JP2612200B2 - フィルター構造体及びフィルター構造体の形成方法 - Google Patents

フィルター構造体及びフィルター構造体の形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフィルター構造体及びフィルター構造体の形
成方法に関する。
先に本出願人によって既に特許されている従来のセラ
ミックフィルター板においては、フィルター構造体は、
好ましくは、それらの間が微粒子によって満たされてい
る第一吸収面と第二吸収面を含んでいる。かかる内部領
域は、その中へ濾過されるべき物質から吸い出された液
体が先づ吸引される水分領域苦しくは液体領域として作
用する。微粒子若しくはその同等物は実質的に該第一面
と第二面とによって封緘され、そしてそれらはフィルタ
ー構造体に剛性を与えるものとして作用する。しかしな
がら、微粒子は、流れに対する高い抵抗を生ぜしめない
から、上記内部領域へ流入した液体の流れを妨げること
はない。内部領域には連通ダクトが通されていて、該連
通ダクトは、上記各吸収面を通過して更にフィルター板
の外部へ向う流体の流れを生成するように負圧源に連通
され得る。このようなフィルター構造体では、フィルタ
ー板の吸引面は好ましくはセラミック鋳造混合物から形
成されている。
周知のフィルター構造体においては、フィルターの濾
過面は合成繊維膜から成る。しかしながら、かかる膜フ
ィルターの場合の主な欠点は清掃時に膜を損傷する危険
性があることである。
本発明の対象は、従来技術の解決方法に比較して、濾
過されるべき物質から吸い出された液体の流速を相当程
度に増大することが可能となったフィルター構造及びセ
ラミックフィルター構造体にあり、かかるフィルター構
造体によって全体的な吸引乾燥の濾過能力を著しく向上
させることができる。本発明によれば、流体の流速を相
当の程度に増強することが可能になった全く新規な型式
のフィルター構造体が形成される。
本発明に従うフィルター構造体の主な特徴は、フィル
ター構造体が流れている液体に対する第一の層であるセ
ラミック物質の第一のフィルター物質層と該第一の層に
連結されたセラミック物質の第二のフィルター物質層と
を含み、第一のフィルター物質層は流れに対して本来の
フィルター層として作用し、又、第二のフィルター物質
層は構造体を支持する層として作用するということであ
る。
フィルター構造体を形成するための本発明に従う方法
の主な特徴は、先ず第二のフィルター物質層が内側層と
して形成され、そしてこの内側層の表面上にセラミック
混合物が、第一のフィルター物質層即ち、表面層を形成
するように塗布され、又は第二のフィルター物質層の乾
燥と共に該乾燥片がセラミック混合物中に浸漬せしめら
れ、そしてこのようなセラミック混合物が薄い層として
第二のフィルター物質層上に付着し得るということであ
る。
本発明に従うフィルター構造体は、吸引乾燥器と関連
して、紙の如きウエブ状物や泥炭の如き粉状物や木材の
如き固形物や多孔物質の脱水用として使用される。液体
を満たされた細かい多孔性の吸引面の中間物によって、
脱水されるべき対象物は、それに対して負圧になってい
る液体との物体的連通状態に至らしめられる。
多孔性物質内の水の流速はダーシーの法則（Darcy's
Law）に従う： 流速は圧力差に比例し且つ流れの長さに反比例する。
従って、流速を増大させようとする場合は、フィルター
物質中の流路の長さはより短くされるべきである。この
ため濾過層はできるだけ薄くされる。
本発明によれば、セラミック物質の二重フィルター構
造体が形成され、濾過された流体の流れ方向における第
一の層である表面層は本来的なフィルター層として作用
し、そして薄く、0.3mm程の厚さである。このフィルタ
ー表面層はそれよりも極めて薄く且つ支持層として作用
する内側層と連結される。該内側層の厚さは好ましくは
2.7mm程度である。本発明に従う構造体によれば、濾過
された液体に対して1mm/sにまで達する流速が得られ
る。この流速は、たかだか0.2mm/s以下にとどまる一重
セラミック面によって得られる流速と比較して大きいも
のである。本願発明に従うフィルター物質の特性は、第
一のフィルター物質層即ち、表面層の有利な細孔寸法と
して1.5μｍ、そして第二のフィルター物質層即ち内側
層の有効な細孔寸法として６μｍまでである。
フィルター物質を形成するための本発明に従う方法に
おいて、先づ内側層即ち、第二のフィルター物質層が形
成され、そして該層の乾燥時に表面層即ち第一のフィル
ター物質層が形成される。この表面層は第二のフィルタ
ー物質層上への塗布によっても若しくは表面層物質中に
第二のフィルター物質層を浸漬せしめることによっても
形成され得、これにより表面層が上記内側層上に付着す
る。
本発明は図面に示された好適実施例を参照して以下に
記述されるが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
第１図は、薄い表面層及び連結された内側層から成
る、本発明に従うフィルター物質構造を有するセラミッ
クフィルター板の断面図である。
第２図は、本発明に従うフィルター構造が用いられて
いる管構造体を示す。
第３図は、本発明に従う各層が設けられた板構造体を
示す。
第４図は、本発明に従うフィルター物質構造における
圧力線図を示す。
第５図は、本発明のフィルター構造体の表面物質即ち
第一のフィルター物質層における細孔の分布状態を示
す。
第６図は、本発明のフィルター構造体の内側層即ち第
二のフィルター物質層における細孔の分布状態を示す。
本発明によれば、セラミックフィルターは、フィルタ
ー物質に多様な透過性を付与する二重セラミック構造を
有する。本発明によれば、フィルター構造体は、好まし
くは0.2mm以下、できれば0.1mmと極めて薄い第一のフィ
ルター物質層、好ましくはセラミック表面層を有する。
本発明によれば、この第一の薄いフィルター物質層１
は、内側層である第二のフィルター物質層２と連結され
ている。
下記のものは一つの非制限的な例である： 第一のフィルター物質層１即ち液体の流れ方向の第一
層の物質の構成は次のようになっている： 酸化アルミニウム（Gilax 20）（AlCoa） 30……50％ 水酸化アルミニウム（ON 320）（Martinswerk） ５……15％ 滑石（AT.1）（Norwegian Talc） 20……30％ 粘土（Hywite Alum）（ECC） 20……30％ ディスペックス（Dispax）N 40 １……5ml/kg 乾燥材料 水 20……30％ 第一のフィルター物質層１は、内側層である第二のフィ
ルター物質層２と連結され、この内側層の構成は次のよ
うになっている： 酸化アルミニウム（DK 206）（Martinswerk） 50……60％ 水酸化アルミニウム（OL 104）（Martinswerk） ３……７％ 粘土（HP 64）（ECC） 10……15％ 陶土（GE）（ECC） 18……25％ チョーク POLCARB 60（ECC） １……５％ ディスペックス（N 40） 0.5……4ml/kg乾燥材料 水 19……25％ 上記第一のフィルター物質層１の細孔寸法は訳1.0〜
３μｍまでであり、又泡立ち点1.5バール、濾過された
液体の流速2.0mm/s及び層の厚さ約0.1〜1.0mmまで、こ
の例では0.3mmである。
第一のフィルター物質層に連結された第二のより厚い
フィルター物質層２即ち内側層の細孔寸法は４〜50μｍ
まで、好ましくは４〜10μｍである。泡立ち点で0.5バ
ールであり、濾過された物質から濾過される流体の流速
2.0mm/s、そしてこの層の好ましくは厚さは２〜6mmの範
囲内、この例では2.7mmである。
上記層１及び２の有利な細孔寸法の比率は少なくとも
２、最大50である。
本発明に従う構造体は、第一のフィルター物質層１即
ち、表面層と、該表面層１に連結された第二のフィルタ
ー物質層２即ち内側層とを有する。本願発明に従う二重
セラミック構造体の泡立ち点は1.5バールであり、この
構造体における濾過された液体の流速は約1mm/s、その
全体の厚さは3mmである。
従来技術の一重層セミックフィルター物質の対応する
特性は：細孔寸法1.5μｍ、泡立ち点1.5バール、流速0.
2μm/s、層の厚さ3mmである。
本発明に従う構造体により、従来技術の解決法に比べ
てほぼ５倍の濾過された液体の流速が達成される。
本発明に従うフィルター構造体の製造は、第二のフィ
ルター物質層２即ち内側層がスラリー鋳造の如き方法若
しくは押出し法によって構造されるようにして行われ
る。スラリー鋳造法の場合、扇形板状の如き複雑な部片
を製造することが可能である。又押出し法は管状部片又
は角形板の製造に適用され得る。
次に、表面層である第一のフィルター物質層１は、第
二のフィルター物質層２を形成する乾燥された部片がそ
の上に約0.1〜1mm程度の極めて薄い層が形成されるよう
に２〜３秒間セラミック混合物中に浸漬せしめられるこ
とによって形成される。
表面層即ち第一のフィルター物質層１を形成する他の
実施例は、内側層即ち第二のフィルター物質層２が乾燥
された後、表面層がこの層の上に塗布されるという方法
である。
両層１及び２が形成されて後、部片は乾燥されて約13
60℃の温度で焼付けられるが、この温度は10時間に亘っ
て上昇せしめられ、そして昇温したその温度は２時間保
持される。
有利な細孔寸法の比率（μ内側層／μ表面層）は２〜
50である。
第１図はフィルター板と連結している本発明に従うフ
ィルター物質構造体を示している。この図は、微粒子状
の最も内側の層と本発明を従う連結されたフィルター物
質構造体とから成るフィルター板の断面図であるが、こ
のフィルター板は表面層である第一のフィルター物質層
１及び連結された内側層である第二のフィルター物質層
２を含んでいる。更に図は、濾過されるべき物質から吸
い出された液体の流れの方向を示し、又同図には負圧効
果によって吸引乾燥板の両側に付着する濾過されるべき
物質層Ｄが表わされている。かかる構造体は更に上記液
体（矢印）が先づ吸い込まれる内部領域10を含み、この
領域10は構造体を支持し且つ微粒子状のセラミック物質
から成る第三の層３によって満たされている。
第２図は、本発明に従う物質から成るセラミック管体
がその厚さが好ましくは0.3mmである表面層としての第
一のフィルター物質層１とその厚さが好ましくは2.7mm
である連結されたフィルター物質層２即ち内側層とを含
む管体の実施例を示す。
第３図は、セラミック物質から成る本発明に従う押出
し板を示す。本発明に従うこの構造体は、表面層として
の厚さ0.3mmの第一のフィルター物質層１と内側の第二
のフィルター物質層２とを含む。板体の内部には、参照
符号10で示され、又、濾過されるべき物質から吸い出さ
れた液体が先づその中へ運ばれるようになっている吸引
領域が設けられている。
第４図は本発明に従うフィルター構造体の断面図であ
る。図において、各フィルター物質層内で降下せしめら
れた圧力が線図式に示されている。この図から、本来的
な濾過層即ち、第一のフィルター物質層１は第二のフィ
ルター物質層２よりも著しく圧力を降下させることが分
かる。第一のフィルター物質層１での圧力降下は10キロ
パスカルにまで達するが、これに対して第二のフィルタ
ー物質層２の圧力降下はフィルター物質を横切る対応す
る圧力差で2.7キロパスカルであるに過ぎない。このこ
とから更に、セラミック物質の第二のフィルター物質層
２は相当程度まで流体の流れを妨げることはないが、流
れに対する最大の遅延効果は第一のフィルター物質層１
によるものであることが明らかになる。本発明に従う構
造体によって得られる重要な利点はフィルター構造体が
手入れし易いということである。
第５図は、本発明のフィルター物質構造体における第
一のフィルター物質層１即ち表面層での細孔寸法分布状
態を漸増的に示している。この図から、有利な細孔寸法
は1.5μｍであることが分かる。
第６図は、本発明のフィルター物質に対する第二のフ
ィルター物質層２即ち内側層における細孔寸法分布状態
を漸増的に示している。この図から、有利な細孔寸法は
約６μｍであることが分かる。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流動する液体に対し第一の層であるセラミ
    ック物質の第一のフィルター物質層（１）と、該第一の
    層と連結されたセラミック物質の第二のフィルター物質
    層（２）とを含み、上記第一のフィルター物質層（１）
    は１〜３μｍ程度の細孔寸法と0.1〜1mm程度の厚さを有
    していて流れに対して本来的なフィルター層として作用
    すると共に、上記第二のフィルター物質層（２）は４〜
    50μｍ程度の細孔寸法と２〜6mm程度の厚さを有してい
    て上記第一のフィルター物質層（１）を支持する層とし
    て作用し、上記フィルター構造は管状であり、その内部
    に内部領域（10）が画成され、該内部領域（10）は最初
    に上記第一のフィルター物質層（１）を通過し，続いて
    上記第二のフィルター物質層（２）を通過する濾過され
    た液体を受け入れるように設けられていて、更に上記フ
    ィルター構造は第三のフィルター物質層（３）を含み、
    該第三のフィルター物質層（３）は、上記第二のフィル
    ター物質層（２）に対して支持されるようになっている
    と共に、上記内部領域（10）に嵌合されていて、濾過さ
    れた液体は上記内部領域（10）内へ負圧によって吸引さ
    れ、上記第三の層は粒状物質から形成されている、吸引
    乾燥のためのフィルター構造体。
  2. 【請求項２】上記第二のフィルター物質層（２）及び上
    記第一のフィルター物質層（１）の有利な細孔寸法の比
    率が少なくとも２及び最大で50であることを特徴とする
    請求の範囲１に請求されたフィルター構造体。
  3. 【請求項３】上記第一のフィルター物質層（１）は次の
    構成： 酸化アルミニウム（Gilax 20）（Alcoa） 30……50％ 水酸化アルミニウム（ON 320）（Martinswerk）５……1
    5％ 滑石（AT.l）（Norweigian Talc） 20……30％ 粘土（Hywite Alum）（ECC） 20……30％ ディスペックスN 40 １……5ml/kg 乾燥材料 水 20……30％ を有し、又、内側層である上記第二のフィルター物質層
    （２）は次の構成： 酸化アルミニウム（DK 206）（Martinswerk） 50……60％ 水酸化アルミニウム（OL 104）（Martinswerk） ３……７％ 粘土（HP 64）（ECC） 10……15％ 陶土（GE）（ECC） 18……25％ チョーク POLCARB 60（ECC） １……５％ ディスペックス（N 40） 0.5……4ml/kg乾燥材料 水 19……25％ を有していることを特徴とする請求の範囲１又は２に請
    求されたフィルター構造体。
  4. 【請求項４】第二のフィルター物質層（２）が内側層と
    して先ず形成され、その表面上にセラミック混合物が第
    一のフィルター物質層（１）即ち表面層を形成するよう
    に塗布されることを特徴とする請求の範囲１乃至３の何
    れかに請求されたフィルター構造体の形成方法。
  5. 【請求項５】第二のフィルター物質層（２）が内側層と
    して先ず形成され、該第二のフィルター物質層（２）の
    乾燥後、乾燥部片がセラミック混合物中に浸漬されて上
    記セラミック混合物が薄い層として該第二のフィルター
    物質層（２）上に付着され得るように第一のフィルター
    物質層（１）は上記内側層上に形成されることを特徴と
    する請求の範囲１乃至３の何れかに請求されたフィルタ
    ー構造体の形成方法。
  6. 【請求項６】上記第一のフィルター物質層（１）及び上
    記第二のフィルター物質層（２）から成る部片が乾燥さ
    れ且つ約1360℃の温度で焼付けられるが、その場合の昇
    温時間は約10時間であり、昇温した乾燥温度に保持する
    時間が約２時間であることを特徴とする請求の範囲４又
    は５に請求された方法。
JP63501609A 1987-03-05 1988-02-08 フィルター構造体及びフィルター構造体の形成方法 Expired - Lifetime JP2612200B2 (ja)

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FI870979 1987-03-05
FI870979A FI77162C (fi) 1987-03-05 1987-03-05 Filterkonstruktion och foerfarande foer bildande av filterkonstruktion.

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JPH01502494A JPH01502494A (ja) 1989-08-31
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