JPS63236509A - Ceramic filter - Google Patents

Ceramic filter

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JPS63236509A
JPS63236509A JP62067880A JP6788087A JPS63236509A JP S63236509 A JPS63236509 A JP S63236509A JP 62067880 A JP62067880 A JP 62067880A JP 6788087 A JP6788087 A JP 6788087A JP S63236509 A JPS63236509 A JP S63236509A
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JP
Japan
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ceramic
ceramic filter
opening
plate
filter
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Pending
Application number
JP62067880A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chikao Satoie
千賀男 郷家
Takahiro Oshita
孝裕 大下
Ryuichi Ishikawa
龍一 石川
Kiyotaka Tsukada
輝代隆 塚田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ibiden Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ebara Corp, Ibiden Co Ltd filed Critical Ebara Corp
Priority to JP62067880A priority Critical patent/JPS63236509A/en
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  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make effective area larger and collect and remove effectively floating fine articles contained in high temperature and high pressure fluid, particularly liquid, by using plate-shaped elements in a ceramic filter. CONSTITUTION:Plate-shaped, for example, disc-shaped filter elements 1 each having a main body 12 constituted of a ceramic porous material and a ceramic film 13 having an average pore diameter smaller than that of the main body 12 on the fluid inflowing side face of the main body 12 are used for a ceramic filter. The element 1 has an opening in the center, and the area around the opening is thickener than other sections, which maintains the interval between adjacent elements 1 at a given distance or more, secures a flow channel of raw liquid sufficiently and makes filter area work effectively. As a result, a large effective area can be secured and floating fine particles contained in high temperature and high pressure fluid, particularly in liquid, can be collected and removed effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体、特に高温高圧の流体中に含まれる浮遊微
粒子を効率良く捕捉・除去するためのセラミックス製板
状エレメントより構成されたセラミックスフィルターに
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a ceramic filter composed of a ceramic plate element for efficiently capturing and removing suspended particulates contained in a fluid, particularly a high-temperature, high-pressure fluid. It is related to.

〔従来の技術及びその問題点〕[Conventional technology and its problems]

セラミックスフィルターは一般に次のような特性を有し
ている。
Ceramic filters generally have the following characteristics.

+1)  6らゆる腐食性液に対してきわめて優れた耐
食性を有している。
+1) It has extremely excellent corrosion resistance against all kinds of corrosive liquids.

(2)耐熱性が大であり、熱変形、軟化あるいは酸化さ
れることなく高温で使用できる。
(2) It has high heat resistance and can be used at high temperatures without being thermally deformed, softened, or oxidized.

(3)  気孔分布が均一で、原料であるセラミックス
粉末の粒径、成形条件、焼成条件等により任意の気孔径
を有するフィルターをつくることができる。
(3) A filter with a uniform pore distribution and any pore size can be produced depending on the particle size of the ceramic powder used as a raw material, molding conditions, firing conditions, etc.

(4)  溶出物が発生せず液の汚染がない。(4) No eluate is generated and there is no contamination of the liquid.

このような%性をいかして化学工業を始めとして食品、
医薬、金属工業、又は放射性廃棄物処理等の分野におい
て幅広く利用されている。
Taking advantage of this % property, the chemical industry, food,
It is widely used in fields such as medicine, metal industry, and radioactive waste treatment.

従来用いられてきたセラミックスフィルターを構成する
エレメントの構造は第6図に符号21で示すような円筒
状のものがほとんどメジ、このエレメントを複数個用い
たモジュールが一般的であった。
The structure of elements constituting conventional ceramic filters is mostly cylindrical as shown by the reference numeral 21 in FIG. 6, and modules using a plurality of these elements are common.

なお、矢印は液の流れる方向を示す。Note that the arrow indicates the direction in which the liquid flows.

しかしながら、円筒状のエレメントの場合、有効となる
濾過面は、流体の流入側、すなわち、円筒の内表面又は
外表面のいずれか一方のみである。さらに強度上からあ
るいはもろさからくる組立時の破損防止上の観点から使
用でさるエレメントの外径に制限がある。
However, in the case of a cylindrical element, the effective filtration surface is only on the fluid inlet side, ie, either the inner surface or the outer surface of the cylinder. Furthermore, there are limits to the outer diameter of the elements that can be used, either from the viewpoint of strength or from the viewpoint of preventing damage during assembly due to brittleness.

すなわち、実用化されているセラミックスフィルターの
エレメントの寸法は、長さが1000鱈前後で外径が1
0m程度のものが限度である。
In other words, the dimensions of the elements of the ceramic filters that are in practical use are approximately 1,000 mm in length and 1,000 mm in outer diameter.
The limit is about 0m.

このような理由から、円筒状エレメントを用いたセラミ
ックスフィルターは有効面積を大さくとることは困難で
あった。
For these reasons, it has been difficult to increase the effective area of ceramic filters using cylindrical elements.

このため、有効濾過面積を大きくとるために、濾過エレ
メントの構造をハニカム構造体とするなどの手段がとら
れている。
Therefore, in order to increase the effective filtration area, measures such as using a honeycomb structure for the filter element are taken.

しかしながらハニカム構造体とした場合、その濾過面積
を有効に利用するためには、第7図に示すようにセラミ
ックス材料によシ形底される貫通口の一方を封じ材17
等によって封じる必要があり、エレメント22の構造が
複雑に々る欠点があった。この場合、高温条件下で使用
する場合には、ハニカム構造体と封じ材とを同一の材料
あるいは熱膨張係数がはソ同一の材料を使用する必要が
るる。
However, in the case of a honeycomb structure, in order to effectively utilize its filtration area, it is necessary to close one of the through holes with a ceramic material with a sealing material 17 as shown in FIG.
etc., and the structure of the element 22 is complicated. In this case, when used under high temperature conditions, it is necessary to use the same material or materials with the same coefficient of thermal expansion for the honeycomb structure and the sealing material.

一方封じ材を用いないで一過面積を有効に利用したセラ
ミックスフィルターは既に実用化されている。このフィ
ルターのf過方式は、クロス70一方式を採用している
が、この方式による場合、大量の濃縮液を他の方法で処
理するか、又は廃棄しなければならないという大きな欠
点があつ次。
On the other hand, ceramic filters that effectively utilize the transient area without using a sealant have already been put into practical use. The f-filtration method of this filter employs the Cross 70 one-way method, but this method has a major drawback in that a large amount of concentrated liquid must be treated by other methods or discarded.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、セラミックス多孔体よりなる中心部に開口を
有する板状エレメントの複数個より構成されたセラミッ
クスフィルターであって、該エレメントの両面及び開口
する際に切断された面とは異なる端面が流体流入側とな
り、開口の際切断された面が流体流出側となるように構
成され、且つ該エレメントはセラミックス多孔体よりな
る母体と該母体の流体流入側表面に該母体よシも小さい
平均気孔径を有するセラミックス薄膜を有することを特
徴とするセラミックスフィルターである。
The present invention is a ceramic filter composed of a plurality of plate-like elements made of a ceramic porous body and having an opening in the center, in which both sides of the element and an end face different from the cut face when opening the element are fluidized. The element is configured such that the surface cut at the time of opening becomes the fluid outflow side, and the element has a base body made of porous ceramic material and a surface of the base body on the fluid inflow side that has an average pore diameter smaller than that of the base body. This is a ceramic filter characterized by having a ceramic thin film having the following characteristics.

本発明は、前記従来技術における問題点に鑑みてなされ
次ものであって、セラミックスフ1ルターにおいて簡単
な構造である板状ニレメントラ使用することにより有効
−過面積が大きく、しかも高温・高圧の流体、特に液体
中に含まれる浮遊微粒子を効率よく捕捉・除去すること
のできるセラミックスフィルターを完成したものである
The present invention was made in view of the problems in the prior art described above, and is effective by using a plate-like nilemara, which has a simple structure, in a ceramic filter. In particular, we have completed a ceramic filter that can efficiently capture and remove suspended particles contained in liquids.

なお、セラミックスで製造される板状エレメントの母体
の気孔径のコントロールは、■フィルターを形成する時
に使用する粒子の大きさを変えるとか、或いは0粒子の
粒度分布を変えるなど公知の方法によ9行いうる〇 また、母体上に平均気孔径の小さい薄膜を形成するには
、セラミックスの微粒子又はセラミックスファイバーあ
るいはセラミックスウィスカーを母体表面に付着させる
ことにより気孔径の小さい膜を形成することができる。
The pore size of the matrix of the plate element made of ceramics can be controlled by known methods such as changing the size of the particles used when forming the filter or changing the particle size distribution of the zero particles. In addition, in order to form a thin film with a small average pore diameter on a matrix, a film with a small pore diameter can be formed by attaching ceramic fine particles, ceramic fibers, or ceramic whiskers to the surface of the matrix.

薄膜t′得る材料としてファイバー又はウィスカーを用
いる場合には微粒子を用いた場合に比べて、薄膜の気孔
率を大きくできる利点がある。
When fibers or whiskers are used as the material for forming the thin film t', there is an advantage that the porosity of the thin film can be increased compared to when fine particles are used.

また、微粒子、ファイバー、ウィスカーを母体表面に塗
布した後焼成を行う場合、母体を焼成した温度よりも低
い温度で焼成すると微細気孔の膜が得られる。焼成温度
により微粒子の結晶成長が変るからである。
Furthermore, when firing is performed after applying fine particles, fibers, or whiskers to the surface of the matrix, a film with fine pores can be obtained by firing at a temperature lower than the temperature at which the matrix was fired. This is because the crystal growth of fine particles changes depending on the firing temperature.

特に1炭化ケイ素微粉末及びウィスカーを使用した場合
焼成条件により気孔径の大きさを容易にコントロールす
ることができる。
In particular, when silicon carbide fine powder and whiskers are used, the size of the pores can be easily controlled by changing the firing conditions.

次に1本発明を図面に基づいて詳細に説明する。第1図
は、高温・高圧の液フィルターとして、本発明のセラミ
ックスフィルターを使用した場合を説明するための図で
ある。
Next, one embodiment of the present invention will be explained in detail based on the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the case where the ceramic filter of the present invention is used as a high temperature/high pressure liquid filter.

第1図において、1は円板状の濾過エレメントであり、
中心に開口部を有しており、開口部のまわりが、他の部
分より厚くなっている。
In FIG. 1, 1 is a disc-shaped filter element,
It has an opening in the center, and the area around the opening is thicker than the other parts.

この厚みにより、隣り合うエレメントとの間隔を一定以
上に保ち、原液の流路を十分に確保し、濾過面積が有効
に働くことを可能とする0またこの部分を厚くとること
により、強度を増す効果もある。尚、エレメント1の厚
さが、高温・高圧条件下で使用してコイルバネ9による
力に十分耐えられるだけの強度を持つ厚さを有している
場合には、エレメント1の厚さは一定とし、流路確保の
ためにスペーサリングを入れることも可能である。
This thickness makes it possible to maintain a certain distance between adjacent elements, secure a sufficient flow path for the stock solution, and allow the filtration area to work effectively.Also, by making this part thicker, the strength is increased. It's also effective. In addition, if the thickness of the element 1 is strong enough to withstand the force of the coil spring 9 when used under high temperature and high pressure conditions, the thickness of the element 1 is constant. It is also possible to insert a spacer ring to secure the flow path.

エレメント1は、両面がf過面桝となっており、原液人
口2から導入された原液は、この両面から中心の開口部
へと濾過された後、支持材8の開孔を通ってP液出口3
から浄化された液となって流出する。
Element 1 has f-filtration holes on both sides, and the stock solution introduced from stock solution port 2 is filtered from both sides to the opening in the center, and then passes through the opening in support material 8 to the P solution. Exit 3
It flows out as a purified liquid.

尚支持材8は、図示例の場合開口を有するパイプを使用
しているが、支持材8はエレメント1の支持がでさ、か
つ開口を有するものであればよく、たとえば複数個の丸
棒を用いてもよい0第2図は、第1図のAの部分を拡大
した図である0 第2図において、エレメント1は母体12と薄膜13と
から構成されており、母体12の平均気孔径は、薄膜1
5よりも十分大きな平均気孔径を有している。このよう
にすることによって、母体の濾過圧損を小さくすること
ができ1エレメントの濾過圧損は、はとんど薄膜による
濾過圧損に支配される構造となる。この結果、エレメン
ト表面におけるf過速度は薄膜の構造によって支配され
、板状エレメント中心(流体流出側)からの距離にはほ
とんど影響されず、濾過面全体において一様な流速を確
保することができる。換言すれば、板状エレメントの濾
過面すべてが均一な有効濾過面として作用する。
In the illustrated example, a pipe with an opening is used as the support member 8, but the support member 8 may be any material that can easily support the element 1 and has an opening, for example, a plurality of round rods. 0 FIG. 2 is an enlarged view of the part A in FIG. is thin film 1
It has an average pore diameter sufficiently larger than 5. By doing this, the filtration pressure loss of the matrix can be reduced, and the filtration pressure loss of one element is dominated by the filtration pressure loss due to the thin film. As a result, the f overvelocity on the element surface is controlled by the structure of the thin film and is almost unaffected by the distance from the center of the plate-like element (fluid outflow side), making it possible to ensure a uniform flow velocity over the entire filtration surface. . In other words, all the filtering surfaces of the plate-like element act as a uniform effective filtering surface.

また、エレメント10表面及び裏面に働く圧力は同一で
あり、しかも母体はセラミックス多孔体より構成され中
空でなく、濾過体として十分な耐圧性を有しているので
、板厚は十分に小さくすることができる。
In addition, the pressure acting on the front and back surfaces of the element 10 is the same, and since the matrix is made of porous ceramic material and is not hollow, it has sufficient pressure resistance as a filter, so the plate thickness should be made sufficiently small. Can be done.

従って、小さいスペースで多くのエレメント1f:重ね
て使用することができる。
Therefore, many elements 1f can be stacked and used in a small space.

このように、本発明のモジュールを用いることにより、
従来使用されている円筒形エレメントに比較して十分広
い濾過面積を確保できる。
In this way, by using the module of the present invention,
A sufficiently large filtration area can be secured compared to conventionally used cylindrical elements.

第1図における胴5、カバー6、.7及び支持パイプ8
はたとえばステンレス等の鋼板等で作成されておυ、セ
ラミックス多孔体よりなるエレメント1よりも熱膨張率
が大きく、高温条件下においては熱による伸びが異なる
。このためコイルバネ9t−用いることによシ、エレメ
ント1は常に一定の力で押えつけられ、原液がf液側に
漏れない構造となっている。コイルバネ9の材質は、セ
ラミックス又はステンレス鋼等よりなるものである。尚
エレメント1の間に挿入したパツキンにより熱膨張を吸
収しうる場合には、コイルバネは不要である。
The shell 5, cover 6, . 7 and support pipe 8
The element 1 is made of a steel plate such as stainless steel, for example, and has a higher coefficient of thermal expansion than the element 1 made of a ceramic porous body, and its elongation due to heat is different under high temperature conditions. Therefore, by using the coil spring 9t, the element 1 is always pressed down with a constant force, and the structure is such that the stock solution does not leak to the f-liquid side. The material of the coil spring 9 is ceramics, stainless steel, or the like. Note that if the thermal expansion can be absorbed by the packing inserted between the elements 1, the coil spring is not necessary.

第1図における4は逆洗時に分離された浮遊微粒子を排
出するための排出口、10炉パツキン、11は固定ボル
トである。
In FIG. 1, numeral 4 denotes a discharge port for discharging floating particles separated during backwashing, 10 a furnace packing, and 11 a fixing bolt.

本発明のセラミックスフィルターを構成するセラミック
ス多孔体の気孔径は原液中に含まれる浮遊微粒子の粒径
によって決定される。通常濾過及び梢密濾過柑として使
用する場合には、薄膜13の気孔径はα1〜5μm、膜
厚は5〜200μmであり、母体12の気孔径は薄@1
6の気孔径によって異なるが、使用する薄膜13より十
分大きくすることが重要であり、通常1へ600μmで
、その気孔率は25容量チ以上が好ましい。特に母体1
2による濾過圧損を十分小さくおさえるために母体12
の気孔率は40容童−以上がより好適である。
The pore size of the ceramic porous body constituting the ceramic filter of the present invention is determined by the particle size of suspended particles contained in the stock solution. When used as a normal filtration filter or a filtration filter, the pore diameter of the thin film 13 is α1 to 5 μm, the film thickness is 5 to 200 μm, and the pore diameter of the matrix 12 is α1 to 5 μm.
It is important to make the pores sufficiently larger than the thin film 13 to be used, although the pore diameter of the pores in the pores 6 varies, and is usually 1 to 600 μm, and the porosity is preferably 25 or more by volume. Especially mother body 1
In order to suppress the filtration pressure loss due to 2 to a sufficiently small level, the base body 12
More preferably, the porosity is 40 or more.

このように、本発明のモジュールを用いることにより、
従来使用されている円筒型エレメントに比較して十分に
広い濾過面積を確保することができ、さらに板状エレメ
ントにはその表面に薄膜が付加されているので、従来プ
レコート型濾過器が使用されていた分野、例えば、発電
所における汽水循環系統におけるクラッドの除去、ある
いは食品工業等におけるけん濁物を除去するに際し、プ
レコートを行うことなくしかも高温・高圧条件下で効率
良くけん濁物を除去できるセラミックスフィルターを提
供できた。
In this way, by using the module of the present invention,
Compared to conventionally used cylindrical elements, a sufficiently wider filtration area can be secured, and the plate-shaped element has a thin film added to its surface, making it possible to avoid the use of conventional pre-coated filters. For example, when removing crud in brackish water circulation systems in power plants or removing suspended matter in the food industry, ceramics can be used to efficiently remove suspended matter under high temperature and high pressure conditions without pre-coating. I was able to provide a filter.

このフィルターエレメントの再生は、通常運転時は、逆
洗によって容易に行なうことができる。
This filter element can be easily regenerated by backwashing during normal operation.

これは母体12に比べて薄膜13による圧力損失が支配
的であるため、逆洗に使用する圧、硝窒気又は逆洗水が
濾過面に一様に作用するためである。
This is because the pressure loss due to the thin film 13 is more dominant than that of the base body 12, so that the pressure used for backwashing, nitrous gas, or backwash water acts uniformly on the filtration surface.

さらに逆洗によって再生が不可能になった場合には、塩
酸、フッ酸中での超音波洗浄等によって再生が可能であ
る。
Furthermore, if regeneration becomes impossible by backwashing, regeneration is possible by ultrasonic cleaning in hydrochloric acid or hydrofluoric acid.

セラミックスフィルターエレメントは、主として炭化ケ
イ素、窒化ケイン、アルミナ、ジルコニア、マグネシア
、サイアロン、コージェライト、ムライト及び酸化チタ
ンから選ばれるいずれか1種又は2種以上からなる多孔
体であることが好ましい。
The ceramic filter element is preferably a porous body mainly made of one or more selected from silicon carbide, cane nitride, alumina, zirconia, magnesia, sialon, cordierite, mullite, and titanium oxide.

これらの材料は耐食性に優れ、機械的強度も大きいから
である。
This is because these materials have excellent corrosion resistance and high mechanical strength.

さらに本発明者らは、板状エレメントの厚さを開口部よ
り先端部に向って徐々に薄くなっている構造のエレメン
トを先取した。このような構造にすることによって、原
液の流路を十分確保し、濾過面が有効に効果を発揮し、
さらにセラミックス多孔体内を流れる流体の流速を中心
に向って増大することなく、はソ均一にかつ、低くおさ
えることにより、圧力損失をさらに小さく押さえること
ができる。
Furthermore, the present inventors have anticipated an element having a structure in which the thickness of the plate-like element gradually decreases from the opening toward the tip. This structure ensures a sufficient flow path for the stock solution and allows the filtration surface to be effective.
Furthermore, by keeping the flow rate of the fluid flowing through the porous ceramic body uniform and low without increasing it toward the center, pressure loss can be kept even lower.

また、板状エレメントの表面積をさらに大きくとる手段
として、少なくとも片面に波状又は凹凸状を付加するこ
とも可能である。
Further, as a means to further increase the surface area of the plate-like element, it is also possible to add a wave shape or an uneven shape to at least one side.

つぎに本発明を具体的に説明する。Next, the present invention will be specifically explained.

外径220m、2濾過体の厚さ3簡、中心の開口径90
−で、開口部に沿って巾5111IVCわたって厚さを
4mとした第1図に示す如き円板状エレメントを用いた
。パツキンは厚さ0.5mのものを使用した。この円板
状エレメントを例えば414枚重ね合わせると、組合せ
たエレメントの軸方向長さが(4+15)X414=1
863−の長さで、有効濾過面積26m2と非常に大き
な値を得ることができた。
Outer diameter 220m, thickness of 2 filters 3cm, center opening diameter 90m
-, a disk-shaped element as shown in FIG. 1 was used, which had a width of 5111 IVC and a thickness of 4 m along the opening. The packing used had a thickness of 0.5 m. For example, if 414 disk-shaped elements are stacked, the axial length of the combined elements is (4+15) x 414 = 1
With a length of 863 mm, a very large effective filtration area of 26 m2 could be obtained.

次に、このセラミックスフィルターを構成する板状エレ
メントの製造方法を具体的に説明する0 出発原料として平均粒径α28μmの炭化ケイ素微粉末
を使用した。該炭化ケイ素微粉末は、94.6重t%が
β型結晶よりなυ、α39重量−の遊離炭素、[117
重−iチの酸素、αo3重t%の鉄及びcL03重t%
のアルミニウムを含有していた。
Next, a method for producing a plate-like element constituting this ceramic filter will be specifically explained.0 As a starting material, fine silicon carbide powder with an average particle size α of 28 μm was used. The silicon carbide fine powder contains 94.6% by weight of β-type crystals, υ, α39% by weight of free carbon, [117
3% by weight of iron and 3% by weight of cL0
of aluminum.

該炭化ケイ素微粉末100重賃部に対しポリビニルアル
コール5重量部、水500fi量部を配合し、ボールミ
ル中で5時間混合した後乾燥した。
5 parts by weight of polyvinyl alcohol and 500 parts by weight of water were blended with 100 parts by weight of the silicon carbide fine powder, mixed in a ball mill for 5 hours, and then dried.

この乾燥混合物を適量採取し、直径約α1゜の顆粒状と
した後金属裂押し型を用いて500時/−の圧力でラバ
ープレス成形を行ない、第1図の1に示す如き厚さ約5
111I+の円板状フィルターエレメントの形に加工し
た0 得られた成形体を黒鉛製ルツボに装入しタンマン型焼成
炉を使用し1気圧アルゴンガス雰囲気中で焼成した。
An appropriate amount of this dry mixture was taken and made into granules with a diameter of approximately α1°, and then rubber press molded using a metal tearing die at a pressure of 500 hours/- to a thickness of approximately 5 mm as shown in 1 in Figure 1.
The obtained molded body processed into the shape of a disc-shaped filter element of 111I+ was charged into a graphite crucible and fired in a 1 atm argon gas atmosphere using a Tammann type firing furnace.

焼成は、2.5℃/分の割合で2200℃まで昇温し、
この温度に6時間保持した。
Firing was performed by increasing the temperature to 2200°C at a rate of 2.5°C/min.
This temperature was maintained for 6 hours.

得られた焼結体は平均気孔径が160μm1気孔率が4
8容量−の板状結晶よりなる炭化ケイ素質多孔体であっ
た。
The obtained sintered body has an average pore diameter of 160 μm and a porosity of 4.
It was a silicon carbide porous body consisting of plate-like crystals with a capacity of 8.

次いでこの炭化ケイ素質多孔体に、前記炭化ケイ素粉末
100重−1isに対し5%のポリビニルアルコール2
50重量部を混合し分散した液をスプレー塗布し、中心
に・ある開口によって切断された部分を除くすべての面
に膜厚50μmの炭化ケイ素膜を形成した。次いで、こ
の炭化ケイ素膜が形成された炭化ケイ素質多孔体を乾燥
し、再びタンマン炉中に装入して1気圧のアルゴンガス
雰囲気中・で2.5℃/分の割合で1800℃まで昇温
せしめ、1800℃に1時間保持して焼成した。
Next, 5% polyvinyl alcohol 2 to 100 parts by weight of the silicon carbide powder was added to the silicon carbide porous body.
A solution prepared by mixing and dispersing 50 parts by weight was applied by spray coating to form a silicon carbide film with a thickness of 50 μm on all surfaces except the center and the part cut by a certain opening. Next, the silicon carbide porous body on which the silicon carbide film was formed was dried, placed in a Tamman furnace again, and heated to 1800°C at a rate of 2.5°C/min in an argon gas atmosphere of 1 atm. It was heated and held at 1800° C. for 1 hour for firing.

このようにして得られた板状エレメント1の中心にある
開口によって切断された部分を除くすべての面には平均
気孔径3μmの微細気孔を有する炭化ケイ素質薄膜が強
固に結合されていた。
A silicon carbide thin film having fine pores with an average pore diameter of 3 μm was firmly bonded to all surfaces of the thus obtained plate-like element 1 except for the portion cut by the opening at the center.

上記構成のエレメント1全通過する原液中に含まれる浮
遊微粒子は、第2図に示すような、薄膜13によって大
部分分離・除去される。従って、母体12によって捕集
される浮、遊微粒子はほとんどなく、逆洗も容易である
Most of the floating particles contained in the stock solution passing through the element 1 having the above configuration are separated and removed by a thin film 13 as shown in FIG. Therefore, there are almost no floating particles collected by the matrix 12, and backwashing is easy.

第3図は、別の実施例を示す。FIG. 3 shows another embodiment.

第3図においては、エレメント1の厚さが、開口部より
先端に向って徐々に薄くなる構造となっている。
In FIG. 3, the element 1 has a structure in which the thickness gradually decreases from the opening toward the tip.

第4図は、板状エレメントを組合せたものを、多数支持
板16に固定した例である。
FIG. 4 shows an example in which a combination of plate elements is fixed to a multiple support plate 16.

また、第5図に示す如く、第4図に示すモヂュルのまわ
りに保護管1Bを設けることによりエレメント1f:保
護することができる。
Further, as shown in FIG. 5, by providing a protective tube 1B around the module shown in FIG. 4, the element 1f can be protected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

セラミックス多孔体よりなる多数の円板状エレメントに
より構成された本発明のセラミックスフィルターモジュ
ールを用いることにより、下記の効果が得られる。
By using the ceramic filter module of the present invention, which is constituted by a large number of disc-shaped elements made of porous ceramic bodies, the following effects can be obtained.

(1)  通常の円筒状エレメントを使用した場合に比
較してf過面8tを非常に広くとることがでキ、装置の
コンパクト化が可能となる。
(1) Compared to the case where a normal cylindrical element is used, the f surface 8t can be made much wider, and the device can be made more compact.

(2)  通常のノ・ニカム構造体で採用しているクロ
スフロ一方式とは異なり、通常のf過方式でf過ができ
るので、大量の濃縮液が発生せず、逆洗時の廃液処理の
みでよいので後端の処理が容易である。
(2) Unlike the cross-flow one-way system used in normal NO-NICAM structures, F-filtration can be performed using the normal F-filtration method, so a large amount of concentrated liquid is not generated, and only waste liquid is treated during backwashing. This makes it easy to process the rear end.

(3)  従来用いられているプレコート型f過器はf
過助材のブレコート工程及び逆洗工程が複雑であったが
、本発明のセラミックスフィルターはプレコートする必
要がなく、簡単な逆洗又はエレメントのみの塩醒、7ツ
酸による超音波洗浄による再生が可能となる。
(3) The conventionally used pre-coated type f filter is f
The pre-coating process and backwashing process for the filter material were complicated, but the ceramic filter of the present invention does not require precoating and can be regenerated by simple backwashing, salt cleaning of the element alone, and ultrasonic cleaning with 7-acid. It becomes possible.

なお、本発明のセラミックスフィルターは、特に高温・
高圧用液f過器として優れた性能を発揮するが、低温用
、及びガス用清浄器としても同時の効果が得られる。
Note that the ceramic filter of the present invention is particularly suitable for high temperatures and
It exhibits excellent performance as a high-pressure liquid filter, but the same effect can be obtained as a low-temperature and gas purifier.

また、第1図の排出口4を濃縮液出口として用いること
によって、クロスフロ一方式のf過も可能である。
Further, by using the outlet 4 shown in FIG. 1 as a concentrate outlet, a cross-flow one-type f filtration is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の実施例、第2図は第1図の大部分の
拡大図、第5図、第4図及び第5図は別の実施例を示す
図、第6図は円筒凰のフィルターエレメント、第7図は
ハニカム構造体のフィルターエレメントを示した図であ
る。 1・・・円板状エレメント、2・・・原液入口、5・・
・F液出口、4−・・排出口、5・・・胴、6,7・・
・カバー、8・・・支持材、9・・・コイルバネ、10
・・・パツキン、11・・・固定ボルト、12・・・母
材、15・・・薄膜、14・・・固定リング、15・・
・固定ナツト、16・・・支持板、17・・・封じ材、
18・・・保護管、21・・・円筒状エレメント、22
・・・ハニカム状工レメント 特許出願人 株式会社荏原製作所 同   イビデン株式会社
FIG. 1 is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of most of FIG. 1, FIG. 5, FIG. 4, and FIG. 5 are views showing another embodiment, and FIG. 6 is a cylinder Figure 7 shows a filter element with a honeycomb structure. 1... Disc-shaped element, 2... Stock solution inlet, 5...
・F liquid outlet, 4-... discharge port, 5... body, 6, 7...
・Cover, 8... Support material, 9... Coil spring, 10
...Packskin, 11...Fixing bolt, 12...Base material, 15...Thin film, 14...Fixing ring, 15...
・Fixing nut, 16... Support plate, 17... Sealing material,
18... Protection tube, 21... Cylindrical element, 22
...Honeycomb shaped element patent applicant Ebara Corporation IBIDEN Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、セラミックス多孔体よりなる中心部に開口を有する
板状エレメントの複数個より構成されたセラミックスフ
ィルターであつて、該エレメントの両面及び開口する際
に切断された面とは異なる端面が流体流入側となり、開
口の際切断された面が流体流出側となるように構成され
、且つ該エレメントはセラミックス多孔体よりなる母体
と該母体の流体流入側表面に該母体よりも小さい平均気
孔径を有するセラミックス薄膜を有することを特徴とす
るセラミックスフィルター。 2、前記板状エレメントが開口部より先端部に向つて徐
々に薄くなつている特許請求の範囲第1項記載のセラミ
ックスフィルター。 3、前記板状エレメントの少なくとも片面が波状又は凹
凸状となつている特許請求の範囲第1項又は第2項記載
のセラミックスフィルター。 4、前記薄膜の膜厚が5〜200μm、平均気孔径が0
.1〜5μmの範囲内のものであり、前記母体の平均気
孔径が前記薄膜の平均気孔径よりも十分大きく、その範
囲が1〜600μmの範囲内であり、且つ、気孔率が2
5容量%以上である特許請求の範囲第1項、第2項又は
第3項記載のセラミックスフィルター。 5、前記セラミックス多孔体は、主として炭化ケイ素、
窒化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、サイ
アロン、コージエライト、ムライト及び酸化チタンから
選ばれたいずれか1種又は2種以上の混合物から製造さ
れた多孔体である特許請求の範囲第1項乃至第4項の何
れか1つに記載されたセラミックスフィルター。
[Claims] 1. A ceramic filter composed of a plurality of plate-like elements made of a porous ceramic body and having an opening in the center, wherein both sides of the element and the surface cut at the time of opening are The element is configured such that the different end faces become the fluid inflow side and the surface cut at the time of opening becomes the fluid outflow side, and the element has a base body made of a ceramic porous body and a fluid inflow side surface of the base body that is smaller than the base body. A ceramic filter characterized by having a ceramic thin film having an average pore diameter. 2. The ceramic filter according to claim 1, wherein the plate-like element gradually becomes thinner from the opening toward the tip. 3. The ceramic filter according to claim 1 or 2, wherein at least one side of the plate-like element is wavy or uneven. 4. The thickness of the thin film is 5 to 200 μm, and the average pore diameter is 0.
.. The average pore diameter of the matrix is sufficiently larger than the average pore diameter of the thin film, the range is within the range of 1 to 600 μm, and the porosity is 2
The ceramic filter according to claim 1, 2, or 3, which has a content of 5% by volume or more. 5. The ceramic porous body mainly contains silicon carbide,
Claims 1 to 4 are porous bodies manufactured from any one or a mixture of two or more selected from silicon nitride, alumina, zirconia, magnesia, sialon, cordierite, mullite, and titanium oxide. A ceramic filter described in any one of the above.
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