Filter system, in particular filter system of viscose filtration for

本発明は、ろ過対象の媒体に対して透過性があり不織部を含む少なくとも１つの層を有するフィルタシステムおよびこれの使用、ならびにビスコースをろ過する機器および方法に関する。

上述のタイプのフィルタシステムは、とりわけビスコースろ過における使用に適している。 しかしながら、このようなフィルタは、そのほかのタイプのろ過の使用にも都合が良い。

ＤＥ２００６６８５Ａ１には、ビスコースの連続ろ過を行うフィルタ機器が開示されている。 ２個の半殻を用いて、フィルタ材料を目打ちされた中空のシリンダーに外からかぶせる。 ろ過は、内部から外部にかけて行われる。 内部に固定され、中空のシリンダーの縦軸を中心に回転するバックフラッシュアームにより、連続動作が可能となる。 バックフラッシュアーム内で起こる吸引により、ろ過対象の媒体は逆流により部分的に洗浄される。 中空のシリンダーは目打ちされており、２個の半殻と完全に同一平面となっている必要があり、このためＤＥ２００６６８５Ａ１に記載される機器の構造が、特に目打ちを構成する複数の穿孔の配置について、非常に複雑となっている。

また、ＥＰ００５８６５６Ｂ１は、ビスコースをろ過するためのろ過装置を開示している。 この装置は、ろ過媒体を支持する目打ちされた中空のシリンダーを含む。 クランプジャケットは、ろ過媒体を中空のシリンダーの所定の位置に保持する。 円筒形フィルタバスケットの円錐形の目打ちにより、一方で十分な安定性が、他方ではろ過媒体の最大利用が保証される。

透過性のよさ同様、フィルタの細かさにより、ビスコースろ過におけるフィルタ材料として金属繊維の不織布を選択することは、ワイヤメッシュよりも好適となっている。 このタイプの金属繊維の不織布は、例えば、目打ちされたバスケットとも呼ばれる目打ちされた中空のシリンダーなどの支持バッキングに支えられる層であって、バッキング層である中空のシリンダーの所定の位置に保持するためのクランプジャケットによって保持される層を構成する。 このクランプジャケットは、例えば目打ちされた金属薄板または相互に結合した長手方向に配置されたワイヤなど、どのような素材からなってもよい。

金属繊維の不織布は、通常、その剛性を高めるため、具体的には焼結によって、金属布に結合される。

少なくとも一方の面に金属布が配されて結合された金属繊維の不織部を含むこのようなフィルタ層が特に不利となる局面は、応力集中が特に縦糸の端部位置で起こりうることであり、循環ろ過とバックフラッシュ動作を実施する際に金属繊維の不織部の機械的破壊につながる。 これは、特に、対応するろ過システムの効率を高めることを目的としてろ過圧力を高めた場合に起こる。 増加したろ過圧力に耐えるために、金属繊維の不織層は、応力集中が金属布から金属繊維の不織布縦糸の端部位置に直接伝達されるよう、支持層を構成する目打ちされた中空のシリンダーにより大きな力で取り付けられる。 これはビスコースろ過機器を洗浄するためのバックフラッシュ動作中にも起こる。 金属繊維の不織部の機械的破壊は、同じく金属布からなる中間層が、支持層を構成する目打ちされた中空のシリンダーと金属布が支持層の反対側に結合された金属繊維の不織層との間に挿入される場合、さらに悪化する。 このような中間層を設けることが必要とされるのは、通常、とりわけフィルタを構成する相互に結合した層の循環動作により、ろ過およびバックフラッシュ動作中に中空のシリンダーの目打ち部分に金属繊維の不織部のせん断応力が発生し、同様に金属繊維の不織層の破壊につながるためである。 また、特にビスコースろ過中において、できるだけ高いスループットを実現するために、より高い張力とこれに関連してより高い差圧でバッキング／支持体／支持層（特に、目打ちされたバスケット）にフィルタ層を取り付けることは好都合である。 しかしながら、支持材料として用いられる金属素材と比較して焼結された金属繊維の不織部は明らかに伸びにくいという事実により、張力が高いと、金属繊維の不織部が支持材料として機能する金属布から分離してしまい、これによりフィルタの破壊につながる。 最後に、特に先行技術から知られるフィルタシステムが、特に自動バックフラッシュフィルタとして構成されるビスコースろ過用の機器と関連して用いられる場合、アンダーカットが特に縦糸の端部位置に存在する場合、バックフラッシュを行っても、特にゲルタイプの粒子またはそのほかの固形物がフィルタ材料の後ろにとどまることになり、これにより、特にビスコースろ過に用いられる自動バックフラッシュフィルタの効率が低下するという問題がある。

したがって、本発明の目的は、先行技術から知られる具体例に比べて金属繊維の不織層の機械的破壊を少なくとも低減するフィルタシステムを提供することである。

この目的は、上述のタイプのフィルタシステムによって実現され、このフィルタシステムは、少なくとも１つの不織部と、不織部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部領域に溶接または焼結され、エキスパンドメタルまたは目打ちされた金属薄板からなる少なくとも１つの支持部と、少なくとも１つの追加層とを備え、支持部が支持層とは反対側またはこれに面した不織部の１つの側面に設けられる。 本発明の趣旨において、不織部と支持部との結合は溶接または焼結により実現され、不織部は支持部に焼結されることがさらに好適である。 本発明の趣旨における結合の概念は、不織部と支持部との間を何らかの方法でしっかりと固定することであり、これにより、全体として一体となった透過性のある層が得られる。 しかしながら、本発明の趣旨において、不織部と支持部とが後に分離可能とすることを除外するものではない。

支持部はエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板であり、特に好適には、エキスパンドメタル部である。 さらに好適な実施例において、支持部は圧延されており、特に圧延されたエキスパンドメタル部である。 特に、圧延されたエキスパンドメタルの使用においては、アンダーカットがないことにより、本発明にかかるフィルタシステムがビスコース製造に用いられる場合、特にバックフラッシュフィルタ、とりわけ自動バックフラッシュフィルタ内での使用中に、より良いバックフラッシュ特性を保証することができるという点で特に好都合である。 これは、特に、固形粒子、特にビスコースろ過中に生じるゲル粒子も、バックフラッシュ中により効率的に除去することができるためである。

圧延されたエキスパンドメタル部を用いることにより、特に、金属繊維の不織部とエキスパンドメタルとの間の焼結のための接触領域がほぼエキスパンドメタルにかこまれた領域にまで広がることになる。 一方で、先行技術にかかる支持部としてワイヤメッシュを用いることにより、金属繊維の不織部との焼結は突出した縦糸の端部位置においてのみ起こることになる。 焼結プロセスにおける接触領域が明らかに大きくなることから、支持部／支持体／支持層（特に目打ちされたバスケット）を取り付ける場合に、金属繊維の不織部が支持部から分離することなくより高い張力を付与することができる。

フィルタ層として、不織部とエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板として構成される支持部とからなる複合体を設けることにより、金属メッシュと金属繊維の不織部の複合体を設けることに関連して先行技術において知られる応力集中が、完全に防止または少なくとも低減される。 特に圧延されたエキスパンドメタルおよび／または目打ちされた金属薄板の実質的に平らな表面は、特にろ過対象の媒体のスループットの上昇とあわせて、少なくとも応力集中の低減につながる。 最終的には、不織部の機械的破壊が低減されることにより、不織部を備えるフィルタ層の長寿命化が実現される。 さらに、本発明の主題により、クランプジャケットが与える張力を顕著に高めることができる。 特にビスコースのろ過において、ろ過圧力またはバックフラッシュ圧力を高めることができる。

支持部がエキスパンドメタルからなる場合、そのボイド長は好ましくは圧延されていない状態で約０．０８ｍｍ〜約５ｍｍの範囲にあり、好ましくは約０．４ｍｍ〜約４ｍｍの範囲にあり、より好ましくは約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲にある。 エキスパンドメタル部のボイド幅は、圧延されていないエキスパンドメタルに関しては、好ましくは約０．０４ｍｍ〜約４ｍｍの範囲にあり、好ましくは約０．２ｍｍ〜約３．８ｍｍの範囲にあり、より好適には約０．８ｍｍ〜約１．８ｍｍの範囲にある。 圧延されていないエキスパンドメタル部のバー幅は、好ましくは０．０８ｍｍ〜約２．５ｍｍであり、好ましくは約０．１ｍｍ〜約２ｍｍであり、好ましくは約０．１５ｍｍ〜約０．５ｍｍである。 好ましくは、穴の開いた支持部の強度（バー厚でもある）は、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約０．１２ｍｍ〜約２ｍｍの範囲にある。 好ましくは本発明で用いられる圧延されていないエキスパンドメタルのバー厚とバー幅とは等しく、すなわち、好適な範囲のバー厚は好適な範囲のバー幅について上に記載した範囲にある。 好都合には、圧延された、すなわち艶出されたエキスパンドメタル部のボイド長は、約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲にあり、より好適には約２．３ｍｍであり、ボイド幅は、約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲にあり、より好適には約１．２ｍｍ〜約１．８ｍｍの範囲にある。 本発明で用いられる艶出されたエキスパンドメタルのバー幅およびバー厚は、好ましくは約０．２ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲にあり、より好適には約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲にある。 金属薄版状の支持部は、圧延されていない状態および圧延された状態のいずれにおいても、好ましくは自由断面が約１５％〜約７０％の範囲にあり、好ましくは約３０％〜約６５％の範囲にある。 自由断面Ｆ _ｑ （％）は次式に基づいて計算される。

上述のように、本発明にかかるフィルタシステムのみならず本発明にかかる機器および方法においても、特に好都合に用いられるエキスパンドメタルは、好都合には、圧延されていないエキスパンドメタルのバー厚に適合する強度、および／または圧延されていないエキスパンドメタル部のバー厚を約５０％まで、より好適には約４０％まで、なおより好適には約３５％まで越える強度に艶出される。 例えば、バー厚約０．３ｍｍの圧延されていないエキスパンドメタル部は、約０．３ｍｍ〜約０．４５ｍｍ、より好適には約０．４ｍｍまで艶出することができる。

さらに好適には、本発明にかかる機器および本発明にかかる方法のフィルタシステムにおいて好都合に用いられる圧延されたエキスパンドメタルは、差圧２００Ｐａでの通気が、特に、おおよそバー厚まで、またはバー厚を約５０％、好ましくは約４０％、より好適には約３５％まで上回る値に艶出する場合に、約３，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約４，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲、より好適には約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，７００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。 特に好適には、差圧２００Ｐａにおいて、おおよそバー厚まで艶出され、好ましくはビスコースろ過において、より好適にはバックフラッシュフィルタ、より好適には自動バックフラッシュフィルタにおいて用いられるエキスパンドメタル部の通気が、約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，５００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。 ここで用いられる好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部は、好適には、ボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．１５ｍｍの範囲にあり、ボイド幅が約１．３５ｍｍ〜約１．６５ｍｍの範囲にあり、バー厚が約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲にあり、バー幅はバー厚と同じ範囲にある。 本発明の趣旨において、通気は、ＤＩＮＥＮＩＳＯ９２３７準拠のテクステスト社製の通気性試験機ＦＸ３３００実験室試験機ＩＩＩにより、試験面積２０ｃｍ ^２および差圧２００Ｐａにて検出される。

好ましくは、不織部およびエキスパンドメタル部からなる透過性層の差圧２００Ｐａで測定された通気は、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。

本発明の別の実施例において、特に好適には、フィルタシステムは、少なくとも１つの不織部と、不織部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部領域に溶接または焼結され、エキスパンドメタルからなる少なくとも１つの支持部とを備え、エキスパンドメタルは圧延されており、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある差圧２００Ｐａでの通気において、このエキスパンドメタルのボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．２ｍｍの範囲にあり、ボイド幅が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍの範囲の範囲にあり、バー厚およびバー幅が約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲の範囲にあり、ビスコースろ過、特にバックフラッシュフィルタ、特に自動バックフラッシュフィルタで用いられる。 フィルタシステムは、一方で、特にビスコースろ過用の自動バックフラッシュフィルタの例えば目打ちされたバスケットなどの支持部／支持体／支持層に、機器を取り付ける際の構造内の圧力集中を防止することができ、他方で、例えば目打ちされたバスケットである支持部／支持体／支持層と、不織層または例えば好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部として構成されれ、目打ちされたバスケットとして構成された支持層とフィルタシステムの不織層の側面との間に設けられた中間層との間のせん断の低減により、剛性および堅牢性を高めることができる。 このようなフィルタシステムは、さらに、特にバックフラッシュフィルタを用いたビスコースろ過に関して、優れたバックフラッシュ特性を有する。

支持部がエキスパンドメタルからなる場合、ボイドの形状はひし形ボイド、長方形ボイド、六角形ボイド、円形ボイド、四角形ボイド、または特別設計の形状のボイドであってもよく、ひし形または四角形ボイド構成が好適である。 本発明の趣旨において、好ましくは、圧延された、すなわち艶出された四角形ボイドを有するエキスパンド格子が用いられる。 支持部が目打ちされた金属薄板からなる場合、例えば、円形目打ち、四角形目打ち、六角形目打ち、長方形目打ち、装飾的な目打ち、またはそのほかの特別設計の目打ちなど、かなり変化に富んだ穴形状を取ることができ、円形目打ちが特に好適である。

好ましくは、本発明の趣旨において、不織部は配向繊維および／またはランダム不織繊維マット部である。 この不織部の繊維は、好ましくは熱処理、好ましくは焼結によって互いに結合されている。 本発明のさらに好適な実施例において、不織部自体は複数の層、好ましくは１または複数のランダム不織繊維マットからなる。 さらに好適な実施例において、不織部に用いられる繊維、特にランダム不織繊維は、異なる繊維径を有する。 本発明のさらに好適な実施例において、不織部の多層構成内のランダム繊維は、層ごとに異なる繊維径を有し、ただしそれぞれの層では類似の繊維径を有する。 繊維径は±１０％の偏差で平均値が変化する。 本発明の趣旨において、配向繊維不織部は、一方向または横方向に配列された繊維の不織部であり、本発明の趣旨においては横方向配列が好適である。

不織部および支持部の材料は、用途に応じて選択することができ、当該分野の当業者であればその専門知識に基づいて適切な材料を容易に選択することができる。 特に好適には、支持部および／または不織部は、鉄および／またはニッケルをを含有する合金からなる群に含まれる材料から構成される。 ニッケルベースの合金にはハステロイやインコネルがあるが、クロムニッケル鋼などのスティールの種類であってもよい。 好適な鉄含有材料には、ＡＩＳＩ３０４Ｌ（１．４３０６）、ＡＩＳＩ３１６Ｌ（１．４４０４）、ＡＩＳＩ９０４（１．４５３９）、インコネル６００（２．４８１６）、インコネル６２５（２．４８５６）、モネル４００（２．４３６０）、およびハステロイＢ、Ｘ、Ｃなどの合金がある。 不織部に用いられる繊維は、好ましくは、直径が約０．１〜約２５０μｍ、好ましくは約１．８μｍ〜約２５μｍの範囲にあり、長さが約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、好ましくは約２ｍｍ〜約６０ｍｍの範囲にある。

本発明にかかるフィルタシステムは、不織部と支持部とからなる第１の層に加えて、少なくとも１つの追加層を備える。 この追加層は、例えば、中間層、または代替的にクランプジャケットである外部層として構成されてもよい。 本発明によれば、この中間層は支持層であり、つまり、例えば、目打ちされたバスケットの一部としての目打ちされた中空のシリンダーまたは目打ちされたジャケットである。 本発明によれば、この支持部は、不織部の１つの側面にのみ設けられており、支持層、特に目打ちされたバスケットの一部としての目打ちされた中空のシリンダーまたは目打ちされたジャケットとしての支持層として構成される追加層とは反対側を向いている。 また、さらに好適な実施例では、本発明にかかるフィルタは、少なくとも１つの好ましくはエキスパンドメタル部、より好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部からなる中間層、および／または少なくとも１つの、クランプジャケットを構成する外部層を備える。 この中間層は、支持層と、不織部と支持部の層を構成する不織部の１つの側面との間に設けられてもよく、これにより、不織部および支持部からなる層および／または中間層の支持部側側面に外部層が置かれる。 ここで、支持部が不織部の１つの側面にのみ設けられる、不織部および支持部からなる層を備える構成が好適である。 この中間層は不織部に溶接または焼結されてもよいが、不織部に緩やかにかかっている状態でもよい。

本発明の特に好適な実施例において、支持層、続いて好ましくは圧延されたエキスパンドメタルの中間層、続いて不織部と支持部とからなり、不織部側が中間層および外側に向けられている層の、少なくとも４層からなるフィルタシステムであって、外部層が好ましくはクランプジャケットとして構成されているフィルタシステムを提供する。 本発明の趣旨において、不織部が、例えば、複数の層、特にランダム不織繊維であって、特に直径が異なる繊維の層からなることを除外するものではない。 中間層が、好ましくは、その領域において、完全にまたは部分的に支持層に設けられているエキスパンドメタルであることにより、本発明にかかるフィルタの動作中における応力集中の発達が弱められる。 また、この中間層のエキスパンドメタル部は、好ましくは支持部との関連で上述したように構成され、好ましくは圧延されている。

さらに、本発明は、本発明にかかる２層フィルタシステムに関するが、別の実施例においては、上述のように少なくとも１つの圧延されたエキスパンドメタルからなる支持部と少なくとも１つの不織部とを含む少なくとも１つの層を有し、本発明にかかるフィルタシステムの使用はその他のろ過における使用を除外するものではないビスコースろ過用のフィルタシステム、および、上述のように、ある物質に対して透過性のある層を構成するための不織部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部領域に結合された少なくとも１つの支持部を有する、少なくとも本発明にかかる２層フィルタシステムまたは代替構成のフィルタシステムを備える、以下に記載される本発明のビスコースろ過機器に関する。

最後に、本発明は、ろ過対象の媒体、特にビスコースを含む流動性のある媒体が機器に供給され、この機器に割り当てられた本発明にかかるフィルタシステムによってろ過され、この機器から流れ出る、ビスコースろ過方法に関する。 この機器は、ろ過システムの目打ちされたバスケットまたは目打ちされた中空のシリンダーであってもよく、この目打ちされた中空のシリンダーおよび／または目打ちされたバスケットはろ過対象の媒体に対応する供給手段を含む。 特に、機器が目打ちされた中空のシリンダーおよび／または目打ちされたバスケットとして構成され、その目打ちされた領域に、中間層として圧延されたエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板またはエキスパンドメタル部、好ましくは圧延されたエキスパンドメタルに焼結された不織部を含み、より好ましくは、中間層が不織部に溶接または焼結、好ましくは焼結されている、本発明にかかるフィルタシステムが設けられている場合、本発明にかかる方法におけるろ過圧力またはバックフラッシュ圧力が高い場合であっても応力集中が防止され、これにより、本発明にかかる方法の性能容量が先行技術から知られる方法と比べて著しく向上する。

好都合には、ビスコースのろ過に用いられる機器は、バックフラッシュフィルタ、より好適には自動バックフラッシュフィルタとして構成される。

特に好適には、ろ過対象の媒体は、１０℃〜約５５℃の範囲、より好適には約１５℃〜約４５℃の範囲の温度で、本発明にかかる機器内に設けられたフィルタシステムに供給される。

より好適には、ビスコースろ過には、圧延されたエキスパンドメタル部、より好適には圧延されていないエキスパンドメタル部のバー厚に対応する厚みまで圧延された、その差圧２００Ｐａで測定された通気が約３，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約４，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，７００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあるエキスパンドメタル部が用いられ、より好適には、少なくとも１つの不織部と、少なくとも１つの、特に圧延された、その差圧２００Ｐａで測定された通気が、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあるエキスパンドメタルの支持部とを含む層である。

好都合には、本発明にかかる方法を、特にバックフラッシュフィルタを用いたビスコースろ過において用いることにより、頻繁にバックフラッシュ動作が行われてもバックフラッシュ量を押さえ差圧を最小限にすることができる。

本発明の上記およびさらなる利点は、次の図面に基づいて以下により詳細に説明される。

ビスコースろ過用の４層構造を有する、本発明にかかるフィルタシステムの断面である。

本発明にかかるフィルタシステムにおいて使用可能な、圧延されたエキスパンドメタル部を示す図である。

まず、本発明は図に示す特徴の組み合わせに限定されないことを指摘しておく。 むしろ、図面の説明を含む本明細書に開示される特徴は、いずれも、図面に見られる特徴と組み合わせることができる。 特に、４層構成を示す図１に示す本発明にかかるフィルタの実施例は、可能な実施例の１つにすぎない。 同じことが図２に示すエキスパンドメタルの使用にも当てはまり、これはいくつもある選択肢における可能性のひとつにすぎない。 例えば、メッシュのボイドは図示される形状以外の形状でもよく、本発明にかかるフィルタは、図１とは逆に、目打ちされたジャケットとしてだけでなく、例えば板状の構成を有するものとして構成されてもよい。 さらに、不織部と支持部とからなる層３の不織側と外部層４の間に中間層２を配することも考えられる。 最後に、請求項の参照符号は本発明の保護の範囲を限定するものではなく、図示される実施形態を参照するためのものにすぎないことを指摘しておく。 特に、本発明の趣旨において、本発明にかかるフィルタシステムはろ過対象の媒体に対して透過性のある層を有する単層で構成されるものとされ、当該層は少なくとも１つの不織部と少なくとも１つの支持部を有し、好ましくはキャリア部が圧延されたエキスパンドメタル部として構成される。

図１は、本発明にかかるビスコースのろ過用のフィルタシステム１０の断面を示す。 このフィルタシステムは、支持層として目打ちされたジャケット１を有し、この目打ちされたジャケットは、例えばＥＰ００５８６５６Ｂ１に記載されるように構成されてよい。 特に、本発明の趣旨において支持層として機能する目打ちされたジャケットの目打ちは、複数の円錐形の穿孔を有するものとして実施されてもよい。 しかしながら、他のタイプの目打ちを設けてもよく、例えば、平行かつ水平方向に配置された溝部および／または輪郭が三角形、台形または半円形の横方向に延びる溝部などであってもよく、好ましくは、当該溝部には流体を通すことのできる穿孔が一定間隔で設けられている。

圧延されたエキスパンドメタルからなり、少なくとも支持層１の目打ちされた表面全体を覆う中間層２が、支持層１の外側に貼り付けられている。 この中間層２のエキスパンドメタル部は、層３のエキスパンドメタル部と同様に構成される。 詳細については、これとの関係で述べる。

中間層２に続いて設けられるのが、不織部と支持部としてのエキスパンドメタル部とからなる層３である。 このエキスパンドメタル部は、支持層１とは反対側の不織部の側に設けられる。 すなわち、この側面が構成する全領域にわたって設けられる。 この層３は、少なくとも支持層１の目打ちされた領域全体を覆うよう構成されてもよい。 中間層２は、層３の不織部側と接触するが、これに焼結されていない。

図２に示す層３のエキスパンドメタル部５は、原寸に比例していない。 このエキスパンドメタル部は圧延されており、例えば、圧延されていない状態ではバー幅０．４ｍｍ、ボイド長１．８ｍｍ、ボイド幅１．６ｍｍのひし形のボイド形状を有している。 好都合には、ボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．２ｍｍの範囲、ボイド幅が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍの範囲の圧延された、特に四角形状ボイドを有するエキスパンドメタル部が挿入されている。 圧延されたエキスパンドメタルの自由断面Ｆ _ｑは、約５０％である。 エキスパンドメタル部５は、層３の不織部と同様、３１６Ｌ型の合金からなってもよい。

層３に続いてクランプジャケット４を設けてもよく、クランプジャケット４は基本的に目打ちされた金属薄板または他の金属布からなってもよい。 さらに、層３の不織部は、１以上の、好ましくはランダム繊維の層を有してもよく、層３の不織部の各層の繊維径が異なっており、好ましくは約１．８μｍ〜約２５μｍの範囲にある。

本発明にかかる、不織部の少なくとも一方の側の少なくとも一部領域に結合されたエキスパンドメタルである支持部５を有する不織部からなる層３が、以下のように製造された。

ランダムに配された、直径１２μｍ（±１０％）、長さ約１０ｍｍ〜約４０ｍｍ（±１０％）の３１６Ｌ型の鉄合金の繊維の単層の不織部が製造された。 この繊維は束状になっている。 そして、個々の繊維を相互に結合するために、焼結前の長さが２ｍｍ（焼結後は約０．４ｍｍ）のランダム繊維集合体に焼結による熱処理が行われた。 ここでの焼結は、約１，２００℃の真空状態で行われた。 その後、こうして焼結により構成された金属繊維の不織部が、同じく３１６Ｌ型の鉄合金からなる圧延されたエキスパンドメタル部に結合された。 圧延された、つまり艶出されたエキスパンドメタル部は、空間領域／自由断面約５０％、ボイド長約１．８ｍｍ、ボイド幅約１．６ｍｍで、バー厚約０．４ｍｍ、バー幅約０．４ｍｍという特徴を有する。 エキスパンドメタル部の圧延動作は、表面が滑らかで回転方向が逆の、エキスパンドメタル部を圧延するために適切に調整された間隙を有する２個のメタルローラ７．１および７．２を有する艶出機６によって行われた。 エキスパンドメタル部を有する不織部の焼結は、上述の焼結パラメータに従って行われた。 しかしながら、代替的な方法として、ランダム繊維集合体の上にエキスパンドメタル部を乗せた状態で、単一の焼結ステップで層３を製造してもよい。 本明細書の例では、エキスパンドメタル部は不織部の片側の全領域を覆うが、不織部の反対側は特に焼結よってはエキスパンドメタル部に結合されていなかった。 しかしながら、本発明の趣旨において、中間層２と層３とを図１に示すように結合することも可能である。 別の例として、本発明の趣旨において、例えば、エキスパンドメタルは、不織部の一面または両面に複数のベルトで配されるだけでもよく、またしかしながら、不織部の一面または両面の一部領域、特に図１に示す支持層１の目打ちに適合可能な領域にのみ配されてもよい。

さらに、不織部の製造において、単位面積あたりの重量は約１４０ｇ／ｍ ^２ 〜約６００ｇ／ｍ ^２に調整された。 製造された焼結不織部の間隙率は８０％より大きく、こうして製造された一面の全領域に渡ってエキスパンドメタル部が結合された不織部の間隙率もまた、不織部と比較して８０％より大きかった。 本発明の趣旨において、好都合には、不織部の間隙率が支持部との相互結合によって下がることはない。 圧延され艶出されたエキスパンドメタル部と上述のようにこれに焼結された不織部とを有する層３の差圧２００Ｐａで測定された通気は、エキスパンドメタル部を約０．４ｍｍに艶出の際、つまりこのバー厚では、約５００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）である。

したがって、本発明は、例えば、ＥＰ００５８６５６Ｂ１に開示される、特に耐用年数の長いろ過機器に使用されることで役立つフィルタシステムを提供する。

１・・・支持層２・・・中間層３・・・層４・・・クランプジャケット５・・・エキスパンドメタル部６・・・艶出機１０・・・フィルタシステム

本発明は、ろ過対象の媒体に対して透過性があり不織部を含む少なくとも１つの層を有するフィルタシステムおよびこれの使用、ならびにビスコースをろ過する機器および方法に関する。

上述のタイプのフィルタシステムは、とりわけビスコースろ過における使用に適している。 しかしながら、このようなフィルタは、そのほかのタイプのろ過の使用にも都合が良い。

ＤＥ２００６６８５Ａ１には、ビスコースの連続ろ過を行うフィルタ機器が開示されている。 ２個の半殻を用いて、フィルタ材料を目打ちされた中空のシリンダーに外からかぶせる。 ろ過は、内部から外部にかけて行われる。 内部に固定され、中空のシリンダーの縦軸を中心に回転するバックフラッシュアームにより、連続動作が可能となる。 バックフラッシュアーム内で起こる吸引により、ろ過対象の媒体は逆流により部分的に洗浄される。 中空のシリンダーは目打ちされており、２個の半殻と完全に同一平面となっている必要があり、このためＤＥ２００６６８５Ａ１に記載される機器の構造が、特に目打ちを構成する複数の穿孔の配置について、非常に複雑となっている。

また、ＥＰ００５８６５６Ｂ１は、ビスコースをろ過するためのろ過装置を開示している。 この装置は、ろ過媒体を支持する目打ちされた中空のシリンダーを含む。 クランプジャケットは、ろ過媒体を中空のシリンダーの所定の位置に保持する。 円筒形フィルタバスケットの円錐形の目打ちにより、一方で十分な安定性が、他方ではろ過媒体の最大利用が保証される。

透過性のよさ同様、フィルタの細かさにより、ビスコースろ過におけるフィルタ材料として金属繊維の不織布を選択することは、ワイヤメッシュよりも好適となっている。 このタイプの金属繊維の不織布は、例えば、目打ちされたバスケットとも呼ばれる目打ちされた中空のシリンダーなどの支持バッキングに支えられる層であって、バッキング層である中空のシリンダーの所定の位置に保持するためのクランプジャケットによって保持される層を構成する。 このクランプジャケットは、例えば目打ちされた金属薄板または相互に結合した長手方向に配置されたワイヤなど、どのような素材からなってもよい。

金属繊維の不織布は、通常、その剛性を高めるため、具体的には焼結によって、金属布に結合される。

少なくとも一方の面に金属布が配されて結合された金属繊維の不織部を含むこのようなフィルタ層が特に不利となる局面は、応力集中が特に縦糸の端部位置で起こりうることであり、循環ろ過とバックフラッシュ動作を実施する際に金属繊維の不織部の機械的破壊につながる。 これは、特に、対応するろ過システムの効率を高めることを目的としてろ過圧力を高めた場合に起こる。 増加したろ過圧力に耐えるために、金属繊維の不織層は、応力集中が金属布から金属繊維の不織布縦糸の端部位置に直接伝達されるよう、支持層を構成する目打ちされた中空のシリンダーにより大きな力で取り付けられる。 これはビスコースろ過機器を洗浄するためのバックフラッシュ動作中にも起こる。 金属繊維の不織部の機械的破壊は、同じく金属布からなる中間層が、支持層を構成する目打ちされた中空のシリンダーと金属布が支持層の反対側に結合された金属繊維の不織層との間に挿入される場合、さらに悪化する。 このような中間層を設けることが必要とされるのは、通常、とりわけフィルタを構成する相互に結合した層の循環動作により、ろ過およびバックフラッシュ動作中に中空のシリンダーの目打ち部分に金属繊維の不織部のせん断応力が発生し、同様に金属繊維の不織層の破壊につながるためである。 また、特にビスコースろ過中において、できるだけ高いスループットを実現するために、より高い張力とこれに関連してより高い差圧でバッキング／支持体／支持層（特に、目打ちされたバスケット）にフィルタ層を取り付けることは好都合である。 しかしながら、支持材料として用いられる金属素材と比較して焼結された金属繊維の不織部は明らかに伸びにくいという事実により、張力が高いと、金属繊維の不織部が支持材料として機能する金属布から分離してしまい、これによりフィルタの破壊につながる。 最後に、特に先行技術から知られるフィルタシステムが、特に自動バックフラッシュフィルタとして構成されるビスコースろ過用の機器と関連して用いられる場合、アンダーカットが特に縦糸の端部位置に存在する場合、バックフラッシュを行っても、特にゲルタイプの粒子またはそのほかの固形物がフィルタ材料の後ろにとどまることになり、これにより、特にビスコースろ過に用いられる自動バックフラッシュフィルタの効率が低下するという問題がある。

国際公開第９６／２５２１７号は、改良されたバックフラッシュを備えた流動体フィルタを開示しており、フィルタ材料はフィルタ布（織部）をはさんだふたつの目打ちされた金属薄板であることを開示している。

米国特許第４３５８３７１号は、フィルタ材料がフィルタ不織部をはさんだふたつのメッシュ布（織部）であるバックフラッシュフィルタを開示している。

したがって、本発明の目的は、先行技術から知られる具体例に比べて金属繊維の不織層の機械的破壊を少なくとも低減するフィルタシステムを提供することである。

この目的は、上述のタイプの透過性層を備えたフィルタシステムによって実現され、このフィルタシステムは、少なくとも１つの不織部と、不織部の１つの側面の少なくとも一部領域に溶接または焼結され、エキスパンドメタルまたは目打ちされた金属薄板からなる少なくとも１つの圧延された支持部と、１つの追加層とを備え、支持部が支持層とは反対側またはこれに面した不織部の１つの側面に設けられる。 本発明の趣旨において、不織部と支持部との結合は溶接または焼結により実現され、不織部は支持部に焼結されることがさらに好適である。 本発明の趣旨における結合の概念は、不織部と支持部との間を何らかの方法でしっかりと固定することであり、これにより、全体として一体となった透過性のある層が得られる。 しかしながら、本発明の趣旨において、不織部と支持部とが後に分離可能とすることを除外するものではない。

支持部はエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板であり、特に好適には、エキスパンドメタル部である。 本願発明によれば、支持部は圧延されており、特に圧延されたエキスパンドメタル部である。 特に、圧延されたエキスパンドメタルの使用においては、アンダーカットがないことにより、本発明にかかるフィルタシステムがビスコース製造に用いられる場合、特にバックフラッシュフィルタ、とりわけ自動バックフラッシュフィルタ内での使用中に、より良いバックフラッシュ特性を保証することができるという点で特に好都合である。 これは、特に、固形粒子、特にビスコースろ過中に生じるゲル粒子も、バックフラッシュ中により効率的に除去することができるためである。

圧延されたエキスパンドメタル部を用いることにより、特に、金属繊維の不織部とエキスパンドメタルとの間の焼結のための接触領域がほぼエキスパンドメタルにかこまれた領域にまで広がることになる。 一方で、先行技術にかかる支持部としてワイヤメッシュを用いることにより、金属繊維の不織部との焼結は突出した縦糸の端部位置においてのみ起こることになる。 焼結プロセスにおける接触領域が明らかに大きくなることから、支持部／支持体／支持層（特に目打ちされたバスケット）を取り付ける場合に、金属繊維の不織部が支持部から分離することなくより高い張力を付与することができる。

フィルタ層として、不織部とエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板として構成される支持部とからなる複合体を設けることにより、金属メッシュと金属繊維の不織部の複合体を設けることに関連して先行技術において知られる応力集中が、完全に防止または少なくとも低減される。 特に圧延されたエキスパンドメタルおよび／または目打ちされた金属薄板の実質的に平らな表面は、特にろ過対象の媒体のスループットの上昇とあわせて、少なくとも応力集中の低減につながる。 最終的には、不織部の機械的破壊が低減されることにより、不織部を備えるフィルタ層の長寿命化が実現される。 さらに、本発明の主題により、クランプジャケットが与える張力を顕著に高めることができる。 特にビスコースのろ過において、ろ過圧力またはバックフラッシュ圧力を高めることができる。

支持部がエキスパンドメタルからなる場合、そのボイド長は好ましくは圧延されていない状態で約０．０８ｍｍ〜約５ｍｍの範囲にあり、好ましくは約０．４ｍｍ〜約４ｍｍの範囲にあり、より好ましくは約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲にある。 エキスパンドメタル部のボイド幅は、圧延されていないエキスパンドメタルに関しては、好ましくは約０．０４ｍｍ〜約４ｍｍの範囲にあり、好ましくは約０．２ｍｍ〜約３．８ｍｍの範囲にあり、より好適には約０．８ｍｍ〜約１．８ｍｍの範囲にある。 圧延されていないエキスパンドメタル部のバー幅は、好ましくは０．０８ｍｍ〜約２．５ｍｍであり、好ましくは約０．１ｍｍ〜約２ｍｍであり、好ましくは約０．１５ｍｍ〜約０．５ｍｍである。 好ましくは、穴の開いた支持部の強度（バー厚でもある）は、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約０．１２ｍｍ〜約２ｍｍの範囲にある。 好ましくは本発明で用いられる圧延されていないエキスパンドメタルのバー厚とバー幅とは等しく、すなわち、好適な範囲のバー厚は好適な範囲のバー幅について上に記載した範囲にある。 好都合には、圧延された、すなわち艶出されたエキスパンドメタル部のボイド長は、約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲にあり、より好適には約２．３ｍｍであり、ボイド幅は、約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲にあり、より好適には約１．２ｍｍ〜約１．８ｍｍの範囲にある。 本発明で用いられる艶出されたエキスパンドメタルのバー幅およびバー厚は、好ましくは約０．２ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲にあり、より好適には約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲にある。 金属薄版状の支持部は、圧延されていない状態および圧延された状態のいずれにおいても、好ましくは自由断面が約１５％〜約７０％の範囲にあり、好ましくは約３０％〜約６５％の範囲にある。 自由断面Ｆ _ｑ （％）は次式に基づいて計算される。

上述のように、本発明にかかるフィルタシステムのみならず本発明にかかる機器および方法においても、特に好都合に用いられるエキスパンドメタルは、好都合には、圧延されていないエキスパンドメタルのバー厚に適合する強度、および／または圧延されていないエキスパンドメタル部のバー厚を約５０％まで、より好適には約４０％まで、なおより好適には約３５％まで越える強度に艶出される。 例えば、バー厚約０．３ｍｍの圧延されていないエキスパンドメタル部は、約０．３ｍｍ〜約０．４５ｍｍ、より好適には約０．４ｍｍまで艶出することができる。

さらに好適には、本発明にかかる機器および本発明にかかる方法のフィルタシステムにおいて好都合に用いられる圧延されたエキスパンドメタルは、差圧２００Ｐａでの通気が、特に、おおよそバー厚まで、またはバー厚を約５０％、好ましくは約４０％、より好適には約３５％まで上回る値に艶出する場合に、約３，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約４，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲、より好適には約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，７００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。 特に好適には、差圧２００Ｐａにおいて、おおよそバー厚まで艶出され、好ましくはビスコースろ過において、より好適にはバックフラッシュフィルタ、より好適には自動バックフラッシュフィルタにおいて用いられるエキスパンドメタル部の通気が、約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，５００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。 ここで用いられる好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部は、好適には、ボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．１５ｍｍの範囲にあり、ボイド幅が約１．３５ｍｍ〜約１．６５ｍｍの範囲にあり、バー厚が約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲にあり、バー幅はバー厚と同じ範囲にある。 本発明の趣旨において、通気は、ＤＩＮＥＮＩＳＯ９２３７準拠のテクステスト社製の通気性試験機ＦＸ３３００実験室試験機ＩＩＩにより、試験面積２０ｃｍ ^２および差圧２００Ｐａにて検出される。

好ましくは、不織部およびエキスパンドメタル部からなる透過性層の差圧２００Ｐａで測定された通気は、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある。

本発明の別の実施例において、特に好適には、フィルタシステムは、少なくとも１つの不織部と、不織部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部領域に溶接または焼結され、エキスパンドメタルからなる少なくとも１つの支持部とを備え、エキスパンドメタルは圧延されており、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にある差圧２００Ｐａでの通気において、このエキスパンドメタルのボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．２ｍｍの範囲にあり、ボイド幅が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍの範囲の範囲にあり、バー厚およびバー幅が約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲の範囲にあり、ビスコースろ過、特にバックフラッシュフィルタ、特に自動バックフラッシュフィルタで用いられる。 フィルタシステムは、一方で、特にビスコースろ過用の自動バックフラッシュフィルタの例えば目打ちされたバスケットなどの支持部／支持体／支持層に、機器を取り付ける際の構造内の圧力集中を防止することができ、他方で、例えば目打ちされたバスケットである支持部／支持体／支持層と、不織層または例えば好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部として構成されれ、目打ちされたバスケットとして構成された支持層とフィルタシステムの不織層の側面との間に設けられた中間層との間のせん断の低減により、剛性および堅牢性を高めることができる。 このようなフィルタシステムは、さらに、特にバックフラッシュフィルタを用いたビスコースろ過に関して、優れたバックフラッシュ特性を有する。

支持部がエキスパンドメタルからなる場合、ボイドの形状はひし形ボイド、長方形ボイド、六角形ボイド、円形ボイド、四角形ボイド、または特別設計の形状のボイドであってもよく、ひし形または四角形ボイド構成が好適である。 本発明の趣旨において、好ましくは、圧延された、すなわち艶出された四角形ボイドを有するエキスパンド格子が用いられる。 支持部が目打ちされた金属薄板からなる場合、例えば、円形目打ち、四角形目打ち、六角形目打ち、長方形目打ち、装飾的な目打ち、またはそのほかの特別設計の目打ちなど、かなり変化に富んだ穴形状を取ることができ、円形目打ちが特に好適である。

好ましくは、本発明の趣旨において、不織部は配向繊維および／またはランダム不織繊維マット部である。 この不織部の繊維は、好ましくは熱処理、好ましくは焼結によって互いに結合されている。 本発明のさらに好適な実施例において、不織部自体は複数の層、好ましくは１または複数のランダム不織繊維マットからなる。 さらに好適な実施例において、不織部に用いられる繊維、特にランダム不織繊維は、異なる繊維径を有する。 本発明のさらに好適な実施例において、不織部の多層構成内のランダム繊維は、層ごとに異なる繊維径を有し、ただしそれぞれの層では類似の繊維径を有する。 繊維径は±１０％の偏差で平均値が変化する。 本発明の趣旨において、配向繊維不織部は、一方向または横方向に配列された繊維の不織部であり、本発明の趣旨においては横方向配列が好適である。

不織部および支持部の材料は、用途に応じて選択することができ、当該分野の当業者であればその専門知識に基づいて適切な材料を容易に選択することができる。 特に好適には、支持部および／または不織部は、鉄および／またはニッケルをを含有する合金からなる群に含まれる材料から構成される。 ニッケルベースの合金にはハステロイやインコネルがあるが、クロムニッケル鋼などのスティールの種類であってもよい。 好適な鉄含有材料には、ＡＩＳＩ３０４Ｌ（１．４３０６）、ＡＩＳＩ３１６Ｌ（１．４４０４）、ＡＩＳＩ９０４（１．４５３９）、インコネル６００（２．４８１６）、インコネル６２５（２．４８５６）、モネル４００（２．４３６０）、およびハステロイＢ、Ｘ、Ｃなどの合金がある。 不織部に用いられる繊維は、好ましくは、直径が約０．１〜約２５０μｍ、好ましくは約１．８μｍ〜約２５μｍの範囲にあり、長さが約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、好ましくは約２ｍｍ〜約６０ｍｍの範囲にある。

本発明にかかるフィルタシステムは、不織部と支持部とからなる第１の層に加えて、少なくとも１つの追加層を備える。 この追加層は、例えば、中間層、または代替的にクランプジャケットである外部層として構成されてもよい。 本発明によれば、この中間層は支持層であり、つまり、例えば、目打ちされたバスケットの一部としての目打ちされた中空のシリンダーまたは目打ちされたジャケットである。 本発明によれば、この支持部は、不織部の１つの側面にのみ設けられており、支持層、特に目打ちされたバスケットの一部としての目打ちされた中空のシリンダーまたは目打ちされたジャケットとしての支持層として構成される追加層とは反対側を向いている。 また、さらに好適な実施例では、本発明にかかるフィルタは、少なくとも１つの好ましくはエキスパンドメタル部、より好ましくは圧延されたエキスパンドメタル部からなる中間層、および／または少なくとも１つの、クランプジャケットを構成する外部層を備える。 この中間層は、支持層と、不織部と支持部の層を構成する不織部の１つの側面との間に設けられてもよく、これにより、不織部および支持部からなる層および／または中間層の支持部側側面に外部層が置かれる。 ここで、支持部が不織部の１つの側面にのみ設けられる、不織部および支持部からなる層を備える構成が好適である。 この中間層は不織部に溶接または焼結されてもよいが、不織部に緩やかにかかっている状態でもよい。

本発明の特に好適な実施例において、支持層、続いて好ましくは圧延されたエキスパンドメタルの中間層、続いて不織部と支持部とからなり、不織部側が中間層および外側に向けられている層の、少なくとも４層からなるフィルタシステムであって、外部層が好ましくはクランプジャケットとして構成されているフィルタシステムを提供する。 本発明の趣旨において、不織部が、例えば、複数の層、特にランダム不織繊維であって、特に直径が異なる繊維の層からなることを除外するものではない。 中間層が、好ましくは、その領域において、完全にまたは部分的に支持層に設けられているエキスパンドメタルであることにより、本発明にかかるフィルタの動作中における応力集中の発達が弱められる。 また、この中間層のエキスパンドメタル部は、好ましくは支持部との関連で上述したように構成され、好ましくは圧延されている。

さらに、本発明は、本発明にかかる２層フィルタシステムに関するが、別の実施例においては、上述のように１つの圧延されたエキスパンドメタルからなる支持部と少なくとも１つの不織部とを含む少なくとも１つの層を有し、本発明にかかるフィルタシステムの使用はその他のろ過における使用を除外するものではないビスコースろ過用のフィルタシステム、および、上述のように、ある物質に対して透過性のある層を構成するための不織部の１つの側面の少なくとも一部領域に結合された少なくとも１つの支持部を有する、少なくとも本発明にかかる２層フィルタシステムまたは代替構成のフィルタシステムを備える、以下に記載される本発明のビスコースろ過機器に関する。

最後に、本発明は、ろ過対象の媒体、特にビスコースを含む流動性のある媒体が機器に供給され、この機器に割り当てられた本発明にかかるフィルタシステムによってろ過され、この機器から流れ出る、ビスコースろ過方法に関する。 この機器は、ろ過システムの目打ちされたバスケットまたは目打ちされた中空のシリンダーであってもよく、この目打ちされた中空のシリンダーおよび／または目打ちされたバスケットはろ過対象の媒体に対応する供給手段を含む。 特に、機器が目打ちされた中空のシリンダーおよび／または目打ちされたバスケットとして構成され、その目打ちされた領域に、中間層として圧延されたエキスパンドメタル部または目打ちされた金属薄板またはエキスパンドメタル部、好ましくは圧延されたエキスパンドメタルに焼結された不織部を含み、より好ましくは、中間層が不織部に溶接または焼結、好ましくは焼結されている、本発明にかかるフィルタシステムが設けられている場合、本発明にかかる方法におけるろ過圧力またはバックフラッシュ圧力が高い場合であっても応力集中が防止され、これにより、本発明にかかる方法の性能容量が先行技術から知られる方法と比べて著しく向上する。

好都合には、ビスコースのろ過に用いられる機器は、バックフラッシュフィルタ、より好適には自動バックフラッシュフィルタとして構成される。

特に好適には、ろ過対象の媒体は、１０℃〜約５５℃の範囲、より好適には約１５℃〜約４５℃の範囲の温度で、本発明にかかる機器内に設けられたフィルタシステムに供給される。

より好適には、ビスコースろ過には、圧延されたエキスパンドメタル部、より好適には圧延されていないエキスパンドメタル部のバー厚に対応する厚みまで圧延された、その差圧２００Ｐａで測定された通気が約３，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約４，０００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約３，２００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約３，７００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあるエキスパンドメタル部が用いられ、より好適には、少なくとも１つの不織部と、少なくとも１つの、特に圧延された、その差圧２００Ｐａで測定された通気が、約４０ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約９００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあり、より好適には約１００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）〜約８００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）の範囲にあるエキスパンドメタルの支持部とを含む層である。

好都合には、本発明にかかる方法を、特にバックフラッシュフィルタを用いたビスコースろ過において用いることにより、頻繁にバックフラッシュ動作が行われてもバックフラッシュ量を押さえ差圧を最小限にすることができる。

本発明の上記およびさらなる利点は、次の図面に基づいて以下により詳細に説明される。

ビスコースろ過用の４層構造を有する、本発明にかかるフィルタシステムの断面である。

本発明にかかるフィルタシステムにおいて使用可能な、圧延されたエキスパンドメタル部を示す図である。

まず、本発明は図に示す特徴の組み合わせに限定されないことを指摘しておく。 むしろ、図面の説明を含む本明細書に開示される特徴は、いずれも、図面に見られる特徴と組み合わせることができる。 特に、４層構成を示す図１に示す本発明にかかるフィルタの実施例は、可能な実施例の１つにすぎない。 同じことが図２に示すエキスパンドメタルの使用にも当てはまり、これはいくつもある選択肢における可能性のひとつにすぎない。 例えば、メッシュのボイドは図示される形状以外の形状でもよく、本発明にかかるフィルタは、図１とは逆に、目打ちされたジャケットとしてだけでなく、例えば板状の構成を有するものとして構成されてもよい。 さらに、不織部と支持部とからなる層３の不織側と外部層４の間に中間層２を配することも考えられる。 最後に、請求項の参照符号は本発明の保護の範囲を限定するものではなく、図示される実施形態を参照するためのものにすぎないことを指摘しておく。 特に、本発明の趣旨において、本発明にかかるフィルタシステムはろ過対象の媒体に対して透過性のある層を有する単層で構成されるものとされ、当該層は少なくとも１つの不織部と少なくとも１つの支持部を有し、好ましくはキャリア部が圧延されたエキスパンドメタル部として構成される。

図１は、本発明にかかるビスコースのろ過用のフィルタシステム１０の断面を示す。 このフィルタシステムは、支持層として目打ちされたジャケット１を有し、この目打ちされたジャケットは、例えばＥＰ００５８６５６Ｂ１に記載されるように構成されてよい。 特に、本発明の趣旨において支持層として機能する目打ちされたジャケットの目打ちは、複数の円錐形の穿孔を有するものとして実施されてもよい。 しかしながら、他のタイプの目打ちを設けてもよく、例えば、平行かつ水平方向に配置された溝部および／または輪郭が三角形、台形または半円形の横方向に延びる溝部などであってもよく、好ましくは、当該溝部には流体を通すことのできる穿孔が一定間隔で設けられている。

圧延されたエキスパンドメタルからなり、少なくとも支持層１の目打ちされた表面全体を覆う中間層２が、支持層１の外側に貼り付けられている。 この中間層２のエキスパンドメタル部は、層３のエキスパンドメタル部と同様に構成される。 詳細については、これとの関係で述べる。

中間層２に続いて設けられるのが、不織部と支持部としてのエキスパンドメタル部とからなる層３である。 このエキスパンドメタル部は、支持層１とは反対側の不織部の側に設けられる。 すなわち、この側面が構成する全領域にわたって設けられる。 この層３は、少なくとも支持層１の目打ちされた領域全体を覆うよう構成されてもよい。 中間層２は、層３の不織部側と接触するが、これに焼結されていない。

図２に示す層３のエキスパンドメタル部５は、原寸に比例していない。 このエキスパンドメタル部は圧延されており、例えば、圧延されていない状態ではバー幅０．４ｍｍ、ボイド長１．８ｍｍ、ボイド幅１．６ｍｍのひし形のボイド形状を有している。 好都合には、ボイド長が約１．８ｍｍ〜約２．２ｍｍの範囲、ボイド幅が約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍの範囲の圧延された、特に四角形状ボイドを有するエキスパンドメタル部が挿入されている。 圧延されたエキスパンドメタルの自由断面Ｆ _ｑは、約５０％である。 エキスパンドメタル部５は、層３の不織部と同様、３１６Ｌ型の合金からなってもよい。

層３に続いてクランプジャケット４を設けてもよく、クランプジャケット４は基本的に目打ちされた金属薄板または他の金属布からなってもよい。 さらに、層３の不織部は、１以上の、好ましくはランダム繊維の層を有してもよく、層３の不織部の各層の繊維径が異なっており、好ましくは約１．８μｍ〜約２５μｍの範囲にある。

本発明にかかる、不織部の少なくとも一方の側の少なくとも一部領域に結合されたエキスパンドメタルである支持部５を有する不織部からなる層３が、以下のように製造された。

ランダムに配された、直径１２μｍ（±１０％）、長さ約１０ｍｍ〜約４０ｍｍ（±１０％）の３１６Ｌ型の鉄合金の繊維の単層の不織部が製造された。 この繊維は束状になっている。 そして、個々の繊維を相互に結合するために、焼結前の長さが２ｍｍ（焼結後は約０．４ｍｍ）のランダム繊維集合体に焼結による熱処理が行われた。 ここでの焼結は、約１，２００℃の真空状態で行われた。 その後、こうして焼結により構成された金属繊維の不織部が、同じく３１６Ｌ型の鉄合金からなる圧延されたエキスパンドメタル部に結合された。 圧延された、つまり艶出されたエキスパンドメタル部は、空間領域／自由断面約５０％、ボイド長約１．８ｍｍ、ボイド幅約１．６ｍｍで、バー厚約０．４ｍｍ、バー幅約０．４ｍｍという特徴を有する。 エキスパンドメタル部の圧延動作は、表面が滑らかで回転方向が逆の、エキスパンドメタル部を圧延するために適切に調整された間隙を有する２個のメタルローラ７．１および７．２を有する艶出機６によって行われた。 エキスパンドメタル部を有する不織部の焼結は、上述の焼結パラメータに従って行われた。 しかしながら、代替的な方法として、ランダム繊維集合体の上にエキスパンドメタル部を乗せた状態で、単一の焼結ステップで層３を製造してもよい。 本明細書の例では、エキスパンドメタル部は不織部の片側の全領域を覆うが、不織部の反対側は特に焼結よってはエキスパンドメタル部に結合されていなかった。 しかしながら、本発明の趣旨において、中間層２と層３とを図１に示すように結合することも可能である。 別の例として、本発明の趣旨において、例えば、エキスパンドメタルは、不織部の一面または両面に複数のベルトで配されるだけでもよく、またしかしながら、不織部の一面または両面の一部領域、特に図１に示す支持層１の目打ちに適合可能な領域にのみ配されてもよい。

さらに、不織部の製造において、単位面積あたりの重量は約１４０ｇ／ｍ ^２ 〜約６００ｇ／ｍ ^２に調整された。 製造された焼結不織部の間隙率は８０％より大きく、こうして製造された一面の全領域に渡ってエキスパンドメタル部が結合された不織部の間隙率もまた、不織部と比較して８０％より大きかった。 本発明の趣旨において、好都合には、不織部の間隙率が支持部との相互結合によって下がることはない。 圧延され艶出されたエキスパンドメタル部と上述のようにこれに焼結された不織部とを有する層３の差圧２００Ｐａで測定された通気は、エキスパンドメタル部を約０．４ｍｍに艶出の際、つまりこのバー厚では、約５００ｌ／（ｄｍ ^２ ＊ｍｉｎ）である。

したがって、本発明は、例えば、ＥＰ００５８６５６Ｂ１に開示される、特に耐用年数の長いろ過機器に使用されることで役立つフィルタシステムを提供する。

１・・・支持層２・・・中間層３・・・層４・・・クランプジャケット５・・・エキスパンドメタル部６・・・艶出機１０・・・フィルタシステム