JPH0938432A - セラミックフィルター - Google Patents
セラミックフィルターInfo
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- JPH0938432A JPH0938432A JP7228492A JP22849295A JPH0938432A JP H0938432 A JPH0938432 A JP H0938432A JP 7228492 A JP7228492 A JP 7228492A JP 22849295 A JP22849295 A JP 22849295A JP H0938432 A JPH0938432 A JP H0938432A
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- ceramic filter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】濾過効率にすぐれ、濾過速度の速いセラミック
フィルターを提供する。 【解決手段】化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％
含有する素材からなる液体が多孔質の隔壁を通過するよ
うに液体導入側開口と排出側開口とを交互に封止したハ
ニカム構造体からなるセラミックフィルター。
フィルターを提供する。 【解決手段】化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％
含有する素材からなる液体が多孔質の隔壁を通過するよ
うに液体導入側開口と排出側開口とを交互に封止したハ
ニカム構造体からなるセラミックフィルター。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば水に含ま
れるゴミなどの不純物を除去するための濾過器に関する
ものである。
れるゴミなどの不純物を除去するための濾過器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】液体中に含まれる不純物を除去するため
に、種々のフィルターが提案されており、例えば図４に
示すような、多孔質のセラミックなどからなる壺状のフ
ィルターが知られている。又、本発明者等は上記の改良
としてハニカム構造体のセラミックフィルターを提供
し、実用新案登録番号第３０１０８５７号として登録さ
れている。従来使用される素材としては、Ａｌ２Ｏ３，
ＺｒＯ２あるいは多孔質ガラス等が用いられ製造法とし
ては、押出成形法等により充填層つまりハニカム状や管
状の構造体に成形し、焼成によって粒子間を焼結させる
ことで、ある膜細孔径を持つ構造物を得たり、セラミッ
ク担体に、超微粒子又は金属アルコキシド等を担体の表
面に塗布し、乾燥あるいは脱水縮合反応を経て、焼成に
より表面に製膜を施したりしている。これらのセラミッ
クフィルターの膜孔径は、焼成工程の条件に左右され、
原料の特性上、１，３００〜１，６００℃のような高温
を要したり、微妙な温度コントロールが必要になる。さ
らに担体への膜の塗布は、膜厚あるいは膜圧の均質化
等、製造上および品買管理上あるいはコスト面で、非効
率である。又、もうひとつの課題として、濾過能力に問
題がある。すなわち、超微粒子あるいは金属アルコキシ
ドの縮合反応というミクロレベルでの焼結であるために
膜細孔の分布はシャープであるが膜細孔径は、１Å〜
０．０１μｍと小さく、必然的に濾過する場合、負荷が
大きくなり、単位時間当たりの濾過処理される流体量が
少ない。つまり濾過能力が小さい。又、ウィルス、高分
子あるいは低分子有機物等の超微粒子又はコロイド状物
質（比較的小さいもの）の濾過は、ある程度の濾過能力
を長時間、保つことが出来るが、一般の水道水等では、
浮遊物（ＳＳ）やコロイド状物質（比較的大きいもの）
が混入しており、この場合、膜細孔は詰まり、濾過能力
はすぐ低下する。
に、種々のフィルターが提案されており、例えば図４に
示すような、多孔質のセラミックなどからなる壺状のフ
ィルターが知られている。又、本発明者等は上記の改良
としてハニカム構造体のセラミックフィルターを提供
し、実用新案登録番号第３０１０８５７号として登録さ
れている。従来使用される素材としては、Ａｌ２Ｏ３，
ＺｒＯ２あるいは多孔質ガラス等が用いられ製造法とし
ては、押出成形法等により充填層つまりハニカム状や管
状の構造体に成形し、焼成によって粒子間を焼結させる
ことで、ある膜細孔径を持つ構造物を得たり、セラミッ
ク担体に、超微粒子又は金属アルコキシド等を担体の表
面に塗布し、乾燥あるいは脱水縮合反応を経て、焼成に
より表面に製膜を施したりしている。これらのセラミッ
クフィルターの膜孔径は、焼成工程の条件に左右され、
原料の特性上、１，３００〜１，６００℃のような高温
を要したり、微妙な温度コントロールが必要になる。さ
らに担体への膜の塗布は、膜厚あるいは膜圧の均質化
等、製造上および品買管理上あるいはコスト面で、非効
率である。又、もうひとつの課題として、濾過能力に問
題がある。すなわち、超微粒子あるいは金属アルコキシ
ドの縮合反応というミクロレベルでの焼結であるために
膜細孔の分布はシャープであるが膜細孔径は、１Å〜
０．０１μｍと小さく、必然的に濾過する場合、負荷が
大きくなり、単位時間当たりの濾過処理される流体量が
少ない。つまり濾過能力が小さい。又、ウィルス、高分
子あるいは低分子有機物等の超微粒子又はコロイド状物
質（比較的小さいもの）の濾過は、ある程度の濾過能力
を長時間、保つことが出来るが、一般の水道水等では、
浮遊物（ＳＳ）やコロイド状物質（比較的大きいもの）
が混入しており、この場合、膜細孔は詰まり、濾過能力
はすぐ低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑みなされたものであって、公知のセラミックフィル
ターの材質を改良し濾過能力を改良することを目的とす
る。
に鑑みなされたものであって、公知のセラミックフィル
ターの材質を改良し濾過能力を改良することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体が多孔質
の隔壁を通過するように液体導入側開口と排出側開口と
を交互に封止したハニカム構造体からなるセラミックフ
ィルターあるいは、液体導入側に開口を有する管状構造
体からなるセラミックフィルターにおいて、素材とし
て、 化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％含有する
素材であり、 化学組成としてＴｉＯ２が５〜９０重量％、Ａｌ２
Ｏ３，ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化
物の少なくとも１種が５〜９０重量％の素材であり、 細孔径が１Å〜１μｍである素材 である。
の隔壁を通過するように液体導入側開口と排出側開口と
を交互に封止したハニカム構造体からなるセラミックフ
ィルターあるいは、液体導入側に開口を有する管状構造
体からなるセラミックフィルターにおいて、素材とし
て、 化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％含有する
素材であり、 化学組成としてＴｉＯ２が５〜９０重量％、Ａｌ２
Ｏ３，ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化
物の少なくとも１種が５〜９０重量％の素材であり、 細孔径が１Å〜１μｍである素材 である。
【０００５】セラミックフィルターを製造するに際し、
使用されるＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２およびＡｌ
２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化物は特に限定されず、市販
のものであれば良いが、その粒度は１〜１００μｍが好
ましい。Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化物としては、
Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２比は特に限定しないが、例えばム
ライト、シリマナイト又はカオリナイト、ハロサイト、
ベントナイト等が挙げられる。
使用されるＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２およびＡｌ
２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化物は特に限定されず、市販
のものであれば良いが、その粒度は１〜１００μｍが好
ましい。Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系複合酸化物としては、
Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２比は特に限定しないが、例えばム
ライト、シリマナイト又はカオリナイト、ハロサイト、
ベントナイト等が挙げられる。
【０００６】セラミックフィルターの製法は、上記の混
合物に有機バインダー（メチルセルロース、ＰＶＡ、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、リグニンスルホン酸塩等）、溶剤（水、プロピルア
ルコール、グリセリン等）等を加え混練する。この混練
方法については、特段の制限がなく公知の手段並びにそ
の改善方法に基づいて実施すればよい。押出成形手段と
しては、一軸スクリュー式押出成形機を用いる方法とプ
ランジャー式押出成形機を用いる方法があるが、特別の
制限はない。押出条件については原料の配合、ハニカム
構造体の大きさや目開きのピッチに応じてその都度設定
する。押出成形品はいったん乾燥および焼成を行う。乾
燥については、クラック等を発生させないようにゆるや
かな条件で行う。方法としては、通風乾燥又は赤外線乾
燥等の公知の方法で良い。焼成については、通常６００
〜１，２００℃の条件で行うが、一般的な除去用として
は９００〜１，１００℃が適当である。
合物に有機バインダー（メチルセルロース、ＰＶＡ、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、リグニンスルホン酸塩等）、溶剤（水、プロピルア
ルコール、グリセリン等）等を加え混練する。この混練
方法については、特段の制限がなく公知の手段並びにそ
の改善方法に基づいて実施すればよい。押出成形手段と
しては、一軸スクリュー式押出成形機を用いる方法とプ
ランジャー式押出成形機を用いる方法があるが、特別の
制限はない。押出条件については原料の配合、ハニカム
構造体の大きさや目開きのピッチに応じてその都度設定
する。押出成形品はいったん乾燥および焼成を行う。乾
燥については、クラック等を発生させないようにゆるや
かな条件で行う。方法としては、通風乾燥又は赤外線乾
燥等の公知の方法で良い。焼成については、通常６００
〜１，２００℃の条件で行うが、一般的な除去用として
は９００〜１，１００℃が適当である。
【０００７】かくして得られたセラミックフィルターは
従来の如き膜細孔系を非常に小さくし、その表面で有害
物質を除去する表面濾過を主体とするのではなく、ある
程度の膜細孔径を持ち、フィルターの厚み、即ち層で有
害物質を除去するため、層の厚みは０．１〜５ｍｍであ
り、細孔径は１Ａ〜１μｍである。
従来の如き膜細孔系を非常に小さくし、その表面で有害
物質を除去する表面濾過を主体とするのではなく、ある
程度の膜細孔径を持ち、フィルターの厚み、即ち層で有
害物質を除去するため、層の厚みは０．１〜５ｍｍであ
り、細孔径は１Ａ〜１μｍである。
【０００８】本発明に係る素材を使用して製造するセラ
ミックフィルターの形状は、液体が多孔質の隔壁を通過
するように液体導入側開口と排出側開口とを交互に封止
したハニカム構造体からなるセラミックフィルターであ
る。多孔質の隔壁を備えたハニカム構造体の液体導入側
開口と排出側開口とを交互に封止した構造を有するの
で、導入側開口よりハニカム構造体内に送られた液体は
隔壁を通過して排出側開口より排出される。そのため、
隔壁を通過する過程で液体内に含まれるゴミ等の不純物
が濾過され、液体から除去される。開口を交互に封止す
る封止材としては、例えばプラスチック、金属などから
作られたキャップがあげられるが、そのほかにプラスチ
ック製のフィルムやシートで所定の開口を覆って封止し
たり、所定の開口の入口部に無機または有機の材料から
なる充填物を充填するなどしてもよい。上記構造体は、
素材は別にして構造として効率的であるが、本発明に係
る素材を使用すれば、従来からあった液体導入側に開口
を有する管状構造体からなるセラミックフィルターでも
効率良く濾過可能となる。
ミックフィルターの形状は、液体が多孔質の隔壁を通過
するように液体導入側開口と排出側開口とを交互に封止
したハニカム構造体からなるセラミックフィルターであ
る。多孔質の隔壁を備えたハニカム構造体の液体導入側
開口と排出側開口とを交互に封止した構造を有するの
で、導入側開口よりハニカム構造体内に送られた液体は
隔壁を通過して排出側開口より排出される。そのため、
隔壁を通過する過程で液体内に含まれるゴミ等の不純物
が濾過され、液体から除去される。開口を交互に封止す
る封止材としては、例えばプラスチック、金属などから
作られたキャップがあげられるが、そのほかにプラスチ
ック製のフィルムやシートで所定の開口を覆って封止し
たり、所定の開口の入口部に無機または有機の材料から
なる充填物を充填するなどしてもよい。上記構造体は、
素材は別にして構造として効率的であるが、本発明に係
る素材を使用すれば、従来からあった液体導入側に開口
を有する管状構造体からなるセラミックフィルターでも
効率良く濾過可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明のセ
ラミックフィルターの形状の一例を説明する。
ラミックフィルターの形状の一例を説明する。
【００１０】図１は本発明のセラミックフィルターを示
す一部破断斜視図である。同図に示すように、このセラ
ミックフィルターは、隔壁１によって仕切らせた多数の
開口した貫通孔を有するハニカム構造体のうち、水導入
側（矢印Ａで示す）の開口と水排出側（矢印Ｂで示す）
の開口と交互に封止材２にて封止したものである。
す一部破断斜視図である。同図に示すように、このセラ
ミックフィルターは、隔壁１によって仕切らせた多数の
開口した貫通孔を有するハニカム構造体のうち、水導入
側（矢印Ａで示す）の開口と水排出側（矢印Ｂで示す）
の開口と交互に封止材２にて封止したものである。
【００１１】そのため、封止されなかった水導入側開口
３から導入された水は、隔壁１を通過して隣接する水排
水側開口４から外部へ排出される。本発明のセラミック
フィルターの概略を図２に示す。同図に示すように、水
導入側開口３から導入された水は、その反対側の開口が
封止材２で封止されているので、隔壁１内を通過して排
出側開口４より排出される。隔壁１内を通過する過程
で、水内に含まれるゴミなどの不純物が除去される（水
の流れを破線矢印で示す）。また、開口３，４の形状や
大きさは特に制限されるものではない。すなわち、開口
３，４の形状としては、図１に示す四角形のほか、円
形、三角形、六角形などの任意の形状が採用可能であ
る。
３から導入された水は、隔壁１を通過して隣接する水排
水側開口４から外部へ排出される。本発明のセラミック
フィルターの概略を図２に示す。同図に示すように、水
導入側開口３から導入された水は、その反対側の開口が
封止材２で封止されているので、隔壁１内を通過して排
出側開口４より排出される。隔壁１内を通過する過程
で、水内に含まれるゴミなどの不純物が除去される（水
の流れを破線矢印で示す）。また、開口３，４の形状や
大きさは特に制限されるものではない。すなわち、開口
３，４の形状としては、図１に示す四角形のほか、円
形、三角形、六角形などの任意の形状が採用可能であ
る。
【００１２】図２は、セラミックフィルターの濾過機構
を示している。
を示している。
【００１３】水導入側開口３と排出側開口４とを相互に
封止する場合における封止対象となる開口は、例えば図
３（ａ）〜（ｆ）に示すような態様がある。図３（ａ）
〜（ｆ）において、ハッチング部は水導入側における封
止部（換言すれば、水排出側開口４）を、白色部は水導
入側開口３（換言すれば、排出側開口における封止部）
をそれぞれ示している。図３（ａ）では、水導入側開口
３：水排出側開口４の比は１３：１２であるのに対し
て、同図（ｂ）では１２：１３となる。また、図３
（ｃ）では、水導入側開口３：水排水側開口４の比は
６：１９であるのに対して、同図（ｄ）では１９：６と
なる。さらに、図３（ｅ）では、水導入側開口３：水排
出側開口４の比は１０：１５であるのに対して、同図
（ｆ）では１５：１０となる。封止方法は、ハニカム構
造体の水導入側開口と排出側開口とを硬化性の樹脂、例
えばエポキシ樹脂を用いて交互に封止しても良く、別に
用意したキャップをかぶせても良い。
封止する場合における封止対象となる開口は、例えば図
３（ａ）〜（ｆ）に示すような態様がある。図３（ａ）
〜（ｆ）において、ハッチング部は水導入側における封
止部（換言すれば、水排出側開口４）を、白色部は水導
入側開口３（換言すれば、排出側開口における封止部）
をそれぞれ示している。図３（ａ）では、水導入側開口
３：水排出側開口４の比は１３：１２であるのに対し
て、同図（ｂ）では１２：１３となる。また、図３
（ｃ）では、水導入側開口３：水排水側開口４の比は
６：１９であるのに対して、同図（ｄ）では１９：６と
なる。さらに、図３（ｅ）では、水導入側開口３：水排
出側開口４の比は１０：１５であるのに対して、同図
（ｆ）では１５：１０となる。封止方法は、ハニカム構
造体の水導入側開口と排出側開口とを硬化性の樹脂、例
えばエポキシ樹脂を用いて交互に封止しても良く、別に
用意したキャップをかぶせても良い。
【００１４】
【実施例】以下実施例により具体的に説明する。
【００１５】実施例１ 表１に示される原料配合組成に、更に有機バインダーを
原料組成１００重量部に対し３重量部の割合で添加し、
乾式混合をした。そして更に溶剤を加え、混練し１軸式
押出機にて、縦横３０ｍｍ口、長さ１００ｍｍ、リブ厚
１ｍｍで、１平方インチ当たりのセル数が２４個のハニ
カム構造体を押出成形した。それを乾燥し、種々の焼成
温度で５時間の条件下で焼成し、セラミックフィルター
を得た。このセラミックフィルターの細孔径の分布を図
５に示す。その形状は図１である。得られたセラミック
フィルターを用いて濾過テストを行った。種々の焼成温
度、濾過能力は表２に示す。
原料組成１００重量部に対し３重量部の割合で添加し、
乾式混合をした。そして更に溶剤を加え、混練し１軸式
押出機にて、縦横３０ｍｍ口、長さ１００ｍｍ、リブ厚
１ｍｍで、１平方インチ当たりのセル数が２４個のハニ
カム構造体を押出成形した。それを乾燥し、種々の焼成
温度で５時間の条件下で焼成し、セラミックフィルター
を得た。このセラミックフィルターの細孔径の分布を図
５に示す。その形状は図１である。得られたセラミック
フィルターを用いて濾過テストを行った。種々の焼成温
度、濾過能力は表２に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】上記の如く、本発明に係るセラミックフ
ィルターは優れた濾過能力を発揮する。
ィルターは優れた濾過能力を発揮する。
【図 １】本発明セラミックフィルターの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図 ２】本発明セラミックフィルターの機構を説明す
るための概略図である。
るための概略図である。
【図 ３】種々の開口封止態様を示す概略図である。
【図 ４】本発明セラミックフィルターの構造を示す断
面図である。
面図である。
【図 ５】本発明セラミックフィルターの細孔分布を示
す図面である。
す図面である。
１．隔 壁 ２．封 止 材 ３．導入側開口 ４．排出側開口 １０．セラミックフィルター
Claims (4)
- 【請求項１】化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％
含有する素材からなる液体が多孔質の隔壁を通過するよ
うに液体導入側開口と排出側開口とを交互に封止したハ
ニカム構造体からなるセラミックフィルター。 - 【請求項２】化学組成としてＴｉＯ２を５〜９０重量％
含有する素材からなる液体導入側に開口を有する管状構
造体からなるセラミックフィルター。 - 【請求項３】化学組成としてＴｉＯ２が５〜９０重量
％、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２
系複合酸化物の少なくとも１種が５〜９０重量％の素材
からなる請求項１，２記載のセラミックフィルター。 - 【請求項４】細孔径が１Å〜１μｍである素材からなる
請求項１，２，３記載のセラミックフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7228492A JPH0938432A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | セラミックフィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7228492A JPH0938432A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | セラミックフィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938432A true JPH0938432A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16877313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7228492A Pending JPH0938432A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | セラミックフィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938432A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002166115A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-11 | Ngk Insulators Ltd | フィルタエレメントおよびその製造方法 |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP7228492A patent/JPH0938432A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002166115A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-11 | Ngk Insulators Ltd | フィルタエレメントおよびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040518 |