JP2003230822A - Porous filter and water purifier, and filter inspection device and method - Google Patents
Porous filter and water purifier, and filter inspection device and methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は第1に、流体を濾
過する多孔質フィルタに関し、特に除菌性能に優れ、浄
水器等のフィルタに好適に用いることができる多孔質フ
ィルタに関する。本発明は第2に、上記フィルタを備え
た浄水器に関する。本発明は第3に、多孔質フィルタの
性能を簡易に短時間で測定できる多孔質フィルタの検査
装置に関する。本発明は第4に、多孔質フィルタの性能
を簡易に短時間で測定できる多孔質フィルタの検査方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention firstly relates to a porous filter for filtering a fluid, and more particularly to a porous filter which is excellent in sterilization performance and can be suitably used for filters such as water purifiers. The present invention secondly relates to a water purifier provided with the above filter. Thirdly, the present invention relates to a porous filter inspection device capable of easily measuring the performance of the porous filter in a short time. Fourthly, the present invention relates to a method for inspecting a porous filter, which can easily measure the performance of the porous filter in a short time.
【0002】[0002]
【従来の技術】 多数の流通路を有する多孔質体からな
るフィルタは、一般に変形しにくく、耐久性が高いセラ
ミックスなどの材質であることが多く、高分子膜等と比
較して、物理的強度、耐久性に優れるため信頼性が高い
こと、耐食性が高いため酸アルカリ等による洗浄を行っ
ても劣化が少ないこと、更には、濾過能力を決定する細
孔径の精密な制御が可能である点において優れているた
め、種々のフィルタに用いられており、特に固液分離用
のフィルタ等として有用であり、浄水器などにも利用さ
れ始めている。2. Description of the Related Art A filter made of a porous body having a large number of flow passages is generally made of a material such as ceramics which is hard to be deformed and has high durability, and has a physical strength higher than that of a polymer membrane or the like. In terms of high reliability due to excellent durability, low deterioration due to high corrosion resistance even after washing with acid / alkali, etc. Furthermore, it is possible to precisely control the pore size that determines the filtration capacity. Since it is excellent, it is used in various filters, particularly useful as a filter for solid-liquid separation and the like, and is also beginning to be used in water purifiers and the like.
【0003】 セラミックス等で作られた多孔質フィル
タは、平板状、チューブ状等、種々の形状に加工された
多孔質体を濾材として濾過を行うが、単位体積当たりの
濾過面積が大きく、濾過処理能力が高い点において、多
孔質体からなる筒状の基材に濾過流体の流路となる多数
の流通路(セル)を穿設した、いわゆるモノリス型フィ
ルタが特に固液分離に広範に利用されている。この様な
フィルタを浄水器などに用いようとする場合には、除菌
性能が重要となる。A porous filter made of ceramics or the like performs filtration using a porous material processed into various shapes such as a flat plate shape and a tube shape as a filtering material, but has a large filtering area per unit volume, and thus filtration processing is performed. In terms of high performance, a so-called monolith type filter, in which a large number of flow passages (cells) serving as flow passages for filtered fluid are formed in a cylindrical base material made of a porous body, is widely used particularly for solid-liquid separation. ing. When using such a filter in a water purifier or the like, disinfection performance is important.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】 本発明は上述のよう
な要求に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、除菌性能に優れた多孔質フィルタ、そのフィル
タを備えた浄水器、そのフィルタの性能を簡易に短時間
で測定することができる多孔質フィルタの検査装置及び
検査方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-described requirements, and an object of the present invention is to provide a porous filter excellent in sterilization performance and a water purifier equipped with the filter. An object of the present invention is to provide an inspection device and an inspection method for a porous filter capable of easily measuring the performance of the filter in a short time.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】 本発明は第1に、少な
くとも2つの端面と一の端面から他の端面まで連通する
多数の流通路とを有する多孔質基体と、前記流通路の一
部の内周面に形成された濾過膜とを有する多孔質フィル
タであって、多孔質基体面を空気により加圧した場合
に、濾過膜が形成されている何れかの流通路から最初に
空気が流出する圧力が0.05〜0.6MPa以上であ
ることを特徴とする多孔質フィルタを提供するものであ
る(第1の発明)。Means for Solving the Problems The first aspect of the present invention is to provide a porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to another end face, and a part of the flow passages. A porous filter having a filtration membrane formed on an inner peripheral surface, wherein when the surface of a porous substrate is pressurized with air, air first flows out from any flow passage in which the filtration membrane is formed. The pressure applied is 0.05 to 0.6 MPa or more, and a porous filter is provided (first invention).
【0006】 第1の発明において、濾過膜が形成され
ている総ての流通路から空気が流出する圧力が0.15
〜0.6MPaであることが好ましい。また、少なくと
も1つの端面において所定の流通路がシールされている
ことが好ましく、更に一の端面において所定の流通路が
シールされ、他の端面において残余の流通路がシールさ
れていることが好ましく、特に一の端面において、線状
に連続して隣接する流通路がシールされていることが好
ましい。また、一の端面においてシールされている流通
路内周面には濾過膜が形成されていない部分を有し、他
の端面においてシールされている流通路内周面に濾過膜
が形成されていることが好ましく、フィルタが浄水器用
フィルタであることが好ましい。In the first invention, the pressure at which air flows out from all the flow passages in which the filtration membrane is formed is 0.15.
It is preferably ˜0.6 MPa. Further, it is preferable that a predetermined flow passage is sealed at at least one end face, further, a predetermined flow passage is sealed at one end face, and a remaining flow passage is sealed at the other end face, In particular, it is preferable that the flow passages that are linearly adjacent to each other be sealed at one end face. Further, the flow passage inner peripheral surface sealed at one end face has a portion where the filtration membrane is not formed, and the flow passage inner peripheral surface sealed at the other end face is provided with the filtration membrane. Preferably, the filter is a water purifier filter.
【0007】 本発明は第2に、上記多孔質フィルタを
備えた浄水器を提供するものである(第2の発明)。Secondly, the present invention provides a water purifier provided with the above-mentioned porous filter (second invention).
【0008】 本発明は第3に、少なくとも2つの端面
と一の端面から他の端面まで連通する多数の流通路とを
有する多孔質基体と、前記流通路の一部の内周面に形成
された濾過膜とを有する多孔質フィルタの検査装置であ
って、多孔質フィルタの所定の面を気体により加圧する
加圧手段と、他の面から流出する気体を液体中の気泡と
して検出する検出手段とを備えていることを特徴とする
多孔質フィルタの検査装置を提供するものである(第3
の発明)。第3の発明において、前記所定の面が、濾過
膜が形成されていない多孔質基体面であることが好まし
い。Thirdly, the present invention is formed on a porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to the other end face, and formed on an inner peripheral surface of a part of the flow passages. An inspection device for a porous filter having a filtration membrane, the pressurizing means for pressurizing a predetermined surface of the porous filter with a gas, and the detecting means for detecting the gas flowing out from the other surface as bubbles in the liquid. An inspection device for a porous filter is provided (3rd aspect).
Invention). In the third invention, it is preferable that the predetermined surface is a porous substrate surface on which a filtration membrane is not formed.
【0009】 本発明は第4に少なくとも2つの端面と
一の端面から他の端面まで連通する多数の流通路とを有
する多孔質基体と、前記流通路の一部の内周面に形成さ
れた濾過膜とを有する多孔質フィルタの検査方法であっ
て、多孔質フィルタの所定の面を気体により加圧する加
圧工程と、加圧された気体が他の面から液体中に流出す
ることにより生じる気泡を検出する検出工程とを含むこ
とを特徴とする多孔質フィルタの検査方法を提供するも
のである(第4の発明)。第4の発明において前記所定
の面が、濾過膜が形成されていない多孔質基体面である
ことが好ましい。Fourthly, the present invention is formed on a porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to the other end face, and a part of the inner peripheral surface of the flow passages. A method for inspecting a porous filter having a filtration membrane, the method comprising: a pressurizing step of pressurizing a predetermined surface of the porous filter with a gas; and a pressurized gas flowing out into a liquid from another surface. The present invention provides a method for inspecting a porous filter, which comprises a detection step of detecting air bubbles (fourth invention). In the fourth invention, it is preferable that the predetermined surface is a porous substrate surface on which a filtration membrane is not formed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当
業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良
等が加えられることが理解されるべきである。なお、本
発明において、断面とは、特に断りのない限り、流通路
の長手方向(図1におけるX軸方向)に対する垂直断面
を意味する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. It should be understood that design changes, improvements, etc. can be appropriately made based on the knowledge of. In the present invention, the cross section means a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the flow passage (X-axis direction in FIG. 1) unless otherwise specified.
【0011】 第1の発明の多孔質フィルタ1は、例え
ば図1(a)、(b)、(c)及び(d)に示すよう
に、少なくとも2つの端面41及び43と、一の端面4
1から他の端面43まで連通する多数の流通路3a及び
3bを有する多孔質基体と、流通路の一部、例えば図2
(b)における流通路3bの内周面に形成された濾過膜
9とを有する多孔質フィルタ1である。第1の発明の重
要な特徴は、多孔質フィルタ1の多孔質基体面、即ち濾
過膜9がその表面に形成されていない面、例えば図2
(a)における流通路3aの内周面及び側面7を空気に
より加圧した場合に、濾過膜が形成されている何れかの
流通路、例えば図2(a)における流通路3bから最初
に空気が流出する圧力(以下第1透過圧という)が0.
05〜0.6MPa、好ましくは0.08〜0.4MP
a、更に好ましくは0.1〜0.2MPaとなることで
ある。The porous filter 1 of the first invention is composed of at least two end faces 41 and 43 and one end face 4 as shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), 1 (c) and 1 (d).
A porous substrate having a large number of flow passages 3a and 3b communicating from 1 to the other end surface 43, and a part of the flow passage, for example, FIG.
It is the porous filter 1 which has the filtration membrane 9 formed in the inner peripheral surface of the flow path 3b in (b). The important feature of the first invention is that the surface of the porous substrate of the porous filter 1, that is, the surface on which the filtration membrane 9 is not formed, such as that shown in FIG.
When the inner peripheral surface and the side surface 7 of the flow passage 3a in (a) are pressurized with air, air is first supplied from any of the flow passages in which the filtration membrane is formed, for example, the flow passage 3b in FIG. 2 (a). The pressure at which the water flows out (hereinafter referred to as the first permeation pressure) is 0.
05-0.6MPa, preferably 0.08-0.4MP
a, more preferably 0.1 to 0.2 MPa.
【0012】 多孔質フィルタの除菌性能は、濾過膜の
最大細孔径、平均細孔径細孔径分布や膜厚等に依存する
と考えられ、全体に細孔径が小さく、膜厚が厚ければ除
菌性能は向上すると考えられる。しかし、各々の因子が
全体としてどの様な寄与度で除菌性能に影響を与える
か、また各因子の交互作用を解明することは困難であ
る。It is considered that the sterilization performance of the porous filter depends on the maximum pore size, the average pore size, the pore size distribution, the film thickness, etc. of the filtration membrane. Performance is expected to improve. However, it is difficult to elucidate the contribution of each factor to the sterilization performance as a whole and the interaction of each factor.
【0013】 そこで、本発明者が検討した結果、第1
透過圧がフィルタ全体としての除菌性能と密接な関係が
あることを見出すとともに、第1透過圧が0.05MP
a以上、好ましくは0.08MPa以上、更に好ましく
は0.1MPa以上とすることにより、優れた除菌性能
が得られることを見出した。Therefore, as a result of the examination by the present inventor,
It is found that the permeation pressure is closely related to the sterilization performance of the filter as a whole, and the first permeation pressure is 0.05MP
It has been found that excellent sterilization performance can be obtained by setting a or more, preferably 0.08 MPa or more, and more preferably 0.1 MPa or more.
【0014】 第1透過圧は、濾過膜の比較的大きな気
孔及び膜厚との関連が大きいと考えられる。従って、最
大細孔径を下げること、大きな細孔径の数を少なくする
こと、濾過膜の膜厚を厚くすること等により第1透過圧
は高くなると考えられる。また、第1透過圧が高すぎる
と透水量が低下するため好ましくない。従って、第1透
過圧は0.6MPa以下、更には0.4MPa以下、特
に0.2MPa以下であることが好ましい。It is considered that the first permeation pressure is closely related to the relatively large pores and the membrane thickness of the filtration membrane. Therefore, it is considered that the first permeation pressure is increased by decreasing the maximum pore diameter, reducing the number of large pore diameters, and increasing the thickness of the filtration membrane. Further, if the first permeation pressure is too high, the amount of water permeation decreases, which is not preferable. Therefore, the first permeation pressure is preferably 0.6 MPa or less, more preferably 0.4 MPa or less, and particularly preferably 0.2 MPa or less.
【0015】 更に浄化性能を向上させる観点から、濾
過膜がその内周面に形成されている流通路の総てから空
気が流出する際の圧力(以下第2透過圧という)が0.
15MPa以上、更には0.17MPa以上、特に0.
2MPa以上であることが好ましい。第2透過圧は、フ
ィルタの平均細孔径及び膜厚との関連が大きいと考えら
れ、平均細孔径を小さくすること、又は膜厚を厚くする
こと等により第2透過圧を大きくすることができる。第
2透過圧も、大きすぎると透水量を減少させるため好ま
しくなく、0.6MPa以下、更には0.5MPa以
下、特に0.3MPa以下であることが好ましい。From the viewpoint of further improving the purification performance, the pressure (hereinafter referred to as the second permeation pressure) when air flows out from all the flow passages formed on the inner peripheral surface of the filtration membrane is 0.
15 MPa or more, more preferably 0.17 MPa or more, and especially 0.1.
It is preferably 2 MPa or more. The second permeation pressure is considered to have a large relationship with the average pore size and the film thickness of the filter, and the second permeation pressure can be increased by decreasing the average pore size or increasing the film thickness. . If the second permeation pressure is too high, the amount of water permeation is reduced, which is not preferable, and is preferably 0.6 MPa or less, more preferably 0.5 MPa or less, and particularly preferably 0.3 MPa or less.
【0016】 濾過膜の平均細孔径はフィルタの用途・
目的によって適宜選択することができるが、第1透過圧
を本発明の範囲内とするためには、濾過膜の平均細孔径
は、0.1〜2.0μm、更には0.2〜0.7μm程
度とし、細孔径分布をシャープにすることが好ましい。
また、濾過膜の膜厚にも特に制限はないが、第1透過圧
を本発明の範囲内とするためには30〜600μm程度
とすることが好ましい。The average pore size of the filtration membrane is
It can be appropriately selected depending on the purpose, but in order to keep the first permeation pressure within the range of the present invention, the average pore diameter of the filtration membrane is 0.1 to 2.0 μm, and further 0.2 to 0. It is preferable that the diameter is about 7 μm and the pore size distribution is sharp.
The thickness of the filtration membrane is not particularly limited, but is preferably about 30 to 600 μm in order to keep the first permeation pressure within the range of the present invention.
【0017】 濾過膜の材質に特に制限はないが、セラ
ミックス粒子と濾過膜用焼結助剤を含むことが好まし
い。セラミックス粒子は濾過膜の主成分を構成する粒子
であり、例えばアルミナ、ムライト、コージェライト、
炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、陶磁器屑等の
1種又は2種以上の粒子が好ましく、濾過の目的に適合
するように適宜選択される。セラミックス粒子として、
より小さい粒子径を選択することにより、焼成後の細孔
径が小さくなるため、細孔径が上述のような範囲に入る
ように、適切な平均粒子径、粒子径分布の粒子を選択す
ることができる。具体的な好ましいセラミックス粒子の
平均粒子径は、0.1〜10μm程度である。濾過膜用
焼結助剤は、上記セラミックス粒子とともに焼成するこ
とによりセラミックス粒子間の結合を強化し、強固な濾
過膜を形成するために用いられるものである。その材質
は特に限定されないが、例えばアルミナ、シリカ、ジル
コニア、チタニア、ガラスフリット、長石、コージェラ
イト等の1種又は2種以上を用いることができ、濾過の
目的やセラミックス粒子の材質によって適宜選択するこ
とができる。セラミックス粒子と濾過膜用焼結助剤の比
率は、セラミックス粒子と濾過膜用焼結助剤の合計を基
準としてセラミックス粒子が好ましくは85〜99.5
質量%含まれ、濾過膜用焼結助剤が、好ましくは0.5
〜15質量%含まれる。濾過膜は、これらのセラミック
ス粒子と濾過膜用焼結助剤をスラリー状として基体表面
に施与した後焼成することによって形成することができ
る。The material of the filtration membrane is not particularly limited, but it is preferable that the filtration membrane contains ceramic particles and a sintering aid for the filtration membrane. Ceramic particles are particles that constitute the main component of the filtration membrane, such as alumina, mullite, cordierite,
Particles of one kind or two or more kinds of silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, ceramics scraps and the like are preferable and appropriately selected so as to meet the purpose of filtration. As ceramic particles,
By selecting a smaller particle size, the pore size after firing becomes smaller. Therefore, it is possible to select particles having an appropriate average particle size and particle size distribution so that the pore size falls within the above range. . A specific preferable average particle diameter of the ceramic particles is about 0.1 to 10 μm. The sintering aid for filter membranes is used for strengthening the bond between the ceramic particles by firing together with the ceramic particles to form a strong filter membrane. The material is not particularly limited, but for example, one or more of alumina, silica, zirconia, titania, glass frit, feldspar, cordierite, etc. can be used, and is appropriately selected depending on the purpose of filtration and the material of the ceramic particles. be able to. The ratio of the ceramic particles and the sintering aid for the filtration membrane is preferably 85 to 99.5 based on the total amount of the ceramic particles and the sintering aid for the filtration membrane.
%, And the sintering aid for the filtration membrane is preferably 0.5
~ 15% by mass. The filtration membrane can be formed by applying the ceramic particles and the sintering aid for the filtration membrane in the form of slurry to the surface of the substrate and then firing the slurry.
【0018】 また、濾過膜は、多孔質基体よりも小さ
な細孔径を有することが好ましい。この様な構成とする
ことにより圧力損失を抑えつつ除菌性能を向上させるこ
とができる。この場合には、図2(b)に示すように、
濾過膜9が形成されている流通路3bから濾過前流体を
流入させることが上記目的を効率よく達成できる点で好
ましい。Further, the filtration membrane preferably has a pore size smaller than that of the porous substrate. With such a configuration, the sterilization performance can be improved while suppressing the pressure loss. In this case, as shown in FIG.
It is preferable to allow the unfiltered fluid to flow in from the flow passage 3b in which the filtration membrane 9 is formed, in order to efficiently achieve the above object.
【0019】 第1の発明における多孔質基体(以下基
体という)の材質は多孔質体であれば特に制限はない
が、強度、耐久性の観点からセラミックスであることが
好ましい。基体の細孔径はフィルタの目的・用途に応じ
て適宜選択することができる。また、基体がセラミック
スである場合の種類や製法に特に制限はないが、一般に
骨材と基体用焼結助剤から形成されることが好ましい。
骨材には、セラミックス粒子に好ましいものとして挙げ
た上述の材料の中から選択して使用することが好まし
い。但し、好ましい平均粒子径は5〜200μm程度で
ある。骨材の基体中の含有量は、骨材と基体用焼結助剤
の合計を基準として、好ましくは65〜99.5質量%
である。基体用焼結助剤も濾過膜用焼結助剤に好ましい
ものとして挙げた材料の中から選択して使用することが
好ましい。基体用焼結助剤の平均粒子径に特に制限はな
いが、5μm以下の平均粒子径であることが好ましい。
基体用焼結助剤の含有量は、骨材と基体用焼結助剤の合
計を基準として、好ましくは10〜35質量%である。
このような骨材と焼結助剤を含む杯土を任意の形状に成
形した後、焼成することにより多孔質のセラミックスフ
ィルタの基体を形成することができる。The material of the porous substrate (hereinafter referred to as the substrate) in the first invention is not particularly limited as long as it is a porous body, but ceramics are preferable from the viewpoint of strength and durability. The pore size of the substrate can be appropriately selected according to the purpose and application of the filter. Further, when the substrate is ceramics, the kind and manufacturing method are not particularly limited, but in general, it is preferably formed from an aggregate and a sintering aid for a substrate.
For the aggregate, it is preferable to select and use from the above-mentioned materials mentioned as preferable examples for the ceramic particles. However, the preferable average particle size is about 5 to 200 μm. The content of the aggregate in the substrate is preferably 65 to 99.5% by mass, based on the total amount of the aggregate and the sintering aid for the substrate.
Is. The sintering aid for the substrate is also preferably selected and used from the materials listed as being preferable as the sintering aid for the filtration membrane. The average particle size of the sintering aid for the substrate is not particularly limited, but an average particle size of 5 μm or less is preferable.
The content of the sintering aid for the substrate is preferably 10 to 35% by mass, based on the total amount of the aggregate and the sintering aid for the substrate.
The base material of the porous ceramics filter can be formed by forming the clay containing the aggregate and the sintering aid into an arbitrary shape and then firing it.
【0020】 第1の発明において、流通路の断面形状
に特に制限はなく、三角形、四角形、五角形、六角形等
の任意の多角形の他、円形、楕円形等やコルゲート形状
などとすることができるが、基体及び濾過膜の強度の観
点及び濾過膜を内周面に均一に形成できる観点で円形状
又は略円形状であることが好ましい。ここで略円形状に
は、楕円形、長円形、オーバル形状などの他、多角形の
頂点が丸められた形状なども含む。流通路の断面積にも
特に制限はないが、小さすぎると濾過前流体の流入時の
抵抗が大きくなりすぎ好ましくなく、大きすぎると充分
な濾過面積をとることが出来なくなり好ましくない。流
通路3の断面積の好ましい範囲は、濾過流体の粘度によ
っても異なるが、例えば本発明のフィルタを浄水器に用
いる場合、好ましくは0.2〜20mm2、更に好まし
くは0.5〜10mm2とすることができる。この様な
範囲にすることにより、濾過膜を形成させる際の成膜を
均一に行いやすく、また、単位容積当たりの膜面積を比
較的大きく取れる、即ちフィルタをコンパクト化するこ
とができる。また、流通路の数に特に制限はなく、強
度、大きさ及び処理量の関係から当業者であれば適宜選
択することができる。In the first invention, the cross-sectional shape of the flow passage is not particularly limited, and may be any polygon such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, and a hexagon, as well as a circle, an ellipse, a corrugated shape, and the like. However, a circular shape or a substantially circular shape is preferable from the viewpoint of the strength of the substrate and the filtration membrane and the viewpoint that the filtration membrane can be uniformly formed on the inner peripheral surface. Here, the substantially circular shape includes an elliptical shape, an oval shape, an oval shape, and the like, as well as a shape in which polygonal vertices are rounded. The cross-sectional area of the flow passage is not particularly limited, but if it is too small, the resistance at the time of inflow of the fluid before filtration becomes too large, which is not preferable, and if it is too large, a sufficient filtration area cannot be obtained, which is not preferable. Although the preferable range of the cross-sectional area of the flow passage 3 varies depending on the viscosity of the filtered fluid, for example, when the filter of the present invention is used in a water purifier, it is preferably 0.2 to 20 mm 2 , more preferably 0.5 to 10 mm 2. Can be By setting it in such a range, it is easy to uniformly form a film when forming the filtration membrane, and a membrane area per unit volume can be made relatively large, that is, the filter can be made compact. Further, the number of flow passages is not particularly limited and can be appropriately selected by those skilled in the art from the relationship of strength, size, and throughput.
【0021】 第1の発明における多孔質フィルタの形
状は、図1(a)に示すような円筒状であることが好ま
しいが、特に制限はなく、用途・目的、設置場所などに
応じてあらゆる形状とすることができる。また、大きさ
も、処理量や設置場所などに応じて適宜選択することが
できる。The shape of the porous filter in the first invention is preferably a cylindrical shape as shown in FIG. 1 (a), but there is no particular limitation, and any shape is possible depending on the application / purpose, installation location, etc. Can be Also, the size can be appropriately selected according to the processing amount, the installation place, and the like.
【0022】 第1の発明の多孔質フィルタは、少なく
とも1つの端面において所定の流通路、例えば図2
(a)に示すように、端面43において流通路3bがシ
ールされていることが好ましい。この様な構成として、
濾過前流体を端面41から流通路3b内へ流入させる
と、流入した濾過前流体は全量、流通路3bの内周面に
形成されいる濾過膜と基体を透過して例えば側面7から
流出するため、流入した全量の濾過前流体を濾過するこ
とができる。更に、図2(a)に示すように、端面41
において残余の流通路3aがシールされていることが好
ましい。この様な構成とすることにより、流通路3aか
らも濾過後流体が流出することになり、フィルタ内部に
も流出路を確保することにより、処理能力の向上を図る
ことができる。更に、端面41においてシールされ、濾
過後流体が排出される流通路3aの内周面上には、濾過
膜が形成されていない部分を有していることが圧力損失
を抑える点で好ましい。上述の観点から、濾過膜が形成
されない流通路3aの内周面の面積は、流通路3aにお
ける内周面の総面積の、好ましくは50%以上、更に好
ましくは70%以上、最も好ましくは80%以上であ
る。また、濾過膜は、1層であってもよいが、2層以上
としてもよく、その場合は最外層の濾過膜の平均細孔径
を最も小さくし、基体に向かって順に細孔径を大きくす
ることが好ましい。The porous filter of the first invention has a predetermined flow passage at least at one end surface, for example, as shown in FIG.
As shown in (a), the flow passage 3b is preferably sealed at the end face 43. With such a configuration,
When the unfiltered fluid is caused to flow into the flow passage 3b from the end face 41, the entire amount of the unfiltered fluid that has flowed in passes through the filtration membrane formed on the inner peripheral surface of the flow passage 3b and the substrate, and flows out, for example, from the side surface 7. It is possible to filter the whole amount of the unfiltered fluid that has flowed in. Further, as shown in FIG.
It is preferable that the remaining flow passage 3a is sealed. With such a configuration, the filtered fluid also flows out from the flow passage 3a, and the processing capacity can be improved by ensuring the outflow passage inside the filter. Further, it is preferable to have a portion where the filtration membrane is not formed on the inner peripheral surface of the flow passage 3a which is sealed at the end surface 41 and through which the fluid after filtration is discharged, in order to suppress pressure loss. From the above viewpoint, the area of the inner peripheral surface of the flow passage 3a in which the filtration membrane is not formed is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and most preferably 80% of the total area of the inner peripheral surface of the flow passage 3a. % Or more. The filtration membrane may have one layer, but may have two or more layers. In that case, the average pore diameter of the outermost filtration membrane should be minimized, and the pore diameter should be increased toward the substrate. Is preferred.
【0023】 また、一の端面において線状に連続して
隣接する流通路がシールされていることが製作の容易さ
の観点から好ましい。シールされている線状に連続して
隣接する一連の流通路を1本の線とみなすと、この1本
の線を構成する流通路は3個以上であることが好まし
い。さらには任意の最外周側に位置する流通路3aoか
ら、他の任意の最外周に位置する流通路3ao'までの連
続して隣接する流通路が一の端面41においてシールさ
れていることが、製造の容易さの観点から好ましい。同
様に、製造の容易さの観点から、一の端面41において
シールされている流通路3aは、直線状に連続して隣接
する流通路であることが好ましいが、曲線状に連続して
隣接する流通路であっても、多角線状に連続して隣接す
る流通路であってもよい。なお、図1(a)〜(d)に
おいて、点線で示した丸がその端面でシールされた流通
路を示し、黒く塗りつぶした丸がその端面で開口してい
る流通路を示す。Further, it is preferable from the viewpoint of ease of production that the adjacent flow passages that are linearly adjacent to each other be sealed on one end face. When a series of flow passages that are continuously adjacent to each other in a sealed line form is regarded as one line, it is preferable that the number of flow passages that constitute this one line is three or more. Furthermore it is sealed from the flow passage 3a o, the end face 41 of the flow passage is one of successive adjacent to the flow passage 3a o 'which is located in any other outermost located any outermost side Are preferable from the viewpoint of ease of production. Similarly, from the viewpoint of ease of manufacturing, the flow passages 3a sealed at the one end face 41 are preferably flow passages that are linearly and continuously adjacent to each other, but are continuously curved and adjacent to each other. It may be a flow passage or a flow passage that is adjacent in a polygonal shape. In addition, in FIGS. 1A to 1D, a circle shown by a dotted line indicates a flow passage sealed at its end face, and a black circle indicates a flow passage opened at the end face.
【0024】 また、上記シールされた線状に連続して
隣接する一連の流通路を1本の線とみなして、これを2
本以上設ける場合、一定の間隔で設けることが、均一な
排出による処理能力の向上の観点から好ましい。具体的
には、一の端面41においてシールされた一連の流通路
3aを1本の線とすると、図1(a)〜(d)に示すよ
うに、これを略平行に設ける形態の他、線が交差するよ
うに設けてもよく、これらを組み合わせてもよい。更
に、一連の流通路3aの線を曲線状や多角線状に設ける
場合との組合せでもよく、その形態が特に制限されるこ
とはない。一の端面41においてシールされた流通路3
aの数に特に制限はないが、数が多すぎると、その分流
入口が少なくなり、少なすぎると充分な排出量が得られ
ない。その数は処理容量やフィルタの大きさによって適
宜選択することができるが、流通路の総断面積、即ち流
通路3a及び流通路3bの開口断面積の合計に対して、
好ましくは2〜20%、更に好ましくは6〜15%、最
も好ましくは8〜11%の断面積となるような数を選択
することができる。In addition, a series of flow passages that are continuously adjacent to each other in the sealed line shape are regarded as one line, and this is divided into two lines.
In the case of providing more than one, it is preferable to provide them at regular intervals from the viewpoint of improving the processing capacity by uniform discharge. Specifically, if the series of flow passages 3a sealed at the one end face 41 is one line, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d), in addition to the configuration in which they are provided substantially in parallel, The lines may be provided so as to intersect with each other, or they may be combined. Further, it may be combined with the case where the series of lines of the flow passage 3a are provided in a curved shape or a polygonal shape, and the form thereof is not particularly limited. Flow passage 3 sealed at one end face 41
The number of a is not particularly limited, but if the number is too large, the number of inflow ports will be small, and if it is too small, a sufficient discharge amount cannot be obtained. The number can be appropriately selected depending on the processing capacity and the size of the filter, but with respect to the total cross-sectional area of the flow passages, that is, the total cross-sectional area of openings of the flow passages 3a and 3b
The number can be selected so that the cross-sectional area is preferably 2 to 20%, more preferably 6 to 15%, and most preferably 8 to 11%.
【0025】 シールすることにより形成されるシール
層の材質は、特に制限はないが、基体がセラミックスで
ある場合には、強度及び基体との接着性の観点からセラ
ミックスであることが好ましく、基体に含まれる成分の
一部と同様の成分を含むセラミックスであることが更に
好ましい。但し、実質的に濾過流体を透過させないこと
が必要とされるため、セラミックスをフリット化させた
釉薬等、特にシリカ及びアルミナを主成分として、これ
に10質量%以下のジルコニアを含むフリット化された
釉薬等が好ましい。The material of the sealing layer formed by sealing is not particularly limited, but when the substrate is ceramics, it is preferably ceramics from the viewpoint of strength and adhesiveness to the substrate. More preferably, it is a ceramic containing the same components as some of the components contained therein. However, since it is necessary that the filtered fluid is not substantially permeated, a frit containing ceramics such as frit, particularly silica and alumina as main components, and containing 10% by mass or less of zirconia, is fritified. Glaze and the like are preferable.
【0026】 所定の流通路をシールすることにより、
例えば図2(b)における流通路3a先端部にシール層
5が形成されるが、シール層の流通路内方向に目詰め部
6が形成されていることがシール層の強度向上及びシー
ル性向上の観点から好ましい。目詰め部の材質に特に制
限はないが、基体がセラミックスである場合には、強度
及び基体との接着性の観点からセラミックスであること
が好ましく、基体に含まれる成分の一部と同様の成分を
含むセラミックスであることが更に好ましい。但し、濾
過流体が容易に透過する材質であると、端面において隣
接する流通路から目詰め部を通って流体がリークする場
合があり好ましくない。従って、濾過膜と同一又はそれ
以下の細孔径を有することが好ましく、実質的に細孔が
なく流体を透過させないことが更に好ましい。一方、目
詰め部の材料は、収縮が大きすぎると割れが発生しやす
くなるため、収縮の小さな材料であることが好ましい。
具体的には、フリット化された釉薬等、特にシリカ及び
アルミナを主成分とし、これに10質量%以下のジルコ
ニアを含むフリット化された釉薬等を含むことが好まし
く、この様な釉薬のみであることが更に好ましい。By sealing a predetermined flow passage,
For example, the seal layer 5 is formed at the tip of the flow passage 3a in FIG. 2B, but the fact that the plugging portion 6 is formed in the inner direction of the flow passage of the seal layer improves the strength and sealability of the seal layer. From the viewpoint of. There is no particular limitation on the material of the plugged portion, but when the base is ceramics, it is preferable that it is ceramics from the viewpoint of strength and adhesiveness to the base, and the same components as some of the components contained in the base More preferably, it is a ceramic containing However, if the material through which the filtered fluid easily permeates is used, the fluid may leak from the adjacent flow passages at the end faces through the plugged portions, which is not preferable. Therefore, it is preferable to have the same or smaller pore size as that of the filtration membrane, and it is more preferable that there is substantially no pore and the fluid is not permeated. On the other hand, it is preferable that the material of the filling portion is a material having a small shrinkage because if the shrinkage is too large, a crack is likely to occur.
Specifically, it is preferable that a fritted glaze or the like, in particular, a fritted glaze or the like containing silica and alumina as main components and containing 10% by mass or less of zirconia, is the only glaze. More preferably.
【0027】 次に、第1の発明の多孔質フィルタの製
造方法を簡単に説明する。例えば上述の基体に好ましい
骨材及び好ましい基体用焼結助剤の中から選択した骨材
及び基体用焼結助剤を上述の好ましい比率(骨材:基体
用焼結助剤=65〜99.5質量%:35〜0.5質量
%)で用意し、これに分散媒、有機バインダー、必要に
より界面活性剤、可塑剤等を添加し、混練して杯土とす
る。これを、例えば円形の流通路を多数有する円筒形の
形状に押出成形し、これを乾燥させ、所定の長さに切断
して、基体の成形体を得た後、選択した骨材及び焼結助
剤に応じた所定の温度及び時間、例えば1000〜16
00℃の最高温度で0.1〜3時間、焼成することによ
り基体を形成することができる。Next, a method for manufacturing the porous filter of the first invention will be briefly described. For example, the above-mentioned preferable ratio of the aggregate and the sintering aid for the substrate selected from the above-mentioned preferred aggregate for the substrate and the preferred sintering aid for the substrate (aggregate: sintering aid for the substrate = 65 to 99. 5% by mass: 35 to 0.5% by mass), a dispersion medium, an organic binder, and if necessary, a surfactant, a plasticizer, etc. are added thereto and kneaded to form a clay. For example, this is extruded into a cylindrical shape having a large number of circular flow passages, dried and cut into a predetermined length to obtain a molded body of the substrate, and then the selected aggregate and sintering are performed. Predetermined temperature and time depending on the auxiliary agent, for example 1000 to 16
The substrate can be formed by baking at a maximum temperature of 00 ° C. for 0.1 to 3 hours.
【0028】 得られた基体に濾過膜を形成する。例え
ば上述の濾過膜に好ましいセラミックス粒子の中から選
択したセラミックス粒子単独、又はこのセラミックス粒
子と上述の好ましい濾過膜用焼結助剤の中から選択した
焼結助剤を、セラミックス粒子/濾過膜用焼結助剤の質
量比で、好ましくは75〜98/25〜2、更に好まし
くは80〜95/20〜5の比率で混合したものを用意
し、これを水等の分散媒中に分散させ、必要に応じて有
機バインダー、pH調整剤、界面活性剤、消泡剤等を添
加して成膜用スラリーを作成し、所定の基体表面に施与
し、乾燥後、選択したセラミックス粒子及び焼結助剤に
応じた所定の温度及び時間、例えば900〜1450℃
の最高温度で0.1〜3時間程度保持し、焼成すること
により濾過膜を形成することができる。成膜用スラリー
を基体表面に施与する方法は、例えば濾過膜を形成すべ
き面側から成膜用スラリーを接触させた状態で、濾過膜
を形成すべき面側から加圧する方法や逆の面側から減圧
する方法等が挙げられる。具体的には直濾過法成膜法や
クロスフロー成膜法が、特に流通路内周面にスラリーを
施与し濾過膜を形成する場合に好ましい。この場合に、
所定の流通路に濾過膜を形成させないためには、所定の
流通路を封止しておくことが好ましい。A filtration membrane is formed on the obtained substrate. For example, ceramic particles alone selected from the ceramic particles preferable for the above-mentioned filtration membrane, or a sintering aid selected from this ceramic particle and the above-mentioned preferable sintering aid for the filtration membrane may be used for the ceramic particles / filtration membrane. A mass ratio of the sintering aids is preferably 75 to 98/25 to 2, more preferably 80 to 95/20 to 5, and the mixture is mixed in a dispersion medium such as water. If necessary, an organic binder, a pH adjuster, a surfactant, an antifoaming agent, etc. are added to prepare a film-forming slurry, which is applied to the surface of a predetermined substrate, dried, and then selected ceramic particles and baking are performed. Predetermined temperature and time depending on the auxiliary agent, for example, 900 to 1450 ° C
The filtration membrane can be formed by holding at the highest temperature of 0.1 to 3 hours and baking. The method for applying the film-forming slurry to the surface of the substrate is, for example, a method in which the film-forming slurry is brought into contact with the surface on which the filtration membrane is to be formed and pressure is applied from the surface on which the filtration membrane is to be formed. Examples include a method of reducing the pressure from the surface side. Specifically, the direct filtration method film forming method and the cross flow film forming method are particularly preferable when the slurry is applied to the inner peripheral surface of the flow passage to form the filtration film. In this case,
In order to prevent the filtration membrane from being formed in the predetermined flow passage, it is preferable to seal the predetermined flow passage.
【0029】 次に、得られたフィルタの端面をシール
する。例えば図1(a)の端面41において、流通路3
aをシールする場合、その他の流通路3bに、例えばマ
スキングテープなどでマスキングを施し、フリット化さ
れた釉薬等、特にシリカ及びアルミナを主成分とし、こ
れに10質量%以下のジルコニアを含むフリット化され
た釉薬等、又は、上述の成膜工程で用いたものと同様の
成膜用スラリーを、例えばスプレー法などで施与し、乾
燥後、所定温度で所定時間焼成することで端面41にお
いて流通路3aをシールし、他の端面43においても同
様にシールすることができる。この場合において、例え
ば、アルミナやシリカなどを主原料とし、ポリビニルア
ルコール溶液などを添加し、スラリーよりも高粘度とし
た目詰め剤を、シールする流通路に詰めてから、成膜用
スラリーを施与すると、短時間で均一なシール層を形成
することができるため好ましい。Next, the end surface of the obtained filter is sealed. For example, in the end surface 41 of FIG.
When a is sealed, the other flow passage 3b is masked with, for example, a masking tape, and the frit is made into a glaze or the like, particularly silica and alumina as the main components, and a frit containing 10% by mass or less of zirconia. The applied glaze or the like, or a film-forming slurry similar to that used in the above-mentioned film-forming step is applied by, for example, a spray method, dried, and then baked at a predetermined temperature for a predetermined period of time to flow through the end face 41. The passage 3a can be sealed, and the other end surface 43 can be similarly sealed. In this case, for example, using alumina or silica as a main raw material, adding a polyvinyl alcohol solution, etc., and packing a packing agent having a viscosity higher than that of the slurry into the flow passage to be sealed, and then applying the film-forming slurry. It is preferable to apply it because a uniform seal layer can be formed in a short time.
【0030】 以下、第2の発明である上記フィルタを
備えた浄水器について説明する。第1の発明の多孔質フ
ィルタは、除菌性能に優れるため、浄水器、特に家庭用
浄水器に好適に用いることができる。浄水器に用いる場
合には、フィルタを囲繞し、流入口と排出口が設けられ
たハウジングに、本発明のフィルタを装着すればよい。
本発明の浄水器は、更に、他の浄化・殺菌手段、例えば
活性炭などを備えていることも好ましい。図3に本発明
の多孔質フィルタを備えた浄水器の一例を示すが、下部
に活性炭212が配置され、その上部に本発明の多孔質
フィルタ1が配置されている。濾過前水は流入管200
から流入し、活性炭層212を通って、フィルタ1の下
側の端面41からフィルタ1に入り、濾過された浄水は
フィルタ1の側面7又は上側の端面から流出し、吐出管
226を通って吐出される。Hereinafter, a water purifier provided with the filter according to the second invention will be described. The porous filter of the first aspect of the invention is excellent in sterilization performance, and thus can be suitably used for a water purifier, particularly a household water purifier. When used in a water purifier, the filter of the present invention may be attached to a housing surrounding a filter and provided with an inlet and an outlet.
It is also preferable that the water purifier of the present invention further includes other purification / sterilization means, for example, activated carbon. FIG. 3 shows an example of a water purifier provided with the porous filter of the present invention. Activated carbon 212 is arranged in the lower part, and the porous filter 1 of the present invention is arranged in the upper part thereof. Water before filtration is inflow pipe 200
From the lower end surface 41 of the filter 1 through the activated carbon layer 212, the filtered purified water flows out from the side surface 7 or the upper end surface of the filter 1, and is discharged through the discharge pipe 226. To be done.
【0031】 以下、上述の第1透過圧及び第2透過圧
を好適に測定することができる、第3の発明である多孔
質フィルタの検査装置について、好適な具体例に基づい
て説明する。図4に第3の発明の検査装置の好適な一例
を示す。図4の検査装置は、加圧室302、加圧室中に
配置された多孔質フィルタを乗せるためのフィルタ台3
04、フィルタ台304を上下動させるようにフィルタ
台と連結しているシリンダー306、加圧室302に連
通し、レギュレータを備えたエアコンプレッサー30
8、フィルタ1の端面と液体とが接触できるように加圧
室の上方に配置された液体受け312を備えている。Hereinafter, a porous filter inspecting device according to a third aspect of the present invention, which is capable of suitably measuring the above-described first and second permeation pressures, will be described based on preferable specific examples. FIG. 4 shows a preferred example of the inspection device of the third invention. The inspection apparatus shown in FIG. 4 includes a pressurizing chamber 302 and a filter base 3 for mounting a porous filter arranged in the pressurizing chamber.
04, an air compressor 30 that is connected to a cylinder 306 that is connected to the filter base 304 so as to move the filter base 304 up and down, and communicates with the pressurizing chamber 302 and that includes a regulator.
8. The liquid receiver 312 is provided above the pressurizing chamber so that the end surface of the filter 1 and the liquid can come into contact with each other.
【0032】 加圧手段としては、図4に示すように、
加圧室302とこれに連通するエアコンプレッサー30
8が好適であり、エアコンプレッサー308により加圧
室内を昇圧することにより、多孔質フィルタの所定の
面、例えば側面7及び流通路3aの内周面を均等に加圧
することができる。加圧手段としては、所定の面を気体
により加圧できれば特に制限はなく、エアコンプレッサ
ーに換えて、ボンベ等を用いることができる。また、レ
ギュレータや圧力ゲージ等を備えることが、正確な加圧
力を付与でき、加圧力を測定できる点で好ましい。加圧
する気体の種類に特に制限はないが、空気が最も取り扱
いやすく好ましい。As the pressurizing means, as shown in FIG.
Pressurization chamber 302 and air compressor 30 communicating with it
8 is preferable, and by pressurizing the pressurizing chamber by the air compressor 308, it is possible to uniformly pressurize a predetermined surface of the porous filter, for example, the side surface 7 and the inner peripheral surface of the flow passage 3a. The pressurizing unit is not particularly limited as long as it can pressurize a predetermined surface with gas, and a cylinder or the like can be used instead of the air compressor. In addition, it is preferable to provide a regulator, a pressure gauge, or the like, because accurate pressure can be applied and the pressure can be measured. The type of gas to be pressurized is not particularly limited, but air is the easiest to handle and is preferred.
【0033】 検出手段としては、流出する気体を液体
中の気泡として検出できるものであれば特に制限はない
が、図4に示すように、フィルタの端面41上に液体3
10を接触させることができる液体受け312等を備え
ていることが好ましい。このような構成の液体受け31
2に液体310入れると、他の面、即ち加圧されない面
から流出する気体を気泡として検出することができる。
気体を検出するための液体に特に制限はないが、水が最
も取り扱いやすく好ましい。The detection means is not particularly limited as long as it can detect the outflowing gas as bubbles in the liquid, but as shown in FIG. 4, the liquid 3 can be placed on the end face 41 of the filter.
It is preferable to include a liquid receiver 312 or the like capable of contacting 10 with each other. Liquid receiver 31 having such a configuration
When the liquid 310 is put in 2, the gas flowing out from the other surface, that is, the surface which is not pressurized can be detected as bubbles.
The liquid for detecting the gas is not particularly limited, but water is the easiest to handle and is preferable.
【0034】 第3の発明において、フィルタを加圧室
302内にセットした際に加圧室を気密状態とできるよ
うに配置されたシール部材314及び316を備えてい
ることも好ましい。また、加圧する多孔質フィルタの所
定の面は、濾過膜が形成されていない多孔質基体の面で
あることが好ましい。多孔質基体は多くの気孔を有する
ため、濾過膜面から加圧すると、濾過膜を透過した気体
が多孔質基体を通って排出されるまでに時間がかかる
が、濾過膜が形成されていない多孔質基体面から加圧
し、気体が濾過膜面から流出するようにすると、濾過膜
を透過した気体がすぐに排出されるため、検査時間を短
縮することができる。In the third invention, it is also preferable to provide seal members 314 and 316 arranged so that the pressure chamber can be made airtight when the filter is set in the pressure chamber 302. Further, the predetermined surface of the porous filter to be pressed is preferably the surface of the porous substrate on which the filtration membrane is not formed. Since the porous substrate has many pores, if pressure is applied from the surface of the filtration membrane, it takes time for the gas that has permeated the filtration membrane to be discharged through the porous substrate, but the porous membrane without the filtration membrane is formed. When pressure is applied from the surface of the base material so that the gas flows out from the surface of the filtration membrane, the gas that has permeated the filtration membrane is immediately discharged, so that the inspection time can be shortened.
【0035】 以下、第1透過圧及び第2透過圧を好適
に測定できる第4の発明である多孔質基体の検査方法に
ついて、上述の構成の装置を用いた好適な具体例に基づ
いて説明する。図4における、加圧室内のフィルタ受け
304上に、例えば図1(a)〜(d)に示すような構
成の多孔質フィルタをセットし、シリンダー306によ
り多孔質フィルタを上昇させて、加圧室内を気密状態と
した後、液体受け312に液体、好ましくは水を加えて
液体と他の面、即ち気体が流出する面と接触させる。こ
こで、気体が流出する総ての面と液体とを接触させる必
要はなく、例えば図4において、実際の気体の流出面
は、流通路3bの内周面であるが、流通路3b内まで液
体が充填されなくても、流通路3bの内周面から流出し
た気体は、流通路3bを通って端面41から液体中に流
出するため端面41と流体とを接触させておけば本発明
の目的を達することができる。Hereinafter, a method for inspecting a porous substrate which is the fourth invention capable of suitably measuring the first permeation pressure and the second permeation pressure will be described based on a preferable concrete example using the apparatus having the above-mentioned configuration. . For example, a porous filter having a configuration as shown in FIGS. 1A to 1D is set on the filter receiver 304 in the pressurizing chamber in FIG. 4, and the porous filter is raised by the cylinder 306 to apply pressure. After the chamber is made airtight, a liquid, preferably water, is added to the liquid receiver 312 to bring it into contact with the liquid and another surface, that is, a surface from which gas flows. Here, it is not necessary to bring all the surfaces through which the gas flows out into contact with the liquid. For example, in FIG. 4, the actual gas outflow surface is the inner peripheral surface of the flow passage 3b, but up to the inside of the flow passage 3b. Even if the gas is not filled with the liquid, the gas flowing out from the inner peripheral surface of the flow passage 3b flows out of the end face 41 into the liquid through the flow passage 3b. You can reach your purpose.
【0036】 次に、エアコンプレッサー308を稼働
させ、加圧室302内の圧力を徐々に昇圧させる。この
際に、少なくとも1つの流通路3bから流出する気泡を
最初に検出した時点の圧力が第1透過圧となる。更に昇
圧を続け、流通路3bの総てから流出する気泡を検出し
た時点の圧力が第2透過圧となる。ここで、加圧工程に
おいて加圧する所定の面は、第3の発明で説明した理由
により、濾過膜が形成されていない多孔質基体面であ
り、気体の流出面が、濾過膜が形成されている面である
ことが好ましい。なお、あらかじめ設定された圧力に昇
圧し、その圧力で気泡が検出されるか否かを調べる方法
も、品質管理のためには好ましい。Next, the air compressor 308 is operated to gradually increase the pressure in the pressurizing chamber 302. At this time, the pressure at the time of first detecting the bubbles flowing out from at least one flow passage 3b becomes the first permeation pressure. The pressure at the time when the pressure is further increased and the bubbles flowing out from all the flow passages 3b are detected becomes the second permeation pressure. Here, the predetermined surface to be pressurized in the pressurizing step is the porous substrate surface on which the filtration membrane is not formed, and the gas outflow surface is formed with the filtration membrane, for the reason explained in the third invention. It is preferable that it is a surface. A method of increasing the pressure to a preset pressure and checking whether bubbles are detected at the pressure is also preferable for quality control.
【0037】[0037]
【実施例】 以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に
説明する。
(実施例1)骨材として平均粒子径50μmのアルミナ
90質量%に焼結助剤としてガイロメ系粘度10質量%
を加え、この合計100質量部に対して約15質量部の
水を加えて、これらをニーダーで混練し、更に有機バイ
ンダーとしてメチルセルロース5質量部、油脂1質量部
を加え混練して押出し用の杯土を調製した。次に、真空
土練機を用いて、温度0〜5℃で直径約130mm、長
さ350mmの円柱状の成形体を成形した。次いで、こ
の成形体を、ラム式成形機を用いて直径2mmの流通路
を1200本有し、直径90mm、長さ180mmのフ
ィルタ成形体を成形し、成形後60〜110℃で16〜
20時間乾燥した。これを1250℃で1時間焼成し
て、多孔質基体を作成した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. (Example 1) 90% by mass of alumina having an average particle diameter of 50 μm as an aggregate, and 10% by mass of a Gyrome system as a sintering aid
Then, about 15 parts by weight of water is added to 100 parts by weight of the total, and these are kneaded with a kneader. Further, 5 parts by weight of methyl cellulose as an organic binder and 1 part by weight of fats and oils are added and kneaded to form a cup for extrusion. Soil was prepared. Next, using a vacuum kneader, a columnar molded body having a diameter of about 130 mm and a length of 350 mm was molded at a temperature of 0 to 5 ° C. Then, using a ram type molding machine, this molded body was molded into a filter molded body having 1200 flow passages having a diameter of 2 mm and having a diameter of 90 mm and a length of 180 mm.
It was dried for 20 hours. This was baked at 1250 ° C. for 1 hour to prepare a porous substrate.
【0038】 次に、原料として、平均粒子径5μmの
アルミナに、有機バインダーを1質量%、水を80質量
%となるように加えて成膜スラリーを作成し、図5に示
すクロスフロー濾過装置を用い、成膜スラリーを得られ
た多孔質基体の流通路内に圧入させた直後に真空ポンプ
113により真空チャンバ106内を減圧にし、所定の
膜厚の成膜原料が基体に付着するまで成膜スラリーを循
環させ流通路内壁面に成膜を行った。その後基体内のス
ラリーを排出し、基体内を常圧に保ったまま、真空チャ
ンバ内を減圧とし真空乾燥を約10分間行った。更に、
60℃で20時間乾燥した後、950℃で1時間焼成し
て図1(a)における流通路3bに相当するの流通路内
へ約180μmの膜厚の濾過膜を形成した。Next, as a raw material, an alumina binder having an average particle diameter of 5 μm was added with an organic binder at 1% by mass and water at 80% by mass to prepare a film-forming slurry, and a cross-flow filtration device shown in FIG. Immediately after pressing the film-forming slurry into the flow passage of the obtained porous substrate, the pressure inside the vacuum chamber 106 is reduced by the vacuum pump 113 until the film-forming raw material having a predetermined film thickness adheres to the substrate. The film slurry was circulated to form a film on the inner wall surface of the flow passage. After that, the slurry in the substrate was discharged, and the inside of the substrate was kept at normal pressure, and the inside of the vacuum chamber was depressurized to perform vacuum drying for about 10 minutes. Furthermore,
After being dried at 60 ° C. for 20 hours, it was baked at 950 ° C. for 1 hour to form a filtration membrane having a film thickness of about 180 μm in the flow passage corresponding to the flow passage 3b in FIG. 1 (a).
【0039】 次に、SiO2を65質量%、Al2O3
を20質量%、ZrO2を5質量%含むフリット100
質量部に対して、メチルセルロース1.5質量%水溶液
を90質量部加えたシール剤を流通路3a相当する流通
路を一の端面でシールし、流通路3bに相当する流通路
を他の端面でシールし、この基体を950℃で1時間焼
成して多孔質フィルタを得た。Next, 65% by mass of SiO 2 and Al 2 O 3
Of frit 100 containing 20% by mass and 5% by mass of ZrO 2.
A sealing agent obtained by adding 90 parts by mass of a 1.5% by mass aqueous solution of methylcellulose to parts by mass is sealed at one end face of the flow passage corresponding to the flow passage 3a and at the other end face of the flow passage corresponding to the flow passage 3b. After sealing, the substrate was fired at 950 ° C. for 1 hour to obtain a porous filter.
【0040】 (実施例2及び比較例1、2)実施例2
として、濾過膜の膜圧を150μmとした以外は、実施
例1と同様の方法で多孔質フィルタを作成し、比較例
1、2として、濾過膜の膜厚を各々50μm、100μ
mとした以外は、実施例1と同様の方法で多孔質フィル
タを作成した。(Example 2 and Comparative Examples 1 and 2) Example 2
As a comparative example 1 and 2, a porous filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the membrane pressure of the filtration membrane was 150 μm.
A porous filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that m was used.
【0041】 図4に示す装置を用いて、得られた多孔
質フィルタの第1透過圧及び第2透過圧を測定した。ま
た、JIS S3201付属書9に準拠した方法によ
り、シュードモナス菌1×106個/mlを含む原水を
各フィルタに通し、濾過水中のシュードモナス菌の数を
調べることにより細菌捕捉性能を測定した。各々の結果
を表1に示す。表1より、実施例1及び2で得られたフ
ィルタは、シュードモナス菌を10個/ml以下、即ち
シュードモナス菌の減少率を1/10 5以下とすること
ができ、優れた除菌性能を示した。これに対して比較例
1及び2で得られた多孔質フィルタは、第1透過圧、第
2透過圧とも低く、除菌性能も劣ったものとなった。The porosity obtained using the apparatus shown in FIG.
The first and second permeate pressures of the quality filter were measured. Well
According to JIS S3201 Annex 9,
1 x 10 Pseudomonas6Raw water containing pieces / ml
Pass through each filter to determine the number of Pseudomonas bacteria in the filtered water.
The bacterial trapping performance was measured by investigating. Each result
Is shown in Table 1. From Table 1, the fluxes obtained in Examples 1 and 2
Ilta contains less than 10 Pseudomonas / ml,
Pseudomonas reduction rate is 1/10 FiveWhat to do
Was obtained, and excellent sterilization performance was exhibited. On the other hand, a comparative example
The porous filters obtained in 1 and 2 are
2 Both the permeation pressure was low, and the disinfection performance was inferior.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明の多
孔質フィルタは、第1透過圧が0.05〜0.6MPa
であるためであるため、優れた除菌性能を示した。ま
た、本発明の浄水器は、除菌性に優れている。更に、本
発明の検査方法及び装置により第1透過圧及び第2透過
圧を簡易かつ短時間で測定することができた。As described above, in the porous filter of the present invention, the first permeation pressure is 0.05 to 0.6 MPa.
Therefore, excellent sterilization performance was exhibited. Moreover, the water purifier of this invention is excellent in sterilization. Further, the inspection method and apparatus of the present invention made it possible to measure the first and second permeation pressures easily and in a short time.
【図1】 本発明の多孔質フィルタの一形態を示す図で
あり、(a)は一の端面側から見た斜視図、(b)はそ
の平面図、(c)は他の端面側から見た斜視図、(d)
はその平面図である。1A and 1B are views showing an embodiment of a porous filter of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view seen from one end face side, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIG. 1C is another end face side. Perspective view seen, (d)
Is a plan view thereof.
【図2】 (a)は、図1(b)のII−II断面図で
あり、(b)は(a)のII(b)部分の拡大図であ
る。2A is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1B, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion II (b) of FIG.
【図3】 本発明の浄水器の一例を示す模式的な断面図
である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a water purifier of the present invention.
【図4】 本発明の検査装置の一例を示す模式的な断面
図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the inspection device of the present invention.
【図5】 気体の成膜に用いる成膜装置の一例を示す模
式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of a film forming apparatus used for forming a gas film.
1…多孔質フィルタ、3…流通路、3a…線状に連続し
て隣接する流通路、3a o、3ao'…3aのなかで最外
周に位置する流通路、3b…残余の流通路、5…シール
層、6…目詰め部、7…側面、9…濾過膜、11…多孔
質基体、41、43…端面、102、103…フラン
ジ、106…真空チャンバ、107…スラリーポンプ、
108…貯蔵槽、109…スラリー、113…真空ポン
プ、200…流入管、201…トップカバー、202…
ボトムカバー、205…不織布、206…スポンジ、2
08…Oリング、210…逆止弁、212…活性炭、2
14…ベース、218…カバーホルダー、219…ホル
ダーナット、220…足ゴム、221…浄水コネクタ
ー、223…吐水コネクター、224…コネクターホル
ダー、225…パイプカバー、226…吐水管、228
…Oリング、302…加圧室、304…フィルタ台、3
06…シリンダー、308…エアコンプレッサー、31
0…液体、312…液体受け。
1 ... Porous filter, 3 ... Flow passage, 3a ...
Adjacent flow passage, 3a o3ao '... outermost out of 3a
Circumferential flow passages, 3b ... remaining flow passages, 5 ... seal
Layer, 6 ... Clogged portion, 7 ... Side surface, 9 ... Filtration membrane, 11 ... Porous
Quality substrate, 41, 43 ... End face, 102, 103 ... Franc
J, 106 ... Vacuum chamber, 107 ... Slurry pump,
108 ... Storage tank, 109 ... Slurry, 113 ... Vacuum pump
200, inflow pipe 201, top cover, 202 ...
Bottom cover, 205 ... Nonwoven fabric, 206 ... Sponge, 2
08 ... O-ring, 210 ... Check valve, 212 ... Activated carbon, 2
14 ... Base, 218 ... Cover holder, 219 ... Hold
Darnut, 220 ... Foot rubber, 221 ... Water purification connector
-223 ... Water discharge connector, 224 ... Connector holder
Dar, 225 ... Pipe cover, 226 ... Water discharge pipe, 228
... O-ring, 302 ... Pressurizing chamber, 304 ... Filter stand, 3
06 ... Cylinder, 308 ... Air compressor, 31
0 ... Liquid, 312 ... Liquid receiver.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA07 HA77 JA02A JA03A JB01 KA64 KE07Q LA06 MA04 MA09 MB02 MC03 MC03X NA39 NA46 PA01 PB06 PB24 PC52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D006 GA07 HA77 JA02A JA03A JB01 KA64 KE07Q LA06 MA04 MA09 MB02 MC03 MC03X NA39 NA46 PA01 PB06 PB24 PC52
Claims (12)
の端面まで連通する多数の流通路とを有する多孔質基体
と、前記流通路の一部の内周面に形成された濾過膜とを
有する多孔質フィルタであって、多孔質基体面を空気に
より加圧した場合に、濾過膜が形成されている何れかの
流通路から最初に空気が流出する圧力が0.05〜0.
6MPaであることを特徴とする多孔質フィルタ。1. A porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to another end face, and a filtration membrane formed on an inner peripheral surface of a part of the flow passages. In the porous filter having the above, when the surface of the porous substrate is pressurized with air, the pressure at which air first flows out from any of the flow passages in which the filtration membrane is formed is 0.05 to 0.
A porous filter having a pressure of 6 MPa.
ら空気が流出する圧力が0.15〜0.6MPaである
請求項1に記載の多孔質フィルタ。2. The porous filter according to claim 1, wherein the pressure at which air flows out from all the flow passages in which the filtration membrane is formed is 0.15 to 0.6 MPa.
通路がシールされている請求項1又は2に記載の多孔質
フィルタ。3. The porous filter according to claim 1, wherein a predetermined flow passage is sealed on at least one end surface.
され、他の端面において残余の流通路がシールされてい
る請求項3に記載の多孔質フィルタ。4. The porous filter according to claim 3, wherein a predetermined flow passage is sealed at one end face and a remaining flow passage is sealed at the other end face.
する流通路がシールされている請求項4に記載の多孔質
フィルタ。5. The porous filter according to claim 4, wherein the flow passages that are linearly adjacent to each other are sealed at one end face.
路内周面には濾過膜が形成されていない部分を有し、他
の端面においてシールされている流通路内周面に濾過膜
が形成されている請求項3乃至5の何れか1項に記載の
多孔質フィルタ。6. The flow passage inner peripheral surface sealed at one end face has a portion where the filtration membrane is not formed, and the flow passage inner peripheral surface sealed at the other end face has a filtration membrane formed therein. The porous filter according to any one of claims 3 to 5, which is provided.
項1乃至6の何れか1項に記載の多孔質フィルタ。7. The porous filter according to claim 1, wherein the filter is a water purifier filter.
孔質フィルタを備えた浄水器。8. A water purifier provided with the porous filter according to claim 1.
の端面まで連通する多数の流通路とを有する多孔質基体
と、前記流通路の一部の内周面に形成された濾過膜とを
有する多孔質フィルタの検査装置であって、多孔質フィ
ルタの所定の面を気体により加圧する加圧手段と、他の
面から流出する気体を液体中の気泡として検出する検出
手段とを備えていることを特徴とする多孔質フィルタの
検査装置。9. A porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to the other end face, and a filtration membrane formed on a part of the inner peripheral surface of the flow passages. A porous filter inspection device having: a pressurizing means for pressurizing a predetermined surface of the porous filter with a gas; and a detecting means for detecting gas flowing out from the other surface as bubbles in a liquid. An inspection device for a porous filter, which is characterized in that
いない多孔質基体面である請求項9に記載の多孔質フィ
ルタの検査装置。10. The inspection device for a porous filter according to claim 9, wherein the predetermined surface is a surface of a porous substrate on which a filtration membrane is not formed.
他の端面まで連通する多数の流通路とを有する多孔質基
体と、前記流通路の一部の内周面に形成された濾過膜と
を有する多孔質フィルタの検査方法であって、多孔質フ
ィルタの所定の面を気体により加圧する加圧工程と、加
圧された気体が他の面から液体中に流出することにより
生じる気泡を検出する検出工程とを含むことを特徴とす
る多孔質フィルタの検査方法。11. A porous substrate having at least two end faces and a plurality of flow passages communicating from one end face to another end face, and a filtration membrane formed on an inner peripheral surface of a part of the flow passages. A method of inspecting a porous filter having a pressurizing step of pressurizing a predetermined surface of a porous filter with a gas, and detecting bubbles generated by the pressurized gas flowing into a liquid from another surface. A method for inspecting a porous filter, comprising: a detecting step.
いない多孔質基体面である請求項11に記載の多孔質フ
ィルタの検査方法。12. The method for inspecting a porous filter according to claim 11, wherein the predetermined surface is a surface of a porous substrate on which a filtration membrane is not formed.
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- 2002-02-08 JP JP2002032490A patent/JP2003230822A/en active Pending
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