JPH0551435U - フィルタエレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 帯状の濾過膜２の表裏に流路形成支持体３、
４を積合して成る所定幅と長さの濾過積層帯でエンドレ
ス濾過筒体１を形成する。このエンドレス濾過筒体１内
に、該筒体１と略同幅の濾液集合管５を幅方向に差込
み、その濾液集合管５に前記エンドレス濾過筒体１を重
層的に折曲げて巻付ける。そして、前記エンドレス濾過
筒体１の両端部１ａ、１ａを密栓して構成される。 【効果】 エンドレス濾過筒体１のシ−ル箇所が一箇所
なので、シ−ル不良による濾過流体の漏洩機会が殆どな
い。また、エンドレス濾過筒体１の折曲げ個所が少ない
ので、物理的強度に劣る微多孔性膜が有効に利用可能と
なる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体工業、製薬工業、食品工業、化学工業などの分野において、 流体から微粒子を除去する目的で使用されるフィルタエレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

これまで、フィルタエレメントに使用されている種々の材質から成る１０〜０ ．０１μｍ程度の孔径を有する微多孔性膜は、一般に５０から８０パ−セントの 空孔率をもった薄い多孔質のシ−ト状である。これらの微多孔質性膜は物理的強 度が比較的弱いためフィルタエレメント組み立て体においては、その濾過膜を支 える支持体または補強材とともに使用されることが通常である。 従来、その濾過膜を使用したフィルタエレメントは２種類の形態に分類される 。 一つは、米国特許３，４５７，３３９号公報に示されているように、濾材シ− トをプリ−ツ状に加工して折目を付け、円筒状にして両端をシ−ルしたプリ−ツ タイプフィルタエレメント（図３の（ロ）模式的に示す水平断面図に表される形 態）であり、別の形態は、特開昭５６−１２９０１６号公報に示されているよう に、平板ド−ナツ状に打抜いた濾過膜２を濾液流路を有する支持板１０に止着し 、これを積層して成る平板積層タイプフィルタエレメント（図３の（ハ）に模式 的に示す縦断側面図に表される形態）である。

【０００３】 前記平板積層タイプフィルタエレメントの製造方法はド−ナツ状に打抜かれた ２枚の濾過膜を熱可塑性プラスチック成形体から成る濾液流路を有する支持板に 溶剤接着又は熱溶着され、これらのセグメントの中央濾液流路集合部を他のセグ メントの集合部と溶剤接着又は熱溶着を行ない、所定枚数重ねて行くという方法 が採られている。 したがってプリ−ツ加工のような濾過膜の折曲げ工程がないために物理的強度 に劣る微多孔質性膜のような濾材のエレメント化には好適な方法であるが、所定 の濾過面積を得るためには多数のセグメントを積層する必要があり、加工に手間 を要し、コスト面に劣ること、また、濾過膜と支持体との止着などのシ−ル部位 （図３の（ハ）に示すＡ部）が多いため、被濾過物の漏洩機会が増すなどの問題 がある。 また、プリ−ツタイプフィルタエレメントは積層タイプフィルタエレメントに 較べて使用部材も少なく、シ−ル部分も少ないため最も一般的な形態として繁用 されているが、製造方法の基本である濾過膜のプリ−ツ加工による折目（図３の （ロ）に示すＢ部）の破損や濾過膜の折目部分の伸びによる孔径の拡大化の問題 が存在している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、従来の上記実情に鑑みてなされたもので、濾過膜の機能を損うこと なく被濾過物の漏洩機会が少ないフィルタエレメントを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案は、帯状の濾過膜２の表裏に流路形成支持 体３、４を重合して成る所定幅と長さの濾過積層帯でエンドレス濾過筒体１を形 成する。 このエンドレス濾過筒体１内に、該筒体１と略同幅の濾液集合管５を幅方向に 差込み、その濾液集合管５に前記エンドレス濾過筒体１を重層的に折曲げて巻付 ける。 そして、前記エンドレス濾過筒体１の両端部１ａ、１ａを密栓して構成される ものである。

【０００６】

【実施例】

本考案を、図面の実施例に基づいて説明すると、 図１に示すように、帯状シ−ト濾過膜２の内外層に、原液及び濾液流路９を形 成するように流路形成支持体３、４を重ねて濾過積層帯を作る。この濾過積層帯 の端部をシ−ルしてエンドレス濾過筒体１を形成する。 そして濾液集合管５を成す多孔性コアを中心軸として、前記エンドレス濾過筒 体１を全部巻き付け、その両端部１ａ、１ａを液密に封止して構成する。 このエンドレス濾過筒体１の内層と外層の流路形成支持体３、４はネット状又 はスリット状開口部を有する多孔性コアシ−ト製の濾液流路シ−トを用い、中間 層に濾過膜２を挟んでサンドイッチ状に重ね、この濾過膜２の両端をシ−ル固着 してエンドレス濾過筒体１を形成した後、図２の（イ）に示すように直接巻付け 部１ｂを一箇所濾液集合管５の周りに密接させ、その他部分１ｃをその外側に全 部巻き付けて略円筒形状にする。この他、図２の（ロ）に示すように巻付け部１ ｂを濾液集合管５の周りに２箇所密接させる態樣や、図２の（ハ）に示すように ３箇所密接させる態樣もある。

【０００７】 この円筒形状体をそのまま、もしくは円筒外周部に巻戻り防止、及び外部から の破損を防止する意味で、ネット状シ−ト（図中略）を巻き付けるか、流通孔７ ａを有する円筒状アウトチュ−ブ７を被せた後、両端１ａ、１ａをエンドプレ− ト８、８で液密に封止する。 濾液の流出口６を確保するため、エンドプレ−ト８は流通孔５ａを有する濾液 集合管５の開口部分について、少なくとも一箇所開口させておく。 濾過は本考案のフィルタエレメントをハウジングにセットして行なわれるが、 原液はフィルタエレメントの外表面全面と、巻き込み端部１ｄから原液流路９を 介して、中心部の濾過膜まで達し濾過され、濾液集合管５を通って中央の流出口 ６から濾液として排出される。

【０００８】 本考案に使用される濾過膜２は、セルロ−スナイトレ−ト，セルロ−スアセテ −ト，ナイロン、ポリエ−テルサルホン（ＰＥＳ），ポリテトラフルオロエチレ ン（ＰＴＦＥ）等の微多孔性膜がいずれも好適に使用できる。 濾液流路及び原液流路に供される流路形成支持体３、４はネット状やスリット 状開口部を有する多孔性シ−トで、流路の開口部を確保するために０．５ｍｍ〜 ２ｍｍ程度の厚さの物が好適に使用できる。これら多孔性シ−トの材質は、金属 、樹脂ともに使用可能であるが、特に熱溶着が可能なポリプロピレン（ＰＰ）， ポリエステル（ＰＥＴ），四弗化エチレンパ−フロロアルキルビニルエ−テル共 重合樹脂（ＰＦＡ）などか好適に使用できる。 エンドプレ−ト８とエンドレス濾過筒体１の端部封止はエンドプレ−ト８を加 熱溶融させ、端部をこれに埋入する方法と、カップ状エンドプレ−トの中のゲル 状樹脂の中に端部を埋入し、乾燥固化させる方法があり、どちらも使用可能であ るが、作業性の面からは前者の熱溶着による端部封止の方が有利である。 熱溶着による端部封止に用いられるエンドプレ−ト８の材質は熱可塑性樹脂で あるＰＰ，ＰＦＡ等が好適である。後者の端部封止に用いられるゲル状樹脂は、 シリコン，ポリウレタン，エポキシ樹脂等が使用できる。 当該方法で作成されたフィルタエレメントはプリ−ツタイプフィルタエレメン トの折り目部分（図３の（ロ）に示すＢ、Ｂ、Ｂ、・・・・部分）に比べ、フィ ルタにダメ−ジを与える折り目付け部分（図３の（イ）に示すＣ部分）が巻始め の１乃至３個所と極端に少なく、プリ−ツ工程に起因する脆弱な濾過膜の破損や 、伸び易い濾過膜の孔径変化を防止することができる。 また、被濾過物の漏洩の原因となるシ−ル部分も、帯状の濾過膜２端部をシ− ルして円筒化する際と、円筒両端１ａ、１ａをエンドプレ−ト８でシ−ルする際 の３工程に限られ、漏洩の危険が回避できる。

【０００９】

【実験例１】 厚さ０．７ｍｍのスリット状開口部を有するＰＰ樹脂性濾液流路シ−ト及び原 液流路シ−トの間に厚さ１５０μｍ、孔径０．４５μｍの東洋濾紙（株）製セル ロ−スナイトレ−ト濾過膜２を挟み、この濾過膜２の端部をインパルスシ−ラ− にてシ−ルし筒状とした。 濾過膜２の内層及び外層の濾液及び原液流路シ−ト（流路形成支持体３、４） は巻弛み防止のため、端部をシ−ルせずに若干端部がオ−バ−ラップするように 長さを調整したものを使用した。これをＰＰ樹脂製多孔性円筒管（濾液集合管５ ）に巻き付け、巻戻りの防止に円筒外周にＰＰ樹脂性アウトチュ−ブ７を被せた エンドレス濾過筒体１を作成した。 円筒上下端面をＰＰ樹脂製エンドプレ−ト８、８で密着シ−ルし、濾液集合管 ５開口部と接合された円筒の片面中央部を濾液排出口として濾液集合管５の内径 部と連通するよう開口させた。 このフィルタエレメントは長さ２５０ｍｍ、直径７０ｍｍ、排出口の内径２０ ｍｍである。

【００１０】

【実験例２】 厚さ０．７ｍｍのスリット状開口部を有するＰＦＡ樹脂製濾液流路シ−ト及び 原液流路シ−ト（流路形成支持体３、４）の間に厚さ３０μｍ、孔径０．０５μ ｍのジャパンゴアテックス（株）製ＰＴＦＥ濾過膜２を挟み、この濾過膜２の端 部をインパルスシ−ラ−にてシ−ルし筒状とした。 濾過膜２の内層及び外層の濾液及び原液流路シ−トは巻弛み防止のため、端部 をシ−ルせずに若干端部がオ−バ−ラップするように長さを調整したものを使用 した。これをＰＦＡ樹脂製多孔性円筒管（濾液集合管５）に巻き付け巻戻りの防 止に円筒外周にＰＦＡ樹脂性アウトチュ−ブ７を被せたエンドレス濾過筒体１を 作成した。 円筒上下端面をＰＦＡ樹脂性エンドプレ−ト８、８で溶着シ−ルし、濾液集合 管５の開口部と接合された円筒の片面中央部を濾液排出口として濾液集合管５の 内径部と連通するよう開口させた。 このフィルタエレメントは長さ２５０ｍｍ、直径８０ｍｍ、排出口の内径２５ ｍｍである。

【００１１】

【実験例３】 厚さ０．５ｍｍの多孔性ネット状ＰＰ樹脂製濾液流路シ−ト及び原液流路シ− トの間に厚さ１５０μｍ、孔径０．４５μｍの東洋濾紙（株）製セルロ−スナイ トレ−ト濾過膜２を挟み、プリ−ツ機でアコ−デオン状にプリ−ツ加工し、それ ぞれのシ−トの一端を重ね合わせてシ−ルし筒状と成した。これの中心にＰＰ樹 脂製濾液集合管５を入れ、円筒外周にＰＰ樹脂製アウトチュ−ブ７を被せたプリ −ツ状円筒体を作成した。 円筒上下端面をＰＰ樹脂製エンドプレ−トで溶着シ−ルし、濾液集合管５の開 口部と接合された円筒の片面中央部を濾液排出口として濾液集合管５の内径部と 連通するよう開口させた。 このフィルタエレメントは長さ２５０ｍｍ、直径７０ｍｍ、排出口の内径２５ ｍｍ、プリ−ツピッチ１４ｍｍである。

【００１２】

【実験例４】 厚さ０．５ｍｍの多孔性ネット状ＰＦＡ樹脂製濾液流路シ−ト及び原液流路シ −トの間に厚さ３０μｍ、孔径０．０５μｍのジャパンゴアテックス（株）製Ｐ ＴＦＥ濾過膜２を挟み、プリ−ツ機でアコ−デオン状にブリ−ツ加工し、それぞ れのシ−トの一端を重ね合わせてシ−ルし筒状と成した。これの中心にＰＦＡ樹 脂製濾液集合管５を入れ、円筒外周にＰＦＡ樹脂製アウトチュ−ブ７を被せたプ リ−ツ状円筒体を作成した。 円筒上下端面をＰＦＡ樹脂製エンドプレ−ト８、８で溶着シ−ルし、濾液集合 管５の開口部と接合された円筒の片面中央部を濾液排出口として濾液集合管５の 内径部と連通するよう開口させた。 このフィルタエレメントは長さ２５０ｍｍ、直径７０ｍｍ、排出口の内径２５ ｍｍ、プリ−ツピッチ１４ｍｍである。 実験例１及び実験例３で得られたフィルタエレメントをそれぞれ、０．４５μ ｍの孔径指標菌である Serratia marsescens 分散液で濾過し、濾液の無菌性を 調べた。その結果を表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】 実験例２及び実験例４で得られたフィルタエレメントをそれぞれ、０．０５μ ｍのポリスチレンラテックス球分散液で濾過し、濾液への漏洩個数を調べ、保留 率を計算した。その結果を表２に示す。

【００１５】

【表２】

【００１６】 表１及び表２の結果より、脆弱な濾過膜（セルロ−スナイトレ−ト）や伸び易 い軟弱な濾過膜（ＰＴＦＥ）でも、プリ−ツタイプフィルタエレメントに比べ良 好な粒子保留性を有することがわかる。

【００１７】

【考案の作用並びに効果】

以上のように、本考案のフィルタエレメントは、エンドレス濾過筒体（１）を 形成する際に、濾過積層帯の両端を結合してできるシ−ル部分が１箇所で充分な ので、シ−ル不良による濾過流体の漏洩機会が殆どなくなる。 また、濾過膜の折曲げ個所が２箇所から数箇所とプリ−ツタイプフィルタエレ メントに比べると極めて少なく、通常の場合使用不能であった濾過性能が優れて いるが物理的強度に劣る濾過膜や伸び易い軟弱な濾過膜であっても、本考案によ って初めて極めて有効に利用可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す一部切欠斜視図。

【図２】巻付け部１ｂが（イ）が一箇所、（ロ）が二箇
所、（ハ）が三箇所である水平断面図。

【図３】濾液の流れ方を示し、（イ）が本考案の略図的
水平断面図、（ロ）及び（ハ）は従来の略図的水平断面
図。

【符合の説明】

１ エンドレス濾過筒体 １ａ エンドレス濾過筒体の端部 １ｂ エンドレス濾過筒体の濾液集合管への密接部 １ｃ エンドレス濾過筒体の濾液集合管への密接部以外
の部分 １ｄ エンドレス濾過筒体の巻付け端部 ２ 濾過膜 ３ 内側流路形成支持体 ４ 外側流路形成支持体 ５ 濾液集合管 ６ 濾液流出口 ７ アウトチュ−ブ ８ エンドプレ−ト ９ 濾液流路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の濾過膜（２）の表裏に流路形成支
   持体（３）、（４）を重合して成る所定幅と長さの濾過
   積層帯でエンドレス濾過筒体（１）を形成し、このエン
   ドレス濾過筒体（１）内に、該筒体（１）と略同幅の濾
   液集合管（５）を幅方向に差込み、その濾液集合管
   （５）に前記エンドレス濾過筒体（１）を重層的に折曲
   げて巻付け、前記エンドレス濾過筒体（１）の両端部
   （１ａ）、（１ａ）を密栓して成るフィルタエレメン
   ト。