JPH11151484A - Filter cartridge - Google Patents
Filter cartridgeInfo
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- JPH11151484A JPH11151484A JP31855997A JP31855997A JPH11151484A JP H11151484 A JPH11151484 A JP H11151484A JP 31855997 A JP31855997 A JP 31855997A JP 31855997 A JP31855997 A JP 31855997A JP H11151484 A JPH11151484 A JP H11151484A
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- activated carbon
- filter cartridge
- hollow fiber
- fiber membrane
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、成形活性炭と中空
糸膜とにより、液体の浄化を行うフィルターカートリッ
ジに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter cartridge for purifying a liquid with a molded activated carbon and a hollow fiber membrane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のフィルターカートリッジの多く
は、粒状の吸着材と濾過膜とから構成されているものが
殆どであり、前記濾過膜として中空糸膜を使用するもの
が主流である。2. Description of the Related Art Most of conventional filter cartridges are composed of a granular adsorbent and a filtration membrane in most cases, and a hollow fiber membrane is mainly used as the filtration membrane.
【０００３】また、例えば実公平６−３２１７５号公報
には、活性炭やシリカ等の吸着材に合成繊維を混合して
加熱圧縮成形することにより固化成形された管状構造体
の中心部に、中空糸束が収容されたフィルターカートリ
ッジが開示されている。同カートリッジは、更に前記中
空糸束の周囲に多数の孔やスリットが形成された合成樹
脂又は金属製の多孔性管状体を配し、前記中空糸束を保
護すると共に前記カートリッジ全体を補強している。同
カートリッジにあっては、前記管状構造体の外周面全面
から未浄化の液体が同カートリッジ内に導入される。前
記構造体では液体に溶解又は混入している物質を吸着材
により吸着して除去すると共に、同構造体の細孔により
混入物質を濾過し、その後、前記多孔性管状体を通って
中心部に収容された前記中空糸束により更に微細な混入
物質が濾過される。[0003] For example, Japanese Utility Model Publication No. Hei 6-32175 discloses that a hollow fiber is provided at the center of a tubular structure solidified by mixing synthetic fibers with an adsorbent such as activated carbon or silica and subjecting the mixture to heat compression molding. A filter cartridge containing a bundle is disclosed. The cartridge further includes a synthetic resin or metal porous tubular body having a large number of holes and slits formed around the hollow fiber bundle to protect the hollow fiber bundle and reinforce the entire cartridge. I have. In the cartridge, unpurified liquid is introduced into the cartridge from the entire outer peripheral surface of the tubular structure. In the structure, the substance dissolved or mixed in the liquid is adsorbed and removed by the adsorbent, and the contaminant is filtered through the pores of the structure, and then, through the porous tubular body, to the center. Further fine contaminants are filtered by the accommodated hollow fiber bundle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粒状の吸着材を使用するフィルターカートリッジは、そ
の製造工程において吸着材をハウジングへ充填する際
に、同吸着材の微粉が飛散して周辺の作業環境が悪化す
るといった問題が生じている。また、フィルターカート
リッジを移送したり設置する際に同カートリッジに振動
が加わると、カートリッジ内部の吸着材粉体同士が接触
し、摩擦等により微粉が発生して、フィルター膜の目詰
まりの原因となるといった不都合が生じる。更に、フィ
ルターカートリッジを浄水器に使用する場合には、濾過
後の浄水に吸着材の微粉が混入する虞れがあり、そのた
めの安全性対策が必要とされる。However, in a conventional filter cartridge using a particulate adsorbent, when the adsorbent is filled in a housing in the manufacturing process, fine powder of the adsorbent is scattered and the surrounding work is performed. There is a problem that the environment deteriorates. In addition, if vibration is applied to the cartridge when transferring or installing the filter cartridge, the adsorbent powder inside the cartridge comes into contact with each other, and fine powder is generated due to friction or the like, which causes clogging of the filter membrane. Such inconveniences occur. Further, when the filter cartridge is used in a water purifier, there is a risk that fine powder of the adsorbent may be mixed into the purified water after filtration, and therefore safety measures are required.
【０００５】更に、吸着材として活性炭とゼオライトを
混合して使用する場合には、それぞれの吸着材の粉径や
比重が異なるため、均一に混合することが困難であり、
吸着性能を十分に発揮できない場合があった。Furthermore, when activated carbon and zeolite are mixed and used as adsorbents, it is difficult to mix them uniformly because the powder diameter and specific gravity of each adsorbent are different.
In some cases, adsorption performance could not be sufficiently exhibited.
【０００６】また、上記公報に開示されたフィルターカ
ートリッジにあっては、吸着材を固化成形した管状構造
体を採用することにより、従来の粒状吸着材をそのまま
装填する場合に発生していた上述の問題点は解消され
る。しかしながら、前記管状構造体は細孔径が大きいた
めに、液体に混入している比較的大きな物質を同管状構
造体により十分に濾過することができない。そのため、
前記多孔性管状体の孔径を１〜５００μｍに設定して、
同多孔性管状体に更にプレフィルターとしての機能をも
たせ、比較的大きな物質を同多孔性管状体により予め濾
過することで、前記中空糸膜の濾過寿命が短くなるのを
防いでいる。従って、同公報のフィルターカートリッジ
にあっては、前記管状構造体及び中空糸膜に加えて、前
記多孔性管状体が必須の構成部材であり、部品点数が多
くコストも高くなる。また、前記多孔性管状体の設置ス
ペースが必要となるため、そのスペースの分だけ前記中
空糸膜の配設量が少なくなる。Further, in the filter cartridge disclosed in the above publication, a tubular structure obtained by solidifying and forming an adsorbent is used, so that the above-mentioned conventional cartridge which is generated when the granular adsorbent is directly loaded is generated. The problem is solved. However, since the tubular structure has a large pore size, a relatively large substance mixed in a liquid cannot be sufficiently filtered by the tubular structure. for that reason,
By setting the pore diameter of the porous tubular body to 1 to 500 μm,
The porous tubular body is further provided with a function as a pre-filter, and a relatively large substance is previously filtered by the porous tubular body, thereby preventing the filtration life of the hollow fiber membrane from being shortened. Therefore, in the filter cartridge of the publication, the porous tubular body is an essential component in addition to the tubular structure and the hollow fiber membrane, and the number of parts is large and the cost is high. Further, since an installation space for the porous tubular body is required, the amount of the hollow fiber membrane provided is reduced by the space.
【０００７】そこで本発明は、優れた浄化機能を備えて
おり且つ使用寿命が長く、製造時には作業環境が悪化す
ることのない安全性に富んだ廉価な液体のフィルターカ
ートリッジを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive liquid filter cartridge which has an excellent purifying function, has a long service life, and does not deteriorate the working environment at the time of manufacturing and is highly safe. I do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、筒形状をなす成形活性炭と、同成形活
性炭の中空部に配され、同活性炭の内周壁に密嵌するポ
ッティング材及び同ポッティング材に支持固定された多
数本の中空糸膜からなる中空糸膜モジュールとを備えて
なるフィルターカートリッジであって、前記成形活性炭
は細孔径が０．５〜１０μｍ、空隙率が３０〜８０％で
あることを特徴とするフィルターカートリッジを主要な
構成としている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a molded activated carbon having a cylindrical shape and a potting material disposed in a hollow portion of the activated carbon and closely fitted to an inner peripheral wall of the activated carbon. And a hollow fiber membrane module comprising a large number of hollow fiber membranes supported and fixed to the potting material, wherein the molded activated carbon has a pore diameter of 0.5 to 10 μm and a porosity of 30 to The main configuration is a filter cartridge characterized by being 80%.
【０００９】前記成形活性炭は、例えば粒状の活性炭と
バインダーを混合し成形焼成する方法、又は粒状の活性
炭とバインダーをスラリー状にして押し出し成形により
成形し焼成する方法など、公知の手段により成形され
る。本発明のフィルターカートリッジは、例えば、かか
る公知の手段により成形された筒状の成形活性炭の中空
部に、Ｕ字状に折り曲げられた中空糸膜束の一端をポッ
ティング材により支持固定して形成された中空糸膜モジ
ュールを挿入して固定し、その後、前記中空糸膜を収容
した前記成形活性炭をケーシングに装填して製造するこ
とができ、その製造は容易である。The activated carbon is formed by a known method, for example, a method in which granular activated carbon and a binder are mixed and molded and calcined, or a method in which the granular activated carbon and the binder are formed into a slurry and extruded and molded and calcined. . The filter cartridge of the present invention is formed, for example, by supporting and fixing one end of a hollow fiber membrane bundle bent in a U-shape to a hollow portion of a cylindrical shaped activated carbon formed by such known means with a potting material. The hollow fiber membrane module can be inserted and fixed, and then the molded activated carbon containing the hollow fiber membrane can be loaded into a casing to produce the same, which is easy to produce.
【００１０】また、粒状の活性炭を成形活性炭に形成し
てから、前記フィルターカートリッジとして組み立てる
ため、従来の粒状の活性炭をそのままカートリッジのケ
ーシング内に装填していた場合のように、粉体が飛散し
て作業環境を悪化させるといった不都合が生じることが
ない。更には、前記活性炭はバインダーにより固定され
ているため、微粉が浄化流体に混入する虞れもない。Further, since the granular activated carbon is formed into shaped activated carbon and then assembled as the filter cartridge, the powder is scattered as in the case where the conventional granular activated carbon is directly loaded into the casing of the cartridge. Inconvenience such as deteriorating the working environment does not occur. Further, since the activated carbon is fixed by the binder, there is no possibility that the fine powder is mixed into the purification fluid.
【００１１】前記中空糸膜は例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１等のポリオ
レフィン、テトラフルオロエチレンやフッ化ビニリデン
等のフッ素系ポリマー、ポリスチレン、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエーテルケトン等を採用することが
できる。なお、これらのうち疎水性のものについては、
親水性のポリマーをコーティングするなどの公知の親水
化処理を適宜施して使用することが好ましい。The hollow fiber membrane is made of, for example, polyethylene, polypropylene, polyolefin such as poly-4-methylpentene-1, fluorine-based polymer such as tetrafluoroethylene or vinylidene fluoride, polystyrene, polyetheretherketone, polyetherketone or the like. Can be adopted. In addition, about hydrophobic thing among these,
It is preferable to use a known hydrophilic treatment such as coating with a hydrophilic polymer as appropriate.
【００１２】前記フィルターカートリッジは、筒形状を
なす前記成形活性炭の外周面全面から同カートリッジ内
へと未浄化の液体が導入される。更に、未浄化の前記液
体に混入又は溶解している物質が前記成形活性炭により
吸着除去されると共に、同活性炭の細孔径よりも大径の
混入物質が濾過される。その後、中空部に配設された中
空糸膜モジュールにより更に微小な混合物質が濾過され
て、前記液体が浄化される。In the filter cartridge, unpurified liquid is introduced into the cartridge from the entire outer peripheral surface of the cylindrical activated carbon. Further, substances mixed or dissolved in the unpurified liquid are adsorbed and removed by the molded activated carbon, and contaminants having a diameter larger than the pore diameter of the activated carbon are filtered. Thereafter, the finer mixed substance is filtered by the hollow fiber membrane module disposed in the hollow part, and the liquid is purified.
【００１３】従って、本発明のフィルターカートリッジ
は、前記成形活性炭の外周面全面から未浄化液体を導入
するために液体の導入面積が大きく、前記未浄化液体は
同カートリッジへの導入による流体の圧力損失を最小限
に抑えることができる。更に、前記成形活性炭は活性炭
等の吸着物質に少量、例えば１０％のバインダーを混合
して成形された多孔性の構造体であるため、液体との接
触面積が大きくなり、液体の浄化効率に優れている。Therefore, the filter cartridge of the present invention has a large liquid introduction area for introducing unpurified liquid from the entire outer peripheral surface of the molded activated carbon, and the unpurified liquid has a pressure loss of fluid due to introduction into the cartridge. Can be minimized. Further, since the molded activated carbon is a porous structure formed by mixing a small amount, for example, 10% of a binder, with an adsorbent such as activated carbon, the contact area with the liquid is increased, and the purification efficiency of the liquid is excellent. ing.
【００１４】前記成形活性炭は均一な厚みの円筒形状を
なすことが好ましい。前記成形活性炭が円筒形状でない
場合には、その厚みが均一にならず、液体の流れにチャ
ネリングが起こり、前記成形活性炭と液体との接触効率
が低下してしまうといった不都合が生じるが、前記成形
活性炭を均一な厚みの円筒形状とすることで、かかる不
都合を回避することができる。It is preferable that the activated carbon is formed in a cylindrical shape having a uniform thickness. If the molded activated carbon is not cylindrical, the thickness of the molded activated carbon will not be uniform, and the flow of the liquid will cause channeling, resulting in a reduction in the contact efficiency between the molded activated carbon and the liquid. By making a cylindrical shape with a uniform thickness, such inconvenience can be avoided.
【００１５】なお、前記成形活性炭の細孔径は０．５〜
１０μｍが好ましく、更に１〜５μｍがより好ましい。
また、前記成形活性炭の空隙率は３０〜８０％が好まし
く、更に４５〜６５％がより好ましい。前記細孔径及び
空隙率を上述のように設定することにより、同成形活性
炭に前記中空糸膜のプレフィルターとしての機能を付与
することができ、同成形活性炭により比較的大きな混入
物質を除去することができるため、前記中空糸膜による
混入物質除去の負担が軽減され、同中空糸膜の濾過寿命
を長くすることができる。また、液体との接触効率も良
好となり、吸着材としての機能を十分に発揮することが
できる。The activated carbon has a pore size of 0.5 to 0.5.
10 μm is preferable, and 1 to 5 μm is more preferable.
The porosity of the molded activated carbon is preferably 30 to 80%, more preferably 45 to 65%. By setting the pore diameter and the porosity as described above, the molded activated carbon can be given a function as a prefilter for the hollow fiber membrane, and the molded activated carbon removes relatively large contaminants. Therefore, the burden of removing contaminants by the hollow fiber membrane is reduced, and the filtration life of the hollow fiber membrane can be extended. Further, the contact efficiency with the liquid is improved, and the function as the adsorbent can be sufficiently exhibited.
【００１６】前記細孔径が０．５μｍに満たない場合、
又は空隙率が３０％に満たない場合には、前記成形活性
炭を通過する際の液体の圧力損失が大きくなる。一方、
細孔径が１０μｍを越える場合、又は空隙率が８０％を
越える場合には、前記成形活性炭の機械的強度が低くな
り好ましくない。When the pore diameter is less than 0.5 μm,
Alternatively, if the porosity is less than 30%, the pressure loss of the liquid when passing through the molded activated carbon increases. on the other hand,
If the pore size exceeds 10 μm, or if the porosity exceeds 80%, the mechanical strength of the activated carbon is undesirably low.
【００１７】なお、もちろん、前記フィルターカートリ
ッジの前記中空糸膜と前記成形活性炭との間に、プレフ
ィルターとしての機能を有する上記多孔性管状体を介在
させることもできるが、前記多孔性管状体は介在させず
に、前記中空糸膜を前記成形活性炭の内周壁に隣り合っ
て直接配することが好ましい。この多孔性管状体の排除
により、同多孔性管状体の設置スペースが不要となり、
中空糸膜の配設量を増やすことができ、液体の浄化効率
が向上する。Incidentally, it is needless to say that the porous tubular body having a function as a prefilter can be interposed between the hollow fiber membrane of the filter cartridge and the molded activated carbon. It is preferable that the hollow fiber membrane is directly disposed adjacent to the inner peripheral wall of the molded activated carbon without intervening. By eliminating the porous tubular body, the installation space for the porous tubular body becomes unnecessary,
The amount of the hollow fiber membranes can be increased, and the efficiency of purifying the liquid is improved.
【００１８】前記成形活性炭には、ゼオライトが１〜５
０ｗｔ％含まれていることが好ましく、その場合にも、
前記活性炭の他の吸着材を混合してバインダーに混入さ
せ成形するため、２種の吸着材が均一に分散した状態で
成形される。そのため、各吸着材が偏ることなく効率よ
く使用され、優れた浄化機能を奏することができる。ま
た、前記ゼオライトを含有させることにより、鉛等の金
属酸化物をも除去することができる。The shaped activated carbon contains 1 to 5 zeolite.
It is preferably contained at 0 wt%, and in that case,
Since the other adsorbents of the activated carbon are mixed and mixed into a binder for molding, the two adsorbents are molded in a uniformly dispersed state. Therefore, each adsorbent can be used efficiently without bias, and an excellent purification function can be achieved. Further, by containing the zeolite, metal oxides such as lead can be removed.
【００１９】更に、前記成形活性炭には抗菌剤が含有さ
れることが好ましい。前記抗菌剤としては、例えば、
銀、銅、亜鉛等抗菌性金属や、四級アンモニウム塩、ヨ
ウ素化合物等有機系抗菌剤を使用することができる。Further, the molded activated carbon preferably contains an antibacterial agent. As the antibacterial agent, for example,
Antibacterial metals such as silver, copper and zinc, and organic antibacterial agents such as quaternary ammonium salts and iodine compounds can be used.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明の代表的な実施形態であるフィルターカートリッジ
１０を模式的に示す縦断面図である。なお、図面におい
て矢印は液体の流れを示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a filter cartridge 10 which is a typical embodiment of the present invention. In the drawings, arrows indicate the flow of the liquid.
【００２１】前記フィルターカートリッジ１０は、円筒
状の成形活性炭１１を備え、その両端面が第１蓋体１５
と、中心部に浄化された液体の吐出口１７を有する第２
蓋体１６とにより閉塞されている。更に、前記成形活性
炭１１の中空部１２には、同成形活性炭１１の内周壁に
密嵌する形状をもつポッティング材１３ａと、同ポッテ
ィング材１３ａにより支持固定された多数本の中空糸膜
１３ｂとからなる中空糸膜モジュール１３が配設されて
いる。The filter cartridge 10 has a cylindrical activated carbon 11 having both ends on a first lid 15.
And a second portion having a discharge port 17 of the purified liquid at the center.
It is closed by the lid 16. Further, in the hollow portion 12 of the molded activated carbon 11, a potting material 13a having a shape closely fitting to the inner peripheral wall of the molded activated carbon 11, and a number of hollow fiber membranes 13b supported and fixed by the potting material 13a are formed. The hollow fiber membrane module 13 is disposed.
【００２２】前記成形活性炭１１は、細孔径が０．５〜
１０μｍ、空隙率が３０〜８０％に設定されている。前
記成形活性炭１１には他にゼオライトを１〜５０ｗｔ％
含有させることもでき、更に抗菌剤を含有することが好
ましい。かかる成形活性炭１１は、粉末の活性炭、ゼオ
ライト及び抗菌剤をバインダーと共に混合した後、スラ
リー状にして押出し成形により成形し、その後、焼き固
めるなどの方法で製造することができる。The shaped activated carbon 11 has a pore size of 0.5 to
10 μm, and the porosity is set to 30 to 80%. The molded activated carbon 11 contains 1 to 50 wt% of zeolite.
It can be contained, and it is preferable to further contain an antibacterial agent. The molded activated carbon 11 can be manufactured by mixing powdered activated carbon, zeolite, and an antibacterial agent together with a binder, forming a slurry, extruding the mixture, and then baking.
【００２３】前記フィルターカートリッジ１０はその外
周全面に成形活性炭１１が露出しており、この成形活性
炭１１の全面から内部へと液体が導入される。そのた
め、液体を効率良くカートリッジ１０内に導入すること
ができる。液体は前記成形活性炭１１を通過する際に、
例えば前記液体が水道水である場合には、残留塩素やト
リハロメタン等の溶解物質が吸着により除去されると共
に、前記成形活性炭１１の細孔により混入物質が濾過さ
れる。このとき、前記成形活性炭１１はその細孔径が
０．５〜１０μｍに設定されているため、かなり小径の
物質までをも濾過により除去される。更に、空隙率が３
０〜８０％であるため、前記成形活性炭１１を通過する
ことにより、液体の流圧が極度に損なわれるといった不
都合はなく、効率よく浄化がなされる。また、前記成形
活性炭１１にゼオライトが含有されている場合には、同
成形活性炭１１により鉛等の金属酸化物をも吸着除去す
ることができる。前記成形活性炭１１を通過して中空部
１２に到達した液体は、前記中空糸膜１３ｂにより更に
微細な物体が濾過されて、浄化された液体が前記吐出口
１７から吐出される。The formed activated carbon 11 is exposed on the entire outer periphery of the filter cartridge 10, and a liquid is introduced from the entire surface of the formed activated carbon 11 into the inside. Therefore, the liquid can be efficiently introduced into the cartridge 10. When the liquid passes through the shaped activated carbon 11,
For example, when the liquid is tap water, dissolved substances such as residual chlorine and trihalomethane are removed by adsorption, and contaminants are filtered by the pores of the molded activated carbon 11. At this time, since the pore diameter of the molded activated carbon 11 is set to 0.5 to 10 μm, even a substance having a considerably small diameter is removed by filtration. Further, the porosity is 3
Since it is 0 to 80%, there is no inconvenience that the flow pressure of the liquid is extremely impaired by passing through the molded activated carbon 11, and the purification is efficiently performed. When zeolite is contained in the molded activated carbon 11, the molded activated carbon 11 can also adsorb and remove metal oxides such as lead. The liquid that has passed through the molded activated carbon 11 and has reached the hollow portion 12 is filtered by the hollow fiber membrane 13b to further fine objects, and the purified liquid is discharged from the discharge port 17.
【００２４】上述したように、本発明のフィルターカー
トリッジ１０は、前記成形活性炭１１の細孔径を０．５
〜１０μｍ、空隙率を３０〜８０％に設定することによ
り、同成形活性炭１１においてかなり小径の物質をも濾
過し、前記中空糸膜１３ｂのプレフィルターとして機能
するため、前記中空糸膜１３ｂでの濾過負担が著しく軽
減され、同中空糸膜１３ｂの目詰まりが低減して濾過寿
命が長くなる。しかも、同中空糸膜１３ｂのプレフィル
ターを別途に設ける必要がないためコストが低廉とな
り、更には同プレフィルターの設置スペースも不要であ
るため、中空糸膜１３ｂの充填スペースが損なわれるこ
とがなく、浄化効率が向上する。As described above, in the filter cartridge 10 of the present invention, the pore size of the
By setting the porosity to 30 to 80%, the formed activated carbon 11 also filters a substance having a considerably small diameter, and functions as a prefilter for the hollow fiber membrane 13b. The filtration load is significantly reduced, the clogging of the hollow fiber membrane 13b is reduced, and the filtration life is extended. In addition, since there is no need to separately provide a pre-filter for the hollow fiber membrane 13b, the cost is low, and further, the installation space for the pre-filter is unnecessary, so that the filling space for the hollow fiber membrane 13b is not impaired. The purification efficiency is improved.
【００２５】図２及び図３は従来から使用されているフ
ィルターカートリッジ２０，３０の縦断面図である。本
発明のフィルターカートリッジとの比較のため、簡単に
説明する。図２に示すフィルターカートリッジ２０は、
中央がフィルター２８ａで仕切られた円筒ケース体２８
を備え、その両端面が第１蓋体２５と、中心部に浄化さ
れた液体の吐出口２７を有する第２蓋体２６とにより閉
塞されている。前記第１蓋体２５は焼結フィルターによ
り構成され液体の透過が可能となっており、液体は同第
１蓋体２５からカートリッジ２０内へと導入される。前
記円筒ケース体２８の前記第１蓋体２５の側には粒状吸
着材２９が充填されている。一方、同ケース体２８の前
記第２蓋体２６の側には同ケース体２８の内周壁に密嵌
する形状をもつポッティング材２３ａと、同ポッティン
グ材２３ａにより支持固定された多数本の中空糸膜２３
ｂとからなる中空糸膜モジュール２３が配設されてい
る。FIGS. 2 and 3 are longitudinal sectional views of the conventionally used filter cartridges 20, 30, respectively. This will be briefly described for comparison with the filter cartridge of the present invention. The filter cartridge 20 shown in FIG.
Cylindrical case body 28 whose center is partitioned by filter 28a
, And both end faces are closed by a first lid 25 and a second lid 26 having a discharge port 27 for purified liquid at the center. The first lid 25 is formed of a sintered filter and is capable of transmitting liquid, and the liquid is introduced from the first lid 25 into the cartridge 20. On the side of the first lid 25 of the cylindrical case 28, a granular adsorbent 29 is filled. On the other hand, on the side of the case body 28 on the side of the second lid 26, a potting material 23a having a shape closely fitting to the inner peripheral wall of the case body 28, and a number of hollow fibers supported and fixed by the potting material 23a. Membrane 23
b is provided.
【００２６】前記第１蓋体２５から前記フィルターカー
トリッジ２０内部に導入された液体は、前記粒状吸着材
２９を通過して溶解及び混入物質が吸着除去された後、
フィルター２８ａを通って混入物質が濾過される。更に
前記中空糸膜２３ｂにより微細な混入物質が濾過されて
浄化され、前記吐出口２７から吐出される。The liquid introduced into the inside of the filter cartridge 20 from the first lid 25 passes through the particulate adsorbent 29 to dissolve and remove contaminants.
Contaminants are filtered through filter 28a. Further, fine contaminants are filtered and purified by the hollow fiber membrane 23b, and are discharged from the discharge port 27.
【００２７】前記フィルターカートリッジ２０は、その
製造における粒状吸着材２９の装填の際に、既述したよ
うな粉体の飛散による環境悪化といった問題があり、ま
た、粒状吸着材２９を使用しているため空隙率が高く、
液体との接触面積が小さくなるため、浄化効率が悪い。When the particulate adsorbent 29 is loaded in the manufacture of the filter cartridge 20, there is a problem that the environment is deteriorated due to the scattering of the powder as described above, and the particulate adsorbent 29 is used. High porosity,
Since the contact area with the liquid is small, the purification efficiency is poor.
【００２８】図３に示すフィルターカートリッジ３０
は、その外周が円筒状の成形活性炭３１と、一端に同活
性炭３１の支持部３８ａを有する円筒ケース体３８とか
ら構成されている。前記成形活性炭３１の前記円筒ケー
ス体３８に支持されている側とは反対の外側端面は第１
蓋体３５により閉塞されている。一方、前記円筒ケース
体３８の他端は中心部に浄化された液体の吐出口３７を
有する第２蓋体３６により閉塞されている。前記円筒ケ
ース体３８には、同ケース体３８の内周壁に密嵌する形
状をもつポッティング材３３ａと、同ポッティング材３
３ａにより支持固定された多数本の中空糸膜３３ｂとか
らなる中空糸膜モジュール３３が配設されている。The filter cartridge 30 shown in FIG.
Is composed of a molded activated carbon 31 having a cylindrical outer periphery and a cylindrical case body 38 having a support 38a for the activated carbon 31 at one end. An outer end face of the molded activated carbon 31 opposite to a side supported by the cylindrical case body 38 is a first end face.
It is closed by the lid 35. On the other hand, the other end of the cylindrical case body 38 is closed by a second lid 36 having a discharge port 37 for purified liquid at the center. The cylindrical case body 38 includes a potting material 33 a having a shape closely fitting to the inner peripheral wall of the case body 38,
A hollow fiber membrane module 33 including a large number of hollow fiber membranes 33b supported and fixed by 3a is provided.
【００２９】同フィルターカートリッジ３０は前記成形
活性炭３１の外周面から液体が導入される。そのため、
上述したフィルターカートリッジ２０よりは導入量を増
やすことができたが、依然として導入量は少なく、十分
な改善がなされたとはいえない。前記液体は、同成形活
性炭３１を通過する際に溶解物質及び混入物質が吸着及
び濾過により除去される。その後、前記中空糸膜２３ｂ
により混入物質が濾過されるが、前記成形活性炭３１で
は大きな混入物質しか濾過できないため、前記中空糸膜
２３ｂによる濾過負担が大きく、同中空糸膜２３ｂの濾
過寿命が短いといった問題がある。A liquid is introduced into the filter cartridge 30 from the outer peripheral surface of the molded activated carbon 31. for that reason,
Although the introduction amount could be increased compared to the filter cartridge 20 described above, the introduction amount was still small, and it cannot be said that sufficient improvement was made. When the liquid passes through the molded activated carbon 31, dissolved substances and contaminants are removed by adsorption and filtration. Thereafter, the hollow fiber membrane 23b
However, since only a large contaminant can be filtered by the shaped activated carbon 31, there is a problem that the filtration load on the hollow fiber membrane 23b is large and the filtration life of the hollow fiber membrane 23b is short.
【００３０】以下、上述した本発明の実施形態によるフ
ィルターカートリッジ１０と、従来のフィルターカート
リッジ２０，３０とについてを、実施例及び比較例を参
照して更に具体的に説明する。なお、以下に示す実施例
及び比較例においては、中空糸膜として外径３８０μ
ｍ、内径２７０μｍ、細孔径０．１μｍ、空隙率７２％
のポリエチレン中空糸膜（三菱レイヨン社製ポリエチレ
ン中空糸膜、商品名ＥＸ−２７０Ｔ）を使用している。Hereinafter, the filter cartridge 10 according to the above-described embodiment of the present invention and the conventional filter cartridges 20 and 30 will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the following examples and comparative examples, the hollow fiber membrane has an outer diameter of 380 μm.
m, inner diameter 270 μm, pore diameter 0.1 μm, porosity 72%
(A polyethylene hollow fiber membrane manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name EX-270T).
【００３１】＜実施例＞本発明の実施形態による図１に
示すフィルターカートリッジ１０を使用した。同カート
リッジ１０の前記成形活性炭１１は、外径４１ｍｍ、内
径２４ｍｍ、長さ９５ｍｍであり、細孔径１．０μｍ、
空隙率５６％で、ゼオライト（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製
チタン系ゼオライト、商品名ＡＴＳ）を１０％含有して
いる。また、前記中空糸膜モジュール１３は有効糸長が
７０ｍｍ、充填率が４５％、膜面積が０．１４２ｍ2 で
あり、前記フィルターカートリッジ１０の寸法としては
その外径が約４２ｍｍ、長さは約９７ｍｍである。<Example> A filter cartridge 10 shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention was used. The molded activated carbon 11 of the cartridge 10 has an outer diameter of 41 mm, an inner diameter of 24 mm, a length of 95 mm, a pore diameter of 1.0 μm,
It has a porosity of 56% and contains 10% of zeolite (titanium-based zeolite manufactured by ENGELHARD, trade name: ATS). The hollow fiber membrane module 13 has an effective yarn length of 70 mm, a filling factor of 45%, a membrane area of 0.142 m 2 , and the filter cartridge 10 has an outer diameter of about 42 mm and a length of about 42 mm. 97 mm.
【００３２】前記フィルターカートリッジ１０に鉛濃度
が１５０ｐｐｍの鉛濃度調整水を通水し、通水圧及び鉛
除去性能について測定した。前記鉛濃度調整水の２ l/m
inでの通水時における通水圧は０．８８ｋｇ／ｃｍ2 で
あり、通水圧が極めて小さく、良好な結果が得られた。
また、前記鉛濃度調整水を２ｍ3 通水した後の浄化水の
鉛濃度は検出限界の５ｐｐｍ以下であり、鉛除去性能が
著しく高い。A lead concentration adjusted water having a lead concentration of 150 ppm was passed through the filter cartridge 10, and the water passing pressure and lead removal performance were measured. 2 l / m of the lead concentration adjusted water
The water flow pressure when flowing water in was 0.88 kg / cm 2 , and the water flow pressure was extremely low, and good results were obtained.
The lead concentration of the purified water after passing 2 m 3 of the lead concentration adjusted water is below the detection limit of 5 ppm, and the lead removal performance is remarkably high.
【００３３】＜比較例１＞従来の図２に示すフィルター
カートリッジ２０を使用した。前記粒状吸着材としては
粒状活性炭と粒状ゼオライトとを９：１の割合で混合し
たものを７６cm3充填している。また、前記中空糸膜モ
ジュール２３は、有効糸長が２７．５ｍｍ、充填率は４
５％、膜面積が０．１４７ｍ2 である。前記フィルター
カートリッジ２０の寸法はその外径が約４２ｍｍ、長さ
は約９７ｍｍで、上述の実施例と同一である。Comparative Example 1 A conventional filter cartridge 20 shown in FIG. 2 was used. As the granular adsorbent, a mixture of granular activated carbon and granular zeolite at a ratio of 9: 1 is filled with 76 cm 3 . The hollow fiber membrane module 23 has an effective yarn length of 27.5 mm and a filling rate of 4 mm.
5%, and the film area is 0.147 m 2 . The dimensions of the filter cartridge 20 are about 42 mm in outer diameter and about 97 mm in length, which are the same as those in the above-described embodiment.
【００３４】前記フィルターカートリッジ２０に鉛濃度
が１５０ｐｐｍの鉛濃度調整水を通水し、通水圧及び鉛
除去性能について測定した。前記鉛濃度調整水の２ l/m
inでの通水時における通水圧は０．８５ｋｇ／ｃｍ2 で
あり、本発明の実施例と同様、通水圧は極めて小さい。
しかしながら、前記鉛濃度調整水を２ｍ3 通水した後の
浄化水の鉛濃度は３５ｐｐｍと高く、鉛除去性能が低
い。A lead concentration adjusted water having a lead concentration of 150 ppm was passed through the filter cartridge 20, and the water passing pressure and the lead removal performance were measured. 2 l / m of the lead concentration adjusted water
The water flow pressure during water flow in is 0.85 kg / cm 2 , and the water flow pressure is extremely low as in the example of the present invention.
However, the lead concentration of the purified water after passing 2 m 3 of the lead concentration adjusted water is as high as 35 ppm, and the lead removal performance is low.
【００３５】＜比較例２＞従来の図３に示すフィルター
カートリッジ３０を使用した。同カートリッジ２０の前
記成形活性炭２１は外径４１ｍｍ、内径１６ｍｍ、長さ
５５ｍｍであり、本発明の実施例と同様に、細孔径が
１．０μｍ、空隙率は５６％で、ゼオライト（ＥＮＧＥ
ＬＨＡＲＤ社製チタン系ゼオライト、商品名ＡＴＳ）を
１０％含有している。前記中空糸膜モジュール３３は、
有効糸長が２７．５ｍｍ、充填率は４５％、膜面積が
０．１４７ｍ2 であり、前記フィルターカートリッジ２
０の寸法はその外径が約４２ｍｍ、長さは約９７ｍｍ
で、上述の実施例と同一である。Comparative Example 2 A conventional filter cartridge 30 shown in FIG. 3 was used. The molded activated carbon 21 of the cartridge 20 has an outer diameter of 41 mm, an inner diameter of 16 mm, and a length of 55 mm, and has a pore diameter of 1.0 μm, a porosity of 56%, and zeolite (ENGE) as in the embodiment of the present invention.
It contains 10% of a titanium-based zeolite manufactured by LHARD (trade name: ATS). The hollow fiber membrane module 33 includes:
The effective yarn length is 27.5 mm, the filling rate is 45%, the membrane area is 0.147 m 2 ,
The dimension of 0 is about 42 mm in outer diameter and about 97 mm in length
This is the same as the above embodiment.
【００３６】前記フィルターカートリッジ３０に鉛濃度
が１５０ｐｐｍの鉛濃度調整水を通水し、通水圧及び鉛
除去性能について測定した。前記鉛濃度調整水の２ l/m
inでの通水時における通水圧は１．８ｋｇ／ｃｍ2 と、
上述の実施例の２倍以上と極めて大きい。また、前記鉛
濃度調整水を２ｍ3 通水した後の浄化水の鉛濃度は１０
ｐｐｍと、比較例１よりは改善されているものの、本実
施例と比べると高い値である。A lead concentration adjusted water having a lead concentration of 150 ppm was passed through the filter cartridge 30, and the water passing pressure and the lead removal performance were measured. 2 l / m of the lead concentration adjusted water
The water flow pressure at the time of water flow in is 1.8 kg / cm 2 ,
This is extremely large, twice or more that of the above embodiment. The lead concentration of the purified water after passing 2 m 3 of the lead concentration adjusted water is 10%.
ppm, which is higher than Comparative Example 1 but higher than Comparative Example 1.
【００３７】＜比較例３＞図１に示すフィルターカート
リッジ１０と同様の構成を備え、上記実施例と同様に成
形活性炭は、寸法が外径４１ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ
９５ｍｍであり、ゼオライト（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製
チタン系ゼオライト、商品名ＡＴＳ）を１０％含有して
おり、また、細孔径は０．１μｍと本発明の範囲内であ
るが、空隙率は１０％と本発明の範囲よりも著しく小さ
い成形活性炭を備えたフィルターカートリッジを使用し
た。<Comparative Example 3> A molded activated carbon having the same structure as that of the filter cartridge 10 shown in FIG. 1 and having dimensions of 41 mm in outer diameter, 24 mm in inner diameter and 95 mm in length and zeolite (ENGELHARD), as in the above embodiment. (Titanium zeolite, trade name: ATS), and the pore size is 0.1 μm, which is within the range of the present invention, but the porosity is 10%, which is significantly smaller than the range of the present invention. A filter cartridge with molded activated carbon was used.
【００３８】前記フィルターカートリッジに鉛濃度が１
５０ｐｐｍの鉛濃度調整水を通水し、通水圧及び鉛除去
性能について測定した。同フィルターカートリッジは、
前記鉛濃度調整水の通水圧を５ｋｇ／ｃｍ2 と高圧にし
ても、通水流量は１ml/min以下と少なく、通水流量が著
しく小さくなり浄水効率が低下し、これは成形活性炭の
空隙率が著しく小さいためである。The lead concentration is 1 in the filter cartridge.
50 ppm of lead concentration-adjusted water was passed through, and the water passing pressure and lead removal performance were measured. The filter cartridge is
Even if the flow pressure of the lead concentration adjusted water is as high as 5 kg / cm 2 , the flow rate of water is as low as 1 ml / min or less, the flow rate of water is remarkably reduced, and the water purification efficiency is reduced. Is extremely small.
【００３９】＜比較例４＞図１に示すフィルターカート
リッジ１０と同様の構成を備え、上記実施例と同様に成
形活性炭は、寸法が外径４１ｍｍ、内径２４ｍｍ、長さ
９５ｍｍであり、ゼオライト（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製
チタン系ゼオライト、商品名ＡＴＳ）を１０％含有して
いるが、細孔径は２０μｍ、空隙率は９０％といずれも
本発明の範囲を超えて極めて大きい成形活性炭を備えた
フィルターカートリッジを使用した。<Comparative Example 4> A molded activated carbon having the same structure as the filter cartridge 10 shown in FIG. 1 and having dimensions of an outer diameter of 41 mm, an inner diameter of 24 mm, and a length of 95 mm, as in the above-described embodiment, and a zeolite (ENGELHARD) 10% titanium-based zeolite (trade name: ATS), but the pore size is 20 μm and the porosity is 90%, which is beyond the scope of the present invention. did.
【００４０】前記フィルターカートリッジに鉛濃度が１
５０ｐｐｍの鉛濃度調整水を通水し、通水圧及び鉛除去
性能について測定した。前記鉛濃度調整水の２ l/minで
の通水時における通水圧は０．４ｋｇ／ｃｍ2 と、本発
明の実施例と同様、通水圧は極めて小さい。しかしなが
ら、浄化水の鉛濃度は、通水初期から４０ｐｐｍと高濃
度であり、鉛の除去性能が著しく劣るものであった。When the lead concentration is 1 in the filter cartridge,
50 ppm of lead concentration-adjusted water was passed through, and the water passing pressure and lead removal performance were measured. The water pressure at the time of flowing the lead concentration adjusted water at 2 l / min is 0.4 kg / cm 2, which is extremely low as in the embodiment of the present invention. However, the lead concentration of the purified water was as high as 40 ppm from the beginning of the passage, and the lead removal performance was extremely poor.
【００４１】[0041]
【発明の効果】上述のごとく、本発明のフィルターカー
トリッジによれば、成形活性炭を使用することにより、
粉体の飛散といった作業環境の悪化を防止できる。ま
た、同成形活性炭の細孔径及び空隙率を上述の値に設定
することにより、同活性炭は中空糸膜のプレフィルター
としての機能をも兼ね備えることとなり、前記中空糸膜
の濾過負担が軽減されその濾過寿命が長くなると共に、
別途に前記プレフィルターを備える必要がないため構成
部品点数が少なく、製造コストも大幅に軽減される。更
には、通水圧損も従来の粒状吸着材を使用したフィルタ
ーカートリッジと同等に抑えることができ、吸着性能に
も優れた小型のフィルターカートリッジを提供すること
ができる。As described above, according to the filter cartridge of the present invention, by using molded activated carbon,
Deterioration of the working environment such as scattering of powder can be prevented. Further, by setting the pore size and the porosity of the molded activated carbon to the above values, the activated carbon also has a function as a pre-filter of the hollow fiber membrane, and the filtration load of the hollow fiber membrane is reduced. With longer filtration life,
Since it is not necessary to separately provide the pre-filter, the number of components is small, and the manufacturing cost is greatly reduced. Furthermore, the water pressure loss can be suppressed to the same level as a filter cartridge using a conventional particulate adsorbent, and a small filter cartridge having excellent adsorption performance can be provided.
【図１】本発明によるフィルターカートリッジを模式的
に示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a filter cartridge according to the present invention.
【図２】従来のフィルターカートリッジを模式的に示す
縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a conventional filter cartridge.
【図３】他の従来のフィルターカートリッジを模式的に
示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing another conventional filter cartridge.
１０ フィルターカートリッジ １１ 成形活性炭 １２ 中空部 １３ 中空糸膜モジュール １３ａ ポッティング材 １３ｂ 中空糸膜 １５ 第１蓋体 １６ 第２蓋体 １７ 吐出口 ２０ フィルターカートリッジ ２３ 中空糸膜モジュール ２３ａ ポッティング材 ２３ｂ 中空糸膜 ２５ 第１蓋体 ２６ 第２蓋体 ２７ 吐出口 ２８ 円筒ケース体 ２８ａ フィルター ２９ 粒状吸着材 ３０ フィルターカートリッジ ３１ 成形活性炭 ３３ 中空糸膜モジュール ３３ａ ポッティング材 ３３ｂ 中空糸膜 ３５ 第１蓋体 ３６ 第２蓋体 ３７ 吐出口 ３８ 円筒ケース体 ３８ａ 支持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Filter cartridge 11 Molded activated carbon 12 Hollow part 13 Hollow fiber membrane module 13a Potting material 13b Hollow fiber membrane 15 First lid 16 Second lid 17 Discharge port 20 Filter cartridge 23 Hollow fiber membrane module 23a Potting material 23b Hollow fiber membrane 25 First lid 26 Second lid 27 Discharge port 28 Cylindrical case body 28a Filter 29 Granular adsorbent 30 Filter cartridge 31 Molded activated carbon 33 Hollow fiber membrane module 33a Potting material 33b Hollow fiber membrane 35 First lid 36 Second lid 37 Discharge port 38 Cylindrical case body 38a Support part
Claims (5)
炭の中空部に配され、同活性炭の一端部内周壁に密嵌す
るポッティング材及び同ポッティング材に支持固定され
た多数本の中空糸膜からなる中空糸膜モジュールとを備
えてなるフィルターカートリッジであって、 前記成形活性炭は細孔径が０．５〜１０μｍ、空隙率が
３０〜８０％であることを特徴とするフィルターカート
リッジ。1. A molded activated carbon having a cylindrical shape, a potting material disposed in a hollow portion of the activated carbon, closely fitting to an inner peripheral wall at one end of the activated carbon, and a plurality of hollow fiber membranes supported and fixed to the potting material. A filter cartridge comprising: a hollow fiber membrane module comprising: a molded activated carbon having a pore diameter of 0.5 to 10 μm and a porosity of 30 to 80%.
に隣り合って直接配されてなる請求項１記載のフィルタ
ーカートリッジ。2. The filter cartridge according to claim 1, wherein said hollow fiber membrane is directly disposed adjacent to an inner peripheral wall of said molded activated carbon.
１又は２記載のフィルターカートリッジ。3. The filter cartridge according to claim 1, wherein the activated carbon is cylindrical.
０ｗｔ％含まれてなる請求項１〜３のいずれかに記載の
フィルターカートリッジ。4. The molded activated carbon contains zeolite of 1 to 5 times.
The filter cartridge according to any one of claims 1 to 3, which contains 0 wt%.
る請求項１〜４のいずれかに記載のフィルターカートリ
ッジ。5. The filter cartridge according to claim 1, wherein the molded activated carbon contains an antibacterial agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31855997A JPH11151484A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Filter cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31855997A JPH11151484A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Filter cartridge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151484A true JPH11151484A (en) | 1999-06-08 |
Family
ID=18100491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31855997A Pending JPH11151484A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Filter cartridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11151484A (en) |
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