JP4437933B2 - Cartridge filter for microfiltration - Google Patents

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Description

本発明は、液体中の微粒子等を濾過により除去するために使用する精密濾過用カートリッジフィルターに関するものであり、特に、半導体工業分野に用いられる精密濾過用カートリッジフィルターに関するものである。   The present invention relates to a microfiltration cartridge filter used for removing fine particles in a liquid by filtration, and more particularly to a microfiltration cartridge filter used in the semiconductor industry.

カートリッジフィルターは、コンパクトで且つ長い濾過寿命が得られるため、半導体基板を洗浄するための超純水の製造や、半導体基板製造時のエッチング液からの不純物の除去、清涼飲料水やミネラルウォーター、酒類からの不純物や細菌の除去、自動販売機や浄水器に用いる市水中の微粒子の濾過など様々な分野に用いられている。特に近年は、薄膜ディスプレイ用ガラス基板の大型化に伴い、洗浄用純水や薬品が大量に使用する必要が生じたため、これら洗浄用純水や薬品を製造するための濾過用フィルターとしてその濾過寿命を更に長くすることが望まれている。   The cartridge filter is compact and has a long filtration life, so it can produce ultrapure water for cleaning semiconductor substrates, remove impurities from the etchant during semiconductor substrate production, soft drinks, mineral water, and alcoholic beverages. It is used in various fields, such as removal of impurities and bacteria from water, and filtration of fine particles in city water used in vending machines and water purifiers. Particularly in recent years, with the increase in the size of glass substrates for thin film displays, it has become necessary to use a large amount of cleaning pure water and chemicals. It is desired to make the length even longer.

これらカートリッジフィルターとしては、濾過面積を大きくするため濾過膜をプリーツ形状に折り畳み、それを菊花状の円筒形にまとめ、円筒両端をシールしたプリーツ型のもの、及びドーナツ状の濾過膜を円板状濾過膜支持構造体の両面に貼付けこれを多数枚積層したユニット積層型のものが代表的なものとして用いられているが、特に濾過寿命の長いカートリッジフィルターが必要な用途においては、濾過膜面積が多いプリーツ型のカートリッジフィルターが使用されている。   As these cartridge filters, in order to increase the filtration area, the filtration membrane is folded into a pleated shape, which is combined into a chrysanthemum-like cylindrical shape and sealed at both ends of the cylinder, and the donut-shaped filtration membrane is a disc shape. A unit-stacked type that is affixed to both sides of a filtration membrane support structure and laminated in a large number is used as a typical one, but especially in applications that require a cartridge filter with a long filtration life, the filtration membrane area is Many pleated cartridge filters are used.

カートリッジフィルターを構成する精密濾過膜としては、セルロースアセテート、ポリスルホン、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレンなどの素材があり、半導体工業分野では薬品に対する耐性に優れたポリテトラフルオロエチレンからなる膜の使用頻度が高い。   There are materials such as cellulose acetate, polysulfone, polyamide, and polytetrafluoroethylene as the microfiltration membranes that make up the cartridge filter. In the semiconductor industry, membranes made of polytetrafluoroethylene with excellent chemical resistance are used frequently. .

しかしながら、これら精密濾過膜は、膜自体の強度が弱いため、エンドキャップと溶融成型する際に膜単体では成型圧により座屈してしまい成型不良を起こしやすく、また、カートリッジフィルターとしての構造上、膜自体の強度が濾過圧に耐えることが難しいことから、精密濾過膜をその両面から不織布やネット等の網目状支持体により支持しているが、このような精密濾過膜の濾過寿命を延ばすために膜面積を増やすことは、このように網目状支持体により支持しているため困難である。   However, these microfiltration membranes are weak in the strength of the membrane itself, so that when the membrane is melt-molded with the end cap, the membrane itself is easily buckled by molding pressure, and molding failure is likely to occur. Since it is difficult for the strength of itself to withstand the filtration pressure, the microfiltration membrane is supported from both sides by a mesh-like support such as a nonwoven fabric or a net. In order to extend the filtration life of such a microfiltration membrane Increasing the membrane area is difficult because it is supported by the mesh support.

このため、カートリッジフィルターの外径を従来のφ70mmより大きいφ83mmとすることによりフィルター濾過面積を増大させて濾過寿命を伸ばすことが行なわれているが、既存のハウジングとの互換性がなく、装置の小型化のうえで障害となり、また、新規のハウジングを設置しなければならず、経済的にも障害になるという問題がある。   For this reason, the outer diameter of the cartridge filter is increased to φ83 mm, which is larger than the conventional φ70 mm, thereby increasing the filter filtration area and extending the filter life. However, the cartridge filter is not compatible with the existing housing, There is a problem in that it is an obstacle to downsizing, and a new housing has to be installed, which is also an obstacle to the economy.

そこで、既存のハウジングとの互換性のある外径がφ70mmのカートリッジフィルターとして、線径を50〜150μmとするとともに、厚さを100〜300μmとする薄い編織物を支持体に用いて濾過面積を増大させることによって、濾過寿命を長くするものがある(特許文献1)。   Therefore, as a cartridge filter having an outer diameter of 70 mm that is compatible with existing housings, a thin knitted fabric having a wire diameter of 50 to 150 μm and a thickness of 100 to 300 μm is used as a support to reduce the filtration area. Some increase the life of filtration by increasing it (Patent Document 1).

また、プリーツのピッチを長くし、レイドオーバー状態とすることにより隣接するプリーツ間の間隙を少なくし、濾過面積を増大させて、濾過寿命を長くすることも行なわれている(特許文献2)。   In addition, by increasing the pitch of the pleats and setting a laid over state, the gap between adjacent pleats is reduced, the filtration area is increased, and the filtration life is extended (Patent Document 2).

特許第2814599号公報Japanese Patent No. 2814599 特表平8−503412公報Japanese National Patent Publication No. 8-50312

しかしながら、特許文献1のように厚さが100〜300μmと薄い編織物からなる支持体は、それ自体が縦糸と横糸からなる編織物であり、それ自体に剛性があるため、エンドキャップとの溶融成型の際の成型圧による座屈を防ぐことができるが、逆に剛性があるため、プリーツ状に濾材を折り曲げた時に濾材を密着させて折ることができず濾材が広がってしまい、従来のカートリッジフィルターの約1.1倍程度の濾過面積しか増やすことができない。   However, the support made of a thin knitted fabric with a thickness of 100 to 300 μm as in Patent Document 1 is a knitted fabric made of warp and weft itself, and is rigid in itself, so that it melts with the end cap. Buckling due to molding pressure at the time of molding can be prevented, but on the contrary, since it is rigid, when the filter medium is folded into a pleat shape, the filter medium cannot be adhered and folded, and the filter medium spreads, and the conventional cartridge Only about 1.1 times the filtration area of the filter can be increased.

また、特許文献2のようにプリーツのピッチを長くし、レイドオーバー状態とすることにより隣接するプリーツ間の間隙を少なくしたカートリッジフィルターにおいても、濾過面積が従来のカートリッジフィルターの約1.1倍程度にしか増やすことができず、濾過寿命としても十分な量を増加させることはできない。   Also, in the cartridge filter in which the pitch between the pleats is increased and the gap between adjacent pleats is reduced by increasing the pleat pitch as in Patent Document 2, the filtration area is about 1.1 times that of the conventional cartridge filter. However, it is not possible to increase the filtration life sufficiently.

そこで、本発明は、既存のハウジングとの互換性のある外径がφ70mmのカートリッジフィルターであって、濾過精度を維持しつつ、濾過寿命の長い精密濾過用カートリッジフィルターを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a cartridge filter for microfiltration having a long filtration life while maintaining a filtration accuracy, which is a cartridge filter having an outer diameter of 70 mm that is compatible with an existing housing. .

以上の目的を達成するため、本発明は、周面に多数の通液孔を有する管状コアと、精密濾過膜とその両面に配された一対の支持体から構成されるとともに、前記管状コアの周面に設けられ、前記精密濾過膜と一対の支持体が重ね合わされた状態でプリーツ加工された濾材と、該濾材の周りを覆うように設けられた筒状のプロテクターと、これら管状コア、濾材及びプロテクターの軸方向両端に設けられ、前記精密濾過膜との熱融着により精密濾過膜を液密にシールするエンドキャップと、を備えた外径がφ70mmの精密濾過用カートリッジフィルターにおいて、前記支持体が二軸延伸樹脂からなるネットにより構成され、前記濾材を構成するプリーツの高さが14〜16mmであり、プリーツの山数が200〜330であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention comprises a tubular core having a large number of liquid passage holes on the peripheral surface, a microfiltration membrane and a pair of supports disposed on both sides of the tubular core. A filter medium provided on the peripheral surface and pleated in a state where the microfiltration membrane and a pair of supports are overlapped, a cylindrical protector provided so as to cover the periphery of the filter medium, and these tubular core and filter medium And an end cap provided at both ends in the axial direction of the protector and sealing the microfiltration membrane in a liquid-tight manner by heat fusion with the microfiltration membrane, and the support for the microfiltration cartridge filter having an outer diameter of 70 mm The body is constituted by a net made of biaxially stretched resin, the height of the pleats constituting the filter medium is 14 to 16 mm, and the number of pleats is 200 to 330. .

以上のように、本発明に係わる精密濾過用カートリッジフィルターは、支持体を二軸延伸樹脂からなるネットによって構成し、濾材を構成するプリーツの高さ、すなわち精密濾過用カートリッジフィルターの半径方向に延びる長さを14〜16mmにするとともに、その山数を従来の約1.5〜2倍である200〜330に増やすことにより、プリーツ加工の際に密着させて折ることができ、濾過面積を十分に増やすことができるとともに、エンドキャップとの溶融成型時の濾材の座屈を防ぐことができるので、精密濾過用カートリッジフィルターの濾過寿命を長くすることができる。   As described above, in the microfiltration cartridge filter according to the present invention, the support is constituted by a net made of biaxially stretched resin, and extends in the radial direction of the microfiltration cartridge filter, that is, the height of the pleats constituting the filter medium. While increasing the length to 14 to 16 mm and increasing the number of peaks to 200 to 330, which is about 1.5 to 2 times that of the prior art, it can be folded in close contact during pleating and has a sufficient filtration area. In addition, the buckling of the filter medium during melt molding with the end cap can be prevented, so that the filtration life of the microfiltration cartridge filter can be extended.

以上のように本発明に係る精密濾過用カートリッジフィルターによれば、既存のハウジングに取付け可能な外径がφ70mmのカートリッジフィルターでありながら、濾過寿命が従来の約2〜5倍と優れた精密濾過用カートリッジフィルターを提供することができる。   As described above, according to the cartridge filter for microfiltration according to the present invention, although it is a cartridge filter having an outer diameter of 70 mm that can be attached to an existing housing, the microfiltration has an excellent filtration life of about 2 to 5 times the conventional one. A cartridge filter can be provided.

次に、本発明に係る精密濾過用カートリッジフィルターの実施の態様を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態に係る精密濾過用カートリッジフィルターの一部切開斜視図である。本実施の形態に係る精密濾過用カートリッジフィルター1は、周面に多数の通液孔を有する管状コア2と、精密濾過膜4とその両側に配された一対の支持体3、5から構成されるとともに、管状コア2の周面に設けられ、精密濾過膜4と一対の支持体3、5が重ね合わされた状態でプリーツ加工された濾材8と、濾材8の周りを覆うように設けられた筒状のプロテクター6と、これら管状コア2、濾材8及びプロテクター6の軸方向両端に設けられ、精密濾過膜4との熱融着により精密濾過膜4を液密にシールするエンドキャップ7と、を備えている。   Next, an embodiment of a cartridge filter for microfiltration according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cut perspective view of a cartridge filter for microfiltration according to the present embodiment. The cartridge filter 1 for microfiltration according to the present embodiment is composed of a tubular core 2 having a large number of liquid passage holes on the peripheral surface, a microfiltration membrane 4 and a pair of supports 3 and 5 disposed on both sides thereof. The filter medium 8 is provided on the peripheral surface of the tubular core 2 and is pleated in a state where the microfiltration membrane 4 and the pair of supports 3 and 5 are overlapped with each other, and the filter medium 8 is provided so as to cover the periphery of the filter medium 8. A cylindrical protector 6, an end cap 7 that is provided at both axial ends of the tubular core 2, the filter medium 8, and the protector 6, and seals the microfiltration membrane 4 in a liquid-tight manner by thermal fusion with the microfiltration membrane 4; It has.

精密濾過膜4の厚さは、15〜60μmが好ましく、特に20〜45μmがより好ましい。また、薄い精密濾過膜4を用いる場合は、複数枚を重ねて用いることもでき、複数枚重ねた厚さが、15〜60μmであることが好ましく、特に20〜45μmであることがより好ましい。精密濾過膜4は、この範囲より薄すぎると剛性が不足しプリーツ加工やエンドキャップとの溶着が困難となり、また、僅かな損傷でも大きな穴が開き易く微粒子の阻止に関する信頼性が低くなり、逆にこの範囲より厚すぎると抵抗が大きくなり、十分な処理流量を得ることができない。この精密濾過膜4は、耐薬品性に優れているポリテトラフルオロエチレンから構成されていることが好ましい。   The thickness of the microfiltration membrane 4 is preferably 15 to 60 μm, and more preferably 20 to 45 μm. In addition, when the thin microfiltration membrane 4 is used, a plurality of sheets can be used in a stacked manner, and the thickness of the plurality of stacked sheets is preferably 15 to 60 μm, and more preferably 20 to 45 μm. If the microfiltration membrane 4 is thinner than this range, the rigidity is insufficient and it becomes difficult to perform pleating and welding with the end cap, and even a slight damage makes it easy to open a large hole, resulting in low reliability in preventing fine particles. On the other hand, if it is thicker than this range, the resistance increases and a sufficient treatment flow rate cannot be obtained. The microfiltration membrane 4 is preferably composed of polytetrafluoroethylene having excellent chemical resistance.

支持体3、5は、プリーツ加工性、プリーツを円筒状にする際の端末のシール性、更にこの円筒両端のエンドキャップへの溶融接着性、及び水・薬品への溶出性の観点から、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンを材料として用いることが好ましく、ポリプロピレンの場合、その厚みが70〜150μm、また、高密度ポリエチレンの場合、その厚みが150〜250μmであることが好ましい。支持体3、5は、この範囲より薄すぎると、プリーツ加工する際に剛性が不足し、安定したプリーツを作製できず、逆にこの範囲より厚いとプロテクター6に入れることのできるプリーツの山数が少なくなり、濾過面積を増やすことができない。支持体3、5は、二軸延伸ポリプロピレン、又は二軸延伸高密度ポリエチレンからなるネットから構成されていることが好ましく、このような二軸延伸樹脂から構成することにより、編織物から構成する場合に比して剛性は少なく、プリーツ加工の際に密着させて折り曲げることができ、濾材が広がることがないので、濾過面積を十分に増加させることができる。二軸延伸樹脂とは、二軸延伸工法によって得られる樹脂のことをいう。   The support bodies 3 and 5 are high in terms of pleating workability, sealing performance of the terminal when the pleating is made into a cylindrical shape, melting adhesion to end caps at both ends of the cylinder, and elution into water / chemicals. It is preferable to use density polyethylene or polypropylene as a material. In the case of polypropylene, the thickness is preferably 70 to 150 μm, and in the case of high density polyethylene, the thickness is preferably 150 to 250 μm. If the supports 3 and 5 are too thin, the rigidity is insufficient when pleating, and stable pleats cannot be produced. Conversely, if the support is thicker than this range, the number of pleats that can be put into the protector 6 And the filtration area cannot be increased. It is preferable that the support bodies 3 and 5 are comprised from the net | network which consists of biaxially-stretched polypropylene or biaxially-stretched high-density polyethylene, and when comprised from a knitted fabric by comprising such biaxially-stretched resin. Compared to the above, the rigidity is small, and it can be bent in close contact during pleating, and the filter medium does not spread, so the filtration area can be increased sufficiently. A biaxially stretched resin refers to a resin obtained by a biaxially stretched construction method.

また、支持体3、5の開孔率は、30%以上であることが好ましく、開孔率が30%より少なくなると流路抵抗が大きくなり、プリーツの山数を多くしても、カートリッジとしての処理流量が大きくならない。   Further, the hole area ratio of the supports 3 and 5 is preferably 30% or more. When the hole area ratio is less than 30%, the channel resistance increases, and even if the number of pleats is increased, the cartridge can be used as a cartridge. The processing flow rate does not increase.

さらに、支持体3、5の引張強度は、プリーツ加工や実際の使用に耐え得るものとするため、500g/15mm以上であることが好ましく、600g/15mm以上であることがより好ましい。またさらに、支持体3、5は、水、酸、アルカリ有機溶媒等薬品による溶出物を極力少なくするために各種添加剤を含まないものを用いることが好ましい。支持体3、5は、精密濾過膜4の両側、すなわち1次側と2次側に配するが、上記の仕様を満たせば、それらは、厚さなど性質の異なるものを用いても良い。   Furthermore, the tensile strength of the supports 3 and 5 is preferably 500 g / 15 mm or more, and more preferably 600 g / 15 mm or more in order to withstand pleating and actual use. Furthermore, it is preferable to use the supports 3 and 5 that do not contain various additives in order to reduce as much as possible the eluate caused by chemicals such as water, acid, and alkali organic solvents. The supports 3 and 5 are arranged on both sides of the microfiltration membrane 4, that is, the primary side and the secondary side. However, as long as the above specifications are satisfied, those having different properties such as thickness may be used.

精密濾過膜4と支持体3、5から構成された濾材8は、プリーツ加工し、次いで円筒状となるよう始端と終端を溶融接着した後、管状コアを内側に配し、プロテクター6に挿入する。さらに、その両端にエンドキャップ7を溶融成型するが、精密濾過膜4や支持体3、5から構成された濾材8自体の剛性は、弱く溶融成型時には濾材が座屈し易いため、プリーツの山数を200以上とし、密着したプリーツ濾材として座屈強度を高める必要がある。また、プリーツの山数が330を超えると密着度が高くなりすぎ、精密濾過膜4にデッドスペースが生じることから、プリーツの山数は200〜330が好ましい。特に、支持体3、5として二軸延伸ポリプロピレンを用いた場合、プリーツの山数は240〜330であることが好ましく、二軸延伸高密度ポリエチレンを用いた場合、プリーツの山数は200〜250であることが好ましい。また、濾材を構成するプリーツの高さは、16mm以上にすると、軸方向の強度が不足することによる濾過の際の耐圧強度の不足やエンド成型時の成型不良が発生し、また14mm以下にすると、濾過面積を十分に確保することができず、精密濾過用カートリッジフィルターの濾過寿命を長くすることができないので、14〜16mmとすることが好ましい。 The filter medium 8 composed of the microfiltration membrane 4 and the supports 3 and 5 is pleated, and then melted and bonded at the start and end to form a cylindrical shape. Then, the tubular core is disposed inside and inserted into the protector 6. . Further, the end cap 7 is melt-molded at both ends, but the rigidity of the filter medium 8 itself composed of the microfiltration membrane 4 and the supports 3 and 5 is weak, and the filter medium is easily buckled during melt molding. It is necessary to increase the buckling strength as an intimate pleated filter medium. Further, when the number of pleat peaks exceeds 330 , the degree of adhesion becomes too high, and a dead space is generated in the microfiltration membrane 4. In particular, when biaxially stretched polypropylene is used as the supports 3 and 5, the number of pleats is preferably 240 to 330, and when biaxially stretched high-density polyethylene is used, the number of pleats is 200 to 250. It is preferable that In addition, if the height of the pleats constituting the filter medium is 16 mm or more, insufficient pressure strength at the time of filtration due to insufficient axial strength or molding failure at the end molding occurs, and if it is 14 mm or less. The filtration area cannot be sufficiently secured, and the filtration life of the microfiltration cartridge filter cannot be extended. Therefore, the thickness is preferably 14 to 16 mm.

エンドキャップ7は、支持体3、5と同じ素材、例えばポリプロピレン、又は高密度ポリエチレンから構成されていることが好ましい。このようにエンドキャップ7を支持体3、5と同じ素材から構成することにより、エンドキャップ7の精密濾過膜4への熱融着の際に、支持体3、5は、エンドキャップ7とともに溶融して精密濾過膜4に熱融着するので、例えば厚さが15〜60μmと薄い精密濾過膜4であっても、エンドキャップ7は、支持体3、5とともに精密濾過膜4の両端を液密にシールすることができる。   The end cap 7 is preferably made of the same material as the supports 3 and 5, for example, polypropylene or high density polyethylene. As described above, the end cap 7 is made of the same material as the supports 3 and 5, so that the supports 3 and 5 are melted together with the end cap 7 when the end cap 7 is thermally fused to the microfiltration membrane 4. Then, even if the thickness of the microfiltration membrane 4 is as thin as 15 to 60 μm, for example, the end cap 7 has both ends of the microfiltration membrane 4 together with the supports 3 and 5. It can be tightly sealed.

次に、本発明に係る精密濾過用カートリッジフィルターの実施例1を作製した。本実施例1に係る精密濾過用カートリッジフィルターは、精密濾過膜4として、厚さ42μm、平均孔径0.34μm、公称孔径0.20μmのポリテトラフルオロエチレンからなるものを用い、支持体3、5として、二軸延伸ポリエチレンから構成され、厚さ230μm、開孔率34%であるネットを用いた。これら精密濾過膜4と支持体3、5を重ね合わせて三層構成にし、この三層構成の濾材8を15mm/山となるようにひだ折り加工を行うことによって山数が230であるプリーツ状濾材を作製した。   Next, Example 1 of a cartridge filter for microfiltration according to the present invention was produced. The cartridge filter for microfiltration according to Example 1 uses a microfiltration membrane 4 made of polytetrafluoroethylene having a thickness of 42 μm, an average pore diameter of 0.34 μm, and a nominal pore diameter of 0.20 μm. As a net, a net made of biaxially stretched polyethylene and having a thickness of 230 μm and an open area ratio of 34% was used. The microfiltration membrane 4 and the supports 3 and 5 are overlapped to form a three-layer structure, and the three-layer filter medium 8 is fold-folded to be 15 mm / mountain, so that the number of peaks is 230. A filter medium was prepared.

プロテクター6、管状コア2、及びエンドキャップ7は、それぞれポリエチレン製のものを用い、管状コア2は、内径φ27mm、外径φ36mm、高さ241mm、プロテクター6は内径φ66mm、外径φ70mm、高さ237mmの部材を用いた。   The protector 6, the tubular core 2, and the end cap 7 are made of polyethylene. The tubular core 2 has an inner diameter of 27 mm, an outer diameter of 36 mm, and a height of 241 mm. The protector 6 has an inner diameter of 66 mm, an outer diameter of 70 mm, and a height of 237 mm. These members were used.

組立に際しては、230山から成るプリーツ状濾材の始端と終端を約190℃の熱で溶融着して筒状にすることにより、先ず筒状のプリーツ濾材を得た。この筒状プリーツ濾材の内側に管状コア2を配し、プロテクター6に組み入れ、プロテクター6よりはみ出たプリーツ濾材端面をカットすることにより、カートリッジフィルターの加工中間体を作製した。この加工中間体の両端に、表面温度230〜300℃で加熱溶融したエンドキャップ7を、0.4MPaの押し圧で押圧没入させることにより、長さ10インチ(25.4cm)、外径70mmのカートリッジフィルターを得た。得られたカートリッジフィルターの膜面積は1.6mであった。 At the time of assembling, a cylindrical pleated filter medium was first obtained by fusing 230 pleated filter media with a heat at about 190 ° C. to form a cylindrical shape. The tubular core 2 was disposed inside the tubular pleated filter medium, incorporated into the protector 6, and the end surface of the pleated filter medium protruding from the protector 6 was cut to produce a cartridge filter processing intermediate. An end cap 7 heated and melted at a surface temperature of 230 to 300 ° C. is pressed and immersed at both ends of the processing intermediate with a pressing pressure of 0.4 MPa, so that the length is 10 inches (25.4 cm) and the outer diameter is 70 mm. A cartridge filter was obtained. The membrane area of the obtained cartridge filter was 1.6 m 2 .

次に、本発明に係る精密濾過用カートリッジフィルターの実施例2を作製した。本実施例2に係る精密濾過用カートリッジフィルターは、精密濾過膜4として、厚さ40μm、平均孔径0.40μm、公称孔径0.20μmの親水性ポリテトラフルオロエチレンからなるものを用い、支持体3、5として、二軸延伸ポリプロピレンから構成され、厚さ110μm、開孔率36%であるネットを用いた。これら精密濾過膜4と支持体3、5を三層に重ね合わせた状態でプリーツ加工することによって、300山のプリーツ濾材を作製した。また、プロテクター6、管状コア2、及びエンドキャップ7にはポリプロピレン製のものを用いた以外は実施例1と同様の方法によりカートリッジフィルターを作製した。作製したカートリッジフィルターの膜面積は2.1mであった。 Next, Example 2 of the cartridge filter for microfiltration according to the present invention was produced. The cartridge filter for microfiltration according to Example 2 uses a microfiltration membrane 4 made of hydrophilic polytetrafluoroethylene having a thickness of 40 μm, an average pore diameter of 0.40 μm, and a nominal pore diameter of 0.20 μm. 5, a net made of biaxially oriented polypropylene and having a thickness of 110 μm and a porosity of 36% was used. By pleating the microfiltration membrane 4 and the supports 3 and 5 in a three-layered state, 300 pleated filter media were produced. A cartridge filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the protector 6, the tubular core 2, and the end cap 7 were made of polypropylene. The membrane area of the produced cartridge filter was 2.1 m 2 .

比較例1Comparative Example 1

次に、比較例1を作成した。比較例1に係る精密濾過用カートリッジフィルターにおいて、精密濾過膜4は、実施例1と同じ膜を用い、支持体3、5は、ポリエチレンから構成され、モノフィラメント線径86μm、開孔率34%である編織物のネットを用いた。これら精密濾過膜と支持体を三層に重ねて、この三層構成の濾材を実施例1と同じ15mm/山となるようにひだ折り加工を施してプリーツ状濾材を作製し、実施例1と同様の方法により組み付けることによって、カートリッジフィルターを作製した。このプリーツ加工を施した濾材は、密着度が低いため170山しか組み入れることができなかったため、カートリッジフィルターの膜面積は1.2mであった。 Next, Comparative Example 1 was created. In the microfiltration cartridge filter according to Comparative Example 1, the microfiltration membrane 4 is the same membrane as in Example 1, and the supports 3 and 5 are made of polyethylene, with a monofilament wire diameter of 86 μm and an aperture ratio of 34%. A net of some knitted fabric was used. The microfiltration membrane and the support are stacked in three layers, and the three-layer filter medium is fold-folded to the same 15 mm / peak as in Example 1 to produce a pleated filter medium. A cartridge filter was produced by assembling in the same manner. The pleated filter medium was low in adhesion and could only incorporate 170 peaks, so the membrane area of the cartridge filter was 1.2 m 2 .

比較例2Comparative Example 2

比較例2としてプリーツの高さを11mmとした以外は実施例1と同様にカートリッジフィルターを作製した。プリーツ加工された濾材は、240山を組み入れることができ、カートリッジフィルターの膜面積は1.24mであった。 As Comparative Example 2, a cartridge filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the height of the pleats was 11 mm. The pleated filter media could incorporate 240 piles and the membrane area of the cartridge filter was 1.24 m 2 .

比較例3Comparative Example 3

比較例3として、膜面積が1.1mであり、公称孔径0.20μmの市販品のポリテトラフルオロエチレン膜カートリッジフィルター(A社製)を用意した。 As Comparative Example 3, a commercially available polytetrafluoroethylene membrane cartridge filter (manufactured by Company A) having a membrane area of 1.1 m 2 and a nominal pore diameter of 0.20 μm was prepared.

比較例4Comparative Example 4

比較例4として、膜面積が1.1mであり、公称孔径0.20μm、外径φ83mmの市販品の親水性ポリテトラフルオロエチレン膜カートリッジフィルター(B社製)を用意した。 As Comparative Example 4, a commercially available hydrophilic polytetrafluoroethylene membrane cartridge filter (manufactured by B company) having a membrane area of 1.1 m 2 , a nominal pore size of 0.20 μm, and an outer diameter of φ83 mm was prepared.

実験例
実施例1及び2、並びに比較例1乃至4に係るカートリッジフィルターについて性能比較試験を行なった。性能比較試験は、市の上水道の10L/minの流量の水を各カートリッジフィルターによって濾過し、その濾過の際の入口圧と出口圧の差を記録し、その差が40kPaとなった時点の濾過量を調べることによって行なった。性能比較試験は、膜の種類が同じもの同士、すなわち実施例1と比較例1乃至3、実施例2と比較例4を組み合わせて行った。試験結果を表1及び2に示す。
Experimental Examples Performance comparison tests were performed on the cartridge filters according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4. In the performance comparison test, water at a flow rate of 10 L / min in the city water supply is filtered through each cartridge filter, and the difference between the inlet pressure and the outlet pressure at the time of the filtration is recorded. This was done by examining the amount. The performance comparison test was performed by combining the same type of membrane, that is, Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and Example 2 and Comparative Example 4. The test results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0004437933
Figure 0004437933

Figure 0004437933
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試験の結果より、本発明の精密濾過用カートリッジフィルターは各比較例に比べ濾過面積比以上の濾過処理能力があることが確認された。   From the results of the test, it was confirmed that the cartridge filter for microfiltration of the present invention has a filtration capacity that is equal to or greater than the filtration area ratio as compared with each comparative example.

本発明に係る精密濾過用カートリッジフィルターの実施の形態を示す一部切開斜視図である。1 is a partially cut perspective view showing an embodiment of a cartridge filter for microfiltration according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 カートリッジフィルター
2 管状コア
3、5 支持体
4 精密濾過膜
6 プロテクター
7 エンドキャップ
8 濾材

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cartridge filter 2 Tubular core 3, 5 Support body 4 Microfiltration membrane 6 Protector 7 End cap 8 Filter material

Claims (3)

周面に多数の通液孔を有する管状コアと、
精密濾過膜とその両面に配された一対の支持体から構成されるとともに、前記管状コアの周面に設けられ、前記精密濾過膜と一対の支持体が重ね合わされた状態でプリーツ加工された濾材と、
該濾材の周りを覆うように設けられた筒状のプロテクターと、
これら管状コア、濾材及びプロテクターの軸方向両端に設けられ、前記精密濾過膜との熱融着により精密濾過膜を液密にシールするエンドキャップと、
を備えた外径がφ70mmの精密濾過用カートリッジフィルターにおいて、
前記精密濾過膜は、プリーツ加工前の厚みが15〜60μmであり、
前記支持体は、プリーツ加工前の厚みが70〜150μmの二軸延伸ポリプロピレン又はプリーツ加工前の厚みが150〜250μmの二軸延伸高密度ポリエチレンからなるネットにより構成され、
前記濾材を構成するプリーツの高さが14〜16mmであり、プリーツの山数が200〜330であることを特徴とする精密濾過用カートリッジフィルター。
A tubular core having a large number of liquid passage holes on the peripheral surface;
A filter medium comprising a microfiltration membrane and a pair of supports disposed on both sides thereof, and provided on the peripheral surface of the tubular core, and pleated in a state where the microfiltration membrane and the pair of supports are overlapped When,
A cylindrical protector provided to cover the periphery of the filter medium;
End caps that are provided at both ends in the axial direction of the tubular core, the filter medium, and the protector, and seal the microfiltration membrane in a liquid-tight manner by thermal fusion with the microfiltration membrane;
In the cartridge filter for microfiltration with an outer diameter of φ70 mm equipped with
The microfiltration membrane has a thickness of 15 to 60 μm before pleating,
The support is constituted by a net made of biaxially stretched polypropylene having a thickness of 70 to 150 μm before pleating or biaxially stretched high-density polyethylene having a thickness of 150 to 250 μm before pleating.
A cartridge filter for microfiltration, wherein a height of pleats constituting the filter medium is 14 to 16 mm, and a number of pleats is 200 to 330.
記支持体は、開孔率が30%以上、引張強度が500gf/15mm以上であることを特徴とする請求項1記載の精密濾過用カートリッジフィルター。 Before Symbol support, open porosity of 30% or more, a tensile microfiltration cartridge filter according to claim 1, wherein the intensity is equal to or is 500 gf / 15 mm or more. 前記エンドキャップと前記支持体は、同一の材料から構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の精密濾過用カートリッジフィルター。
It said end cap and said support according to claim 1 or 2 Symbol placement microfiltration cartridge filter characterized by being composed of the same material.
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