TWI688426B

TWI688426B - 過濾材料結構

Info

Publication number: TWI688426B
Application number: TW106119001A
Authority: TW
Inventors: 廖文昌
Original assignee: 中國鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2020-03-21
Also published as: TW201902556A

Abstract

一種過濾材料結構，可被拿起地疊放於一具有複數個穿孔的支撐件上，該過濾材料結構包含一層排流層，及至少一層過濾層，該排流層具有一頂面、一相反於該頂面的底面，及多數個穿通該頂面和底面的排流孔，該至少一層過濾層可被移除地疊置於該排流層，該至少一層過濾層具有一抵靠該排流層頂面的貼靠面、一相反於該貼靠面的受流面，及多數個穿通該貼靠面和該受流面的過濾孔，部分排流孔和部分過濾孔形成多數條連通該受流面和底面的滲流通道，且將該濾材料結構疊放於該支撐件時，該等滲流通道與該支撐件的部分穿孔連通，而能減少過濾時間。

Description

過濾材料結構

本發明是有關於一種自流體中分離固體，特別是指一種自流體中分離固體的過濾材料結構。

參閱圖1，傳統的過濾材料結構18包括複數個孔洞181，用於置放在具有孔洞191的支撐件19上過濾流體，例如流動態之漿料、粉體清洗等。

傳統的過濾材料結構18置放於支撐件19上進行過濾時，常因大部分的孔洞181被支撐件19所遮蔽，以致僅有少部分的孔洞181能讓流體通過，所以會有過濾時間過長的問題，此外，當過濾材料結構18的大部分的孔洞181被支撐件19所遮蔽、過濾時間過長時，也容易造成過濾材料結構18本身軟化，而需要經常更換。

因此，本發明之目的，即在提供一種能增加過濾時流體流通的流道數目，以減少過濾時間的過濾材料結構。

於是，本發明過濾材料結構，可被拿起地疊放於一具有複數個穿孔的支撐件上，包含一層排流層，及至少一層過濾層。

該排流層具有一頂面、一相反於該頂面的底面，及多數個穿通該頂面和底面的排流孔。

該至少一層過濾層可被移除地疊置於該排流層，並具有一貼靠面、一受流面，及多數個過濾孔，該貼靠面相反於該受流面並抵靠該排流層的頂面，該多數個過濾孔穿通該貼靠面和該受流面的過濾孔，且部分排流孔和部分過濾孔與該支撐件的部分穿孔形成多數條連通該受流面、底面的滲流通道。

本發明之功效在於：藉由該部分排流孔和部分過濾孔彼此不完全重疊地與該支撐件的部分穿孔連通，而增加供過濾後的流體可流通的滲流通道，進而縮短過濾時間，另外，過濾層可以單獨更換而可以減少製程成本。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明過濾材料結構1的一實施例，可被拿起地疊放於一具有複數個穿孔171的支撐件17上，用以分離流體中的固體，該過濾材料結構1包含一層排流層11、至少一層過濾層12，在本例與圖示中，以單一層過濾層12作說明。

該排流層11具有一頂面111、一相反於該頂面111的底面112，及多數個穿通該頂面111和底面112的排流孔113。

該過濾層12可被移除地疊置於該排流層11，該至少一層過濾層12具有一抵靠該排流層11頂面111的貼靠面121、一相反於該貼靠面121的受流面122，及多數個穿通該貼靠面121和該受流面122的過濾孔123，部分排流孔113、部分過濾孔123共同形成多數條連通該受流面122和底面112的滲流通道124。

當用本發明過濾材料結構1的實施例過濾時，該排流層11的部分排流孔113和該至少一層過濾層12的部分過濾孔123不完全重疊地形成該多條連通的滲流通道124，所以流體能自該些滲流通道124、及和該些滲流通道124連通的該支撐件17的穿孔171流出、排離該支撐件17和過濾材料結構1，所以能縮短過濾時間，同時，也因為過濾時間的縮短，而讓該過濾層12和該排流層11接觸流體的時間縮短，進而不易軟化、延長其使用壽命，再者，因為過濾時該過濾層12首先接觸流體，會較該排流層11更易因吸收流體而軟化、乃至不堪使用，此時，可以直接更換該過濾層12，也就是重複使用該排流層11，進而大幅減低耗材成本的消耗。

特別地，該排流層11的該等排流孔113之直徑大小不可大於該支撐件17的該等穿孔171之直徑大小，另外，該排流層11的每一排流孔113與該過濾層12的每一過濾孔123之直徑比值介於0.5~2之間，可以得出較佳的過濾成效，例如，該排流層11的每一排流孔113之直徑為2微米(μm)時，該過濾層12的每一過濾孔123之直徑為4微米至1微米之間。

參閱圖3，本發明過濾材料結構1的另一實施例，是與上例相似，其不同之處在於在本例中以二層相互疊置的過濾層12、且相鄰二過濾層12的該等過濾孔123不完全重疊地與該排流層11的該等排流孔113形成多數條連通的滲流通道124作說明。過濾中，因為最上層、最直接接觸待過濾流體的過濾層12會最容易軟化，而影響流體的滲流，因此，本實施例可以輕易地更換最上層、最直接接觸待過濾流體的過濾層12，進而達到加速過濾的進行、縮短過濾時間、降低耗材成本的功效。

另外再補充說明的是，該過濾層12與該排流層11之間可以再以例如離型膠劑黏著的黏著層(圖未示)，以避免彼此相對位移，以確保滲流通道124的數目與通暢。

參閱圖4，為更清楚說明本發明過濾材料結構1之過濾成效，更深入地以對照組、實驗組一、實驗組二、實驗組三進行實驗說明，對照組是傳統的單層過濾材料結構(AVANTEC，5號濾紙)，孔洞181直徑為3~5微米；實驗組一是選用二層傳統的單層過濾材料結構1(AVANTEC，5號濾紙)分別作為過濾層12(過濾孔123直徑為3~5微米)、排流層11(排流孔113直徑為3~5微米)；實驗組二選用二層不同的傳統的單層過濾材料結構1(AVANTEC，5號濾紙、1號濾紙)，5號作為過濾層12(過濾孔123直徑為3~5微米)、1號作為排流層11(排流孔113直徑為6~8微米)；實驗組三選用二層不同的傳統的單層過濾材料結構1(AVANTEC，5號濾紙、4號濾紙)，5號作為過濾層12(過濾孔123直徑為3~5微米)、4號作為排流層11(排流孔113直徑為2~4微米)；支撐件17就是陶瓷漏斗（也就是支撐層），是穿孔的，在濾紙之下。

參閱圖5，輔助過濾設備13包括真空幫浦14、收集瓶15，及量測收集瓶15中壓力值的壓力計16，在還未開始量測時，該真空過濾設備直通大氣，此時將該真空幫浦14啟動，並藉由該壓力計16量測直通大氣的該收集瓶15內的壓力值，其量測到的壓力值為991毫巴(mbar)；進行實驗的過濾用流體由20克碳粉(碳粉粒徑分布於20微米、29.2微米，及41微米)混合200克的蒸餾水及0.1克的介面活性劑攪拌2小時製作而成。

實驗過程是將對照組、實驗組一、實驗組二、實驗組三分別置放於陶瓷漏斗後，將攪拌均勻的漿料倒入進行過濾，過濾後的流體流出後至該收集瓶15中，直至漿料過濾完全後量測所需的時間與壓力計16顯示的壓力值；實驗結果列表如下：

由實驗結果可以證明，於相同的實驗條件下，實驗組一、實驗組二、實驗組三的滲流通道124顯然多於對照組，是以過濾時間較短；且，由於實驗組一、實驗組二、實驗組三的滲流通道124顯然多於對照組，所以被濾物堆積狀況遠低於對照組，所以，對照組的收集瓶15的真空度較對照組高(濾完壓力值會越低，表示真空度越高)。

另外，須說明的是，上述之實驗一至實驗三是以簡便的二層濾紙疊放來驗證本發明過濾材料結構之過濾成效，但實際上本發明過濾材料結構之過濾層及排流層並不限制於濾紙，亦可為其他具有複數個孔洞的過濾元件。

綜上所述，本發明過濾材料結構1主要是利用排流層11的支撐，及至少一過濾層12的疊置，讓排流孔113、過濾孔123不完全重疊地形成多條滲流通道124，以增加流體流通的流道，進而縮短過濾時間，且可因為過濾時間的縮短，所以可以降低進行過濾時所需的時間和人力成本，也可以讓過濾層12不容易軟化而延長整體的使用壽命，減少耗材之成本，而確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧過濾材料結構13‧‧‧輔助過濾設備11‧‧‧排流層14‧‧‧真空幫浦111‧‧‧頂面15‧‧‧收集瓶112‧‧‧底面16‧‧‧壓力計113‧‧‧排流孔17‧‧‧支撐件12‧‧‧過濾層171‧‧‧穿孔121‧‧‧貼靠面18‧‧‧過濾材料結構122‧‧‧受流面181‧‧‧孔洞123‧‧‧過濾孔19‧‧‧支撐件124‧‧‧滲流通道191‧‧‧孔洞

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明現有的過濾材料結構置放於一支撐件；圖2是一示意圖，說明本發明過濾材料結構的一實施例置放於一支撐件；圖3是一側視圖，說明本發明過濾材料結構的另一實施例置放於一支撐件；圖4是一示意圖，說明驗證本發明過濾材料結構與現有的過濾材料結構的對照組、實驗組一、實驗組二、實驗組三；及圖5是一示意圖，說明驗證本發明過濾材料結構與現有的過濾材料結構的一真空過濾設備。

1‧‧‧過濾材料結構

11‧‧‧排流層

111‧‧‧頂面

112‧‧‧底面

113‧‧‧排流孔

12‧‧‧過濾層

121‧‧‧貼靠面

122‧‧‧受流面

123‧‧‧過濾孔

124‧‧‧滲流通道

17‧‧‧支撐件

171‧‧‧穿孔

Claims

一種過濾材料結構，可被拿起地疊放於一具有複數個穿孔的支撐件上，包含：一層排流層，具有一頂面、一相反於該頂面的底面，及多數個穿通該頂面和底面的排流孔，其中，部分排流孔與該支撐件的穿孔連通；及至少一層過濾層，可被移除地疊置於該排流層，該至少一層過濾層具有一抵靠該排流層的頂面的貼靠面、一相反於該貼靠面的受流面，及多數個穿通該貼靠面和該受流面的過濾孔，其中，部分過濾孔不與該支撐件的穿孔連通，其中，部分與該支撐件的穿孔連通的排流孔和部分不與該支撐件的穿孔連通的過濾孔不完全地重疊，而形成多數條連通與該支撐件的穿孔連通的排流孔、部分不與該支撐件的穿孔連通的過濾孔及該支撐件的穿孔的滲流通道；該排流層的每一排流孔與該過濾層的每一過濾孔之直徑比值介於0.5~2之間。
如請求項1所述的過濾材料結構，還包括一黏著層，該黏著層介於該排流層的該頂面和該過濾層的該貼靠面之間，且不遮蔽該等滲流通道。