JPS6041514A

JPS6041514A - 濾過方法とその装置

Info

Publication number: JPS6041514A
Application number: JP58148032A
Authority: JP
Inventors: Koichi Arai; 孝一荒井
Original assignee: Arai Machinery Corp
Current assignee: Arai Machinery Corp
Priority date: 1983-08-15
Filing date: 1983-08-15
Publication date: 1985-03-05
Also published as: JPS6124077B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明け、スリットによる面濾過と微粒子状の濾過剤
をコーティングして行う立体濾過の両機能を併用した濾
過方法とその装置に関する。

一般に、濾過とは不純物を含む処理液をエレメントを通
すことによって不純物を取り除き純液を得ることである
。それには単一層の金網やあるいは沖紙などを用いた面
濾過と、多孔質の焼結金属や微細繊維を重ね合わして用
いる立体濾過の二要素が考えられる。しかし、更に超微
細な濾過をするには、従来、次のような方法が用いられ
ている。

すなわち、面沖過を行う濾過装置としては、例えば、第
１図に示すようなものがある。

この濾過装置Ａは、筒体１の外周面にねじ山角度α、ピ
ッチＰのねじ２を螺刻し、該ねじ２を刻設した面の所要
箇所に筒体１の内腔１ａに連通する円形の流通孔３を複
数個千鳥状に穿設し、底辺４ａの長さｌを前記ピッチＰ
よりも僅かに小さい寸法とし、頂角αが前記ねじ山角度
αに等しい二等辺三角形状の断面をした線材４を、底１
ｉｉｉ４ｂを外方にして前記ねじ２に合わせて巻装し、
隣接する線材間にスリットＳを形成させエレメントＥと
したもので、該ニレメン）Ｈによって通過する不純物を
含んだ処理液Ｆを面濾過して純液Ｊとする。

なお、スリットＳの幅Ｓは、ピッチＰと前記底辺４ａの
長さ、すなわち、線材４の巻装された表面幅ｅ（底面４
ｂの幅）との差である。

しかしながら、このような従来の面濾過方法にあっては
、分離すべき不純物が固体の場合には、一応分離可能で
あるが、濾過するスリットＳけ長孔であるため、固体の
形状によっては、必ずしも通過を完全に阻止することが
できず、また、不純物が液体である場合には、スリット
Ｓの幅Ｓは小さくても通過面積が大きいので、スリット
Ｓに沿って変形し通り抜けてしまうことがある。

なお、流通孔３の接線にねじ２の方向が一致する部位３
８においては、工作に際して切削工具の片当りのため、
ねじ山２ａやねじ谷２ｂが変形するので、線材４の巻装
状態が整斉としたものとはならず、従ってスリットＳの
幅Ｓが不斉になり、高度の濾過精度が得られないという
問題点がある。

次に、立体濾過を行う濾過装置を説明すると、例えば第
２図に示すようなものがある。

これは、濾過塔８の下層部に５　ｔａｒｓ　ｐの孔明き
ＳＵＳ板５を設け、その上に戸紙６を敷き樹脂層１を１
リコートしたもので、処理液Ｆの不純物をほとんど樹脂
層７によって捕獲し、次いでν紙６により濾過し、孔明
きＳＵＳ板５を流過させて純液Ｊとする。

しかしながら、このような立体濾過の方法にあっては、
不純物の大半を樹脂層によって捕獲してもＦ紙やその他
ナイロン製エレメントは、流路となる孔の径が小さく、
従って通過面積も小さいので目詰りを生じやすく濾過寿
命が短いばかりか、目詰り解除のスクレーパーが使用で
きず、また、エレメントへの逆流洗浄も効率よ〈実施し
がたいし、そのうえ再びエレメントに新しい樹脂をプリ
コートして処理を再開しなければならない。しかも、粉
末樹脂の場合には、逆洗によってエレメントから除去さ
れた後、その再生が困難なため、−回のみの使用で廃棄
されるのが一般的である。従つて樹脂の濾過寿命が短い
場合には廃棄物の量が多くなり、その処理方法が大きな
問題となる。

この発明は、斜上の問題点に着目してなされたもので、
線材を用いて均一な幅を有し、かつ、液の通過面積の大
きなスリットを形成し、これに加えて微粒子状の濾過剤
をコーティングする立体濾過の方法を施し、これらの問
題点を解決することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を第３図以下に基づいて説明
する。

まず、との濾過装置Ｃの構成を第３図を主として述べる
と、内腔Ｔ１８を形成した肉厚の筒体１１の外周面に両
端部１１ｂ、ｌｌｃを残し、ねじ１２８を螺刻してねじ
部１２とし、前記内腔１１ａに連通する流路１３として
複数個の流通孔１３ａを底面に穿設した軸方向の長溝１
３ｂを前記ねじ部１２に筒体１１の軸方向に沿って複数
東並役している。そして第４図にも示すように、筒体冒
１と同種の金属材料を用いた線材１４け、横断面が筒体
１１への巻装時表面となる辺を底辺＋４ａとするほぼ二
等辺三角形状をしたもので、エレメントＥ１は、該線材
１４をねじ部１２のねじ谷１２ｂに頂部１４ｂを嵌合し
つつ螺旋状にスリットＳを形成して巻装し、両端をねじ
部、＋２の両端において筒体Ｉ＋に固着しである。

なお、線材１４は、エレメントＥ１の表面となる底面＋
４０の角部１４ｄを第５図に示すように所望に応じた形
状に予め切欠して作成しであるので、巻装によってエレ
メントＥ　となった場合スリフトＳの外方に凹部Ｈが形
成されている。すなわち、例えば同図■は、線材暑４の
両側の角部１４ｄ、＋４ｄを同じ鋭角βに切欠した場合
に形成される凹部Ｈの断面形状を示した図、同図Ｉｌけ
、同じく面取り型にＲをとった場合の図、同図■け、異
なった鋭角β、γに切欠した場合の図、同図■は、一方
を鋭角βと他方を直角に切欠した場合の図である。

なお、凹部Ｈの形成は、スリットＳの全長にわたっても
、あるいは部分的な実施でもよい。

また、筒体１１と線材冒４とは、例えばチタンとチタン
、あるいはＳＯ８とＳＵＳというように同種の金属材料
とすることがよく、これは熱膨張によりスリットＳの幅
Ｓの均一性が失われたり、線材１４とねじ１２ａとの間
にガタッキを生じたりすることがないからである。

次に、との濾過装置Ｃを用いての濾過方法について、第
６図及び第７図に基づき説明する。

処理液Ｆの濾過操作の前段階において、予め所望の微粒
子状の濾過剤ＲをエレメントＥ、にコーティングすると
該濾過剤Ｒの粒子ｒけエレメントＥｌ　の表面、特に凹
部Ｈに支えられて堆積付着し、微細な隙間を有する粒子
ｒの層となっている。

なお、この微粒子状の濾過剤Ｒとしては、（＋１　樹脂
コーティングされた澱粉粒子等の有機物質（２）親水性、撥水性繊維のマトリックス体を粉砕して
得られる粒子（３）珪藻土粒子（４）アルミナ粒子等のセラミック粒子（５）親油性、
疎水性繊維（６）ステンレス鋼等の金属微粒子（７）　もみがら炭、やしから炭（８）その他の微粒子などを使用する。

次に、コーティングの終わったエレメントＥ１に対して
処理液Ｆを送り込むと、該処理液Ｆに含まれている不純
物は粒子ｒの層にその流過を阻止さね、すなわち、立体
濾過され、更に、線材１４の形成するスリットＳにより
面濾過され純液Ｊとなって長溝１３ｂと流通孔１．３８
の流路１３を経て筒体１１の内腔１１ａに達し、所望の
濾過が行われることとなる。

なお、濾過能力を低下しにくくする方法として、コーテ
イング面に処理液をクロス流あるいはスパイラル流とし
て流すのがよく、粒子ｒ相互の関係位置の移動によって
濾過寿命が著しく延長させられる。それでもなお不純物
の捕獲が進むに伴なって最終的に飽和状態となり、濾過
能力が低下する場合にはエレメントＥｌ外部にスフレ−
パーラ設けて間欠的に動作させるか、濾過装置Ｃを回転
しつつ超音波振動を与えて粒子ｒを除去するか、あるい
は、内腔１１８からの逆流清浄を図るなどして目詰りを
解除し、再度コーティングして連続使用する。

以上説明してきたように、この発明は、筒体に同種材料
の線材を巻回して形成したエレメントのスリットに凹部
を設け、微粒子状の濾過剤をコーティングして面濾過と
立体濾過の二要素を併用した濾過方法とその装置を提供
したため、処理液などの影響により濾過装置に温度変化
を生じた場合にもスリットの幅の均一性を維持しており
、また単なるスリットでは、液の通過幅が微小でも通過
面積が大きいので、濾過機能が十分発揮されないのに反
し、さらに微粒子状の濾過剤の粒子の集積により個々の
通過面積を極変に小さくしているため濾過精度の向上は
著しく、例えば、１０ミクロンのメツシュのスリットに
１ミクロンのメツシュ効果を発揮させることができる。

なお、スリットの濾過面積は狭められても全体としては
コーティングの表面積が、濾過面積となるので濾過面積
としては著しく拡大されているものである。

また、Ｆ紙など、フィルタに濾過剤を用いたときには、
微細な孔に粒子が嵌まり込んで固定され孔を全閉して面
濾過を妨害するが、スリットに凹部を設けた場合には、
該凹部に粒子が付着堆積しやすく、シかも隣接粒子間に
ス゛）゛ットが残存するばかりか（第６図参照）、凹部
に沿って粒子の移動が可能であるため、流入路が全閉さ
ねることがなく堆積粒子の層による濾過面積の大きい立
体濾過とζ）圧力損失の少いスリットによる面濾過との
両機能をあわせて十分発揮することができる。

なお、目詰り対策についても紙上の構成を活用している
ので、スクレーバーによる自動洗浄方式も採用でき、あ
るいは逆噴流洗浄や超音波洗浄によっても目詰りの解消
が迅速に実施できるため、濾過効率を著しく向上し得る
という利点もある。

すなわち、この発明は、線材をもって形成したエレメン
トによる面濾過と微粒子状の濾過剤のコーティングによ
る立体濾過の各長所を総合した濾過方法とその装置を提
供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の濾過装置の説明図で、図Ｉけ、筒体の
一部斜視図、図■は、線材の横断面を示した一部の斜視
図、図■は、図■におけるｌ１ｌ−０１線断面の一部拡
大図に線材を組み合わした図、第２図は、従来の濾過塔
の要部断面説明図、第３図は、この発明の濾過装置の一
部省略縦断面図、第４図は、同じくエレメントの一部の
拡大断面図で、図■は、凹部刻設前の図、図ＩＩは、凹
部刻設後の図、第５図は、凹部の形状を示す拡大断面図
で、図Ｉは、線材の両側の角部を等しい鋭角に切欠した
場合の図、図■は、同じく面取り型に角を丸くとった場
合の図、図■は、同じく異なった鋭角に切欠した場合の
図、図稈は、同じく一方を鋭角に他方を直角に切欠した
場合の図、第６図は、凹部に微粒子状の濾過剤の粒子が
付着している状況を示す説明斜視図、第１７図は長調の
中心線に沿って筒体の一部を縦断した拡大図で、ｒ過状
況を示す説明図である。Ｃ・・・・・・・・・濾過装置Ｓ・・・・・・・・・スリットＨ・・・・・・・・・凹部Ｅｌ・・・・・・エレメントＲ・・・・・・・・・微粒子状の濾過剤１し・・・・・
筒体＋１８・・・内腔冒　１　ｂ・・・端部１１ｃ・・・端部１２・・・・・・ねじ部＋２ｂ・・・ねじ谷１３・・・・・・流路１３ａ・・・流通孔＋３ｂ・・・長溝１４・・・・・・線材＋４ｂ・・・頂部１４ｃ・・・底面第７図（１）　（Ｒ）第３図第４図と１）　（ＩＩ）第５図第６図７第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内腔に連通ずる所要数の流路を穿設した筒体の外
周面に、断面二等辺三角形状の線材を、同一底面を外面
とし巻装して得られる表面平滑なエレメントの螺旋状ス
リットの側方に、線材の底面角部を切欠して形成した凹
部に予め所望の微粒子状の濾過剤をコーティングさせ、
次いで処理液の濾過操作を行うようにした濾過方法。
（２）筒体の外周面に両端部を残して螺刻したねじ部に
、筒体の内腔に連通する流路として複数個の流通孔を穿
設した長溝を軸方向に複数条並設し、断面がほぼ二等辺
三角形の、筒体と同材質の線材を該二等辺三角形の頂部
を前記ねじ部のねじ谷に嵌合しつつ巻装してスリットを
形成したエレメントとし、該スリットの側方に、線材の
底面角部を切欠して形成した凹部を設けた濾過装置。