JPH06179B2

JPH06179B2 - 濾過エレメント

Info

Publication number: JPH06179B2
Application number: JP25553085A
Authority: JP
Inventors: 弘正中島; 均米川; 弘之堀北
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS62114607A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は食品、医薬、化学、汚水処理等の各種の分野に
おいて、限外濾過あるいは精密濾過を行うために使用さ
れる多孔質セラミック製の濾過エレメントに関するもの
である。

（従来の技術）従来から食品、医薬、化学等の分野において液体を限外
濾過あるいは精密濾過するためには、高分子膜のような
膜モジュールや多孔質金属管、セラミック管のような管
状モジュールが濾過エレメントとして使用されている。
ところが、例えば特公昭５２−１０１１３号公報、特公
昭５３−３５５５２号公報に示されるような高分子膜を
用いた従来の濾過エレメントは高分子の特性上から耐熱
性、耐薬品性、耐酸及び耐アルカリ性に劣るうえ高分子
膜が微生物に侵食されたり液中の粒子によって削られて
損傷し易い欠点があり、120〜130℃の蒸気殺菌が必要と
される食品、医薬等の分野には用いることはできない場
合があった。また管状モジュールを用いたもののうち特
公昭５８−３０３０５号公報に示されるように原液を外
側から供給する外圧型のものは液が均一に流れないた
め、使用中に有効濾過面積が減少したり微生物汚染を生
ずることがある欠点があり、逆に原液を内側から供給す
る内圧型のものは膜性能を維持するためには原液流量が
たくさんいるので動力費が大となるうえ、管の内径によ
って規定される有効濾過面積を大きく取ることができな
い欠点があった。

そこで本発明者等は多孔質セラミック板からなる濾過エ
レメントを発明し、先に特願昭６０−９７６１９号とし
て提案したのであるが、一般にセラミック製の濾過エレ
メントは濾過性能を向上させるために極めて肉薄のもの
とする必要があるのでエッジ部分が欠け易い欠点があっ
た。また多孔質セラミック板は焼結物であるので寸法精
度が悪く、周縁のシールを完全に行い難いうえに、原液
や濾液を通すための透孔を設けると応力集中が生じて強
度が低下し、使用圧力を高くすることができない欠点も
あった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記のような従来の問題点を解決して、エッジ
部分が欠けることがなく、また周縁部のシールを完全に
行うことができ、高い使用圧力で用いることができるセ
ラミック質の濾過エレメントを目的として完成されたも
のである。

（問題点を解決するための手段）本発明は薄肉の多孔質セラミック平板と周縁部に該多孔
質セラミック平板とほぼ同等の肉厚を持つ弾性枠を一体
的に接合したことを特徴とするものである。

（実施例）次に本発明を図示の実施例によって詳細に説明すると、
第１図〜第３図に示す第１の実施例においては、(1)は
アルミナ質又はジルコニア質の微粒子の焼結体からなる
肉厚が0.5〜５mmの多孔質セラミック平板、(2)はその周
縁部にエポキシ樹脂系接着剤等によって一体的に接合さ
れた多孔質セラミック平板(1)とほぼ同等の肉厚を持つ
弾性枠である。弾性枠(2)が厚すぎると後の使用例に示
すようにリブ付きのスペーサと組合せて用いる場合に多
孔質セラミック平板(1)がリブに接触しなくなり、リブ
により支えられなくなるので破損を生じ易い。また弾性
枠(2)が薄すぎるとリブが強く当りすぎ、やはり破損し
易くなる。従って弾性枠(2)の厚さは多孔質セラミック
平板(1)の厚さとほぼ同等とされ、両者間の厚さの差は
±１０％以下とされるべきである。多孔質セラミック平
板(1)は平均細孔径を１０Å〜２μｍとして限外濾過お
よび精密濾過に適するものとする。また弾性枠(2)は天
然ゴム、またはテフロン系、ポリプロピレン系、ポリエ
チレン系、軟質塩化ビニル系などの合成ゴムからなるも
のとし、いずれの場合にもその硬度がショア硬度で３０
〜９０Ｈｓ程度のゴムを用いることが好ましい。この弾
性枠(2)は多孔質セラミック平板(1)の周縁部の保護とと
もにシール剤としての役割をも果すものであるが、軟ら
かすぎるとシール性が低下し、また硬すぎると濾過圧に
よる多孔質セラミック平板(1)の撓みを許容することが
できないので、３０〜９０Ｈｓ程度の硬度が最適であ
る。本実施例においては弾性枠(2)の上辺及び下辺に複
数の透孔(3)、(4)が透設されている。

このような濾過エレメントは、例えば第２図及び第３図
に示されるように縦リブ(5)付きの原液側スペーサ(6)
と、横リブ(7)付きの透過液側スペーサ(8)との間に挟ま
れた状態で締付用シリンダ(9)により加圧一体化されて
使用されるものである。ここでは(10)は横リブ(7)に透
設された透過液流通孔、(11)は透過液側スペーサ(8)の
下方へ透過液を排出するパイプ、(12)、(13)は透過エレ
メントの透孔(3)、(4)と連通する透孔、また(14)は中間
板、(15)は固定側の端板、(16)は可動側の端板である。
このように組合された第３図の濾過装置は、原液供給管
(17)から濾過されるべき原液を0.1〜１０kg／cm²程度の
圧力で供給すれば、原液は透過液側スペーサ(8)の透孔
(13)、弾性枠(2)の透孔(4)を介して原液側スペーサ(6)
に流入し、その両側に配置された本発明の濾過エレメン
トの多孔質セラミック平板(1)の部分において濾過さ
れ、透過液側スペーサ(8)の濾過液流通孔(10)及び下端
のパイプ(11)を経て排出されることとなる。なお、残部
の原液は弾性枠(2)の上部の透孔(3)及び透過液側スペー
サ(8)の上部の透孔(12)を介して隣接する濾過ユニット
へ流入し、同様に濾過されることとなる。

次に第４図及び第５図に示される第２の実施例では、多
孔質セラミック平板(1)は透孔のない弾性枠(2)に周縁部
を囲まれたものである。この実施例の濾過エレメントは
透過液側スペーサ(8)とともに原液側スペーサを兼ねる
枠体(18)の内部に収納され、原液の濾過を行なう。この
装置では原液は枠体(18)の下部の透孔(19)を介して枠体
(18)の縦リブ(20)によって形成された原液側スペーサ部
に入り、本発明の濾過エレメントの多孔質セラミック平
板(1)の部分において濾過され、枠体(18)の下部の濾液
排出用のパイプ(21)から排出される。

更に第６図に示される本発明の第３の実施例において
は、多孔質セラミック平板(1)は中心部の多孔質支持板
(22)とその両表面に層状に形成された透過膜(23)とから
なるものとされるとともに、その周縁部には長孔状の透
孔(3)、(4)を持つ弾性枠(2)が接合されている。多孔質
支持板(22)はセラミック質粒子を焼結した平均細孔径が
0.2〜２０μｍ、厚さが１〜５mmのものであり、透過膜
(23)はセラミック質微粒子を焼結した平均細孔径が１０
Å〜２μｍ、圧さが１μｍ〜１mmのものである。このよ
うな濾過エレメントは原液を原液側スペーサ(24)によっ
て両外側から供給して中心部の多孔質支持板(22)の部分
から下方へ排出するように使用される。いずれの実施例
においても、多孔質セラミック平板(1)は周縁部が弾性
枠(2)により囲まれているのでエッジ部分が欠けること
がなく、また透孔(3)、(4)を脆い多孔質セラミック平板
(1)に透設する必要がないので高い使用圧力をかけても
透孔周縁部が応力集中によって割れたりするおそれがな
い。

（発明の効果）本発明は以上の実施例による説明からも明らかなよう
に、薄肉の多孔質セラミック平板の周縁部にこれとほぼ
同等の肉厚の弾性枠を一体的に接合したものであるか
ら、弾性枠が多孔質セラミック平板の周縁部を保護して
エッジ部の欠けを防止できること、多孔質セラミック平
板の寸法誤差を吸収できること、また多孔質セラミック
平板とほぼ同等の肉厚の弾性枠がパッキンとしての役割
を果たすうえ、原液や透過液を透過させるための透孔を
弾性枠に設けることにより、応力集中に伴なう多孔質セ
ラミック平板の強度劣化を防止できることなどの多くの
利点を有するものである。よって本発明は従来の濾過エ
レメントの問題点を解決したものとして産業の発展に寄
与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す一部切欠斜視図、
第２図はその使用状態を示す分解斜視図、第３図は同じ
く使用状態を示す断面図、第４図は本発明の第２の実施
例の使用状態を示す分解斜視図、第５図は同じく使用状
態を示す断面図、第６図は本発明の第３の実施例を示す
一部切欠斜視図である。 (1)：多孔質セラミック平板、(2)：弾性枠。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉の多孔質セラミック平板の周縁部に該
多孔質セラミック平板とほぼ同等の肉厚を持つ弾性枠を
一体的に接合したことを特徴とする濾過エレメント。
【請求項２】多孔質セラミック平板の肉厚が0.5〜5mmで
あり、その平均細孔径が10Å〜２μｍである特許請求の
範囲第１項記載の濾過エレメント。
【請求項３】多孔質セラミック平板がアルミナ質又はジ
ルコニア質の微粒子の焼結体である特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の濾過エレメント。
【請求項４】弾性枠が天然ゴム又はテフロン系、ポリプ
ロピレン系、ポリエチレン系、軟質塩化ビニル系の合成
ゴム等のゴム質からなるものである特許請求の範囲第１
項記載の濾過エレメント。
【請求項５】弾性枠が30〜90Ｈｓの硬度を有するゴム質
からなるものである特許請求の範囲第４項記載の濾過エ
レメント。
【請求項６】多孔質セラミック平板がセラミック質粒子
の焼結体からなる多孔質支持板の両表面にセラミック質
微粒子の焼結体からなる透過膜を層状に形成したもので
ある特許請求の範囲第１項記載の濾過エレメント。
【請求項７】多孔質支持板が平均細孔径0.2〜２０μ
ｍ、厚さ１〜５mmのものであり、透過膜が平均細孔径１
０Å〜２μｍ、厚さ１μｍ〜１mmのものである特許請求
の範囲第６項記載の濾過エレメント。