JPH084702B2 - 気孔を含有する収着剤パッド - Google Patents

気孔を含有する収着剤パッド

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JPH084702B2
JPH084702B2 JP2217985A JP21798590A JPH084702B2 JP H084702 B2 JPH084702 B2 JP H084702B2 JP 2217985 A JP2217985 A JP 2217985A JP 21798590 A JP21798590 A JP 21798590A JP H084702 B2 JPH084702 B2 JP H084702B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気過装置、より詳しくは気流から特定の
気体成分を取り除くことを目的とした過装置に係わる
ものである。再循環空気システムを有する場所では粒状
物質を取り除く為に再循環された空気を更に過するこ
とが望ましいことは周知のとおりである。過装置の中
には非常に効果的なものがありそれらはタバコの煙の成
分のようなエアゾール液体粒子を取り除くことが可能で
ある。但し、大気汚染物質のうち或る物は気体であり、
空気によって運ばれる粒子をしゃ断したり、閉じこめた
りすることを主たる働きとするフイルターでは簡単に除
去することができない。こうした問題は、乗客に不快な
思いをさせることを嫌って異臭を含む空気の再循環が検
討されることのない航空機内などの閉鎖された環境にお
いては一段と深刻である。又、化学兵器をまきこんだ戦
争下や、毒性のガスが事故的に漏れ出してしまったとい
うような有害ガスの係わる状況下では更に重大かつ致命
的な問題となってくる。
更に、上記よりは深刻でないレベルにおいても、気流
に含まれる湿気や二酸化炭素の量を減らすことはしばし
ば望まれていることである。
物質の中には望ましからざる気体(すなわちここでは
毒性・有害・異臭ガスやその他の好ましくない気体を含
むものと定義する)を除去するにあたり非常に有効であ
るものが知られている。又、再循環・過された空気
を、再循環操作の終了前に上記のような有効な物質から
作られたパッドに通過させることも提案されている。し
かしながら、収着剤物質が飽和し、ガス漏出が起こると
きに問題は発生する。つまり、望ましからざる気体を含
まない流れから望ましからざるレベルの汚染への変化は
非常にすばやい。これは気流ができるだけパッドのすべ
ての部分にわたって均等であるようにパッドが設計され
ているからである。従って漏出は事実上すべての場所で
同時に発生する。漏出の接近を予想・予測することは容
易でない為、不都合な時又は危険をともなう時に漏出の
発生をむかえるというリスクを避けるべく従来技術では
不必要にひんぱんにパッドを交換しなければならない。
従来技術による収着剤床を使用することに伴なうもう
1つの問題点はパッド全体にわたり激しい圧力降下が生
じることである。これを避ける為、より強い空気循環フ
ァンを使用することが必要となり、これによつてより多
くの動力が必要となるだけではなく騒音も増え、かつよ
り広いスペースが必要となる。こうした問題は特に航空
機キャビンの空気再循環システムにあってはかなり深刻
なものである。
現在では、突然の漏出といった問題を最小限として、
同時にパッドの圧力降下を大幅に抑えることのできる収
着剤床が開発されており、更にパッドの有効寿命も延び
てきている。
本発明は、流入面と流出面が向いあう収着剤パッドで
あって、該パッドが収着剤材料を含み、かつ該収着剤材
料の中に複数の連続気泡フォームの層が分散されてお
り、これらの層が、パッドの上記流入面と流出面との間
の部分の厚さの1/8〜1/2を占めており、更に連続気泡フ
ォームの気孔は収着剤材料の粒子よりも小さいことを特
徴とする収着剤パッドを提供するものである。
本発明は更に、活性アルミナ収着剤材料を含む、気流
から望ましからざる成分を除き、該収着剤材料の中に複
数の硬質連続気泡ポリマーフォームの球体が分散されて
おりかつ気流の方向にパッドの厚みを貫通する線の長さ
の50%未満が上記球体の内部を通るような形でこの貫通
する線がフォーム球体と交差することを特徴とする収着
剤パッドを提供するものである。
望ましからざる気体を吸着する為のパッドは、その望
ましからざる気体を含む空気を第1の表面から第2の表
面へとパッド内を通過させることによって機能するもの
であり、従ってこれら2つの面の間の距離とはパッドの
厚さに相当する。
本発明のパッドは収着剤材料を含み、該収着該材料の
中に複数の連続気泡フォームの層が分散されており、こ
れらの層が、気流方向のパッドの、流入面と流出面との
間の部分の厚さの1/8〜1/2、好ましくは約1/4を占める
ことを特徴とするものである。
もっともひんぱんに使用される収着剤材料は収着剤炭
素であるが、木炭、活性炭素などその他の炭素も使用す
ることができる。これまでに効果のあることが判明した
収着剤材料としては活性シリカ、活性アルミナ、或る種
のゼオライト及び人工ゼオライトなどが挙げられる。
又、収着剤材料は過マンガン酸カリウムのような酸化
剤又は水酸化ナトリウムのような苛性アルカリで含浸し
てもよい。含浸の目的は、望ましからざる気体が収着剤
の表面に吸着される際にこれを許容可能な物質に化学的
に変化させることである。
吸着は周知のとおり界面現象である為、いかなる材料
を選ぶにしてもその材料の気体にふれる表面面積が大き
いこと、かつ気体を保持する能力を有することが大切で
ある。逆に、上記のような特徴さえ有していればいかな
る物質でも吸着パッドの収着剤材料として使用可能であ
るということができる。
上記収着パッド内には複数の連続気泡フォームの層が
分散している。これらの層は空気がより早い速度で通過
できるような通路を提供するものである。このような層
が提供されることにより、パッドの圧力降下は大幅に軽
減される。層は収着パッド総容量の約10〜50%を占めて
よいが、望ましくは約20〜30%である。層の分散はしば
しばランダムであるが、パッドを通過する気体の約30〜
60%、望ましくは約40〜50%が、層の1つ以上の横断線
を含む通路に沿って通過することが好ましい。こうして
パッドを通過した気体の一部は収着剤材料のより少量部
分を更に通過し、この量がパッドの残部に在る収着剤よ
り前に飽和する。これが結果的にはパッドの減損を警告
することとなる。この点も本発明が従来技術にまさる点
である。
上記のとおり、気体の中には比較的速くパッドを横断
するものがある為、同じ寸法で同じ収着剤を含む均質パ
ッドに比べパッド全体の圧力降下の降下度にはそれに応
じた軽減が見られる。又、航空機キャビンの空気過シ
ステムのように空気が再循環される場合にも、漏出する
望ましからざる気体は少なくとも次のサイクルで吸着さ
れる部分にのみ存在するため、収着パッドの有効寿命も
長くなる。
収着パッドの分散層を占める物質は連続気泡フォーム
材としてあらわすことができるが、実は複数の連続気泡
を定義する比較的硬質のマトリックス構造を提供すると
いう点から考えると必ずしもこの物質は連続気泡フォー
ム材である必要はない。“フォーム”という用語は、空
気が自由に通過することのできる硬質の境界によって定
義される事実上空気の充填された層を意味することを意
図したものである。従ってフォーム層は硬質で空気透過
性のいかなる中空体から構成されてもかまわない。中空
体は空気透過性でなければならない為、外殻の気孔は収
着剤材料の粒子よりも小さいものであることが必要であ
る。もし粒子よりも大きいと収着剤材料が中空外殻に流
れ出しこれを埋めてしまうことになる。
フォーム層は球状、円筒状、立方体、四角形又は不規
則形などいかなる形状であってもよい。但し、望ましい
形状は球体である。
本発明の一具体例において、収着パッドの一部、例え
ば一隅セグメントにはパッドの厚みの中で層の数が変わ
る部分が設けられている。これにより、一部分は厚みの
20%が層により提供され、別の部分は厚みの40%が、そ
して更に別の部分は厚みの60%が層により提供されると
いった状態となる。更に、この部分には望ましからざる
気体の漏出が発生した場合に色の変化等によりこれを知
らせる表示装置が提供される。こうして床の残りの部分
の減損の進行状況をチェックすることができる。
フォームのマトリックス材料としてはポリスチレンの
ようなポリマー、スチレン/アクリロニトリルの共重合
体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、
オレフィン共重合体などが挙げられる;又は特に高温が
予想されるような場合には金属フォーム又はセラミック
フォームなどの耐火性フォームを使用することができ
る。
航空機キャビンの空気過のような通常の空気過の
場合にはスチレン/アクリロニトリルの共重合体のよう
なポリマー、ネオプレンフォーム又はポリウレタンフォ
ームなどが望ましい。
フォームは100%連続気泡(すなわち独立気泡を1つ
も含まない)である必要はないが、本発明の利点が生か
される為には少なくとも75%連続気泡であることが望ま
しい。
以下、本発明を横断面略図にて具体的に表した図1〜
4により更に詳述する。いづれの図についても、収着パ
ッド1にはパッド内にランダムに分散された気孔2が存
在する。
各図において通路Aは低速度通路を、一方、通路Bは
高速度通路を表わす。これは、通路Bが1つ以上のフォ
ーム層と交差することによるものである。
層は連続気泡フォームから構成されている為、収着剤
材料のみを通る通路の場合と比べ空気ははるかに速く通
過することができるのである。
図1は層2がパッド1内でランダムに分散されている
本発明の基本的概念を表わすものである。
図2では層を含むパッド1が層を含まない同一又は異
なる収着剤材料を含むパッド3と結合されている。この
2つ目のパッドは、層を含まない部分に吸着された気体
と異なる気体を吸着させる為に使用してもかまわない。
図3では本発明を具体化する概念が収着剤床の減損度
を示す為に使用されている。層を含むパッド1は、層を
含まないパッドの末端部分として示されている。この場
合、流路はC、D、E、Fの4つが考えられこのうち流
路Cが最も早く、Fが最も遅い。
流路C、D、Eの出口の上部に位置しているのが表示
層3で、ガスの漏出が発生するとこの部分の色が変わ
る。こうして1/4減損すると表示層3のうち4の部分の
色がまず変わり、1/2減損すると5の部分が、そしてパ
ッドの3/4が減損すると6の部分の色が変わるという仕
組になっている。
図3においてパッドの層を含む部分はパッドの一端に
のみ位置しているが、言うまでもなく同じ形状がパッド
全体の層にわたってもかまわない。
図4では、同一のハウジング内に位置することの可能
な完全な過システムを提供できるよう、層を含むパッ
ド1が粒子フイルター7と結合されている。
ほとんどの場合、収着剤パッドは粒子フイルターの近
くに位置している方が便利である。その際には双方の部
分を1つの共通のハウジングに密封した方が都合が良
く、パッドの端部における空気漏れを防ぎ、これによ
り、収着剤床の通過を避けることができる。
収着剤床は微細物質でできているので、粒子材料の封
じ込め手段を提供することが必要である。これの望まし
い例としてはナイロンフィラメントの不織布ウエブで被
った細目金属が挙げられる。但し、この手段の目的はフ
ィルターの圧力降下の大幅な増加に屈することなく、収
着剤材料とフォーム層を封じ込めることに在る。従っ
て、この目的さえ達成できるものであれば上記細目金属
以外のいかなる手段であってもかまわない。例えば収着
剤材料の粒子同志の相互付着をひきおこしたり、又は粒
子を圧縮して凝集固体にすることにより内部支持構造を
提供することも1つの可能な手段と言える。
但しこれらの処置はしばしば収着剤床の気孔率を下げ
てしまう為圧力降下度を増加させてしまう結果となりが
ちである。先に指摘のとおりこれは本発明の収着剤床を
使用する上では望ましくないことである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の収着剤パッドの断面図であ
る。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流入面と流出面が向いあう収着剤パッドで
    あって、該パッドが収着剤材料を含み、かつ該収着剤材
    料の中に複数の連続気泡フォームの層が分散されてお
    り、これらの層が、パッドの上記流入面と流出面との間
    の部分の厚さの1/8〜1/2を占めており、更に連続気泡フ
    ォームの気孔は収着剤材料の粒子よりも小さいことを特
    徴とする収着剤パッド。
  2. 【請求項2】フォームの層が大体において同一の直径を
    有するほぼ球状であることを特徴とする請求項1に記載
    の収着剤パッド。
  3. 【請求項3】フォームの層がパッド内でランダムに分散
    されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の収
    着剤パッド。
  4. 【請求項4】フォームの層がポリ塩化ビニルポリマーで
    あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    収着剤パッド。
  5. 【請求項5】パッド内の収着剤が異なる速度で減損され
    る部分と、このパッド内の収着剤の減損状態を示す為に
    パッドの流出面に取り付けられた指示手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の収着剤
    パッド。
  6. 【請求項6】フォーム層が球状、円筒状、立方体及び不
    規則形状のうちから選択されたいずれかの形状を有する
    ことを特徴とする請求項1、3、4又は5に記載の収着
    剤パッド。
  7. 【請求項7】収着剤材料が望ましくない気体を化学的に
    許容可能な物質に変える物質を含有することを特徴とす
    る請求項1〜6のいずれかに記載の収着剤パッド。
  8. 【請求項8】収着剤物質が活性形態のアルミナ、シリ
    カ、炭素のうちから選ばれた物であることを特徴とする
    請求項1〜7のいずれかに記載の収着剤パッド。
  9. 【請求項9】収着剤材料が活性アルミナを含み、かつ連
    続気泡フォームの層が硬質連続気泡ポリマーの球体を複
    数含有し、更に気流の方向にパッドの厚みを貫通する線
    の長さの50%未満が上記球体内を通る様な形でこの線が
    フォーム球体と交差することを特徴とする請求項1に記
    載の収着剤パッド。
  10. 【請求項10】複数の層が収着剤パッドの総容量の10%
    〜50%を占めることを特徴とする請求項1〜9のいずれ
    かに記載の収着剤パッド。
  11. 【請求項11】複数の層が収着剤パッドの総容量の20%
    〜30%を占めることを特徴とする請求項10に記載の収着
    剤パッド。
  12. 【請求項12】ハウジングを有し、かつ該ハウジング内
    に、請求項1〜11のいずれかに記載の収着剤パッドと粒
    子フィルターとを密封したことを特徴とする濾過装置。
JP2217985A 1989-08-18 1990-08-17 気孔を含有する収着剤パッド Expired - Lifetime JPH084702B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US39566989A 1989-08-18 1989-08-18
US395669 1989-08-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03242217A JPH03242217A (ja) 1991-10-29
JPH084702B2 true JPH084702B2 (ja) 1996-01-24

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JP2217985A Expired - Lifetime JPH084702B2 (ja) 1989-08-18 1990-08-17 気孔を含有する収着剤パッド

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EP (1) EP0418563B1 (ja)
JP (1) JPH084702B2 (ja)
CA (1) CA1337473C (ja)
DE (1) DE69011256T2 (ja)
GB (1) GB2234919B (ja)

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Publication number Publication date
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CA1337473C (en) 1995-10-31
GB9018161D0 (en) 1990-10-03
GB2234919B (en) 1993-09-08
EP0418563B1 (en) 1994-08-03
JPH03242217A (ja) 1991-10-29
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