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JPH08229314A - フィルタ組立体及びフィルタ組立体を製造する方法 - Google Patents

フィルタ組立体及びフィルタ組立体を製造する方法

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Publication number
JPH08229314A
JPH08229314A JP8005395A JP539596A JPH08229314A JP H08229314 A JPH08229314 A JP H08229314A JP 8005395 A JP8005395 A JP 8005395A JP 539596 A JP539596 A JP 539596A JP H08229314 A JPH08229314 A JP H08229314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
end cap
filter assembly
particles
pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8005395A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul C Koehler
ポール・シー・コーラー
Michael Whitlock
マイケル・ホイットロック
Lawrence J Noble
ローレンス・ジェイ・ノーブル
George C Jenkins
ジョージ・シー・ジェンキンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pall Corp
Original Assignee
Pall Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pall Corp filed Critical Pall Corp
Publication of JPH08229314A publication Critical patent/JPH08229314A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/111—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/04—Permanent measures for connecting different parts of the filter, e.g. welding, glueing or moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端部キャップとフィルタパックとの間に強力
な不浸透性の焼結結合を形成するフィルタ組立体及びフ
ィルタ組立体を製造する方法の提供。 【解決手段】 フィルタパック２０を端部キャップ１０
に配置し、フィルタパック２０は粒状材料及び安定液と
接触し、フィルタ組立体を形成するフィルタ組立体及び
フィルタ組立体を製造する方法が示されている。フィル
タ組立体は、強い不浸透性の結合部を形成するために焼
結される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ組立体及
びフィルタ組立体の製造方法に関し、特にフィルタパッ
クの端部キャップを結合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フィルタ組立体の製造において重要な製
造上の観点は端部キャップをフィルタパックに結合する
方法である。ここにおいて使用する用語のフィルタパッ
クは、フィルタ媒体を含む媒体を言う。フィルタ媒体
は、粉末金属または金属繊維から形成される金属メッシ
ュまたは多孔性金属媒体であるが、それには制限されな
い。
【０００３】従来の１つの結合方法は、ろう付けであ
る。フィルタパックの端部は、ろう付け金属が端部キャ
ップに配置され、その後、組立体は、ろう付け合金が溶
融するまで加熱される。次に組立体は冷却され溶融ろう
づけ合金が硬化するとき、それは端部キャップをフィル
タパックに結合する。
【０００４】このろう付け方法の１つの欠点は、ろうづ
け合金が溶融したときに、溶融したろうづけ合金が端部
キャップからかなり離れているフィルタパックに、また
はそれに沿って浸透する。往々にして、これはろうづけ
の合金用のフィルタパックと端部キャップとの間の結合
を弱くし、その結果、結合が不完全なものになる。さら
に、溶融金属が硬化したとき、それは多孔性のフィルタ
媒体の孔をふさぎフィルタ媒体の孔を流体流から閉鎖す
る。これはフィルタ媒体の有効な濾過領域を減少させ、
フィルタ組立体の有効性を低減する。
【０００５】ろう付け方法の他の欠点はろう付け方法が
小さい金属媒体に適用されるとき明らかになる。ろう付
け合金が溶けるとき、繊維とろう付け合金の間の接触に
よって繊維を溶かして密封に欠陥のあるフィルタ組立体
を形成する。
【０００６】他の従来の結合方法において、フィルタパ
ックの端部は圧縮されて高密度領域を形成する。ステン
レススチールリング及びフィルタパックの圧縮端部は、
ろう付け合金を有する端部キャップに配置される。全体
の組立体は、一緒に結合されてフィルタ組立体を形成す
る。
【０００７】この方法はいくつかの欠点を有する。この
方法は、特別な工具を必要とし、高価なものとなる。フ
ィルタパックの端部を圧縮することによって、有効な濾
過領域が減少し、それによって、フィルタ組立体の有効
性が低減される。フィルタパックの両端を圧縮すること
によって、フィルタ媒体に損傷を与え、修理が困難な漏
れを生じる。これは、特に広い開放したひだを有する波
形フィルタ組立体に関する問題である。さらに、端部キ
ャップをフィルタパックに溶接することはフィルタ組立
体の変色を生じる。
【０００８】溶接の前にフィルタパックを圧縮すること
に関する他の重要な欠点は、クリーニング工程で明らか
になる。フィルタ組立体は、正規の使用中に詰まり、ク
リーニングが必要になる。ニトリル酸のようなよく使用
されるクリーニング剤は、ろう付け合金を腐食する。こ
のように、フィルタ組立体をきれいにするために使用す
るクリーニング剤は、ろう付け合金に損傷を与えないよ
うに注意深く選択しなければならない。さらに、圧縮に
よって生じるフィルタ組立体の高密度領域は、このよう
な領域に堆積する傾向がある炭素のような堆積物をきれ
いにすることが困難であることが分かっている。これら
の炭素の堆積物は連続的な使用中に放出されるならば、
それらは濾過物を汚す。
【０００９】本発明によれば、上述した問題をほぼ克服
するフィルタ組立体の製造方法が提供される。特に詳細
には、本発明の方法は、端部キャプをフィルタパックに
焼結結合する装置を提供する。本発明の特徴は、結合方
法が端部キャップとフィルタパックとの間に強力な不浸
透性の焼結結合を形成することである。ここで使用する
用語の「実質的に不浸透性の焼結結合」は、不浸透性で
ありかつフィルタ媒体の周りを迂回しなように十分に細
かな孔の構造を有する結合を言う。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの観点によ
れば、フィルタパック及び端部キャップを粒状材料を有
する結合混合物と接触させてフィルタ組立体を形成し、
フィルタ組立体を熱処理して粒状材料を焼結し前記端部
キャップを前記フィルタパックに結合することによって
フィルタ組立体を製造する。
【００１１】ある実施例において、本発明によってフィ
ルタ組立体を製造するために使用される結合混合物はウ
エット混合物及び粒状材料から成る。結合混合物は、固
着剤を有する。ウエット混合物は、潤滑剤として作用
し、粒状材料を有する個々の粒子が互いに越えて摺動で
きるようにし、機械的な振動によってウエットタップ密
度でカップに沈殿する。ここで使用する用語の「ウエッ
トタップ密度」は、機械的な圧縮を行うことなく、粒状
材料が液体に沈む間に、粒状材料に衝撃を与えることに
よって得ることができる粒状材料のパック密度を言う。
【００１２】フィルタパックは、粒状材料を端部キャッ
プに添加し、フィルタパックを端部キャップに配置し、
ウエット混合物を端部キャップに負荷することによって
結合混合物と接触するようにされる。端部キャップ及び
フィルタパックは、フィルタパック内に粒状材料を配分
するために振動が与えられる。
【００１３】熱処理段階は、粒状材料の個々の粒子を互
いに、フィルタパック及び端部キャップと焼結結合させ
る。一般的に、端部キャップ及びフィルタパックは、粒
状材料の焼結温度以上の焼結温度を有する材料を有す
る。従って、粒状材料は、熱処理中に、端部キャップ及
びフィルタパックの構造を低下することなく、端部キャ
ップ及びフィルタパックに焼結結合される。
【００１４】本発明は、フィルタパックと、端部キャッ
プと、互いに、端部キャップ及びフィルタパックに焼結
結合された多数の隣接する個々の粒子を有する粒状体を
有する焼結結合部とを有するフィルタ組立体を提供す
る。
【００１５】本発明のこの観点によれば、端部キャップ
とフィルタパックとの間に形成された焼結結合は、非常
に強力で実質的に不浸透性である。結合及び実際上の不
浸透性は、焼結中に粒状材料、端部キャップ及びフィル
タパックも間で生じる拡散に寄与する。
【００１６】本発明の他の観点によれば、端部キャップ
は粒状材料で充填され、粒状材料はウエット混合物で濡
らされ、フィルタパックが端部キャップに配置され、ウ
エット混合物で充填された端部キャップがフィルタ組立
体を形成し、その後、粒状材料の個々の粒子が焼結さ
れ、それによって端部キャップをフィルタパックに結合
する。
【００１７】本発明の他の観点によれば、フィルタ組立
体は、端部キャップと、端部キャップに配置されたフィ
ルタパックと、フィルタパックと端部キャップとを接触
させる結合混合物とを有する。結合混合物は、粒状材料
とウエット混合物とを含む。
【００１８】本発明の他の観点によれば、フィルタ組立
体を製造する方法は、フィルタパックと構造を粉末金属
と接触させ、フィルタ組立体を形成し、フィルタ組立体
を熱処理して粉末金属の個々の粒子をフィルタパック、
構造及び互いに焼結させる工程を含む。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。
【００２０】本発明は、フィルタ組立体と、端部キャッ
プをフィルタパックに固定することによってフィルタ組
立体を製造する方法に関する。図１に示すような本発明
の観点によれば、フィルタ媒体及び支持体及び排出層を
含むフィルタパック２０が設けられている。フィルタパ
ック２０は、プリーツ型複合体を有する。フィルタパッ
ク２０は流れが入るように、または流れが流出するよう
に設計される。好ましくは、フィルタ媒体は、約２μｍ
の正規の繊維の直径をを有する圧縮金属繊維のシートを
有する。好ましい金属は、３１６Ｌ，３０４及び３０４
Ｌステンレススチールを含む。支持体及び排出層は所望
ならば、フィルタ媒体の下流側に配置される。さらに、
支持体の層はフィルタ媒体の上流側に配置される。支持
体と排出層は０．１２ｍｍ（約．００５インチ）のワイ
ヤの直径を有する４２×４２平方に編まれたワイヤメッ
シュから製造される金属メッシュ層である。支持体及び
排出層は約２．５ｍｍ（０．０１０インチ）のワイヤの
直径を有する４０×４０平方に編まれたワイヤメッシュ
から製造することもできる。
【００２１】フィルタパックは種々の方法で製造するこ
とができる。例えば、フィルタパック２０は、直線形、
円錐形または円筒形である。円筒形フィルタパックが特
に好ましい。
【００２２】端部キャップ１０は、従来の端部キャップ
である。一般的には端部キャップ１０は、といを形成す
る。別の案として、端部キャップ１０は、ほぼ平面を形
成している。さらに端部キャップは、多孔性の構造、例
えば、粉末金属から成る。端部キャップ１０と粒状材料
との間の焼結結合の品質を向上させるために、端部キャ
ップ１０の表面は、例えばサンドブラストまたは酸によ
るエッチングによって処理することができる。
【００２３】本発明の方法の観点によれば、フィルタパ
ック及び端部キャップが結合混合物と接触してフィルタ
組立体を形成し、ここでフィルタ組立体は、製造の中間
段階のフィルタ組立体を意味する。次にフィルタ組立体
は結合混合体の成分を互いに、フィルタパック及び端部
キャップに焼結結合するために熱処理される。
【００２４】フィルタパック及び端部キャップは、種々
の方法で結合混合物に接触することができる。フィルタ
パックと結合混合物を接触する好ましい方法を以下に説
明する。粒状材料は端部キャップに配置され、ウエット
混合物で濡らされる。次にフィルタパックは、端部キャ
ップに配置され、ここで配置とは、フィルタパックを端
部キャップの内面に直接または間接的に置くことによっ
て端部キャップの次にフィルタパックをしっかりと位置
決めすることを言う。追加的なウエット混合物は、端部
キャップに導入され、フィルタ組立体を振動させる。
【００２５】別の案として、フィルタパックと端部キャ
ップを結合混合物に接触させるために、フィルタパック
は結合混合物をフィルタパックに添加する前後に端部キ
ャップに配置してもよい。
【００２６】用語の結合混合物は、いくつかの成分を有
する複合物を言うために使用される一般的な用語であ
る。結合混合物は、粒状材料または粒状材料及びウエッ
ト混合物を含む。ウエット混合物は、安定液、安定液及
び固着剤または安定剤と固着剤混合物を含む。用語の
「安定液」は、特定の材料の個々の粒子で懸濁しておら
ず、個々の粒子が自由に沈殿することができる液体とし
て定義される。結合混合物は、担体液に拡散した固着剤
を含む。
【００２７】フィルタ組立体は、フィルタパックと端部
キャップが結合混合物と接触した後、粒状材料を焼結す
るために熱処理され、フィルタ組立体を形成し、フィル
タパックと端部キャップとの間に強力な不浸透性の焼結
結合を形成する。
【００２８】端部キャップは適当な焼結可能な材料から
形成することができる。好ましくは、端部キャップはニ
ッケル、ステンレススチールまたはニッケルベース合金
を有するがそれには制限されない金属または合金から成
る。しかしながら、セラミックにような他の適当な材料
も使用することができる。セラミック端部キャップを使
用する場合には、フレームスプレーのような適当な方法
で金属層を予備適用することが好ましい。しかしなが
ら、最も好ましいのは、端部キャップを予備処理する必
要性を無くするために３１６Ｌ，３０４Ｌまたは３０４
のステンレススチールで形成することである。さらに端
部キャップは、種々の形状をとることができる。例え
ば、それは、ブラインド型端部キャップまたは開放型端
部キャップであり、それは、平坦であるか、フィルタパ
ックを受けるといを形成するか、及び／または不規則な
形状をしている。といはフィルタパックの軸線方向のく
さびを形成するためにドーブテイル型である。
【００２９】フィルタパックは、フィルタ媒体を含み、
１つまたはそれ以上の支持体及び／または排出層を含
む。好ましいフィルタ媒体は、例えば、粉末金属または
金属繊維から形成された多孔性金属媒体である。金属メ
ッシュも有効である。金属はフィルタ媒体として好まし
い材料であるが、フィルタ媒体は適当な焼結可能な金属
から形成してもよい。さらに、フィルタ媒体は端部キャ
ップに適当である材料から形成することができる。フィ
ルタパックの孔の定格は、例えば、約０．０２μｍ乃至
約２００μｍの広範な範囲にわたって変化することがで
きる。さらに、フィルタ媒体は種々の形状をとることが
できる。例えば、それは、プリーツ形状であるか、また
はプリーツ形状ではなく、円筒形、円錐形またはディス
ク形状であってもよい。
【００３０】支持体及び排出層は、ワイヤメッシュから
成ることが好ましい。さらに詳細には、支持体及び排出
層は、約０．０５５ｍｍ（０．０１０インチ）のワイヤ
の直径を有する４２×４２平方織物ワイヤ、約０．２５
ｍｍ（０．０１０インチ）のワイヤの直径を有する４０
×４０平方織物ワイヤのような３１６Ｌステンレススチ
ールを有する金属メッシュ層である。
【００３１】本発明によれば、結合混合物は、粒状材料
及びウエット混合物を含む。好ましくは粒状材料は、粉
末または繊維を有する。さらに好ましくは、粒状材料
は、粉末である。粒状材料は、樹木状、針状、小繊維
状、楕円、矩形、卵形、球または他の規則的または不規
則な形状を有する種々の断面形状を有する。さらに粒状
材料は、焼結可能金属、または合金、または金属及び合
金の組み合わせのような焼結可能材料を有する。適当な
材料は、ガスアトマイズニッケルベース合金、ニッケル
銅合金、ニッケルクロームベース合金、オーステナイト
ステンレススチールまたは他のフィルタ媒体と矛盾する
ことのない合金を含むがそれには制限されない。３１６
Ｌ水アトマイズステンレススチールが最も好ましい。し
かしながら、最も好ましいタイプの金属または金属合金
は、粒状材料を使用する環境によって選択すべきであ
る。
【００３２】別の案として、粒状材料は、異なる焼結特
性、すなわち、焼結温度を有する２つまたはそれ以上の
混合物を有する。下方の焼結温度成分は１０３８℃（１
９００°Ｆ）またはそれ以下の温度で焼結結合する材料
を含むことが好ましい。適当な材料は、ニッケル銅合
金、ニッケルクロム合金、ガスアトマイズニッケルベー
ス合金、銀ベース合金、銀銅ベース合金または高焼結温
度合金より低い焼結温度合金を有する他の材料のような
合金を含む。ニッケルクローム合金が特に好ましい。
【００３３】高焼結温度成分は、低焼結温度成分または
それ以上の温度で焼結結合する材料を含む。例えば、高
焼結温度成分は、ニッケル、鉄、チタン、クロム、モリ
ブデン及びタングステンまたはこれらの金属の合金を有
するが制限されない金属または合金を有する。オーステ
ナイトステンレス、クロムニッケル及び銅ニッケル合金
が特に好ましい。３１６Ｌ及び３０４Ｌ水アトマイズス
テンレススチールが特に好ましい。
【００３４】好ましくは、粒状材料の正規の粒子寸法
は、フィルタ媒体の多孔性、フィルタ媒体の孔の寸法、
及び粒状材料を有する合金の焼結温度のような要因に基
づいて選択することができる。好ましくは、粒状材料
は、約５μｍと約７０μｍとの間の正規の粒状寸法を有
し、正規の粒状寸法は、例えば、標準的なメッシュの開
口部の寸法を参照して、または顕微鏡の光学的な分析に
よって決定することができる。さらに詳細には、正規の
粒状寸法は、約１μｍと約５０μｍとの間である。約１
０μｍ及びそれ未満の正規の粒状寸法を有する粉末が特
に好ましい。
【００３５】ウエット混合物は、安定液及び固着剤、安
定液及び固着剤混合物または安定液のみを有する。好ま
しくは、ウエット混合物は、１０００ｃｐまたはそれ以
下、さらに好ましくは、１００ｃｐまたはそれ以下、さ
らに好ましくは、５０ｃｐまたはそれ以下の粘度を有す
る。粒状材料の懸濁を防止するために２ｃｐまたはそれ
以下の粘度を有するウエット混合物が好ましい。適当な
材料は、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコー
ルのようなアルコール及びフレオン（登録商標）を含む
が、それには制限されない。特にイソプロピルアルコー
ルが好ましい。
【００３６】ウエット混合物として好ましい固着剤は、
商品面カルボポールの名称でＢ．Ｆグッドリッチ化学社
からにゅう宗可能なポリアクリル酸である。カルボポー
ル９３４及びカルボポール９４１が特に好ましい。カル
ボポール９４１は約１，２５０，０００の分子量を有
し、カルボポール９３４は約３，０００，０００の分子
量を有する。他のカルボポールファミリのポリマーは適
当な固着剤である。追加的に適当な固着剤は、メチセル
ロース及びソジウムアルジネートである。
【００３７】安定液が固着剤を容易に拡散しないとき、
ウエット混合物に固着剤混合物、すなわち、固着剤及び
担体を含むことが好ましい。カルボポール固着剤の担体
として水が好ましい。
【００３８】図１を参照すると、本発明の方法による第
１の実施例において、フィルタパックを配置した後、端
部キャップ１０の粉末の深さが約３．２ｍｍ乃至１２．
７ｍｍ（１／８インチ乃至１／２インチ）、好ましく
は、約９．５ｍｍになるように十分な量の粒状材料が端
部キャップ１０に付加される。端部キャップ１０に付加
される粒状材料の量はフィルタパックのひだの間隔に応
じて調整することができる。好ましい粒状材料は、アメ
テック社の特別の部門から市販されている約１０μｍ及
びそれ未満の正規の粒子寸法を有する３１６Ｌ水アトマ
イズステンレススチール粉末である。
【００３９】粒状材料を端部キャップ１０に添加した
後、所望ならば、粒状材料を濡らすためにウエット混合
物を端部キャップ１０に付加してもよい。しかしなが
ら、この時点において粒状材料を液化することは望まし
くない。濡らすことは、十分な量のウエット混合物がダ
ンプサンド状に固まり始めるように端部キャップに付加
されることを意味する。粒状材料を濡らすことは、粒状
材料を端部キャップに緩んだ粒子として保持する助けと
なるが、フィルタ組立体を形成する際には必ずしも必要
な工程ではない。
【００４０】一旦粒状材料が濡れると、フィルタパック
２０は端部キャップ１０に配置することができる。この
配置は、端部キャップ１０を堅い表面上で振動しタッピ
ングする間にフィルタパック２０を端部キャップ１０内
で時計回り、反時計回り、または反時計回り、時計回り
にフィルタパックを回転させることによって実現するこ
とができる。この回転によって、フィルタパック２０の
端部が端部キャップ１０の内面にできるだけ接近して配
置されるように粒状材料を移動する助けとなる。それは
フィルタパックのプリーツに粒状材料を作用させる。好
ましくは、この時点で端部キャップ１０は、約３．２ｍ
ｍ（１／８インチ）乃至約１２．７ｍｍ（１／２イン
チ）の深さの間の粒状材料の層を含む。さらに好ましく
は、端部キャップ１０は、約６．４ｍｍ（１／４イン
チ）乃至約１２．７ｍｍ（１／２インチ）の深さの間で
粒状材料の層を含む。この場合、フィルタパック２０と
端部キャップ１０は、まとめてフィルタ組立体と称す
る。
【００４１】本発明の観点によれば、端部キャップ１０
は、粒状材料が液化するように、粒状材料を十分に濡ら
して沈むように十分な量のウエット混合物で充填され
る。粒状材料が安定したときに、結合混合物は、ウエッ
ト混合物の上層と粒状材料の下層とを有することが望ま
しい。ウエット混合物／粒状境界層のウエット角度を基
礎として適当なウエット混合物を選択することができ
る。「ウエット角度」は、固体に対する液体の類似性の
尺度である。ウエット角度は非ウエット液体において９
０°以上であり、ウエット液体において９０°未満であ
る。９０°未満のウエット角度を有するウエット混合物
を選択する利点は、結合混合物が毛管作用を介してフィ
ルタ媒体に引かれるときに粒状材料とフィルタ媒体との
間の接触を向上することである。
【００４２】好ましくは、ウエット混合物は、粒状材料
の懸濁を防止し、いくつかの粒状材料をフィルタパック
２０に拡散し容易に安定位置させることができるように
十分に低い粘度を有する。しかしながら、適当な粘度は
粒状材料の等級及びフィルタ媒体の穴の寸法に依存す
る。例えば、約４０μｍの正規の粒状寸法を有する粒状
材料及び約７０μｍの穴の寸法を有するフィルタ媒体に
おいて、８００ｃｐまでの粘度を有する液体が適当であ
る。約１０μｍの正規の粒状寸法を有する粒状材料及び
約２μｍと約１０μｍとの間の穴の寸法を有するフィル
タ媒体においては、５０ｃｐまたはそれ以下の粘度を有
する液体が適当である。
【００４３】粒状材料を十分に濡らし、フィルタパック
を通して粒状材料の分散を推進し、粒状材料が容易に沈
殿する能力を向上させるウエット混合物の成分は、安定
液である。好ましい安定液の例は、アセトン、エタノー
ル及びイソプロピルアルコールのようなアルコール及び
フレオン（登録商標）を有するが、それには制限されな
い。イソプロピルアルコールが特に好ましい。
【００４４】結合部を乱す危険性を減少し、グリーン強
度を改良するために結合部がウエット混合物に含まれ
る。ウエット混合物は、粒状材料の沈殿及び染み込み中
の十分な拡散を保証するために十分に低い粘度を維持す
ることが好ましい。従って、固着剤がウエット混合物に
付加される場合には、ウエット混合物の粘度を約５０ｃ
ｐ以下に維持することができる量を付加しなければなら
ない。例えば、固着剤として安定液及びカルボポロ９３
４のようなイソプロピルアルコールを有するウエット溶
液の場合、固着剤に対する安定液の比は、重量で約１：
０．０００２乃至約１：０．０２であり、さらに好まし
くは、約１：０．０００７乃至約１：０．０００５の範
囲である。イソプロピルアルコールが特に好ましい安定
液である。なぜならば、それは、担体の補助なしにカロ
ボポル９３４を分散するからである。しかしながら、も
し安定液が固着剤を分散しないウエット混合物で使用さ
れるならば、固着剤混合物が安定液に付加される。固着
剤混合物が固着剤と担体液とを混合することによって形
成される。
【００４５】特定の材料のいくつかはフィルタパック２
０の表面並びに染み込みとして知られている処理を通し
てプリーツとフィルタパック２０のすき間との間に引か
れる。ここで使用される用語の「染み込み」は、フィル
タパック２０のフィルタ媒体と支持体と排出層が毛管作
用を通して端部キャップ１０から結合混合物を引くこと
を意味する。この処理を通して、粒状粒子は、フィルタ
媒体の表面に支持体排出層のメッシュ内に配分される。
また粒状材料は、プリーツとフィルタ媒体のすき間内に
配分することができる。粒状材料の十分な量がフィルタ
パックに染み込み、粒状材料とフィルタパック２０との
間の十分な接触を推進し、焼結の際にフィルタパック２
０の端部に沿って、またフィルタパック２０の端部に隣
接したフィルタ媒体の表面に沿って強力で有効な結合部
を形成することを容易にする。
【００４６】隣接を液化するために、フィルタは振動さ
れ、すなわち衝撃が与えられ及び／または振動され、及
びまたは遠心力が与えられる。好ましくは、粒状材料
は、振動中に沈んでいる。振動とは、フィルタ組立体が
前後に迅速に移動されることを意味する。衝撃とはフィ
ルタ組立体が堅い面に対して軽く打たれるか落下される
ことを意味する。衝撃の結果、粒状材料は、所定の密度
で、例えばウエットタップ密度で端部キャップ１０の底
部に沈下して、結合混合物は、安定液の上層と粒状材料
の下層とを有する。振動及び染み込みの組み合わせを通
して、結合混合物は、フィルタパック２０の表面に接触
する。好ましくは、結合混合物は、プリーツの端部が結
合混合物によってカバーされ、結合混合物がフィルタパ
ック２０に浸透するように結合混合物はフィルタパック
２０にじょじょに入り込む。
【００４７】フィルタ組立体を振動させるために適当な
機構を使用してフィルタ組立体を振動させる。好ましく
は、フィルタ組立体は、空気振動テーブルのようなドラ
イバ上に配置して約３０秒と約１５分との間の時間にわ
たって振動される。さらに、フィルタ組立体は、公知の
方法によって衝撃が与えられる。好ましくは、フィルタ
組立体は、約５秒と約１５分の間で固体面に対してフィ
ルタ組立体を軽くたたくことによって衝撃を与える。別
の案としては、組立体を所定の高さ、すなわち、自由落
下高さに持ち上げ、堅い表面に組立体を落下させる「リ
フトドロップ」機構に組立体を配置することによってフ
ィルタ組立体に衝撃を与える。好ましくは、フィルタ組
立体が３．１ｍｍ（約１／８インチ）及び約２４．５ｍ
ｍ（１インチ）の自由落下の高さまで上昇され、約５秒
及び約１５分との間に堅い表面に対して繰り返し落下さ
れる。また、フィルタ組立体を静止するように維持し、
物体をフィルタ組立体に落下させ、物体をフィルタ組立
体に対して当てることによって衝撃を実現する。フィル
タ組立体は、フィルタ組立体を重心の回りで回転するこ
とによって遠心力が与えられる。
【００４８】次に振動を与え、安定液の少なくとも一
部、好ましくは、大部分をフィルタ組立体を熱処理する
前に結合混合物から除去する。安定液は、乾燥によって
除去される。しかしながら、安定液は、真空または他の
適当な除去方法によって除去することもできる。乾燥時
間及び温度は、安定液のタイプ及び結合混合物に使用さ
れる粒状材料のタイプによって決定される。例えば、約
１０μｍ及びそれ未満の正規の粒状寸法及び典型的には
２μｍの直径の繊維多孔性金属媒体を有する３１６Ｌス
テンレススチールの粉末において、約１８０°Ｆ（８
２．２℃）で約１時間にわたって乾燥が行われる。乾燥
の直後にはフィルタの組立体に触らないことが好まし
い。なぜならば、粒状材料、端部キャップ１０、フィル
タパック２０の間の結合はこの時間に比較的に弱いから
である。
【００４９】最後に、結合工程を完全にするために、フ
ィルタ組立体は、粒状材料の個々の粒子を互いに、端部
キャップ１０及びフィルタパック２０に焼結結合するた
めに熱処理される。熱処理は、１つの粒子から他の粒子
へ金属原子の固体層の拡散を促進するために十分に高い
温度で実行される。適当な焼結時間及び温度は、フィル
タパックの材料のタイプ及び寸法及び粒状材料のタイプ
及び寸法のような要因によって選択される。ステンレス
スチール粉末において、約８７１乃至１３４３℃（約１
６００°Ｆ乃至約２，４５０°Ｆ）、さらに好ましく
は、９８２乃至１３０２℃（約１８００°Ｆ乃至約２，
３７５°Ｆ）の範囲の温度で約１５分乃至約２時間にわ
たる時間が適当であると分かった。約１０μｍの正規の
粒状寸法を有する３１６Ｌステンレススチール粉末にお
いて、約２０分にわたって約１０３０℃（約１，９００
°Ｆ）の温度で焼結することが好ましい。端部キャップ
の融点以下の融点の粉末合金をそれ単体で或いは混合体
で含む粒状材料を使用するとき、端部キャップは熱処理
中に結合を改良するために「予めすずめっき」する。こ
の予めすずメッキをすることは、低い融点合金の薄い層
をつくるために端部キャップ１０に少量に低い融点合金
を溶融することによって実現する。従って、端部キャッ
プに予めすずめっきをすることは、焼結が起こる前に溶
融に対して粒状材料が端部キャップに焼結結合を行うこ
とを保証する。
【００５０】焼結は、水素レトルトタイプの炉でフィル
タ組立体を熱処理することによって行うことが好まし
い。フィルタ組立体の取り扱いを容易にするために、ま
た粒状材料、フィルタパック及び端部キャップの間での
接触を推進するために、熱処理の前に端部キャップ１０
に対してフィルタパック２０を押すことが有利である。
フィルタパック２０は、図２に示すように混合体４０に
フィルタ組立体を配置することによって端部キャップに
対して押すことができる。組立体は、振動を与える前に
固定体に配置することが好ましく、この場合、振動工程
は、その中に配置されたフィルタ組立体によって固定体
上で実行される。しかしながら、フィルタ組立体は、熱
処理の前のいかなる時間においても固定体に配置するこ
とができる。例示的な固定体４０が図２に示されてい
る。固定体４０は一対の支持ロッド４４に接続されたベ
ース４２を有する。支持ロッド４４はねじ付き端部を有
する。上方の支持部材４６は、支持ロッド４４に摺動可
能に係合している。上方支持部材４６は、支持ロッド４
４と摺動可能に係合することができる。ナット４８はね
じ付き端部で支持ロッドに固定することができる。フィ
ルタ組立体は、フィルタパック２０の端部がベース４２
に隣接するように固定体４０に注意深く配置される。上
方支持部材４６は、安定性を提供するためにフィルタ組
立体の他端に締め付けられる。焼結中にフィルタ組立体
が固定体と結合することを防止するために、フィルタ組
立体の第１の端部とベース４２との間に保護カバー３５
が配置され、保護カバー３５がフィルタ組立体２０の第
２の端部と上方支持部材４６との間に配置される。好ま
しくは、保護カバー３５は、フィルタ組立体が加熱処理
される前に、固定体４０の上方支持部材に配置される。
保護カバー３５上に重り３０が配置される。重り３０
は、焼結中にフィルタ組立体に一定の圧力を維持し、フ
ィルタパック２０の底面と粒状材料との間の接触を向上
する助けとする。保護カバー３５の利点は、熱処理中に
重りとフィルタ組立体との間の結合を防止することであ
る。
【００５１】別の案として、重り３０をフィルタパック
２０に適用することによってフィルタパック２０を端部
キャップ１０に押し付けることができる。重り３０は、
２０００ｇと２５００ｇとの間の重量のステンレススチ
ールのブロックである。端部キャップ１０に配置された
フィルタパック２０の上面上に保護カバー３５が配置さ
れ、重り３０は、焼結の前にその上に配置される。これ
は、フィルタパック２０の底面と粒状材料との間の接触
を向上させることによって端部キャップ１０とフィルタ
パック２０との間の結合を強化する。好ましくは保護カ
バー３５は、金属またはセラミックシートである。さら
に詳細には、保護カバー３５は、インコネル（登録商
標）合金から選択された合金である。インコネルＸ７５
０は、特に好ましい。保護カバー３５の利点は、焼結中
に重りとフィルタ組立体との間の結合を防止することで
ある。
【００５２】第１の端部キャップをフィルタの一端に固
定した後、上記した段階を繰り返すことによって反対側
の端部キャップをフィルタパックの反対側に固定するこ
とができる。別の案として、熱処理の前にフィルタパッ
クの両端を適合することができる。このようにして端部
キャップの双方は、１回の熱処理段階でフィルタパック
に結合することができる。
【００５３】上述した方法の結果、フィルタ組立体は、
フィルタパックと端部キャップとの間に強力な焼結結合
と有効密封を有するフィルタ組立体が生成される。ろう
付け合金を溶融することによって形成される結合と異な
り、本発明によって形成される結合は、多数の個々の粒
子を含む構造を定義し、この場合、隣接した粒子は、そ
れらの表面の一部に沿って共通の境界を共有するが、そ
れらの表面の他の部分に沿って接触しない別の境界を含
む。この結合はエポキシ端部キャップによって形成され
た結合に対して強度において同様であるが、それは、エ
ポキシ結合よりも高温及び大きな温度変化に耐えること
ができる。しかしながら、本発明による方法は、エポキ
シ結合では行えない材料を結合するために使用すること
ができる。
【００５４】本発明の第２の実施例によれば、金属粒子
は、異なる焼結特性、すなわち、焼結温度を有する２つ
またはそれ以上の部品の混合物を有する。好ましくは、
粒状材料は、下方の焼結温度成分及び高焼結温度成分と
を有する。下方の焼結温度成分は、１，９００°Ｆ（１
０３８℃）またはそれ未満で焼結結合する材料を含むこ
とが好ましい。適当な材料はニッケル銅、例えば、６６
％のニッケル及び３２％の銅合金、ガスアトマイズニッ
ケルベース合金、銀ベース合金、ニッケルクロム合金、
シルバー銅ベース合金または高焼結温度成分よりも低い
焼結温度を有する他の材料を含む。重量で約９０％乃至
約７７％の間のクロム，約２５％乃至約７％の間のニッ
ケルクロム合金が好ましい。重量で約１５％のクロム及
び約８５％のニッケルのニッケルクロム合金が特に好ま
しい。高焼結温度成分は、低焼結温度成分の焼結温度以
上の温度で焼結結合する材料を有する。例えば、高焼結
温度成分は、ニッケル、鉄、チタン、クロム、モリブデ
ン及びタングステンまたはこれらの金属合金を含むが、
これらには制限されない金属または合金を有する。特に
オーステナイトステンレススチール及びクロムニッケル
合金、例えば、１７％のクロム及び１２％のニッケルの
合金が特に好ましい。３１６Ｌ及び３０４Ｌの水アトマ
イズステンレススチールが特に好ましい。高焼結温度成
分及び低焼結温度成分の各々は、第１の実施例に説明し
た金属粒子の寸法と同じ寸法の正規の特定の寸法を有す
る。
【００５５】低焼結温度成分及び高焼結温度成分は混合
されて特定の材料を形成する。高焼結温度成分に対する
低温度成分の重量比は、約１：６乃至３：１の範囲にあ
る。好ましくは、高焼結温度成分に対する低焼結温度成
分の重量比は、約１：３である。粒子が準備された後、
第１の実施例で説明したものと同様の手順が行われる。
熱処理段階において、低焼結温度成分が高焼結温度成
分、フィルタパック及び端部キャップを有するが溶融し
ない焼結結合を形成するようにフィルタ組立体を熱処理
することが望ましい。好ましくは、組立体は、２６０℃
乃至１０６６℃（約５００°Ｆと約１，９５０°Ｆ）と
の間の温度で約１５分と約２時間との間で、さらに好ま
しくは、１，０１０℃乃至１０３８℃（約１８５０°Ｆ
と約１，９００°Ｆ）との間の温度で約１８分と約３０
分との間で加熱処理することが好ましい。熱処理される
とき、低／高焼結温度の粉末の混合体を有する特定の材
料は、低焼結温度粉末と高焼結温度の粉末の隣接する粒
子の間の局所的な合金によって一様な高焼結温度を有す
る特定の材料よりも低い温度で焼結結合する。従って、
混合された粒状材料を使用することによって、フィルタ
媒体の過剰な焼結が防止される。
【００５６】フィルタ組立体の過剰な熱処理は避けるこ
とが望ましい。なぜならば、異なる成分の間で形成され
る合金はフィルタ媒体の構造に悪影響を与える。高焼結
温度成分がフィルタ媒体及び端部キャップと同様の成分
であるとき、フィルタ媒体の過剰な焼結を生じることな
く、低焼結温度成分と高焼結温度成分との間で焼結を行
うように組立体を熱処理することがさらに望ましい。こ
れはフィルタ媒体を劣化することなく、フィルタパック
と端部キャップとの間に強力な結合を形成する。
【００５７】この実施例に方法は、隣接する粒子がそれ
らの表面の一部に沿って共通の境界空隙を共有するが、
それらの表面の他の部分に沿って自由に接触しない別の
境界の空隙を含む粒状材料の低焼結温度成分の隣接する
多数の個々の粒子を有する構造を形成する焼結結合を形
成する。さらにこの結合は、粒状材料の低焼結温度成分
の隣接する多数の個々の粒子を有し、この場合、隣接す
る粒子は、点接触するか、それらの面の一部に沿って共
通の境界空隙を共有するが、それらの表面の他の部分に
接触しない別の境界空隙を含む。粒状材料の低い焼結温
度の個々の粒子は、粒状材料の高焼結温度成分の隣接す
る粒子と少なくとも点接触し、個々の粒子の大部分は、
完全に面と面の接触を行う。すなわち、粒状材料の低い
焼結温度成分の個々の粒子の大部分は、粒状材料の高い
温度成分の隣接する粒子及びフィルタカップ及び端部キ
ャップに最終的に焼結結合される。
【００５８】フィルタ組立体の上述した製造方法は、多
孔性金属構造、金属メッシュ、円筒形ラップ等を含むフ
ィルタパックに関連して使用するときに有効である。こ
れらの方法は、高さが例えば０．９５ｃｍ（３／８イン
チ）の高さ以上である大きくて広い間隔を有するプリー
ツを有するプリーツ型フィルタ媒体を備えたフィルタパ
ックと関連して使用されるとき特に有利である。少なく
とも７．６２ｃｍ（３インチ）程の高さ以上のプリーツ
を有するフィルタパックは、ここに説明した方法によっ
て端部キャップと有効に結合される。鋳造及び溶接のよ
うな他の公知の組立体は好ましくない。なぜならば、そ
れらはフィルタ媒体の損傷を与えるからである。
【００５９】本発明は前述した方法のいくつかの変形例
を包囲する。例えば、粒状材料を含む端部キャップ１０
にフィルタパック２０を配置する代わりに、粒状材料を
付加する前に、フィルタパック２０を端部キャップ１０
に配置してもよい。次に安定液及び粒状材料を順に端部
キャップ１０に負荷し、端部キャップ１０及びフィルタ
パック２０を前述のように熱処理してもよい。
【００６０】他の変形例において、粒状材料とウエット
混合物を有する結合混合物は約２：１乃至１：１の比で
粒状材料とウエット混合物を組み合わせることによって
端部キャップ１０に負荷される時間の前に準備すること
ができる。好ましくは、結合混合物の粒状材料に対する
ウエット混合物の比は、１．５：１．０である。結合混
合物を準備した後、それはフィルタパック２０を端部キ
ャップ１０に配置する前か後に端部キャップ１０に付加
される。次に、端部キャップ１０及びフィルタパック２
０は、振動され、粒状材料を分散し、粒状材料をフィル
タ媒体に対して緊密に安定させ、フィルタ組立体を形成
する。フィルタ組立体は前述したように熱処理される。
【００６１】他の変形例において、フィルタ組立体は、
乾燥工程を使用して処理される。すなわち、結合混合物
は粒状材料のみから製造される。結合混合物は、フィル
タパック２０を端部キャップ１０に配置する前、または
後に端部キャップ１０に付加してもよい。次に端部キャ
ップ１０及びフィルタパック２０を固定体に配置し、振
動させる。次にフィルタ組立体は熱処理される。
【００６２】本発明の第１の利点は、フィルタパックと
端部キャップとの間に強い有効な結合部を有するフィル
タ組立体が製造されることである。結合部は、高温に耐
えるフィルタ媒体の能力にほぼ等しい高温に耐える能力
を有する。本発明の他の利点は、ここに示した方法がプ
リーツの高さ及び空隙が変化したフィルタパックを結合
するために使用することができることである。公知の結
合方法と異なり、結合を容易にするためにフィルタパッ
クの端部の密度を大きくする必要はない。さらに、本発
明による方法は、フィルタ媒体の完全性に悪影響を与え
ることがない。すなわち、粒状材料は媒体の構造を劣化
することなくフィルタ媒体に焼結結合される。
【００６３】次の例によって説明される方法によって一
対の端部キャップがフィルタパックに結合されてフィル
タ組立体を形成する。これらの例は、説明のためのもの
であり、制限を目的とするものではない。
【００６４】例１ 約１０μｍの正規の粒状寸法を有するＡ３１６Ｌのステ
ンレススチール粉末が、第１の３１６Ｌのステンレスス
チールの端部キャップのといに付加される。といは、ほ
ぼ環状であり、約０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）の
深さと、４．７ｃｍと０．６５３ｃｍ（約１．８６イン
チ及び約０．２５インチ）の内外径をそれぞれ有する。
フィルタパックの第１の端部は、フィルタパックを時計
方向及び反時計方向に交互に繰り返して回転され、堅い
表面に端部キャップをたたくことによってといに配置さ
れる。フィルタパックを端部キャップのといに配置する
ためにはこれを３回または４回繰り返せば十分である。
フィルタパックを配置した後、端部キャップは約０．１
９インチ（０．４８ｃｍ）の粉末を収容した。フィルタ
パックは、３１６Ｌステンレススチールから形成され、
商品名ウルトラメットＬＨＥＰＡの下でポール社から市
販されている多孔性金属ＨＥＰＡフィルタ媒体と、フィ
ルタ媒体の上流側に配置された０．１４ｍｍ（０．００
５５インチ）の４２×４２平方織物ワイヤメッシュの支
持体及び排出層と、フィルタ媒体の下流側に配置された
２．５４ｍｍ（０．０１０インチ）の４０×４０平方織
物ワイヤメッシュの支持体及び排出層とを含む。支持体
または排出層及びフィルタ媒体は波形であり、中空のほ
ぼ円筒形の形状であり、流れはフィルタパックを通って
外側から内側に流れる。フィルタパックの内径及び外径
は、それぞれ２．５４ｃｍ（１．０インチ）及び６．３
５ｃｍ（２．５インチ）であり、フィルタパックは、約
２５．４ｃｍ（１０インチ）の長さである。
【００６５】フィルタ組立体、すなわち、端部キャップ
に配置されたフィルタキャップは固定体に配置される。
固定体は、ベース、下方の支持部材及び図２に示すよう
な一対の支持ロッド及びナットに接続された下方支持部
材と上方支持部材を有する。インコネル（登録商標）Ｘ
７５０の形態の保護カバーがベースに配置され、粉末金
属及びシートされたフィルタパックを含む端部キャップ
が保護カバー上に配置される。インコネル（登録商標）
Ｘ７５０の形態の第２の保護カバーがフィルタパックの
反対側に配置される。情報の支持部材は、支持部材の穴
を通って伸びる支持ロッドを有する第２の保護カバー上
に配置されている。次にナットがロッドに締め付けら
れ、固定体とフィルタ組立体を一緒に固定する。
【００６６】次に端部キャップのといが重量で約１：０
００２の比でイソプロピルアルコール及び希釈されない
カルボポル９３４を含むウエット混合物で充填される。
フィルタ組立体を含む混合物は、空気振動テーブル上に
配置され、約１０乃至３０Ｈｚと０．２５ｍｍ（０．０
１０インチ）の周波数と振幅で約１分にわたって振動さ
れる。振動中に十分な量のウエット混合物が端部キャッ
プに付加され粒状材料上の流体水準を維持し、液化され
た粒状材料を維持する。次にフィルタ組立体を含む混合
物がほぼ１．２７ｃｍ（１／２インチ）の自由落下高に
持ち上げ、堅い表面に固定体を落下させることによって
繰り返し衝撃を受ける。衝撃は、約１５秒、例えば、約
２０回行われる。振動衝撃を与えた後に、固定体を約８
２．２℃（１８０°Ｆ）の従来の炉に２４時間にわたっ
て配置することによって液体が端部キャップから乾燥す
ることができる。
【００６７】乾燥後に、固定体は炉から除去される。イ
ンコネルＸ７５０セパレータメッシュの第３の保護カバ
ーが固定体の上方支持体の上面に配置され、次の固定体
は水素ベル炉に配置される。２０００ｇのステンレスス
チールの重りが第３の保護カバー上に乗せられ、フィル
タ組立体は、１０３８℃（１９００°Ｆ）で約２０分の
間焼結されて互いに、またフィルタパック及び端部キャ
ップと金属粒子の個々の粒子とを焼結する。保護カバー
の存在は、重りとフィルタ組立体が固定体に結合するこ
とを防止した。
【００６８】焼結後に、固定体は水素ベル炉から除去さ
れ、冷却され、フィルタ組立体は固定体から除去され
る。第２の３１６Ｌステンレススチールの端部キャップ
が上述した手順を繰り返すことによって、フィルタパッ
クの第２の端部に結合される。
【００６９】この例に説明した方法の結果として、フィ
ルタパックの端部と第１と第２の端部キャップとの間に
強い実質的に不浸透性の焼結結合が形成される。構造的
には、各結合部は、ステンレススチールの多数の隣接す
る個々の粒子を含む粒状体を形成する。隣接する粒子
は、表面の少なくとも一部に沿って共通の境界を共有
し、そこで、それらは互いに焼結結合されるが、それら
の表面の他の部分に沿って接触しない別の境界を含む。
この結果の結合部は、フィルタ媒体の回りを流れが迂回
することを防止するように十分に不浸透性である。
【００７０】例２ 約１０μｍの正規の粒状寸法を有する３１６ステンレス
スチール粉末と約−４００標準シーブの正規の粒状寸法
を有する（重量で約１５％のクロム及び約８５％のニッ
ケル）のニッケルクロム合金粉末とを混合することによ
って特定の材料が形成される。ニッケルクロム合金粉末
は、重量で約１：３の比のステンレススチール粉末と組
み合わされて、一様な混合物が得られるまで手でパドル
によって混合される。
【００７１】粉末は、例１に説明したように第１の端部
キャップの環状のといに付加され、フィルタパックの第
１の端部は、例１の第１の端部キャップのといに配置さ
れると同じ方法で端部キャップのといに配置される。こ
の例の第１の端部キャップは、例１の第１の端部キャッ
プと同一である。またこの例のフィルタパックは、下流
の支持体排出層が、０．１４ｍｍ（０．００５５イン
チ）の直径の３１６Ｌステンレススチールワイヤの４２
×４２平方織物ワイヤメッシュであることを除いて例１
のフィルタパックと同一である。
【００７２】フィルタ組立体、すなわち、端部キャップ
に配置されたフィルタパックは、固定体に配置される。
固定体及びフィルタ組立体を固定体に固定する方法は保
護カバーがあるときの例１のものと同一である。
【００７３】端部キャップのといは、イソプロピルアル
コールのみを含むウエット混合物で充填される。フィル
タ組立体を含む混合物は、例１に説明したように振動さ
れ、衝撃を受け、乾燥される。十分な量のウエット混合
物は、粒状材料上に液体水準を維持するために振動中に
間断的に端部キャップに付加される。
【００７４】乾燥後に、固定体は炉から除去される。イ
ンコネルＸ７５０の分離メッシュの形態の第３の保護カ
バーが固定体の上方支持体に適合され、固定体は、水素
ベル炉に配置される。２０００ｇのステンレススチール
の重りが第３の保護カバー上に乗せられ、フィルタ組立
体は、１０３８℃（１９００°Ｆ）で約２０分の間焼結
されて互いに、またフィルタパック及び端部キャップと
金属粒子の個々の粒子とを焼結する。保護カバーの存在
は、重りとフィルタ組立体が固定体に結合することを防
止した。
【００７５】焼結後に、固定体は水素ベル炉から除去さ
れ、冷却され、フィルタ組立体は固定体から除去され
る。第２の３１６Ｌステンレススチールの端部キャップ
が上述した粒状混合物で充填され、フィルタパックの第
２の端部は上述した手順を繰り返すことによって、第２
の端部に結合される。
【００７６】この例に説明した方法の結果として、フィ
ルタパックの端部と第１と第２の端部キャップとの間に
強い実質的に不浸透性の焼結結合が形成される。構造的
には、結合部は、ステンレススチールの多数の隣接する
個々の粒子及び上述したニッケルクロム合金を含む粒状
体を形成する。ステンレススチールとニッケルクロム合
金の隣接する粒子は、表面の少なくとも一部に沿って共
通の境界を共有し、そこで、それらは互いに焼結結合さ
れるが、それらの表面の他の部分に沿って接触しない別
の境界を含む。端部キャップとフィルタパックとの間に
形成されたこの結果の結合部は、フィルタ媒体の回りを
流れが迂回することを防止するように十分に不浸透性で
ある。
【００７７】例３ 重量で約１５％のクロム及び約８５％のニッケルのニッ
ケルクロム合金粉末から成り、約４００標準シーブの正
規の粒状寸法を有する粒状材料が３１６Ｌステンレスス
チールの端部キャップの環状といに付加される。フィル
タパックの第１の端部は、例１の第１の端部キャップの
といに配置されると同じ方法で端部キャップのといに配
置される。フィルタパックが配置された後、端部キャッ
プは約６．４ｍｍ（１／４インチ）の合金粉末を収容し
た。端部キャップ及びフィルタパックは例２のものと同
一である。
【００７８】フィルタ組立体、すなわち、端部キャップ
に配置されたフィルタパックは、固定体に配置される。
保護カバーを含む固定体及びフィルタ組立体を固定体に
固定する方法は例１のものと同一である。
【００７９】端部キャップのといは、イソプロピルアル
コールのみを含むウエット混合物で充填される。フィル
タ組立体を含む混合物は、例１に説明したように振動さ
れ、衝撃が与えられ、乾燥される。粒状材料上に液体水
準を維持するために振動中に十分な量のウエット混合物
が間断的に端部キャップに付加される。
【００８０】乾燥後に、固定体は炉から除去される。イ
ンコネルＸ７５０の分離メッシュの形態の上方保護カバ
ーが固定体の上方支持体に適合され、フィルタ組立体
は、１０３８℃（１９００°Ｆ）で約２０分の間焼結さ
れて互いに、フィルタパック、及び端部キャップと金属
粒子の個々の粒子とを焼結結合する。保護カバーの存在
は、重りとフィルタ組立体が固定体に結合することを防
止した。
【００８１】焼結後に、固定体は水素ベル炉から除去さ
れ、冷却され、フィルタ組立体は固定体から除去され
る。第２の３１６Ｌステンレススチールの端部キャップ
が上述した粒状混合物で充填され、フィルタパックの第
２の端部は上述した手順を繰り返すことによって、第２
の端部に結合される。
【００８２】この例に説明した方法の結果として、フィ
ルタパックの端部と第１と第２の端部キャップとの間に
強い実質的に不浸透性の焼結結合が形成される。構造的
には、結合部は、ニッケルクロム合金の多数の隣接する
個々の粒子を含む粒状体を形成する。隣接する粒子は、
表面の少なくとも一部に沿って共通の境界を共有し、そ
こで、それらは互いに焼結結合されるが、それらの表面
の他の部分に沿って接触しない別の境界を含む。その結
果の結合部は、フィルタ媒体の回りを流れが迂回するこ
とを防止するように十分に不浸透性である。
【００８３】本発明のいくつかの実施例を証紙に説明し
たが、本発明はこれらの実施例の種々の変形例及び変更
例を含むことは理解しなければならない。また、特定の
実施例は本発明を制限することを制限するものではな
い。例えば上述した実施例はフィルタパックを端部キャ
ップに結合する方法に関する。しかしながら、また本発
明は、フィルタパックをフィルタハウジングにまたは他
の構造に直接結合することを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】端部キャップを含むフィルタパックの断面図で
ある。
【図２】本発明を実施し、端部キャップの間に配置され
たフィルタパックを含むフィルタ組立体の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ 端部キャップ ２０ フィルタパック ３０ 重り ３５ 保護カバー ４０ 固定体 ４２ ベース ４４ 支持ロッド ４６ 上方支持ロッド ４８ ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｆ 5/00 １０１Ｚ (72)発明者 マイケル・ホイットロック アメリカ合衆国ニューヨーク州13045，コ ートランド，ホイ・ロード 526 (72)発明者 ローレンス・ジェイ・ノーブル イギリス国ピー011・０エイズィー，ハン プシャー，ヘイリング・アイランド，シー フロント 322 (72)発明者 ジョージ・シー・ジェンキンス イギリス国ピー022・６ピーキュー，ウエ スト・サセックス，ミドルトン−オン−シ ー，アイレックス・ウェイ １

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フィルタパック及び端部キャップを粒状
    材料を有する結合混合物と接触させてフィルタ組立体を
    形成する工程と、 前記フィルタ組立体を熱処理して粒状材料を焼結し前記
    端部キャップを前記フィルタパックに結合する工程とを
    有するフィルタ組立体を製造する方法。
  2. 【請求項２】 前記接触工程は粒状材料を前記端部キャ
    ップに付加する工程と、前記フィルタパックを端部キャ
    ップに配置する工程と、ウエット混合物を前記端部キャ
    ップに付加する工程と、前記フィルタ組立体を振動する
    工程を含む請求項１に記載のフィルタ組立体の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 前記フィルタ組立体を振動する工程は、
    フィルタ組立体を振動する工程と、前記フィルタ組立体
    に衝撃を与えることを含む請求項２に記載のフィルタ組
    立体の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記接触工程は前記フィルタパックを前
    記端部キャップに配置する工程と、結合混合物を前記端
    部キャップに付加する工程とを有する請求項１乃至３の
    いずれか１項に記載のフィルタ組立体の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記接触工程は前記結合混合物を前記端
    部キャップに配置する工程と、フィルタパックを前記端
    部キャップに配置する工程とを有する請求項１乃至３の
    いずれか１項に記載のフィルタ組立体の製造方法。
  6. 【請求項６】 端部キャップを粒状材料で充填する工程
    と、 粒状材料をウエット混合物で濡らす工程と、 フィルタパックを前記端部キャップに配置する工程と、 前記端部キャップをウエット混合物で充填してフィルタ
    組立体を形成する工程と、 粒状材料の個々の粒子を焼結して端部キャップをフィル
    タパックに結合する工程とを有するフィルタ組立体の製
    造方法。
  7. 【請求項７】 フィルタパックと、端部キャップと、互
    いに、端部キャップ及びフィルタパックに焼結結合され
    た多数の隣接する個々の粒子を有する粒状体を有する焼
    結結合部とを有するフィルタ組立体。
  8. 【請求項８】 前記粒子の各々は、表面を有し、第１と
    第２の隣接する粒子は第１と第２の粒子の各々の各面の
    第１の部分に沿って共通の境界を共有し、前記第１と第
    ２の粒子の各々は、第１と第２の粒子の各々の各面の第
    ２の部分に沿って別の領域を有する請求項７に記載のフ
    ィルタ組立体。
  9. 【請求項９】 前記粒状体は、多数の個々に結合された
    粒子を有する低焼結温度成分と、多数の個々に結合され
    た粒子を有する高焼結温度成分とを有し、各々が表面を
    有する構造を有する請求項７または８に記載のフィルタ
    組立体。
  10. 【請求項１０】 前記粒状体の低焼結温度部材の隣接す
    る粒子は、第１と第２の粒子の各表面の第１の部分に沿
    って共通の境界を共有し、前記第１と第２の粒子は、第
    １と第２の粒子の各面の第２の部分に沿って分かれた境
    界を有する請求項９に記載のフィルタ組立体。
  11. 【請求項１１】 前記粒状体の高焼結温度成分の第１及
    び第２の隣接粒子は、少なくとも互いに接触する点にあ
    る請求項１０に記載のフィルタ組立体。
  12. 【請求項１２】 前記粒状体の低焼結温度部材の第１及
    び第２の隣接粒子は、粒状体の高焼結温度成分の隣接粒
    子に少なくとも接触する点にある請求項１１に記載のフ
    ィルタ組立体。
  13. 【請求項１３】 端部キャップと、 前記端部キャップに配置されたフィルタパックと、 前記フィルタパックと前記端部キャップに接触する結合
    混合物とを有し、前記結合混合物は粒状材料とウエット
    混合物とを有するフィルタ組立体。
  14. 【請求項１４】 前記ウエット混合物は安定液を有する
    請求項１３に記載のフィルタ組立体。
  15. 【請求項１５】 前記ウエット混合物は、安定液と固着
    剤とを有する請求項１３に記載のフイルタ組立体。
  16. 【請求項１６】 前記固着剤はポリアクリル酸を有する
    請求項１５に記載のフィルタ組立体。
  17. 【請求項１７】 前記安定液は、アルコールを含む請求
    項１５に記載のフィルタ組立体。
  18. 【請求項１８】 フィルタパック及び構造を金属粉末と
    接触させてフィルタ組立体を形成する工程と、 前記フィルタ組立体を熱処理して金属粉末の個々の粒子
    をフィルタパック、構造及び互いに焼結する工程とを有
    するフィルタ組立体の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記構造は端部キャップを有する請求
    項１８に記載のフィルタ組立体の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記構造は、フィルタハウジングを有
    する請求項１８または１９に記載のフィルタ組立体の製
    造方法。
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