JPH03500385A - 濾過装置 - 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】 濾過装置 本発明は、気体状の流体の流れ方向に互いに間隔を置いて配置したフィルタ素子 によって、濾過装置内を貫流する液体から、固体、液体または気体状の非荷電状 態または荷電状態の粒子を濾過するだめの濾過装置に関するものであり、この場 合、各フィルタ素子には互いに間隔をおいた孔を有する板状の支持材があり、孔 と隣接する板状の支持材は互いに一列とならないよう互い違いに配置されていて 、各支持材には少なくともその流れ側に濾材を貯えるための基板が設けられ、こ れが各板状支持材の孔に対応している。

このような濾過装置は、ドイツ特許公開公報第３６３７４２８号により知られて いる。この場合には、濾材を貯えるための基板は、たとえば多孔性物質でできて いる。基板のための支持材は、プラスチック材で作ることができる。濾材として は、この既知の濾過装置ではとくにグリセリンを用い、これに別の物質を添加す ることができる。

ドイツ特許公開公報第３７１１２９４号は、濾材として、たとえばグリセリン、 またはグリコール、あるいはこれらの物質の混合物を用いた上記のような濾過装 置を開示している。

この既知の濾過装置では濾材は集合タンクから循環して、流れ方向に縦に並び、 互いに間隔をおいて配置された濾材へと導かれる。このため、濾材のための供給 装置が設けられている。個々のフィルタ素子の板状の支持材は、できればプラス チック支持板として形成されることが望ましく、その流れ側に濾材を貯えるため の基板が備えられている。

このような基板は、できれば多孔性物質として形成されることが望ましい。

すべてのこのような既知の濾過装置では、個々のフィルタ素子の孔は貫通口とし て形成されている。

このような濾過装置の濾過作用は、濾過する気体状流体の濾過装置貫流速度が一 定の場合、濾過しゃすい粒子のときよりも、濾過しにくい粒子のときのほうが良 くなることがわかっている。さらに、このような濾過装置の作動実験の結果、濾 過すべき気体状の流体の速度が増大すると、濾過作用は濾過しやすい粒子のとき にも濾過しにくい粒子のときにも向上することが確認されている。すなわち、濾 過装置を貫流する気体状流体の、相対的に高い流速は、抵抗を受ける。気体状流 体の流速は、流速がきわめて高いときは、濾材の粒子がフィルタ素子内を貫流す る気体状流体によって引き裂かれることにより上限に達する。これによって、濾 過装置の濾過作用または浄化作用は、少なくとも損なわれる。

従って、本発明の課題は、濾過装置の濾過および浄化作用からさらに向上するよ うに、簡単な手段によって、当初に述べたような濾過装置を改良することにある 。

このような課題は、本発明によれば次のように解決される。すなわち、各板状支 持材は濾材を透過させない材料でできており、板状支持材の名札には、流体のた めのさや状の誘導材があって、これは、孔の縁部を囲み、また板状支持材に対し て少なくともほぼ直角に設けられている。各板状支持材は、その孔を除いては、 濾材を通過させないから、濾材は板状支持材を貫通できない。流体のためのさや 状の誘導材によって孔の縁部にある濾材粒子は、さや状誘導材によって気体状流 体から空間的に分離され、孔の縁部にある濾材粒子は、孔を、つまりさや状誘導 材を貫流する気体状流体によって引き裂かれないという利点がある。これによっ て濾過作用は大きく向上する。

濾過装置の各誘導材は、カラー（つば）として形成されていて、板状支持材の流 れ側の前方に位置している。このようなカラーは、板状支持材が薄板でできてい る場合、スタンピング法、深絞り法その他によって簡単に成形することができる 。板状支持材がプラスチック材でできているときは、各誘導材をカラーとして形 成することは、さらに簡単である。

誘導材を板状支持材から離れたその前端でフランジ状に伸ばせば、いっそう有利 である。誘導材の前端のこのフランジ状縁部によって、気体状流体の流速がきわ めて高い時にも、濾材の粒子の貫通を防止することができる。このようにして、 濾過装置をきわめて高い流速で作動させることができ、濾過しにくい粒子だけで なく、濾過しやすい粒子をも、固体、液体または気体状の荷電あるいは非荷電状 態の粒子を、濾過装置内を貫流する流体から、濾過することができる。

すでに、カラーとして形成された誘導材に関連して述べたように、誘導材は板状 支持材と一体に作ることができる。

このような形成方法は、誘導材が一回のそれ自体の作業工程で製造されるのでは なく、板状支持材といっしょに別の作業工程で作られるため有利である。従って 、このような濾過装置はきわめて簡単に、また安い費用で実現することができる 。

各誘導材は、濾過装置の別の形態では、その所属する板状支持材を貫通するさや 状部分として形成することができ、さや状部分の流れ側端部と、支持材の後側の 第二の端部はこの上に突出している。このような形態の濾過装置では、この２つ の端部によって気体状流体の方向転換は増幅される。つまり、流体の流路はさら に大きく屈曲し、これによって濾過作用はさらに向上する。このほかに、個々の 誘導材の寸法および隣接するフィルタ素子間の距離を適当に定めることによって 、固体、液体および／または気体状粒子を、流体から分離するために、流体の流 速を最適化することができる。

最後に述べたような濾過装置、つまり、各誘導材がその所属する板状支持材を貫 通するさや状部分として形成されているような濾過装置では、各誘導材をベンチ ュリ管として作ると有利であることがわかっている。個々の誘導材をベンチュリ 管として形成すると、液体の圧力損失が個々のフィルタ素子によって比較的低く 押さえられるため有利である。従って、濾過装置をこのように形成することによ って、濾過装置は貫流する流体を比較的わずかな駆動エネルギーで、貫流させる ことができる。

濾過装置の各誘導材、つまり濾過装置の個々のフィルタ素子には少なくとも１個 の固定手段があり、これによって誘導材は板状支持材の四部の一つに固定されて いる。このような形成法は、個々の誘導材がその所属する支持材と一体に作られ ていないときに、とくに有利である。上記の固定手段は、既知の受止め具、差込 み具またはその他のいずれでもよい。

上記の各形態の濾過装置では、所属フィルタ素子の各板状支持材は一定の壁厚で 一体に作られており、支持材の壁厚はその面積寸法、流体の流速および流体中に 存在する濾過すべき粒子によって定まる。本発明による濾過装置の別の形態のも のでは、各板状支持材に互いに間隔をおいた２個の外壁があり、これには互い違 いに凹部が設けられ、この凹部を通して、誘導材が入り込み流れ側の第１外壁と 所属の基板か、または後側の第２外壁に誘導材の孔とは間隔をおいて貫通孔が設 けられている。流れに面した第１外壁と、各フィルタ素子の基板に貫通孔が作ら れると、この孔を通じて、第１および第２の外壁の間の空間内に入る粒子は、空 間から離れ、従って、目的とする濾過作用を達成することができる。貫通孔をと くに、誘導材の孔の近くに設けると、相対的に重い粒子を、濾過装置を貫流する 流体から濾過することが可能になる。流体といっしょに運ばれる軽い粒子および もっと重い粒子は基板上に堆積し、濾過される。すなわち、流れ側の第１外壁と 、基板内にある貫通孔を通じて、濾過する粒子の一定部分を濾過することができ る。後側の第２外壁だけにこのような貫通孔を設けるときは、たとえば、第１と 第２の外壁の間の空間を通じて、また後側の第２外壁に設けられた貫通孔を通じ て、液体状の媒体が濾過装置内にはいる。個々のフィルタ素子を貫通する、濾過 すべき粒子を含んだ気体状の流体は希望通りに湿される。

各板状支持材の両外壁の間に中間壁を設けて、これによって互いに分離された２ つの中央空間ができるようにし、中間壁と両外壁および所属の基板に互い違いに 配置された孔を設け、この孔に所属のフィルタ素子のうちの一つが貫通するよう にすることができ、両外壁と基板に誘導材の孔とは間隔をおいて貫通孔を作るこ とができ、また中間壁と流れに面した第１外壁によって区切られた第１中央空間 に流出部を、また中間壁と後側の第２外壁によって区切られた第２中央空間に流 入部を形成することができる。この流出部を通じて、第１中央空間内に集められ た固体、液体または気体状の粒子が濾過装置から排出され、これをさらに処理す ることができる。流入部を通じて、たとえば液体蒸気または霧粒あるいは気体状 媒体を濾過装置内に導入することができる。

最後に述べたような形態の濾過装置の場合、第２中央空間に設けた流入部と、第 １空間に設けた流出部の間に、浄化装置を取り付けることができる。この浄化装 置では濾過装置から流出部を通って排出される、気体状流体から濾過された粒子 を浄化することができ、たとえば濾過すべき粒子の気体成分から固体成分を分離 し、そのあと、気体成分を流入部を通じて再び濾過装置内へ送り込むことができ る。

このようにして濾過装置内で希望の圧力関係を維持することが可能となる。

濾材を貯えるために設けた基板は、たとえば多孔性材料、発泡セラミック、金属 メツシュその他で構成することができる。濾材としては、グリセリン、グリコー ル、またはグリセリンとグリコールの混合物を用いることができ、このような濾 材に、Ｓ　１０２、Ａｌ２Ｏ３、香料その他を添加することができる。

このような濾過装置によって、気体状流体によって装置内に運び込まれた固体、 液体または気体状の荷電または非荷電粒子を充分に濾過することができる。また もう一つの利点は、このような濾過装置は、作動期間および寿命期間が長く、従 って自動車の外気取入口に保守不要方式で使用することができる。

少なくともいくつかのフィルタ素子を定電圧源の一つの極に接続することができ る。これによって対応する荷電イオンをフィルタ素子に引きつけることができる 。

フィルタ素子をグループにまとめて、個々のフィルタ素子グループに独自の収集 装置、供給装置、出力装置を取付けることによって、これまで充分に濾過できな かった粒子を、よく濾過することができる。このような形態の濾過装置では個々 のフィルタ素子グループには異なった濾材が適用される。このような異なった濾 材を用いることによってａ過装置内を貫流する気体状流体から、個々のフィルタ 素子グループごとに、気体状流体といっしょに運び込まれた、固体、液体または 気体状の有害物質粒子を濾過することができる。このほか、このような濾過装置 を用いれば、互いに協調性のない異なった濾材を用いることができる。このよう な場合には異極の濾材を各所属のフィルタ素子グループに保持すること、すなわ ち、各フィルタ素子グループに限定することが必要である。

個々のフィルタ素子グル・−ブには所属の各濾材のため、少なくとも各１個の冷 却装置および／または加熱装置を設けることが望ましい。このような冷却装置ま たは加熱装置を用いることによって、各の濾材が個々のフィルタ素子グループで 、濾材のための最適温度を保つことができ、′ａ過装置内の異なる濾材を異なっ た温度に加熱し、または冷却することができる。

フィルタ素子グループのうち、少なくともいくつかは、所属濾材のための浄化装 置または再生装置を備えることができる。このような浄化装置によって、対応す るフィルタ素子グループの濾材を濾過装置から取出し、浄化装置で浄化し、浄化 した濾材を再び濾過装置内へもどすことができる。同様に、再生装置を用いるこ とによって、使用ずみの濾材を再生し、再生した状態で濾過装置へもどすことが できる。従って、このような形態の濾過装置では使用期間がきわめて長くなると いう利点がある。

濾材には、グリセリン、グリコールまたはグリセリンとグリコールの混合物を用 いることが望ましく、また濾材に、Ｓ　ｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、香料その他を添加 することができる。少なくとも一つのフィルタ素子グループについて、少なくと も一つの濾材は酵素の培養物を含んでいてもよい。

同様に少なくとも一つの濾材は、細菌培養物を含んでいてもよい。濾過装置によ って濾過する有害物質粒子によって、少なくとも一つのフィルタ素子グループの うちの少なくとも一つの濾材は微生物を含んでいてもよい。このような酵素およ び／または細菌培養物または微生物によって、個々のフィルタ素子内で、あるい はフィルタ素子グループ内で、有害物質粒子を濾過することができ、濾過装置に すぐれた濾過特性を付与することができる。このような濾材は、有害物質粒子の 凝集状態を変換させることができる。たとえば、微生物によって、液体状の有害 物質粒子を気体状に変換させることができる。

各有機濾材には、できれば生存維持装置を設けることが望ましい。このような生 存維持装置の目的は、濾過装置が一定期間使用されないときも、有機濾材の生命 を保ち、倚効に維持し、有機濾材がその生存に必要な物質を補給しなくてもよい ようにすることである。このような期間中、各有機濾材は、生存維持装置によっ て、その生存に必要な物質を補給される。

入口と出口の間に、縦方向に沿って内側断面が変化するケースを設け、このケー ス内に配置されたフィルタ素子またはフィルタ素子グループがケースの内側断面 に対応した底面積をもつようにすることが望ましい。これによって、フィルタ素 子またはフィルタ素子グループに、濾過装置内を貫流する流体をいろいろな流速 で貫流させることができる。従って、有害物質粒子を含んだ気体状流体の速度を 、個々のフィルタ素子内またはフィルタ素子グループ内で濾過される有害物質粒 子に最も適した速度にすることがてきる。個々のフィルタ素子グループ内の濾材 を適当に選ぶことによって、また対応するフィルタ素子グループ内での気体状流 体の速度を適切に選ぶことによって、前後方向に配置されたフィルタ素子グルー プ内で、個々の固体、液体または気体状の有害物質粒子を、目的に応じて、また 最適条件で濾過することができる。このようにして、すぐれた濾過性能と大きな 利点を備えた濾過装置を得ることができ、濾材と流速をいろいろな条件で組み合 わせることができ、このような濾過装置は広い応用範囲で利用できる。

ケースの内側断面は、濾過装置の入口から出口へ向かつて縮小するようにするこ とが望ましい。こうすることによって、濾過装置内での流体の速度は、一つのフ ィルタ素子グループから次のフィルタ素子グループ、またその次のフィルタ素子 グループへと増大し、これによってきわめて有効な濾過作用を行うことができる 。すなわち、流速が一定の場合、軽い有害物質粒子よりも重い有害物質粒子を、 よく濾過することができる。また作動実験によって、一定質量の、つまり一定重 量の有害物質粒子の濾過は流速が増大するにつれていっそうよくなることがわか った。すなわち、流体の速度はできるだけ大きくすることが望ましい。しかし、 流体の速度は濾過装置の構造によって、また濾材の材質によって限定される。こ のため、濾過装置の入口の近くのフィルタ素子グループで比較的流体速度が低く てもよい重い有害物質粒子をまず濾過し、次に入口からずっと離れたフィルタ素 子グループで、軽い有害物質粒子を濾過するのが便利であり、これは流速を高め ることによって可能となる。

ケースの内側断面は、入口から出口への方向に沿って、連続的に、またできれば 段階的に縮小させる。ケースを段階的構造とすることによって、個々の各段階に 所属するフィルタ素子グループのフィルタ素子は同じ大きさとなり、これによっ て、フィルタ素子またはフィルタ素子グループの製造費用を低くすることができ る。

本発明による濾過装置は、どんな位置でも使用することができる。しかし、濾過 装置を水平位置で使用すること、つまり濾過装置のケースの入口と出口を結ぶ縦 方向の線が少なくともほぼ水平となるようにするのが有利である。この場合、フ ィルタ素子は入口と出口の間を走るケースの縦軸に対して前上方から後下方へ傾 斜角をつけて傾斜させるとよい。この傾斜角は、流体流速の水平成分と、重力の 垂直成分とによって得られる値に合わせるのが望ましい。フィルタ素子またはフ ィルタ素子グループをこのように傾斜して配置することによって、フィルタ素子 グループの個々の濾材から、液体状の濾材が滴下するのを防止することができる 。

個々のフィルタ素子の傾斜角、または種々のフィルタ素子グループのフィルタ素 子の傾斜角は、液体の貫流速度に応じて、調節または変更できるようにする。傾 斜角を変更できないよう固定するときは、流体の貫流速度の平均値に近くするか 、またはそれに合わせるようにする。傾斜角が変更できるときは、正確に適合さ せる。最初に挙げた例では、傾斜角を変更した最後の例よりも、濾過装置の構造 が簡単である。

本発明のその他の細部、特徴、および利点は、本発明による濾過装置の実施例に ついて、図面を用いた以下の説明により明らかとなる。図で、 第１図は、部分的に断面を示した濾過装置の縮小側面図であり、 第２図は、第１図のＩＩの部分の拡大図、第３図は、フィルタ素子の構造の一部 を示す断面図、第４図は、フィルタ素子の第２の構造の一部を示す第３図に対応 する断面図、 第５図は、２つの隣接したフィルタ素子の部分的縦方向断面図、 第６図は、２つの互いに間隔をおいた隣接フィルタ素子の別の構造を示す第５図 に対応した図、第７図は、濾過装置の、部分的に示したフィルタ素子のもう一つ の構造の一部を表した縦方向断面図、第８図は、濾過装置の第２の実施例を示す 第１図に対応する図である。

第１図には濾過装置ｌＯとケース１２が示され、ケースには流入部１４と流出部 １Ｂがある。流入部１４を通じて、気体状流体が濾過装置１０内に導入され、流 体には固体、液体および／または気体状の粒子が含まれ、この粒子は濾過装置に よって気体状流体から濾過される。すなわち、気体状流体から分離される。この 目的にため、濾過装置１０にはいくつかのフィルタ素子１８が設けられ、これら はケース１２内で互いに間隔をおいて前後方向に取付けられている。フィルタ素 子１８については、あとで第２図から第７図までとの関連で詳細に説明する。

第１図には、いくつかのフィルタ素子１８が水平方向に配置された濾過装置１０ 内で少なくともほぼ垂直方向に示されている。濾過装置１０を、任意の別の位置 に取付け、また作動できることは明らかである。たとえば、濾過装置ｌＯを垂直 方向に配置し、フィルタ素子１８を互いに上下に重なった水平面上に配置するこ ともできる。この場合には流入部１４を上方に、流出部１６を下方に配置しなく てはならない。以下で詳しく説明する誘導材は少なくとも個々のフィルタ素子の 流れ側から離れた位置にあり、このフィルタ素子については下記に第２図から第 ７図に関連して説明する。

第２図は、互いに間隔をおいて前後方向に配置されたフィルタ素子１８を示して おり、各フィルタ素子には、濾材を透過しない材料でできた板状支持材２０と、 濾材を貯えるための基板２２が配置されている。基板２２は、所属の板状支持材 ２０の流れ側に設けられている。板状支持材２０は、金属板でもプラスチック板 でもよく、またこれに似たものでもよい。基板２２には、プラスチック多泡材、 発泡セラミック、金網その他を用いる。各板状支持材２０には誘導材２４が形成 され、これは板状支持材２０の流れ側にあり、カラー（つば）として作られてい る。カラー形の誘導材２４を通して、孔２６が開けられ、ここを通じて気体状流 体が個々のフィルタ素子１８を貫流する。第２図では隣接するフィルタ素子１８ 相互間での、つまり、隣接するフィルタ素子１８の互い違いに配置された孔２６ の間での、流体の流れが細い弓形の線によって示されている。線３０は、比較的 重い粒子の軌跡を示しているが、この軌跡の曲率半径は粒子が比較的大きいため 、かなり大きい。線３２は、やや軽い粒子の軌跡を示し、線３０および３２に沿 って動く粒子は、基板２２にぶつかり、基板２２の上また内部にある濾材によっ て、フィルタ素子１８上に引き留められる。こうして粒子は気体状流体から濾過 される。

隣接するフィルタ素子１８相互間の距離、格子マトリックス内に配置された隣接 する孔２６相互間の距離、孔２６の直径、濾過装置内を、つまり個々のフィルタ 素子１８内を貫流する気体状流体の流速を適切に選ぶことによって、気体状流体 から、それに含まれている固体、液体および／または気体状の粒子を濾過するこ とができる。

カラー状の誘導材２４はその流れ側の前端３４が所属の板状支持材２０から離れ て、所属の基板２２の上に突出ているため、各基板上にある濾材は、個々の孔２ ６を通る気体状流体によって引き裂かれないようになっている。この結果、濾材 の損失は無視できるほど小さく、濾過装置は保守不要となる。

第３図は、フィルタ素子１８の板状支持材２０の断面図であり、板状支持材には 多くのカラー状誘導材２４が形成されているが、図ではただ１個のカラー状誘導 材２４が示されている。カラー状誘導材２４は、板状支持材２０の流れ側から少 なくともほぼ直角に突出しており、これによって、カラー状誘導材２４を貫通す る孔２６が形成される。濾過すべき有害物質粒子を含んだ気体状流体は、この孔 ２６を貫流する。第２図に関連して上記で述べたように、個々のフィルタ素子１ ８上で各種の粒子（第２図の線３０．３２を参照）が濾過される。

この目的のため、所属の板状支持材２０の流れ側に設けられた基板２２が各フィ ルタ素子１８に付いている。個々のカラー状誘導材２４の軸方向高さは、第３図 に示されたようなフィルタ素子１８の構造の場合にも、濾材を含む基板２２の壁 厚よりも大きい。第３図に示された構造では、カラー状誘導材２４は板状支持材 ２０から離れた流れ側の前端３４でフランジ部３６として形成されＣいる。この フランジ部３６によって、基板の中またはそのヒにある濾材の引留め率はずっと 向上し、孔２６を貫流する気体状流体の流速がきわめて大きいときも、濾材が孔 ２６によって引き裂かれることはない。これによって濾過作用は向上し、同時に このようなフィルタ素子１８を備えた濾過装置の保守不要特性はさらによくなる 。

第４図は、フィルタ素子１８の部分的断面図であり、各誘導材の流れ側にある第 １端部３８は板状支持材２０上に、または濾材のための基板２２上に突出してお り、また第２端部４０は、後側で板状支持材２０上に突出している。この場合、 誘導材２４はベンチュリ管として形成されている。すなわち、孔２Ｂはベンチュ リ管状の形をしている。このような形態の濾材１８の場合にも、基板２２の中お よびその上にある濾材から引き裂かれることのないよう、フランジ部３６の付い た前端３４が形成されている。固定部４２と４４は、個々の誘導材２４を所属の フィルタ素子１８に機械的に固定する役目を果たす。

固定部４４は所属の誘導材２４のまわりを囲むように形成され、固定部４２はた とえば節状突起として形成することができる。

このような固定部４２および４４によって誘導材２４を個々のフィルタ素子１８ に固定するために、所属の板状支持材２０および対応する基板２２に、節状突起 ４２に応じて軸方向に走る縦方向の凹みを形成し、これによって既知の差込み式 接続とすることができる。誘導材２４の材料が充分な弾性を有するときは、誘導 材２４の固定はスナップ止め接続とすることができる。ベンチュリ管形の誘導材 ２４を用いると、孔２６を貫流する気体状流体の圧力損失が、流速が比較的高い ときにもかなり低く、濾過装置内に流体を貫流させる駆動エネルギーは比較的小 さくてよい。

第５図は２つの前後方向に間隔をおいて配置されたフィルタ素子１８の部分的縦 方向断面図であり、各板状支持材には２つの互いに間隔をおいた外９４ｅと４８ があって、この間に中央空間５０が形成されている。２つの外壁４６と４８には 互い違いに配置された四部５２がある。各フィルタ素子１９の流れ側の第１の外 壁４６の前面には、濾材のための基板２２が備えられている。各基板２２には凹 部５４が形成され、これは、その分布および大きさが、外壁４Ｂの四部５２に対 応している。

外壁４６と４８の凹部５２、および所属基板２２の四部５４を誘導材２３は密閉 式に貫通する。この形態の場合にも、誘導材２４の流れ側前端３４にはフランジ 部３Ｇが形成されている。参照番号２８は、ここでも粒子を含んだ流体の流れの 線を示し、流体は前後方向に互いに間隔をおいて配置されたフィルタ素子１８の 個々の孔２８を貫流する。番号３０と３２は、第２図と同様に、気体状流体から 濾過される重い粒子の軌跡を示し、この粒子は濾材によって基板２２に引き留め られる。

第５図に示した形態の濾過装置では、後側のフィルタ素子１８の第２外壁４８に は凹部５２に隣接して貫通孔５６が形成されている。

貫通孔５６を通じて、個々のフィルタ素子１８の中央空間５０から、媒体は、フ ィルタ素子１８の間にあるフィルタ空間５８へと流出する。矢印６０は、個々の フィルタ素子工８の中央空間５０からの媒体のこのような流出を示している。こ のような媒体はたとえば濾過すべき粒子」−に凝縮し、そうすることによって濾 過すべき粒子を重くするような液体霧粒であってもよく、これによって充分な濾 過作用が得られる。

第６図は濾過装置の一部を示すが、第５図との違いは、前後方向に互いに間隔を おいて配置されたフィルタ素子１８の支持材の後側の第２外壁４８には貫通孔（ 第５図参照）がなく、流れ側の第１外壁４Ｂと、第１外壁４Ｂの前面にある基板 ２２に貫通孔がある点である。基板２２と第１外壁４６には第６図に示した例で は、フィルタ素子１８の孔２Ｂと間隔をおいて貫通孔６２が形成されている。第 ６図でも、番号２８は、気体状流体が隣接するフィルタ素子１８の孔２Ｂを貫流 する場合の流体の軌跡を示している。番号３０と３２は、気体状流体（線２０を 参照）といっしょに運ばれ気体状流体から濾過されるために分離されるいろいろ な重い粒子の軌跡を示している。重い粒子は軌跡３０に沿って動き、基板上にあ る濾材によって基板２２上に引き留められる。やや軽い粒子は軌跡３２に沿って 動き、貫通孔６２の方へ方向を転じ、貫通孔６２を通って各フィルタ素子１８の 外壁４６または４８によって形成された中央空間５０に達する。このようにして 濾過装置によって、一定の粒子が一定の箇所に分けられる。

第７図に示されたフィルタ素子１８の例では、流れ側の第１外壁４６と後側の第 ２外壁４８０間に中間壁６４があり、これによって中間空間は２つの互いに分離 された中間空間８６と６８に分けられる。第１外壁４６の流れ側には、この例で も濾材のための基板２２が設けられている。誘導材１８によって形成される孔２ Ｂは、基板２２およびフィルタ素子１８の２つの外壁４Ｂと４８、ならびに中間 壁を貫通している。第６図に示された例では基板２２と各フィルタ素子１８の第 １外壁４６には貫通孔６２があり、これによって、フィルタ空間５８と第１中央 空間６６の間で流体が接続される。第５図に示した形態によれば、第７図の実施 例でも第２外壁４８に貫通孔５６が形成され、これが第２中央空間６８とフィル タ空間５８の間で流体を接続している。第１中央空間６Ｂには、流出部７０があ りこれは第７図では箱形の略図で示されている。流入部７２も箱形の略図で表わ しであるが、これは第１中央空間６８と流体的に接続されている。流出部７０と 流入部７２の間には浄化装置７４が設けられ、これは流入部７２、流出部７０と 配管７６によって結ばれている。浄化装置７４では第１中央空間６６に集められ た粒子が浄化され、たとえば濾過すべき粒子の固体成分が気体成分から分離され る。気体成分は、流入部７２を通って第２中央空間６８へ、また貫通孔５６を通 ってフィルタ空間５８へと返送され、従って、濾過装置内の圧力損失は無視でき るほど小さい。

第８図は流入接続部１４と流出接続部１６を備えたケース１２の付いた濾過装置 １０を示している。流入接続部１４を通じて固体、液体または気体状の粒子を含 んだ気体状流体は濾過装置１０にはいり、粒子は′ａ過装置内に配置されたフィ ルタ素子１８によって気体状流体から濾過される、つまり分離される。フィルタ 素子１８はグループにまとめられ、各フィルタ素子グループには独自の収集装置 １、独自の供給装置２、および独自の出力装置３が配備されている。各収集装置 ｌは、配管４によって、所属の供給装置２と流体的に接続されていて、この供給 装置はポンプであってもよい。供給装置２は配管４ａによって所属の出力装置３ に流体的に接続されている。各フィルタ素子グループの配管４ａ内には、冷却ま たは加熱装置５が接続され、これによって、循環する、あるいは供給装置２によ って循環させられる濾材が、希望に応じて冷却あるいは加熱され、濾材を濾過目 的に応じた最適の温度に保持する。さらにフィルタ素子グループの各配管４ａに は浄化装置または再生装置６が接続されている。

番号７は配管４ａに接続された生存維持装置を示している。

２個の切替え装置８，９がバイパス管４ｂによって互いに接続され、これに生存 維持装置７を備えた配管４、または第８図の右に示された第３循環路の配管４ａ が接続されている。

第８図で明らかなように濾過装置ＩＯのケース１２の内側断面は流入部１４と流 出部１６の間で段階的に変化している。すなわち、段階的に縮小する。これによ って流体の流速は、左側の第１フイルタ素子グループと右側の第３フイルタ素子 グループの間で段階的に大きくなる。また図から明らかなように各フィルタ素子 グループのフィルタ素子の傾斜角は、流体の流速が高まるにつれて大きくなって いる。個々のフィルタ素子グループには同じ濾材を、または異なった濾材を供給 することができる。個々のフィルタ素子グループは対応する濾材のための独自の 循環路をもつため、これは可能である。

個々の収集装置１および出力装置３の仕様は、たとえばドイツ公開公報第３７１ １２９４号のようにすることができる。

冷却または加熱装置５、浄化または再生装置６、あるいは生存維持装置７は既知 のものであるため、これらを詳細に説明する必要はない。生存維持装置７は、２ 個の切替装置８．９が、対応する位置にあるときは供給装置２、冷却または加熱 装置５、浄化または再生装置６と配管４ａ、４ｂによって接続される。切替装置 ８．９をこのように切替えることによって、出力装置３への流体接続、あるいは 収集装置ｆと切替装置９の間の接続は遮断される。しかし、生存維持装置７を対 応する出力装置３と流体的に接続することも可能であり、フィルタ素子グループ のフィルタ素子１８に、このフィルタ素子グループにある濾材を供給して、濾過 装置１０が長期使用されないときにその生存維持を保証することができる。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８９００４９５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．気体状流体の流れ方向に、互いに間隔をおいてフィルタ素子（１８）を有し 、各フィルタ素子（１８）には互いに間隔をおいた孔（２６）を有する板状支持 材（２０；４６，４８；６４）があり、隣接する板状支持材の孔（２６）は互い 違いになるように配置され、各板状支持材（２０；４６，４８；６４）には少な くともその流れ側に濾材を貯えるための基板（２２）があり、基板には所属の板 状支持材の孔（２６）に対応する孔（２６）がある、濾過装置を貫流する気体状 流体から非荷電また電荷状態の固体、液体または気体状の粒子を濾過するための 濾過装置において、各板状支持材（２０；４６，４８；６４）が濾材を透過しな い材料から構成され、板状支持材の各孔（２６）に、流体のためのさや状誘導材 （２４）があり、誘導材が孔（２６）のまわりを囲み、板状支持材に対して少な くともほぼ直角に配置されていることを特徴とする濾過装置。 ２．誘導材（２４）がカラーとして形成され、板状支持材（２０）から支持材（ ２０）の流れ側に突出していることを特徴とする、請求項１記載の濾過装置。 ３．誘導材（２４）が板状支持材（２０）から離れた流れ側の前端（３４）で、 フランジ縁部（３６）を形成していることを特徴とする、請求項１または２記載 の濾過装置。 ４．誘導材（２４）が板状支持材（２０）と一体として形成されていることを特 徴とする、上記各請求項のうちのいずれかに記載の濾過装置。 ５．各誘導材（２４）が板状支持材（２０；４６，４８；６４）を貫通するさや 状部材として形成され、その一端（３８）が流れ側に、他端（４０）が支持材の 後側に突出していることを特徴とする、請求項１記載の濾過装置。 ６．各誘導材（２４）がベンチュリ管として形成されていることを特徴とする、 請求項５記載の濾過装置。 ７．各誘導材（２４）に少なくとも１個の固定部（４２，４４）があり、これに よって誘導材（２４）が板状支持材（２０；４６，４８；６４）の孔（２６）内 に固定されていることを特徴とする、請求項５または６記載の濾過装置。 ８．各板状支持材に、互い違いに配置された凹部（５２）を有する２個の互いに 間隔をおいた外壁（４６，４８）があり、これを所属誘導材（２４）の一つが密 閉式に貫通し、流れ側の第１外壁（４６）と所属の基板（２２）が、後側の第２ 外壁（４８）に誘導材（２４）のための孔（２６）から間隔をおいて貫通孔（５ ６；６２）が形成されることを特徴とする、上記各請求項のうちいずれかに記載 の濾過装置。 ９．各フィルタ素子（１８）の２つの外壁（４６，４８）の間に中間壁（６４） が設けられ、これによって互いに分離された中央空間（６６．６８）が形成され 、中間壁（６４）と２つの外壁（４６，４８）およびその所属の基板（２２）に は互い違いに孔（２６）が形成され、それを所属誘導材（２４）の一つが密閉式 に貫通し、２つの外壁（４６，４８）と基板（２２）には誘導材のための孔（２ ６）から間隔をおいて貫通孔（５２．５４）が形成され、中間壁（６４）と、流 れ側の第１外壁（４６）により形成される第１中央空間（６６）に流出部（７０ ）が、また中間壁（６４）と後側の第２外壁（４８）によって形成される第２中 央空間（６８）に流入部（７２）が設けられていることを特徴とする、請求項８ 記載の濾過装置。 １０．第２中央空間（６８）に設けられた流入部（７２）と、第１中央空間（６ ６）に設けられた流出部（７０）の間に浄化装置（７４）が備えられていること を特徴とする、請求項９記載の濾過装置。 １１．少なくとも個々のフィルタ素子（１８）が定電圧源の一つの極に接続され ていることを特徴とする、上記各請求項のうちのいずれかに記載の濾過装置。 １２．フィルタ素子（１８）がグループにまとめられ、個々のフィルタ素子グル ープに独自の収集装置、供給装置、および出力装置（１，２，３）が構えられて いることを特徴とする、上記各請求項のうちのいずれかに記載の濾過装置。 １３．偶々のフィルタ索子グルーブにいろいろな濾材が適用されていることを特 徴とする、請求項１２記載の濾過装置。 １４．少なくとも鱈々のフィルタ素子グループに、濾材のための各１個の冷却お よび／または加熱装置（５）が備えられていることを特徴とする、請求項１２ま たは１３記載の濾過装置。 １５．少なくともフィルタ素子グループのうちのいくつかに、濾材のための浄化 または再生装置（６）が設けられていることを特徴とする、請求項１２から１４ までのいずれかに記載の濾過装置。 １６．少なくとも一つの濾材が、酵素培養物を含むことを特徴とする、請求項１ ２から１５までのいずれかに記載の濾過装置。 １７．少なくとも一つの濾材が細菌培養物を食むことを特徴とする、請求項１２ から１６までのいずれかに記載の濾過装置。 １８．少なくとも一つの濾材が微生物を含むことを特徴とする、請求項１２から １７までのいずれかに記載の濾過装置。 １９．各有機濾材のための生存維持装置（７）が備えられていることを特徴とす る、請求項１２から１８までのいずれかに記載の濾過装置。 ２０．ケース（１２）が設けられ、その内側断面は、入口（１４）と出口（１６ ）の間でその縦方向に沿って変化し、ケース（１２）内に取付けられたフィルタ 素子（１８）またはフィルタ素子グループが、ケース（１２）の内側断面に対応 する底面積を有することを特徴とする、請求項１２から１９までのいずれかに記 載の濾過装置。 ２１．ケース（１２）の内側断面が、入口（１４）から出口（１６）に向かって 縮小することを特徴とする、請求項２０記載の濾過装置。 ２２．ケース０２）の内側断面が、入口（１４）から出口（１６）に向かって段 階的に縮小することを特徴とする、請求項２０または２１記載の濾過装置。 ２３．フィルタ素子（１８）が平面状に作られ、入口（１４）から出口（１６） へと走るケース（１２）の縦軸に対して、前上方から後下方へ傾斜角をもって配 置されていることを特徴とする、上記各請求項のいずれかに記載の濾過装置。 ２４．傾斜角が流体の流速または貫流速度に応じて調節または変更できることを 特徴とする、請求項２３記載の濾過装置。