JPS6393306A - 濾過用カ−トリツジ - Google Patents

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】 【産業上の利用分野］ 本発明は、多孔質中空糸を用いた二重円筒型の濾過用カ
ートリッジ、特にポツティング部からの漏水を防止する
ために、二重円筒の内筒の外表面の、先端から少なくと
もｌａｗｎれた位置に凸部を設けた濾過用カートリッジ
に関するものである。

この濾過用カートリッジは水、ジュース、その他の液体
からの除塵、除菌などを行う濾過袋ゴ内に組み込んで用
いられる。

［従来の技術およびその問題点］ 濾過を工業規模で大量に行う場合、従来は平面状の多孔
膜にひだを付けて（プリーツ加工と称されている）、枠
に嵌め込んだ状態のもの、即ち、カートリッジ式ミクロ
フィルタが広く使用されている。

また、カートリッジ式ミクロフィルタは水、ジュース、
酒類、医薬品などの除塵、除′凹あるいは空気の浄化な
ど、０．０５〜１０ミクロン程度の微粒子、細菌を濾過
、分離するため、目的に応じて多孔膜であるミクロフィ
ルタの孔径の異なるものが用いられている。

ところで、従来広く使用されているカートリッジ式ミク
ロフィルタは、その長さおよび径において統一的な寸法
のものが一般に使用されており、濾過材が内蔵される容
積が限られているため、カ−トリッジに使用する平面状
の多孔膜は、ひだを付けて膜面積を広くしてしてはある
ものの自ずと限界があり、その濾過量にも限界があった
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、単位容積内における多孔■臭の膜面積を飛！
苗的に増大させ、濾過量を増大させると共に、従来から
使用されている規格サイズのカートリッジ式マイクロフ
ィルタと互換性を持たせることができ、且つ、ポッティ
ング部において、ポアティング材と内筒外表面との間隙
から漏液することのない、二重円筒型の濾過層カートリ
ッジに関する。

叩ち、本発明は、円箇周壁部に液体流路孔を多数有する
外筒と、無孔であって、先端から少な（ともＩＢ離れた
外表面の全周面上に、少なくとも１龍の高さの凸部を設
けた内筒との間の空間に、内、外筒とはポツティング材
を介して固定され、且つ、両開口部を、開口伏態を保っ
たままポアティング材で支持固定された多孔質中空糸を
配すると共に、前記両ポッティング端の濾過液出口部に
、外部への濾過液流出部に通ずる濾過液の集合室を設け
たことを特徴とする濾過層カートリッジに関する。

本発明の二重管型の濾過層カートリッジでは、外筒と内
筒との間の空間に中空糸束を配し、中空糸束の両端部を
ボッチ）ング材によって外筒および内筒に支持固定して
いる。この構造では、中空糸束が内筒外表面に密着する
ことが多く、ポアティング材が、中空糸束と内筒外表面
との間の微細な間隙に十分浸透してい（ことができず、
内筒外表面上にポアティング材が存在しない部分が生じ
ている。濾過層カートリッジを使用時に、この部分から
液体が漏洩することが多く問題である。そこで、本発明
の濾過層カートリッジでは、内筒の先端部近傍の外表面
に、その外表面の周面全周に渡゛って凸部が設けられて
いる。この凸部は先端部近傍に設けられるものであるが
、先端部の端面にまで連なった凸部であってはならない
。この凸部により、内筒先端部では中空糸束と部表面と
の間に十分な間隙が得られ、ポアティング材により完全
に液密に封止される。凸部は、先端部から１〜１０關離
れた位置、特に３〜６龍離れた位置に存在するものが好
ましい。また、凸部の高さは１〜５龍、特に２．５〜３
．５酊の範囲であるものが好ましい。

濾過層カートリッジに用いられる中空糸としては、親水
性を有するものが好ましく用いられるが、元来は疎水性
であっても、界面活性剤あるいは親水性のコーティング
剤により親水化処理したものも好適に使用できる。

また、中空糸の材質は特に制限されるものではない。高
分子材料を素材とするものの例としては、ポリオレフィ
ン［低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリ　（４−メ
チル−ペンテン−１）などコ、弗素含有高分子化合物、
ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、セ
ルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルアルコール、ポリメチルメタアクリレート、ポリアミ
ドなどの多孔質中空糸を挙げることができる。また、無
機材料を素材とするものの例としては、ガラス、セラミ
ックス、炭素などの多孔質中空糸を挙げることができる
。

多孔質中空糸の外径、周壁部厚さ、孔径なども特に制限
されるものではなく、対象液体の種類などにより種々用
いられるが、一般には外径が１０〜１０００ミクロン、
周壁部厚さが１０〜５００ミクロン、孔径が０．０１〜
７ミクロンのものを多数本収束して用いることが好まし
い。

本発明の濾過層カートリッジは、筒状のハウジングの中
に入れ、濾過装置として用いるが、外筒の外側に流れて
きた液体は、外筒に多数設けた液体流路孔を通って、多
数の多孔質中空糸の外側まで進み、次いで、多孔質中空
糸の周壁の微＠透孔を通って多孔質中空糸の内部空洞部
に進む。この時、液体は微細透孔を通過できるが、塵な
どの微粒子や細菌は微細透孔を通過することが、できず
、多孔質中空糸の望外に捕獲される。多孔質中空糸を通
って濾過液の集合室まで進んできた清浄な液体は、外部
へ流れ出し使用される。

以下に図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明の濾過層カートリッジを用いた濾過装
置の一実施例を示したものである。第１図において、１
は円筒状カートリッジ用のハウジング、２．３はキャン
プであり、キャップ２．３はハウジング１０両端部に、
例えば、ねじ部とパツキン４を用いて、着脱自在に取り
付けである。

キャップ２には、液体の入口管５と出口管６を取り付け
、一方、キャンプ３には液体の出口管７のみを設けてい
る。但し、この出口管７を設けずに、キャップ３は盲に
しておくこともできる。なお、キャ゛フプ２．３の裏側
には、後記するカートリッジ８の内筒部まで伸びた円筒
部９を取り付け、円筒部９の途中の壁面には、数個の貫
通孔１０を設２すている。

８は本発明の濾過層カートリッジである。カートリ７ジ
８において、１１は円筒部壁部に液体流路孔１２を多数
有する外筒、１３は無孔であって先端部近傍の外表面に
凸部１４を有する内筒、１５は並列に並べた多数の多孔
質中空糸、１６は多孔質中空糸１５の両端部を保持し、
外筒１１と内筒１３との間に取り付けているポッティン
グ材である。外筒１１の両端部には、内筒１３の内壁面
と同一径の位置まで伸びたフランジ部１３ａを設け、フ
ランジ部１３ａの内側と、多孔質中空糸１５の開口端面
である濾過液出口部１５ａおよびポッティング材１６の
端面との間には、濾過液の集合室」７を設けている。こ
の濾過液の集合室１７は、貫通孔１０を通じて、キャン
プ２．３の内筒部９内に通じており、従って、出口６等
の濾過液流出部に通じている。

また、内筒部９と外Ｍｌｌのフランジ部１３ａの接触面
には、漏洩防止のため、０リング１８と平板伏のパツキ
ン１９を配している。

外筒１１は液体流路孔１°２のある側部（円筒部壁部）
を有しているが、その流路孔１２は流入液体を十分に流
し得る数および大きさがあればよい。

内筒１３は無孔のものである。

以上において、ポッティング材１６は、二液反応型の接
着剤などであればよく、使用時に処理液体を変質させた
り、処理液体に接着剤成分が溶出したり、処理液体によ
り変質させられたりしなければ、種類は問わないが、ポ
リウレタン系あるいはエポキシ系のポッティング材が好
ましい。

以下に実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例 円筒の周壁部の外周方向に高さ１５ｕ、幅５鰭の液体流
路孔１２を、約５１１１間隔で外周方向および高さ方向
に多数有する外径７０ｍｍ、肉Ｉ５ｎ＋の外筒１１と、
外１蚤３４璽勇、肉厚３１１１であって、その両端から
５關内側の位置に、高さ３ｎ、幅３Ｂの凸部が設けられ
た内筒１３を同心状にした後、外筒１１と内筒１３との
空隙部に０．１ミクロンの微粒子、細口を阻止する外径
３８０ミクロン、周壁部　さ４５ミクロンのポリプロピ
レン裂の多孔質中空糸１５をリング状に束ねた中空糸膜
を配し、ポリウレタン系のポツティング材１６により、
前記したように、中空糸１５の開口端部を、開口状態に
保ったまま支持固定した。

得られたカートリッジ８は、軸方向長さ２５０ｍｍ、径
が７０１１である。多孔質ポリプロピレン中空糸膜の有
効全膜面積は１．４５−であった。

このカートリ・７ジ８に外部流出口周囲にバッキング１
９を付け、市販の規格カートリッジ用ハウジング１に納
め、透水量を測定したところ、初期流量は２６００１　
／ｈｒ−ｋｇ／ｃｒＡの４直を示した。また、０．１ミ
クロンの指標凹であるマイコプラズマを用いてこのカー
トリッジの苗の除去効率を測定したところ、凹の漏洩は
認められず、苗の除去効率は極めて優れていた。

また、ポッティング部のポッティング材と内筒表面との
間隙からの漏水はまったく認められなかった。

比較例 円筒の周壁部に液体流路孔１２を有する外筒１１と無孔
の内筒１３とを同心状にした後、その空間部に多孔質中
空糸１５０代わりに、従来公知の多孔質平膜をひだを付
けて配し、外筒１１、内筒１３および平膜をポツティン
グ材１６により支持固定された従来型の長さ２５０　龍
、径が７０Ｉ１ｍ、有効膜面Ｇ０．４２ｍのカートリッ
ジを、市販の規格カートリッジ用ハウジング１に納め、
透水量を測定したところ、初期流看は１６５０１／ｈｒ
−ｋｇ／Ｃ艷の　を示した。

このカートリッジを０．２ミクロンの指標菌であるシュ
ードモナス・ディミュータを用いてチャレンジ菌数３．
６　Ｘ　１０”個で菌の除去効果を測定したところ、Ｌ
ＲＶ　［ｊ！ｏｇ　（濾過した全菌数／漏洩菜数）］は
１１以上の４直を示し、０．２ミクロンの大きさの口の
漏洩は認められなかったが、０．１ミクロンの指標菌で
あるマイコプラズマは、菌の漏洩が認められた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の濾過層カートリッジは、
比較的小型で且つ簡単な装置であって、より小さい塵な
どの微粒子や細菌を阻止する能力を有し、その透水量も
大きいという利点がある。

また、ポツティング部における多孔質中空糸と内筒外表
面との密着が防止され、その間の間隙にもポッティング
材が十分に浸透するため、ポッティング材と内筒外表面
との間からの漏液が防止される。さらに、市販品との交
換も容易であり、手軽に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の濾過層カートリッジを用いた濾過装
置の一実施例を示す縦断面図である。 １：カートリッジ用ハウジング ８：カートリッジ　　１１：外筒 １２二液体流路孔　　１３：内筒 １４：内筒外表面の凸部 １６：ポッティング材 １７：濾過液集合室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒周壁部に液体流路孔を多数有する外筒と、無孔であ
   って、先端から少なくとも１ｍｍ離れた外表面の全周面
   上に、少なくとも１ｍｍの高さの凸部を設けた内筒との
   間の空間に、内、外筒とはポッティング材を介して固定
   され、且つ、両開口部を、開口状態を保ったままポッテ
   ィング材で支持固定された多孔質中空糸を配すると共に
   、前記両ポッティング端の濾過液出口部に、外部への濾
   過液流出部に通ずる濾過液の集合室を設けたことを特徴
   とする濾過用カートリッジ。