JPH02500962A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルタ具及び斯かるフィルタ具から成るフィルタ装置本発明は、基質と該基質 上に配したフィルタ層とから成り、ガス状流体から有害粒子、ダスト粒子その他 の異物粒子を濾過するフィルタ具、及び斯かるフィルタ具から成るフィルタ装置 に関する。

閉じた空間では、有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子が空気入口設備を通し て入り込むため、空間内の人々がいらいらして困ることが多い。例えばデパート やホテルや粒子、ダスト粒子その他の異物粒子を濾過するマット又はメツシュ状 のフィルタ具が備えられている場合がある。同様のフィルタ具は乗用車にも用い られて、乗客室に多少とも有害粒子又はダスト粒子が容易に入らないようにして いる。

多孔率に反比例的に左右される。つまり、基質の平均メツシュ又は孔径が大きい と流れ抵抗が小さくなるし、小さいと大きくなる。斯かるフィルタ具によって非 常に小さな粒子を濾過す、べきならば、平均メツシュ又は孔寸法が相応して小さ い必要がある。斯かるフィルタ具の更に別の欠点は、濾過した粒子が比較的短か な使用期間のうちに堆積することによって目詰りが起こり、使用に耐えなくなっ てしまうということである。

従って本発明は、有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子をフィルタ具又はフィ ルタ装置を通るガス状流体から保留して濾取するのを物理的手順で行なう、即ち 少なくとも１つのフィルタ具での粘着力により行ない、フィルタ具又は装置を通 る流れの抵抗が比較的低いままで、フィルタ具又は装置が比較的長い間使われた 後でも物理的フィルタ作用が保持される、フィルタ具及び斯かるフィルタ具から 成るフィルタ装置を提供するという目的に基づいている。

本発明によれば、その目的は、フィルタ層が基質を濡らすフィルタ液体であると いうことで達成される。フィルタ液体が基質表面を濡らすので、フィルタ液体で 濡らされた基質表面をガス状流体が低レベルの流れ抵抗で流れ通ること、及びそ れと同時にガス状流体によって運ばれる有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子 が粒子とフィルタ液体との間で働ぐ粘着力によりフィルタ液体に付着したままで あることが可能である。それにより、比較的低レベルの流れ抵抗と比較的良好な フィルタ作用とを有するフィルタ具が提供される。本発明によるフィルタ装置の 別のかなりな利点は、を害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子が堆積したため、 基質が閉塞されるという危険が非常に少なく、本発明のフィルタ具の使用期間が 比較的長いということである。

従って、本発明のフィルタ具はホテル、デパート等の室内に適しているばかりで なく、特に、陸上、空中又は水上の乗物での使用にも適している。

本発明のフィルタ装置では、フィルタ層が必須成分としてのグリセリン及び／又 はグリコールから成る。グリセリンは、２９０℃の沸点を持つ常態では無色のシ ロップ状の液体である三価のアルコールである。グリセリンの溶融点は１８℃で ある。常態ではグリセリンは非常にゆっくりとしか酸化せず、次及び二次のヒド ロキシル基の両方が攻められてグリセリンアルデヒドを形成する。グリセリンは 全般に常態では非反応的であり、有利なことに全く非毒性的である。沸点が比較 的高いので常温では蒸発せず、従って大変長期間にわたって液体の形としておく ことができる。グリセリンの代わりに又はグリセリンと混ぜてグリコールを使う ことも可能である。グリセリン及び／又はグリコールに類似の液体を使うことも 可能であると認められる。表面活性剤の混和剤及び／又はグリース溶融剤の混和 剤もグリセリン及び／又はグリコールに加えることができる。同様に、温度安定 のために又はフィルタ液体の温度抵抗を増すために適当な混和剤をそれに加える こともできる。芳香剤をフィルタ液体に加えることも可能である。

フィルタ液体はＳｉＯ２及び／又はＡｌ２Ｏ３を含むことができる。それら酸化 物の混合比は、乾燥状態で、好ましくは５ｉＯｚ８４％、Ａ　１２０３１６％で ある。他の比率も可能であると認められる。５ｉ０２及び／又はＡｌ２Ｏ３に対 するフィルタ液体の比はｔｏｏ：１から１＝１までの間であってよい。フィルタ 液体の粘度はその比を適当に選択することによって調整できる。フィルタ液体が 触媒的に活性な金属酸化物を含むこともできる。

内燃機関の排ガス中の二酸化硫黄、二酸化窒素その他のガスの大部分は排ガス中 のすすに結合される。その結合されたガス成分が、本発明のフィルタ具又はフィ ルタ装置で生じる粒子濾過効果によって濾取される。粒子濾取効果とは別に、− 酸化炭素その他のガスが本発明のフィルタ装置又はフィルタ具により排ガスから 濾取できる。

本発明のフィルタ具又は少なくとも１つの斯かるフィルタ具を使う本発明のフィ ルタ装置は、従って、自動車の排ガスフィルタとして大いに満足できる仕方で使 うことができる。本発明のフィルタ装置の別の利点は、斯かるフィルタ装置を自 動車のターミナルマフラ即ち後部マフラの下流に配した場合に減音効果が改良さ れる点である。

本発明のフィルタ具のフィルタ層の基質を、板形状のガス透過体とすることがで きる。それは、フィルタ層を形成する液体で充分濡らした即ち、飽和させた発泡 体を含むことができる。その構成で、発泡体は、フィルタ具を通過するガス状流 体の流れ抵抗が比較的低いようにする平均孔寸法のものとする。他方、液層で発 泡体の全面即ち内外面を覆うようフィルタ層を形成する液体で発泡体を充分濡ら す即ち飽和することによって、ガス状流体中にありガス状流体で運ばれて発泡基 質を通る有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子についての非常に良好な物理的 濾取作用が提供され、従って、フィルタ具出側での斯かる粒子の割合は基質の上 流側、即ちガス状流体の入側よりはるかに少ない。

発泡体から成るガス透過基質は生来あまり安定でないので、ガス状流体を通すこ とができる補強素子を基質と組合わせるのが好適であると判明している。補強素 子は、例えば、基質の少なくとも１つの主面に設けられる粗メツシユの金網であ る。補強素子を基質の両側に設けるか又は２つの基質の間に埋め込むことも可能 であると認められる。

発泡体から成る基質を本発明のフィルタ具で使う場合、発泡体が発泡体の１つの 主面から反対側に配した主面に延びる通し孔を有し、できれば補強素子が発泡体 の通し孔に対応・整合する孔を持つのが好適であると判明している。

発泡体が通し孔を備えているということは発泡基質の流れ抵抗をかなり減らすこ とができることになる。というのは、ガス状流体の流れの主要部がこれらの孔を 通るからである。

斯かるフィルタ具では、発泡体自体がフィルタ液体の貯蔵の役割をまず果たす。

斯かるフィルタ具では、ガス状流体は通し孔を通ることができるが、それと共に 運ばれる粒子は質量が比較的大きく結果として慣性が比較的大きいためにガス状 流体とは異なり通し孔の小曲率半径の流路をたどることができず、フィルタ液体 のところで即ち基質のところで保留されることから、物理的濾取作用が生み出さ れる。

従って、良好な濾取作用を生み出すためには、粒子を含むガス状流体が最大乱流 の状態でフィルタ具の上流を流れるのが好適である。上記種類の補強素子は、寸 法と分布が発泡基質の通し孔に対応している通し孔を備えた、例えば、厚紙、プ ラスチック材料の層や金属薄板である。補強素子が設けられるのは、比較的薄い 形状の発泡基質でも支持できるようするためである。例えば、発泡基質は板状又 は円板状で、０．５ｍｉ位の厚さである。

本発明のフィルタ具ではガス透過板状の基質は格子メツシュ又は発泡セラミック であってもよい。随一重視すべきことは、基質の全面がフィルタ液体でよく濡ら され得るということである。発泡セラミックは基質が薄くても生来的に安定性が 高いという利点をその上持っている。厚さが５■位で平均孔径が１ａ＋ａ＋〜４ ｍｍの発泡セラミック基質は、基質重量が非常に少ない一方、流れ抵抗が低レベ ルであり比表面積即ちフィルタ液体で濡らされる表面面積が大きく、従って有害 粒子、ダスト粒子その他の異物粒子を濾取するたいへん良好な濾過特性を持つ。

上述の如き、通し孔を有する補強素子を備えているフィルタ具の場合、フィルタ 具の上流でガス状流体に乱流を生み出すことにより上記した如く粒子の物理的濾 取を改良する乱流を生み出すようにするために、補強素子の孔にフランジ端又は ビード端を設けるのが好ましい。

上記した種類の幾つかのフィルタ具から成る本発明のフィルタ装置は、入口開口 と出口開口を有するハウジング内に、複数の基質が濾過されるべき流体の流れ方 向の横方向に、連続的に且つ相互に離間して配されることを特徴とする。斯かる フィルタ装置では、少なくとも１つの活性炭フィルタをハウジング内に、濾過さ れるべき流体の流れ方向の横方向に且つフィルタ液体を持つ基質から離間して設 けることができる。活性炭フィルタは、例えば、表面が活性炭粉末の粒状材料又 は繊維質活性炭で被覆又は飽和されるガス透過発泡体でできた基質から成る。斯 かる活性炭フィルタはガス状有害物質を化学的に吸着できる。斯かる活性炭フィ ルタは、公知の如く、においフィルタとして使うこともできる。濾過されるべき 流体の流れ方向の横方向に基質が連続的に且つ相互に離間して配される多数のフ ィルタ具から成るフィルタ装置のゆえに、有害粒子やダスト粒子の良好な濾取作 用を持つ段階フィルタが提供される。

孔を備えた基質を有するフィルタ具の場合、本発明のフィルタ装置では、隣接し 合った基質の孔が好ましくは相互にずらされるように個々の基質を流れ方向に連 続的に且つ相互に離間して配することができる。連続的に隣接し合った基質の孔 装置がずらされているがゆえに、フィルタ装置を流れる流体が基質間で蛇行状に そらされて、ガス状流体が相互にずらされた孔を通って難なく実質上流れ抵抗な しで流れることができるのに対し、ガス状流体と共にフィルタ装置に運ばれる有 害粒子、ダスト粒子その他の粒子はそれらの質量慣性の結果、基質の１つに又は 基質を濡らしているフィルタ液体に粘着したままとなる。従って、それにより、 濾過特性によって流れ抵抗が悪影響を受けることのない良好な濾過特性を持つフ ィルタ装置が提供される。連続的に配し且つ離間した基質がフィルタ装置の操業 中に新鮮なフィルタ液体で濡らされ得るよう、本発明のフィルタ装置では、フィ ルタ液体の収集室をハウジング内の基質の下に設け、基質の放水又は散水手段を ハウジング内の基質の上方に設け、放水又は散水手段は、フィルタ液体を収集室 から放水又は散水手段へと循環させるポンプを有する導管によって収集室と連通 するのが好適であると判明している。基質の下の収集室に溜まるフィルタ液体は 、濾過されるべきガス状流体から濾取される有害粒子、ダスト粒子その他の異物 粒子を含むので、収集室と放水又は散水手段との間の導管が、粒子をフィルタ液 体から分離する再生手段を含むのが好適である。

熱交換器を収集室と放水又は散水手段との間のフィルタ液体流路内に設けること ができる。熱交換器は、例えば、フィルタ具又はフィルタ装置の少なくとも１つ の基質を充分に濡らすのに充分な粘度を持つ程度に、フィルタ液体をなから、収 集室−放水又は散水手段間のフィルタ液体流路内の熱交換器は、たまたま沸き始 めることのない程度にフィルタ液体を冷やす冷却手段であってもよい。本発明の フィルタ装置を自動車の排気システムに使う場合には冷却手段の形の熱交換器が 特に有用である。なぜなら、例えば、自動車では排ガスが本発明のフィルタ装置 に使われているフィルタ液体の沸点以上の温度に到達し得るからである。

それでもやはり、フィルタ装置の濾過特性を少なくともか冷却手段の形で熱交換 器を提供するのが好適である。

濾過されるべき流体の乱流発生手段を、本発明のフィルタ装置のハウジングの入 口開口の下流に設けることができる。乱流発生手段は、固定位置に配置される旋 回翼又は例えばファンの形の可動手段から成ることができる。既に上記で述べた ように、フィルタ装置の濾過作用は濾過されるべきガス状流体の乱流によって改 良される。なぜならば、濾取されるべき粒子は、それらの慣性の結果として、ガ ス状の実質上慣性のない流体の路に従わず、それらの質量慣性の結果として、少 なくとも１つの基質に出会わされ、基質を濡らすフィルタ液体にて保留される。

従って、乱流発生手段が簡単に本発明のフィルタ装置のフ、イルタ作用を更に改 良することができる。

流体に乗ったフィルタ液体小滴を捕捉する手段を、フィルタ装置のハウジング内 、最終フィルタ手段の下流に該手段から離間して且つ開口の上流に設けることが できる。従って、捕捉手段はたまたま最終フィルタ具から出てくるフィルタ液体 小滴があってもそれをハウジング内に保つ。これに関連して、捕捉手段はフィル タ装置を通るガス状流体の流れ抵抗をわずかにしか増加させない様な形状のもの である。捕捉手段は単層又は複数層の構造であってよい。単層捕捉手段は例えば 適宜厚の格子メツシュの形のものである。単層捕捉手段ではフィルタ液体小滴が たまたま捕捉手段を通過するといったことを確実になくせないので、捕捉手段が ガス状流体の横方向に連続的に且つ相互に離間して配した複数層から成るのが好 適であると判明している。捕捉手段の層は各々ワイヤメツシュ又は金網から成る ことができる。上記した本発明のフィルタ装置のフィルタ具の基質と同様、捕捉 手段の層は、規則的に分布された孔を備え表面が平板な構造であってよく、連続 的に隣接した層の孔は相互に重ならないよう相互にずれて配されている。捕捉手 段の斯かる設計形状のおかげで、ガス状流体も捕捉手段の個々の層を蛇行路に沿 って流れ、そのために同じくガス状流体に乗った少数のフィルタ液体小滴が捕捉 手段の個々の層で保留される。

捕捉手段が、板状素子から成る複数の層を持つと特に有利であると判明している 。層の板状素子は相互に離間して隙間を形成し、ある層の隙間が隣接する層の板 状素子によってカバーされるよう、連続的に隣接し合った層の板状素子を相互に ずらす。それによって、ある層の板状素子が隣接した層の隙間によってカバーさ れ、それゆえ通過するフィルタ液体小滴の通路は無視できる程小さい。直前に述 べたフィルタ装置の板状素子は好ましくは溝形状であり、溝状の板状素子の凹形 内側がガス状流体の流れ方向を向いている。板状素子が溝形状をしているため、 捕捉手段は良好・な捕集特性を持つ。本発明のフィルタ装置が簡単な形状の場合 、板状素子を単に平板な形状にすることもできると認められる。もっとも、板状 素子がその様に平板な形状であると、フィルタ液体小滴が斯かる素子で反射し捕 捉手段を通過し得るという危険を引き起こすけれども。簡単な手段を使ってそれ を防ぐには、板状素子を溝形状のものにするのが好適である。

捕捉装置を通ってしまうかもしれない残りのフィルタ液体小滴がフィルタ装置の 出口開口から出ないようにするため、衝突キャップをフィルタ装置のハウジング 内の好ましくは捕捉装置と出口開口との間の出口開口付近に設ける。

衝突キャップは、出口開口を覆えるよう出口開口より大きい断面寸法のものであ る。キャップは出口開口から所定距離離間しているので、ガス状流体は衝突キャ ップを過ぎて出口開口からハウジング外に流れることができる。

本発明のフィルタ装置で有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子の優秀な濾取効 果を生み出すようにするために個々の、離間して連続に配された基質がフィルタ 液体で濡らされるばかりでなく、ガス状流体により基質から捕捉手段へと運ばれ るフィルタ液体小滴で捕捉手段がたまたま濡らされることがあり得るので、又、 わずかのフィルタ液体小滴がフィルタ装置の出口開口の上流に配された衝突キャ ップをも通過し得るので、基質の下に配された収集室が捕捉手段の下の位置並び に衝突キャップの下の位置へと延びるのが好ましい。この構成のおかげで、フィ ルタ装置内を循環する全フィルタ液体は収集室で集めることができ、再生されフ ィルタ液体流路内を循環することも可能である。

フィルタ装置ハウジングは内部に基質のガイド素子を備えることができる。フィ ルタ装置を斯かる形状にすることにより、使用済み又は損傷を受けた基質を新鮮 な基質に交換することが可能になる。そのために使用済み又は損傷を受けた基質 はハウジング外にガイド素子に沿って押し出さ°れ、新しい基質がガイド素子に 沿ってハウジング内に押し込まれる。フィルタ具の基質は表面が例えば四角形、 多角形、丸、楕円等の形状のものである。基質はフィルタ装置のハウジング内に ほぼ直角に配することができる。フィルタ装置の好適実施例においては、基質と 可能なら捕捉手段が、ハウジング内に頂部正面から垂直面に対し且つ入口開口に よって限定される流体の流れ方向に対し後方且つ下方に傾斜した位置に配される 。基質と、可能なら、並列な関係で相互に間隔を置いて配された複数層のシート 素子から成るのが好ましい捕捉手段の傾斜角度は、ガス状流体の速さベクトルと 基質に沿ったフィルタ液体の流れ速度（これは重力とフィルタ液体の積極的循環 効果とに支配される）との合力の方向に適合させることができる。

本発明のフィルタ装置が基質を持つ幾つかのフィルタ具のみならず上記した種類 の捕捉手段を備えている場合、捕捉手段はフィルタ装置の基質にほぼ平行に配向 されるのが好ましい。本発明のフィルタ装置は高濾過能力を持つためジーゼル車 の補助フィルタとして使うこともまた好適である。そのためには、フィルタ装置 はジーゼル車の排気システムの最後の排気部材の下流に配されるのが好ましい。

ジーゼル車は乗用車又はトラック等の陸上車又は舶用ジーゼルユニットを有する ボート又は船であってよい。好適なことには、フィルタ装置は工業廃ガスの浄化 や煙突又は煙道からのすすの除去、工業プラントからのダストの除去におおいに 適している。長寿命のおかげで本発明のフィルタ装置は例えば循環空諷暖房設備 にもおおいに適している。フィルタ装置の資本投資と作業コストと所要空間は比 較的少なくて済む。

更なる詳細、特徴と利点は図面において略示された本発明のフィルタ装置の２実 施例に関する以下の記述から明らかであろう。

図中、第１図はフィルタ装置の第１実施例の縦断面図、第２図はフィルタ装置の 第２実施例の縦断面図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は第２図に示 された４層の捕捉手段のうちの２つのＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は通し孔を備 えた板状発泡体を有するフィルタ具の縦断面図、第６図は第５図で示されたフィ ルタ具を上から眺めた部分を示す図、第７図は第１図で示されたフィルタ装置に おいて使われる如き、第５図で示される２つの連続的に且つ離間して配されたフ ィルタ具の部分を示す図、第８図は第２図で示されたフィルタ装置において使わ れる如き２つのフィルタ具の断面図、第９図は第８図の矢印■方向から眺めたフ ィルタ装置の部分図、第１０図は第２．８及び９図で示されたフィルタ具におい て使われる如き、大縮尺で示した補強素子の部分を示す図である。

第１図は、入口開口１４と出口開口１Ｂとを有するハウジング１２から成るフィ ルタ装置１０を示す。ターミナルマフラの一部を１８で示す。フィルタ装置ＩＯ は車のターミナルマフラに接続される。フィルタ具２０がフィルタ装置１０のハ ウジング１２内に連続して且つ相互に離間して配される。第１図に示したフィル タ装置ｌＯではフィルタ具２０が少なくとも路上下に配向されている。各フィル タ具２０は、例えば発泡体、格子メツシュ又は発泡セラミックであるガス透過基 質２２から成る。補強素子２４が各ガス透過基質２２に組合わされる。

補強素子２４はワイヤ格子又は金網、孔付きのプラスチック層又は孔付きの金属 板の形でよい。フィルタ具２０の基質２２と補強素子２４は通常固定接続されて いるので、フィルタ具２０のストック保存や組立てが簡単になるばかりでなく、 必要時に、使用済又は壊れたフィルタ具２２を新しいフィルタ具２０に交換する のが容易になる。フィルタ具２０は板状であり、四角形、多角形、三角形、丸又 は楕円形の面を有する。

板状活性炭フィルタをフィルタ具２０に加えて設けることができる。その種の活 性炭フィルタも発泡体からなる基質を有していてよい。

捕捉手段３０が、フィルタ装置ＩＯのハウジング１２内に、２６及び２８で示さ れるガス状流体の流れ方向に、最終フィルタ具２０の下流に離間して配される。

第１図では各層が格子メツシュ３２から成る２層式捕捉具か略示されている。各 メツシュ３２は通し孔３４を有する。離間したメツシュ層は、隣接メツシュ層３ ２の通し孔３４が互いにずらされるようフィルタ装置１０のハウジング１２内に 配される。その配置での孔３４のずれは、ある層のメツシュ３２が隣接層の通し 孔を完全に覆うようなそれである。そのようにして、ガス状流体がメツシュ層３ ２を蛇行状に通り、ガス状流体にたまたま乗っていたフィルタ液体３６小滴は小 滴の質量慣性の故にメツシュ３２に対し偏らされ、メツシュ３２によって捕捉手 段の通り抜けが防がれる。それにもかかわらず捕捉手段３０を通り抜けたフィル タ流体小滴３６がフィルタ装置１０の出口開口１６から外気へと出ないのを確実 とするため、衝突キヤツジ３７がフィルタ装置１０の出口開口１６の上流に配さ れる。

ハウジング１２のフィルタ具２０の下方で、フィルタ装置１０はフィルタ液体３ ６の収集室３８を持つ。収集室３８は捕捉手段３０の下方の位置へと延びる。収 集室３８は導管４０．４２によって放水又は散水手段４４と流体連通する。熱交 換器４７が導管４０と導管４２との間に設けられる。第１図で示した熱交換器は フィルタ液体３６を加熱する装置である。その構成ではガス状流体の熱はフィル タ液体３６を加熱するのに使われる。

収集室３８と散水手段４４との間からそして手段４４からフィルタ具２０を通っ て収集室３８ヘフィルタ液体を戻すため、ポンプ４Ｂがそのフィルタ液体流路に 設けられる。

放水又は散水手段４４はガス透過基質２２の横方向寸法に亘って延びる開口４８ を有する。フィルタ液体３６は開口４８を介してガス透過基質２２へと流れてそ れを全体的に濡らす。開口４８の付近に設けられているのが、フィルタ具２０を ガイド及び保持するガイド手段５０である。

乱流発生手段５２がフィルタ装置１０のハウジング１２内部の入口開口１４下流 に配される。流れ発生手段は管５８の開口５６に部分的に重なったそらし翼５４ から成る。矢印２Ｂで示され手段５２によって乱流形状を取らされるため、ガス 状の、粒子を運ぶ流体がフィルタ具２０を乱流状態で通過する。乱流状態のため 粒子はガス透過基質２２を濡らすフィルタ液体にて保留される一方、ガス状流体 はフィルタ具２０を流れ通る。

流れの速度が充分高いとフィルタ液体３６の幾つかの小滴が最終フィルタ具２０ の下流に運ばれてしまうため、捕捉具３０が設けられてそれら小滴を捕捉し、衝 突キャップ３７が設けられて幾つかの小滴が出口開口１Ｂから逃げるのを防ぐ。

第１図ではポンプ４６は収集室３８に配された浸漬ポンプの形で示されている。

ポンプ４Ｂをハウジング１２の外側に配することも可能であると認められる。同 様に熱交換器４７はクーラの形であってもよい。クーラを使用するかヒータを使 用するかは操作状況及びフィルタ装置ｌＯに使われるフィルタ液体３６次第であ る。

第２図は、ハウジング１２を備えたフィルタ装置ｌＯの第２実施例を示す。ハウ ジングは入口開口１４と出口開口１６とを有する。フィルタ装置ｌＯはその入口 開口１４で、第２図に一部が示されているターミナルマフラ又は最終マフラ１８ にシール接続される。フィルタ具２２はフィルタ装置１０のハウジング１２内に 傾斜位置で配される。各フィルタ具２０はガス透過基質２２と基質に組合わされ た補強素子２４とから成る。第１図のフィルタ装置ｌＯと異なり、第２図のフィ ルタ装置１０では補強素子２４がガス透過基質２２の上流に配される。

捕捉手段３０がフィルタ装置１０のハウジング１２内のフィルタ具２０下流に配 される。捕捉手段３０は複数層のシート状素子６０（第４図では２層のシート状 素子６０を示す）から成る。

素子６０はハウジング１２内に上下方向に配される。第４図かられかり得るよう に、ある層の素子６０は相互に離間されて隙間６２が個々の素子６０間に形成さ れる。連続的に隣接し離間した層の素子６０はある層の素子６０が隣接層の隙間 ６２に重なる。そのようにしてガス状流体は素子６０の層間を隙間６２を介して 蛇行状に通り、他方、最終フィルタ具２０を通ってしまったフィルタ液体小滴は その質量慣性の故に、実質上慣性力のないガス状流体の蛇行路をたどらず素子６ ０に保留される。第４図から明らかなように、素子６０は溝状であり、溝状素子 ６０の凹状内側面がガス状流体の流れ方向を向く。

捕捉手段３０の下流に配するのは衝突キャップ３７であって、出口開口１Ｂから 離間し、捕捉手段３０をも通ってしまったフィルタ液体３Ｂ小滴がフィルタ装置 ＩＯの出口開口１Ｂから出るのを防ぐ。

離間した相互に平行なフィルタ具２０の基質２２は例えばガス透過性発泡体、格 子メツシュ又は発泡セラミックの板である。基質は通し孔があってもなくてもよ い。第２図で示されたフィルタ装置１０の実施例では、基質２２に組合わされた 補強素子２４が孔６４を有する金属板の形である。フィルタ具２０はフィルタ装 置ｌＯの頂部側で、開口４８を有する放水又は散水手段４４と流体連通する。フ ィルタ液体３６は放水又は散水手段４４の開口４８を通ってフィルタ具２０の基 質２２へと流れ、それを完全に濡らす。余剰のフィルタ液体３６はフィルタ具２ ０の下側で収集される。その目的は、フィルタ具２０の下に配し捕捉手段３０と 衝突キャップ３７の下の位置へと延びる収集室８８によって達成される。第３図 かられかり得るように、収集室３８は全ての側からフィルタ液３６を捕集できる よう溝形状のものである。収集室３８は導管４０によって熱交換器４７に接続さ れる。熱交換器４７は導管６６によってフィルタ液体３Ｂの供給容器６８に流体 連通する。容器６８は導管７０１；よってポンプ４６に接続される。ポンプ４６ は導管４２によって放水又は散水手段４４と流体連通している。導管４０．８Ｂ 、７０及び４２と熱交換器４７、容器６８及びポンプ４６は第２図では矢印やブ ロックで概略的にのみ示されている。

ハウジング１２の入口開口１４の下流に配するのは乱流発生手段５２であり、そ れによってフィルタ装置ｌＯを通るガス状流体が乱流状態とされる。粒子を含ん だ乱流ガス状流体はフィルタ具２０のガス透過基質２２を通り、粒子はその質量 慣性のゆえに基質２２を濡らすフィルタ液体３６に付着したままとなり、他方、 ガス状流体は流れ抵抗が低レベルな状態でフィルタ具２０を通過できる。最終フ ィルタ具２０の下流でガス状流体にフィルタ液体小滴が含まれていたとしてもそ れは捕捉手段３０で捕えられる。捕捉手段３０をも通過するフィルタ液体小滴が あったとしても、出口開口１Ｂの上流には衝突キャップ３７が設けられているた め、フィルタ液体小滴が出口開口１６から流出するのが防がれる。

上記した如く、フィルタ液体３６で濡らされたフィルタ具２０の個々のガス透過 基質２２は通し孔付き又は通し孔なしの設計でよい。第５図はガス透過基質が、 基質２２の一方の主面から反対側の主面へと延びる通し孔７２を備えたフィルタ 具２０を示す。例えば発泡体であるガス透過基質２２に接続されるのが補強素子 ２４であって、それは例えば厚紙、プラスチック層又は金属薄板から成る。補強 素子２４はガス透過基質２２と同様、通し孔７Ｂを有し、通し孔７Ｂはガス透過 基質２２の通し孔７２と寸法及び分布が対応する。斯かるフィルタ具２０の補強 素子２４の役目はフレキシブルなガス透過基質を補強してフィルタ具２０をより 扱い易くすることである。相互に整合した通し孔７２．７６により流れ抵抗の非 常に少ないフィルタ具２０が提供される。ガス状の、粒子を含む流体が通し孔７ ２の部位で絞られ又乱流にされるので、ガス状流体がフィルタ具２０に出会うと 必ず、流体で運ばれている粒子はその質量慣性が大きめなため流体よりも本質的 に大きな曲率半径の路に沿って流れるので、粒子はガス透過基質２２に接触させ られ、基質２２を濡らすフィルタ液体によって保留される。

通し孔７２又は７６を備えた基質２２の場合、連続的に隣接し７６が隣接したフ ィルタ具２０の孔７２．７６に対してずれるようフィルタ装置１０（第１図及び 第２図参照）に配される。第７図は２つのフィルタ具２０の一部を示すもので、 隣接した離間したフィルタ具２０の孔７２．７６のずれようを明示している。矢 印７８で示されるガス状流体が蛇行状に、低レベルの流れ抵抗で、隣接し合った フィルタ具２０のずれた孔７２．７６を通って流れる。ガス状流体と比べて質量 慣性が高いため、矢印７８で示される如くガス状流体によって運ばれていく粒子 は相応して大きな曲率半径の軌道を描く。粒子の軌道は第７図の破線矢印８０で 示される。従ってガス状流体が大部一方、ガス状流体から濾取すべき粒子がフィ ルタ具２０の基質２２に衝突し、基質２２を濡らすフィルタ液体によって保留さ れる。従ってその構成により、低流れ抵抗を持ち、いかなる種類の粒子に対して も良好な濾過効果を持つフィルタ装置が提供される。　゛ 第８図は第２図のフィルタ装置で使われる如き２つのフィルタ具２０の部分を示 す。各フィルタ具２０は、補強素子２４を組合せたガス透過基質２２から成る。

補強素子２４は金属板状であって通し孔７Ｂを有する。補強素子２４の孔７６と 整容して通し孔７２がガス透過基質２２に設けられる。基質２２は例えば発泡体 、格子メツシュ、発泡セラミック等である。フィルタ具２０の基質２２はフィル タ液体（図示せず）によって濡らされ、染み込まれ、又は飽和される。連続的に 配した、離間したフィルタ具２０は、ガス状流体がフィルタ具２０を蛇行して流 れるよう、即ち連続的に配したフィルタ具２０の通し孔７６．７２を通って流れ るようずらされて配される。ガス状流体の流れも、第８図で矢印７８によって示 される。離間した、連続的に配されたフィルタ具２０の孔７８．７２のずれた配 置が第９図に示される。

ガス状流体がフィルタ具２０を通って流れる間のガス流体の乱流を更に改良する ために、補強素子２４の孔７６は流れ方向に面するフランジ端又は玉縁端８２を 有する。ガス状流体から濾取されるべき粒子が基質２２の孔７２の壁面及び基質 ２２の自由後側のみならず流入側を向いた基質２２の前側にも溜まるようにする ため、前面に配される補強素子２４は通し孔７Ｂ以外にも孔を有する。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８７００４８９ ＳＡ　１９１６０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基質（２２）と基質（２２）上に設けられたフィルタ層とから成る、ガス状 流体から有害粒子、ダスト粒子その他の異物粒子を濾過するフィルタ具において 、フィルタ層が基質（２２）を濡らすフィルタ液体（３６）であることを特徴と するフィルタ具。 ２．フィルタ層が必要成分としてのグリセリン及び／又はグリコールから成るこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載のフィルタ具。 ３．フィルタ液体がＳｉＯ２及び／又はＡｌ２Ｏ３を含むことを特徴とする請求 の範囲第１項又は第２項に記載のフィルタ具。 ４．フィルタ液体が触媒活性を有する金属酸化物を含むことを特徴とする請求の 範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のフィルタ具。 ５．フィルタ層の基質（２２）が板形状のガス透過体であることを特徴とする請 求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載のフィルタ具。 ６．　ガス透過基質（２２）が、フィルタ層を形成する液体（３６）で充分満た された即ち飽和された発泡体であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５ 項のいずれかに記載のフィルタ具。 ７．ガス状流体が通過することのできる補強素子（２４）が基質（２２）と組合 わされることを特徴とする請求の範囲第６項に記載のフィルタ具。 ８．　発泡体（２２）が、発泡体（２２）の一方の主面（７４）から反対側に配 した主面（７４）へと延びる通し孔（７２）を有すること、及び随意的に補強素 子（２４）が発泡体（２２）の通し孔（７２）に対応・整合する孔（７６）を備 えていることを特徴とする請求の範囲第６項又は第７項に記載のフィルタ具。 ９．ガス透過の板状基質（２２）が格子メッシュ又は発泡セラミックであること を特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のフィルタ具。 １０．入口開口（１４）及び出口開口（１６）を有するハウジング（１２）内に 複数の基質（２２）が、濾取すべき流体の流れ方向の横方向に連続的に且つ相互 に離間して配されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに 記載のフィルタ具から成るフィルタ装置。 １１．孔（７２）を有する基質（２２）の場合、隣接し合う基質（２２）の孔７ ２が相互にずらされていることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のフィル タ装置。 １２．フィルタ液体（３６）の収集室（３８）がハウジング（１２）内の基質（ ２２）の下側に設けられ、基質（２２）の放水手段（４４）がハウジング内の基 質（２２）上方に設けられ、フィルタ液体（３６）を収集室（３８）から放水手 段（４４）へ循環させるポンプ（４６）を有した導管（４０，４２又は４０，６ ６，７０，４２）によって放水手段（４４）が収集室（３８）に接続されること を特徴とする請求の範囲第１０項又は第１１項に記載のフィルタ装置。 １３．収集室（３８）と放水手段（４４）との間のフィルタ液体流路に熱交換器 （４７）が設けられることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のフィルタ装 置 １４．濾取すべき流体の乱流発生手段（５２）がハウジング（１２）内の、入口 開口（１４）下流に配されることを特徴とする請求の範囲第１０項乃至第１３項 のいずれかに記載のフィルタ装置。 １５．流体で運ばれるフィルタ液体（３６）小滴の捕捉手段（３０）がハウジン グ（１２）内の、最終フィルタ具（２０）の下流側にそれから離間して且つ出口 開口（１６）の上流に配されることを特徴とする請求の範囲第１０項乃至第１４ 項のいずれかに記載のフィルタ装置。 １６．捕捉手段（３０）が複数層の板状素子（６０）から成り、層の素子（６０ ）は相互に隣接して隙間（６２）を形成し、連続的に隣接する層の素子（６０） が、ある層の隙間（６２）が隣接層の素子（６０）で覆われるように相互にずら されていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のフィルタ装置。 １７．板状素子（６０）が溝形状であり、素子（６０）の凹状内側が流体の流れ 方向を向くことを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のフィルタ装置。 １８．衝突キャップ（３７）がハウジング（１２）の、捕捉手段（３０）と出口 開口（１６）との間、出口開口（１６）の付近に設けられることを特徴とする請 求の範囲第１０項乃至第１７項のいずれかに記載のフィルタ装置。 １９．ハウジング（１２）の内面に基質（２２）又はフィルタ具（２０）のガイ ド素子（５０）を設けてなることを特徴とする請求の範囲第１０項乃至第１８項 のいずれかに記載のフィルタ装置。 ２０．基質（２２）と随意的には捕捉手段（３０）が、ハウジング（１２）内に 、頂部正面から垂直面に対し且つ入口開口（１４）によって限定される流体の流 れ方向に対し後方且つ下方に傾斜するよう配されることを特徴とする請求の範囲 第１０項乃至第１９項のいずれかに記載のフィルタ装置。