JPH05161812A

JPH05161812A - 濾過部材

Info

Publication number: JPH05161812A
Application number: JP32899591A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamane; 根正夫山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の濾過部材は、多孔質セラミックと、
該多孔質セラミック中に含有される活性炭とからなるこ
とを特徴としている。この濾過部材には、さらに無機抗
菌剤を配合することができる。この濾過部材は、濾過対
象の流体の流れに沿って次第に大きな不純物から小さな
不純物を段階的に濾過する段階的な濾過装置で使用され
る最終濾過材として特に適している【効果】本発明の濾過部材は、多孔質セラミックと活
性炭とからなるので、多孔質セラミックおよび活性炭が
有している吸着力を利用して濾過対象の流体中に含有さ
れる不純物を濾過するので、非常に微細な不純物まで濾
過することができる。また、無機抗菌剤を配合して雑菌
の繁殖を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、汚れた水等の流体を濾過
して清浄な流体を得るための濾過部材に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】浴場、プール等では、汚れた水を
濾過して清浄な水を再循環させるようにしている。ま
た、工場等では、排水をそのまま河川に流すと、環境汚
染になることから、いったん濾過してから河川に流すよ
うにしている。また、フィルム洗浄液等を調製する場合
のように、簡易水道の水をさらに濾過をして使用しなけ
ればならない場合もある。さらに、最近は、飲料水に対
する嗜好が向上して、水道水中に含まれる殺菌材などの
成分を除去した飲料水等として使用することも多くなっ
てきている。

【０００３】このような所で主として用いられている従
来の簡易構造の濾過材としては、内周側と外周側とを連
通する通孔が多数形成されたパイプ材の外周に合成繊維
等の糸体を所定の糸間隔で巻回したものが知られてい
る。このような濾過材は、構造が簡単で製作が容易であ
るにもかかわらず、一定の濾過性能を有することから、
広く用いられている。

【０００４】しかしながら、このような簡易構造の濾過
材にあっては、糸間隔を利用して水を濾過するようにし
ているが、巻回する糸間隔には限界があること、および
糸間隔の均一性を保持することは必ずしも容易でないこ
と等の理由から、水に含まれるミクロン単位のゴミ等を
除去しきれない虞があった。特に最近では、水道水から
所謂おいしい飲料水を得る場合には、上記のような濾過
材では濾過精度が充分でなく、さらに優れた濾過効率を
有する濾過装置の出現が望まれている。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、汚れた水等の流体を効率良く
濾過して清浄にすることができる濾過部材を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【発明の概要】本発明の濾過部材は、多孔質セラミック
と、該多孔質セラミック中に含有される活性炭とからな
ることを特徴としている。

【０００７】上記のように多孔質セラミックと活性炭と
からなる本発明の濾過部材においては、多孔質セラミッ
クおよび活性炭が有している吸着力を利用して濾過対象
の流体中に含有される不純物を濾過するので、非常に微
細な不純物まで濾過することができる。

【０００８】

【発明の具体的説明】以下、本発明の濾過部材について
詳細に説明する。本発明の濾過部材は、多孔質セラミッ
クと、活性炭とからなり、この活性炭は多孔質セラミッ
ク中に含有されている。

【０００９】本発明の濾過部材において、多孔質セラミ
ックとしては連続微細透孔を有する陶器を使用すること
ができる。この多孔質セラミックには、活性炭が含有さ
れており、この活性炭としては、平均粒子径が通常は
０．１〜２０００μｍ、好ましくは１〜１０００μｍ、
特に好ましくは５〜５００μｍの範囲内にある活性炭が
使用される。本発明においては、空隙率が３０〜７５
％、比表面積が７００〜１６００m²/gの範囲内にある活
性炭を使用することが好ましく、さらに空隙率が４５〜
７５％、比表面積が８００〜１５００m²/gの範囲内にあ
る活性炭を使用することが特に好ましい。このような平
均粒子径、空隙率および比表面積を有する活性炭を使用
することにより濾過効率が向上する。このような活性炭
には粉末状活性炭と粒状活性炭とがある。本発明におい
てはいずれの活性炭を使用することができる。このよう
な活性炭は、一般に平均孔径が１０〜５０オングストロ
ームの孔が形成された多孔質体であり、上記のような特
性を有する活性炭は非常に優れた吸着性を有している。
特に本発明においては日本水道協会規格JWWA K113-74
（水道用粉末活性単試験方法）に適合した活性炭を使用
することが好ましい。

【００１０】本発明で使用される多孔質セラミックとし
ては、活性炭を配合しない状態における吸水率が、通常
は５％以上、好ましくは１０％以上、特に好ましくは１
５％以上の陶器が使用される。陶器の吸水率は、使用さ
れる粘土の質によって変動することが多く、上記のよう
な吸水率を有する陶器を製造することができる粘土とし
ては北郷谷粘土が好適であり、この粘土を用いた陶器と
しては益子焼が知られている。この北郷谷粘土は、通常
は７０重量％以上、好ましくは７２重量％以上のＳiＯ₂
を含有している。本発明の濾過部材としては、この素焼
きの益子焼を製造する際に粘土に上記のような活性炭を
配合して焼成した濾過材が特に優れている。

【００１１】本発明の濾過部材は、活性炭を、上記のよ
うな粘土（多孔質セラミックスを形成する無機物質）１
００重量部に対して、通常は５〜１００重量部、好まし
くは５〜５０重量部、特に好ましくは５〜３０重量部の
量で含有している。このような量で活性炭を含有するこ
とにより、活性炭と多孔質セラミックとが共同して良好
な濾過性能を有するようになると共に活性炭によって多
孔質セラミックの流体透過性が良好になるので濾過効率
が向上する。

【００１２】また、この濾過部材には、抗菌性を有する
無機材料を含有させることが好ましい。この抗菌性を有
する無機材料としては、オオヤ石、および、殺菌性を有
する金属イオンをゼオライト等の無機物質に付加した抗
菌剤を挙げることができる。殺菌性を有する金属イオン
をゼオライト等の無機物質に付加した抗菌剤としては、
バクテキラー（鐘紡(株)製）などが市販されており、本
発明においては、これらの市販品をそのまま使用するこ
とができる。

【００１３】このような抗菌剤は、濾過部材を形成する
粘土および活性炭の合計重量１００重量部に対して通常
は５〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部、特に
好ましくは５〜３０重量部の範囲内の量で使用される。
このような量で抗菌剤を使用することにより、濾過部材
内における雑菌の増殖を効率よく防止することができ
る。この抗菌剤は、濾過部材である多孔質セラミック中
に含有されていることが好ましい。

【００１４】本発明の濾過部材としては、上記のような
活性炭を含有する多孔質セラミックの板、特に好ましく
は益子焼きの素焼き板を使用することもできるし、さら
に、上記のような多孔質セラミック、好ましくは益子焼
の粉砕物を用いることもできる。また、板状の多孔質セ
ラミックと粉砕した多孔質セラミックとを組み合わせて
使用することもできる。なお、粉砕した多孔質セラミッ
クを使用する場合には、上記抗菌剤は、粉砕物に混合し
て使用することもできる。

【００１５】この濾過部材は、この濾過部材が使用され
る装置の大きさ、濾過対象流体の導入圧、さらに板状の
多孔質セラミックを使用する場合と粉砕した多孔質セラ
ミックを使用する場合によっても異なるが、通常は０.
１〜１０cm、好ましくは１〜５cmの濾過層の厚さを有し
ている。

【００１６】一般的に使用されている濾過部材と同様
に、上記のような構成を有する本発明の濾過部材を濾過
対象の流体が通過することにより、濾過対象の液体が含
有している不純物を濾別することができる。特に本発明
の濾過部材は、比較的小さい不純物を濾過するのに適し
ており、従って、本発明の濾過部材は、濾過対象の流体
が含有している大きなゴミを予め除去した後の濾過対象
の流体を再度濾過して清浄な流体を得る段階的な濾過装
置の最終濾過部材として使用することが特に好ましい。
このような段階的な濾過装置の一例を図１に示す。

【００１７】図１は、本発明の濾過部材を最終濾過部材
として使用した段階的な濾過装置の例を模式的に示す断
面図である。図１に示すように、この段階的な濾過装置
は、第１濾過室１と第２濾過室２とを有している。第１
濾過室１には、濾過対象流体をこの第１濾過室に導入す
る導入口３を有すると共に、濾過対象流体を最初に濾過
して第２濾過室２に導入する濾過材４が配置されてい
る。この濾過材４としては、種々の形態のものが使用で
きるが、図２および図３に示すような円筒状濾過材を使
用することが好ましい。

【００１８】第１濾過室に配置されている円筒状濾過材
４は、図２および図３に示すように、最内周側に中空円
筒状のパイプ材１４を有する。パイプ材１４の一端には
開口部１６が形成してあり、ここから濾過後の流体が流
出するようになっている。この円筒状濾過材４で濾過さ
れた流体は、第１濾過室と第２濾過室とを区画する区画
壁５を貫通しているパイプ材１６の開口部１６から第２
濾過室に導入される。一方、パイプ材１４の他端は、盲
板等で閉塞してある。また、パイプ材１４の周面には、
このパイプ材の内周側と外周側とを連通する通孔１８が
多数形成してあり、後述する糸体層１０および不織布層
１２を通過した後の流体がこの通孔１８を通してパイプ
材１４内周側に流入するようになっている。

【００１９】このようなパイプ材１４の外周には、不織
布層１２が全周を被うように形成してある。不織布層１
２を構成する不織布としては、和紙、合成紙等の紙材、
ポリエステル不織布、木綿不織布、ポリプロピレン不織
布等を用いることができる。このような不織布における
ＪＩＳ−Ｐ−８１１７に基づく密度は、通常は０．０１
〜０．１０秒の範囲にある。また、不織布層の厚さは、
通常は２〜５mmの範囲にある。

【００２０】このような不織布層の外周には、糸体層１
０が形成される。糸体層１０は、糸体を所定の糸間隔で
巻回することにより形成される。糸体としては、塩化ビ
ニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、その他の合成樹
脂等からなる合成繊維、もしくは綿等の天然繊維等が用
いられる。糸体の毛番は通常は１．０〜０．９mmであ
る。このような糸体を不織布層の外周に巻回するには、
所定の糸間隔で行なうことが好ましいが、全て同一方向
に巻回することはない。各層ごとに相異する方向に巻回
することにより、濾過能力を向上させることができる。
巻回された糸体相互の間隔は、通常は５〜１５０μｍの
範囲内にある。また糸体層１０の肉厚は、１０〜６０mm
の範囲内にある。

【００２１】濾過対象流体は、導入口３から第１濾過室
１に導入される。この際、この濾過対象流体に圧力を付
加して導入することにより、濾過効率が向上する。この
濾過対象流体に付加される圧力はゲージ圧で１０kg/cm²
程度である。

【００２２】こうして第１濾過室１に導入された濾過対
象流体は、円筒状濾過材４の糸体層１０を通過し、次い
で不織布層１２を通過してパイプ材１４に設けられた通
孔１８を通ってパイプ材１４の内周側に到達する。円筒
状濾過材４の濾過層である糸体層１０は、不織布層１２
よりもキメが粗いため、濾過対象流体中にある不純物の
内、比較的大きなものはこの糸体層１０で濾別され不織
布層１２にまでは殆ど到達しない。糸体層１０を通過し
た濾過対象流体は、次いで、不織布層１２で濾過され、
糸体層１０では濾別されなかった比較的小さな不純物が
除かれる。不織布層１２を通過した濾過対象流体はパイ
プ材１４に設けられた通孔からパイプ材１４内周に到達
する。

【００２３】第１濾過室１と第２濾過室２とは区画壁５
で区画されており、第１濾過室において濾過材４で濾過
された流体は、パイプ材１４内部を下降して第２濾過室
２に導入される。

【００２４】第２濾過室には、第１濾過室から導入され
た流体を再び濾過する本発明の濾過部材６が配置されて
いる。第２濾過室２に到達した濾過対象流体は、活性炭
を含有する多孔質セラミック濾過部材６を通過する。こ
の濾過部材６は、上記円筒状濾過材４よりもさらに微細
な透孔を有すると共に、多孔性セラミックおよび活性炭
が吸着能力を有しているので、円筒状濾過材では濾別さ
れなかった非常に微細な不純物および濾過対象流体中に
溶解している不純物を吸着除去することができる。

【００２５】濾過部材６を通過し濾液は、濾過液排出口
７から排出され、所望の用途に使用される。上記の段階
的な濾過装置は、濾過対象流体の流通経路に沿って間隙
が次第に小さくなるように濾過部材を配置しているの
で、高い濾過効率を長期間維持することできる。さらに
本発明の濾過部材６を配置したことにより、単に流体中
に浮遊している不純物を濾別するだけでなく、流体中に
溶解している不純物の少なくとも一部も除去することが
できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の濾過部材は、活性炭を含有する
多孔質セラミックから形成されているので、流体中に溶
解もしくは微分散している不純物を活性炭と多孔質セラ
ミックの吸着作用を利用して除去することができる。さ
らに、本発明の濾過部材に抗菌剤を配合することによ
り、本発明の濾過部材中に雑菌が繁殖することによる流
体の汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の濾過部材を使用した段階的な濾過装
置の一例を示す断面図である。

【図２】は図１に示す段階的な過装置に使用される円筒
状濾過材の一例を示す斜視図である。

【図３】は図２に示すII−II線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１・・・第１濾過室２・・・第２濾過室３・・・濾過対象流体導入口４・・・円筒状濾過材５・・・区画壁６・・・本発明の濾過部材７・・・濾過液排出口１０・・・糸体層１２・・・不織布層１４・・・パイプ材１８・・・通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質セラミックと、該多孔質セラミック
中に含有される活性炭とからなることを特徴とする濾過
部材。
【請求項２】前記濾過部材が、活性炭を含有する益子
焼きの素焼き板であるることを特徴とする請求項第１項
記載の濾過部材。
【請求項３】前記濾過部材が、活性炭を含有する益子
焼きの素焼き板の粉砕物であることを特徴とする請求項
第１項記載の濾過装置。
【請求項４】前記濾過部材が、無機系抗菌剤を含有し
ていることを特徴とする請求項第１項乃至第３項のいず
れかの項記載の濾過部材。
【請求項５】前記濾過部材中における活性炭が、多孔
質セラミックスを形成する無機物質１００重量部に対し
て５〜１００重量部の範囲内で含有されていることを特
徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかの項記載の
濾過部材。