JPH0924257A - フィルター、濾過装置及びフィルター加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理能力が高く、かつ、コンパクトなフィル
ター及び濾過装置を提供する。 【解決手段】 半透膜（７）と、１又は２以上の多孔板
（１、３）とを備えるフィルターであって、半透膜は、
少なくとも１の多孔板の面（１７）に沿って設置され、
多孔板は、断面形状が法線方向（１９）に変化し、断面
が最小である位置が半透膜が設置された面（１７）と異
なる位置にある孔部を複数有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルター、濾過
装置及びフィルター加工装置に関し、特に、浸透膜を利
用するフィルター、濾過装置及びフィルター加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のフィルター及び濾過装置
としては、円筒状に成形した半透膜をその内外周側か
ら、やはり円筒状に成形した金属メッシュ又はパンチン
グメタル等で挟んだ構造のフィルター及びそのフィルタ
ーを用いた濾過装置があり、環境衛生関連業界の廃液の
分離、純水の製造、塩水の淡水化、又は、希少金属の回
収等に利用されている。

【０００３】従来の濾過装置において、濾過をしようと
する液体（以下「原液」という）は、例えば、フィルタ
ーの内周側に導入され、５０から１００ｋｇ／ｃｍ²に
加圧される。この結果、半透膜を浸透膜として使用して
いる場合には、フィルターの内周側において原液に含ま
れる溶質（例えば金属基）の濃縮液が得られる。また、
半透膜を逆浸透膜として使用している場合には、純度の
高い溶媒（例えば純水）が得られる。

【０００４】従来の濾過装置では、使用する半透膜を極
力薄くし、また、原液には高い圧力に加えることによ
り、その濾過能力を向上させている。フィルターを円筒
状に成形しているのは、原液の高い圧力に対するフィル
ターの耐圧性をその形状の面から増大させるためであ
る。一方、半透膜の外周又は内周に設置される金属メッ
シュ又はパンチングメタルは、半透膜が損壊しないよう
に半透膜を補強する補強部材としての役割を果たすもの
である。また、この種の濾過装置では、濾過する原液と
して腐食性の強いものを扱うことも多く、その場合に
は、金属メッシュ及びパンチングメタルは、その表面に
チタン、クロムその他の耐食性物質を電界メッキ等によ
り膜付けしたものを使用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したフィ
ルター及び濾過装置では、金属メッシュを使用した場合
に、メッシュの強度が比較的低いことから、原液の圧力
によりメッシュが変形し、半透膜が損壊しやすい等の問
題があった。また、金属メッシュは、複雑な形状を維持
するのに十分な剛性がないことから、金属メッシュを用
いたフィルターでは、その形状に設計の自由度が少な
い。従って、フィルターの処理能力をその形状を改良す
ることにより増大させようとする場合には、例えば、円
筒形フィルターの直径を大きくする以外になく、フィル
ター及びそのフィルターを用いた濾過装置をコンパクト
にすることが困難であるという問題があった。

【０００６】一方、パンチングメタルを使用する場合に
は、上記の金属メッシュよりも高い強度を得ることが可
能であるが、パンチングメタルの開口率が低いために、
フィルターの有効濾過面積が金属メッシュと比較して減
少する。有効濾過面積を増大させるために開口率を大き
くすると、パンチングメタルの金属部分が減少してしま
うために、フィルターとしての強度が低下し、また、加
工を行うことも困難になるという問題があった。

【０００７】本発明の課題は、前述の課題を解決して、
処理能力が高く、かつ、コンパクトなフィルター、濾過
装置及びフィルター加工装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、半透膜（７）と、１又は２
以上の多孔板（１、３）とを備えるフィルターであっ
て、半透膜は、少なくとも１の多孔板の面（１７）に沿
って設置され、多孔板は、断面形状が法線方向（１９）
に変化し、断面が最小である位置が半透膜が設置された
面（１７）と異なる位置にある孔部を複数有することを
特徴としている。請求項２に係る発明は、請求項１に記
載のフィルターにおいて、多孔板は、表面積を増大させ
るための折り部（５０）を有することを特徴としてい
る。請求項３に係る発明は、請求項１又は２のいずれか
に記載のフィルターにおいて、多孔板は、半透膜の両側
に少なくとも１以上配置されていることを特徴としてい
る。

【０００９】請求項４に係る発明は、請求項１から請求
項３のいずれか１項に記載のフィルターにおいて、多孔
板及び半透膜は、円筒状に成形され、かつ、同心円状に
配置されたことを特徴としている。請求項５に係る発明
は、濾過前の原液が流動する原液流路（１００）と、濾
過後の濾過液が流動する濾過液流路（２００）と、請求
項１から請求項４のいずれか１項に記載のフィルターと
を備えることを特徴としている。

【００１０】請求項６に係る発明は、２以上の請求項１
から４のいずれか１項に記載のフィルター（４１）と、
フィルターに濾過方向と逆方向に洗浄液を送ることによ
りフィルターの洗浄を行う洗浄手段（４２、４００、Ｐ
２）と、フィルター（４１）の残留物及び洗浄液を導入
する貯蔵器（４１０）とを備える濾過装置であって、フ
ィルター（４１）は、個別に濾過動作を停止することが
可能であり、フィルター（４１）が濾過動作を停止して
いるときに、洗浄手段（４２、４００、Ｐ２）による洗
浄が行われ、フィルターから残留物及び洗浄液が貯蔵器
（４１０）に導入されることを特徴としている。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項２に記載の
多孔板に折り部を付加するフィルター加工装置であっ
て、外周面に周期的な凹凸部を有し、相互に凹凸部にお
いて噛み合う１対の円筒状部材であり、円筒軸を中心に
回転し、噛み合う部位に多孔板（２５）を導入すること
により折り部を付加する折り部付加手段（２６、２７）
と、対向する一対の平面部を有し、１対の平面部で多孔
板（２５）を挟むことにより摩擦力を付加する摩擦力付
加手段（３１、３２）とを備え、折り部付加手段（２
６、２７）の前段において、摩擦力付加手段（３１、３
２）により摩擦力を付加することにより、多孔板（２
５）に進行方向の張力を与えながら折り部を付加するこ
とを特徴としている。

【００１２】請求項１に係る発明によれば、半透膜は、
少なくとも１の多孔板により支持される。フィルターに
導入された原液は、半透膜を透過し、その後に多孔板に
設けた孔部を通過する。このときに、原液が透過できる
半透膜の領域は、半透膜が設置されている多孔板の面に
おける孔部に対応している。一方、半透膜は、原液から
原液が浸透膜を透過する方向に力を受ける。半透膜を支
持している多孔板は、上記原液が半透膜に与える力を打
ち消す力を半透膜に作用させる。多孔板が半透膜に作用
させることが可能である力の大きさは、孔部の平均径に
よって決まる。請求項２に係る発明によれば、多孔板が
折り部を有するために、多孔板の表面積が増大してい
る。

【００１３】請求項３に係る発明によれば、半透膜の原
液側と反対の側に配置されている多孔板は、半透膜を原
液からの力に対して補強し、半透膜の原液側に配置され
ている多孔板は、原液に含まれる比較的大きな固形物等
が半透膜に達し、膜に損傷を与えることを防止する。請
求項４に係る発明によれば、多孔板は、半透膜の内周側
又は外周側において、原液から受ける内周側へ又は外周
側への力について、半透膜を補強する。請求項５に係る
発明によれば、原液は、原液流路よりフィルターへ流入
し、濾過液は、フィルターから濾過液流路へ流出する。

【００１４】請求項６に係る発明によれば、フィルター
は、個別に濾過動作を停止する。洗浄手段は、フィルタ
ーが濾過動作を停止しているときに、フィルターの洗浄
を行う。貯蔵器は、フィルターから残留物及び洗浄液を
その中に導入し貯蔵する。

【００１５】請求項７に係る発明によれば、折り部付加
手段は、円筒軸を中心に回転し、噛み合う部位に多孔板
を導入することにより多孔板に折り部を付加する。摩擦
力付加手段は、折り部付加手段の前段において、多孔板
に摩擦力を付加することにより、多孔板（２５）に進行
方向の張力を与える。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、実施形
態について、さらに詳しくに説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明に係るフィルターの第
１実施形態であり、大型の円筒形フィルターカートリッ
ジの上面、断面及び下面を示した図である。はじめに、
図１を用いて本実施形態の構成について説明する。エレ
クトロフォーミングミクロフィルター１は、図中のカー
トリッジの最外周面を形成するステンレスなどの金属材
料からなり、フォトエッチングにより設けられた複数の
孔部を有する本発明の多孔板に相当する部材である。

【００１７】成型補強リング８は、エレクトロフォーミ
ングミクロフィルター１の外周面の３カ所に取り付けて
ある環状部材であり、エレクトロフォーミングミクロフ
ィルター１がフィルターに流入した原液の圧力により外
周面方向に変形することを防止するための部材である。
半透膜７は、カドミウム、銅、ニッケル、リン酸塩、ト
リハロメタン等を含む液体の溶媒、溶質の分離に使用可
能なポリアミド系又は四フッ化エチレン系の薄膜等であ
る。半透膜７は、円筒状に成形してあり、エレクトロフ
ォーミングミクロフィルター１の内周面に沿って設置さ
れている。

【００１８】エレクトロフォーミングミクロ内筒３は、
エレクトロフォーミングミクロフィルター１と同様の多
孔板からなる円筒状部材であり、半透膜７のさらに内周
側に設置してある。成形樹脂枠２は、エレクトロフォー
ミングミクロフィルター１及びエレクトロフォーミング
ミクロ内筒３の上下に取り付けてある円盤状部材であ
り、合成樹脂などから成形されている。成形樹脂枠２
は、その中央部に開口を有し、濾過前の原液は、この開
口を通ってフィルター内に流入し、又は、フィルターよ
り流出する。

【００１９】パッキング４は、エレクトロフォーミング
ミクロ内筒３と成形樹脂枠２とのつなぎ目から流体がフ
ィルター外部へ流出することを防止するための部材であ
り、エレクトロフォーミングミクロ内筒３と成形樹脂枠
２の間に配置してある。パッキング４は、締め付けネジ
５によって半透膜７を締め付け、フィルターのシールド
性を高めている。これにより、本実施形態のフィルター
は、半透膜のみを交換することを可能としている。Ｏリ
ング６及び９は、本実施形態のフィルターを濾過装置に
組み込んだ場合に、フィルターと濾過装置との間のつな
ぎ目から液体が流出することを防止するための部材であ
り、それぞれ成形樹脂枠２の上面若しくは下面又は外周
面に取り付けてある。次に、エレクトロフォーミングミ
クロフィルター１の製造方法及びその形状について詳し
く説明する。本実施形態では、エレクトロフォーミング
ミクロフィルター１を主にフォトエッチング、プレス加
工、ロール加工の３工程から製造している。

【００２０】図２は、エレクトロフォーミングミクロフ
ィルター１をフォトエッチングにより製作する場合にお
いて、エレクトロフォーミングミクロフィルター１の原
材料である板材２３に施すレジストパターンを説明する
ための図である。なお、本実施形態では、板材２３（図
３）として、厚みＷ１が０．３〜０．５ｍｍのステンレ
ス板等を用いている。図中、板材２３の上面がエレクト
ロフォーミングミクロフィルター１の内周面１７、下面
が外周面１８に相当する。板材２３の上下両面には、エ
ッチング部２１及び２２を除いた領域にレジスト２０及
び２４が塗布されている。エッチング部２１及び２２
は、それぞれ直径がφ１、φ２（φ１＞φ２）の円形で
あり、それぞれの中心を結ぶ線（補助線１９）は、内周
面１７の法線に略平行となっている。図２に示すような
レジストパターンを施した板材２３は、塩酸等の溶液に
所定の時間浸漬することによりエッチングを行う。この
結果、エッチング部２１及び２２より板材２３の腐食が
進行し、最終的にエッチング部２１と２２を結ぶ孔部が
得られる。

【００２１】図４は、上述のようにして得られた孔部１
６を含む多孔板２５の部分断面図である。図中、補助線
１９は、エレクトロフォーミングミクロフィルター１の
内周面１７の法線である。図４において示されるよう
に、補助線１９に対して垂直な孔部１６の断面形状は、
補助線１９の方向に一様ではなく、内周面１７において
最大であり、内周面１７と外周面１８の中間よりやや外
周面１８よりの位置Ｓ１において最小値φＭＩＮをと
る。本実施形態では、φＭＩＮは約４０μｍである。

【００２２】図５は、上述のように孔部１６を設けた多
孔板２５を内周面１７側から見た図であり、孔部１６の
配列の様子を示している。図５に示す例において、孔部
１６は、ピッチがＬｃ＝１５２．４μｍの正方形配列と
なるように板材２３に設けられている。また、内周面１
７での孔部１６の直径は、φｂ＝１３８μｍであり、開
口比（全表面積に対する孔部１６の総面積の比）は、約
６４パーセントとなっている。なお、図５において、孔
部の間隔Ｌａ、孔部の最小内径φｄは、それぞれ、１
４．６μｍ、４０μｍである。図６は、図５とは異なる
孔部１６の配列を示す図である。この例において、孔部
１６は、一辺のピッチがＬｅの正三角形配列となるよう
に板材２３に設けられている。

【００２３】多孔板２５は、エッチング加工の後に、プ
レス加工によって折り部が設けられる。図７は、多孔板
２５に折り部を設けるロールフォーシングプレス装置を
示した図である。プレスロール２６及び２７は、円筒状
の歯車部材であり、互いの歯が噛み合うように回転可能
に配置されている。加圧ロール２８は、プレスロール２
７が有する歯より高さの低い歯をその外周面に備えた円
筒状の歯車部材であり、プレスロール２７の円筒軸が撓
むことを防止するために、プレスロール２７がプレスロ
ール２６と噛み合っているのと反対の側において、プレ
スロール２７を支持している。

【００２４】また、部分加圧ロール２９及び３０は、加
圧ロール２８の円筒軸が撓むことを防止するための円筒
部材であり、それぞれ異なる位置において、加圧ロール
２８の外周面を支持している。なお、図示を省略した
が、本装置は、プレスロール２６についても加圧ロール
２８、部分加圧ロール２９及び３０に相当する部材を備
えている。板材支持部３２は、折り部が設けられる前の
多孔板２５を支持し、かつ、板材の撓み、皺などを矯正
するものであり、プレスロール２６及び２７の前段に配
置してある。板材支持部３２は、多孔板２５の幅（紙面
に対して垂直方向）より広い幅を有しており、油圧又は
エアーシリンダー３１より動力を得て、板材をその全幅
に渡って加圧している。

【００２５】図７に示すロールフォーシングプレス装置
によって多孔板２５に折り部を設ける場合は、多孔板２
５は、図面の左より板材支持部３２の間、及び、プレス
ロール２６及び２７の間に導入される。プレスロール２
６及び２７は、多孔板２５を図面右側に送り出すように
回転し、それぞれの歯車の噛み合い部において、多孔板
２５を歯形に沿った形状に折り曲げる。このときに、板
材支持部３２は、多孔板２５に図面左方向の摩擦力を加
えており、この結果、板材支持部３２とプレスロール２
６及び２７の間に位置する多孔板２５には、進行方向の
適度な張力が発生する。この張力のために、多孔板２５
は、プレスロール２６及び２７の間において折り部を付
加されても不慮の撓み又は皺となることが無く、プレス
加工は円滑に進行する。また、上記張力の発生により、
プレス加工後の多孔板２５は、優れた靱性を有するよう
になる。

【００２６】図８及び図９は、以上のようにして折り部
５０を設けられた多孔板２５の折り部に垂直な方向の断
面図である。図示するように多孔板２５は、幅がｂであ
る平坦部３３、３４及び高さＨ、幅Ｃ、長さがＣｌであ
る斜面３５、３６からなる矩形波が周期的に現れる形状
を有している。最後に、多孔板２５は、ロール加工を施
すことより、折り部がその円筒軸と平行である略円筒形
に成形され、この結果、エレクトロフォーミングミクロ
フィルター１が得られる。

【００２７】このように、本実施形態では、エレクトロ
フォーミングミクロフィルター１に折り部を施している
ので、その外形（直径）を小さく保ちながら、内／外周
面の面積を大きく取ることを可能としている。このため
に、本実施形態に係るフィルターの有効な濾過面積は、
単純な円筒形のフィルターと比較して増大している。例
えば、正方形配列の孔部を設け、折り部の寸法ｂ１＝
２．５ｍｍ、ｂ２＝７．７５ｍｍ、Ｃｌ＝３５．６３ｍ
ｍ、Ｃ＝２．５ｍｍ、Ｈ＝１２．７ｍｍとし、直径が２
００ｍｍのエレクトロフォーミングミクロフィルター１
を作成した場合は、その孔部が半透膜７と接する総面積
（有効な濾過面積）は、直径が２００ｍｍの単純な円筒
形の同面積の約２．４倍、また、メッシュを同じ直径の
円筒とした場合の約３．９倍となる。この結果、本実施
形態では、従来のフィルターと同程度の処理能力を有す
るフィルターをよりコンパクトな形状で提供することが
可能となっている。なお、本実施形態では、エレクトロ
フォーミングミクロ内筒３は、上述したエレクトロフォ
ーミングミクロフィルター１の製造方法と同じ方法によ
り製作したものを使用している。

【００２８】図１０は、本実施形態のフィルターをマニ
ホールドに設置しているところを示した図である。図中
に示すフランジ１１及び１２、それらのフランジにより
支持されているケーシング１０、フランジ１２にボルト
１５により固定されている鏡板１３は、フィルターを保
持する濾過筒を形成しており、ボルト１４によってマニ
ホールドに設置されている。フィルターは、フランジ１
１及びフランジ１２の内周面に成形樹脂枠２をはめ込む
ようにして濾過筒に挿入されており、鏡板１３によりそ
の上部を抑えられることにより、マニホールド上に固定
されている。

【００２９】フィルターとマニホールドとのつなぎ目、
及び、フランジ１１とマニホールドとのつなぎ目には、
液体が流出することを防止するＯリング６および３３が
取り付けてある。また、フィルターの上面と鏡板１３と
のつなぎ目には、やはり液体の流出を防止するためのＯ
リング６が取り付けてある。一方、マニホールド内に配
置された原液流路１００は、フィルターに原液を供給す
るための配管であり、濾過液流路２００は、濾過された
液体（以下、「濾過液」という）が流動するための配管
である。

【００３０】次に、図１及び図１０を用いて、本実施形
態の動作について説明する。原液流路１００の中を流動
してきた原液は、成形樹脂枠２の開口部を介してフィル
ター内部に侵入する。次に、原液は、エレクトロフォー
ミングミクロ内筒３の孔部を通過して、半透膜７の内周
側に流入する。このときに、原液が含む金属粉、残滓
等、半透膜７の損壊原因となる比較的大型の混入物がエ
レクトロフォーミングミクロ内筒３によって除去され
る。前述のように、エレクトロフォーミングミクロ内筒
３の孔部は、内径が約４０μｍである。従って、エレク
トロフォーミングミクロ内筒３は、ミリメーターオーダ
ーの孔部を有するパンチングメタルと比較すると、より
効率よく上記混入物の除去を行う。

【００３１】本実施形態では、原液が半透膜７の内周側
に流入した時点において、半透膜７の内周側と外周側の
圧力差が約５０Ｋｇ／ｃｍ²となるように原液の供給状
態を調整している。このために、半透膜７は、エレクト
ロフォーミングミクロフィルター１の内周面に押しつけ
られ、その内周面の凹凸形状に沿って密着する。ここ
で、半透膜７が原液から受ける圧力は、その大部分がエ
レクトロフォーミングミクロフィルター１によって吸収
される。従って、半透膜７は、上記圧力差により外周側
に膨張、変形し、あるいは、その膨張、変形のために損
壊することがない。 次に、原液の溶媒は、上記の圧力
差を駆動力に半透膜７の外周面側に透過していく。ここ
で、原液の溶媒が半透膜７を透過する部位は、半透膜７
がエレクトロフォーミングミクロフィルター１の孔部１
６上に位置している部位である。

【００３２】半透膜７を透過した濾過液は、さらにエレ
クトロフォーミングミクロフィルター１の孔部１６を通
過した後に、いったんエレクトロフォーミングミクロフ
ィルター１とケーシング１０に間に溜まり、最後に、濾
過液流路２００へ流出する。以上説明したように、本実
施形態のフィルターでは、エレクトロフォーミングミク
ロフィルター１の孔部１６は、その断面が内周面１７に
おいて最大である形状としたことから、原液の溶媒が半
透膜７を透過できる有効面積を大きくすることを可能と
している。一方、孔部１６の平均径は、内周面１７にお
ける断面の径より小さくしてあることから、孔部１６を
設けたことによるエレクトロフォーミングミクロフィル
ター１の強度の減少は小さく抑制されている。従って、
上述のように圧力の高い原液をエレクトロフォーミング
ミクロフィルター１の内周側に注入した場合において
も、エレクトロフォーミングミクロフィルター１は、変
形などせず、その内周面に設置してある半透膜７を安定
に支持することが可能となっている。

【００３３】さらに、エレクトロフォーミングミクロフ
ィルター１に多数の折り部を設けたことから、エレクト
ロフォーミングミクロフィルター１の総面積を折り部を
有さない円筒と比較して飛躍的に増大させている。従っ
て、エレクトロフォーミングミクロフィルター１がその
内周面において支持できる半透膜７の総面積も増大し、
本実施形態に係るフィルターの有効濾過面積は増大して
いる。この結果、直径が小さい、すなわち、コンパクト
な外形でありながら、処理能力が高いフィルターを提供
することが可能となっている。

【００３４】さらにまた、上述の折り部は、エレクトロ
フォーミングミクロフィルター１に構造的な強度を与え
るものであることから、本実施形態に係るフィルターの
耐圧性能も向上している。一方、本実施形態のフィルタ
ーは、図１０において示したように、濾過装置等に容易
に着脱できる構造としたことから、本実施形態のフィル
ターを使用した濾過装置は、その保守整備が非常に簡単
となっている。

【００３５】（第１実施形態の変形例１）図１１及び図
１２は、第１実施形態において記述したフィルターの変
形例を示す図である。なお、以下において、第１実施形
態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付し
て、重複する説明を適宜省略する。これらの変形例は、
半透膜７がエレクトロフォーミングミクロフィルター１
の外周面に設置してある点において、第１実施形態と主
に異なっている。本実施形態に係るフィルターを使用す
る場合には、第１実施形態の場合と異なり、原液は、半
透膜７の外周側に導入され、半透膜７の内周側へ透過し
ていくことにより濾過される。このように、本実施形態
のフィルターは、半透膜７をエレクトロフォーミングミ
クロフィルター１の外周面に設置した構造としたので、
組立時には、半透膜７をエレクトロフォーミングミクロ
フィルター１の外周に巻くという簡単な操作を行えばよ
く、半透膜７の取り付け又は張り替えが簡単となってい
る。

【００３６】（第１実施形態の変形例２）図１３は、図
１１又は図１２に示したのとは異なる第１実施形態の変
形例を示す図である。本変形例は、半透膜７がエレクト
ロフォーミングミクロフィルター１の外周面に設置して
ある点、及び、ケーシング１０の外周側において鏡板１
３とフランジ１１とを接続するボルト１５を有する点に
おいて、第１実施形態と主に異なっている。本変形例で
は、上述の変形例１と同様に、原液は、半透膜７の外周
側に導入され、半透膜７の内周側へ透過することにより
濾過される。また、ボルト１５は、フィルターに導入さ
れた原液の圧力を高めた場合に、鏡板１３又はフランジ
１１がケーシング１０より外れることを防止するもので
ある。ボルト１５の設置により、本変形例は、その耐圧
性能を増大させている。

【００３７】（第２実施形態）次に、図１４〜１６を用
いて、本発明に係る第２実施形態について説明する。図
１４は、本実施形態に係る大型純水連続採取装置の上面
図であり、図１５はその正面図及び側面図、図１６はそ
の濾過装置が備える濾過筒の断面図である。

【００３８】本実施形態の濾過装置は、図１４に示すよ
うに、第１実施形態において説明したフィルター３０本
をマニフィールド上に設置した構成となっている。フィ
ルターへの原液の供給は、フィルターの下側のマニフィ
ールドに配管された原液流路１００によって行い、ま
た、濾過液の回収は、これもマニフィールドの下側に配
管された濾過液流路２００によって行われる（図１
６）。さらに、マニフィールドの下部には、パッキン３
０２を挟んでプレフィール弁３０１を、プレフィール弁
３０１の下部には、濾過後の濃縮原液、又は、スラッジ
を回収するためのタンク（不図示）を配置している。

【００３９】各フィルターへの原液の供給量は、不図示
の電磁弁等を、これも不図示の制御部をもって制御する
ことにより行っている。本実施形態において、上述の制
御部は、３０本のフィルターのうち、常時２７本が濾過
動作を行い、順次３本は、保守点検のために濾過動作を
停止するように原液の供給を制御する。ここで、保守点
検とは、フィルターの点検又は交換、フィルター内部に
存在する濾過後の濃縮原液、ゴミ、ノロ、スラッジをプ
レフィール弁３０１を開いて前述のタンクに回収するこ
となどの作業をいう。このように、本実施形態の濾過装
置は、複数のフィルターを配列し、同時に動作させるこ
とにより、装置全体としての処理能力を増大させるこ
と、及び、無停止の連続運転を行うことを可能としてい
る。

【００４０】（第３実施形態）次に、図１７及び図１８
を用いて、本発明に係る第３実施形態について説明す
る。図１７は、本発明に係る小型純水連続採取装置のプ
ロセスシート図であり、図１８は、その装置の濾過筒の
断面図である。図１７に示されるように、本実施形態で
は、６個の濾過筒４０が並列に配置してあり、それぞれ
の濾過筒に、本発明に係るフィルター４０が１本装着し
てある。また、各濾過筒の下部には、原液流路１００が
配管されている。

【００４１】原液流路１００には、ポンプＰ１が備えて
あり、ポンプＰ１を稼働させ、かつ、ポンプＰ１の前後
に備えられているバルブＶ１及びＶ２を開くと、原液が
原液流路１００内を各フィルター６へ向けて流動する。
また、フィルター４０の下部における原液流路１００に
は、６つのバルブＶ３〜Ｖ８が備えられており、このバ
ルブが開かれることにより、原液は、濾過筒４０の下部
に設けてあるフランジ４３（図１８）からフィルターに
流入し濾過される。

【００４２】フィルター内に流入した原液の圧力は、不
図示の圧力計により各濾過筒ごとに検出される。フィル
ター４１内の原液の圧力が予め設定された一定値に達す
ると、濾過筒の下部側面に設置してあるバルブＶ９〜Ｖ
１４のうち該当するものが開き、濾過液は、濾過筒４０
の側面下部に設けてあるフランジ４４（図１８）から濾
過液流路２００に流入し、バルブＶ１５を介して清浄液
タンク４２に供給される。清浄液タンク４２は、流入し
た液体の液面高さを測定する浮子式、超音波式、抵抗式
（電流、電圧検出式）、加圧セル式（水圧検出式）など
の液面計（不図示）を備えており、液面計からの信号を
もとに、濾過液の液面高さが予め設定した上限及び下限
の間に位置しているか否かが監視される。また、清浄液
タンク４２は、バルブＶ５３、Ｖ５４及びポンプＰ２を
介して逆洗浄流路４００に接続している。

【００４３】清浄液タンク４２に蓄えられた濾過液は、
ポンプＰ２を稼働し、バルブＶ５３及びＶ５４を開くと
逆洗浄回路４００に流入し、濾過筒４０の上部へ達し、
さらに、逆洗浄回路４００と濾過筒４０との間に配置し
てあるバルブＶ５５〜Ｖ６０が開かれている場合には、
濾過筒側面上部に設けてあるフランジ４５（図１８）を
通って濾過筒４０へ流入する。

【００４４】本実施形態では、バルブＶ３〜Ｖ８のうち
５つを開くことにより、常に５つのフィルター４１にお
いて原液の濾過を行う。原液の濾過を行わないフィルタ
ーでは、バルブＶ３〜Ｖ８のうち対応するものを閉じ、
また、バルブＶ５５〜Ｖ６０のうち対応するものを開く
ことにより、原液流路１００からの原液の流入を止め、
代わりに逆洗浄回路４００より濾過液を流入させる。濾
過筒に流入した濾過液は、原液が濾過されるのと逆の流
れ方向でフィルターを通過した後に、濾過筒の下部に配
置された濃厚液・スラッジ沈殿タンク４１０に回収され
る。以上の操作を各濾過筒（フィルター）について順次
行うことにより、本実施形態では、濾過装置全体の稼働
を休止させることなく、各フィルター４１の清掃を行う
ことを可能としている。また、第２実施形態において説
明したのと同様に、必要に応じて、濾過装置の稼働中に
１つのフィルターの交換等を行うことも可能である。

【００４５】（その他の実施形態）なお、本発明は、上
記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態
は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された
技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効
果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技
術的範囲に包含される。

【００４６】例えば、上記実施形態において、エレクト
ロフォーミングミクロフィルター１の孔部１６は、内周
面１７及び外周面１８の間に、内周面１７の法線方向に
垂直な断面が最小である部位を有する形状としている
が、これは、エレクトロフォーミングミクロフィルター
１が半透膜７に接する面において孔部１６の開口面積が
最大であれば他の形状であってもよい。従って、図１９
に示すように、孔部１６の断面が内周面１７の法線方向
に単調に縮小する形状等であってもよい。さらに、その
断面形状は、円形であることは必須の要件ではなく、楕
円形、長方形等であってもよい。

【００４７】また、上記実施形態においては、エレクト
ロフォーミングミクロフィルター１に保護膜を付けてい
ない例について説明しているが、腐食性の強い原液を濾
過する場合には、エレクトロフォーミングミクロフィル
ター１等にチタン、クロムその他の素材による耐食膜を
付加することが可能である。耐食膜は、電気化学的な方
法（電気メッキ）等によりエレクトロフォーミングミク
ロフィルター１等に膜付けされる。なお、この場合に
は、エレクトロフォーミングミクロフィルター１の孔部
１６が図７又は図１９に示すような断面形状を有するこ
とから、側面が内周面１７に対して垂直である孔部と比
較して、孔部の中心部まで膜付けを行うことが容易とな
っている。

【００４８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の第
１実施形態によれば、半透膜を多孔板で支持し、多孔板
に設けた孔部の形状は、その断面が多孔板の法線方向に
変化するものとしたので、耐圧性能及び処理能力が高い
フィルターを得ることが可能となった。請求項２によれ
ば、多孔板に折り部を設けたので、多孔板及び半透膜の
表面積が増大し、フィルターの処理能力の増大とコンパ
クト化を促進することが可能となった。また、上記折り
部は、多孔板の構造的な強度を増大させることから、フ
ィルターの耐圧性能が向上することが可能となった。

【００４９】請求項３によれば、半透膜の原液側に多孔
板を配置したので、原液が含む比較的大きな固形物等が
半透膜に達し、半透膜が破損されることを防止すること
が可能となった。請求項４によれば、フィルターを円筒
状の形状としたので、コンパクトなフィルターを提供す
ることが可能となった。請求項５によれば、請求項１か
ら４のいずれか１項に記載したフィルターを用いた濾過
装置としたので、フィルターの保守、交換が容易であ
り、かつ、処理能力が高い濾過装置を提供することが可
能となった。

【００５０】請求項６によれば、濾過装置は、フィルタ
ーの洗浄、保守を行う場合であっても、濾過装置全体の
動作を停止させる必要がなく、常に連続運転させること
できる濾過装置を提供することが可能となった。請求項
７によれば、正確な形状の折り部を有し、かつ、靱性に
優れる請求項２に記載の多孔板を提供することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態であるフィルターを
示す図。

【図２】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の原材
料である板材に施すレジストパターンを示す図。

【図３】本発明に係る多孔板を製作する原材料である板
材を示す図。

【図４】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の部分
断面図。

【図５】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の穴部
の配列例（正方形配列）を示す図。

【図６】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の穴部
の配列例（正三角形配列）を示す図。

【図７】本発明に係るフィルターに折り部を設けるロー
ルフォーシングプレス装置を示した図。

【図８】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の円周
方向の断面形状を示す図。

【図９】本発明に係るフィルターに用いる多孔板の円周
方向の断面形状を示す拡大図。

【図１０】本発明に係る第１実施形態をマニホールドに
設置したところを示す図。

【図１１】第１実施形態の変形例である小型フィルター
の斜視図及び断面図。

【図１２】第１実施形態の変形例である図１１と異なる
小型フィルターの断面図。

【図１３】第１実施形態の変形例である大型フィルター
の断面図

【図１４】本発明に係る大型純水連続採取装置の上面
図。

【図１５】本発明に係る大型純水連続採取装置の正面図
及び側面図。

【図１６】本発明に係る大型純水連続採取装置の濾過筒
の断面図。

【図１７】本発明に係る小型純水連続採取装置のプロセ
スシート図。

【図１８】本発明に係る小型純水連続採取装置の濾過筒
の断面図。

【図１９】本発明に係る多孔板に設けられた孔部の変形
例。

【符号の説明】

１ エレクトロフォーミングミクロフィルター ２ 成形樹脂枠 ３ エレクトロフォーミングミクロ内筒 ４ パッキング ５ 締め付けネジ ６ Ｏリング ７ 半透膜 ８ 成形補強リング ９ Ｏリング １０ ケーシング １１ フランジ １２ フランジ １３ 鏡板 １４ ボルト １５ ボルト １６ 孔部 １７ エレクトロフォーミングミクロフィルター１の内
周面 １８ エレクトロフォーミングミクロフィルター１の外
周面 １９ 補助線 ２０ レジスト ２１ エッチング部 ２２ エッチング
部 ２３ 板材 ２４ レジスト ２５ 多孔板 ２６ プレスロー
ル ２７ プレスロール ２８ 加圧ロール ２９ 部分加圧ロール ３０ 部分加圧ロ
ール ３１ シリンダ ３２ 板材支持部 ３３ Ｏリング ４０ 濾過筒 ４１ フィルター ４２ 清浄液タン
ク ４３ フランジ ４４ フランジ ４５ フランジ １００ 原液流路 ２００ 濾過液流路 ３００ ボルト ３０１ プレフィール弁 ３０２ パッキン ４００ 逆洗浄流路 ４１０ 濃厚液・
スラッジ沈殿タンク Ｐ１ ポンプ Ｐ２ ポンプ Ｐ 多孔板の折り部のピッチ Ｐｎ 多孔板の折り部のｎ倍 Ｓ１ 孔部１６の断面形状が最小である位置 Ｖ１〜Ｖ１５、Ｖ５１〜Ｖ６１ バルブ Ｗ１ 板材２３の板厚 φ１ エッチング部２１の直径 φ２ エッチング
部２２の直径

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半透膜と、１又は２以上の多孔板とを備
   えるフィルターであって、 前記半透膜は、少なくとも１の前記多孔板の面に沿って
   設置され、 前記多孔板は、断面形状が法線方向に変化し、断面が最
   小である位置が前記半透膜が設置された面と異なる位置
   にある孔部を複数有する、 ことを特徴とするフィルター。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフィルターにおいて、 前記多孔板は、表面積を増大させるための折り部を有す
   る、 ことを特徴とするフィルター。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかに記載のフィ
   ルターにおいて、 前記多孔板は、前記半透膜の両側に少なくとも１以上配
   置されている、 ことを特徴とするフィルター。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載のフィルターにおいて、 前記多孔板及び前記半透膜は、円筒状に成形され、か
   つ、同心円状に配置された、 ことを特徴とするフィルター。
5. 【請求項５】 濾過前の原液が流動する原液流路と、 濾過後の濾過液が流動する濾過液流路と、 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフィルタ
   ーと、 を備えることを特徴とする濾過装置。
6. 【請求項６】 ２以上の請求項１から４のいずれか１項
   に記載のフィルターと、 前記フィルターに濾過方向と逆の方向に洗浄液を送るこ
   とにより前記フィルターの洗浄を行う洗浄手段と、 前記フィルターの残留物及び洗浄液を導入する貯蔵器
   と、 を備える濾過装置であって、 前記各フィルターは、濾過動作を個別に停止することが
   可能であり、 前記フィルターが濾過動作を停止しているときに、前記
   洗浄手段による洗浄が行われ、前記フィルターから前記
   残留物及び洗浄液が貯蔵器に導入される、 ことを特徴とする濾過装置。
7. 【請求項７】 請求項２に記載の多孔板に折り部を付加
   するフィルター加工装置であって、 外周面に周期的な凹凸部を有し、相互に前記凹凸部にお
   いて噛み合う１対の円筒状部材であり、円筒軸を中心に
   回転し、前記噛み合う部位に前記多孔板を導入すること
   により折り部を付加する折り部付加手段と、 対向する一対の平面部を有し、前記１対の平面部で前記
   多孔板を挟むことにより摩擦力を付加する摩擦力付加手
   段と、 を備え、 前記折り部付加手段の前段において、前記摩擦力付加手
   段により摩擦力を付加することにより、前記多孔板に進
   行方向の張力を与えながら折り部を付加する、 ことを特徴とするフィルター加工装置。