JPH09173719A - フィルタユニット及び分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を
濾過分離、捕集するための多孔質プラスチックよりなる
フィルタエレメントの複数本を取付けたフィルタユニッ
ト、及び、該フィルタユニットを組み込んだ分離装置を
提供する。 【解決手段】 多孔質プラスチック製の中空状のエレメ
ント１１を、複数本のエレメント１１の上端の開口外縁
部１３に固着した鍔部１２１を介して、熱硬化性樹脂製
の支持体１２に一体に固定したユニット１であって、上
記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性合
成樹脂を含浸し硬化させて、エレメント１１を支持体１
２に固着し、また、エレメント１１の下端開口部１１２
を熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該エレメント１１，
１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニット１
であり、また、上記ユニット１を分離装置本体Ａ内に組
み込んで流体中の微粒子を濾過分離、捕集する分離装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体や気体などの
流体中に含まれる微粒子を濾過分離、捕集するための多
孔質プラスチックよりなるフィルタエレメントの複数本
を取付けたフィルタユニット、及び、該フィルタユニッ
トを組み込んだ分離装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来より、液体や気体などの流
体中に含まれる微粒子を分離濾過するための所定粒子の
プラスチックを焼結成形などによって形成してなる所定
孔径の気孔を有する多孔質のフィルタ乃至はフィルタエ
レメントとしては、セラミック材やプラスチック材をハ
ニカム形状、筒形状或いは箱形状などにしたものが知ら
れている。出願人等は、先に特願平５−９１８６５号に
おいて、多孔質フィルタエレメントの複数個を板状支持
体に立設したフィルタユニットを提案している。また、
実願平５−５８９６９号において、筒形状の多孔質フィ
ルタエレメントの複数個を、所定の形状をした分離装置
用ケーシングの内部に配した分離装置についても提案し
ている。

【０００３】しかしながら、上記セラミック材を用いた
ハニカム形状のフィルタエレメントは、流体透過性を有
する多孔質のセラミック材を用いてハニカム形状に形成
したものであるので、フィルタエレメントの成形性に難
点があり、更に、組立て作業性や取換えなどの保守管理
が大変である。また、プラスチック材を用いた筒状乃至
箱形状のフィルタエレメントにあっては、フィルタエレ
メントをそのままの状態で所定の形状をした分離装置用
ケーシングの内部に組み込んで使用するものであるの
で、所定の濾過面積を確保するためには分離装置用ケー
シングが大きくなる傾向となり、それに伴ない分離装置
の設置面積も大きくなる。

【０００４】そして、先に出願人等が出願したフィルタ
ユニットは、分離装置と略同じ床面積の板状支持体に、
多孔質フィルタエレメントを謂わゆるハニカム状に多数
個立設したものであるので、組立て施工性や取換え等の
保守管理に難点があり、また、多孔質フィルタエレメン
トの開口端縁部を板状支持体に気密的に接合する作業は
煩雑である。更に、フィルタユニットを分離装置用ケー
シングに組み込んだ分離装置も同様に組立て施工性や取
換え等の保守管理が大変であると共に、フィルタユニッ
トを分離装置用ケーシングに気密的に取付ける作業も煩
雑である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためのものであって、その要旨は、プラスチック
粒子を焼結成形などして所定孔径の気孔を有する中空状
の多孔質フィルタエレメントを形成し、複数本の上記フ
ィルタエレメントを、その上端開口部の開口外縁部で鍔
部を形成する支持体に一体に固定すると共に、下端開口
部を閉塞してなるフィルタユニットであって、上記支持
体を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記フィルタエレ
メントの開口外縁部の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化
させて、フィルタエレメントを支持体に一体に固着し、
また、フィルタエレメントの下端開口部を、蓋体を介し
或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該フィ
ルタエレメント相互間を連結固定したことを特徴とする
フィルタユニットである。

【０００６】また、内部が、複数の通孔部を具えた板状
仕切体により上部室と下部室とに区分された分離装置で
あって、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多
孔質中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定
されたフィルタユニットを気密的に保持して、上部室よ
り下部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィ
ルタエレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体
吹出部を対向設置したことを特徴とする分離装置であ
り、上記逆洗用気体吹出部とフィルタエレメントの上端
開口部との間にディフューザを配設したことを特徴とす
る分離装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて具体的に説明する。図１は、本発明のフィルタユ
ニットを斜視図で示し、図２は、フィルタユニットに取
付けられたフィルタエレメントの固定状態を一部省略側
断面図で示し、図３は、フィルタユニットを組み込んだ
分離装置の一実施例を一部切欠側面図で示し、図４は、
図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示し、図５は、
分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示し、図６
は、分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で示
す。

【０００８】本発明のフィルタユニットは、図１乃至図
４に示す如く、多孔質プラスチック製の中空状のフィル
タエレメント（以下、「エレメント」と云う）１１を形
成し、複数本のエレメント１１の上端開口１１１部の開
口外縁部１３で鍔部１２１を形成する支持体１２に一体
に固定すると共に、下端開口部１１２を閉塞してなるフ
ィルタユニット（以下、「ユニット」と云う）１であっ
て、上記支持体１２を熱硬化性樹脂で成形すると共に、
上記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性
樹脂を含浸し硬化させて形成した鍔部１２１が一体化さ
れた支持体１２にエレメント１１を固着し、また、エレ
メント１１の下端開口部１１２を、蓋体１４を介し或い
は介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、エレメント
１１，１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニ
ット１である。

【０００９】上記本発明のユニット１によれば、多孔質
のエレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３
で、熱硬化性樹脂が気孔内に含浸し硬化して支持体１２
を接着固定し、且つ、エレメント１１の下端開口部１１
２を熱硬化性樹脂で閉塞、連結したものであるので、微
粒子を含む被濾過流体は、清浄な濾過流体が通過する分
離装置本体Ａの上部室Ａ−１内に短絡流入することが確
実に防止される。

【００１０】また、本発明の分離装置は、内部が、複数
の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１
と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であって、内部
が複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室
Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であっ
て、上記板状仕切体２の通孔部２１において、複数本の
多孔質中空状のエレメント１１が支持体１２に直列に固
定されたユニット１を気密的に保持して、上部室Ａ−１
より下部室Ａ−２に亘り垂下設置すると共に、上部室Ａ
−２には、エレメント１１の上端開口部１１１の上方位
置に逆洗用の気体吹出部３を対向設置したことを特徴と
し、また、上記逆洗用の気体吹出部３とエレメント１１
の上端開口部１１１との間にディフューザ４を配設した
ことを特徴とする分離装置である。

【００１１】上記本発明の分離装置によれば、内部が、
複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ
−１と下部室Ａ−２とに区分され、その上部室Ａ−１に
は、逆洗用の気体吹出部３やディフューザ４が配設され
ると共に、ユニット１を板状仕切体２の通孔部２１に気
密的に保持して、上部室Ａ−１より下部室Ａ−２に亘っ
てユニット１を垂下設置できるようにしたものであるの
で、分離装置本体Ａ内へのユニット１の組込み施工が簡
単に行なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に
行なうことができる。

【００１２】

【実施例１】本発明のユニット１は、図１に斜視図で、
図２に側断面図で示す如く、上端開口部を有する中空状
の複数本、例えば４〜１３本のエレメント１１と、これ
を支持する鍔部１２１を有する支持体１２とから構成さ
れており、上記エレメント１１は、粒子状のプラスチッ
クを焼結成形などして所定孔径の気孔を形成した多孔質
材からなり、通常、約１０〜１００ミクロンの微細孔径
を有している。

【００１３】使用するプラスチックは、焼結により多孔
質体が得られる熱可塑性プラスチックであれば特に限定
されるものではなく、例えば超高分子量ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、エチレンー酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂
や、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニ
レンサルファイドなどの耐熱性樹脂であり、これらを単
独あるいは混合した状態でその目的に合わせて使用され
る。プラスチックの粒子径は、５〜９０ミクロンの範
囲、好ましくは１０〜６０ミクロンの範囲である。

【００１４】上記プラスチックを焼結成形したエレメン
ト１１は、上記プラスチックによる単層であっても良
く、また、それと異なった大径の粒子径のものや、上記
プラスチックとは異なった種類のプラスチックを複層に
積層した構成のものであってもよい。なお、エレメント
１１の表面に、そのプラスチックよりも粒径の小さな微
粒子状のポリテトラフルオロエチレンを接着剤とともに
直接的に被着して、払い落し性と表面捕集性能を向上さ
せてもよい。更に、エレメント１１に帯電防止性を付与
するために、界面活性剤などの帯電防止性付与材料をそ
の表面に塗布したり、エレメント１１を製造する段階
で、カーボンブラックやカーボンファイバーなどの帯電
防止材料を混入させてもよい。

【００１５】上記エレメント１１は、プラスチックの粒
子を充填できる外型と内型とよりなる成形金型を用いて
行う静的な焼結成形法や、押出用口金や射出成形用金型
を用いて行う動的な焼結成形法などによって成形され、
エレメント１１の断面形状は、図示した円形以外に楕円
形、正方形、長方形、或いはひだ付星形などの異形のも
のであってもよい。上記ユニット１は、複数本、例えば
４〜１３本のエレメント１１の上端開口部１１１が支持
体１２の鍔部１２１を貫通した状態で直線的に並べて支
持体１２に固着してなるものである。

【００１６】即ち、上記鍔部１２１を有する支持体１２
にエレメント１１を固着するには、予め、粘度の低い二
液性のポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用
い、エレメント１１の外径より２０〜４０％広幅の支持
体１２を形成しておき、該支持体１２の略中心にエレメ
ント１１の外径より僅かに大きめの貫通孔１２２を設け
て鍔部１２１を形成し、そして、この貫通孔１２２に、
エレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３が
支持体１２の上面と面一になるようにしてエレメント１
１を支持体１２に挿入する。

【００１７】そして、上記熱硬化性樹脂を貫通孔１２２
の内面とエレメント１１の外面との間に流し込んで、熱
硬化性樹脂をエレメント１１の開口外縁部１３の気孔内
に含侵し硬化させるか、或いは、エレメント１１の内径
と略同じ外径の凸部が所定間隔に複数個配設されている
船状成形型を用い、該船状成形型の凸部に倒立させたエ
レメント１１の上端開口部１１１を挿入して仮立設し、
その状態で未硬化の液状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込
み、エレメント１１の開口外縁部１３の気孔内にも含浸
させて硬化させた後に、船状成形型より脱型して鍔部１
２１を有する支持体１２にエレメント１１を固着させて
もよい。更に、脱型後に７０〜８０℃に加熱して硬化を
促進させてもよい。

【００１８】なお、上記エレメント１１を支持体１２に
固着する際に、相隣接するエレメント１１，１１の外面
間に若干の隙間を設けてもよいが、隙間を設けることな
く立設すればユニット１、強いては分離装置の占める床
面積がより小さくなり好ましい。また、熱硬化性樹脂に
０．５〜１０％のカーボンブラック、鉄粉、銅粉など
や、０．５〜１．５ｍｍの平均糸長のカーボンファイバ
ーなどの帯電防止材料を混入させて、支持体に帯電防止
性を付与してもよく、更に、前者と同様の平均糸長のガ
ラス繊維などの無機質繊維や有機質繊維を混入させるこ
とにより、変形防止や機械的強度の向上を図ってもよ
い。

【００１９】一方、ユニット１に取付けられた複数本の
エレメント１１の下端開口部１１２は、各々熱硬化性樹
脂で閉塞されていると共に相互間が連結されている。こ
の閉塞、連結方法は、エレメント１１を形成する熱可塑
性プラスチック或いは上記熱硬化性樹脂を用いて予め蓋
体１４を作製しておき、該蓋体１４をエレメント１１の
下端開口部１１２に挿入し、これに熱硬化性樹脂を流し
込んで一体化して閉塞、連結してもよく、また、エレメ
ント１１の外径と略同じ凹部が所定間隔に複数個所設け
られた船状成形型を準備し、その船状成形型の凹部にエ
レメント１１の下端開口部１１２を挿入し、若干浮かせ
気味にしたまま仮立設しておき、その状態で未硬化の液
状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込み硬化させた後に脱型し
て、エレメント１１の下端開口部１１２を閉塞してもよ
い。なお、上記の如く閉塞すると同時に蓋体１４と棧１
５を一体に、或いは、棧１５を別体に接着してエレメン
ト１１、１１相互間に跨設すれば、エレメント１１が移
動しなくなり安定するので一層好ましい。

【００２０】

【実施例２】本発明の分離装置は、図３に一部切欠側面
図で、また、図４に拡大側断面図で示す如く、分離装置
本体Ａの内部を板状仕切体２で上部室Ａ−１と下部室Ａ
−２とに区分され、板状仕切体２はステンレススチール
などの不銹金属やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂など
で作製され、エレメント１１の外径と略同じ孔径の所定
個数の通孔部２１を形成してあり、分離装置本体Ａの内
部に溶接、ボルト止めなどによって気密的に取付けられ
ている。

【００２１】上記板状仕切体２の上方の上部室Ａ−１
は、微粒子を分離濾過した後の清浄化された流体が流通
する領域であると共に、下向きにノズル３１を配設した
逆洗用の気体吹出部３がユニット１の上端開口部１１１
に対向配置されている。なお、逆洗用の気体吹出部３は
通常知られているものと同様に、気体発生源からバルブ
３２、配管３３などを通して連結されている。上記逆洗
用の気体吹出部３とエレメント１の上端開口部１１１と
の間には、ノズル３１から噴射される逆洗用気体の逆洗
作用を増加させるディフューザ４が配設してある。

【００２２】そして、支持体１２に取付けられているエ
レメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、
支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置さ
せ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、上方
よりディフューザ４を被せ押え金具４１によりボルト締
めすることにより板状仕切体２にユニット１を気密的に
取付ける。板状仕切体２の下方の下部室Ａ−２は、清浄
化前の微粒子を含んだ気体が流通する領域であると共
に、ユニット１に固定されたエレメント１１が板状仕切
体２から垂下状態で配設されている。なお、分離濾過さ
れた流体中に含まれていた微粒子は、下部室Ａ−２の下
部に集められ必要に応じて外部に排出される。

【００２３】

【実施例３】本発明の分離装置は、図５に一部切欠側面
図で示す如く、ディフューザ４をエレメント１１の上端
開口部１１１内に挿入するようにして配設すると、逆洗
用の気体吹出部３とエレメント１１の上端開口部１１１
との距離の調整がやり易くなると共に、ディフューザ４
の立上りがなくなるのでその分だけ分離装置を低くする
ことが出来る。この場合、ユニット１の設置は上記実施
例２と同様に、支持体１２に取付けられているエレメン
ト１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体
１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通
孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、ディフュー
ザ４をエレメント１１の上端開口部１１１内に挿入する
と共に、ディフューザ４に取付けてあるカバー４２を被
せてこれを押え金具４１によりボルト締めするか、押え
金具４１をカバー４２に溶接付け、或いは当接して板状
仕切体２に気密的に取付けることが出来る。

【００２４】

【実施例４】本発明の分離装置は、図６に一部切欠側面
図で示す如く、分離装置に使用しているユニット１の長
さが短い場合には、ディフューザ４を使用しなくてもよ
く、この場合のユニット１の設置は、実施例２と同様
に、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板
状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部
１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に
添わせてパッキン５を介在させ、カバー４２を被せて押
え金具４１により固定することにより、板状仕切体２に
気密的に取付けることが出来る。なお、ユニット１の設
置の際にはカバー４２を使用することなく、板状仕切体
２の上面に位置させた支持体１２の鍔部１２１を、直接
押え金具４１によりボルト締めすることにより板状仕切
体２に気密的に取付けてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明のユニットは、多孔質エレメント
の上端開口部の開口外縁部で、熱硬化性樹脂を気孔内に
含浸硬化させて、エレメントに支持体の鍔部を一体に固
着し、且つ、エレメントの下端開口部を熱硬化性樹脂で
閉塞、連結したものであるので、微粒子を含む濾過流体
は、清浄な濾過流体が通過する分離装置本体の上部室内
に短絡流入することが確実に防止される。

【００２６】また、本発明の分離装置は、内部が、複数
の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに
区分され、その上部室には、逆洗用の気体吹出部やディ
フューザ４配設されると共に、ユニットを板状仕切体の
通孔部に気密的に保持して、上部室より下部室に亘って
ユニットを垂下設置できるようにしたものであるので、
分離装置本体内へのユニットの組み込み施工が簡単に行
なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィルタユニットを斜視図で示す。

【図２】フィルタユニットに取付けられたフィルタエレ
メントの固定状態を一部省略側断面図で示す。

【図３】フィルタユニットを組み込んだ分離装置の一実
施例を一部切欠側面図で示す。

【図４】図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示す。

【図５】分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示
す。

【図６】分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で
示す。

【符号の説明】

１ フィルタユニット １１ フィルタエレメント １１１ 上端開口部 １２ 支持体 １１２ 下端開口部 １３ 開口外縁部 １４ 蓋体 １５ 棧 ２ 板状仕切体 ２１ 通孔部 ３ 気体吹出部 ３１ ノズル ４ ディフューザ ４１ 押え金具 ４２ カバー ５ パッキン Ａ 分離装置本体 Ａ−１ 上部室 Ａ−２ 下部室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝口 好美 神奈川県平塚市真土2480番地 三菱樹脂株 式会社平塚工場内 (72)発明者 渡辺 孝之 神奈川県平塚市真土2480番地 三菱樹脂株 式会社平塚工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック粒子を焼結成形などして所
   定孔径の気孔を有する中空状の多孔質フィルタエレメン
   トを形成し、複数本の上記フィルタエレメントを、その
   上端開口部の開口外縁部で鍔部を形成する支持体に一体
   に固定すると共に、下端開口部を閉塞してなるフィルタ
   ユニットであって、上記支持体を熱硬化性樹脂で成形す
   ると共に、上記フィルタエレメントの開口外縁部の気孔
   に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて、フィルタエレメン
   トを支持体に一体に固着し、また、フィルタエレメント
   の下端開口部を、蓋体を介し或いは介さずに熱硬化性樹
   脂で閉塞すると共に、該フィルタエレメント相互間を連
   結固定したことを特徴とするフィルタユニット。
2. 【請求項２】 内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切
   体により上部室と下部室とに区分された分離装置であっ
   て、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多孔質
   中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定され
   たフィルタユニットを気密的に保持して、上部室より下
   部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィルタ
   エレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体吹出
   部を対向設置したことを特徴とする分離装置。
3. 【請求項３】 逆洗用気体吹出部とフィルタエレメント
   の上端開口部との間にディフューザを配設したことを特
   徴とする請求項２記載の分離装置。