降下を促進するようにより低密度が採用される。
実施例1
実施例2
実施例3
実施例4
Claims (15)
- 焼結した繊維フィルタエレメントを製造する方法において、
a)円筒状キャビティと、該円筒状キャビティの一端における端部蓋と、該円筒状キャビティの他端における充填キャップとを有する鋳型であって、前記充填キャップは、除去されることにより開放した端部を提供することができ、さらに、前記端部蓋内にて可動状態で封止され且つ前記キャビティ内を該キャビティと同軸状に延びるコアロッドを有する前記鋳型を提供する工程と、
b)前記鋳型を、前記開放した端部が上方になるようにして垂直に向き決めする工程と、
c)繊維及び液体を、前記開放した端部を通って前記キャビティ内に導入し、繊維及び液体が前記コアロッドの回りにて半径方向に実質的に均一になるようにする工程と、
d)前記鋳型内にて圧力差を形成し、液体を前記鋳型から追い出す工程と、
e)圧力を前記鋳型に、ひいては前記キャビティ内の前記繊維に付加し、これにより、前記繊維が凝集して実質的に管状の構造体を形成するようにする工程と、
f)該実質的に管状の構造体を、前記鋳型から取り外す工程と、
g)前記実質的に管状の構造体を焼結して、多孔性の管状の焼結フィルタエレメントを得る工程と、
h)前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの端部を高密度化する工程と、
を備え、
i)前記繊維は10μmと2000μmとの間の平均長さを有する、
焼結した繊維フィルタエレメントを製造する方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結金属フィルタエレメントの端部を高密度化する工程は、前記フィルタエレメントの端部にローラ研磨器ツールを当てがいつつ、該フィルタエレメントを回転させる工程を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの端部を高密度化する工程は、ツールを前記フィルタエレメントの少なくとも一端にあてがいつつ、前記フィルタエレメントを回転させる工程を含み、前記ツールは、前記フィルタエレメントの中央部分から前記フィルタエレメントの一端までの形状遷移部を提供する設計とされる、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記繊維は金属繊維を含む、方法。
- 請求項4に記載の方法において、前記金属はステンレススチールを含む、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記液体は水を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記端部蓋は取り外し可能である、方法。
- 請求項1に記載の方法において、真空圧管を前記鋳型に装着する工程と、繊維及び液体を前記キャビティに導入する間に前記真空圧管を開放する工程とを更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記管状の構造体を焼結する前、該管状の構造体を乾燥させる工程を更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの一端を端部キャップに溶接する工程を更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多孔性の管状の焼結したフィルタエレメントの一端をフィルタの端部接続具又はハウジングに溶接する工程を更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、h)前記構造体の密度、形状又は長さを制御すべく前記焼結した管状の構造体に圧力を付加する工程を更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記鋳型を振動させる工程を更に備える、方法。
- 請求項1に記載の方法において、液体を前記鋳型から追い出すため前記鋳型内にて圧力差を生じさせる工程は、真空圧を前記鋳型に付加する工程を備えている、方法。
- 請求項1に記載の方法において、液体を前記鋳型から追い出すため前記鋳型内にて圧力差を生じさせる工程は、加圧した気体を前記キャビティの開放した端部に供給する工程を備えている、方法。
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