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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-22
(45)【発行日】2022-12-01
(54)【発明の名称】フィルタエレメント、及びフィルタエレメントの製造方法
(51)【国際特許分類】
B01D 39/12 20060101AFI20221124BHJP
B01D 29/07 20060101ALI20221124BHJP
B01D 46/24 20060101ALI20221124BHJP
H01M 8/04 20160101ALI20221124BHJP
【ＦＩ】
B01D39/12
B01D29/06 520C
B01D29/06 520E
B01D46/24 Z
H01M8/04 N
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020068900
(22)【出願日】2020-04-07
(62)【分割の表示】P 2018044149の分割
【原出願日】2018-03-12
(65)【公開番号】P2020110804
(43)【公開日】2020-07-27
【審査請求日】2021-03-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000237167
【氏名又は名称】富士フィルター工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085660
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 均
(74)【代理人】
【識別番号】100149892
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 弥生
(72)【発明者】
【氏名】出口 智恵
【審査官】目代 博茂
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１９３７６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２１２６０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００９／０９３３３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】英国特許出願公開第０２３０６８９４（ＧＢ，Ａ）
【文献】特表２００２－５１４１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／０５０５８８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ４６／００－４６／９０
Ｂ０１Ｄ２９／００－３９／２０
Ｂ６０Ｒ２１／１６－２１／３３
Ｈ０１Ｍ８／０４－８／０６６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体中の異物を除去するフィルタエレメントであって、第一金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された円筒状の第一層と、
前記第一層の外径側に固定されて、前記第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を織るか又は編むことにより形成された金網から構成され、前記第一層よりも濾過粒度が細かい第二層と、
前記第二層の外径側に固定されて、前記第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された、前記第二層よりも濾過粒度が粗い第三層と、を備え、
前記金網は、前記第二金属線材の切断面が前記フィルタエレメントの軸方向両端に現れないように、前記第一層と前記第三層との間に巻き込まれており、
前記第一金属線材と前記第三金属線材とが連続していることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項2】
流体中の異物を除去するフィルタエレメントの製造方法であって、第一金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けて円筒状の第一層を形成する工程と、
前記第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を編むことにより形成された金網を前記第一層の外径側に巻き付けることにより、前記第一層よりも濾過粒度が細かく、且つ少なくとも軸方向一端部が前記第一層の軸方向端面よりも軸方向の外側に突出した突出部を有する第二層を形成する工程と、
前記第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材を、前記第二層の外径側に螺旋状、且つ多層状に巻付けて第三層を形成する工程と、を含み、
前記第二層を形成する工程は、前記第二金属線材の切断面が前記第一層の軸方向の各端面よりも内側となるように前記金網を巻き付ける工程であり、
前記第三層を形成する工程では、前記第一金属線材を前記第二層の外径側に引き出すと共に、該第一金属線材を前記第三金属線材として、前記第二金属線材の切断面が前記フィルタエレメントの軸方向両端に現れないように前記第三金属線材を巻き付けることを特徴とするフィルタエレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体中の異物を除去するフィルタエレメント、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
流体中に含まれる異物の通過を阻止するフィルタエレメント（フィルタ）として、筒状のフィルタが知られている。特許文献１には、エアバッグシステム用のガス発生器に組み込まれる筒状のフィルタが記載されている。このフィルタは、エアバッグを膨張させるために発生させた燃焼ガスから、燃焼ガスの副生成物である燃焼残渣（固形物）を除去すると共に、燃焼ガスを冷却する役割を果たす。
特許文献１に記載されたフィルタは、最も内径側に位置する第一層と、第一層の外径側に固定された第二層と、第二層の外径側に固定された第三層とから構成されている。特許文献１において、第一層は、金属線材を螺旋状に巻き付けることにより形成されている。第二層は、金網、又はパンチングメタル等の金属製板材等から構成されている。第三層は、金属線材を螺旋状に巻き付けることにより形成されている。
特許文献１に記載されたフィルタは、最も内径側に位置する第一層と、第一層の外径側に固定された第二層と、第二層の外径側に固定された第三層とから構成されている。特許文献１において、第一層は、金属線材を螺旋状に巻き付けることにより形成されている。第二層は、金網、又はパンチングメタル等の金属製板材等から構成されている。第三層は、金属線材を螺旋状に巻き付けることにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－１９３７６２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、フィルタエレメントが、第二層の内径側と外径側に、夫々金属線材を螺旋状に巻き付けることにより形成された第一層と第三層とを有する場合に、異物の発生を防止できるフィルタエレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、本発明は、流体中の異物を除去するフィルタエレメントであって、第一金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された円筒状の第一層と、前記第一層の外径側に固定されて、前記第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を織るか又は編むことにより形成された金網から構成され、前記第一層よりも濾過粒度が細かい第二層と、前記第二層の外径側に固定されて、前記第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された、前記第二層よりも濾過粒度が粗い第三層と、を備え、前記金網は、前記第二金属線材の切断面が前記フィルタエレメントの軸方向両端に現れないように、前記第一層と前記第三層との間に巻き込まれており、前記第一金属線材と前記第三金属線材とが連続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、第一層と第三層を構成する金属線材が連続しているので、金属線材の切断による異物の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】水素ステーションの構成を示す概略図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す図であり、（ａ）は外観を示す側面図であり、（ｂ）は分解した様子を示す側面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す縦断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るフィルタを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図5】（ａ）～（ｄ）は、線材及び金網の巻き付け工程を説明する図である。
【図6】（ａ）、（ｂ）は、成型工程を説明する図である。
【図7】（ａ）、（ｂ）は、フィルタの組み付け方法を説明する模式的縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0009】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔水素ステーション〕
図１は、水素ステーションの構成を示す概略図である。
水素ステーション１００は、燃料電池自動車１１０に搭載された車載水素タンク１１２に水素を充填するための固定設備である。
図示する水素ステーション１００は、水素を蓄える水素タンク、蓄えられた水素を適切な圧力に高める圧縮機、圧縮されて高温となった水素を冷却するクーラ（以上不図示）、及び、冷却された水素を燃料電池自動車１１０に供給するディスペンサ１０１、等を備える。ディスペンサ１０１は、所定の圧力（例えば０～８７．５ＭＰａ）及び所定の温度（例えば、－４０℃～８５℃）に制御された水素Ｈ２を、充填ホース１０２、及び充填ノズル１０３を介して燃料電池自動車１１０に供給する。
燃料電池自動車１１０は、充填ノズル１０３と接続する受け口としてのレセプタクル１１１と、水素を蓄える車載水素タンク１１２を備える。水素Ｈ２は、充填ノズル１０３及びレセプタクル１１１を介して車載水素タンク１１２に充填される。
〔水素ステーション〕
図１は、水素ステーションの構成を示す概略図である。
水素ステーション１００は、燃料電池自動車１１０に搭載された車載水素タンク１１２に水素を充填するための固定設備である。
図示する水素ステーション１００は、水素を蓄える水素タンク、蓄えられた水素を適切な圧力に高める圧縮機、圧縮されて高温となった水素を冷却するクーラ（以上不図示）、及び、冷却された水素を燃料電池自動車１１０に供給するディスペンサ１０１、等を備える。ディスペンサ１０１は、所定の圧力（例えば０～８７．５ＭＰａ）及び所定の温度（例えば、－４０℃～８５℃）に制御された水素Ｈ２を、充填ホース１０２、及び充填ノズル１０３を介して燃料電池自動車１１０に供給する。
燃料電池自動車１１０は、充填ノズル１０３と接続する受け口としてのレセプタクル１１１と、水素を蓄える車載水素タンク１１２を備える。水素Ｈ２は、充填ノズル１０３及びレセプタクル１１１を介して車載水素タンク１１２に充填される。
【0010】
〔高圧流体用管継手部材〕
図２は、本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す図であり、（ａ）は外観を示す側面図であり、（ｂ）は分解した様子を示す側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す縦断面図である。
高圧流体用管継手部材（以下、単に「管継手部材」という）１は、水素中の異物を除去する濾過手段であるフィルタエレメント（以下、単に「フィルタ」という）１０を備えており、図１に示した充填ノズル１０３とレセプタクル１１１の双方又は一方の内部に収容される。
管継手部材１の各部を構成する材料は、使用環境条件（圧力、温度等）、及び濾過対象とする物質に応じて最適なものが使用される。例えば、濾過対象が燃料電池用途向けの高圧水素である場合は、水素の圧力（例えば０～８７．５ＭＰａ）及び温度（例えば、－４０℃～８５℃）に耐え、且つ水素脆化に対する耐性を有するオーステナイト系ステンレス鋼を用いることが望ましい。もちろん、管継手部材１には、他の種類のステンレス鋼や、炭素鋼等の合金、その他の金属を用いてもよい。また、必要に応じて表面に皮膜を形成した金属材料を用いてもよい。
図２は、本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す図であり、（ａ）は外観を示す側面図であり、（ｂ）は分解した様子を示す側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る高圧流体用管継手部材を示す縦断面図である。
高圧流体用管継手部材（以下、単に「管継手部材」という）１は、水素中の異物を除去する濾過手段であるフィルタエレメント（以下、単に「フィルタ」という）１０を備えており、図１に示した充填ノズル１０３とレセプタクル１１１の双方又は一方の内部に収容される。
管継手部材１の各部を構成する材料は、使用環境条件（圧力、温度等）、及び濾過対象とする物質に応じて最適なものが使用される。例えば、濾過対象が燃料電池用途向けの高圧水素である場合は、水素の圧力（例えば０～８７．５ＭＰａ）及び温度（例えば、－４０℃～８５℃）に耐え、且つ水素脆化に対する耐性を有するオーステナイト系ステンレス鋼を用いることが望ましい。もちろん、管継手部材１には、他の種類のステンレス鋼や、炭素鋼等の合金、その他の金属を用いてもよい。また、必要に応じて表面に皮膜を形成した金属材料を用いてもよい。
【0011】
管継手部材１は、水素中の異物を除去する中空円筒状の高圧流体用のフィルタ１０と、フィルタ１０の軸方向一端１０ｂに設けた開口からフィルタ１０の中空部１０ａ内に挿通されてフィルタ１０を支持するフィルタ支持部材（フィルタエレメント支持部材）２０と、フィルタの中空部１０ａ内にフィルタ支持部材２０を挿通した時にフィルタの他端１０ｃから突出する軸方向他端部（雄ネジ部３３）に螺着固定されて、フィルタ１０をフィルタ支持部材２０との間で軸方向に挟圧保持するフィルタ固定部材４０とを備える。
以下、管継手部材１を構成する各部材について順次説明する。先にフィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０について説明し、フィルタ１０については後述する。
以下、管継手部材１を構成する各部材について順次説明する。先にフィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０について説明し、フィルタ１０については後述する。
【0012】
＜フィルタ支持部材＞
フィルタ支持部材２０は、図３に示すように概略、軸方向一端面が閉塞された有底円筒形状である。
フィルタ支持部材２０は、フィルタ１０の中空部１０ａ内に嵌合する外形状を有した円筒状の挿通支持部２１と、挿通支持部２１の軸方向一端に連接されて外径方向に突出したフランジ状の大径部２９と、挿通支持部２１の軸方向他端から軸方向に突出した雄ネジ部３３とを備える。
挿通支持部２１は、フィルタ１０内に挿入されることにより、フィルタ１０を内径側から支持する。なお、図２（ｂ）に示す挿通支持部２１の軸方向長Ａは、フィルタ１０の軸方向長Ｂよりも短くなるように設定されている。挿通支持部２１の側面には、内外空間を連通させる複数の流体通過孔２３、２３…が厚さ方向に貫通形成されている。挿通支持部２１から雄ネジ部３３の中空内部にかけて、流体の通路となる第一中空流路２５が形成されている。流体通過孔２３、２３…は、フィルタ１０の外径側から内径方向（中空部１０ａ内）に通過した水素を第一中空流路２５内に導入する手段である。
大径部２９は、挿通支持部２１の軸方向一端面を閉塞する。また、大径部２９は、挿通支持部２１の外周面から外径方向に伸びる環状の第一端縁支持部３１を、軸方向他端面に備えている。第一端縁支持部３１は、フィルタ１０の軸方向一端１０ｂを支持する。
雄ネジ部３３の外径は挿通支持部２１の外径よりも小さく、挿通支持部２１と雄ネジ部３３との間には段差が形成されている。この段差部分、即ち、挿通支持部２１の軸方向他端面には、フィルタ固定部材４０との間でメタルシール手段を構成する環状の第一メタルシール部（第一シール部）２７が形成されている。
フィルタ支持部材２０は、図３に示すように概略、軸方向一端面が閉塞された有底円筒形状である。
フィルタ支持部材２０は、フィルタ１０の中空部１０ａ内に嵌合する外形状を有した円筒状の挿通支持部２１と、挿通支持部２１の軸方向一端に連接されて外径方向に突出したフランジ状の大径部２９と、挿通支持部２１の軸方向他端から軸方向に突出した雄ネジ部３３とを備える。
挿通支持部２１は、フィルタ１０内に挿入されることにより、フィルタ１０を内径側から支持する。なお、図２（ｂ）に示す挿通支持部２１の軸方向長Ａは、フィルタ１０の軸方向長Ｂよりも短くなるように設定されている。挿通支持部２１の側面には、内外空間を連通させる複数の流体通過孔２３、２３…が厚さ方向に貫通形成されている。挿通支持部２１から雄ネジ部３３の中空内部にかけて、流体の通路となる第一中空流路２５が形成されている。流体通過孔２３、２３…は、フィルタ１０の外径側から内径方向（中空部１０ａ内）に通過した水素を第一中空流路２５内に導入する手段である。
大径部２９は、挿通支持部２１の軸方向一端面を閉塞する。また、大径部２９は、挿通支持部２１の外周面から外径方向に伸びる環状の第一端縁支持部３１を、軸方向他端面に備えている。第一端縁支持部３１は、フィルタ１０の軸方向一端１０ｂを支持する。
雄ネジ部３３の外径は挿通支持部２１の外径よりも小さく、挿通支持部２１と雄ネジ部３３との間には段差が形成されている。この段差部分、即ち、挿通支持部２１の軸方向他端面には、フィルタ固定部材４０との間でメタルシール手段を構成する環状の第一メタルシール部（第一シール部）２７が形成されている。
【0013】
＜フィルタ固定部材＞
フィルタ固定部材４０は軸方向両端面が開口した概略円筒形状である。
フィルタ固定部材４０は、フィルタ支持部材２０によって支持されたフィルタ１０の軸方向他端部外面を覆う円筒状のカバー部４１と、カバー部４１の内周面に形成されてフィルタ１０の軸方向他端１０ｃ及びフィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７の双方に当接する環状のシール部４３と、シール部４３の内奥部に連設されてフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３に螺着して固定される雌ネジ部４９とを備える。
フィルタ固定部材４０は軸方向両端面が開口した概略円筒形状である。
フィルタ固定部材４０は、フィルタ支持部材２０によって支持されたフィルタ１０の軸方向他端部外面を覆う円筒状のカバー部４１と、カバー部４１の内周面に形成されてフィルタ１０の軸方向他端１０ｃ及びフィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７の双方に当接する環状のシール部４３と、シール部４３の内奥部に連設されてフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３に螺着して固定される雌ネジ部４９とを備える。
【0014】
カバー部４１は、フィルタ１０の最外周面に嵌合する内形状及び大きさを有し、フィルタ１０の軸方向の他端部（フィルタ１０の軸方向他端側に位置する突出部１５と第三層１７）を全周に亘って包囲する。
雌ネジ部４９は、カバー部４１の内径よりも小径である。雌ネジ部４９は、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃに設けた開口から突出するフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３に螺着される。雌ネジ部４９は、カバー部４１に対して、カバー部４１の内面から内径方向に伸びる環状のシール部４３を介して階段状に配置されている。
シール部４３は、外径側に配置された環状の第二端縁支持部４５と、第二端縁支持部４５よりも内径側に隣接配置された環状の第二メタルシール部（第二シール部）４７と、を備える。第二端縁支持部４５は、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃと当接することにより、第一端縁支持部３１との間でフィルタ１０を軸方向に挟圧、保持する。第二メタルシール部４７は、フィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７と密着して、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間を気密に封止するメタルシール手段を構成する。
フィルタ固定部材４０の中空部には流体の通路となる第二中空流路５１が形成されている。第二中空流路５１はフィルタ支持部材２０の第一中空流路２５と連通して連続する流路を形成する。第一中空流路２５及び第二中空流路５１を通過した流体は、フィルタ固定部材４０の軸方向他端から管継手部材１の外部に流出する。
雌ネジ部４９は、カバー部４１の内径よりも小径である。雌ネジ部４９は、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃに設けた開口から突出するフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３に螺着される。雌ネジ部４９は、カバー部４１に対して、カバー部４１の内面から内径方向に伸びる環状のシール部４３を介して階段状に配置されている。
シール部４３は、外径側に配置された環状の第二端縁支持部４５と、第二端縁支持部４５よりも内径側に隣接配置された環状の第二メタルシール部（第二シール部）４７と、を備える。第二端縁支持部４５は、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃと当接することにより、第一端縁支持部３１との間でフィルタ１０を軸方向に挟圧、保持する。第二メタルシール部４７は、フィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７と密着して、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間を気密に封止するメタルシール手段を構成する。
フィルタ固定部材４０の中空部には流体の通路となる第二中空流路５１が形成されている。第二中空流路５１はフィルタ支持部材２０の第一中空流路２５と連通して連続する流路を形成する。第一中空流路２５及び第二中空流路５１を通過した流体は、フィルタ固定部材４０の軸方向他端から管継手部材１の外部に流出する。
【0015】
＜メタルシール手段＞
フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間には、両者間における水素の漏出（ショートパス）を防止する環状のメタルシール手段が設けられる。メタルシール手段は、挿通支持部２１の軸方向他端に形成された環状の壁面である第一メタルシール部２７と、フィルタ固定部材４０の第二端縁支持部４５に隣接してその内周側に配置された第二メタルシール部４７とにより構成される。第一メタルシール部２７と第二メタルシール部４７が密着することにより、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間を気密封止する。
本例に示すメタルシール手段は、フィルタ支持部材２０及びフィルタ固定部材４０と一体的に設けられているが、メタルシール手段はフィルタ支持部材２０及びフィルタ固定部材４０と別体に設けられたシールリング等を備える構成でもよい。また、メタルシール手段の代わりにメタル材料以外の材料を用いた他のシール手段を配置してもよい。
フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間には、両者間における水素の漏出（ショートパス）を防止する環状のメタルシール手段が設けられる。メタルシール手段は、挿通支持部２１の軸方向他端に形成された環状の壁面である第一メタルシール部２７と、フィルタ固定部材４０の第二端縁支持部４５に隣接してその内周側に配置された第二メタルシール部４７とにより構成される。第一メタルシール部２７と第二メタルシール部４７が密着することにより、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０との間を気密封止する。
本例に示すメタルシール手段は、フィルタ支持部材２０及びフィルタ固定部材４０と一体的に設けられているが、メタルシール手段はフィルタ支持部材２０及びフィルタ固定部材４０と別体に設けられたシールリング等を備える構成でもよい。また、メタルシール手段の代わりにメタル材料以外の材料を用いた他のシール手段を配置してもよい。
【0016】
＜フィルタ＞
図４は、本発明の一実施形態に係るフィルタを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。
フィルタ１０は、高圧流体中の異物を除去する手段である。ここで、フィルタ１０が濾過対象とする高圧流体は、例えば、圧力が０～８７．５ＭＰａ、温度が－４０℃～８５℃の燃料電池用途に用いられる水素である。なお、フィルタ１０は、液体を濾過対象としてもよいし、気体を濾過対象としてもよい。ここでいう液体は原則として常温・常圧下において液体である物質であり、液体には水素の貯蔵・輸送用に利用されるメチルシクロヘキサン（ＭＣＨ）を含む。もちろんフィルタ１０は、水素以外の物質（流体）を濾過対象としてもよい。
図４は、本発明の一実施形態に係るフィルタを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。
フィルタ１０は、高圧流体中の異物を除去する手段である。ここで、フィルタ１０が濾過対象とする高圧流体は、例えば、圧力が０～８７．５ＭＰａ、温度が－４０℃～８５℃の燃料電池用途に用いられる水素である。なお、フィルタ１０は、液体を濾過対象としてもよいし、気体を濾過対象としてもよい。ここでいう液体は原則として常温・常圧下において液体である物質であり、液体には水素の貯蔵・輸送用に利用されるメチルシクロヘキサン（ＭＣＨ）を含む。もちろんフィルタ１０は、水素以外の物質（流体）を濾過対象としてもよい。
【0017】
フィルタ１０は、水素を通過させる多数の微細な孔を有する概略円筒状の多孔状部材であり、最内層である円筒状の第一層１１と、第一層１１の外径側に固定された中間層である円筒状の第二層１３と、第二層１３の外径側に固定された最外層である円筒状の第三層１７とを備える。第一層１１と第三層１７は、主として第二層１３の補強材として機能する。
第一層１１は、金属線材（第一金属線材）を螺旋状に（渦巻き状、或いはぜんまい状に）、且つ内外径方向に隣接する金属線材同士が互いに交差する方向に伸びるように多層状に巻付けることにより円筒状に形成されている。
第二層１３は、金属線材（第二金属線材）を織るか、又は編むことにより形成された平面状の組織（布状の組織）である金網を、第一層１１の上に（外径側に）巻き付けて固定することにより形成されている。ここで、織るとは、縦糸となる金属線材と横糸となる金属線材とを一定の規則の下に交差させて布状の組織（織物組織）を作ることである。また、編むとは、細長い線材を結び合わせたりからみ合わせたりして、打ち違えに組む（互い違いに交差させる）ことにより、布状の組織を作り上げることである。第二層１３を構成する金網は、単層でも複数層でもよい。即ち、第二層１３は、金網を一周だけ巻き付けることにより形成されていても、複数層巻き付けることにより形成されていてもよい。第二層１３を構成する金属線材は、第一層１１を構成する金属線材よりも断面積（金属線材の長手方向と直交する断面における面積。以下、同様。）が小さく、第二層１３の濾過粒度は第一層１１よりも細かい。
第三層１７は、金属線材（第三金属線材）を、第二層１３の上に（外径側に）螺旋状に（渦巻き状、或いはぜんまい状に）、且つ内外径方向に隣接する金属線材同士が互いに交差する方向に伸びるように多層状に巻付けて固定することにより形成されている。第三層１７を構成する金属線材は、第二層１３を構成する金属線材よりも断面積が大きく、第三層１７の濾過粒度は、第二層１３よりも粗い。
なお、各層を構成する金属線材の断面形状は真円形状でもよいし、金属線材は圧延により所定形状に塑性変形されたものでもよい。
第一層１１は、金属線材（第一金属線材）を螺旋状に（渦巻き状、或いはぜんまい状に）、且つ内外径方向に隣接する金属線材同士が互いに交差する方向に伸びるように多層状に巻付けることにより円筒状に形成されている。
第二層１３は、金属線材（第二金属線材）を織るか、又は編むことにより形成された平面状の組織（布状の組織）である金網を、第一層１１の上に（外径側に）巻き付けて固定することにより形成されている。ここで、織るとは、縦糸となる金属線材と横糸となる金属線材とを一定の規則の下に交差させて布状の組織（織物組織）を作ることである。また、編むとは、細長い線材を結び合わせたりからみ合わせたりして、打ち違えに組む（互い違いに交差させる）ことにより、布状の組織を作り上げることである。第二層１３を構成する金網は、単層でも複数層でもよい。即ち、第二層１３は、金網を一周だけ巻き付けることにより形成されていても、複数層巻き付けることにより形成されていてもよい。第二層１３を構成する金属線材は、第一層１１を構成する金属線材よりも断面積（金属線材の長手方向と直交する断面における面積。以下、同様。）が小さく、第二層１３の濾過粒度は第一層１１よりも細かい。
第三層１７は、金属線材（第三金属線材）を、第二層１３の上に（外径側に）螺旋状に（渦巻き状、或いはぜんまい状に）、且つ内外径方向に隣接する金属線材同士が互いに交差する方向に伸びるように多層状に巻付けて固定することにより形成されている。第三層１７を構成する金属線材は、第二層１３を構成する金属線材よりも断面積が大きく、第三層１７の濾過粒度は、第二層１３よりも粗い。
なお、各層を構成する金属線材の断面形状は真円形状でもよいし、金属線材は圧延により所定形状に塑性変形されたものでもよい。
【0018】
第二層１３は少なくとも軸方向の一端部（本例では軸方向の両端部）に、第一層１１及び第三層１７の軸方向端面１１ａ、１７ａ、１１ｂ、１７ｂから軸方向の外側に向けて突出する突出部１５、１５を備える。なお、本例において、第一層１１と第三層１７の端面１１ａ、１７ａの軸方向位置と、端面１１ｂ、１７ｂの軸方向位置は同一であるが、両層の端面の位置は軸方向にずれていてもよい。
各突出部１５は、押圧により所定形状に成型されている。本例において突出部１５は、軸方向に圧縮成型されることにより、突出部１５の軸方向の外側の端面位置（端縁１３ａ、１３ｂの位置）が周方向の全域に亘って均一に揃えられている。また、突出部１５は、フィルタ１０を管継手部材１内に組み付けたときに第一メタルシール部２７と第二メタルシール部４７への干渉が回避される軸方向長及び形状となるように成型されている。更に突出部１５は、軸方向に圧縮成型される際に、全体として内径方向に湾曲しつつ傾倒する姿勢に成型されている。
なお、突出部１５の傾倒方向は外径方向でもよい。突出部１５は軸方向の適所が屈曲することにより内径方向又は外径方向に部分的に傾倒してもよい。突出部１５に施す押圧成型は、径方向への押圧による成型を含んでもよい。また、突出部１５は蛇腹状に（縦断面視でジグザグ状に）成型されていてもよい。
各突出部１５は、押圧により所定形状に成型されている。本例において突出部１５は、軸方向に圧縮成型されることにより、突出部１５の軸方向の外側の端面位置（端縁１３ａ、１３ｂの位置）が周方向の全域に亘って均一に揃えられている。また、突出部１５は、フィルタ１０を管継手部材１内に組み付けたときに第一メタルシール部２７と第二メタルシール部４７への干渉が回避される軸方向長及び形状となるように成型されている。更に突出部１５は、軸方向に圧縮成型される際に、全体として内径方向に湾曲しつつ傾倒する姿勢に成型されている。
なお、突出部１５の傾倒方向は外径方向でもよい。突出部１５は軸方向の適所が屈曲することにより内径方向又は外径方向に部分的に傾倒してもよい。突出部１５に施す押圧成型は、径方向への押圧による成型を含んでもよい。また、突出部１５は蛇腹状に（縦断面視でジグザグ状に）成型されていてもよい。
【0019】
第二層１３を構成する金網は、少なくとも第二層１３のうちの軸方向一端縁１３ａと軸方向他端縁１３ｂには金属線材の切断面が現れない（切断面が位置しない）ように織られている。第二層１３を構成する金網は、突出部１５内に金属線材の切断面が含まれないように織られていることが望ましい。軸方向両端縁１３ａ、１３ｂ、望ましくは突出部１５内に金属線材の切断面が含まれないようにすることで、金属線材の切断面を形成したことに起因する異物（微細な金属片又は金属粉）の発生を防止できる。なお、ここでいう異物には、金属線材を切断したときに金属線材から分離して発生する異物の他、金属線材を切断した時点では金属線材から分離せずに金属線材に付随した金属片（金属粉、金属屑）等として存在するが、後に金属線材から離脱して発生する異物を含む。
【0020】
＜＜金属線材＞＞
フィルタ１０の各層を構成する金属線材には、ＳＵＳ３１６Ｌを使用することができる。上記金属線材としてはＳＵＳ３１６Ｌ以外にも、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、鉄、軟鋼、ニッケル合金、銅合金、チタン、ハステロイ、インコネル、等を使用することができる。フィルタ１０を構成する材料は、フィルタ１０が使用される環境に関する条件（圧力、温度等）、及び濾過する物質に応じて最適なものが使用される。例えば、濾過対象が水素である場合は、水素脆化に対する耐性を有した材料が使用される。この場合は、特に、オーステナイト系ステンレスが好適である。
フィルタ１０の各層を構成する金属線材には、ＳＵＳ３１６Ｌを使用することができる。上記金属線材としてはＳＵＳ３１６Ｌ以外にも、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、鉄、軟鋼、ニッケル合金、銅合金、チタン、ハステロイ、インコネル、等を使用することができる。フィルタ１０を構成する材料は、フィルタ１０が使用される環境に関する条件（圧力、温度等）、及び濾過する物質に応じて最適なものが使用される。例えば、濾過対象が水素である場合は、水素脆化に対する耐性を有した材料が使用される。この場合は、特に、オーステナイト系ステンレスが好適である。
【0021】
燃料電池用途に用いられるフィルタ１０は水素中の微細な異物を除去する必要があり、濾過精度を確保する必要があるため、フィルタ１０を構成する金属線材の断面積等は以下のように設定される。
第一層１１には、断面積が０．０００７ｍｍ＾２～０．００３１４ｍｍ＾２（線径が０．０３ｍｍ～０．２ｍｍ）の金属線材を用いることができる。
第二層１３には、断面積が７．８５４Ｅ－０５ｍｍ＾２～０．００７８５ｍｍ＾２（線径が０．０１ｍｍ～０．１０ｍｍ）の金属線材を用いることができる。第二層１３には、綾畳織りの金網の他、平織りや平畳織り等の金網を使用できる。第二層１３の厚さ（径方向長）は、０．０３ｍｍ～０．５０ｍｍに設定される。第二層１３の濾過精度は、第一層１１よりも細かく設定される。例えば第二層１３の濾過精度（公称濾過粒度）は、例えば５μｍ（濾過効率９９．９％）に設定することができる。なお、必要な濾過精度を確保できれば、第二層１３にはパンチングメタル、ラスメタル、エキスパンドメタル等の板状の部材を用いてもよい。
第一層１１には、断面積が０．０００７ｍｍ＾２～０．００３１４ｍｍ＾２（線径が０．０３ｍｍ～０．２ｍｍ）の金属線材を用いることができる。
第二層１３には、断面積が７．８５４Ｅ－０５ｍｍ＾２～０．００７８５ｍｍ＾２（線径が０．０１ｍｍ～０．１０ｍｍ）の金属線材を用いることができる。第二層１３には、綾畳織りの金網の他、平織りや平畳織り等の金網を使用できる。第二層１３の厚さ（径方向長）は、０．０３ｍｍ～０．５０ｍｍに設定される。第二層１３の濾過精度は、第一層１１よりも細かく設定される。例えば第二層１３の濾過精度（公称濾過粒度）は、例えば５μｍ（濾過効率９９．９％）に設定することができる。なお、必要な濾過精度を確保できれば、第二層１３にはパンチングメタル、ラスメタル、エキスパンドメタル等の板状の部材を用いてもよい。
【0022】
第三層１７には、第二層１３を構成する金属線材よりも断面積が大きい金属線材が用いられる。第三層１７には、断面積が０．０００７ｍｍ＾２～０．００３１４ｍｍ＾２（線径が０．０３ｍｍ～０．２ｍｍ）の金属線材を用いることができる。第三層１７には、第一層１１を構成する金属線材と同一の（連続した）金属線材を用いてもよいし、第一層１１を構成する金属線材とは異なる（非連続の）金属線材を用いてもよい。なお、金属線材が連続するとは、少なくとも第一層１１を構成する第一金属線材と第三層１７を構成する第三金属線材との間に切断面が形成されていないことをいう。第一金属線材と第三金属線材は、長手方向の端部にある切断面同士を接合により一体化させることによって、連続する一の金属線材として構成されたものでもよい。しかし、共通する一の金属線材のうちの長手方向の一部を第一金属線材とし、長手方向の他部を第三金属線材として、夫々第一層１１と第三層１７を構成することが望ましい。第三層１７の濾過精度は、第二層よりも大きくなるように設定される。第三層１７の濾過粒度は、第一層１１と同一でもよいし、異なっていてもよい。
突出部１５の軸方向長は１．００ｍｍ以内の長さに設定される。突出部１５の軸方向長がこれよりも長くなると、管継手部材１へのフィルタ１０の組み込み時に突出部１５に不均質なしわが発生しやくすなり、シール性低下の要因となりうる。
突出部１５の軸方向長は１．００ｍｍ以内の長さに設定される。突出部１５の軸方向長がこれよりも長くなると、管継手部材１へのフィルタ１０の組み込み時に突出部１５に不均質なしわが発生しやくすなり、シール性低下の要因となりうる。
【0023】
〔フィルタの製造方法〕
本発明の一実施形態に係るフィルタ１０は、線材及び金網の巻き付け工程、焼結工程（抜き取り工程）、全長成型工程、洗浄・検査工程等を経ることにより製造される。
本発明の一実施形態に係るフィルタ１０は、線材及び金網の巻き付け工程、焼結工程（抜き取り工程）、全長成型工程、洗浄・検査工程等を経ることにより製造される。
【0024】
＜線材及び金網の巻き付け工程＞
まず、線材及び金網の巻き付け工程について説明する。
図５（ａ）～（ｄ）は、線材及び金網の巻き付け工程を説明する図である。本工程では、フィルタの各層を形成するために、各層を構成する線材及び金網を巻き付けて多孔状の円筒体を形成する。以下、巻き付け工程について順次説明する。
まず、線材及び金網の巻き付け工程について説明する。
図５（ａ）～（ｄ）は、線材及び金網の巻き付け工程を説明する図である。本工程では、フィルタの各層を形成するために、各層を構成する線材及び金網を巻き付けて多孔状の円筒体を形成する。以下、巻き付け工程について順次説明する。
【0025】
図５（ａ）は、第一層を形成する工程を示す模式図である。
本工程では、軸線Ｄを中心として円筒状のマンドレル６１を一定方向（図中矢印Ｅ方向）に回転させながら、マンドレル６１の周囲に金属線材（第一金属線材）６３を螺旋状、且つ多層状に巻き付ける。
金属線材６３は、テンションユニット（不図示）により所定の張力を与えられた状態にて、軸線Ｄに沿って図中矢印Ｆ１、Ｆ２方向に往復移動するガイドノズル６５から順次繰り出される。金属線材６３は、所定のピッチ（軸線Ｄ方向における間隔）、及び、所定の角度（図５（ａ）、（ｂ）に示す軸線Ｄに対する傾斜角度α１、α２）にて螺旋状に巻き付けられる。
ガイドノズル６５を往復移動させることにより、図５（ｂ）に示すように内外径方向に隣接する金属線材６３同士が互いに交差する方向に伸びて網目状に重なった多孔状の円筒体である第一層１１を得る。
本工程では、軸線Ｄを中心として円筒状のマンドレル６１を一定方向（図中矢印Ｅ方向）に回転させながら、マンドレル６１の周囲に金属線材（第一金属線材）６３を螺旋状、且つ多層状に巻き付ける。
金属線材６３は、テンションユニット（不図示）により所定の張力を与えられた状態にて、軸線Ｄに沿って図中矢印Ｆ１、Ｆ２方向に往復移動するガイドノズル６５から順次繰り出される。金属線材６３は、所定のピッチ（軸線Ｄ方向における間隔）、及び、所定の角度（図５（ａ）、（ｂ）に示す軸線Ｄに対する傾斜角度α１、α２）にて螺旋状に巻き付けられる。
ガイドノズル６５を往復移動させることにより、図５（ｂ）に示すように内外径方向に隣接する金属線材６３同士が互いに交差する方向に伸びて網目状に重なった多孔状の円筒体である第一層１１を得る。
【0026】
図５（ｂ）は、第二層を形成する工程を示す模式図である。
本工程では、第一層１１の表面（外周面）に第二層となる金網６７を巻き付けて固定する。使用する金網６７は、所定の軸方向長及び厚さ（巻回数）の第二層１３を形成可能な矩形状に予め調整されている。なお、本工程で巻き付ける金網６７の軸方向長に相当する長さＢ１は、図２（ｂ）に示す軸方向長Ｂよりも長い。
まず、第一層１１の外周側に金網６７を位置決めする。位置決めでは、金網６７によって形成される第二層１３の少なくとも軸方向の一方の端部が第一層１１の軸方向端面１１ａ、１１ｂ（図４（ｂ）参照）よりも軸方向の外側に突出するように金網６７を配置する。金網６７の適所、例えば周方向一端部６７ａを第一層１１にスポット溶接により固定する。金網６７を所定回数巻き付けた後、金網６７の周方向他端部６７ｂを第一層１１又は金網６７にスポット溶接により固定する。
本工程では、第一層１１を形成した金属線材６３を切断せずに残置したまま金網６７を巻き付けると共に、残置した切断されていない金属線材６３を用いて第三層１７を形成する。即ち、第一層１１の外周面と金属線材６３との間に金網６７を挿入して、第一層１１と金属線材６３との間に金網６７を巻き込んでいくことで、第三層１７を形成する金属線材６３を切断せずに金網６７の外径側に引き出す。本図には巻き付け回数が一回の例を示しており、図５（ｃ）では金属線材６３は周方向の各端部６７ａ、６７ｂの間から金網６７の外径側に引き出されている。金属線材６３を切断しないので、切断による微細な金属片（金属粉）の発生を防止できる。
本工程では、第一層１１の表面（外周面）に第二層となる金網６７を巻き付けて固定する。使用する金網６７は、所定の軸方向長及び厚さ（巻回数）の第二層１３を形成可能な矩形状に予め調整されている。なお、本工程で巻き付ける金網６７の軸方向長に相当する長さＢ１は、図２（ｂ）に示す軸方向長Ｂよりも長い。
まず、第一層１１の外周側に金網６７を位置決めする。位置決めでは、金網６７によって形成される第二層１３の少なくとも軸方向の一方の端部が第一層１１の軸方向端面１１ａ、１１ｂ（図４（ｂ）参照）よりも軸方向の外側に突出するように金網６７を配置する。金網６７の適所、例えば周方向一端部６７ａを第一層１１にスポット溶接により固定する。金網６７を所定回数巻き付けた後、金網６７の周方向他端部６７ｂを第一層１１又は金網６７にスポット溶接により固定する。
本工程では、第一層１１を形成した金属線材６３を切断せずに残置したまま金網６７を巻き付けると共に、残置した切断されていない金属線材６３を用いて第三層１７を形成する。即ち、第一層１１の外周面と金属線材６３との間に金網６７を挿入して、第一層１１と金属線材６３との間に金網６７を巻き込んでいくことで、第三層１７を形成する金属線材６３を切断せずに金網６７の外径側に引き出す。本図には巻き付け回数が一回の例を示しており、図５（ｃ）では金属線材６３は周方向の各端部６７ａ、６７ｂの間から金網６７の外径側に引き出されている。金属線材６３を切断しないので、切断による微細な金属片（金属粉）の発生を防止できる。
【0027】
図５（ｃ）は、第三層を形成する工程を示す模式図である。
本工程は第一層１１の形成工程と略同様である。即ち、軸線Ｄを中心として円筒状のマンドレル６１を一定方向（図中矢印Ｅ方向）に回転させながら、ガイドノズル６５を図中矢印Ｆ１、Ｆ２方向に往復移動させることにより、金網６７の周囲に金属線材６３（第三金属線材）を所定のピッチ及び所定の角度にて、螺旋状、且つ多層状に巻き付ける。この際、第三層１７の軸方向の少なくとも一方の端面が金網６７の軸方向端縁よりも軸方向の内側に位置するように、ガイドノズル６５を往復移動させる。
所定の軸方向長及び所定長さの円筒状の第三層１７が形成された後、金属線材６３を第三層１７の適所にスポット溶接にて固定する。最後に金属線材６３を切断して、図５（ｄ）に示すようなフィルタ１０の前駆体としての多孔状円筒体７０を完成する。
本工程は第一層１１の形成工程と略同様である。即ち、軸線Ｄを中心として円筒状のマンドレル６１を一定方向（図中矢印Ｅ方向）に回転させながら、ガイドノズル６５を図中矢印Ｆ１、Ｆ２方向に往復移動させることにより、金網６７の周囲に金属線材６３（第三金属線材）を所定のピッチ及び所定の角度にて、螺旋状、且つ多層状に巻き付ける。この際、第三層１７の軸方向の少なくとも一方の端面が金網６７の軸方向端縁よりも軸方向の内側に位置するように、ガイドノズル６５を往復移動させる。
所定の軸方向長及び所定長さの円筒状の第三層１７が形成された後、金属線材６３を第三層１７の適所にスポット溶接にて固定する。最後に金属線材６３を切断して、図５（ｄ）に示すようなフィルタ１０の前駆体としての多孔状円筒体７０を完成する。
【0028】
＜焼結工程＞
多孔状円筒体７０はそのままでもフィルタとして使用可能であるが、必要に応じて真空雰囲気中や不活性ガス雰囲気中で１回又は複数回の焼結処理を実施する。また、マンドレル６１は、焼結処理の前後の何れかのタイミングで多孔状円筒体７０から抜き取られる。
例えば二回の焼結処理を実施する場合、第一回目の焼結処理は、マンドレル６１から多孔状円筒体７０を取り外さずに、５００℃～１５００℃の範囲で３０分～５時間程度実施する。第二回目の焼結処理は、マンドレル６１から多孔状円筒体７０を取り外した後、５００℃～１５００℃の範囲で３０分～５時間程度実施する。
焼結工程を経ることにより隣接した金属線材同士が拡散接合するので、金属線材同士の位置ずれを防止し、フィルタの強度を高め、濾過精度を長期にわたって維持することができる。
多孔状円筒体７０はそのままでもフィルタとして使用可能であるが、必要に応じて真空雰囲気中や不活性ガス雰囲気中で１回又は複数回の焼結処理を実施する。また、マンドレル６１は、焼結処理の前後の何れかのタイミングで多孔状円筒体７０から抜き取られる。
例えば二回の焼結処理を実施する場合、第一回目の焼結処理は、マンドレル６１から多孔状円筒体７０を取り外さずに、５００℃～１５００℃の範囲で３０分～５時間程度実施する。第二回目の焼結処理は、マンドレル６１から多孔状円筒体７０を取り外した後、５００℃～１５００℃の範囲で３０分～５時間程度実施する。
焼結工程を経ることにより隣接した金属線材同士が拡散接合するので、金属線材同士の位置ずれを防止し、フィルタの強度を高め、濾過精度を長期にわたって維持することができる。
【0029】
＜成型工程＞
図６は、成型工程を説明する図である。
成型工程では、圧縮治具７３、７３を用いて、多孔状円筒体７０を軸方向に挟んで圧縮することにより、多孔状円筒体７０が所定の軸方向長となるように成型する。本工程では第二層１３が圧縮される。即ち、本工程においては、多孔状円筒体７０の軸方向両端部に位置する突出部１５の突出量（第一層１１及び第三層１７の軸方向端面からの第二層１３の突出量、軸方向長）がＧ１からＧ２（但し、Ｇ１＞Ｇ２）となるように調整される。
なお、成型前の突出量Ｇ１は例えば０．１～２．０ｍｍに設定され、成型後の突出量Ｇ２は例えば０．０～１．０ｍｍに設定される。即ち、成型によって突出部１５は０．１～１．０ｍｍ圧縮される。
図６（ｂ）の拡大図に示すように、突出部１５は、その突出量がＧ１からＧ２に変化する過程で内径方向に湾曲した（或いは、傾斜した）形状に調整される。第二層１３の軸方向各端縁１３ａ、１３ｂと接触する圧縮治具７３、７３の押圧面７３ａ、７３ａは平坦面でもよいし、第二層１３の突出部１５が内径側へ所望の形状に変形するようにガイドするガイド面を備えていてもよい。本例において、突出部１５は内径方向に湾曲変形しているが、外径方向に湾曲変形させてもよい。また、圧縮治具７３、７３の押圧面７３ａ、７３ａには、突出部１５が外径側へ所望の形状に変形するようにガイドするガイド面を備えてもよい。
図６は、成型工程を説明する図である。
成型工程では、圧縮治具７３、７３を用いて、多孔状円筒体７０を軸方向に挟んで圧縮することにより、多孔状円筒体７０が所定の軸方向長となるように成型する。本工程では第二層１３が圧縮される。即ち、本工程においては、多孔状円筒体７０の軸方向両端部に位置する突出部１５の突出量（第一層１１及び第三層１７の軸方向端面からの第二層１３の突出量、軸方向長）がＧ１からＧ２（但し、Ｇ１＞Ｇ２）となるように調整される。
なお、成型前の突出量Ｇ１は例えば０．１～２．０ｍｍに設定され、成型後の突出量Ｇ２は例えば０．０～１．０ｍｍに設定される。即ち、成型によって突出部１５は０．１～１．０ｍｍ圧縮される。
図６（ｂ）の拡大図に示すように、突出部１５は、その突出量がＧ１からＧ２に変化する過程で内径方向に湾曲した（或いは、傾斜した）形状に調整される。第二層１３の軸方向各端縁１３ａ、１３ｂと接触する圧縮治具７３、７３の押圧面７３ａ、７３ａは平坦面でもよいし、第二層１３の突出部１５が内径側へ所望の形状に変形するようにガイドするガイド面を備えていてもよい。本例において、突出部１５は内径方向に湾曲変形しているが、外径方向に湾曲変形させてもよい。また、圧縮治具７３、７３の押圧面７３ａ、７３ａには、突出部１５が外径側へ所望の形状に変形するようにガイドするガイド面を備えてもよい。
【0030】
＜検査・検査工程＞
このようにして形成されたフィルタ１０について、外観検査、寸法検査等を実施し、洗浄を施してフィルタ１０として完成する。
このようにして形成されたフィルタ１０について、外観検査、寸法検査等を実施し、洗浄を施してフィルタ１０として完成する。
【0031】
〔フィルタの組み付け〕
図７（ａ）、（ｂ）は、フィルタの組み付け方法を説明する模式的縦断面図である。
図２（ｂ）及び図７（ａ）に示すように、まず、フィルタ支持部材２０の挿通支持部２１をフィルタ１０の軸方向一端１０ｂに設けた開口から中空部１０ａ内に挿通して嵌合させる。
ここで、図２（ｂ）にて説明したように、挿通支持部２１の軸方向長Ａよりもフィルタ１０の軸方向長Ｂ、言い換えればフィルタ１０の第二層の軸方向長Ｂの方が長いので、図７（ａ）に示すように、フィルタ１０をフィルタ支持部材２０に嵌合させただけでは、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃは、フィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７よりも軸方向他端側に突出する。
フィルタ１０の軸方向他端１０ｃに設けた開口から突出したフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３にフィルタ固定部材４０の雌ネジ部４９を螺着、締結する。
図７（ａ）、（ｂ）は、フィルタの組み付け方法を説明する模式的縦断面図である。
図２（ｂ）及び図７（ａ）に示すように、まず、フィルタ支持部材２０の挿通支持部２１をフィルタ１０の軸方向一端１０ｂに設けた開口から中空部１０ａ内に挿通して嵌合させる。
ここで、図２（ｂ）にて説明したように、挿通支持部２１の軸方向長Ａよりもフィルタ１０の軸方向長Ｂ、言い換えればフィルタ１０の第二層の軸方向長Ｂの方が長いので、図７（ａ）に示すように、フィルタ１０をフィルタ支持部材２０に嵌合させただけでは、フィルタ１０の軸方向他端１０ｃは、フィルタ支持部材２０の第一メタルシール部２７よりも軸方向他端側に突出する。
フィルタ１０の軸方向他端１０ｃに設けた開口から突出したフィルタ支持部材２０の雄ネジ部３３にフィルタ固定部材４０の雌ネジ部４９を螺着、締結する。
【0032】
この際に、フィルタ１０の軸方向両端縁（より詳しくは、第二層１３の軸方向両端縁１３ａ、１３ｂ：図４（ｂ）参照）は、夫々フィルタ支持部材２０の第一端縁支持部３１とフィルタ固定部材４０の第二端縁支持部４５に密着し、フィルタ１０は軸方向への圧縮力を受けながらフィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０とにより挟圧保持される。
ここで、軸方向両端部に位置する突出部１５、１５は、螺着、締結の際に、フィルタ固定部材４０からネジの締結に起因する回転力を受けて、円周方向（フィルタ固定部材４０の回転方向、言い換えればネジの締結方向）に沿って均一に倒されつつ軸方向に徐々に圧縮される。軸方向他端に位置する突出部１５は、第二端縁支持部４５から摩擦により直接回転力を受けて円周方向に沿って傾斜（捻転）する。軸方向一端に位置する突出部１５は、第二端縁支持部４５から伝達される回転力によってフィルタ１０自身が回転することにより、第一端縁支持部３１との間に働く摩擦力によって円周方向に沿って傾斜（捻転）する。このように、第二端縁支持部４５と第一端縁支持部３１が、フィルタ１０の突出部１５、１５に対して螺旋状の移動軌跡を描きつつ相対回転する（軸方向への移動を伴って回転する）ことにより、突出部１５、１５を円周方向に徐々に馴染ませつつ圧縮し、周方向の全体に亘って均一にシールすることができる。
ここで、軸方向両端部に位置する突出部１５、１５は、螺着、締結の際に、フィルタ固定部材４０からネジの締結に起因する回転力を受けて、円周方向（フィルタ固定部材４０の回転方向、言い換えればネジの締結方向）に沿って均一に倒されつつ軸方向に徐々に圧縮される。軸方向他端に位置する突出部１５は、第二端縁支持部４５から摩擦により直接回転力を受けて円周方向に沿って傾斜（捻転）する。軸方向一端に位置する突出部１５は、第二端縁支持部４５から伝達される回転力によってフィルタ１０自身が回転することにより、第一端縁支持部３１との間に働く摩擦力によって円周方向に沿って傾斜（捻転）する。このように、第二端縁支持部４５と第一端縁支持部３１が、フィルタ１０の突出部１５、１５に対して螺旋状の移動軌跡を描きつつ相対回転する（軸方向への移動を伴って回転する）ことにより、突出部１５、１５を円周方向に徐々に馴染ませつつ圧縮し、周方向の全体に亘って均一にシールすることができる。
【0033】
フィルタ１０の突出部１５は、図６（ｂ）の拡大図に示した湾曲形状から、図７（ｂ）の拡大図に示すように更に内径方向に湾曲変形する。組み付けによる変形後の突出部１５の突出量Ｇ３は、例えば０．０～０．５ｍｍとなる。組み付けによって突出部１５だけではなく、フィルタ１０全体が０．１５～０．５０ｍｍ圧縮される。
各突出部１５、１５は、図６（ｂ）の拡大図に示す形状に戻ろうとする弾性力（或いは反発力）により、夫々第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に圧接し、必要なシール性を確保する。なお、軸方向他端側に位置する突出部１５は、第一メタルシール部２７及び第二メタルシール部４７には干渉せずに第二端縁支持部４５に圧接するので、メタルシール手段による封止状態を阻害することなく、濾過対象とする流体のショートパスを防止できる。
各突出部１５、１５は、図６（ｂ）の拡大図に示す形状に戻ろうとする弾性力（或いは反発力）により、夫々第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に圧接し、必要なシール性を確保する。なお、軸方向他端側に位置する突出部１５は、第一メタルシール部２７及び第二メタルシール部４７には干渉せずに第二端縁支持部４５に圧接するので、メタルシール手段による封止状態を阻害することなく、濾過対象とする流体のショートパスを防止できる。
【0034】
〔効果〕
本実施形態によれば、第二層１３の軸方向両端部に位置する突出部１５、１５を押圧により成型してシールに適した所要形状に変形させるので、フィルタ１０と他部品、例えば管継手部材１を構成するフィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０とのシール性が向上する。
即ち、本実施形態においては、第二層１３を軸方向に押圧（圧縮）することにより、軸方向各端縁１３ａ、１３ｂの軸方向位置が周方向の全域において均一に整えられる。従って、軸方向各端縁１３ａ、１３ｂが夫々第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に対して周方向の全域に亘って均一に接触するため、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０とのシール性が向上する。
本実施形態によれば、第二層１３の軸方向両端部に位置する突出部１５、１５を押圧により成型してシールに適した所要形状に変形させるので、フィルタ１０と他部品、例えば管継手部材１を構成するフィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０とのシール性が向上する。
即ち、本実施形態においては、第二層１３を軸方向に押圧（圧縮）することにより、軸方向各端縁１３ａ、１３ｂの軸方向位置が周方向の全域において均一に整えられる。従って、軸方向各端縁１３ａ、１３ｂが夫々第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に対して周方向の全域に亘って均一に接触するため、フィルタ支持部材２０とフィルタ固定部材４０とのシール性が向上する。
【0035】
また、本実施形態においては、第二層１３を軸方向に押圧（圧縮）することによって、突出部１５、１５が予め内径方向に湾曲しつつ傾倒する姿勢に成型されている。このため、管継手部材１を組み立てる際に、突出部１５、１５は内径方向に累積的に傾倒する。このように、組み付け時の突出部１５、１５の傾倒方向を一定の方向に制御できるため、周方向の全域に亘ってショートパスを防止できる。また、突出部１５、１５が組み付け後の姿勢から組み付け前の姿勢に復帰しようとする（立ち上がろうとする）第二層１３の内外径方向に働く弾性力を利用して突出部１５、１５を第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に圧接するので、シール性が向上する。
本実施形態においては、成型（図６参照）によってフィルタ１０の突出部１５、１５を予め径方向に湾曲させつつ、傾倒させている。しかし、成型後の突出部１５、１５は、軸線方向に沿って直線的に伸びる形状（径方向に傾倒や湾曲等していない形状）であってもよく、またそのような形状となるように成型時の圧縮量や圧縮力を調整してもよい。仮に、突出部１５、１５が軸線方向に沿って直線的に伸びる形状であっても、フィルタ１０を螺着により管継手部材１に組み付ける場合には、突出部１５、１５は円周方向への回転を伴う圧縮力を受けて円周方向に徐々に馴染みながら圧縮される。その結果、組み付け後の突出部１５、１５の姿勢（径方向及び周方向への傾倒状態、捻転状態等）を周方向の全体に亘って均一にすることができ、シール性を向上させて濾過対象物質の漏れを防止できる。
本実施形態に示した成型工程（図６参照）においては、圧縮治具７３、７３を軸方向のみに移動させたが、圧縮治具７３、７３を多孔状円筒体７０の周方向に沿って、フィルタ組み付け時の締結方向に沿った回転方向に回転させながら多孔状円筒体７０を軸方向に圧縮するようにしてもよい。このような成型を実施することにより、成型後の突出部１５、１５は予め円周方向に沿った傾斜状態（捻転状態）に癖付けされることから、管継手部材１に対してフィルタ１０を組み付ける際に、突出部１５、１５が第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に馴染みやすくなる。
本実施形態においては、成型（図６参照）によってフィルタ１０の突出部１５、１５を予め径方向に湾曲させつつ、傾倒させている。しかし、成型後の突出部１５、１５は、軸線方向に沿って直線的に伸びる形状（径方向に傾倒や湾曲等していない形状）であってもよく、またそのような形状となるように成型時の圧縮量や圧縮力を調整してもよい。仮に、突出部１５、１５が軸線方向に沿って直線的に伸びる形状であっても、フィルタ１０を螺着により管継手部材１に組み付ける場合には、突出部１５、１５は円周方向への回転を伴う圧縮力を受けて円周方向に徐々に馴染みながら圧縮される。その結果、組み付け後の突出部１５、１５の姿勢（径方向及び周方向への傾倒状態、捻転状態等）を周方向の全体に亘って均一にすることができ、シール性を向上させて濾過対象物質の漏れを防止できる。
本実施形態に示した成型工程（図６参照）においては、圧縮治具７３、７３を軸方向のみに移動させたが、圧縮治具７３、７３を多孔状円筒体７０の周方向に沿って、フィルタ組み付け時の締結方向に沿った回転方向に回転させながら多孔状円筒体７０を軸方向に圧縮するようにしてもよい。このような成型を実施することにより、成型後の突出部１５、１５は予め円周方向に沿った傾斜状態（捻転状態）に癖付けされることから、管継手部材１に対してフィルタ１０を組み付ける際に、突出部１５、１５が第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５に馴染みやすくなる。
【0036】
フィルタ１０の軸方向長を調整する際に軸方向両端部に突出した金網を切断しないので、金属の切断に起因する異物（微細な金属片又は金属粉）の発生を防止でき、フィルタの清浄性を保持できる。なお、金属の切断に起因して発生する異物には、工具により切断する際に金属線材から分離して発生する異物の他、工具により切断する際には金属線材から分離しないが、後に金属線材から分離して発生する異物を含む。フィルタ１０は、厳密な濾過性能が要求されるクリーンな環境下での使用に適している。
突出部１５の突出量Ｇ２が調整されているため、フィルタ支持部材２０に対してフィルタ固定部材４０を締結するときに、第二層１３が内外径方向に必要以上に湾曲又は屈曲変形することを防止できる。従って、第二層１３の軸方向他端縁１３ｂがフィルタ固定部材４０の第二端縁支持部４５にのみ当接し、メタルシール手段（第一メタルシール部２７及び第二メタルシール部４７）には干渉しないように制御される。
押圧成型によりフィルタ１０の軸方向長、言い換えれば第二層１３の軸方向長（突出量Ｇ２）が調整されるため、フィルタ固定部材４０をフィルタ支持部材２０に対して比較的低トルクにて螺着できるようになり、管継手部材１の組立が容易となる。
突出部１５の突出量Ｇ２が調整されているため、フィルタ支持部材２０に対してフィルタ固定部材４０を締結するときに、第二層１３が内外径方向に必要以上に湾曲又は屈曲変形することを防止できる。従って、第二層１３の軸方向他端縁１３ｂがフィルタ固定部材４０の第二端縁支持部４５にのみ当接し、メタルシール手段（第一メタルシール部２７及び第二メタルシール部４７）には干渉しないように制御される。
押圧成型によりフィルタ１０の軸方向長、言い換えれば第二層１３の軸方向長（突出量Ｇ２）が調整されるため、フィルタ固定部材４０をフィルタ支持部材２０に対して比較的低トルクにて螺着できるようになり、管継手部材１の組立が容易となる。
【0037】
〔傾斜シール面〕
上記実施形態において、フィルタ１０の突出部１５、１５と夫々接触するシール面としての第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５は、軸線方向に対して直交する環状の平面から構成されている。しかし、突出部１５、１５と接触するシール面の少なくとも一方は、軸線方向に対して傾斜する傾斜シール面を備えて構成されてもよい。傾斜シール面は、突出部１５を湾曲又は屈曲させつつ徐々に内径方向に縮径させながら又は外径方向に拡径させながら傾倒させる。また、傾斜シール面は、突出部１５の内周面又は外周面に接触して、ショートパスを阻止可能にフィルタ１０との間の隙間をシールする。
例えば、軸方向他端側に位置する突出部１５を内径方向に傾倒させる傾斜シール面は、軸方向の一端から他端に向かって内径が縮径する内周面として形成される。また、軸方向他端側に位置する突出部１５を外径方向に傾倒させる傾斜シール面は、軸方向の一端から他端に向かって外径が拡径する外周面として形成される。傾斜シール面は、フィルタ支持部材１０に対するフィルタ固定部材４０の螺着、締結時に、フィルタ支持部材１０に対して相対回転しながら突出部１５を径方向に押圧変形させつつ、突出部１５の周面（内周面又は外周面）に圧接する。傾斜シール面を形成することにより、突出部１５を均一に変形させつつ、周面を傾斜シール面に均一に圧接させることができ、シール性が向上する。
上記実施形態において、フィルタ１０の突出部１５、１５と夫々接触するシール面としての第一端縁支持部３１と第二端縁支持部４５は、軸線方向に対して直交する環状の平面から構成されている。しかし、突出部１５、１５と接触するシール面の少なくとも一方は、軸線方向に対して傾斜する傾斜シール面を備えて構成されてもよい。傾斜シール面は、突出部１５を湾曲又は屈曲させつつ徐々に内径方向に縮径させながら又は外径方向に拡径させながら傾倒させる。また、傾斜シール面は、突出部１５の内周面又は外周面に接触して、ショートパスを阻止可能にフィルタ１０との間の隙間をシールする。
例えば、軸方向他端側に位置する突出部１５を内径方向に傾倒させる傾斜シール面は、軸方向の一端から他端に向かって内径が縮径する内周面として形成される。また、軸方向他端側に位置する突出部１５を外径方向に傾倒させる傾斜シール面は、軸方向の一端から他端に向かって外径が拡径する外周面として形成される。傾斜シール面は、フィルタ支持部材１０に対するフィルタ固定部材４０の螺着、締結時に、フィルタ支持部材１０に対して相対回転しながら突出部１５を径方向に押圧変形させつつ、突出部１５の周面（内周面又は外周面）に圧接する。傾斜シール面を形成することにより、突出部１５を均一に変形させつつ、周面を傾斜シール面に均一に圧接させることができ、シール性が向上する。
【0038】
なお、突出部１５が傾倒する側（内径側又は外径側）に位置する層（第一層１１又は第三層１７）の軸方向端面が、その反対側に位置する層（第三層１７又は第一層１１）の軸方向端面よりも軸方向の外側に位置するように各層を形成することによって、突出部１５を他の層（第一層１１又は第三層１７）と傾斜シール面との間で挟圧することができ、さらにシール性を向上させることが可能となる。
なお、上記実施形態に示すフィルタは、燃料電池用途向けの高圧水素を濾過する用途以外にも、油圧ポンプ用のフィルタや、燃料噴射弁用フィルタ等として使用できる。
なお、上記実施形態に示すフィルタは、燃料電池用途向けの高圧水素を濾過する用途以外にも、油圧ポンプ用のフィルタや、燃料噴射弁用フィルタ等として使用できる。
【0039】
〔本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ〕
＜第一の実施態様＞
本態様は、流体中の異物を除去するフィルタエレメント１０であって、第一金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された円筒状の第一層１１と、第一層の外径側に固定されて、第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を織るか又は編むことにより形成された金網から構成され、第一層よりも濾過粒度が細かい第二層１３と、第二層の外径側に固定されて、第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された、第二層よりも濾過粒度が粗い第三層１７と、を備え、第二層は少なくとも軸方向の一端部に、第一層及び第三層の軸方向端面から軸方向の外側に向けて突出すると共に押圧により成型された突出部１５を有することを特徴とする。
＜第一の実施態様＞
本態様は、流体中の異物を除去するフィルタエレメント１０であって、第一金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された円筒状の第一層１１と、第一層の外径側に固定されて、第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を織るか又は編むことにより形成された金網から構成され、第一層よりも濾過粒度が細かい第二層１３と、第二層の外径側に固定されて、第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材を螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより形成された、第二層よりも濾過粒度が粗い第三層１７と、を備え、第二層は少なくとも軸方向の一端部に、第一層及び第三層の軸方向端面から軸方向の外側に向けて突出すると共に押圧により成型された突出部１５を有することを特徴とする。
【0040】
フィルタエレメントは、液体又は気体の状態にある任意の物質を濾過対象とすることができる。流体の圧力や温度等の条件についても特に限定はないが、本実施態様に係るフィルタエレメントは、燃料電池用途に用いられる高圧の水素を濾過対象とすることができる。
第二層を周方向に挟む第一層と第三層は、主として第二層を補強する補強材として機能する。本態様においては、第二層の少なくとも一方の軸方向端部を軸方向の外側に突出させた突出部を設けることによって、突出部を、フィルタエレメントを組み付ける他部品に対して弾性的に圧接するシール手段として機能させることができる。
本実施態様においては突出部が押圧により成型されている。突出部を軸方向への圧縮により成型する場合、突出部の突出量と軸方向端縁の位置が周方向に一様に揃うため、他部品との接触が周方向に均一となり、シール性が向上する。また、軸方向への圧縮により突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させた場合は、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。なお、突出部の成型は、軸方向への圧縮に限らない。上記成型は、例えば内径方向又は外径方向への押圧による成型を含んでもよい。
本実施態様によれば、第一層と第三層よりも軸方向の外側に突出した突出部を押圧により成型するので、他部品とのシール性を向上させることができ、濾過対象とする流体のショートパスをより効果的に防止できる。
第二層を周方向に挟む第一層と第三層は、主として第二層を補強する補強材として機能する。本態様においては、第二層の少なくとも一方の軸方向端部を軸方向の外側に突出させた突出部を設けることによって、突出部を、フィルタエレメントを組み付ける他部品に対して弾性的に圧接するシール手段として機能させることができる。
本実施態様においては突出部が押圧により成型されている。突出部を軸方向への圧縮により成型する場合、突出部の突出量と軸方向端縁の位置が周方向に一様に揃うため、他部品との接触が周方向に均一となり、シール性が向上する。また、軸方向への圧縮により突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させた場合は、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。なお、突出部の成型は、軸方向への圧縮に限らない。上記成型は、例えば内径方向又は外径方向への押圧による成型を含んでもよい。
本実施態様によれば、第一層と第三層よりも軸方向の外側に突出した突出部を押圧により成型するので、他部品とのシール性を向上させることができ、濾過対象とする流体のショートパスをより効果的に防止できる。
【0041】
＜第二の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０において、突出部１５は、内径方向又は外径方向に傾倒していることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０において、突出部１５は、内径方向又は外径方向に傾倒していることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
【0042】
＜第三の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０において、突出部１５は、周方向に沿って傾倒していることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０において、突出部１５は、周方向に沿って傾倒していることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
【0043】
＜第四の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０は、第二層１３の軸方向両端縁１３ａ、１３ｂに第二金属線材の切断面が現れないことを特徴とする。
第二層は、第二金属線材を編むことにより形成された金網から構成されている。金網を切断すれば第二層の軸方向長（或いは突出部１５の突出量）を容易に調整できるが、軸方向の端縁に金属線材の切断面が多数形成されることとなり、微細な金属片又は金属粉が発生する虞がある。特にフィルタエレメントが清浄な環境下で使用される場合には、極力、異物が発生しないようにしておくことが望ましい。
本態様においては、第二層の軸方向の端縁に金属線材の切断面を有さないので、金属線材の切断に起因する異物の発生を防止でき、フィルタエレメントの清浄性を保持できる。また、製造段階で異物の発生が抑制されるので、フィルタエレメントの洗浄工程を簡易にすることができ、製造コストの低減を図ることができる。なお、第二層の軸方向長（或いは突出部１５の突出量）は、軸方向への押圧成型により調整可能である。
本態様に係るフィルタエレメント１０は、第二層１３の軸方向両端縁１３ａ、１３ｂに第二金属線材の切断面が現れないことを特徴とする。
第二層は、第二金属線材を編むことにより形成された金網から構成されている。金網を切断すれば第二層の軸方向長（或いは突出部１５の突出量）を容易に調整できるが、軸方向の端縁に金属線材の切断面が多数形成されることとなり、微細な金属片又は金属粉が発生する虞がある。特にフィルタエレメントが清浄な環境下で使用される場合には、極力、異物が発生しないようにしておくことが望ましい。
本態様においては、第二層の軸方向の端縁に金属線材の切断面を有さないので、金属線材の切断に起因する異物の発生を防止でき、フィルタエレメントの清浄性を保持できる。また、製造段階で異物の発生が抑制されるので、フィルタエレメントの洗浄工程を簡易にすることができ、製造コストの低減を図ることができる。なお、第二層の軸方向長（或いは突出部１５の突出量）は、軸方向への押圧成型により調整可能である。
【0044】
＜第五の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０は、第一金属線材と第三金属線材とが連続していることを特徴とする。
金属線材が連続するとは、少なくとも第一層１１を構成する第一金属線材と第三層１７を構成する第三金属線材との間に切断面が形成されていないことをいう。第一金属線材と第三金属線材は、長手方向の端部にある切断面同士を接合により一体化させることによって、連続する一の金属線材として構成されたものでもよい。しかし、共通する一の金属線材のうちの長手方向の一部を第一金属線材とし、長手方向の他部を第三金属線材として、夫々第一層と第三層を構成することが望ましい。この場合は、第一層を形成した第一金属線材を切断せずに、当該第一金属線材により第三層を形成することになる。
本態様によれば、金属線材の切断による微細な金属片又は金属粉の発生を防止できる。
本態様に係るフィルタエレメント１０は、第一金属線材と第三金属線材とが連続していることを特徴とする。
金属線材が連続するとは、少なくとも第一層１１を構成する第一金属線材と第三層１７を構成する第三金属線材との間に切断面が形成されていないことをいう。第一金属線材と第三金属線材は、長手方向の端部にある切断面同士を接合により一体化させることによって、連続する一の金属線材として構成されたものでもよい。しかし、共通する一の金属線材のうちの長手方向の一部を第一金属線材とし、長手方向の他部を第三金属線材として、夫々第一層と第三層を構成することが望ましい。この場合は、第一層を形成した第一金属線材を切断せずに、当該第一金属線材により第三層を形成することになる。
本態様によれば、金属線材の切断による微細な金属片又は金属粉の発生を防止できる。
【0045】
＜第六の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメントは、温度が－４０℃～８５℃、且つ圧力が０～８７．５ＭＰａの流体中の異物を除去することを特徴とする。
本実施態様に係るフィルタエレメントは、燃料電池用途に用いられる高圧の水素を濾過するフィルタとして好適に使用できる。
本態様に係るフィルタエレメントは、温度が－４０℃～８５℃、且つ圧力が０～８７．５ＭＰａの流体中の異物を除去することを特徴とする。
本実施態様に係るフィルタエレメントは、燃料電池用途に用いられる高圧の水素を濾過するフィルタとして好適に使用できる。
【0046】
＜第七の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０において、第一層１１を構成する第一金属線材の断面積は０．０００７ｍｍ＾２～０．００３１４ｍｍ＾２であり、第二層１３を構成する第二金属線材の断面積は７．８５４Ｅ－０５ｍｍ＾２～０．００７８５ｍｍ＾２であり、第三層１７を構成する第三金属線材の断面積は第二の金属線材の断面積よりも大きく、突出部１５の軸方向への突出量Ｇ２が１．００ｍｍ以内であることを特徴とする。
本実施態様に係るフィルタエレメントは、燃料電池用途に用いられる高圧の水素を濾過するフィルタとして好適に使用できる。
本態様に係るフィルタエレメント１０において、第一層１１を構成する第一金属線材の断面積は０．０００７ｍｍ＾２～０．００３１４ｍｍ＾２であり、第二層１３を構成する第二金属線材の断面積は７．８５４Ｅ－０５ｍｍ＾２～０．００７８５ｍｍ＾２であり、第三層１７を構成する第三金属線材の断面積は第二の金属線材の断面積よりも大きく、突出部１５の軸方向への突出量Ｇ２が１．００ｍｍ以内であることを特徴とする。
本実施態様に係るフィルタエレメントは、燃料電池用途に用いられる高圧の水素を濾過するフィルタとして好適に使用できる。
【0047】
＜第八の実施態様＞
本態様は、流体中の異物を除去するフィルタエレメント１０の製造方法であって、第一金属線材（金属線材６３）を螺旋状、且つ多層状に巻付けて円筒状の第一層１１を形成する工程と、第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を編むことにより形成された金網６７を第一層の外径側に巻き付けることにより、第一層よりも濾過粒度が細かく、且つ少なくとも軸方向一端部が第一層の軸方向端面（１１ａ、１１ｂ）よりも軸方向の外側に突出した突出部１５を有する第二層１３を形成する工程と、第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材（金属線材６３）を、第二層の外径側に螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより、軸方向端面（１７ａ、１７ｂ）が突出部の軸方向端縁（１５ａ、１５ｂ）よりも軸方向の内側に位置する第三層１７を形成する工程と、突出部を押圧により成型する工程と、を含むことを特徴とする。
突出部を押圧により成型することにより、上記各実施態様に記載された種々の効果を奏するフィルタエレメントを得ることができる。本態様によれば、高性能のフィルタを安価に製造することができる。
本態様は、流体中の異物を除去するフィルタエレメント１０の製造方法であって、第一金属線材（金属線材６３）を螺旋状、且つ多層状に巻付けて円筒状の第一層１１を形成する工程と、第一金属線材よりも断面積が小さい第二金属線材を編むことにより形成された金網６７を第一層の外径側に巻き付けることにより、第一層よりも濾過粒度が細かく、且つ少なくとも軸方向一端部が第一層の軸方向端面（１１ａ、１１ｂ）よりも軸方向の外側に突出した突出部１５を有する第二層１３を形成する工程と、第二金属線材よりも断面積が大きい第三金属線材（金属線材６３）を、第二層の外径側に螺旋状、且つ多層状に巻付けることにより、軸方向端面（１７ａ、１７ｂ）が突出部の軸方向端縁（１５ａ、１５ｂ）よりも軸方向の内側に位置する第三層１７を形成する工程と、突出部を押圧により成型する工程と、を含むことを特徴とする。
突出部を押圧により成型することにより、上記各実施態様に記載された種々の効果を奏するフィルタエレメントを得ることができる。本態様によれば、高性能のフィルタを安価に製造することができる。
【0048】
＜第九の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させる工程であることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるフィルタエレメントを得られるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させる工程であることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるフィルタエレメントを得られるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
【0049】
＜第十の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、突出部を周方向に沿って傾倒させる工程であることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるフィルタエレメントを得られるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、突出部を周方向に沿って傾倒させる工程であることを特徴とする。
本態様によれば、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるフィルタエレメントを得られるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。
【0050】
＜第十一の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、第二層１３に対する軸方向への圧縮を含む工程であることを特徴とする。
第二層を軸方向へ圧縮することにより、突出部の突出量と軸方向端縁の位置が周方向に一様に揃うため、他部品との接触が周方向に均一となり、フィルタエレメントのシール性が向上する。また、第二層を軸方向へ圧縮することにより、突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させることができるので、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。また、このように形状が制御されたフィルタエレメントを安価に製造できる。
押圧により成型する工程において、突出部は、軸方向への圧縮のみを受けても、軸方向への圧縮と共に周方向への回転を受けてもよい。後者の場合、突出部は、周方向に沿って傾倒することとなる。
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法において、突出部１５を押圧により成型する工程は、第二層１３に対する軸方向への圧縮を含む工程であることを特徴とする。
第二層を軸方向へ圧縮することにより、突出部の突出量と軸方向端縁の位置が周方向に一様に揃うため、他部品との接触が周方向に均一となり、フィルタエレメントのシール性が向上する。また、第二層を軸方向へ圧縮することにより、突出部を内径方向又は外径方向に傾倒させることができるので、他部品への組み付け時における突出部の変形状態を制御できるので、シール性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。また、このように形状が制御されたフィルタエレメントを安価に製造できる。
押圧により成型する工程において、突出部は、軸方向への圧縮のみを受けても、軸方向への圧縮と共に周方向への回転を受けてもよい。後者の場合、突出部は、周方向に沿って傾倒することとなる。
【0051】
＜第十二の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法は、第一金属線材（金属線材６３）を第二層１３の外径側に引き出すと共に、該第一金属線材を第三金属線材（金属線材６３）として第三層１７を形成することを特徴とする。
本態様によれば、金属線材の切断による微細な金属片又は金属粉の発生を防止可能なフィルタエレメントを得ることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法は、第一金属線材（金属線材６３）を第二層１３の外径側に引き出すと共に、該第一金属線材を第三金属線材（金属線材６３）として第三層１７を形成することを特徴とする。
本態様によれば、金属線材の切断による微細な金属片又は金属粉の発生を防止可能なフィルタエレメントを得ることができる。
【0052】
＜第十三の実施態様＞
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法は、第一層１１、第二層１３及び第三層１７を形成した後に、少なくとも１回の焼結工程を実施することを特徴とする。
焼結工程を経ることにより、各層を形成する隣接した金属線材同士が拡散接合し、金属線材同士の位置ずれを防止し、フィルタエレメントの強度を高めることができる。
本態様に係るフィルタエレメント１０の製造方法は、第一層１１、第二層１３及び第三層１７を形成した後に、少なくとも１回の焼結工程を実施することを特徴とする。
焼結工程を経ることにより、各層を形成する隣接した金属線材同士が拡散接合し、金属線材同士の位置ずれを防止し、フィルタエレメントの強度を高めることができる。
【0053】
＜第十四の実施態様＞
本態様に係る管継手部材１は、上記各実施態様に係るフィルタエレメント１０と、フィルタエレメントの軸方向一端１０ｂに設けた開口から中空部１０ａ内に挿通される挿通支持部２１、挿通支持部の軸方向一端から外径方向に伸びてフィルタエレメントの軸方向一端縁１３ａを支持する環状の第一端縁支持部３１、及び、挿通支持部の軸方向他端面に形成される環状の第一シール部（第一メタルシール部２７）を有したフィルタエレメント支持部材２０と、フィルタエレメントの軸方向他端縁１３ｂを支持する環状の第二端縁支持部４５、及び第二端縁支持部に隣接配置されて第一シール部との間を気密封止する環状の第二シール部（第二メタルシール部４７）を有し、フィルタエレメント支持部材の軸方向他端部に固定されるフィルタエレメント固定部材４０と、を備えることを特徴とする。
上記各実施態様に係るフィルタエレメントを管継手部材に用いることで、フィルタエレメントと各部品とのシール性を確保でき、高い濾過性能を有した管継手部材を提供することができる。
本態様に係る管継手部材１は、上記各実施態様に係るフィルタエレメント１０と、フィルタエレメントの軸方向一端１０ｂに設けた開口から中空部１０ａ内に挿通される挿通支持部２１、挿通支持部の軸方向一端から外径方向に伸びてフィルタエレメントの軸方向一端縁１３ａを支持する環状の第一端縁支持部３１、及び、挿通支持部の軸方向他端面に形成される環状の第一シール部（第一メタルシール部２７）を有したフィルタエレメント支持部材２０と、フィルタエレメントの軸方向他端縁１３ｂを支持する環状の第二端縁支持部４５、及び第二端縁支持部に隣接配置されて第一シール部との間を気密封止する環状の第二シール部（第二メタルシール部４７）を有し、フィルタエレメント支持部材の軸方向他端部に固定されるフィルタエレメント固定部材４０と、を備えることを特徴とする。
上記各実施態様に係るフィルタエレメントを管継手部材に用いることで、フィルタエレメントと各部品とのシール性を確保でき、高い濾過性能を有した管継手部材を提供することができる。
【0054】
＜第十五の実施態様＞
本態様に係る管継手部材１において、フィルタエレメント１０の突出部１５は、第一シール部（第一メタルシール部２７）と第二シール部（第二メタルシール部４７）への干渉を回避する軸方向長と形状を有することを特徴とする。
突出部の軸方向長と形状（例えば傾倒方向等）は、押圧による成型により制御される。適切な軸方向長と形状となるように突出部を成型することで、フィルタエレメントを他部品に組み付けたときに、突出部が第一シール部及び第二シール部に干渉しなくなり、流体のショートパスといった不具合を防止できる。
本態様に係る管継手部材１において、フィルタエレメント１０の突出部１５は、第一シール部（第一メタルシール部２７）と第二シール部（第二メタルシール部４７）への干渉を回避する軸方向長と形状を有することを特徴とする。
突出部の軸方向長と形状（例えば傾倒方向等）は、押圧による成型により制御される。適切な軸方向長と形状となるように突出部を成型することで、フィルタエレメントを他部品に組み付けたときに、突出部が第一シール部及び第二シール部に干渉しなくなり、流体のショートパスといった不具合を防止できる。
【符号の説明】
【0055】
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…突出量（軸方向長）、１…管継手部材、１０…フィルタ（フィルタエレメント）、１０ａ…中空部、１０ｂ…軸方向一端、１０ｃ…軸方向他端、１１…第一層、１１ａ…軸方向一端面、１１ｂ…軸方向他端面、１３…第二層、１３ａ…軸方向一端縁、１３ｂ…軸方向他端縁、１５…突出部、１７…第三層、１７ａ…軸方向一端面、１７ｂ…軸方向他端面、２０…フィルタ支持部材（フィルタエレメント支持部材）、２１…挿通支持部、２３…流体通過孔、２５…第一中空流路、２７…第一メタルシール部、２９…大径部、３１…第一端縁支持部、３３…雄ネジ部、４０…フィルタ固定部材（フィルタエレメント固定部材）、４１…カバー部、４３…シール部、４５…第二端縁支持部、４７…第二メタルシール部、４９…雌ネジ部、５１…第二中空流路、６１…マンドレル、６３…金属線材、６５…ガイドノズル、６７…金網、６７ａ…周方向一端部、６７ｂ…周方向他端部、７０…多孔状円筒体、７３…圧縮治具、７３ａ…押圧面、１００…水素ステーション、１０１…ディスペンサ、１０２…充填ホース、１０３…充填ノズル、１１０…燃料電池自動車、１１１…レセプタクル、１１２…車載水素タンク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】