JPH11156114A - Parallel flow type cartridge filter - Google Patents

Parallel flow type cartridge filter

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JPH11156114A
JPH11156114A JP9339493A JP33949397A JPH11156114A JP H11156114 A JPH11156114 A JP H11156114A JP 9339493 A JP9339493 A JP 9339493A JP 33949397 A JP33949397 A JP 33949397A JP H11156114 A JPH11156114 A JP H11156114A
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JP
Japan
Prior art keywords
filter
filtration
density region
sheet
sheets
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9339493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Iimura
康治 飯村
Kuniyoshi Takahara
邦好 高原
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Nihon Millipore KK
Original Assignee
Nihon Millipore KK
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Publication date
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  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop an unwoven cloth filter whose filtration flow rate and filtration life can freely be set and to provide a cartridge filter unnecessary to be combined with different types of filter materials and not requiring a troublesome process such as a heating process or an assembling process. SOLUTION: This cartridge filter comprises an overlaid body of a large number of filtration sheets 6 having a high density region in the permeated side and a lower density region in the supply side and filtration sheets 6 are closely stuck to one another in the high density region in the permeated side or installed through spacers 7. A liquid to be filtered flows in parallel from the supply side toward the permeated side along the filtration sheets 6. The density of the high density region can be adjusted by a fastening means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子工業、食品工
業、薬品工業、化粧品工業、自動車工業等、広範な分野
で使用できる濾過シートを有するカートリッジフィルタ
ーに関し、例えばエレクトロニクス製品製造用の各種薬
品の微粒子除去、注射剤、ローション、シャンプー、ア
ルコール飲料、ソフトドリンク等の濾過に使用される濾
過シートを有するカートリッジフィルターに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cartridge filter having a filter sheet which can be used in a wide range of fields such as the electronics industry, the food industry, the pharmaceutical industry, the cosmetics industry, and the automobile industry. The present invention relates to a cartridge filter having a filter sheet used for removal, injection, lotion, shampoo, alcoholic beverage, soft drink, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、不織布をフィルターとする多
くの提案がなされ特に精度の良い濾過の実現とともに、
目詰まりの防止に工夫を凝らして改良提案がなされてき
た。例えば、特開昭61−278319号によれば目付
け100〜650g/m2の布と不織布を、それらが互
い違いに層を形成するように、円筒状コアに渦巻き状に
巻き付けたカートリッジフィルターを提案している。ま
た、特開昭62−155912号によればポリプロピレ
ン製不織布を複数枚重ねるだけでは分離効率は上がら
ず、濾過作業時に濾過圧によって各層が形くずれしてし
まうことに対処して、複数層積層して加熱ロールに通し
て一体化したものを濾過材として使用する事を提案して
いる。さらに、特開平1−297113号によれば、巻
回すべき筒の外側になる程平均繊維径、平均孔径の大き
くなるように構成した不織布を複数層巻回してなる不織
布巻込積層型カートリッジフィルターを提案している。
あるいは更に、特開平3−278810号によれば、2
種の不織布層即ち平均孔径のより小さな緻密層とより大
きな拡散層とが交互に存在するカートリッジフィルター
が提案されている。しかしながら、いずれの提案におい
ても不織布の製造や加工さらには組み立てに当たって繁
雑な工程が必要とされ、さらには不織布と共に同時に使
用される補助材が不可欠な場合もあり、素材である不織
布も対象とする濾過に対応させて種々の濾過性能を有す
るものを取り揃える事が必要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, many proposals have been made to use a nonwoven fabric as a filter.
Improvement proposals have been made to prevent clogging. For example, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-278319, a cartridge filter is proposed in which a cloth and a non-woven fabric having a basis weight of 100 to 650 g / m 2 are spirally wound around a cylindrical core so that they alternately form layers. ing. According to Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-155912, the separation efficiency is not improved only by stacking a plurality of non-woven fabrics made of polypropylene. It is proposed to use a filter material that is integrated by passing through a heating roll. Furthermore, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-297113, a nonwoven fabric wound laminated cartridge filter formed by winding a plurality of nonwoven fabrics configured such that the average fiber diameter and the average pore diameter become larger as the outer side of the cylinder to be wound is increased. is suggesting.
Alternatively, according to JP-A-3-278810, 2
Cartridge filters have been proposed in which different types of nonwoven layers, ie, dense layers having smaller average pore sizes and diffusion layers having larger sizes are alternately present. However, in any of the proposals, complicated steps are required in the production, processing, and assembly of the nonwoven fabric, and auxiliary materials used simultaneously with the nonwoven fabric may be indispensable. It is necessary to have a variety of filters having various filtration performances corresponding to the requirements.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の技術的な状況の
もとに、所定の濾過性能、即ち所要の最小粒子径の粒子
を捕捉することはもとより、濾過流量や濾過寿命を自在
に設定し得る不織布フィルターの開発を目的とし、さら
にこのような目的達成に当たって、従来技術に開示され
ているような異種の濾材の組み合わせや濾材の加熱処理
などの煩わしい加工や組み立て工程の不要なカートリッ
ジフィルターの提案を課題とした。
Under the above-mentioned technical situation, it is possible to freely set a filtration flow rate and a filtration life as well as to trap a particle having a predetermined filtration performance, that is, a particle having a required minimum particle diameter. Aiming at the development of a nonwoven fabric filter to obtain the same, and in achieving such an object, a proposal of a cartridge filter which does not require cumbersome processing such as a combination of different types of filter media and heat treatment of the filter media as disclosed in the prior art and an assembling process. Was an issue.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の課題を踏まえて種
々検討した結果、再現性良く工業生産されるほぼ均質な
低密度の不織布濾過シートに圧縮のための力を加えて不
織布濾過シートに密度変化を与え、即ち少なくとも高密
度領域を形成し、これを濾材としてカートリッジフィル
ターを構成する事を想到し本願発明を完成するに至っ
た。更に詳述すると捕捉すべき粒子の径が小さい程、粒
子を捕捉するための前述した圧縮の力をより大にし、大
なる濾過流量を確保するためには不織布濾過シートの厚
みを大きく取るか不織布濾過シートの重畳枚数を増やし
て濾過面積を増大し、高密度領域が専ら捕捉すべき最小
粒子の濾別にむけて機能するよう大径粒子をより上流域
で捕捉してしまうという前置フィルター効果を期する分
だけ高密度領域に至るまでの濾過シート長さ(流路距
離)を設けることにより、原材料であるほぼ均質な低密
度の不織布濾過シート一種を上記した多くの機能を有す
る濾材となし得、これを装着したカートリッジフィルタ
ーが所定の性能を達成する事を見出した発明である。
As a result of various investigations based on the above-mentioned problems, a force for compressing a substantially homogeneous low-density nonwoven fabric filtration sheet industrially produced with good reproducibility is applied to the nonwoven fabric filtration sheet to apply a density. The inventors of the present invention have conceived of making a change, that is, forming at least a high-density region and using this as a filter material to constitute a cartridge filter, and have completed the present invention. More specifically, as the diameter of the particles to be captured is smaller, the above-described compression force for capturing the particles is increased, and in order to secure a large filtration flow rate, the thickness of the nonwoven fabric filtration sheet is increased or the nonwoven fabric is taken as a nonwoven fabric. By increasing the number of superimposed filter sheets to increase the filtration area, the pre-filter effect of capturing large-diameter particles more upstream so that the high-density region functions exclusively for filtering the smallest particles to be captured. By providing the filter sheet length (flow path distance) up to the high-density area as much as possible, it is possible to convert the raw material, a nearly homogeneous low-density nonwoven fabric filter sheet, into a filter material with many functions as described above. The present invention has found that a cartridge filter equipped with this achieves a predetermined performance.

【0005】換言するなら、濾過において透過側に高密
度領域を有し上流の供給側に低密度領域を有する濾過シ
ートであって好ましくはその多数の重畳体であって、少
なくとも前記透過側の前記高密度領域で濾過シートが接
近して形成されている、濾過すべき液体が前記上流の供
給側から前記濾過シートに沿って透過側に向けて平行に
流れるカートリッジフィルターに関する発明である。こ
こに、ほぼ均質な低密度の不織布濾過シートとはフィル
ター、医療衛生材料、衣料用資材、産業資材あるいは農
業資材などとして用途が示されている市販の不織布でよ
く、好ましくは接着剤によらない熱融着により製造され
たものが好適である。具体的製法としてはメルトブロー
ン法やスパンボンド法が好適な方法といえる。通常の市
販品は厚みも薄く本願に適用するに問題が無いが、特に
厚い不織布の場合には前述した圧縮により力を適用する
際に、厚み方向で見て両端は圧縮されやすいが中央部は
圧縮され難い傾向がある。そのため均一な圧縮を望む場
合は薄い不織布を重ねて使用する事が望ましい。
[0005] In other words, the filtration sheet has a high-density region on the permeate side and a low-density region on the upstream supply side in the filtration, and is preferably a multi-layered body thereof, at least the above-mentioned The present invention relates to a cartridge filter in which a filtration sheet is formed close to a high-density region, and a liquid to be filtered flows in parallel from the upstream supply side to the permeation side along the filtration sheet. Here, the substantially homogeneous low-density nonwoven fabric filtration sheet may be a commercially available nonwoven fabric whose use is indicated as a filter, medical hygiene material, clothing material, industrial material or agricultural material, and preferably does not depend on an adhesive. Those manufactured by heat fusion are preferred. As a specific production method, a melt blown method and a spun bond method can be said to be preferable methods. Normal commercial products are thin and have no problem in applying to the present application, but especially in the case of a thick nonwoven fabric, when the force is applied by the above-described compression, both ends are easily compressed in the thickness direction, but the central portion is Tends to be difficult to compress. Therefore, when uniform compression is desired, it is desirable to use thin nonwoven fabrics one on top of the other.

【0006】圧縮に当たっては通常、濾過シートを挟持
する種々の形態の押さえ板を支持板を介して力を作用し
てなされる。支持板を駆動するため、押さえナットを回
転する事による以外にスプリングで力を加え圧縮の力を
作用させてもよく方法は限定しない。押さえ板の大きさ
は不織布の圧力をかける領域を覆うだけの大きさであれ
ばよく、場合によっては不織布の全面を覆う大きさでも
よい。特に、不織布に密度変化なり勾配を賦与させる際
には押さえ板の不織布に接する側に密度変化なり勾配に
対応した窪み、曲面、傾斜を持たせることにより容易に
為し得る。かくして、最も圧縮される部位は所要の最小
粒子径の粒子を捕捉するべく圧縮がなされ、それほどま
では圧縮されない部位あるいは全く圧縮されない部位は
濾過原料の粒子構成に応じて、さらには前置フィルター
効果を期待してその程度や被圧縮長さが決定される。
[0006] In the compression, usually, various types of pressing plates for holding the filter sheet are applied with a force via a supporting plate. In order to drive the support plate, a force may be applied by a spring to apply a compressive force other than by rotating the holding nut, and the method is not limited. The size of the holding plate may be a size enough to cover the area of the nonwoven fabric to which pressure is applied, and may be a size that covers the entire surface of the nonwoven fabric in some cases. In particular, when a density change or a gradient is imparted to the nonwoven fabric, it can be easily achieved by giving a depression, a curved surface, or a slope corresponding to the density change or the gradient to the side of the holding plate that is in contact with the nonwoven fabric. Thus, the most compressed sites are compressed to capture the particles of the required minimum particle size, and those that are not so compressed or those that are not compressed at all are dependent on the particle composition of the filtration material, as well as the pre-filter effect. Is expected and the degree and the length to be compressed are determined.

【0007】前述した不織布濾過シートは比較的に厚み
が薄く濾過シート面にほぼ平行な原料流れを導く本願の
濾材使用に当たっては濾液出口面が濾過シートの側面で
あり濾過シート面の透過側面積即ち濾液流出面積はそれ
ほど大きく確保することは困難でありシート1枚当たり
の濾液出口面積は一般に小さい。厚みの大なる濾過シー
トを選択しても面積確保には限度があり、また徒に厚い
濾過シートの採用は均一な圧縮力の伝播が困難となり、
透過側面積を大きくするには濾過シートを重畳する事が
好ましい。また、さらに濾過シートを重畳して円筒状に
する際の透過側が中心支持筒側であるなら支持筒外径を
大きくして透過側面積を確保してもよい。もちろんなが
ら濾過シートの重畳枚数を増やす事にも圧縮力の伝播と
いった側面から限度があり所望の濾過操作との兼ね合い
で適宜選定すべきではある。
The above-mentioned nonwoven fabric filter sheet has a relatively small thickness, and in the use of the filter medium of the present invention for guiding a raw material flow substantially parallel to the surface of the filter sheet, the filtrate outlet surface is the side surface of the filter sheet and the area of the permeate side of the filter sheet surface, that is, It is difficult to ensure a large filtrate outflow area, and the filtrate exit area per sheet is generally small. Even if a filter sheet with a large thickness is selected, there is a limit in securing the area, and the adoption of a thick filter sheet makes it difficult to uniformly transmit the compressive force,
In order to increase the area on the permeation side, it is preferable to overlap the filter sheets. Further, if the permeate side when the filter sheets are overlapped and formed into a cylindrical shape is the center support cylinder side, the outer diameter of the support cylinder may be increased to secure the permeate side area. Of course, increasing the number of superimposed filter sheets is limited in terms of the propagation of compressive force, and should be appropriately selected in consideration of a desired filtering operation.

【0008】濾過すべき原料中の固体の粒径分布が狭い
場合は濾過シートの長さ全体にわたって全てが当該粒子
を捕捉するための高密度領域としても構わない。しかし
ながら、幅広い分布を示す場合は供給側に程近く位置す
る不織布濾過シートが大径の固体粒子を捕捉し透過側に
向けて次第に小径の固体粒子を捕捉して濾過シートを普
く機能させるために、対象とする濾過原料中の粒子分布
に見合った高密度領域長さと低密度領域の長さ構成とな
る様濾過シートの圧縮仕様が決定される。
If the particle size distribution of the solids in the raw material to be filtered is narrow, the entire area may be a high-density region for capturing the particles over the entire length of the filter sheet. However, in the case of showing a wide distribution, the nonwoven fabric filter sheet located close to the supply side captures large-diameter solid particles and gradually captures small-diameter solid particles toward the permeate side so that the filter sheet can function normally. The compression specification of the filtration sheet is determined so that the length of the high-density region and the length of the low-density region match the particle distribution in the target filtration material.

【0009】かくして、濾過シートを多段に積み上げる
ことによりカートリッジフィルターを構成し、高密度領
域と低密度領域を締めつけ手段により調整可能とし、な
お且つ濾過面積を出来るだけ多くすることが出来る構造
であり、濾過シートの原料側から順に固形物を捕捉し、
濾液側まで普く、且つ効率的にフィルター全面が使用さ
れ、濾過寿命が長くなるように考えたものである。その
ため、濾過シートの重畳体の透過側締め付け力を加え
て、疎密構造を形成したカートリッジフィルターとする
ことにより、液体を濾過シートに平行方向に流すように
して濾過シート全体を充分有効に利用し、必要な濾過流
量、捕捉率が自由に得ることができ、濾過効率及び濾過
寿命を向上させたカートリッジフィルターを提供すると
ころとなる。
Thus, a cartridge filter is constructed by stacking the filter sheets in multiple stages, and the high-density region and the low-density region can be adjusted by the fastening means, and the filtration area can be increased as much as possible. Capture solids in order from the raw material side of the filtration sheet,
The idea is that the entire filter surface is used efficiently and efficiently to the filtrate side, and the filtration life is prolonged. Therefore, by applying the permeation side tightening force of the superimposed body of the filter sheets to form a cartridge filter having a dense / dense structure, the liquid is caused to flow in a direction parallel to the filter sheet, and the entire filter sheet is effectively used. It is an object of the present invention to provide a cartridge filter in which a required filtration flow rate and a required capture rate can be freely obtained and filtration efficiency and filtration life are improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】より具体的には、本発明は、透過
側に高密度領域を有し供給側に低密度領域を有する多数
の濾過シートの重畳体であって、前記透過側の前記高密
度領域で濾過シートが密着して形成されている、濾過す
べき液体が前記供給側から前記濾過シートに沿って透過
側に向けて平行に流れるカートリッジフィルターを提供
する。ここに、高密度領域はカートリッジフィルターに
締めつけ手段を設けることにより形成することが望まし
いが、濾過シートを積み上げる前後を問わず形成される
高密度領域を有する濾過シートも含む。
More specifically, the present invention relates to a stack of a number of filtration sheets having a high-density region on the permeate side and a low-density region on the supply side, wherein Provided is a cartridge filter in which a liquid to be filtered is formed in close contact with a filter sheet in a high-density region and flows in parallel from the supply side along the filter sheet toward the permeation side. Here, the high-density region is desirably formed by providing a fastening means to the cartridge filter, but also includes a filter sheet having a high-density region formed before or after stacking the filter sheets.

【0011】この場合に、高密度領域に1枚以上のスペ
ーサシートを介在させると、締めつけ力を及ぼして高密
度領域を形成することが容易になり、またカートリッジ
フィルターの全体的な姿の整形が容易になる。高密度領
域は好ましくは多段に積み上げた同一密度の多数の濾過
シートを締めつけ手段により締め付ける。濾過性能を目
的に応じて調整するために、好ましくは締めつけ手段は
調整可能にする。
In this case, if one or more spacer sheets are interposed in the high-density region, it becomes easy to form a high-density region by applying a tightening force, and the overall shape of the cartridge filter can be shaped. It will be easier. In the high-density area, a plurality of filter sheets having the same density stacked in a plurality of layers are preferably clamped by a clamping means. In order to adjust the filtration performance as desired, preferably the tightening means is adjustable.

【0012】また、通常の場合には、カートリッジフィ
ルターを円筒形に形成し、濾過すべき固液混合物(原
液)の供給側は外側にあり透過側は内側にあり、透過側
には多孔を有する中心支持筒を設け、供給側には濾過す
べき液体の供給口を有する気密外筒を設ける。場合によ
り、カートリッジフィルターを円筒形に形成し、透過側
を外側にし、供給側を内側にしても良い。また、場合に
より、カートリッジフィルターを直方体形状に形成し、
透過側と供給側を互いに平行に設けても良い。
In a usual case, the cartridge filter is formed in a cylindrical shape, and the supply side of the solid-liquid mixture (stock solution) to be filtered is on the outside, the permeate side is on the inside, and the permeate side has porosity. A central support cylinder is provided, and an airtight outer cylinder having a supply port for the liquid to be filtered is provided on the supply side. In some cases, the cartridge filter may be formed in a cylindrical shape, with the transmission side on the outside and the supply side on the inside. In some cases, the cartridge filter is formed in a rectangular parallelepiped shape,
The transmission side and the supply side may be provided in parallel with each other.

【0013】本発明はまた、これらの新規なカートリッ
ジフィルターの製造方法に関し、複数の濾過シートを積
み上げ、透過側に締めつけ力を作用させて高密度領域を
形成することを特徴とするカートリッジフィルターの製
造方法を提供する。この場合に、複数の濾過シートと透
過側に設けた1枚以上のスペーサシートとを積み上げ、
スペーサシートのある側に締めつけ力を作用させて高密
度領域を形成することにより、締めつけ力を作用させる
ことが容易になり、またカートリッジフィルターの全体
的な整形が容易となる。
The present invention also relates to a method for manufacturing these novel cartridge filters, wherein a plurality of filter sheets are stacked and a high-density region is formed by applying a clamping force to the permeation side. Provide a way. In this case, a plurality of filtration sheets and one or more spacer sheets provided on the permeation side are stacked,
By applying a tightening force to one side of the spacer sheet to form a high-density region, the tightening force can be easily applied, and the overall shape of the cartridge filter can be easily formed.

【0014】本発明の上記の構造により目的とする粒径
以上の粒子を濾過分離し高密度領域に至るまでの低密度
領域では前置フィルターの機能を発揮し、カートリッジ
内の全ての濾過シートが濾過に供されるため、結果とし
て単位体積当たりの濾過面積を格段に向上することがで
きる。たとえば、従来のプリーツ構造に比して極めて甚
大な膜面積を有することができ、高寿命を達成し得る。
According to the above structure of the present invention, particles having a size larger than a target particle size are filtered and separated, and in a low-density region up to a high-density region, the filter functions as a pre-filter. Since the filtration area is provided, the filtration area per unit volume can be remarkably improved. For example, an extremely large film area can be obtained as compared with a conventional pleated structure, and a long life can be achieved.

【0015】本発明では、自由な厚み(薄い物から厚い
物まで)の濾過シートを多段に積み上げ、有効濾過面積
の大きいカートリッジフィルターが構成できる。尚、厚
い濾過シートを使用する場合に外周部にスリットを入れ
ることもある。又、一層広い濾過面積を確保するために
は、適切な重畳高さを圧縮しこれを繰り返し積層して得
ることができるので、目的に応じて2〜3cmの短いカ
ートリッジから10インチ(25cm)、20インチ
(50cm)、30インチ(75cm)のような長いカ
ートリッジフィルターの製作も容易である。
In the present invention, a cartridge filter having a large effective filtration area can be constructed by stacking filter sheets of any thickness (from thin to thick) in multiple stages. When a thick filter sheet is used, a slit may be formed in the outer peripheral portion. Also, in order to secure a wider filtration area, it is possible to obtain an appropriate superimposed height by compressing it and repeatedly laminating it. It is easy to manufacture a cartridge filter as long as 20 inches (50 cm) or 30 inches (75 cm).

【0016】本発明で使用する濾過シートの素材として
は、例えば、綿、ウール、紙等の天然素材、フッ素樹
脂、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミ
ド、アクリル等の合成繊維、レーヨン等の再生繊維、ス
テンレス等の金属繊維、ガラス、炭素、アルミナ、シリ
カ等の無機繊維等から織製または不織加工したシート、
又、ゴム、ウレタン、アクリル等高分子樹脂製の連続多
孔質シートが使用できる。不織布の平均繊維径平均孔径
10〜500μm、厚さは0.1mm位〜数cmが使用
できるが、目的に応じて平均孔径を選定する。
Examples of the material of the filter sheet used in the present invention include natural materials such as cotton, wool and paper; synthetic fibers such as fluororesin, nylon, polyester, polypropylene, aramid and acrylic; and regenerated fibers such as rayon. Sheets woven or non-woven from metal fibers such as stainless steel, glass, carbon, alumina, inorganic fibers such as silica, etc.
Further, a continuous porous sheet made of a polymer resin such as rubber, urethane, and acrylic can be used. The average fiber diameter of the nonwoven fabric can be 10 to 500 μm, and the thickness can be about 0.1 mm to several cm. The average pore diameter is selected according to the purpose.

【0017】また、カートリッジフィルターの形状は円
柱形以外に任意の形が可能であり、例えば真四角、長方
形、楕円形、その他、自由な形の濾過シートを積み重ね
ることが可能である。また、濾過シートの大きさも小さ
いものから大きいものまで自由に変えられる。
The shape of the cartridge filter can be any shape other than the columnar shape. For example, a square, rectangular, elliptical, or any other free-form filter sheet can be stacked. Also, the size of the filter sheet can be freely changed from a small one to a large one.

【0018】スペーサーの断面形状をカートリッジ内部
(濾過シートコア側)にいくに従って徐々に厚くする
(楔形状)ことにより濾過シートに更に密度勾配を付
け、濾過される液体に粒子径の異なる微粒子がより効率
良く捕捉されるようにすることも可能である。スペーサ
ーの外径寸法も小さいものから濾過シートの外径寸法と
同じ寸法まで自由に変え、粒子径分布に合わせて設定す
ることが出来る。
By gradually increasing the cross-sectional shape of the spacer (wedge shape) toward the inside of the cartridge (toward the filter sheet core), a density gradient is further imparted to the filter sheet, so that fine particles having different particle diameters are more likely to be present in the liquid to be filtered. It is also possible to efficiently capture. The outer diameter of the spacer can be freely changed from a small one to the same as the outer diameter of the filter sheet, and can be set according to the particle size distribution.

【0019】次に、カートリッジの製造方法としては、
濾過シートを積み重畳し、その後、必要量締め付け、上
下のみを溶着・固定又は、溶接・固定することにより容
易にカートリッジを製造することが出来る。又、上下に
パッキンを入れ、ボルト・ナット等を使用して固定する
ことも可能である。カートリッジフィルターの内筒、締
め付け手段のプラスチック素材としては、PE、PP、
PTFE、PFA、FEP、ECTFE等すべての樹脂
が可能であるが、濾過シートと同一材質であり、抽出物
の少ない素材を選定することが好ましい。
Next, as a method of manufacturing a cartridge,
The cartridge can be easily manufactured by stacking and stacking the filter sheets, then tightening the required amount, and welding and fixing only the upper and lower portions or welding and fixing. It is also possible to put packings on the upper and lower sides and fix them using bolts and nuts. The plastic material of the inner cylinder of the cartridge filter and the fastening means is PE, PP,
Although all resins such as PTFE, PFA, FEP, and ECTFE are possible, it is preferable to select a material having the same material as the filtration sheet and having a small amount of extract.

【0020】本発明のカートリッジフィルターは単体と
しても、ディスポーザブルなフィルターアッセンブリー
としても製造可能である。また、中身の濾過シートのみ
を交換可能にしたカートリッジフィルターも可能であ
る。さらに、自由に締め付け力をコントロール出来る治
具に、打ち抜いた濾過シートを装着し、組み立て可能な
簡便で自由な濾過シート特性を作り出すことの出来る交
換式カートリッジとしても使用できる。
The cartridge filter of the present invention can be manufactured as a single unit or as a disposable filter assembly. Further, a cartridge filter in which only the content of the filtration sheet is replaceable is also possible. Further, the punched filter sheet can be mounted on a jig that can freely control the tightening force, and can be used as a replaceable cartridge capable of producing simple and free filter sheet characteristics that can be assembled.

【0021】[0021]

【実施例】次に図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。図1は本発明の好ましい実施例によるカートリッジ
フィルターを示す。図1において、1は透過側に設けら
れた内筒であり、底部が閉鎖され上部には開放された透
過液出口12を有する。内筒1の上端周部にはシールリ
ング5が施され、外筒(図示せず)その他取付場所への
気密接続を可能にしている。内筒1の周りには複数の細
長い開口11が周方向に等間隔で形成されている。内筒
1の下部の外周には外ねじが切られ、支持板3と押えナ
ット4がそれらの内ねじによって内筒下端部に止めら
れ、また、シールリング2によってシーリングされてい
る。内筒1の上端近くにはフランジ13が水平に突出し
ている。フランジ13の下面と、支持板3の上面にはそ
れぞれ環状の押え板(パッキング)8、8が設けてあ
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 shows a cartridge filter according to a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inner cylinder provided on the permeation side, which has a permeated liquid outlet 12 which is closed at the bottom and opened at the top. A seal ring 5 is provided around the upper end of the inner cylinder 1 to enable airtight connection to an outer cylinder (not shown) and other mounting locations. A plurality of elongated openings 11 are formed around the inner cylinder 1 at equal intervals in the circumferential direction. An outer thread is cut on the outer periphery of the lower portion of the inner cylinder 1, and the support plate 3 and the holding nut 4 are fixed to the lower end of the inner cylinder by the inner screws, and are sealed by a seal ring 2. Near the upper end of the inner cylinder 1, a flange 13 projects horizontally. On the lower surface of the flange 13 and on the upper surface of the support plate 3, annular pressing plates (packing) 8, 8 are provided, respectively.

【0022】内筒1の開口11を有する部分の周りには
本発明に従って構成された多段に積み重ねた同一形状の
複数の濾過シート6が配置されている。図には理解し易
くするために数枚の濾過シートを厚みを誇張して描いた
が、実際には薄い多数の濾過シートを用いる。濾過シー
ト6の内筒に接する側には、濾過シートと同一材料また
は異種材料で製作された薄板状の環状スペーサー7を設
ける。スペーサー7は濾過シート6と交互に設けられて
いる。濾過シート6はスペーサー7の部分で圧縮されて
内筒に接する側に高密度領域を形成している。このよう
な高密度領域は、高密度領域を有する濾過シートをスペ
ーサーと共に内筒の周りに交互に積み重ね、次いで支持
板3と止めナット4を締めて濾過シートとスペーサーを
互いに密着させても良いが、好ましくは、一定密度と厚
さを有する濾過シートをスペーサーと共に内筒の周りに
重ね、次いで支持板3と止めナット4を必要な密度が得
られるまで締めつけることにより形成することが好まし
い。締め付けが終わると溶接等により内筒と止めナット
4を固定する。使用するスペーサーの数は適宜に調整す
る。スペーサーがないと高密度領域が大きく凹むので、
押え板(パッキング)8、8の形状等を工夫する必要が
あり、スペーサーを使用するとその必要が無くなり、ま
た締めつけ力を自由に調整するのに都合が良い。
Around the portion having the opening 11 of the inner cylinder 1, there are arranged a plurality of filter sheets 6 of the same shape which are stacked in multiple stages and which are constructed according to the present invention. Although several filter sheets are exaggeratedly drawn in the figure for easy understanding, many thin filter sheets are actually used. On the side of the filter sheet 6 which is in contact with the inner cylinder, there is provided a thin annular spacer 7 made of the same material or a different material as the filter sheet. The spacers 7 are provided alternately with the filter sheets 6. The filter sheet 6 is compressed by the spacer 7 to form a high-density region on the side in contact with the inner cylinder. In such a high-density region, the filtration sheet having the high-density region may be alternately stacked around the inner cylinder together with the spacer, and then the support plate 3 and the lock nut 4 may be tightened to make the filtration sheet and the spacer adhere to each other. Preferably, the filter sheet is formed by stacking a filter sheet having a constant density and thickness together with the spacer around the inner cylinder, and then tightening the support plate 3 and the lock nut 4 until the required density is obtained. When the tightening is completed, the inner cylinder and the lock nut 4 are fixed by welding or the like. The number of spacers used is appropriately adjusted. Without spacers, the high-density area is greatly dented,
It is necessary to devise the shape and the like of the presser plates (packing) 8, and the use of spacers eliminates the necessity and is convenient for freely adjusting the tightening force.

【0023】図2はスペーサー7の断面形状をカートリ
ッジ内部(内筒側)にいくに従って徐々に厚くする(楔
形状)ことにより濾過シート6に密度勾配を付け、図3
のように押さえ板8、8を締め付けて濾過される液体に
粒子径の異なる微粒子がより効率良く捕捉されるように
したものである。
FIG. 2 shows a filter sheet 6 having a density gradient by gradually increasing the cross-sectional shape (wedge shape) of the spacer 7 toward the inside of the cartridge (inner cylinder side).
The fine particles having different particle diameters are more efficiently captured by the liquid to be filtered by tightening the holding plates 8 and 8 as described above.

【0024】図4は濾過シート6を多段に重畳し更に積
層するための他の構成を示した締めつけ直前のものであ
る。この例ではスペーサー7は複数の濾過シートごとに
1枚づつ用いられる。
FIG. 4 shows another structure for superimposing the filter sheets 6 in multiple stages and further laminating them, just before tightening. In this example, one spacer 7 is used for each of a plurality of filtration sheets.

【0025】次に図1を参照して本発明のカートリッジ
フィルターの動作を説明する。原液は濾過シートの外周
部から濾過シートの面に沿って内筒に向けて流れる。そ
の間に原液中の固形分は濾過シートの表面もしくは濾過
シートの内部に捕捉される。次いで液体は締め付けられ
た高密度領域を濾過シートの面の方向に流れて内筒に至
る。図から明らかなように液体は濾過シートの面に沿っ
た長い通路を有するために粗粒から順に濾過シートに捕
捉され、高密度領域では微粒子が捕捉される。このよう
に本発明のカートリッジフィルターの実効濾過面積は大
きくなり固形分の捕捉が向上する。
Next, the operation of the cartridge filter of the present invention will be described with reference to FIG. The undiluted solution flows from the outer periphery of the filter sheet to the inner cylinder along the surface of the filter sheet. During this time, the solids in the stock solution are captured on the surface of the filter sheet or inside the filter sheet. The liquid then flows through the constricted high-density area in the direction of the face of the filter sheet to the inner cylinder. As is apparent from the figure, the liquid has a long passage along the surface of the filter sheet, so that the liquid is trapped in the filter sheet in order from coarse particles, and fine particles are trapped in the high-density region. Thus, the effective filtration area of the cartridge filter of the present invention is increased, and the capture of solids is improved.

【0026】次に本発明の変形例を記載する。図5、図
6はこの発明の変形例であり、図5は円筒形のカートリ
ッジフィルターで供給側は内側にあり、透過側は外側に
あり、透過側にスペーサーを設け、透過側に高密度領域
を有したカートリッジフィルターの断面図である。ま
た、図6は長方形の濾過シートを積み重ねたタイプで透
過側に高密度領域を有した直方体カートリッジの断面図
である。
Next, modified examples of the present invention will be described. 5 and 6 show modifications of the present invention. FIG. 5 shows a cylindrical cartridge filter in which the supply side is on the inside, the transmission side is on the outside, a spacer is provided on the transmission side, and a high-density region is provided on the transmission side. FIG. 4 is a cross-sectional view of a cartridge filter having a. FIG. 6 is a sectional view of a rectangular parallelepiped cartridge of a type in which rectangular filter sheets are stacked and which has a high-density region on the transmission side.

【0027】(実施例1)メルトブローン法によって製
造された平均繊維径5μm、平均孔径60μm、目付8
0g/m2 の不織布を7枚重畳し、上下の押さえ板(パ
ッキング)に硬質ゴムシートを使用し、濾過シート内側
(コア側)を圧縮して得られたカートリッジ濾過シート
の捕捉効率と濾過寿命を測定してグラフに示した。ここ
に、円盤状の不織布は内径25mm、外径63mm、厚
さ0.80mmのもの7枚を重畳し締め付けた。締めつ
け圧縮率:30%、40%、50%の3種類のカートリ
ッジフィルターを構成し濾過試験に供した。なお、原液
はJISZ8901試験用ダスト11種、濃度150P
PMなる組成のものを使用した。この際の濾過前後の圧
力差(差圧)は5.5×104 Paに設定した。ここ
に、締めつけ圧縮率とは、締めつけ圧力を掛ける前の濾
過シート全体の重畳厚さから締めつけ圧力を掛けた後の
濾過シート全体の重畳厚さを差し引きその値を締めつけ
圧力を掛ける前の濾過シート全体の重畳厚さで除した百
分率として定義するものである。図7は累積濾過量と捕
捉率の関係を示し、同一累積濾過量においてフィルター
締めつけ力(締めつけ圧縮率)が大なる程捕捉率は上が
ることが分かる。また、測定終了後カートリッジフィル
ターを解体、観測した結果、濾過シートは表面にも内部
にも粒子が捕捉され濾過シート全体が濾過機能を発揮し
た事が明らかとなった。
Example 1 An average fiber diameter of 5 μm, an average pore diameter of 60 μm, and a basis weight of 8 produced by a melt blown method.
Capture efficiency and filtration life of a cartridge filtration sheet obtained by superimposing 7 sheets of non-woven fabric of 0 g / m 2 , using hard rubber sheets for upper and lower holding plates (packing), and compressing the inside of the filtration sheet (core side) Was measured and shown in the graph. Here, seven disc-shaped nonwoven fabrics having an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 63 mm and a thickness of 0.80 mm were overlapped and tightened. Three types of cartridge filters having a compression ratio of 30%, 40% and 50% were constructed and subjected to a filtration test. The stock solution was 11 kinds of JISZ8901 test dust, 150P concentration.
The one having the composition of PM was used. The pressure difference (differential pressure) before and after filtration at this time was set to 5.5 × 10 4 Pa. Here, the tightening compression ratio is the filtering sheet before applying the tightening pressure, subtracting the superimposed thickness of the entire filter sheet after applying the tightening pressure from the superimposed thickness of the entire filter sheet before applying the tightening pressure. It is defined as a percentage divided by the overall superimposed thickness. FIG. 7 shows the relationship between the cumulative filtration amount and the trapping ratio. It can be seen that the trapping ratio increases as the filter tightening force (tightening compression ratio) increases for the same cumulative filtration amount. Further, after the measurement was completed, the cartridge filter was disassembled and observed. As a result, it was found that particles were trapped on the surface and the inside of the filter sheet, and that the entire filter sheet exhibited a filtering function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい実施例によるカートリッジフ
ィルターを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a cartridge filter according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】本発明のカートリッジフィルターを構成する他
の例による濾過シート及びスペーサーの締めつけ前の状
態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state before tightening of a filter sheet and a spacer according to another example constituting the cartridge filter of the present invention.

【図3】本発明のカートリッジフィルターを構成する他
の例による濾過シート及びスペーサーの締めつけ後の状
態を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state after fastening a filter sheet and a spacer according to another example of the cartridge filter of the present invention.

【図4】本発明のカートリッジフィルターを構成するさ
らに他の例による濾過シート及びスペーサーの締めつけ
前の状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state before tightening of a filter sheet and a spacer according to still another example of the cartridge filter of the present invention.

【図5】本発明の透過側が外側にあるカートリッジフィ
ルターを示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cartridge filter according to the present invention in which the transmission side is on the outside.

【図6】本発明の直方体のカートリッジフィルター・ア
ッセンブリーを示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a rectangular parallelepiped cartridge filter assembly of the present invention.

【図7】本発明のカートリッジフィルターの累積濾過量
と捕捉率との関係を示す。
FIG. 7 shows the relationship between the cumulative filtration amount and the capture rate of the cartridge filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内筒 11 開口 12 透過液出口 13 フランジ 2 シールリング 3 支持板 4 押えナット 5 シールリング 6 濾過シート 7 スペーサー 8 押さえ板(パッキング) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner cylinder 11 Opening 12 Permeate outlet 13 Flange 2 Seal ring 3 Support plate 4 Holding nut 5 Seal ring 6 Filtration sheet 7 Spacer 8 Holding plate (packing)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透過側に高密度領域を有し供給側に低密
度領域を有する多数の濾過シートの重畳体であって、前
記透過側の前記高密度領域で濾過シートが密着して形成
されている、濾過すべき液体が前記供給側から前記濾過
シートに沿って透過側に向けて平行に流れるカートリッ
ジフィルター。
1. A stacked body of a number of filtration sheets having a high-density region on a permeation side and a low-density region on a supply side, wherein the filtration sheets are formed in close contact with the high-density region on the permeation side. A cartridge filter in which a liquid to be filtered flows in parallel from the supply side to the permeation side along the filtration sheet.
【請求項2】 透過側に高密度領域を有し供給側に低密
度領域を有する多数の濾過シートの重畳体であって、前
記透過側の前記高密度領域で1枚以上のスペーサーシー
トを介在して前記濾過シートが密着して形成されてい
る、濾過すべき液体が前記供給側から前記濾過シートに
沿って透過側に向けて平行に流れるカートリッジフィル
ター。
2. A stacked body of a number of filtration sheets having a high-density region on a permeate side and a low-density region on a supply side, wherein one or more spacer sheets are interposed in the high-density region on the permeate side. A cartridge filter, wherein the liquid to be filtered flows in parallel from the supply side toward the permeation side along the filtration sheet, wherein the filtration sheet is formed in close contact with the filtration sheet.
【請求項3】 透過側から供給側に無段階に、高密度領
域から低密度領域に密度勾配を形成するような多数の濾
過シートの重畳体であって、前記透過側の前記高密度領
域でより密に濾過シートが密着して形成されているか、
前記透過側の前記高密度領域で1枚以上のスペーサーシ
ートを介在してより密に濾過シートが密着して形成され
ている、濾過すべき液体が前記供給側から前記濾過シー
トに沿って透過側に向けて平行に流れるカートリッジフ
ィルター。
3. A superposed body of a large number of filtration sheets that forms a density gradient from a high-density region to a low-density region in a stepless manner from a permeation side to a supply side, wherein Whether the filter sheet is formed more closely,
In the high-density region on the permeation side, a filtration sheet is formed more closely with one or more spacer sheets interposed therebetween, and the liquid to be filtered is transmitted from the supply side along the filtration sheet along the permeation side. Cartridge filter flowing parallel to.
【請求項4】 透過側から供給側の途中にかけて無段階
に、高密度領域から低密度領域に密度勾配を形成するよ
うな多数の濾過シートの重畳体であって、前記透過側の
前記高密度領域でより密に濾過シートが密着して形成さ
れているか、前記透過側の前記高密度領域で1枚以上の
スペーサーシートを介在してより密に濾過シートが密着
して形成されている、濾過すべき液体が前記供給側から
前記濾過シートに沿って透過側に向けて平行に流れるカ
ートリッジフィルター。
4. A superposed body of a number of filtration sheets that forms a density gradient from a high-density region to a low-density region in a stepless manner from the permeation side to the middle of the supply side. The filtration sheet is formed more closely in the region, or the filtration sheet is formed more closely in the high-density region on the transmission side with one or more spacer sheets interposed therebetween. A cartridge filter in which liquid to be flowed from said supply side parallel to said permeate side along said filter sheet.
【請求項5】 同一密度の濾過シートから前記高密度領
域を有する前記濾過シートを形成する締め付け手段を有
する、請求項1から4までのいずれかのカートリッジフ
ィルター。
5. The cartridge filter according to claim 1, further comprising fastening means for forming said filter sheet having said high-density region from filter sheets of the same density.
【請求項6】 締め付け手段は調整可能である請求項5
のカートリッジフィルター。
6. The tightening means is adjustable.
Cartridge filter.
【請求項7】 供給側は外側にあり、透過側は内側にあ
り、透過側には多孔を有する中心支持筒を設け、供給側
には濾過すべき液体の供給口を有する気密外筒を設けた
請求項1ないし6のいずれかのカートリッジフィルタ
ー。
7. The supply side is on the outside, the permeation side is on the inside, the permeation side is provided with a porous central support cylinder, and the supply side is provided with an airtight outer cylinder having a supply port for the liquid to be filtered. A cartridge filter according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 透過側は外側にあり、供給側は内側にあ
る請求項1から6までのいずれかのカートリッジフィル
ター。
8. The cartridge filter according to claim 1, wherein the permeate side is on the outside and the supply side is on the inside.
【請求項9】 複数の濾過シートを積み上げ、締めつけ
力を作用させて密度勾配、又は高密度領域を形成するこ
とを特徴とするカートリッジフィルターの製造方法。
9. A method for manufacturing a cartridge filter, comprising stacking a plurality of filter sheets and applying a tightening force to form a density gradient or a high-density region.
【請求項10】 複数の濾過シートと1枚以上のスペー
サーシートとを積み上げ、スペーサーシート全面に締め
つけ力を作用させて密度勾配、又は高密度領域を形成す
ることを特徴とするカートリッジフィルターの製造方
法。
10. A method of manufacturing a cartridge filter, comprising stacking a plurality of filter sheets and one or more spacer sheets, and applying a clamping force to the entire surface of the spacer sheet to form a density gradient or a high-density region. .
JP9339493A 1997-11-26 1997-11-26 Parallel flow type cartridge filter Withdrawn JPH11156114A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009195902A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Weatherford Lamb Inc Structure for alternately splice-joining two or more panels for forming cylindrical screen
JP2013053630A (en) * 2012-12-05 2013-03-21 Kyosan Denki Co Ltd Moisture collector and fuel filter apparatus including the same
US9023456B2 (en) 2011-03-18 2015-05-05 Bilfinger Water Technologies, Inc. Profiled wire screen for process flow and other applications

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