JPH0655016A - フィルター - Google Patents

フィルター

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JPH0655016A
JPH0655016A JP5149273A JP14927393A JPH0655016A JP H0655016 A JPH0655016 A JP H0655016A JP 5149273 A JP5149273 A JP 5149273A JP 14927393 A JP14927393 A JP 14927393A JP H0655016 A JPH0655016 A JP H0655016A
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JP
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filter
cathode
filter according
anode
module
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JP5149273A
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English (en)
Inventor
Andrew Derek Turner
デレク ターナー アンドリュー
Stanley D Derham
デレク デーラム スタンリー
Peter C Lovegrove
コリン ラヴグローヴ ピーター
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UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06Filters making use of electricity or magnetism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/425Electro-ultrafiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2101/00Types of filters having loose filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D2321/22Electrical effects

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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  • Communication Cables (AREA)
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Dry Shavers And Clippers (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 その場で洗浄することができる装置を有する
フィルターを提供することである。 【構成】 フィルター(10)は、ステンレス鋼の濾過
材のシート(26)によって構成され、それぞれサイリ
スタ(54、58)を介して電源(50)に接続された
平らな長方形の濾液収集室(12)のスタックを有す
る。陽極プレート(14)が、隣接した室(12)の間
に配置される。あらゆる付着物を短時間で取り除くに十
分な陽極であるように、間隔を置いて、例えば1000A の
電流を各室(12)に順番に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルターに関し、特
にその場で洗浄することができる装置を有するフィルタ
ーに関する。
【0002】
【従来の技術】導電性フィルターを洗浄するための方法
は、GB 2 160 545 Bに開示され、この方法は付着物をそ
の場でフィルターから取り除く。この方法では、第1電
極としてのフィルターと、対向電極とからなり、処理液
を電解液とした電気化学セルが確立されている。微細な
泡の形態で、フィルターを洗浄するガス状生成物をフィ
ルターに生じさせるように、第1電極と対向電極との間
に濾過工程中間隔を置いて、電位差を加える。例えば、
500-3000A/m2の膜電流を1-5 秒間、1 時間に4-15回周期
的に加える。この方法は、例えばフィルターがステンレ
ス鋼メッシュ或いは焼結ステンレス鋼のような微孔性金
属膜、微孔性グラフィト膜、又はドープチタン或いはジ
ルコニウムのような導電性セラミックの微細濾過膜及び
超濾過膜である場合に適用できる。しかし、例えば数平
方メートルの大きな濾過面積が必要とされる場合に、十
分に大きな電流を供給すること、電流密度がフィルター
全体に渡って実質的に一様であるようにすること、及び
電気エネルギーの散逸が、処理を受ける液体の過剰な温
度上昇をもたらさないようにすることが相当困難であ
る。
【0003】本発明によれば、複数の陰極モジュールを
有し、各陰極モジュールが、濾過室を構成するように、
間隔を隔てた濾過材の2つの平らな導電性シートと、濾
過材を支持するための濾過室内の導電性メッシュ要素
と、陰極モジュールの周囲のフレームとを備え、各陰極
モジュールは、導電性材料の2 つの平らな陽極シートの
間に設置され、陰極モジュールと隣接した陽極シートと
の間に、処理すべき液体のための流路を構成し、さらに
陽極シートに対して陰極モジュールを支持する電気絶縁
手段と、処理すべき液体のための、前記流路と連通する
流入手段及び流出手段と、各濾過室からの濾液のための
流出ダクトと、選択した前記陰極モジュールと少なくと
も1 つの隣接した前記陽極シートとの間に電流を周期的
に流すための給電手段とを有するフィルターを提供す
る。
【0004】陰極モジュールを構成する成分はステンレ
ス鋼のものが好ましく、一方陽極シートはGB 2 247 469
A に説明されているように、使用中ほとんど腐蝕を受け
ないようになっている低クロムステンレス鋼(5%から15
%のクロム、好ましくは9 %クロム) のものが好まし
い。陰極モジュールは、例えば幅0.5m、高さ1.0mの長方
形の形状、例えば15mmの厚さのものがよく、流路は幅2m
m から5mm 、好ましくは幅3mm であるのが望ましい。
【0005】代表的には、2000A/m2の電流を約5 秒間供
給することによって、濾過材の1 つのシートを洗浄する
ことができ、これを15分毎に繰り返し、陰極モジュール
と隣接した陽極シートとの間の必要な電位差は約40V で
ある。必要電力を最小にするために、電流を1 回に1つ
の陰極モジュールだけに供給するのが好ましく、隣接し
た陽極シートの1 つだけに供給するのが望ましい。電流
供給装置が、例えば15分間ずっと洗浄用電流パルスを各
陰極モジュールの各濾過材のシートに一回供給するよう
になっている。好ましい実施例では、各陰極モジュール
はそれぞれのスイッチユニット( サイリスタ) を介して
母線に接続され、陽極シートは2 つの母線のうちの1 つ
に接続され、隣接した陽極シートは別の母線に接続さ
れ、陽極母線の1 つだけがいつでも電源に( スイッチユ
ニットを介して) 接続されている。
【0006】今、本発明を添付図面を参照して単なる例
示としてさらに説明する。
【0007】
【実施例】今図1を参照すると、フィルター10が絶縁
用端プレート16の間に交互に配列された25個の陰極
モジュール12と26つの陽極シート14のスタックを
有する(端プレート16を1つ、陽極シート14を4つ
及び陰極モジュール12を3つだけ示す)。それらはボ
ルト(図示せず)によって互いに締め付けられている。
隣接した陽極シート14と陰極モジュール12の表面間
の幅3mmのギャップは、処理を受ける液体の流路18を
なし、好ましい実施例では、流路18は鉛直平面内にあ
り、液体は上方に流れる。各陽極シート14は、低クロ
ム(9%クロム)ステンレス鋼の長方形板(1.0m X 0.62
m)であり、図3に示すように各シート14は、各端の近
くに1つずつ2つの長方形開口20を構成する。ストラ
ット21が各開口20の向かい合った側の中間点を連結
する。一列の等間隔の円形孔22が、シートの全周で各
シート14の縁の近くにあり(図3に9個だけ示す)、
1つのシート14の孔22は、次のシート14の孔の間
の中間の位置にある(これらの2組の位置をそれぞれ図
2にA及びBで示す)。各シート14は、電気接続を行
うのがよい、少なくとも1つの突出タブ23を有する。
図1から明らかなように、開口20はフィルター10の
各端に処理を受ける液体のための、ヘッダーを構成し、
これにパイプ24が通じる。
【0008】各陰極モジュール12は、濾過材26(ス
テンレス鋼48メッシュ支持対によって裏打ちされた焼結
ステンレス鋼マイクロファイバーのO.5mm 層) の2つの
長方形(0.5m X 0.65m)シートを有し、これらのシート
は、その周囲がU 字形断面のステンレス鋼フレーム28に
溶接され、溶接ステンレス鋼ワイヤグリッド30(ギャ
ップ5mm で直径3mmの金網の4つの層からなるのが好ま
しい) によって間隔を隔て、グリッド30はその縁がす
べてフレーム28に溶接されている。シート26及びフ
レーム28は、一緒になって濾液の集まるチャンバを構
成する。
【0009】図2を参照すると、各陰極モジュール12
は外形寸法1.0m X 0.62 m、厚さ20mmの電気絶縁材料
の長方形フレーム32によって取り囲まれ、かつ支持さ
れる。陽極シート14は、フレーム32の間に挟まれ、
フレーム32の溝34に位置するシールによって密封さ
れ、陽極シート14の周囲の孔22を貫通してフレーム
32の対応する凹部(凹部はフレーム32の両側で、図
2のA及びBを付した位置である)の中へ延びるピン3
6(図1に示す)によって位置決めされる。
【0010】管38が、フレーム32を貫通して、陰極
モジュール12の濾過室と連通する。陰極モジュール1
2は、各側に6本ずつ12本の電極ロッド40によって
支持され、(2本だけを示す)、電極モジュール40は
フレーム32にシールされ、かつモジュール12のフレ
ーム28に溶接されている。陰極モジュール12からの
全ての電極ロッド40は、フレーム32の外側で母線
(図示せず)によって接続されている。
【0011】かくして操作中、処理すべき液体はパイプ
24を通ってフィルター10の底のヘッダーに供給さ
れ、流路18の中を上方に流れてフィルター10の頂部
のヘッダーへ流れ、フィルター10の頂部のパイプ24
から流出する。代表的には、液体は約2atm の圧力であ
る。濾液は濾過材26の中を通って濾過室の中へ流入
し、約1atm の圧力で管38から流出する。濾過材26
に付着したあらゆる付着物を取り除くために、電流を各
陰極モジュール12に供給する。
【0012】今図4を参照すれば、フィルター10の電
気回路が概略的に示されている。1000A の電流及び約40
V の電圧を供給することができる電源50が、陰極母線
52に接続され、スイッチ54を介して2つの陽極母線
56のうちの1つに接続される。フィルター10の1 つ
おきの陽極シート14は、陽極母線56の1つに接続さ
れ、他の陽極シート14は他の陽極母線56に接続され
る。各陰極モジュール12は、それぞれのスイッチ58
を介して陰極母線52に接続される。スイッチ54及び
58はすべてサイリスタであるのが望ましい。コントロ
ーラ60が制御信号を発生して、スイッチ54及び58
の全ての操作を制御する。電流が各陰極モジュール12
に周期的に、例えば1000A で5 秒間供給され、各陰極モ
ジュール12は、各側で1 回、15分毎に2 回処理され
る。液体の加熱を最小にするために、スタック内で間隔
を隔てた陰極モジュール12に電流を逐次供給する。
【0013】濾過材26は、代表的には1ミクロンから
40ミクロンの範囲の幅の穴を構成する、代表的には直
径1ミクロンから10ミクロンの間、例えば6ミクロン
のファイバーからなる。処理すべき液体の導電率及び濾
過すべき粒子の大きさ並びに性質が、どんなタイプの濾
過材26が最も適するかを決定することがわかる。その
ように処理すべき液体にとって、濾過材26は十分であ
るが他の液体にとって、プリコートを付着させてより細
かい表面孔構造を作るのが有利である。プリコートはカ
ーボン粒子のような導電性粒子からなるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一部切除したフィルターの断面図である。
【図2】陰極モジュール12の一部を立面で示す、異な
る縮尺の図1の線II-II における図である。
【図3】陽極シート14を立面で示す、異なる縮尺の図
1の線III -IIIにおける図である。
【図4】図1のフィルターの概略的な電気回路を示す。
【符号の説明】
12 陰極モジュール 14 陽極シート 18 流路 24 流出入手段 26 導電性シート 32 電気絶縁手段 38 流出ダクト 50 給電手段 54 給電手段 58 給電手段 60 給電手段
フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー デレク ターナー イギリス国 オックスフォードシャー オ ーエックス11 0アールエイ ディドコッ ト ハーウェル 329 ユナイテッド キ ングドム アトミック エナヂイ オーソ リティ パテンツ ブランチ内 (72)発明者 スタンリー デレク デーラム イギリス国 オックスフォードシャー オ ーエックス11 0アールエイ ディドコッ ト ハーウェル 329 ユナイテッド キ ングドム アトミック エナヂイ オーソ リティ パテンツ ブランチ内 (72)発明者 ピーター コリン ラヴグローヴ イギリス国 オックスフォードシャー オ ーエックス11 0アールエイ ディドコッ ト ハーウェル 329 ユナイテッド キ ングドム アトミック エナヂイ オーソ リティ パテンツ ブランチ内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の陰極モジュール(12)を有し、
    各陰極モジュール(12)は、濾過室を構成する、間隔
    を隔てた濾過材の2 つの平らな導電性シート(26)
    と、濾過材(26)を支持するための濾過室内の導電性
    メッシュ要素(30)と、陰極モジュール(12)の周
    囲のフレーム(28)とを備え、各陰極モジュール(1
    2)は、導電性材料の2 つの平らな陽極シート(14)
    の間に設置され、陰極モジュール(12)と隣接した陽
    極シート(14)との間に、処理すべき液体のための流
    路(18)を構成し、さらに陽極シート(14)に対し
    て陰極モジュール(12)を支持する電気絶縁手段(3
    2)と、処理すべき液体のための、前記流路(18)と
    連通する流入手段及び流出手段(24)と、各濾過室か
    らの濾液のための流出ダクト(38)と、選択した前記
    陰極モジュール(12)と少なくとも1 つの隣接した前
    記陽極シート(14)との間に電流を周期的に流すため
    の給電手段(50、54、58、60)とを有すること
    を特徴とするフィルター。
  2. 【請求項2】 前記陽極シート(14)は、低クロムス
    テンレス鋼のものであることを特徴とする請求項1に記
    載のフィルター。
  3. 【請求項3】 前記流路(18)は、幅2mm から5mm の
    間のものであることを特徴とする請求項1或いは請求項
    2に記載のフィルター。
  4. 【請求項4】 前記陰極モジュール(12)の各々は、
    長方形形状のものであることを特徴とする先行請求項の
    いずれかに記載のフィルター。
  5. 【請求項5】 各陰極モジュール(12)は、それぞれ
    のスイッチユニット(58)を介して陰極母線(52)
    に接続され、前記陽極シート(14)は、2つの陽極母
    線(56)のうちの1つに接続され、隣接した陽極シー
    ト(14)は、異なる陽極母線(56)に接続され、前
    記陽極母線(56)の1つだけが、スイッチユニット
    (54)を介していつでも電源(50)に接続されてい
    ることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載のフィ
    ルター。
  6. 【請求項6】 前記スイッチユニット(54、58)
    は、サイリスタからなることを特徴とする請求項5に記
    載のフィルター。
  7. 【請求項7】 前記濾過材(26)は、焼結ステンレス
    鋼マイクロファイバーからなることを特徴とする先行請
    求項のいずれかに記載のフィルター。
  8. 【請求項8】 前記濾過材(26)は、ファイバー層と
    プリコートからなることを特徴とする先行請求項のいず
    れかに記載のフィルター。
  9. 【請求項9】 前記プリコートは、導電性粒子からなる
    ことを特徴とする請求項8に記載のフィルター。
JP5149273A 1992-06-20 1993-06-21 フィルター Pending JPH0655016A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9213135:8 1992-06-20
GB929213135A GB9213135D0 (en) 1992-06-20 1992-06-20 A filter

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JPH0655016A true JPH0655016A (ja) 1994-03-01

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US (1) US5342514A (ja)
EP (1) EP0576157B1 (ja)
JP (1) JPH0655016A (ja)
AT (1) ATE132391T1 (ja)
AU (1) AU653477B2 (ja)
DE (1) DE69301197T2 (ja)
GB (1) GB9213135D0 (ja)

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