JP2003047809A

JP2003047809A - フィルターエレメント

Info

Publication number: JP2003047809A
Application number: JP2001234287A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sakamoto; 厚志坂本; Naoyuki Kataoka; 尚幸片岡; Hajime Hiranaga; 一平永
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】濾過流体中の粒子状物質とゲル状物質を効果
的に捕捉し、長期間に亘って使用することができる、フ
ィルターエレメントを提供する。【解決手段】マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾過
のうちの少なくとも一つの濾過作用に適した、第１の濾
過媒体Ａと、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分
離するための第２の濾過媒体Ｂと、流路材又はサポート
材に適した流体透過性材料で構成されたシート状部材Ｃ
とを重ね合わせ、更に、シート状部材Ｃの上に、濾過孔
径ａを有する第２の濾過媒体Ｂａ、シート状部材Ｃ、濾
過孔径ｂを有する第２の濾過媒体Ｂｂを重ね合わせて構
成することができる。第２の濾過媒体Ｂａ、Ｂｂと、こ
れらの濾過媒体Ｂａ、Ｂｂの間に配置されたシート状部
材Ｃとは、プレ濾過層を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濾過流体からゲル状物
質を効果的に除去すると共に、フィルターの濾過寿命を
増大させることができる、フィルターエレメントに関す
るものである。更に詳細に述べれば、半導体製造工程に
おいて生じるレジスト等の濾過流体から不純物を濾過す
るのに適したフィルターエレメントに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、技術の高度化及び複雑化に伴い、
濾過流体中から濾過すべき粒子状物質の粒子径が微細化
し、粒子状物質を濾過するためのフィルター技術は、マ
イクロ濾過、ウルトラ濾過、ナノ濾過等と呼称される高
精度濾過技術として発達した。微細な粒子状物質を捕捉
するためには、捕捉すべき粒子状物質の粒子径を考慮し
て決定された、極微細なフィルターマトリックスを有す
る濾過媒体が使用される。

【０００３】他方において、濾過流体中にコロイド状の
物質である、所謂、ゲル状物質が包含される場合があ
る。例えば、半導体製造装置においてウエハを洗浄した
後の洗浄液には粒子状物質の他にゲル状物質が含まれ
る。このような濾過流体を高精度濾過用の濾過媒体で濾
過すると、ゲル状物質は濾過媒体を通過することなく濾
過媒体の表面に付着し、濾過媒体の開口を閉塞する。こ
の結果、濾過媒体の有効な濾過面積が急速に減少し、フ
ィルターの使用可能期間を極端に短縮させることにな
る。濾過媒体の濾過面積を増大させ、フィルターの使用
期間を延長させるため、濾過媒体を襞状に折り曲げて一
方向に傾斜させ、隣り合う襞同士を重ね合わせて構成さ
れた、所謂、レイドオーバー型のプリーツフィルターが
提供されている。しかし、濾過流体中にゲル状物質が含
まれる場合には、このようなプリーツフィルターにおい
ても短期間に目詰りを生じる。

【０００４】このような不具合を解消するため、濾過流
体からゲル状物質を除去するため機能を備えた積層プリ
ーツフィルターが提案されている。例えば、特開平１１
-３１９４２７号公報に開示された積層プリーツフィル
ターは、通常の濾過フィルターの役割をする内層のプリ
ーツフィルターの外周部に、主としてゲル状物質を除去
する外層のプリーツフィルターを重ね合わせて積層し、
外層のプリーツフィルターは、圧力損失が０．３ＭＰａ
（０．３ｋｇ／ｃｍ²）以下で、かつ、プリーツの谷部
斜面にゲル状物質を除去するための起毛若しくは繊毛部
を有する。ゲル状物質は物理的な力を受けると容易に分
割されるので、分割された小容積のゲル状物質は、一時
的に形状を変えて濾過媒体を通過する場合がある。この
ため、上記積層プリーツフィルターにおいては、圧力損
失を０．３ＭＰａ（０．３ｋｇ／ｃｍ²）以下とし、ゲ
ル状物質が分割されて濾過媒体を通過することを防止す
る。更に、上記積層プリーツフィルターは圧力損失を比
較的低めに設定したため、濾過媒体に一旦は付着したゲ
ル状物質が、濾過流体の流れ方向の変化等の原因によっ
て濾過媒体から遊離し、濾過流体中を浮遊する虞があ
る。そこで、プリーツの谷部斜面に起毛若しくは繊毛部
を形成し、これらの起毛や繊毛部によってゲル状物質を
物理的に係止し、ゲル状物質が濾過媒体から遊離するこ
とを防止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
積層プリーツフィルターは比較的低い差圧で使用される
から、粒子状物質の濾過層の濾過寿命を十分に高めるこ
とができない。例えば、ゲル状物質を捕捉する外層のプ
リーツフィルターを多層化しても、ゲル状物質の大きさ
に応じて捕捉された層が、上流側から下流側に向かって
層の厚みの途中に形成されるので、結局は、一層のプリ
ーツフィルターにしたことと実質的に同じになるから、
フィルター全体の寿命はこれに支配されることになる。
従って、ゲル状物質の濾過層と粒子状物質の濾過層の濾
過寿命のバランスが、依然として十分に良好とは言え
ず、フィルターの全ての濾過層が目詰まりに到るまでの
濾過寿命を、十分に長くすることができるフィルターを
提供することができるまでには到っていない。更に、積
層プリーツフィルターの各プリーツを一方向に傾けて、
隣り合うプリーツを互いに重ね合わせ、折り畳んだ状態
で使用する場合には、プリーツの谷部斜面に形成された
起毛や繊毛がプリーツの谷部に挟み込まれて傾き、この
結果、十分に起毛しない虞がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、高い差圧で使用
することができ、且つ、ゲル濾過層の有効面積を限られ
た空間の中で飛躍的に増大させることができる、フィル
ターエレメントであって、濾過流体中の粒子状物質とゲ
ル状物質を効果的に捕捉することを可能にすると共に、
全ての濾過層が閉塞するまで、長期間に亘って使用する
ことができる、フィルターエレメントを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルターエレ
メントは、マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾過のう
ちの少なくとも一つの濾過作用に適した第１の濾過媒体
と、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分離するた
めの第２の濾過媒体と、流路材又はサポート材に適した
流体透過性材料で構成されたシート状部材とを有し、第
２の濾過媒体は第１の濾過媒体の上流側に配置され、シ
ート状部材は、第２の濾過媒体が第１の濾過媒体とシー
ト状部材の間に挟まれるように、第２の濾過媒体の上流
側に配置され、第１の濾過媒体と第２の濾過媒体とシー
ト状部材は重ね合わされた状態でプリーツ状に折り畳ま
れていることを特徴とする。

【０００８】本発明のフィルターエレメントは、上述の
ように、内周部に絶対定格の除去性能を有する第１の濾
過媒体を配置し、第１の濾過媒体の上流側にゲル状物質
又は比較的形状の大きな粒子状物質を除去するための第
２の濾過媒体を配置し、更に、第２の濾過媒体の上流側
に、流路材としてのシート状部材を配置し、これら三つ
の構成要素を一体としてプリーツ状に折り畳むことによ
って構成される。このような構成を採ることにより、隣
り合うプリーツの間にシート状材料が介在するから、シ
ート状材料がプリーツ同士の密着を防止すると共に、濾
過流体は流路材としてのシート状材料を通過する際に、
濾過媒体の表面に対して広く分散する。

【０００９】第１の濾過媒体をＰＴＦＥ製の微多孔膜で
構成し、第２の濾過媒体をフッ素樹脂製不織布で構成
し、シート状部材をＰＦＡ製の粗メッシュ流路保持材で
構成することにより、フィルター寿命を大幅に延長する
ことができる。

【００１０】なお、シート状部材は網状材料や織物材料
によって構成することができる。また、フィルターエレ
メントは、その設置スペースを小さくするため、全体と
して筒状の形態を有することが有利である。更に、筒状
の形態を有する前記フィルターエレメントは、フィルタ
ーエレメントの中央部に配置された筒状の芯材によって
支持され、フィルターエレメントのプリーツの外側縁部
までの直径に対するフィルターエレメントの内径の比
は、１．８よりも大きい値であることが好ましい。更
に、一般に、懸濁粒子は負の電荷を有するように帯電し
ているため、第２の濾過媒体は静電気による吸着を行う
ように正の電荷を有するように荷電されていると有利で
ある。もっとも、吸着すべき懸濁粒子が正に帯電してい
る場合には、第２の濾過媒体は負に荷電されるべきであ
る。

【００１１】また、本発明のフィルターエレメントは、
マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾過のうちの少なく
とも一つの濾過作用に適した第１の濾過媒体と、ゲル状
物質や粒子状物質を濾過流体から分離するための第２の
濾過媒体と、濾過流体からゲル状物質や粒子状物質を濾
過するための少なくとも一つの濾過媒体を有するプレ濾
過層と前記プレ濾過層の各濾過媒体を支持して実質的に
ゲル状物質を捕捉せずに濾過流体の流路を確保する流路
材とを有し、第２の濾過媒体は第１の濾過媒体の上流側
に配置され、プレ濾過層は、第２の濾過媒体が第１の濾
過媒体とプレ濾過層の間に挟まれるように、第２の濾過
媒体の上流側に配置され、プレ濾過層は濾過流体からゲ
ル状物質や粒子状物質を濾過するための第３の濾過媒体
を有し、前記流路材は、前記プレ濾過層の各濾過媒体の
間及び前記プレ濾過層と前記第２の濾過媒体との間にそ
れぞれ配置され、第３の濾過媒体は、濾過流体を第２の
濾過媒体に分散させるために、少なくとも一つの開口を
有するように構成することができる。

【００１２】かかる構成のフィルターエレメントによれ
ば、第３の濾過媒体に形成された開口によって濾過流体
の分散化が促進されゲル濾過層の濾過面積が飛躍的に増
大するから、ゲル状物質や粒子状物質の捕捉性能が向上
すると共に、フィルター寿命は更に延長する。

【００１３】第１の濾過媒体をＰＴＦＥ微多孔膜で構成
し、第２の濾過媒体と第3の濾過媒体をフッ素樹脂製不
織布で構成し、流路材をＰＦＡ製異型流路保持材で構成
することにより、フィルター寿命を大幅に延長すること
ができる。

【００１４】以上のような構成のフィルターエレメント
によれば、濾過媒体を通過する濾過流体の濾過流速は濾
過媒体全体に亘って均等化されるから、フィルターエレ
メントの濾過寿命を飛躍的に向上させることができる。

【００１５】なお、第２の濾過媒体と第３の濾過媒体は
フィルターエレメントに着脱可能に取り付けられている
と有利である。これらの濾過媒体を交換することによっ
て、フィルターエレメントの再利用が可能になるからで
ある。

【００１６】また、上述のフィルターエレメントは、そ
の設置スペースを小さくするため、全体として円筒状の
形態を有することが好ましい。更に、第２の濾過媒体と
第３の濾過媒体は正又は負の電荷を有するように荷電さ
れることにより、その反対の電荷を有するように帯電し
た懸濁粒子を吸着するから、ゲル状物質の除去に有利で
ある。

【００１７】また、第３の濾過媒体に形成された開口の
平均直径は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。更
に、第２の濾過媒体と第３の濾過媒体の厚さは０．８ｍ
ｍ以上であることが有利である。

【００１８】そして、第２の濾過媒体と第３の濾過媒体
の濾過孔径を、それぞれ、上流側から下流側まで次第に
小さくなるようにテーパ状に構成すれば、より高い差圧
をかけて濾過を行うことができる。

【００１９】また、フィルターエレメントのプレ濾過層
は複数のプレ濾過媒体を有し、複数のプレ濾過媒体は第
２の濾過媒体の上流側に配置され、複数のプレ濾過媒体
は、それぞれのプレ濾過媒体の第３の濾過媒体に開口を
有し、プレ濾過媒体の開口は互いに重なり合わないよう
に配置することが好ましい。

【００２０】なお、第２の濾過媒体が懸濁粒子を静電気
によって吸着するように荷電されていると、ゲル状物質
の除去効率が向上することになる。以下、本発明の実施
例を比較例と比較しつつ説明する。

【００２１】

【実施例】図１は、筒状の形態を有するフィルターエレ
メント１を円筒形状のケージ２内に収容した状態の斜視
図である。フィルターエレメント１は複数の襞１ａを有
するプリーツ型フィルターエレメントであり、フィルタ
ーエレメント１は合成樹脂製のコア部材３の周囲に固定
されている。コア部材３には複数の開口３ａが形成さ
れ、濾過流体が開口３ａを介してコア部材３の内部に流
入し、或いは、濾過流体が開口３ａを介してコア部材３
の外部に流出することができるように構成されている。
ケージ２の上下端は蓋部材２ａ、２ｂで密封されてい
る。ケージ２と蓋部材２ａ、２ｂとコア部材３とは、公
知のものである。ケージ２の周面には、複数の開口２ｃ
が形成され、濾過流体が開口２ｃを介してケージ２の内
部に流入し、或いは、ケージ２の外部に流出することが
できるように構成されている。

【００２２】フィルターエレメント１を収容したケージ
２は、図２又は図３に示すように、ケージ４の内部に配
置され、ゲル状物質や粒子状物質を濾過するゲル濾過用
フィルターエレメントはケージ４に対して同心状に配置
される。ケージ４は、全体として、中空の円筒体形状を
有し、ケージ４の周面には大きな開口４ａが複数形成さ
れている。ゲル濾過用フィルターエレメントは、ケージ
４に配置されている。ゲル濾過用フィルターエレメント
は、同図に示すように、複数の彎曲部を有する星形の断
面形状を有し、中間コア部材２ｍとケージ４の間に位置
して、ゲル状物質を主に捕捉し、ゲル状物質や粒子状物
質を濾過する。

【００２３】中間コア部材２ｍとケージ４は、フッ素樹
脂等の合成樹脂材料や耐腐食性の金属材料等の適当な材
料で構成される。また、濾過流体は、ケージ４の開口４
ａと、ゲル濾過用フィルターエレメント５と、中間コア
部材２ｍの開口２ｃとを通って、粒子捕捉用フィルター
エレメント１ｐに達し、フィルターエレメント１で濾過
された後、コア部材３の開口３ａからコア部材３の中央
室３ｂに流出するように構成することができる。これと
は反対に、ゲル濾過用フィルターエレメントと粒子捕捉
用フィルターエレメントの配置を逆向きにして、即ち濾
過流体の流れに対しては同じになるように入替えて、濾
過流体を、コア部材３の中央室３ｂから、コア部材３の
開口３ａを通ってケージ４内に流出するように構成する
こともできる。

【００２４】本発明の図１におけるフィルターエレメン
ト１の一実施例は、図４に示すように、マイクロ濾過と
ウルトラ濾過とナノ濾過のうちの少なくとも一つの濾過
作用に適した、第１の濾過媒体Ａと、ゲル状物質や粒子
状物質を濾過流体から分離するための第２の濾過媒体Ｂ
と、流路材又はサポート材に適した流体透過性材料で構
成されたシート状部材Ｃとを有する。第２の濾過媒体Ｂ
は、第１の濾過媒体Ａの上流側に配置される。シート状
部材Ｃは、第２の濾過媒体Ｂが第１の濾過媒体Ａとシー
ト状部材Ｃの間に挟まれるように、第２の濾過媒体Ｂの
上流側に配置される。図２において粒子捕捉用フィルタ
ーエレメント１ｐは、濾過媒体Ａの下流側にサポート材
に適した流体透過性材料で構成されたシート状部材Ｄが
配置される。第１の濾過媒体Ａと濾過媒体Ａよりも濾過
孔径が大きな濾過媒体Ａｃとシート状部材Ｃ、Ｄとは、
重ね合わされた状態でプリーツ状に折り畳まれたプリー
ツ層、所謂、レイドオーバープリーツ（ＬＯＰ）層を形
成する。

【００２５】レイドオーバープリーツ状に折り畳まれた
プリーツ層を有する粒子捕捉用フィルターエレメント１
ｐは、図２に示すように、隣り合う襞１ａを重ね合わせ
た状態で、コア部材３とケージ２の間の空隙に配置され
る。この粒子捕捉用フィルターエレメント１ｐは、ま
た、図３に示すように、隣り合う襞を重ね合わせない星
形の形態で、コア部材３とケージ２の間の空隙に配置す
ることもできる。

【００２６】図１に示すフィルターエレメント１は、図
５に示すように、マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾
過のうちの少なくとも一つの濾過作用に適した、第１の
濾過媒体Ａと、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から
分離するための第２の濾過媒体Ｂと、流路材又はサポー
ト材に適した流体透過性材料で構成されたシート状部材
Ｃとを重ね合わせ、更に、シート状部材Ｃの上に、濾過
孔径ａを有する第２の濾過媒体Ｂａ、シート状部材Ｃ、
濾過孔径ｂを有する第２の濾過媒体Ｂｂを重ね合わせて
構成することができる。濾過孔径ａを有する第２の濾過
媒体Ｂａと、濾過孔径ｂを有する第２の濾過媒体Ｂｂと
は、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分離するた
めの濾過媒体である。また、濾過媒体Ｂａと濾過媒体Ｂ
ｂの間に配置されたシート状部材Ｃは、流路材又はサポ
ート材に適した流体透過性材料で構成され、ゲル状物質
を捕捉しない流路材又はサポート材である。

【００２７】図１に示すフィルターエレメント１は、更
に、図６に示すように、マイクロ濾過とウルトラ濾過と
ナノ濾過のうちの少なくとも一つの濾過作用に適した、
第１の濾過媒体Ａと、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流
体から分離するための第２の濾過媒体Ｂと、流路材又は
サポート材に適した流体透過性材料で構成されたシート
状部材Ｃと、サポート材に適した流体透過性材料で構成
されたシート状部材Ｄとを重ね合わせ、更に、シート状
部材Ｃの上に、濾過孔径ａを有する第２の濾過媒体Ｂ
ａ、シート状部材Ｃ、濾過孔径ｂを有する第２の濾過媒
体Ｂｂ、更に、もう一枚のシート状部材Ｃを重ね合わせ
て構成することもできる。濾過孔径ａを有する第２の濾
過媒体Ｂａと、濾過孔径ｂを有する第２の濾過媒体Ｂｂ
とは、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分離する
ための濾過媒体である。また、濾過媒体Ｂａと濾過媒体
Ｂｂの間に配置されたシート状部材Ｃと、濾過媒体Ｂｂ
の上に配置されたシート状部材Ｃとは、流路材又はサポ
ート材に適した流体透過性材料で構成され、ゲル状物質
を捕捉しない流路材又はサポート材である。

【００２８】実施例図２及び図３において、ゲル捕捉用
フィルターエレメント５の構成は、図５及び図６から粒
子捕捉用濾過媒体としての機能を有する第１の濾過媒体
Ａ或は／及びシート状部材Ｄを除外した構成と同一であ
る。ゲル捕捉用の濾過媒体Ｂｂ，Ｂａ，Ｂは同一の濾過
孔径とするが、上流から下流に向かって濾過孔径を小さ
くする連続的或は階段状に傾斜構造の関係としてもよ
い。

【００２９】シート状部材Ｃは、シート状部材Ｃの下流
側に配置された第２の濾過媒体Ｂａ又はＢｂに、濾過流
体を分散して供給するために配置され、シート状部材Ｃ
自体はゲル状物質を捕捉することのない流路材として機
能する。

【００３０】第２の濾過媒体Ｂａに形成された少なくと
も一つの開口ａは、第２の濾過媒体Ｂａの下流側のシー
ト状部材Ｃと共働して、第２の濾過媒体Ｂに、ゲル状物
質を含む濾過流体を分散して供給するために形成され
る。また、第２の濾過媒体Ｂｂに形成された少なくとも
一つの開口ｂは、第２の濾過媒体Ｂｂの下流側のシート
状部材Ｃと共働して、第２の濾過媒体Ｂａに、ゲル状物
質を含む濾過流体を分散して供給するために形成され
る。濾過流体の分散を効果的に行うために、第２の濾過
媒体Ｂａの開口ａと、第２の濾過媒体Ｂｂの開口ｂと
は、位置をずらして配置されるのが好ましい。これらの
開口ａ、ｂの平均直径は０．５ｍｍ以上であることが好
ましい。

【００３１】なお、粒子捕捉用フィルターエレメント１
ｐは、レイドオーバープリーツ形や星形とすることがで
きるが、この外に、図１におけるフィルターエレメント
１又は図２或は図３のゲル捕捉用フィルターエレメント
５をディスク形にすることもできる。ディスク形のフィ
ルターエレメント１においては、最も上流側に配置され
たシート状部材Ｃを省くこともできる。また、レイドオ
ーバープリーツ形のフィルターエレメント１に、前述の
プレ濾過層を渦巻き状に巻き付け、或いは、同フィルタ
ーエレメント１の外周部又は内周部に前述のプレ濾過層
を同心状に配置する場合には、コア部材３を使用しない
でフィルターエレメント１を所定位置に配置することも
できる。

【００３２】かかる構成を有する本発明の図１のフィル
ターエレメント１と、従来のフィルターエレメントとを
使用し、その結果を比較してみると、図７のような結果
を得た。同図中、実施例とは本発明のフィルターエレメ
ント１を実施した場合の実施例を示し、また、比較例-
１及び比較例-２はそれぞれ従来のフィルターエレメン
トを示す。比較例-１及び比較例-２の差は、前者がスタ
ンダードプリーツのフィルターエレメントであるのに対
し、後者がレイドオーバー型のプリーツを有するフィル
ターエレメントである点のみである。これらの比較例と
本発明の実施例を実施した結果、同図に示すように、比
較例-１のフィルターライフを１とした場合、比較例-２
のフィルターライフは０．８５であり、これに対して本
発明の実施例のフィルターライフは２倍であることが実
証された。

【００３３】図８に示すように、実験後に比較例-１の
フィルターエレメントと本発明の実施例のフィルターエ
レメントを分解して見ると、捕捉された粒子は、比較例
-１のフィルターエレメントでは主としてプリーツの間
隙部分にのみ存在しているのに対し、本発明の実施例で
はフィルターエレメントを構成する各濾過媒体がそれら
の厚さ方向に満遍なく汚染されていることが解る。すな
わち、本発明のフィルターエレメントによれば、各濾過
媒体の全域が濾過に使用されていたことになる。

【００３４】このような結果が得られるのは、本発明の
フィルターエレメント１によれば濾過流体中のゲル状物
質が濾過媒体の一部の表面を閉塞することなく、濾過媒
体の広い範囲に分散され、濾過媒体が長期間に亘って濾
過能力を低下させていないからである。図９は、本発明
の実施例と比較例-１との「濾過膜単位面積当たりのラ
イフ試験」の結果を示し、図１０は、本発明の実施例と
比較例-１を１次圧０．０５ＭＰａ（０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）で実施した場合のフィルターライフを示す。図９
から解るように、本発明の実施例では流速が殆ど変化し
ないのに対し、比較例-１のフィルターエレメントでは
実験開始時点から直ちに流速が低下を始め、総濾過量３
５００ｃｃ付近において１０％程度の流速低下が見られ
る。また、図１０から解るように、本発明のフィルター
エレメントの透水性は実験開始から総濾過量６００ｃｃ
付近まで略一定の値を示すのに対し、比較例-１の場合
には、総濾過量６００ｃｃ付近における透水性は４０％
程度の低下が見られる。

【００３５】

【発明の効果】以上、実施例で述べた本発明のフィルタ
ーエレメントの明らかな優位性は、本発明のフィルター
エレメントが０．３乃至０．５ＭＰａ程度の高い差圧に
おいても有効に機能すること、最下流側のゲル状物質用
の濾過層に開口を設けないことによって、ゲル状物質に
よる粒子状物質用の濾過層が汚染されないこと、そし
て、ゲル状物質が濾過層の一部に堆積してフィルターに
目詰りを生じないことによって得られると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】筒状の形態を有するフィルターエレメントを
カートリッジ内に収容した状態の斜視図である。

【図２】レイドオーバー形のフィルターエレメントを
カートリッジ内に収容した状態の横断面図である。

【図３】星形のフィルターエレメントをカートリッジ
内に収容した状態の横断面図である。

【図４】本発明のフィルターエレメントの構成を表す
斜視図である。

【図５】本発明のフィルターエレメントの他の構成を
表す断面図である。

【図６】本発明のフィルターエレメントの更に他の構
成を表す断面図である。

【図７】発明のフィルターエレメントと、従来のフィ
ルターエレメントのフィルターライフを比較した表であ
る。

【図８】発明のフィルターエレメント１と、従来のフ
ィルターエレメントとを使用し、その汚染状態を比較し
た写真である。

【図９】本発明の実施例と比較例-１との「濾過膜単
位面積当たりのライフ試験」の結果を示す。

【図１０】本発明の実施例と比較例-１を１次圧０．
０５ＭＰａ（０．５ｋｇｆ／ｃｍ²）で実施した場合の
フィルターライフを示す。

【符号の説明】

１フィルターエレメント１ａ襞１ｐ粒子捕捉用フィルターエレメント２ケージ２ｍ中間コア部材３コア部材４ケージ５ゲル捕捉用フィルターエレメントＡ第１の濾過媒体Ｂ第２の濾過媒体ＢＣシート状部材Ｂａ濾過孔径ａを有する第２の濾過媒体Ｂｂ濾過孔径ｂを有する第２の濾過媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片岡尚幸茨城県稲敷郡阿見町大字香澄の里46 日本ポール株式会社筑波工場内 (72)発明者平永一茨城県稲敷郡阿見町大字香澄の里46 日本ポール株式会社筑波工場内Ｆターム(参考） 4D019 AA03 BB02 BB10 BC01 BC20 BD01 CA02 CA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾過
のうちの少なくとも一つの濾過作用に適した第１の濾過
媒体と、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分離す
るための第２の濾過媒体と、流路材又はサポート材に適
した流体透過性材料で構成されたシート状部材とを有す
る、フィルターエレメントにおいて、前記第２の濾過媒
体は前記第１の濾過媒体の上流側に配置され、前記シー
ト状部材は、前記第２の濾過媒体が前記第１の濾過媒体
と前記シート状部材の間に挟まれるように、前記第２の
濾過媒体の上流側に配置され、前記第１の濾過媒体と前
記第２の濾過媒体と前記シート状部材は重ね合わされた
状態でプリーツ状に折り畳まれていることを特徴とす
る、フィルターエレメント。
【請求項２】請求項１に記載のフィルターエレメント
において、前記シート状部材は網状材料又は織物材料に
よって構成された、前記フィルターエレメント。
【請求項３】請求項１又は２に記載のフィルターエレ
メントにおいて、前記フィルターエレメントは全体とし
て筒状の形態を有する、前記フィルターエレメント。
【請求項４】請求項３に記載のフィルターエレメント
において、前記筒状の形態を有する前記フィルターエレ
メントは、前記フィルターエレメントの中央部に配置さ
れた筒状の芯材によって支持され、前記フィルターエレ
メントの前記プリーツの外側縁部までの直径に対する前
記フィルターエレメントの前記内径の比は、１．８より
も大きな値である、前記フィルターエレメント。
【請求項５】請求項１乃至４のうちのいずれか一項に
記載のフィルターエレメントにおいて、前記第２の濾過
媒体は正又は負の電荷を有するように荷電されている、
前記フィルターエレメント。
【請求項６】マイクロ濾過とウルトラ濾過とナノ濾過
のうちの少なくとも一つの濾過作用に適した第１の濾過
媒体と、ゲル状物質や粒子状物質を濾過流体から分離す
るための第２の濾過媒体と、前記濾過流体からゲル状物
質や粒子状物質を濾過するための少なくとも一つの濾過
媒体を有するプレ濾過層と、前記プレ濾過層の各濾過媒
体を支持して実質的にゲル状物質を捕捉せずに濾過流体
の流路を確保するための流路材又はサポート材とを有す
る、フィルターエレメントにおいて、前記第２の濾過媒
体は前記第１の濾過媒体の上流側に配置され、前記プレ
濾過層は、前記第２の濾過媒体が前記第１の濾過媒体と
前記プレ濾過層の間に挟まれるように、前記第２の濾過
媒体の上流側に配置され、前記プレ濾過層は前記濾過流
体からゲル状物質や粒子状物質を濾過するための第３の
濾過媒体を有し、前記排水層は、前記プレ濾過層の各濾
過媒体の間及び前記プレ濾過層と前記第２の濾過媒体と
の間に、それぞれ配置され、前記第３の濾過媒体は、前
記濾過流体を前記第２の濾過媒体に分散させて供給する
ために、少なくとも一つの開口を有することを特徴とす
る、フィルターエレメント。
【請求項７】請求項６に記載のフィルターエレメント
において、前記第２の濾過媒体と前記第３の濾過媒体は
前記フィルターエレメントに着脱可能に取り付けられて
いる、前記フィルターエレメント。
【請求項８】請求項６又は７に記載のフィルターエレ
メントにおいて、前記フィルターエレメントは全体とし
て円筒状の形態を有する、前記フィルターエレメント。
【請求項９】請求項６乃至８のうちのいずれか一項に
記載のフィルターエレメントにおいて、前記第２の濾過
媒体と前記第３の濾過媒体は正又は負の電荷を有するよ
うに荷電されている、前記フィルターエレメント。
【請求項１０】請求項６乃至９のうちのいずれか一項
に記載のフィルターエレメントにおいて、前記第３の濾
過媒体に形成された前記開口の平均直径は０．５ｍｍ以
上である、前記フィルターエレメント。
【請求項１１】請求項６乃至１０のうちのいずれか一
項に記載のフィルターエレメントにおいて、前記第２と
前記第３の濾過媒体の厚さは０．８ｍｍ以上である、前
記フィルターエレメント。
【請求項１２】請求項６乃至１１のうちのいずれか一
項に記載のフィルターエレメントにおいて、前記第２の
濾過媒体と前記第３の濾過媒体の濾過孔径は、それぞ
れ、前記上流側から前記下流側まで次第に小さくなるよ
うに構成した、前記フィルターエレメント。
【請求項１３】請求項６乃至１２のうちのいずれか一
項に記載のフィルターエレメントにおいて、前記フィル
ターエレメントは複数の前記プレ濾過層を有し、前記複
数のプレ濾過層は前記第２の濾過媒体の前記上流側に配
置され、前記複数のプレ濾過層は、それぞれの前記プレ
濾過層の前記第３の濾過媒体に開口を有し、前記プレ濾
過層の前記開口は互いに重なり合わないように配置され
た、前記フィルターエレメント。
【請求項１４】請求項６乃至１３のうちのいずれか一
項に記載のフィルターエレメントにおいて、前記第２と
前記第３の濾過媒体は正又は負の電荷を有するように荷
電されている、前記フィルターエレメント。