JPH10118468A - フィルターカートリッジ用流路材 - Google Patents
フィルターカートリッジ用流路材Info
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- JPH10118468A JPH10118468A JP8268193A JP26819396A JPH10118468A JP H10118468 A JPH10118468 A JP H10118468A JP 8268193 A JP8268193 A JP 8268193A JP 26819396 A JP26819396 A JP 26819396A JP H10118468 A JPH10118468 A JP H10118468A
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- filter cartridge
- flow path
- monofilament
- section
- filter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単位面積あたりの占有体積を増加させること
なく、濾過流の圧損を低減させることのできるフィルタ
ーカートリッジ用の流路材を提供する。 【解決手段】 本発明に係るフィルターカートリッジ用
の流路材は、異形断面を有するモノフィラメントの織物
から構成されていることを特徴とする。
なく、濾過流の圧損を低減させることのできるフィルタ
ーカートリッジ用の流路材を提供する。 【解決手段】 本発明に係るフィルターカートリッジ用
の流路材は、異形断面を有するモノフィラメントの織物
から構成されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体又は気体濾過
用のフィルターカートリッジにおいて用いるための流路
材における改良に関するものである。
用のフィルターカートリッジにおいて用いるための流路
材における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】濾過膜材をプリーツ状に折り曲げて形成
した円筒形のフィルターエレメントを、有孔の中空管の
回りに配置することによって構成されるプリーツ型の円
筒形フィルターカートリッジは、フィルターカートリッ
ジとしては最も一般的なタイプのものであり、液体又は
気体を濾過するために広く用いられている。このタイプ
のフィルターカートリッジは、濾過膜材をプリーツ状に
折り曲げて円筒形のフィルターエレメントを構成するこ
とによって、単位体積あたりの有効濾過面積を増大させ
るものである。今日のフィルター産業においてはフィル
ターハウジングの寸法は標準化される傾向にあり、フィ
ルターエレメントをより大型にして濾過面積を増大させ
ることは望ましくないので、フィルターの濾過性能を更
に向上させるためには、フィルターエレメントの占有体
積を増加させることなく、単位体積あたりの有効濾過面
積を増大させる必要があり、この課題を解決する手段と
して種々の工夫がなされている。
した円筒形のフィルターエレメントを、有孔の中空管の
回りに配置することによって構成されるプリーツ型の円
筒形フィルターカートリッジは、フィルターカートリッ
ジとしては最も一般的なタイプのものであり、液体又は
気体を濾過するために広く用いられている。このタイプ
のフィルターカートリッジは、濾過膜材をプリーツ状に
折り曲げて円筒形のフィルターエレメントを構成するこ
とによって、単位体積あたりの有効濾過面積を増大させ
るものである。今日のフィルター産業においてはフィル
ターハウジングの寸法は標準化される傾向にあり、フィ
ルターエレメントをより大型にして濾過面積を増大させ
ることは望ましくないので、フィルターの濾過性能を更
に向上させるためには、フィルターエレメントの占有体
積を増加させることなく、単位体積あたりの有効濾過面
積を増大させる必要があり、この課題を解決する手段と
して種々の工夫がなされている。
【０００３】例えば、本出願人は、特願平６−５１２２
３８（特表平８−５０３４１２号公報）において、濾過
膜材をプリーツ状に折り曲げて形成した円筒形のフィル
ターエレメントを、有孔の中空管の回りに配置すること
によって構成されるプリーツ型の円筒形フィルターカー
トリッジにおいて、分離膜により形成されたプリーツの
それぞれを、有孔中空管の回りに密に巻回するように湾
曲させることによって、プリーツのそれぞれの面が隣接
するプリーツの対向する面と緊密に接触するようにした
レイドオーバー型のフィルターカートリッジを提案して
いる。このような構成を採用すると、隣接するプリーツ
間の使用されない空間が排除されるために、より多くの
量の膜材を単位体積あたりに配置することができ、その
結果、単位体積あたりの濾過膜材の有効濾過面積が更に
増大される。
３８（特表平８−５０３４１２号公報）において、濾過
膜材をプリーツ状に折り曲げて形成した円筒形のフィル
ターエレメントを、有孔の中空管の回りに配置すること
によって構成されるプリーツ型の円筒形フィルターカー
トリッジにおいて、分離膜により形成されたプリーツの
それぞれを、有孔中空管の回りに密に巻回するように湾
曲させることによって、プリーツのそれぞれの面が隣接
するプリーツの対向する面と緊密に接触するようにした
レイドオーバー型のフィルターカートリッジを提案して
いる。このような構成を採用すると、隣接するプリーツ
間の使用されない空間が排除されるために、より多くの
量の膜材を単位体積あたりに配置することができ、その
結果、単位体積あたりの濾過膜材の有効濾過面積が更に
増大される。
【０００４】このようなプリーツ状の濾過膜材がそれぞ
れ互いに緊密に接触しているレイドオーバー型のフィル
ターカートリッジの濾過膜材の全面を有効に濾過に用い
て、有効濾過面積の増大による効果を十分に発揮させる
ためには、互いに緊密に接触する濾液膜材の間に濾過対
象流を導入しなければならず、また、濾過膜材を通過し
た濾液は、緊密に配置された濾過膜材の構造体の内部に
位置する濾過部位から濾過膜材の構造体の外にスムーズ
に導出されなければならない。このため、濾過膜材の表
面にエンボス加工などを施すことによって溝様の不規則
な表面を形成したり、或いは濾過膜材の両側に例えばネ
ット状の流路材（スペーサー）を配置して、この溝様不
規則表面や流路材によって濾過対象流及び濾液流の流路
を確保するという手段が用いられている。このように濾
過膜材の表面に溝様不規則表面を形成したり或いは流路
材を配置して流路を形成することによって、濾液は、プ
リーツの表面の流路に沿って円周方向に流れてプリーツ
の最深部まで十分に誘導され、また、プリーツの最深部
において濾過膜材を通過した濾過液は同様にプリーツの
表面の流路に沿って円周方向に流れてプリーツの外にス
ムーズに誘導されるので、プリーツ状に折り曲げられた
濾過膜材の全ての表面を有効に濾過に用いることができ
る。
れ互いに緊密に接触しているレイドオーバー型のフィル
ターカートリッジの濾過膜材の全面を有効に濾過に用い
て、有効濾過面積の増大による効果を十分に発揮させる
ためには、互いに緊密に接触する濾液膜材の間に濾過対
象流を導入しなければならず、また、濾過膜材を通過し
た濾液は、緊密に配置された濾過膜材の構造体の内部に
位置する濾過部位から濾過膜材の構造体の外にスムーズ
に導出されなければならない。このため、濾過膜材の表
面にエンボス加工などを施すことによって溝様の不規則
な表面を形成したり、或いは濾過膜材の両側に例えばネ
ット状の流路材（スペーサー）を配置して、この溝様不
規則表面や流路材によって濾過対象流及び濾液流の流路
を確保するという手段が用いられている。このように濾
過膜材の表面に溝様不規則表面を形成したり或いは流路
材を配置して流路を形成することによって、濾液は、プ
リーツの表面の流路に沿って円周方向に流れてプリーツ
の最深部まで十分に誘導され、また、プリーツの最深部
において濾過膜材を通過した濾過液は同様にプリーツの
表面の流路に沿って円周方向に流れてプリーツの外にス
ムーズに誘導されるので、プリーツ状に折り曲げられた
濾過膜材の全ての表面を有効に濾過に用いることができ
る。
【０００５】また、他の形式のフィルターカートリッジ
として、濾過膜材を中空状中心管の回りに巻回してなる
スパイラル型フィルターカートリッジが挙げられるが、
この形式のフィルターカートリッジにおいても、濾過膜
材の表面に溝様の不規則表面を形成したり或いは濾過膜
材の両面に流路材（スペーサー）を配置して、スパイラ
ル状に巻回された濾過膜材のそれぞれの間に濾過対象流
及び濾液流の流路を形成する必要がある。
として、濾過膜材を中空状中心管の回りに巻回してなる
スパイラル型フィルターカートリッジが挙げられるが、
この形式のフィルターカートリッジにおいても、濾過膜
材の表面に溝様の不規則表面を形成したり或いは濾過膜
材の両面に流路材（スペーサー）を配置して、スパイラ
ル状に巻回された濾過膜材のそれぞれの間に濾過対象流
及び濾液流の流路を形成する必要がある。
【０００６】このような目的で用いられる流路材（スペ
ーサー）としては、例えば押出し成形によって形成され
る樹脂製の一体成形ネット材が用いられている。流路材
は、単位体積あたりの濾過膜材の量を少なくすることな
く、濾過流供給側の圧損をできるだけ小さくするように
機能する必要があるので、そのために種々の工夫がなさ
れている。例えば、特開平５−１６８８６９号公報にお
いては、スパイラル型分離膜モジュールにおける分離膜
用の流路材として、縦糸が供給液の流れ方向（即ち、ス
パイラル状に巻回された膜の円周方向）に対して平行
で、横糸が該縦糸に対して８０°より小さい角度を有す
るように傾斜して配置されているネット状流路材が開示
されている。また、縦糸及び横糸の表面に複数の突起が
形成されるようにネット状流路材を一体成形で成形し、
流路材と濾過膜材とを積層し巻回した際に該突起の存在
によって形成される間隙を流路として機能させるように
したものも用いられている。
ーサー）としては、例えば押出し成形によって形成され
る樹脂製の一体成形ネット材が用いられている。流路材
は、単位体積あたりの濾過膜材の量を少なくすることな
く、濾過流供給側の圧損をできるだけ小さくするように
機能する必要があるので、そのために種々の工夫がなさ
れている。例えば、特開平５−１６８８６９号公報にお
いては、スパイラル型分離膜モジュールにおける分離膜
用の流路材として、縦糸が供給液の流れ方向（即ち、ス
パイラル状に巻回された膜の円周方向）に対して平行
で、横糸が該縦糸に対して８０°より小さい角度を有す
るように傾斜して配置されているネット状流路材が開示
されている。また、縦糸及び横糸の表面に複数の突起が
形成されるようにネット状流路材を一体成形で成形し、
流路材と濾過膜材とを積層し巻回した際に該突起の存在
によって形成される間隙を流路として機能させるように
したものも用いられている。
【０００７】しかしながら、流路材用の材料として成形
加工性の良い（即ち、低融点でメルトフローインデック
スが高い）ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂を
用いれば、糸の表面に突起が形成されるようにネット状
流路材を一体成形することも可能であるが、成形加工性
の悪い樹脂ではこのような複雑な形状のものを成形する
ことは極めて困難である。特に、近年、半導体の製造工
程に代表されるような高温での薬液処理に耐え得る精密
濾過フィルターカートリッジ用の材料として、フッ素系
樹脂、特にテトラフルオロエチレン・パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体（当該技術においてはＰＦ
Ａと略称している）が注目されており、全ての構造部材
をフッ素系樹脂で構成する全フッ素樹脂製フィルターカ
ートリッジが求められているが、フッ素系樹脂は一般に
成形加工性がポリエチレンやポリプロピレンと比較して
悪く（即ち、高融点でメルトフローインデックスが低
い）、複雑な形状の構造体をフッ素系樹脂の一体成形に
よって製造することは極めて困難である。また、フッ素
系樹脂のような成形加工性の悪い樹脂を用いてネット状
構造物を製造する場合には、これを一体成形で製造する
ことは困難であるため、フィラメント状に成形した樹脂
糸を平織方法で織成することによってネット状構造物を
製造するのが一般的であるが、上述の特開平５−１６８
８６９号公報に開示されているような、横糸が縦糸に対
して直交しないで傾斜して配置されているネット状構造
物を平織工程で製造することは織成機の構造上極めて困
難である。このため、特開平５−１６８８６９号公報に
開示されているような構造のネット状流路材をフッ素系
樹脂によって製造することは技術的に難しい。
加工性の良い（即ち、低融点でメルトフローインデック
スが高い）ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂を
用いれば、糸の表面に突起が形成されるようにネット状
流路材を一体成形することも可能であるが、成形加工性
の悪い樹脂ではこのような複雑な形状のものを成形する
ことは極めて困難である。特に、近年、半導体の製造工
程に代表されるような高温での薬液処理に耐え得る精密
濾過フィルターカートリッジ用の材料として、フッ素系
樹脂、特にテトラフルオロエチレン・パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体（当該技術においてはＰＦ
Ａと略称している）が注目されており、全ての構造部材
をフッ素系樹脂で構成する全フッ素樹脂製フィルターカ
ートリッジが求められているが、フッ素系樹脂は一般に
成形加工性がポリエチレンやポリプロピレンと比較して
悪く（即ち、高融点でメルトフローインデックスが低
い）、複雑な形状の構造体をフッ素系樹脂の一体成形に
よって製造することは極めて困難である。また、フッ素
系樹脂のような成形加工性の悪い樹脂を用いてネット状
構造物を製造する場合には、これを一体成形で製造する
ことは困難であるため、フィラメント状に成形した樹脂
糸を平織方法で織成することによってネット状構造物を
製造するのが一般的であるが、上述の特開平５−１６８
８６９号公報に開示されているような、横糸が縦糸に対
して直交しないで傾斜して配置されているネット状構造
物を平織工程で製造することは織成機の構造上極めて困
難である。このため、特開平５−１６８８６９号公報に
開示されているような構造のネット状流路材をフッ素系
樹脂によって製造することは技術的に難しい。
【０００８】上述したように、プリーツ型フィルターカ
ートリッジやスパイラル型フィルターカートリッジは、
フィルターハウジングの中に収容して使用するので、フ
ィルター装置を大型化することなくその処理能力を増大
させるためには、ハウジング内の一定容積中にできるだ
け多くの濾過膜材を収容して、フィルターカートリッジ
の有効濾過面積を増大させることができることが必要で
ある。しかしながら、上記に説明したような濾過膜材の
表面に溝様の不規則表面を形成させて流路を形成させる
方法は、濾過膜材の単位面積当たりの占有体積を増加さ
せ、その結果として一定容積中の濾過材料の容量を非常
に小さくするので、望ましくない。また、ネット状流路
材を配置する方法において、供給側の圧損を小さくする
手法として、供給側流路材の厚みを大きくすることによ
って線速を小さくする方法が考えられるが、前述の場合
と同様に、流路材の単位面積当たりの占有体積を増加さ
せるので、望ましくない。
ートリッジやスパイラル型フィルターカートリッジは、
フィルターハウジングの中に収容して使用するので、フ
ィルター装置を大型化することなくその処理能力を増大
させるためには、ハウジング内の一定容積中にできるだ
け多くの濾過膜材を収容して、フィルターカートリッジ
の有効濾過面積を増大させることができることが必要で
ある。しかしながら、上記に説明したような濾過膜材の
表面に溝様の不規則表面を形成させて流路を形成させる
方法は、濾過膜材の単位面積当たりの占有体積を増加さ
せ、その結果として一定容積中の濾過材料の容量を非常
に小さくするので、望ましくない。また、ネット状流路
材を配置する方法において、供給側の圧損を小さくする
手法として、供給側流路材の厚みを大きくすることによ
って線速を小さくする方法が考えられるが、前述の場合
と同様に、流路材の単位面積当たりの占有体積を増加さ
せるので、望ましくない。
【０００９】本発明者らは、上記のような問題点を解決
し、濾過膜材と流路材とを積層して巻回する形式のフィ
ルターカートリッジにおいて優れた性能を有する流路材
を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、非円形の異形モノ
フィラメントを平織方法で織成してシート状材料を形成
し、これを流路材として用いることによって、流路材の
単位面積当たりの占有体積を増大させることなく、濾過
液供給側の圧損を小さくすることができることを見出
し、本発明を完成するに至った。
し、濾過膜材と流路材とを積層して巻回する形式のフィ
ルターカートリッジにおいて優れた性能を有する流路材
を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、非円形の異形モノ
フィラメントを平織方法で織成してシート状材料を形成
し、これを流路材として用いることによって、流路材の
単位面積当たりの占有体積を増大させることなく、濾過
液供給側の圧損を小さくすることができることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【００１０】即ち、本発明は、異形断面を有するモノフ
ィラメントの織物から構成されていることを特徴とする
フィルターカートリッジ用流路材に関するものである。
ィラメントの織物から構成されていることを特徴とする
フィルターカートリッジ用流路材に関するものである。
【００１１】また、本発明の他の態様は、有孔の中心
管、濾過膜材、供給側流路材及び透過側流路材から構成
されていることを特徴とするフィルターカートリッジで
あって、該供給側流路材が上記に記載の流路材であるこ
とを特徴とするフィルターカートリッジに関する。
管、濾過膜材、供給側流路材及び透過側流路材から構成
されていることを特徴とするフィルターカートリッジで
あって、該供給側流路材が上記に記載の流路材であるこ
とを特徴とするフィルターカートリッジに関する。
【００１２】本発明は、流路材として用いるシート状材
料を、非円形の異形断面を有するモノフィラメントを平
織法で織成することによって形成することを特徴として
いる。ここで、「異形」断面とは非円形の全ての形状を
包含するものであるが、特に、図１（ａ）に示すよう
な、放射方向に複数の突起を有する断面形状を有するモ
ノフィラメント（１０）を用いることが好ましい。ま
た、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すような、Ｘ字形、Ｔ字形
又はＵ字形などのような断面形状を有するモノフィラメ
ントを用いることもできる。異形断面のモノフィラメン
トの成形は当該技術において周知の技術であり、例え
ば、必要に応じて押出ダイの形状を変えることによっ
て、様々な異形断面形状のモノフィラメント糸を成形す
ることが可能である。このような異形の断面形状を有す
るモノフィラメントを平織織成すると、織成シートの表
面及び構造体中に溝状の空間が形成される。このような
シートを流路材として濾過膜材と積層して巻回すると、
かかる溝状空間が液流（又は気体流）の流路として機能
する。
料を、非円形の異形断面を有するモノフィラメントを平
織法で織成することによって形成することを特徴として
いる。ここで、「異形」断面とは非円形の全ての形状を
包含するものであるが、特に、図１（ａ）に示すよう
な、放射方向に複数の突起を有する断面形状を有するモ
ノフィラメント（１０）を用いることが好ましい。ま
た、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すような、Ｘ字形、Ｔ字形
又はＵ字形などのような断面形状を有するモノフィラメ
ントを用いることもできる。異形断面のモノフィラメン
トの成形は当該技術において周知の技術であり、例え
ば、必要に応じて押出ダイの形状を変えることによっ
て、様々な異形断面形状のモノフィラメント糸を成形す
ることが可能である。このような異形の断面形状を有す
るモノフィラメントを平織織成すると、織成シートの表
面及び構造体中に溝状の空間が形成される。このような
シートを流路材として濾過膜材と積層して巻回すると、
かかる溝状空間が液流（又は気体流）の流路として機能
する。
【００１３】本発明に係る流路材は、織成シート状流路
材を構成するモノフィラメントを異形断面のものにする
ことによって流路を形成するものであるので、流路材自
体の厚さが増加することはなく、したがって、単位体積
あたりの濾過膜材の量を減少させることなく、緊密に接
触する濾過膜材の間に濾過対象流及び濾液流の流路を確
保することができる。
材を構成するモノフィラメントを異形断面のものにする
ことによって流路を形成するものであるので、流路材自
体の厚さが増加することはなく、したがって、単位体積
あたりの濾過膜材の量を減少させることなく、緊密に接
触する濾過膜材の間に濾過対象流及び濾液流の流路を確
保することができる。
【００１４】また、このような異形断面形状を有するモ
ノフィラメントは、従来公知の技法によって容易に成形
することができ、フッ素樹脂等の成形加工性の悪い樹脂
材料を用いても、容易に本発明に係る流路材を製造する
ことができる。したがって、本発明に係る流路材をＰＦ
Ａ等のフッ素樹脂で製造し、濾過膜材、有孔中空管、フ
ィルターハウジング等の他の構成要素を全てフッ素樹脂
で形成することにより、半導体の製造工程において用い
るフィルター等において要望されている全フッ素樹脂製
のフィルター装置を製造することが可能となる。
ノフィラメントは、従来公知の技法によって容易に成形
することができ、フッ素樹脂等の成形加工性の悪い樹脂
材料を用いても、容易に本発明に係る流路材を製造する
ことができる。したがって、本発明に係る流路材をＰＦ
Ａ等のフッ素樹脂で製造し、濾過膜材、有孔中空管、フ
ィルターハウジング等の他の構成要素を全てフッ素樹脂
で形成することにより、半導体の製造工程において用い
るフィルター等において要望されている全フッ素樹脂製
のフィルター装置を製造することが可能となる。
【００１５】更に、モノフィラメントを異形断面形状と
することにより、シート状に織成した際に通常の円形断
面のフィラメントよりも占有空間あたりの材料密度が小
さくなる。即ち、一定面積の流路材を形成するのに必要
なフィラメントの量がより少なくなる。これは、特にフ
ッ素系樹脂のような高価な樹脂を用いて流路材を形成す
る場合に、材料コストの減少につながるので、有利であ
る。
することにより、シート状に織成した際に通常の円形断
面のフィラメントよりも占有空間あたりの材料密度が小
さくなる。即ち、一定面積の流路材を形成するのに必要
なフィラメントの量がより少なくなる。これは、特にフ
ッ素系樹脂のような高価な樹脂を用いて流路材を形成す
る場合に、材料コストの減少につながるので、有利であ
る。
【００１６】本発明に係る流路材は、特表平８−５０３
４１２号公報に開示されているような構造のレイドオー
バー型フィルターカートリッジにおいて用いるのに好適
である。図２にレイドオーバー型フィルターカートリッ
ジの概念を、図３にその断面図を、図４にプリーツ部の
構造を示す一部拡大断面図を示す。本発明に係る流路材
を用いてこのようなレイドオーバー型フィルターカート
リッジを製造するには、まず、通常の押出法等によって
成形した異形断面を有するモノフィラメントを、平織法
によってシート状に織成して流路材を形成する。また、
当該技術において周知の濾過膜材を用意する。濾過膜材
（２１）の両面に流路材（２２、２３）を積層して３層
構造のシート材を形成し、これをプリーツ状に折り曲げ
て（図４参照）、円筒形のフィルターエレメント（２
０）を構成する。このフィルターエレメントの中心の空
間内に有孔の中空管（２５）を挿入する。次に、フィル
ターエレメントのプリーツのそれぞれを、中空管の回り
に巻回するように湾曲させることによって、それぞれの
プリーツの側面が隣接するプリーツの対向する側面と緊
密に接触するようにした後、リング状の固定具（２６）
をエレメントの外側に嵌め込んでプリーツを湾曲した状
態に保持する（図３及び図４参照）。
４１２号公報に開示されているような構造のレイドオー
バー型フィルターカートリッジにおいて用いるのに好適
である。図２にレイドオーバー型フィルターカートリッ
ジの概念を、図３にその断面図を、図４にプリーツ部の
構造を示す一部拡大断面図を示す。本発明に係る流路材
を用いてこのようなレイドオーバー型フィルターカート
リッジを製造するには、まず、通常の押出法等によって
成形した異形断面を有するモノフィラメントを、平織法
によってシート状に織成して流路材を形成する。また、
当該技術において周知の濾過膜材を用意する。濾過膜材
（２１）の両面に流路材（２２、２３）を積層して３層
構造のシート材を形成し、これをプリーツ状に折り曲げ
て（図４参照）、円筒形のフィルターエレメント（２
０）を構成する。このフィルターエレメントの中心の空
間内に有孔の中空管（２５）を挿入する。次に、フィル
ターエレメントのプリーツのそれぞれを、中空管の回り
に巻回するように湾曲させることによって、それぞれの
プリーツの側面が隣接するプリーツの対向する側面と緊
密に接触するようにした後、リング状の固定具（２６）
をエレメントの外側に嵌め込んでプリーツを湾曲した状
態に保持する（図３及び図４参照）。
【００１７】また、本発明に係る流路材は、図５に示す
ような所謂スパイラル型フィルターカートリッジにおけ
る流路材としても有用である。スパイラル型フィルター
カートリッジ（３０）は、供給側流路材（３１）、濾過
膜材（３３）及び透過側流路材（３２）を積層し、これ
を有孔の中空状中心管（３４）の回りに巻回することに
よって製造される。
ような所謂スパイラル型フィルターカートリッジにおけ
る流路材としても有用である。スパイラル型フィルター
カートリッジ（３０）は、供給側流路材（３１）、濾過
膜材（３３）及び透過側流路材（３２）を積層し、これ
を有孔の中空状中心管（３４）の回りに巻回することに
よって製造される。
【００１８】これらの場合において、供給側の流路材と
して本発明に係る流路材を用いて供給側の流路を確保す
れば、供給側の圧損低減において優れた効果を得ること
ができるが、更に透過側の流路材としても本発明に係る
流路材を用いれば、より一層の効果を達成できる。
して本発明に係る流路材を用いて供給側の流路を確保す
れば、供給側の圧損低減において優れた効果を得ること
ができるが、更に透過側の流路材としても本発明に係る
流路材を用いれば、より一層の効果を達成できる。
【００１９】なお、本発明の流路材を構成するモノフィ
ラメントの異形断面は、そのエッジ部が図１（ａ）〜
（ｄ）に示すように丸みを帯びている形状であることが
好ましいが、例えば図６に示すようにエッジ部が角ばっ
た形状であっても、流路を確保して供給側の圧損を低下
させるという本発明の効果を奏することができる。しか
しながら、このようなモノフィラメントを織成した流路
材シートを濾過膜材と積層し巻回して互いに緊密に接触
するようにすると、異形断面フィラメントの角ばったエ
ッジ部によって濾過膜材の表面が傷つき、濾材のバブル
ポイント値が低下する可能性がある。
ラメントの異形断面は、そのエッジ部が図１（ａ）〜
（ｄ）に示すように丸みを帯びている形状であることが
好ましいが、例えば図６に示すようにエッジ部が角ばっ
た形状であっても、流路を確保して供給側の圧損を低下
させるという本発明の効果を奏することができる。しか
しながら、このようなモノフィラメントを織成した流路
材シートを濾過膜材と積層し巻回して互いに緊密に接触
するようにすると、異形断面フィラメントの角ばったエ
ッジ部によって濾過膜材の表面が傷つき、濾材のバブル
ポイント値が低下する可能性がある。
【００２０】以下の実施例により本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【００２１】
【実施例１】供給側及び透過側流路材として、図１
（ａ）に示す異形断面形状を有するＰＦＡ樹脂モノフィ
ラメントを平織織成することによって織物シート材料を
形成した。この織物材料は、緯方向１００本／吋、経方
向１００本／吋の打ち込み本数による平均厚さ０．２ｍ
ｍの織布であり、織布面積１ｍ2あたりの重量は１８８
ｇ／ｍ2であった。次に、濾過膜材として、ポリテトラ
フルオロエチレンを素材とした、平均孔径１μｍの微細
孔を有する厚さ０．１ｍｍの膜材を用意した。この濾過
膜材を、上記の織物シート材料で挟み込んで３層構造の
シート材を形成し、これをプリーツ加工した。これらの
材料を用いて図２に示す構造の全フッ素樹脂製フィルタ
ーカートリッジを作製した。作製したフィルターカート
リッジの構成の詳細を以下に示す。
（ａ）に示す異形断面形状を有するＰＦＡ樹脂モノフィ
ラメントを平織織成することによって織物シート材料を
形成した。この織物材料は、緯方向１００本／吋、経方
向１００本／吋の打ち込み本数による平均厚さ０．２ｍ
ｍの織布であり、織布面積１ｍ2あたりの重量は１８８
ｇ／ｍ2であった。次に、濾過膜材として、ポリテトラ
フルオロエチレンを素材とした、平均孔径１μｍの微細
孔を有する厚さ０．１ｍｍの膜材を用意した。この濾過
膜材を、上記の織物シート材料で挟み込んで３層構造の
シート材を形成し、これをプリーツ加工した。これらの
材料を用いて図２に示す構造の全フッ素樹脂製フィルタ
ーカートリッジを作製した。作製したフィルターカート
リッジの構成の詳細を以下に示す。
【００２２】中空中心管：ＰＦＡ製、高さ２２ｃｍ、外
径４．２ｃｍ、内径３．５ｃｍ リング状固定具：ＰＦＡ製、幅０．５ｃｍ、内径７．７
ｃｍ プリーツの数：１４０個 プリーツの高さ：２．５ｃｍ 有効濾過面積：１．５ｍ2
径４．２ｃｍ、内径３．５ｃｍ リング状固定具：ＰＦＡ製、幅０．５ｃｍ、内径７．７
ｃｍ プリーツの数：１４０個 プリーツの高さ：２．５ｃｍ 有効濾過面積：１．５ｍ2
【００２３】かかるフィルターカートリッジに２３℃の
水を１０リットル／分の流量速度で流して、圧力損失を
測定したところ、０．１０４ｋｇｆ／ｃｍ2であった。
また、フィルターカートリッジのイソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）バブルポイント値を測定したところ、３．
５ｋｇｆ／ｃｍ2であり、カートリッジに組み込む前の
濾過膜材の素材であるテトラフルオロエチレン膜のバブ
ルポイント値と変化がなかった。
水を１０リットル／分の流量速度で流して、圧力損失を
測定したところ、０．１０４ｋｇｆ／ｃｍ2であった。
また、フィルターカートリッジのイソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）バブルポイント値を測定したところ、３．
５ｋｇｆ／ｃｍ2であり、カートリッジに組み込む前の
濾過膜材の素材であるテトラフルオロエチレン膜のバブ
ルポイント値と変化がなかった。
【００２４】
【比較例１】図７に示す円形断面形状を有するＰＦＡ樹
脂モノフィラメントを平織織成することによって織物シ
ート材料を形成し、これを流路材として用いた以外は、
実施例１と同様の構成で、有効濾過面積１．５ｍ2を有
する全フッ素樹脂製フィルターカートリッジを作製し
た。織物シート材の単位面積あたりの重量は３４０ｇ／
ｍ2であった。実施例１と同様にして水流での圧力損失
を測定したところ、０．１３０ｋｇｆ／ｃｍ2であり、
実施例１に比べて約２割の増加がみられた。また、カー
トリッジのＩＰＡバブルポイント値は３．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であり、実施例１と同様であった。
脂モノフィラメントを平織織成することによって織物シ
ート材料を形成し、これを流路材として用いた以外は、
実施例１と同様の構成で、有効濾過面積１．５ｍ2を有
する全フッ素樹脂製フィルターカートリッジを作製し
た。織物シート材の単位面積あたりの重量は３４０ｇ／
ｍ2であった。実施例１と同様にして水流での圧力損失
を測定したところ、０．１３０ｋｇｆ／ｃｍ2であり、
実施例１に比べて約２割の増加がみられた。また、カー
トリッジのＩＰＡバブルポイント値は３．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2であり、実施例１と同様であった。
【００２５】
【実施例２】図６に示す異形断面形状を有するＰＦＡ樹
脂モノフィラメントを平織織成することによって織物シ
ート材料を形成し、これを流路材として用いた以外は、
実施例１と同様の構成で、有効濾過面積１．５ｍ2を有
する全フッ素樹脂製フィルターカートリッジを作製し
た。織物シート材の単位面積あたりの重量は２２０ｇ／
ｍ2であった。実施例１と同様にして水流での圧力損失
を測定したところ、０．１１２ｋｇｆ／ｃｍ2であっ
た。また、カートリッジのＩＰＡバブルポイント値は
１．７５ｋｇｆ／ｃｍ2であった。
脂モノフィラメントを平織織成することによって織物シ
ート材料を形成し、これを流路材として用いた以外は、
実施例１と同様の構成で、有効濾過面積１．５ｍ2を有
する全フッ素樹脂製フィルターカートリッジを作製し
た。織物シート材の単位面積あたりの重量は２２０ｇ／
ｍ2であった。実施例１と同様にして水流での圧力損失
を測定したところ、０．１１２ｋｇｆ／ｃｍ2であっ
た。また、カートリッジのＩＰＡバブルポイント値は
１．７５ｋｇｆ／ｃｍ2であった。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る流路材を用いて、レイドオーバー型フィルターカ
ートリッジ又はスパイラル型フィルターカートリッジを
作製すれば、互いに緊密に接触したプリーツを有してい
ながら適当な濾過流の誘導／排出を行うことができ、圧
力損失を低減させると共に、全ての濾過面を有効に濾過
に用いることができる。また、一定容積あたりの濾過膜
材の量を低減させることがないので、フィルターの濾過
性能を低下させることがない。更には、高価なフッ素樹
脂の使用量を大きく低減することができるので、コスト
面からも極めて有利である。
に係る流路材を用いて、レイドオーバー型フィルターカ
ートリッジ又はスパイラル型フィルターカートリッジを
作製すれば、互いに緊密に接触したプリーツを有してい
ながら適当な濾過流の誘導／排出を行うことができ、圧
力損失を低減させると共に、全ての濾過面を有効に濾過
に用いることができる。また、一定容積あたりの濾過膜
材の量を低減させることがないので、フィルターの濾過
性能を低下させることがない。更には、高価なフッ素樹
脂の使用量を大きく低減することができるので、コスト
面からも極めて有利である。
【図１】本発明に係る流路材を構成する異形断面形状を
有するフィラメントを示す図である。図１（ａ）は本発
明の流路材を構成する異形断面形状を有するフィラメン
トの一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）〜（ｄ）はか
かる本発明の流路材を構成する異形断面のフィラメント
の他の例の断面形状を示す図である。
有するフィラメントを示す図である。図１（ａ）は本発
明の流路材を構成する異形断面形状を有するフィラメン
トの一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）〜（ｄ）はか
かる本発明の流路材を構成する異形断面のフィラメント
の他の例の断面形状を示す図である。
【図２】本発明に係る流路材を用いて構成したレイドオ
ーバー型フィルターカートリッジの構造を示す図であ
る。
ーバー型フィルターカートリッジの構造を示す図であ
る。
【図３】図２に示すレイドオーバー型フィルターカート
リッジのプリーツの状態を示す断面図である。
リッジのプリーツの状態を示す断面図である。
【図４】レイドオーバー型フィルターカートリッジのプ
リーツの状態を更に詳細に示す図３の部分拡大図であ
る。
リーツの状態を更に詳細に示す図３の部分拡大図であ
る。
【図５】本発明に係る流路材を用いて構成したスパイラ
ル型フィルターカートリッジの概念を示す図である。
ル型フィルターカートリッジの概念を示す図である。
【図６】本発明に係る流路材を構成する異形断面形状を
有するフィラメントの他の例を示す図である。
有するフィラメントの他の例を示す図である。
【図７】従来の円形断面形状を有するフィラメントを示
す図である。
す図である。
１０ 異形断面形状のフィラメント ２０ プリーツ ２１ 濾過膜材 ２２、２３ 流路材 ２５ 有孔中空中心管 ２６ リング状固定具 ３０ スパイラル型フィルターカートリッジ ３１、３２ 流路材 ３３ 濾過膜材 ３４ 有孔中空中心管
Claims (6)
- 【請求項１】 異形断面を有するモノフィラメントの織
物から構成されていることを特徴とするフィルターカー
トリッジ用流路材。 - 【請求項２】 該異形断面のエッジ部が丸みを帯びてい
る請求項１に記載の流路材。 - 【請求項３】 有孔の中空中心管、濾過膜材、供給側流
路材及び透過側流路材から構成されていることを特徴と
するフィルターカートリッジであって、該供給側流路材
が請求項１又は２に記載の流路材であることを特徴とす
るフィルターカートリッジ。 - 【請求項４】 供給側流路材、濾過膜材、及び透過側流
路材を積層し、これをプリーツ状に折り曲げることによ
って形成された円筒形のフィルターエレメントを、有孔
の中心管の回りに、それぞれのプリーツの側面が隣接す
るプリーツの対向する側面と緊密に接触しているレイド
オーバー状態になるように配置することによって構成さ
れているレイドオーバー型フィルターカートリッジであ
る請求項３に記載のフィルターカートリッジ。 - 【請求項５】 供給側流路材、濾過膜材及び透過側流路
材を積層し、これを有孔の中空状中心管の回りに巻回し
てなるスパイラル型フィルターカートリッジである請求
項３に記載のフィルターカートリッジ。 - 【請求項６】 全ての構成部品がフッ素樹脂材料で形成
されている全フッ素樹脂製フィルターカートリッジであ
る請求項３〜５のいずれかに記載のフィルターカートリ
ッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8268193A JPH10118468A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | フィルターカートリッジ用流路材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8268193A JPH10118468A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | フィルターカートリッジ用流路材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10118468A true JPH10118468A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17455220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8268193A Pending JPH10118468A (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | フィルターカートリッジ用流路材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10118468A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003011578A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | インキ溜め部材 |
| WO2004009221A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Para Limited | External pressure type hollow fiber membrane having reinforcing supporter with mono-filament for gas separation and water treatment, and method and apparatus for preparing the same |
| JP2010279885A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 気体分離装置 |
| JP2014097492A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Pall Corp | フィルターエレメント |
| JP2018176029A (ja) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 株式会社エフテック | プリーツタイプフィルタ用スペーサ |
| KR20200011940A (ko) | 2017-05-30 | 2020-02-04 | 도레이 카부시키가이샤 | 분리막 엘리먼트 |
| WO2021039846A1 (ja) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 東レ株式会社 | 分離膜エレメント |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP8268193A patent/JPH10118468A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003011578A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | インキ溜め部材 |
| WO2004009221A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Para Limited | External pressure type hollow fiber membrane having reinforcing supporter with mono-filament for gas separation and water treatment, and method and apparatus for preparing the same |
| JP2010279885A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 気体分離装置 |
| JP2014097492A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Pall Corp | フィルターエレメント |
| JP2018176029A (ja) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 株式会社エフテック | プリーツタイプフィルタ用スペーサ |
| KR20200011940A (ko) | 2017-05-30 | 2020-02-04 | 도레이 카부시키가이샤 | 분리막 엘리먼트 |
| US11123691B2 (en) | 2017-05-30 | 2021-09-21 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane element |
| WO2021039846A1 (ja) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 東レ株式会社 | 分離膜エレメント |
| KR20220052935A (ko) | 2019-08-30 | 2022-04-28 | 도레이 카부시키가이샤 | 분리막 엘리먼트 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |