WO2020189770A1 - 水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法 - Google Patents

水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法 Download PDF

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slurry
filter member
coating
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未映子 菓子
佐伯　智則
山口　欣秀
琢也 神林
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Hitachi Metals Ltd
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation

Definitions

  • the present invention relates to a coating device and a coating method for coating a water treatment filter with a slurry.
  • the water treatment filter is manufactured by coating a filter member mainly composed of a porous material, for example, a porous ceramic, with a coating agent called a slurry.
  • a slurry coating agent for example, Patent Document 1 discloses a method of impregnating the internal skeleton structure of the ceramic integrated catalyst carrier member with a slurry of a coating substance.
  • the outer surface of the integrated product is a ceramic film (hereinafter, may be referred to as “exodermis”) which is not porous but has water content. It is assumed that it is covered. This is because when the exodermis contains water, a water film is formed due to the surface tension of water, which makes it non-breathable, and the inside of the filter covered with the exodermis can be kept in a vacuum.
  • the outer skin deteriorates and peels off from the water treatment filter during the actual use for water treatment after coating. As a result, the treated water becomes dirty with the exodermis. This tendency becomes more remarkable as the water treatment time by the water treatment filter becomes longer.
  • the present invention relates to a filter member in which the porous ceramic is exposed on the outer surface, that is, a water treatment filter coating device capable of reliably coating the porous ceramic of the partition wall member with slurry even if the filter member has no outer skin. It is an object of the present invention to provide a coating method.
  • the slurry is housed in a water treatment filter coating device for coating a filter member having a plurality of flow paths partitioned by a porous ceramic partition wall with a slurry.
  • the housing is configured to satisfy the condition that the gap L is d or less, the decompression means capable of depressurizing the inside of the housing, and the communication means for communicating the tank, the housing, and the decompression means.
  • the housing may have a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the outer surface of the filter member is R
  • the equivalent diameter of the flow path of the filter member is d
  • the inner diameter of the inner surface of the side wall portion of the housing is W.
  • W is preferably (R + 2d) or less.
  • at least a part of the inner side surface of the side wall portion of the housing may be made of an elastic material.
  • the coating method of the water treatment filter for coating the filter member having a plurality of flow paths partitioned by the partition wall of the porous ceramic with a slurry is described in the filter member.
  • the equivalent diameter of the flow path is d and the gap between the inner surface of the side wall portion of the housing for storing the filter member and the outer surface of the filter member is L, the housing that satisfies the condition that the gap L is d or less.
  • the slurry stored in the tank communicating with the housing is sucked into the inside of the housing and flowed into the housing, and the slurry is introduced into the filter member. After infiltrating into the housing, the slurry was discharged from the housing.
  • the housing may have a cylindrical shape, and the cylindrical filter member may be coated with the slurry.
  • the outer diameter of the outer surface of the filter member is R
  • the equivalent diameter of the flow path of the filter member is d
  • the inner diameter of the inner surface of the side wall portion of the housing is W.
  • W is preferably (R + 2d) or less.
  • the slurry may be sucked and flowed into the inside of the housing in a state where the inside of the tank is open to the atmosphere. Further, the slurry may be sucked into the inside of the housing and flowed into the housing after the inside of the housing is decompressed by the decompression means to deform the side wall portion of the housing inward.
  • the slurry may be discharged from the housing after the inside of the housing is depressurized by the decompression means to deform the side wall portion of the housing inward.
  • the porous ceramic of the partition wall member can be reliably coated with slurry, so that a water treatment filter without an outer skin can be obtained, and thus the outer skin deteriorates and peels off. It can solve the problem of water pollution caused by falling.
  • embodiment 1 the coating apparatus and coating method for the water treatment filter of the first embodiment (hereinafter, may be referred to as embodiment 1), which is a preferred embodiment of the present invention, will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1A and 1B are views showing the shape of the filter member 1 according to the first embodiment, where FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a front sectional view. Since the end face and the side wall of the filter member 1 have a structure without an outer skin, the material of the porous ceramic is exposed.
  • the filter member 1 of the first aspect has a cylindrical shape, has a cylindrical outer surface having an outer diameter R, and is further partitioned by a partition wall 2 of a porous ceramic, and a plurality of flow paths 3 (more specifically). It has a flow path 3a and a flow path 3b).
  • the filter member to be coated is not limited to a cylindrical shape, and has a non-circular shape such as an ellipse, a triangle, a square, a rectangle, or a polygon in a cross-sectional view in the direction perpendicular to the extending direction of the flow path. It may be.
  • the plurality of flow paths 3 are arranged side by side in the first direction and the second direction which are not parallel to each other on the end faces when viewed in the plan view of FIG. 1 (a), and the front cross section of FIG. 1 (b). When viewed in the figure, it has sealing portions 4 alternately provided on either the inflow side end face or the outflow side end face.
  • the sealing portion 4 is preferably made of a material that does not allow water and a cleaning liquid to permeate. Further, it is preferable that there is little deterioration or elution when the product is in contact with water or a cleaning liquid for a long time. Examples of materials include ceramics, sealants (silicone, epoxy, acrylic), adhesives and caulks.
  • the first flow path 3b has an opening on the inflow side of water before treatment (bottom in FIG. 1B) and the outflow side of water after treatment on the opposite side is sealed by a sealing portion 4.
  • the second flow path 3a in which the outflow side of the treated water (upper in FIG. 1B) is opened and the inflow side of the water before the treatment on the opposite side is sealed by the sealing portion 4.
  • the first flow path and the second flow path are alternately arranged in the first direction and the second direction, respectively.
  • d corresponds to the length of one side.
  • the material of the porous ceramic may be cordierite, alumina, silica, magnesia, titania, etc., but it is not limited to the above as long as a porous filter can be formed.
  • a porous filter can be formed.
  • cordierite and alumina which are easy to mold because of their small coefficient of thermal expansion, are preferable.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the coating apparatus according to the first embodiment.
  • the coating device 200 according to the first aspect includes a tank 6 for storing the slurry 5, a housing 7 for storing the filter member 1, a pump 9 which is a decompression means capable of decompressing the inside of the housing 7, and a tank 6.
  • the housing 7 and the pipes 8 and 10 and the valves 80 and 110 which are the communication means for communicating the decompression means (pump 9).
  • the coating device 200 of the first aspect satisfies the condition that the gap L between the inner surface of the side wall portion of the housing 7 and the outer surface of the filter member 1 is equal to or less than the equivalent diameter d of the flow path of the filter member 1. It is configured to include.
  • the components of the coating device 200 of the first aspect will be described in detail.
  • Slurry 5 is a liquid for coating the filter member 1.
  • the slurry 5 may be reused a predetermined number of times after coating one filter member 1.
  • the tank 6 is a container for storing the slurry 5.
  • the tank 6 is provided with an opening 6 g as an atmosphere introduction structure.
  • the housing 7 has an internal space that houses the filter member 1 and is filled with the slurry 5.
  • the internal space of the housing 7 may be simply abbreviated as "inside".
  • the housing may be made of a transparent material whose inside can be visually recognized from the outside in whole or a part thereof. By providing a transparent region such as a transparent window with a transparent material, it is possible to check the coating status of the filter member and the discharge status of the slurry from the outside of the housing.
  • the pump 9 which is a decompression means is a pump for removing air inside the housing 7 (in other words, depressurizing the internal space of the housing 7) in order to allow the slurry 5 to flow into the housing 7.
  • the pump 9 may have an ability to send air into the housing 7 (in other words, pressurize the internal space of the housing 7) in order to promote the discharge of the slurry 5 temporarily filled in the housing 7.
  • the pump 9 has an atmosphere introduction structure (not shown), and the inside of the housing 7 can be released to the atmosphere via a communication means.
  • the direction of gravity is the direction from the top to the bottom of the paper surface in FIG.
  • the housing 7, and the tank 6 are positioned from the top, so that the slurry 5 is moved from the housing 7.
  • Gravity can be used when discharging.
  • the present invention is not limited to this, and if the pump 9 has a pressurizing capacity, the above-mentioned hierarchical relationship may not be satisfied.
  • the pipes 8 and 10 that are the communication means are components that connect the tank 6, the housing 7, and the pump 9 that is the decompression means.
  • the tubes 8 and 10 may be rigid or elastic.
  • the valves 80 and 110 are installed in the pipes 8 and 10, respectively, to form a communication means.
  • pipes 8 and 10 and valves 80 and 110 which are communication means, are arranged as follows.
  • a valve 110 is arranged in the pipe 10 that connects the tank 6 and the housing 7. Since the pipe 10 needs to extend into the liquid of the slurry 5, the end portion extends below the upper surface of the tank 6.
  • a valve 80 is arranged in the pipe 8 that connects the housing 7 and the pump 9.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow of the coating method according to the first embodiment.
  • the main body that performs each coating process is described as an operator, but some or all of the processes may be performed by a software program (or a computer that executes the program) (other embodiments described below). The same applies to).
  • the gap L is A step of storing the filter member in a housing satisfying the condition of d or less is included.
  • Step A The operator checks whether the slurry 5 is sufficiently contained in the tank 6 (S11), and if the amount of the slurry 5 is insufficient (YES in S11), the slurry 5 is used. It is supplied to the tank 6 (S12). If a sufficient amount of slurry 5 is already stored in the tank 6 (NO in S11), (S12) is unnecessary.
  • Step B The operator stores the filter member 1 in the housing 7 that satisfies the above-mentioned gap L condition (S13). Note that (S12) and (S13) may be interchanged or may be performed at the same time.
  • Step C The worker causes the slurry 5 to flow from the tank 6 to the housing 7 (S14).
  • this process will be referred to as a "slurry inflow process”.
  • Step D The operator waits until the filter member 1 housed in the housing 7 is sufficiently infiltrated with the slurry 5 (S15).
  • the waiting time is considered to be, for example, about 5 minutes. If the housing 7 is provided with a transparent window or the like that allows the inside to be visually recognized from the outside, the operator monitors the filter member 1 from the transparent window or the like and performs this step at the timing when bubbles do not come out from the filter member 1. You may finish.
  • Step E The worker discharges the slurry 5 from the housing 7 (S16).
  • the discharged slurry 5 is returned to the tank 6.
  • this step will be referred to as a "slurry discharge step".
  • the valve 110 may be a three-way valve to branch the pipe 10 (not shown), and the slurry 5 may be discharged to a tank (not shown) different from the tank 6.
  • Step F The worker takes out the filter member 1 from the housing 7 from which the slurry 5 is discharged (S17), and ends a series of steps.
  • FIG. 4 is a flowchart showing details of the slurry inflow step in the coating method according to the first embodiment. Note that FIG. 4 also shows a flowchart showing details of the slurry inflow step in the coating method according to the second embodiment described later.
  • the valve when the valve is described as "closed", it may include a state in which the flow of fluid in the pipe can be most restricted in terms of the function of the valve. In other words, even if some fluid leaks from the closed valve, it may be treated as "closed”.
  • Step C11 The operator opens the valves 110 and 80 (S141).
  • Step C12 The operator turns on the decompression operation of the pump 9 (S142). As a result, the inside of the housing 7 is depressurized, and the slurry 5 that has entered the tank 6 is sucked and flows into the housing 7 (S143). At that time, the water level of the slurry 5 in the tank 6 drops. As shown in FIG. 2, since the inside of the tank 6 is opened to the atmosphere by the opening 6 g, the gas deficient due to the water level drop inside the tank 6 can be replenished from the atmosphere, so that the suction of the slurry can be shortened in a short time. It can be carried out.
  • Step C13 When the operator confirms that a sufficient amount of the slurry 5 is stored in the housing 7 (YES in S144), the decompression operation of the pump 9 is turned off (S145), and the slurry 5 is further housing. Prevent it from flowing into 7.
  • step C11 it was assumed that the valve 110 was opened in (S141), but the timing for opening the valve 110 from the closed state was after the decompression operation of the pump 9 was turned on (S142) in step C12. You may.
  • the slurry discharge step (S16) for discharging the slurry 5 stored in the housing 7 to the tank 6 and returning the slurry 5 is as follows.
  • Step E11 The operator introduces the atmosphere into the housing 7 from the atmosphere introduction structure (not shown) of the pump 9 through the pipe 8 while keeping the valve 80 open. As a result, the pressure inside the housing 7 returns to atmospheric pressure.
  • Step E12 The operator opens the valve 110.
  • the slurry 5 contained in the housing 7 returns to the tank 6 by the action of atmospheric pressure and gravity. Since the gas that is no longer needed due to the rise in the water level of the slurry 5 inside the tank 6 is released to the atmosphere from the opening 6 g of the tank 6, the slurry can be discharged in a short time.
  • the above is the details of the slurry discharge step (S16) of the first aspect.
  • the side wall of the housing of aspect 1 is made of a rigid body.
  • a housing having a rigid side wall may be referred to as a rigid side wall housing.
  • the housing 7 shown in FIG. 2 illustrates the case of a rigid side wall housing.
  • rigid body means that the housing or a member of the housing is not significantly deformed by the fluctuations of gravity, air pressure, and water pressure, which are the sources of the force applied to the housing. It does not mean that it does not deform at all.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the rigid side wall housing, which is the housing of the coating device according to the first embodiment.
  • the housing 7 of FIG. 5 has a lid 7-1, a side wall 7-2, and a bottom 7-3, and the side wall 7-2 is made of a rigid body.
  • the dotted line in the figure indicates the back surface and the inner wall which cannot be seen from the viewpoint of the perspective view.
  • the cushioning members 7-10 described later are exposed inside the housing 7, they are shown by solid lines for convenience of illustration.
  • the housing 7 has a structure in which the lid 7-1 and the side wall 7-2 can be separated. Due to this structure, the upper portion of the side wall 7-2 of the housing 7 also serves as an entrance / exit port, so that the operator separates the lid 7-1 (opens the lid 7-1) and puts the filter member 1 into the housing 7. Can be stored in or retrieved from.
  • the entrance / exit may be installed at another location.
  • the lid 7-1 has an opening 7-4 for connecting to the pipe 8 shown in FIG. Since the housing 7 has an axially symmetrical shape, the opening 7-4 is preferably provided so as to include the geometric center of the lid 7-1.
  • the bottom 7-3 has an opening 7-5 for connecting to the pipe 10 shown in FIG.
  • the openings 7-5 are provided to include the geometric center of the base 7-3.
  • the shape examples of the openings 7-4 and 7-5 are through holes having a circular cross section as shown in FIG. Further, as a part of the openings 7-4 and 7-5, a pipe for facilitating the connection with the pipes 8 and 10 may be provided outside the openings 7-4 and 7-5.
  • the inner surfaces of the lid 7-1 and the bottom 7-3 do not have to be flat, and may be a funnel-shaped conical surface.
  • the side wall 7-2 is fixed to the bottom 7-3 and is fixed in a separable state from the lid 7-1. Since the fixed portion between the side wall 7-2 and the lid 7-1 is required to be watertight and airtight, the contact portion between the side wall 7-2 and the lid 7-1 should have a fastening structure provided with a screw groove. Is preferable.
  • O-rings 7-10T and 7-10B exemplified by O-rings are arranged on the lid 7-1 and the bottom 7-3 as cushioning members 7-10 having elastic force.
  • the lid 7-1 and the bottom 7-3 are brought into contact with the filter member 1 via the elastic O-rings 7-10T and 7-10B. Therefore, the filter member 1 can be stably fixed inside the housing 7.
  • the fact that there is a variation in the residual ratio of slurry in each flow path in the filter member means that the water treatment performance, which is the ability of the filter member, more specifically, the water treatment speed (the flow rate at which the filter member can treat water per unit time). ) And the removal rate of the predetermined component.
  • the water treatment performance which is the ability of the filter member, more specifically, the water treatment speed (the flow rate at which the filter member can treat water per unit time).
  • the removal rate of the predetermined component is because if the slurry remains in the flow path above the specified value and the coating is excessive, the flow path (particularly the partition wall made of porous ceramic) is clogged and the water treatment rate of the filter member is reduced. To do.
  • the removal rate of the predetermined component decreases.
  • the variation in the residual ratio of the slurry is large, for example, when trying to prioritize the removal of a predetermined component, it is necessary to retain more slurry based on the variation, that is, to sacrifice the water treatment rate by the variation. There is. In order to maximize both the water treatment rate, which is the water treatment performance of the filter member, and the removal ratio of the predetermined component, it is important to reduce the variation in the residual ratio of the slurry in the coating.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state in which the filter member is inserted into the rigid side wall housing shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view of the housing 7 in which the filter member 1 is inserted from above with the lid 7-1 shown in FIG. 5 removed, and the centers of the filter member 1 and the housing 7 coincide with each other.
  • W is the inner diameter of the inner surface of the side wall portion of the housing 7 (hereinafter, may be referred to as “inner wall diameter” or “W”)
  • R is the outer diameter of the outer surface of the filter member 1.
  • L indicates a gap between the inner surface of the side wall portion of the housing 7 and the outer surface of the filter member 1 (hereinafter, may be simply referred to as “gap L”). Since the filter member 1 is inserted so that the center thereof coincides with the center of the housing 7, the gap L is half the difference between W and R (WR) / 2.
  • the outer diameter R of the outer surface of the filter member 1 was set to 25.4 mm, and the length d of one side of the flow path 3 of the filter member was set to 2 mm.
  • the filter member 1 was prepared.
  • the filter member 1 was installed and stored in the center of the housing 7 and coated with a slurry by the coating device and the coating method of the mode 1, to prepare a plurality of filter members 1 under the condition that the dimensions of the gap L are different. The filter member once coated was not reused.
  • the standard deviation was calculated by measuring the variation in the residual ratio of the slurry of the plurality of coated filter members.
  • the residual ratio of the slurry is the volume (estimated from the weight) of the slurry remaining in the porous ceramic of the partition wall that partitions all the flow paths included in the filter member, and partitions all the flow paths included in the filter member. It is the ratio with the volume of the slurry that can be held in the porous ceramic of the partition wall as the denominator.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the difference (WR) between the inner wall diameter W of the housing and the outer diameter R of the outer surface of the filter member and the variation in the residual ratio of the slurry.
  • the horizontal axis represents the difference between W and R (WR)
  • the vertical axis represents the variation in the residual ratio of the slurry as a standard deviation.
  • the inventors of the present invention improved the slurry discharge property and the uniformity of the slurry discharge in the slurry discharge process to reduce the variation in the residual ratio of the slurry, and as a result, there was no outer skin.
  • the gap L between the inner surface of the side wall portion of the housing and the outer surface of the filter member is defined by the following equation 1. However, it has been found that it is necessary to satisfy the condition that the equivalent diameter d or less of the flow path of the filter member is satisfied.
  • the outer diameter R of the outer surface of the filter member and the filter The condition of the equivalent diameter d of the flow path of the member and the inner diameter W of the inner surface of the side wall portion of the housing is preferably that W is (R + 2d) or less.
  • the inner wall diameter W of the housing is the outer diameter of the filter member.
  • the outer diameter of the side surface must be R (25.4 mm) or more and R + 4 mm (29.4 mm) or less.
  • the gap L between the inner surface of the side wall portion of the housing and the outer surface of the filter member must satisfy the condition that the equivalent diameter d or less of the flow path of the filter member is satisfied. ..
  • the coating apparatus and coating method for the water treatment filter of the second embodiment (hereinafter, may be referred to as aspect 2), which is the embodiment according to the present invention, will be described with reference to the drawings.
  • aspect 2 when the equivalent diameter of the flow path of the filter member is d and the gap between the inner surface of the side wall portion of the housing and the outer surface of the filter member is L, the gap L is d or less.
  • the equivalent diameter of the flow path of the filter member is d and the gap between the inner surface of the side wall portion of the housing and the outer surface of the filter member is L, the gap L is d or less.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the coating apparatus according to the second embodiment.
  • the coating device 200 of the second aspect is basically composed of a tank 6, a housing 7, and a pump 9 which is a decompression means, similarly to the coating device of the first aspect.
  • the configurations of the communicating means for communicating the housing 7 and the depressurizing means (pump 9) are different. That is, in the coating device of the second aspect, a plurality of pipes and valves which are communication means are installed.
  • the coating apparatus of aspect 2 is composed of tubes 8, 8-2, 10, 10-2, 10-3, 10-4 and valves 80, 81, 100, 110, 120, 130. ..
  • the housing 7 is a rigid side wall housing, and the direction of gravity is the direction from the top to the bottom of the paper surface in FIG. 8, and the positional relationship between the pump 9, the housing 7, and the tank 6 is set from above. ..
  • the components of the coating device 200 of the second aspect will be described in detail, but the same components as the coating device 200 of the first aspect are indicated by the same or similar reference numerals, and the description will be omitted without repeating in principle.
  • the pipes 8, 8-2, 10, 10-2, 10-3, and 10-4 which are the means of communication, are components connecting the tank 6, the housing 7, and the pump 9, and are typically a plurality of components. Exists.
  • the tubes 8, 8-2, 10, 10-2, 10-3, and 10-4 may be rigid bodies or elastic bodies.
  • the valves 80, 81, 100, 110, 120 and 130 are installed in pipes 8, 8-2, 10, 10-2, 10-3 and 10-4, respectively, to form communication means.
  • pipes 8, 8-2, 10, 10-2, 10-3, 10-4 and valves 80, 81, 100, 110, 120, 130, which are communication means, are arranged as follows. ing.
  • valve 10-2 A valve 110 is arranged in the pipe 10-2 that connects the tank 6 and the housing 7. Since the pipe 10-2 needs to extend into the liquid of the slurry 5, the end portion extends below the upper surface of the tank 6.
  • a valve 80 is arranged in the pipe 8 that connects the housing 7 and the pump 9.
  • a valve 81 is arranged in the pipe 8-2 that branches from the pipe 8 (however, between the housing 7 and the valve 80) and is released to the atmosphere.
  • valve 10-4 A valve 130 is arranged in the pipe 10-4 connecting the pump 9 and the tank 6. Since it is preferable that the pipe 10-4 does not extend into the liquid of the slurry 5, it is terminated at the upper surface of the tank 6.
  • the valve 100 is arranged in the pipe 10 that branches from the pipe 10-4 (however, between the valve 130 and the tank 6) and is connected between the housing 7 of the pipe 10-2 and the valve 110. There is.
  • a valve 120 is arranged in the pipe 10-3 that branches from the pipe 10 and is released to the atmosphere between the portion 10-40 where the pipe 10 branches from the pipe 10-4 and the valve 100. ing.
  • the coating device 200 of the second aspect will be described. Assuming that the pipes 10-2 and 10-3 (below the branch source of the pipe 10) are arranged along the direction of gravity (vertical direction on the paper surface in FIG. 8; the same applies hereinafter), the coating method described later can be used. In the slurry discharging process of the above, the movement of the slurry by gravity is smooth, and the amount of the slurry remaining in the pipe 10 can be reduced.
  • the branch point 10-20 with the pipe 10-2 is above the branch point 10-40 with the pipe 10-4 so as to follow the flow direction of the slurry 5. It is preferable that there is no or few parallel portions extending in the direction perpendicular to the direction of gravity, that is, in the left-right direction of the paper surface in FIG. With this configuration, the amount of slurry remaining in the pipe 10 can be reduced in the slurry discharge step in the coating method described later.
  • the pump 9 does not necessarily have to be one.
  • a pump that performs a decompression operation in the slurry inflow step and a pump that performs a decompression operation in the slurry discharge step may be configured as separate pumps.
  • the valve 81 and the pipe 8-2 may be omitted, and the pump that was performing the decompression operation in the slurry inflow process may be switched to the pressurization operation, or the pump may be released to the atmosphere. Good.
  • the coating method of the second aspect is basically the same as the coating method of the first aspect, and the coating process is carried out through the steps A to F according to the flowchart of FIG. 3 described above, but the details of the slurry inflow step and the slurry The details of the discharge process are different.
  • the details of the slurry inflow process and the details of the slurry discharge process in the second aspect will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4, 9 and 10.
  • FIG. 4 is a flowchart showing details of the slurry inflow step in the coating method according to the second embodiment.
  • the slurry inflow step (S14) of the second aspect is as follows.
  • Step C22 The operator turns on the decompression operation of the pump 9 (S142). As a result, the inside of the housing 7 is depressurized, and the slurry 5 that has entered the tank 6 is sucked and flows into the housing 7 (S143). At that time, the water level of the slurry 5 in the tank 6 drops. As shown in FIG. 8, a route leading to the tank 6 is secured from the pipe 10-3 released to the atmosphere via the valves 120 and the pipes 10 and 10-4 in the open state. As a result, since the inside of the tank 6 is released to the atmosphere, the gas deficient due to the water level drop inside the tank 6 can be replenished from the atmosphere, so that the slurry can be sucked in a short time.
  • Step C23 When the operator confirms that a sufficient amount of the slurry 5 is stored in the housing 7 (YES in S144), the decompression operation of the pump 9 is turned off (S145), and the slurry 5 is further housing. Prevent it from flowing into 7.
  • step C21 it was assumed that the valve 110 was opened in (S141), but the timing for opening the valve 110 from the closed state is after the decompression operation of the pump 9 is turned on (S142) in step C22. There may be.
  • the slurry discharge step (S16) for discharging the slurry 5 stored in the housing 7 to the tank 6 and returning the slurry 5 is as follows.
  • the slurry discharge step (S16) has two methods, a natural discharge step and a reduced pressure discharge step.
  • the natural discharge process is a slurry discharge method that utilizes gravity when discharging the slurry 5 from the housing 7.
  • the slurry discharge step in the details of the slurry discharge step of the first embodiment described above (step E11 and step E12) is a natural discharge step.
  • the decompression discharge step is a slurry discharge method utilizing the decompression or pressurizing capacity of the pump 9, which is a decompression means, when the slurry 5 is discharged from the housing 7.
  • a natural discharge step or a reduced pressure discharge step, or a method in which both are used in combination may be adopted.
  • the reduced pressure discharge step may be performed after the natural discharge step, or the process may be performed in the reverse order.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a natural discharge process among the details of the slurry discharge process in the coating method according to the second embodiment.
  • the natural discharge step in the slurry discharge step (S16) of the second aspect is as follows.
  • Step E21 The operator closes the valve 80 and opens the valve 81 (S1601). As a result, the atmosphere is introduced into the housing 7 from the pipe 8-2 released to the atmosphere, and the pressure inside the housing 7 returns to the atmospheric pressure.
  • Step E22 The operator closes the valves 100 and 130 and opens the valves 110 and 120 (S1602).
  • the slurry 5 contained in the housing 7 returns to the tank 6 by the action of atmospheric pressure and gravity.
  • the gas that is no longer needed due to the rise in the water level of the slurry 5 inside the tank 6 is released to the atmosphere from the pipe 10-3 via a part of the pipe 10-4, a part of the pipe 10, and the valve 120.
  • Slurry can be discharged naturally in a short time.
  • the above is the natural discharge step in the slurry discharge step (S16) of the second aspect.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a decompression discharge step among the details of the slurry discharge step in the coating method according to the second embodiment.
  • the decompression discharge step in the slurry discharge step (S16) of the second aspect is as follows.
  • Step E201 The operator opens the valve 81 (S1611). As a result, the atmosphere is introduced into the housing 7 from the pipe 8-2 released to the atmosphere, and the pressure inside the housing 7 returns to the atmospheric pressure.
  • Step E202 The operator closes the valves 80, 120, 110 and opens the valves 130, 100 (S1612).
  • Step E203 The operator turns on the decompression operation of the pump 9 (S1613). As a result, the air pressure in the pipeline formed in step E202 is reduced, so that the slurry 5 remaining in the housing 7 is discharged. The slurry 5 falls into the tank 6 from the portion 10-40 where the pipe 10 branches from the pipe 10-4 due to the action of gravity. Further, the gas that is no longer needed due to the rise in the water level of the slurry 5 inside the tank 6 is sucked by the pump 9 through the pipe 10-4.
  • the above is the decompression discharge step in the slurry discharge step (S16) of the second aspect.
  • the coating apparatus and coating method for the water treatment filter of the third embodiment (hereinafter, may be referred to as aspect 3), which is the embodiment according to the present invention, will be described with reference to the drawings.
  • the gap L is d or less.
  • the housing of the third aspect is made of an elastic material at least a part of the inner side surface of the side wall portion thereof.
  • a housing in which a part of the side wall portion is made of an elastic body may be referred to as an elastic side wall housing.
  • the elastic side wall housing can solve the problem of both installation positions that the center of the filter member and the housing do not match.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the elastic side wall housing of the housing of the coating device according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the filter member is inserted into the elastic side wall housing shown in FIG.
  • the housing 71 of the third aspect differs in that the side wall 7-2 of the housing 7 of the first aspect shown in FIG. 5 is a side wall 71-2f including an elastic body, and the other configurations are basically aspects. It is configured in the same manner as the housing 7 of 1.
  • reference numeral 7 is replaced with reference numeral 71, and the description thereof will be omitted.
  • the outer diameter of the side wall 71-2f and the outer diameter of the lid 71-1 may be substantially the same.
  • the side wall 71-2f including the elastic body is composed of the elastic body part 71-2fe and the rigid body part 71-2fr.
  • the side wall 71-2f may be composed of elastic parts 71-2fe as a whole.
  • the rigid body part 71-2fr is preferably fixed to a lid 71-1 or a bottom 71-3 having a screw groove on the outside and a screw groove on the inside by screwing.
  • the side wall 71-2f has a ring-shaped rubber-like elastic body 71-10T and 71-10B, a lid 71-1 and a bottom 71-3, and a rigid body part in order to improve watertightness and airtightness. It may be sandwiched between 71-2fr.
  • the elastic body part 71-2fe is preferably flexible from the viewpoint of deformation performance described later, but is fixed when it is fixed by screw fastening or by ring-shaped rubber-like elastic bodies 71-10T and 71-10B. From the viewpoint of securing force, a rigid body is preferable. Further, since the side wall 71-2f is inferior in workability when the filter member 1 is taken in and out if it is broken by buckling, it is preferable that the side wall 71-2f is hard enough to stand on its own with the lid 71-1 removed. ..
  • the length of the rigid body part 71-2fr is made longer than the length of the side wall of the lid 71-1 to finish closing the lid 71-1 to the side wall 71-2f ( Alternatively, it is preferable because a length that allows the operator to grip the side wall 71-2f can be secured at the time of starting to open.
  • a fastening means other than screws may be used as long as the fixing force can be secured.
  • a configuration or fixing method other than the ring-shaped rubber-like elastic bodies 71-10T and 71-10B may be used.
  • the lid 71-1 and the side wall 71-2f have a structure that can be opened and closed.
  • the equivalent diameter of the flow path of the filter member is set to d by the reduction of the gap due to the deformation of the elastic side wall housing, and the inner surface of the side wall portion of the housing and the outside of the filter member.
  • the gap with the side surface is L
  • the condition that the gap L is d or less can be satisfied.
  • the elastic body parts (71-2fe) constituting the side wall (71-2f) including the elastic body of the elastic body side wall housing have sufficient deformation performance while having appropriate rigidity and hardness.
  • the slurry is chemically resistant. Functions required as elastic parts such as deformation performance and chemical resistance can be obtained by appropriately selecting the material and its elastic force and thickness.
  • a material suitable for elastic parts the amount of change in the thickness of the material after contact with the slurry at room temperature for one week or less is 1% or less, and the decrease in Young's modulus, which indicates the elastic modulus, is 5% or less. It is a material that is.
  • materials having these characteristics include materials that combine one or more types from the composition group of fluororubber, and Kalrez (“Kalrez” is a registered trademark of DuPont), which is classified as a perfluoroelastomer of fluororubber. Conceivable.
  • the material of the elastic body part may be a material having dilatancy characteristics.
  • the dilatancy property is a property that is an elastic body while stress is applied and fluidly flows when the stress is removed.
  • PU Polyurethane
  • Polyurethane (PU) can be considered as a material having dilatancy characteristics and resistance to slurry.
  • the elastic body part may be composed of a multi-layer structure made of a plurality of different materials.
  • the surface of the inner surface of the elastic part that is in direct contact with the slurry has a layer of individual composition (for example, polyurethane), and the layer inside the polyurethane layer has a stronger dilatancy property, that is, liquid plastic (for example, polyurethane).
  • the coating apparatus of the third embodiment (aspect 3) will be described. Since the coating device of the third aspect is basically configured in the same manner as the coating device of the first aspect or the second aspect, detailed description thereof will be omitted except for the preferable components in the coating device of the third aspect described below. ..
  • a pressurizing means capable of pressurizing the inside of the housing.
  • a pump as a pressurizing means capable of pressurizing the inside of the housing in the pipe 8-2.
  • a pump capable of pressurizing the inside of the housing is installed, and after the slurry discharge step and before the step of taking out the filter member 1 from the housing 71, the pressurizing operation of the pump is turned on and the housing 71 When the inside is pressurized, the elastic body part 71-2fe is deformed outward and separated from the filter member 1, so that the filter member 1 can be easily taken out from the housing 71.
  • the housing may have the functions of both the rigid side wall housing and the elastic side wall housing.
  • the housing is configured by arranging a side wall 7-2 (shown in FIG. 5) made of a rigid body described in the first aspect on the outside of the side wall 71-2f including the elastic part 71-2fe. May be good.
  • a side wall 7-2 shown in FIG. 5
  • the side wall 7-2 made of a rigid body on the outside, it is possible to prevent the side wall 71-2f including the elastic body from being deformed to the outside when the housing is filled with slurry, and also supports the lid 71-1. be able to.
  • the coating method of the third embodiment is basically the same as the coating method of the first aspect, and the coating process is carried out through the steps A to F according to the flowchart of FIG. 3 described above, but the elastic body side wall housing is inside.
  • the slurry inflow process and the slurry discharge process are different in that they are deformed.
  • the details of the slurry inflow step and the details of the slurry discharge step in the third aspect will be described only for the steps different from those of the first and second aspects, and the description of the same steps will be omitted.
  • FIG. 13 is a flowchart showing details of the slurry inflow step in the coating method according to the third embodiment.
  • the elastic body part 71-2fe of the side wall 71-2f of the elastic side wall housing is deformed inward prior to the inflow of the slurry 5 into the housing 71. That is, in the slurry inflow step (S14) of the first aspect or the second aspect, the steps C31 to C33 described below are performed before the step C11 or the step C21, respectively.
  • the valve that opens and closes in the slurry inflow step of aspect 3 differs due to the difference in the configuration of the coating device of aspect 1 and aspect 2, in the following description, the valve that opens and closes by the coating device of aspect 1 is described in [].
  • the valve that opens and closes with the coating device of aspect 2 is shown outside [].
  • the slurry inflow step (S14) of the third aspect is as follows.
  • Step C31 The operator closes [Valve 110] and valves 100, 110, 130 and 81, and opens [Valve 80] and valve 80 (S1401).
  • Step C32 The operator turns on the decompression operation of the pump 9 (S1402). As a result, the inside of the housing 7 is depressurized (S1403), and the elastic body part 71-2fe is deformed inward.
  • Step C33 The operator checks the deformation of the elastic body part 71-2fe (S1404), and after confirming that the elastic body part 71-2fe is sufficiently deformed (YES in S1404), [Valve 110 ], The valves 110 and 120 are opened (S1405).
  • the timing of changing the valve 120 from the closed state to the open state in (S1405) in step C33 is the elastic body part 71 in (S1404). It may be before confirming that -2fe is sufficiently deformed.
  • the slurry discharge step (S16) of the third aspect basically discharges the slurry from the housing in the same step as the slurry discharge step of the first or second aspect, but is elastic among the above-mentioned natural discharge step and the reduced pressure discharge step. It is preferable to employ a reduced pressure discharge step in that the body side wall housing can be deformed inward. However, even in the case of the natural discharge process, if the slurry flow rate between the outer surface of the filter member and the inner surface of the elastic side wall housing is smaller than the flow rate of the flow path of the filter member, the natural discharge process is adopted. You may.
  • the pump is before the step E201 in the decompression discharge step of the second aspect in which the valve 81 is opened and the pressure inside the housing 71 is set to the atmospheric pressure.
  • the depressurization operation of 9 may be turned on to depressurize the inside of the housing 71.
  • the filter member in a water treatment filter using a porous ceramic as a partition wall member, the filter member has a configuration in which the porous ceramic is exposed on the outer surface without being covered with the outer skin. Even if there is, it has become possible to reliably coat the porous ceramic of the partition member with the slurry. This makes it possible to use the water treatment filter without having an outer skin, and it has become possible to eliminate the problem of water pollution caused by the outer skin being deteriorated and peeled off.

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Abstract

外皮による水質の汚染を発生させないよう外皮をなくした水処理フィルタにおいて、隔壁部材の多孔質セラミックにスラリを確実にコーティングするために、多孔質セラミックの隔壁で仕切られた複数の流路を有する円筒形状のフィルタ部材をスラリでコーティングするためのコーティング装置を、スラリを格納するタンクと、フィルタ部材を格納するハウジングであって、フィルタ部材の流路の等価直径をｄ、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たすハウジングと、ハウジングの内部を減圧可能な減圧手段と、タンク、ハウジング及び前記減圧手段を連通する連通手段とを有して構成した。

Description

水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法
　本発明は水処理フィルタをスラリでコーティングするコーティング装置及びコーティング方法に関する。
　水処理フィルタは、主に多孔質材料、例えば多孔質セラミックで構成されるフィルタ部材を、スラリと呼ばれるコーティング剤でコーティングすることで製造される。フィルタ部材をスラリのコーティング剤でコーティングする方法として、例えば特許文献１には、セラミック一体性触媒担体部材の内部骨格構造をコーティング物質のスラリで含浸する方法が開示されている。
　具体的には特許文献１の図１及び３ページ目右カラム乃至３ページ目左カラムに記載の通り、一体化物１８の下部末端１８ａよりコーティングスラリを吸入するために、一体化物の上部末端１８ｂにカバー１４を被せ、カバー内を真空にすることでパン１０のコーティングスラリを一体化物に吸い上げる、ことが開示されている。
特許第２７３７８３７号公報
　特許文献１に開示された含浸方法によりスラリでコーティングするためには、一体化物の外側面が、多孔質ではないが含水性のあるセラミックの膜（以下、「外皮」と称する場合がある）で被覆されていることが前提である。外皮は含水すると、水の表面張力により水膜が形成されるため非通気性となり、外皮で覆われたフィルタ内部を真空に保つことができるからである。しかし、外皮のあるフィルタを水処理フィルタとして用いる場合には、コーティング後、実際に水処理に用いている間に、外皮は劣化し、水処理フィルタから剥離してしまう。その結果、処理後の水が外皮で汚れてしまう。当該傾向は水処理フィルタによる水処理時間が長くなるほど顕著となる。
　本発明は、多孔質セラミックが外側面に露出しているフィルタ部材、即ち、外皮のないフィルタ部材であっても、隔壁部材の多孔質セラミックにスラリを確実にコーティングできる水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法を提供することを目的とする。
　上記した課題を解決するために、本発明では、多孔質セラミックの隔壁で仕切られた複数の流路を有するフィルタ部材をスラリでコーティングするための水処理フィルタのコーティング装置を、前記スラリを格納するタンクと、前記フィルタ部材を格納するハウジングであって、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの側壁部の内側面と前記フィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、前記隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす前記ハウジングと、前記ハウジングの内部を減圧可能な減圧手段と、前記タンク、前記ハウジング及び前記減圧手段を連通する連通手段とを有して構成した。
　前記コーティング装置において、前記ハウジングは円筒形状としてもよい。前記ハウジングを円筒形状とした場合、前記フィルタ部材の外側面の外径をＲ、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの前記側壁部の前記内側面の内径をＷとした場合、Ｗは（Ｒ＋２ｄ）以下であることが好ましい。また、前記コーティング装置において、前記ハウジングの前記側壁部は、前記内側面の少なくとも一部を弾性体素材により構成してもよい。
　また、上記した課題を解決するために、本発明では、多孔質セラミックの隔壁で仕切られた複数の流路を有するフィルタ部材をスラリでコーティングする水処理フィルタのコーティング方法を、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記フィルタ部材を格納するハウジングの側壁部の内側面と前記フィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、前記隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす前記ハウジングに前記フィルタ部材を格納し、減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧することにより、前記ハウジングと連通するタンクに格納されたスラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させ、前記スラリを前記フィルタ部材に浸潤させた後、前記ハウジングから前記スラリを排出させるようにした。
　前記コーティング方法において、前記ハウジングは円筒形状として、円筒形状の前記フィルタ部材を前記スラリでコーティングしてもよい。前記ハウジングを円筒形状とした場合、前記フィルタ部材の外側面の外径をＲ、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの前記側壁部の前記内側面の内径をＷとした場合、Ｗは（Ｒ＋２ｄ）以下であることが好ましい。
　前記コーティング方法において、前記スラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させることを、前記タンクの内部を大気に解放した状態で行ってもよい。また、前記スラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させることを、前記減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧して前記ハウジングの前記側壁部を内側に変形させた後に行ってもよい。
　前記コーティング方法において、前記ハウジングから前記スラリを排出させることを、前記減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧して前記ハウジングの前記側壁部を内側に変形させた後に行ってもよい。
　本発明によれば、外皮のないフィルタ部材であっても、隔壁部材の多孔質セラミックにスラリを確実にコーティングできるので、外皮のない水処理フィルタが得られ、以って外皮が劣化して剥がれ落ちることによる水質汚染の問題を解決できる。
第１実施形態に係るフィルタ部材の形状を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面の断面図である。 第１実施形態に係るコーティング装置の概略の構成を示したブロック図である。 第１実施形態に係るコーティング方法の処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態及び第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るコーティング装置のハウジングであって剛体側壁ハウジングの外観を示した斜視図である。 図５に示す剛体側壁ハウジングにフィルタ部材を挿入した状態を示す平面図である。 ハウジングの内壁径Ｗとフィルタ部材の外側面の外径Ｒとの差（Ｗ－Ｒ）と、スラリの残留割合のばらつきとの関係を示すグラフである。 第２実施形態に係るコーティング装置の概略の構成を示したブロック図である。 第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ排出工程の詳細のうち自然排出工程を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ排出工程の詳細のうち減圧排出工程を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るコーティング装置のハウジングであって弾性体側壁ハウジングの外観を示した斜視図である。 図１１に示す弾性体側壁ハウジングにフィルタ部材を挿入した状態を示す断面図である。 第３実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートである。
　（第１実施形態）
　以下、本発明に係る好ましい実施の形態である第１実施形態（以下、態様１と称する場合がある。）の水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法について、図面を参照して説明する。
　＜第１実施形態のフィルタ部材＞
　まず、本発明においてコーティング対象となる外皮の無いフィルタ部材について説明する。図１は、第１実施形態に係るフィルタ部材１の形状を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面の断面図である。フィルタ部材１の端面および側壁は、外皮の無い構造のため、多孔質セラミックの材質が露出している。態様１のフィルタ部材１は、円筒形状であって、外径Ｒの円筒状の外側面を有し、さらに多孔質セラミックの隔壁２で仕切られた、複数の流路３（より具体的には流路３ａ及び流路３ｂ）とを有している。なお、本発明においてコーティング対象のフィルタ部材は、円筒形状に限定されず、流路の延伸方向に対して直行方向の断面視で、楕円形、三角形、正方形、長方形、多角形など円形以外の形状であってもよい。
　複数の流路３は、図１（ａ）の平面図で見た場合に、端面において互いに平行でない第１方向および第２方向に並んで配置されており、図１（ｂ）の正面の断面図で見た場合に、流入側の端面または流出側の端面の何れか一方に交互に設けられた封止部４とを有する。
　なお、封止部４は、水及び洗浄液を透過させない素材であることが好ましい。さらに、水及び洗浄液に長時間接した場合に劣化や溶出が少ないことが好ましい。素材の例としては、セラミック、シーリング剤（シリコーン、エポキシ、アクリル系）、接着剤、コーキング剤がある。
　流路３は、処理前の水の流入側（図１（ｂ）における下）が開口し、反対側の処理後の水の流出側が封止部４によって封止された第１の流路３ｂと、処理後の水の流出側（図１（ｂ）における上）が開口し、反対側の処理前の水の流入側が封止部４によって封止された第２の流路３ａとの２種類がある。第１の流路と第２の流路とは、第１方向および第２方向にそれぞれ交互に配置されている。
　ここで、流路３の等価直径ｄをｄ＝４Ｓ／Ｖ、ここでＳは流路断面積、Ｖは濡れ縁長さで流路の辺の合計長、と定義する。図１のように流路３が正方形の場合は、ｄは一辺の長さに当たる。
　なお、多孔質セラミックの材質は、コーディエライト、アルミナ、シリカ、マグネシア、チタニアなどが考えられるが、多孔質のフィルタが形成できれば上記に限定されるものではない。しかし、多孔質セラミックの材質は、熱膨張率が小さいため成形が容易なコーディエライト、アルミナが好ましい。
　＜第１実施形態のコーティング装置＞
　以下、第１実施形態（態様１）のコーティング装置について説明する。図２は、第１実施形態に係るコーティング装置の概略の構成を示したブロック図である。図２に示すように、態様１のコーティング装置２００は、スラリ５を格納するタンク６、フィルタ部材１を格納するハウジング７、ハウジング７の内部を減圧可能な減圧手段であるポンプ９、並びにタンク６、ハウジング７及び減圧手段（ポンプ９）を連通する連通手段である管８、１０及びバルブ８０、１１０より構成される。そして、態様１のコーティング装置２００は、ハウジング７の側壁部の内側面とフィルタ部材１の外側面との隙間Ｌが、フィルタ部材１の流路の等価直径ｄ以下となる条件を満たすハウジング７を含んで構成されている。以下、態様１のコーティング装置２００の構成要素について詳しく説明する。
　スラリ５は、フィルタ部材１をコーティングするための液体である。スラリ５は一つのフィルタ部材１をコーティングした後に、所定回数、再利用してもよい。
　タンク６は、スラリ５を格納する容器である。タンク６には大気導入構造として開口６ｇが設けられている。
　ハウジング７は、フィルタ部材１を格納し、かつスラリ５で満たされる、内部空間を有する。なお、以下、ハウジング７の内部空間を単に「内部」と省略することがある。ハウジングは、その全体又は一部を、外部から内部を視認可能な透過性素材から構成してもよい。透過性素材により透明窓等の透過領域を設けることで、フィルタ部材のコーティング状況やスラリの排出状況をハウジングの外部から確認することができる。
　減圧手段であるポンプ９は、スラリ５をハウジング７に流入させるために、ハウジング７内部の空気を除去（言い換えれば、ハウジング７の内部空間を減圧）するためのポンプである。なお、ポンプ９はハウジング７に一時満たされたスラリ５の排出を促進するために、ハウジング７内部に空気を送り込む（言い換えれば、ハウジング７の内部空間を加圧する）能力を有してもよい。また、ポンプ９は、不図示の大気導入構造を有し、連通手段を介してハウジング７内部を大気に解放可能としている。なお、態様１のコーティング装置２００において、重力方向は図２で紙面の上から下に向かう方向として、上からポンプ９、ハウジング７、タンク６の位置関係とすることで、スラリ５をハウジング７から排出する際に重力を利用可能としている。しかし、これに限定されず、ポンプ９に加圧能力がある場合は前述の上下関係を満たさなくてもよい。
　連通手段である管８、１０は、前述のタンク６、ハウジング７、及び減圧手段であるポンプ９を接続する構成要素である。なお、管８、１０は剛体でもよく、弾性体でもよい。バルブ８０、１１０は、夫々、管８、１０に設置されて連通手段を構成する。
　図２に示すように、連通手段である管８、１０及びバルブ８０、１１０は以下の通り配置されている。
　（管１０）タンク６と、ハウジング７との間を接続する管１０は、バルブ１１０が配置されている。なお、管１０は、スラリ５の液体中まで伸びている必要があるため、端部はタンク６上面より下にまで伸びている。
　（管８）ハウジング７と、ポンプ９との間を接続する管８は、バルブ８０が配置されている。
　＜第１実施形態のコーティング方法＞
　以下、第１実施形態（態様１）のコーティング方法について説明する。図３は、第１実施形態に係るコーティング方法の処理の流れを示すフローチャートである。なお、コーティングの各工程を行う主体は、作業者として説明するが、一部又は全ての工程をソフトウェアプログラム（或いは当該プログラムを実行する計算機）で行ってもよい（以下、説明する他の実施形態についても同様である）。そして、態様１のコーティング方法は、フィルタ部材の流路の等価直径をｄ、フィルタ部材を格納するハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たすハウジングにフィルタ部材を格納する工程を含んでいる。以下、図３のフローチャートに従って各工程（工程Ａ～Ｆ）を説明する。
　（工程Ａ）作業者は、タンク６の内部にスラリ５が十分入っているかをチェックし（Ｓ１１）、スラリ５の量が不足している場合（Ｓ１１でＹＥＳの場合）には、スラリ５をタンク６に供給する（Ｓ１２）。なお、既にタンク６に十分な量のスラリ５が格納されている場合（Ｓ１１でＮＯの場合）は、（Ｓ１２）は不要である。
　（工程Ｂ）作業者は、前述した隙間Ｌの条件を満たすハウジング７にフィルタ部材１を格納する（Ｓ１３）。なお、（Ｓ１２）と（Ｓ１３）とは入れ替えてもよく、同時に行ってもよい。
　（工程Ｃ）作業者は、タンク６からハウジング７に、スラリ５を流入させる（Ｓ１４）。以下の説明では本工程を「スラリ流入工程」と称する。
　（工程Ｄ）作業者は、ハウジング７に格納されたフィルタ部材１にスラリ５を十分浸潤させるまで待つ（Ｓ１５）。なお、当該待ち時間は例えば５分程度と考えられる。なお、ハウジング７に外部から内部を視認可能な透明窓等を設けていれば、作業者は、透明窓等からフィルタ部材１を監視し、フィルタ部材１から泡沫が出なくなったタイミングで本工程を終えてもよい。
　（工程Ｅ）作業者は、ハウジング７からスラリ５を排出させる（Ｓ１６）。排出させたスラリ５はタンク６に戻される。以下の説明では、本工程を「スラリ排出工程」と称する。本態様では、排出させたスラリ５はタンク６に戻される形態について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、バルブ１１０を三方弁にして管１０を枝分かれさせ(図示せず)、スラリ５をタンク６とは別のタンク(図示せず)に排出してもよい。
　（工程Ｆ）作業者は、スラリ５を排出させたハウジング７からフィルタ部材１を取り出して（Ｓ１７）、一連の工程を終了する。
　＜＜第１実施形態のスラリ流入工程の詳細＞＞
　図４は、第１実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートである。なお、図４は後述する第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートも併記している。なお、以下の説明で、バルブが「閉じる」と表記した場合は、バルブの機能上で最も管内の流体の流れを制限できる状態を含んでもよい。言い換えれば、閉状態にしたバルブから多少の流体が漏れたとしても、「閉」として扱ってもよい。また、以下の説明で、バルブを「閉状態とする」と表記した場合は、バルブが開状態である場合は閉じる操作を行い、元々閉状態である場合はそのまま閉状態で維持することを指す。「開状態にする」も「開／閉」が逆な以外は同様の意味である（以下、説明する他の実施形態についても同様である）。態様１のスラリ流入工程（Ｓ１４）は、下記の通りである。
　（工程Ｃ１１）作業者は、バルブ１１０、８０を開状態とする（Ｓ１４１）。
　（工程Ｃ１２）作業者は、ポンプ９の減圧動作をオンにする（Ｓ１４２）。これにより、ハウジング７の内部が減圧されて、タンク６に入ったスラリ５が吸引され、ハウジング７に流入する（Ｓ１４３）。その際、タンク６のスラリ５の水位は下がる。図２に示すように、タンク６は、開口６ｇによりその内部を大気に解放しているので、タンク６の内部における水位降下によって不足する気体を大気から補充できるので、スラリの吸引を短時間に行うことができる。
　（工程Ｃ１３）作業者は、ハウジング７にスラリ５が十分な量格納されたことを確認したら（Ｓ１４４でＹＥＳの場合）、ポンプ９の減圧動作をオフにし（Ｓ１４５）、これ以上スラリ５をハウジング７に流入させないようにする。
　以上が態様１のスラリ流入工程（Ｓ１４）の詳細である。なお、工程Ｃ１１において、（Ｓ１４１）でバルブ１１０を開状態とするとしたが、バルブ１１０を閉状態から開状態とするタイミングは工程Ｃ１２においてポンプ９の減圧動作をオン（Ｓ１４２）にした後であってもよい。
　＜＜第１実施形態のスラリ排出工程の詳細＞＞
　第１実施形態（態様１）に係るコーティング方法において、ハウジング７に格納されたスラリ５をタンク６に排出して戻すスラリ排出工程（Ｓ１６）は、下記の通りである。
　（工程Ｅ１１）作業者は、バルブ８０を開状態のまま、ポンプ９の不図示の大気導入構造から管８を介してハウジング７に大気を導入する。これによりハウジング７内部の気圧は大気圧に戻る。
　（工程Ｅ１２）作業者は、バルブ１１０を開状態とする。これにより、ハウジング７に入っていたスラリ５が大気圧と重力の働きによりタンク６に戻る。なお、タンク６内部のスラリ５の水位上昇によって不要となった気体は、タンク６の開口６ｇから大気に解放されることから、スラリの排出を短時間に行うことができる。以上が態様１のスラリ排出工程（Ｓ１６）の詳細である。
　＜第１実施形態のハウジング（剛体側壁ハウジング）＞
　以下、第１実施形態のコーティング装置におけるハウジングの構成について説明する。態様１のハウジングは、その側壁部が剛体からなる。なお、以下の説明では側壁部が剛体のハウジングを剛体側壁ハウジングと称する場合がある。図２に示すハウジング７は剛体側壁ハウジングの場合を例示している。
　なお、ここで言う「剛体」とは、ハウジングに対して与えられる力の源となる、重力、空気圧の変動、水圧の変動によって、ハウジング又はハウジングの部材が大幅に変形しない物体であることを意味しており、まったく変形しないことを意味するものではない。
　図５は、第１実施形態に係るコーティング装置のハウジングであって剛体側壁ハウジングの外観を示した斜視図である。なお、説明を簡単にするため、コーティング対象のフィルタ部材が円筒形状であって、フィルタ部材の外側面とハウジングの側壁部の内側面とが共に円筒である場合について説明する。図５のハウジング７は、蓋７－１と、側壁７－２と、底７－３とを有し、側壁７－２は剛体により構成されている。なお、図中の点線は、斜視図の視点から見えない背面や内壁を示している。また、後述する緩衝部材７－１０は、ハウジング７の内部に露出しているが、図示の都合により実線で記載している。
　ハウジング７は、蓋７－１と側壁７－２とが分離可能な構造となっている。この構造により、ハウジング７の側壁７－２の上部が出し入れ口の役割を兼ねているので、作業者は蓋７－１を分離させ（蓋７－１を開けて）、フィルタ部材１をハウジング７に格納する、或いは取り出すことができる。なお、出し入れ口は他の箇所に設置されてもよい。
　蓋７－１は、図２に示す管８と接続するための開口部７－４を有する。ハウジング７は軸対象の形状を有するため、開口部７－４は、蓋７－１の幾何学的中心を含むように設けられていることが好ましい。
　底７－３は、図２に示す管１０と接続するため開口部７－５を有する。開口部７－５は、底７－３の幾何学的中心を含むように設けられている。なお、開口部７－４及び開口部７－５の形状例は、図５に示すような断面が円の貫通穴である。また、開口部７－４及び７－５の一部として、管８及び１０との接続を容易にする管を開口部７－４及び７－５の外部に設けてもよい。なお、蓋７－１及び底７－３の内面は平面でなくてもよく、漏斗状の円錐面であってもよい。
　側壁７－２は、底７－３と固定されており、蓋７－１とは分離可能な状態で固定されている。なお、側壁７－２と蓋７－１との固定部分の水密性や気密性が求められるため、側壁７－２と蓋７－１との接触部分はネジ溝を設けた締結構造とすることが好ましい。
　なお、蓋７－１及び底７－３には、弾性力を有する緩衝部材７－１０として、Ｏリングで例示されるＯリング７－１０Ｔ、７－１０Ｂが配置されていることが好ましい。ネジ締結により蓋７－１を回転させて閉めることで、弾性力を有するＯリング７－１０Ｔ、７－１０Ｂを介して、蓋７－１及び底７－３とフィルタ部材１とを当接せしめることから、フィルタ部材１をハウジング７の内部に安定的に固定することができる。
　＜スラリの残留割合とフィルタの水処理性能との関係＞
　ここで、コーティング後にフィルタ部材に残留するスラリの残留割合とフィルタとしての水処理性能との関係について説明する。フィルタ部材にスラリを確実にコーティングするためには、各流路の隔壁部材の多孔質セラミックに過不足なくスラリをコーティングすることが重要となる。このためには、スラリをフィルタ部材に浸潤させた後のスラリ排出工程でのスラリの排出性及びスラリ排出の均一性を向上させて、フィルタ部材の各流路に残留するスラリの量を適切に制御しなければならない。各流路に残留するスラリ量の適否はスラリの残留割合のばらつきとして評価される。
　フィルタ部材にて各流路のスラリの残留割合のばらつきがあるということは、フィルタ部材の能力である水処理性能、より具体的には水処理速度（単位時間当たりにフィルタ部材が水処理できる流量である）と所定成分の除去割合とに影響を及ぼす。なぜならば、流路にスラリが規定値以上に残留して、コーティングが過剰な場合は、流路（特に多孔質セラミックで構成される隔壁）が目詰まりをおこし、フィルタ部材の水処理速度が低下する。反対に、流路に残留するスラリが規定値以下であって、コーティングが不足する場合は所定成分の除去割合が低下する。
　スラリの残留割合のばらつきが大きいと、例えば、所定成分の除去を優先しようとする場合には、ばらつきを踏まえてより多くのスラリを残留させる、つまり水処理速度をばらつきの分だけ犠牲にする必要がある。フィルタ部材の水処理性能である水処理速度と所定成分の除去割合の両者を最大化するには、コーティングにおけるスラリの残留割合のばらつきを低減することが重要である。
　＜ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間とスラリの残留割合のばらつきとの関係＞
　本発明の発明者らは、スラリ排出工程でのスラリの排出性及びスラリ排出の均一性を向上してスラリの残留割合のばらつきを低減するためには、スラリ排出工程でフィルタ部材の各流路に適切に気圧を作用させる必要があることに着目した。スラリ排出工程で各流路に作用する気圧は、外皮のないフィルタ部材では、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間の寸法の影響を受けると推察された。そこで、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間の寸法を変化させたときのスラリの残留割合のばらつきについて調査した。
　以下、前述の隙間の寸法とスラリの残留割合のばらつきとの関係の調査結果について述べる。図６は、図５に示す剛体側壁ハウジングにフィルタ部材を挿入した状態を示す平面図である。図６は、フィルタ部材１が入れられた状態のハウジング７を、図５に示す蓋７－１を外した状態で上から見た図であって、フィルタ部材１とハウジング７との中心を一致させてフィルタ部材１をハウジング７に設置した場合を示している。図６で、Ｗはハウジング７の側壁部の内側面の内径（以下、「内壁径」と称する場合や、「Ｗ」と称する場合がある）を、Ｒはフィルタ部材１の外側面の外径を示している。また、図６で、Ｌはハウジング７の側壁部の内側面とフィルタ部材１の外側面との隙間（以下、単に「隙間Ｌ」と称する場合がある）を示している。フィルタ部材１は、その中心をハウジング７の中心と一致させて挿入しているので、隙間Ｌは、ＷとＲとの差の半分である（Ｗ－Ｒ）／２となる。隙間Ｌの寸法とスラリの残留割合のばらつきとの関係を調査するため、フィルタ部材１の外側面の外径Ｒを２５．４ｍｍ、フィルタ部材の流路３の一辺の長さｄを２ｍｍとしたフィルタ部材１を準備した。一方、ハウジング７の側壁部の内側面にテープを貼り付けて、疑似的にハウジング７の内壁径Ｗを変化させることで、（Ｗ－Ｒ）の値、即ち、隙間Ｌ（（Ｗ－Ｒ）／２で求まる値）の寸法を変化させた。フィルタ部材１をハウジング７の中心に設置して格納して、様態１のコーティング装置及びコーティング方法によりスラリでコーティングして、隙間Ｌの寸法が異なる条件での複数のフィルタ部材１を作製した。なお、一度コーティングしたフィルタ部材は再利用しなかった。
　コーティングした複数のフィルタ部材のスラリの残留割合のばらつきを測定してその標準偏差を算出した。なお、スラリの残留割合とは、フィルタ部材が含む全ての流路を仕切る隔壁の多孔質セラミック内に残留したスラリの体積（重量から推定）を分子に、フィルタ部材が含む全ての流路を仕切る隔壁の多孔質セラミック内に保持することのできるスラリの体積を分母とした割合である。図７は、ハウジングの内壁径Ｗとフィルタ部材の外側面の外径Ｒとの差（Ｗ－Ｒ）と、スラリの残留割合のばらつきとの関係を示すグラフである。図７で、横軸はＷとＲとの差（Ｗ－Ｒ）を、縦軸はスラリの残留割合のばらつきを標準偏差で示した。
　図７に示す通り、ＷとＲとの差（Ｗ－Ｒ）が４ｍｍを超えると、即ち、フィルタ部材の流路の一辺の長さｄ（２ｍｍ）の２倍を超えると、スラリの残留割合のばらつきが急激に大きくなることがわかる。本調査ではフィルタ部材とハウジングとの中心を一致させていることから、隙間Ｌの寸法（（Ｗ－Ｒ）／２）が、フィルタ部材の流路の一辺の長さｄを超えると、スラリの残留割合のばらつきが急激に大きくなる、と言い換えることができる。
　＜フィルタ部材とハウジングの中心が一致する場合＞
　上述の調査結果から、本発明の発明者らは、スラリ排出工程でのスラリの排出性及びスラリ排出の均一性を向上してスラリの残留割合のばらつきを低減して、結果として、外皮のない多孔質セラミックが外側面に露出しているフィルタ部材にスラリを確実にコーティングするためには、以下の数１で定めるように、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間Ｌが、フィルタ部材の流路の等価直径ｄ以下となる条件を満たす必要があることを見出した。また、フィルタ部材とハウジングとが共に円筒形状であって、フィルタ部材をハウジングに設置する際に、フィルタ部材とハウジングとの中心が一致する場合には、フィルタ部材の外側面の外径Ｒ、フィルタ部材の流路の等価直径ｄ及びハウジングの側壁部の内側面の内径Ｗの条件は、Ｗが（Ｒ＋２ｄ）以下であることが好ましい。具体的には、上述の調査で例示した、外側面の外径Ｒが２５．４ｍｍ、流路の一辺が２ｍｍのフィルタ部材をコーティングする場合には、ハウジングの内壁径Ｗは、フィルタ部材の外側面の外径Ｒ（２５．４ｍｍ）以上、Ｒ＋４ｍｍ（２９．４ｍｍ）以下とする必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

　＜フィルタ部材とハウジングの中心が一致しない場合＞
　コーティング処理において、作業者がフィルタ部材をハウジングに格納する際に、ミリメートル単位の正確さで、フィルタ部材をハウジング内部の中心に設置することは困難を伴う。また、スラリ流入工程及びスラリ排出工程において、フィルタ部材がハウジングの内部で移動する可能性もある。最も極端な状態としては、フィルタ部材の外側面がハウジングの側壁部の内側面に接触する場合が想定される。即ち、フィルタ部材とハウジングの中心が一致しない場合には、隙間Ｌは、ＷとＲとの差の半分である（Ｗ－Ｒ）／２とはならず、ＷとＲとの差（Ｗ－Ｒ）で決定されることから、数１の条件は数２の条件に変形される。フィルタ部材とハウジングの中心が一致しない場合にも、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間Ｌは、フィルタ部材の流路の等価直径ｄ以下となる条件を満たす必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

　（第２実施形態）
　以下、本発明に係る実施の形態である第２実施形態（以下、態様２と称する場合がある。）の水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法について、図面を参照して説明する。態様２のコーティング装置及びコーティング方法においても、フィルタ部材の流路の等価直径をｄ、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす構成又は工程を含んでいる。なお、コーティング対象となるフィルタ部材については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
　＜第２実施形態のコーティング装置＞
　以下、第２実施形態（態様２）のコーティング装置について説明する。図８は、第２実施形態に係るコーティング装置の概略の構成を示したブロック図である。図８に示すように、態様２のコーティング装置２００は、基本的には態様１のコーティング装置と同様に、タンク６、ハウジング７、減圧手段であるポンプ９より構成されているが、タンク６、ハウジング７及び減圧手段（ポンプ９）を連通する連通手段の構成が相違している。即ち、態様２のコーティング装置では、連通手段である管及びバルブが複数設置されている。具体的には、態様２のコーティング装置は、管８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４及びバルブ８０、８１、１００、１１０、１２０、１３０により構成されている。なお、態様２のコーティング装置２００において、ハウジング７は剛体側壁ハウジングであり、重力方向は図８で紙面の上から下に向かう方向として、上からポンプ９、ハウジング７、タンク６の位置関係としている。以下、態様２のコーティング装置２００の構成要素について詳しく説明するが、態様１のコーティング装置２００と同様の構成要素は同一又は類似の符号で示し、説明は原則として繰り返さず省略する。
　連通手段である管８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４は、前述のタンク６、ハウジング７、及びポンプ９を接続する構成要素であり、典型的には複数存在する。なお、管８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４は剛体でもよく、弾性体でもよい。バルブ８０、８１、１００、１１０、１２０、１３０は、夫々、管８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４に設置されて連通手段を構成する。
　図８に示すように、連通手段である管８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４及びバルブ８０、８１、１００、１１０、１２０、１３０は以下の通り配置されている。
　（管１０－２）タンク６と、ハウジング７との間を接続する管１０－２は、バルブ１１０が配置されている。なお、管１０－２は、スラリ５の液体中まで伸びている必要があるため、端部はタンク６上面より下にまで伸びている。
　（管８）ハウジング７と、ポンプ９との間を接続する管８は、バルブ８０が配置されている。
　（管８－２）管８（ただしハウジング７とバルブ８０との間）から分岐し、大気解放される管８－２は、バルブ８１が配置されている。
　（管１０－４）ポンプ９と、タンク６との間を接続する管１０－４は、バルブ１３０が配置されている。なお、管１０－４は、スラリ５の液体中まで伸びていないことが好ましいため、タンク６の上面で終端する。
　（管１０）管１０－４（ただしバルブ１３０とタンク６との間）から分岐し、管１０－２のハウジング７とバルブ１１０との間に接続される管１０は、バルブ１００が配置されている。
　（管１０－３）管１０が管１０－４より分岐する箇所１０－４０と、バルブ１００との間の、管１０から分岐し、大気解放される管１０－３は、バルブ１２０が配置されている。
　ここで、態様２のコーティング装置２００のより好ましい構成について説明する。管１０－２及び管１０－３（の管１０の分岐元より下）は、より重力方向（図８での紙面のでは上下方向、以下同様）に沿った配置とすると、後述するコーティング方法でのスラリ排出工程において、スラリの重力による移動がスムーズであり、管１０内に残るスラリの量をより少なくできる。
　具体的には、例えば、管１０は、スラリ５の流れる方向に従うように、管１０－２との分岐箇所１０－２０が、管１０－４との分岐箇所１０－４０より上であり、かつ重力方向に対して直行方向、即ち、図８で紙面の左右方向に延在する平行部がない又は少ないことが好ましい。このように構成することで、後述するコーティング方法でのスラリ排出工程において、管１０内にスラリが残る量を少なくできる。
　また、ポンプ９については必ずしも１つである必要はない。例えば、後述するコーティング方法において、スラリ流入工程で減圧動作を行うポンプと、スラリ排出工程で減圧動作を行うポンプとを別なポンプとして構成してもよい。ポンプを複数の構成とした場合は、バルブ８１及び管８－２を省略し、スラリ流入工程で減圧動作を行っていたポンプを加圧動作に切り替えてもよく、ポンプの大気解放を行ってもよい。
　＜第２実施形態のコーティング方法＞
　以下、第２実施形態（態様２）のコーティング方法について説明する。態様２のコーティング方法は、基本的には態様１のコーティング方法と同様であって、前述の図３のフローチャートに従って工程Ａ～工程Ｆを経てコーティング処理を実施するが、スラリ流入工程の詳細及びスラリ排出工程の詳細が相違している。以下、図４、図９及び図１０のフローチャートにより態様２におけるスラリ流入工程の詳細及びスラリ排出工程の詳細を説明する。
　＜＜第２実施形態のスラリ流入工程の詳細＞＞
　図４は、第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートである。図４に示すように、態様２のスラリ流入工程（Ｓ１４）は、下記の通りである。
　（工程Ｃ２１）作業者は、バルブ１１０、１２０、８０を開状態とする。又、作業者は、バルブ１００、１３０、８１を閉状態とする（Ｓ１４１）。
　（工程Ｃ２２）作業者は、ポンプ９の減圧動作をオンにする（Ｓ１４２）。これにより、ハウジング７の内部が減圧されて、タンク６に入ったスラリ５が吸引され、ハウジング７に流入する（Ｓ１４３）。その際、タンク６のスラリ５の水位は下がる。図８に示すように、大気解放された管１０－３から、開状態のバルブ１２０、管１０、１０－４を経由し、タンク６に通じる経路を確保している。これによりタンク６の内部を大気に解放しているので、タンク６の内部における水位降下によって不足する気体を大気から補充できるので、スラリの吸引を短時間に行うことができる。
　（工程Ｃ２３）作業者は、ハウジング７にスラリ５が十分な量格納されたことを確認したら（Ｓ１４４でＹＥＳの場合）、ポンプ９の減圧動作をオフにし（Ｓ１４５）、これ以上スラリ５をハウジング７に流入させないようにする。
　以上が態様２のスラリ流入工程（Ｓ１４）の詳細である。なお、工程Ｃ２１において、（Ｓ１４１）でバルブ１１０を開状態とするとしたが、バルブ１１０を閉状態から開状態とするタイミングは、工程Ｃ２２においてポンプ９の減圧動作をオン（Ｓ１４２）にした後であってもよい。
　＜＜第２実施形態のスラリ排出工程の詳細＞＞
　第２実施形態（態様２）に係るコーティング方法において、ハウジング７に格納されたスラリ５をタンク６に排出して戻すスラリ排出工程（Ｓ１６）は、下記の通りである。ここで、スラリ排出工程（Ｓ１６）は、自然排出工程と減圧排出工程の２つの方法がある。自然排出工程は、スラリ５をハウジング７から排出する際に重力を利用したスラリ排出方法である。前述の第１実施形態のスラリ排出工程の詳細（工程Ｅ１１及び工程Ｅ１２）でのスラリ排出工程は、自然排出工程である。減圧排出工程は、スラリ５をハウジング７から排出する際に減圧手段であるポンプ９の減圧又は加圧の能力を利用したスラリ排出方法である。なお、スラリ排出工程は、自然排出工程又は減圧排出工程の何れかの方法、または両者を併用する方法を採用してもよい。例えば、自然排出工程後に、減圧排出工程を行ってもよく、逆の工程順序で行ってもよい。
　＜＜＜第２実施形態のスラリ排出工程の詳細（自然排出工程）＞＞＞
　図９は、第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ排出工程の詳細のうち自然排出工程を示すフローチャートである。態様２のスラリ排出工程（Ｓ１６）での自然排出工程は、下記の通りである。
　（工程Ｅ２１）作業者は、バルブ８０を閉状態とし、また、バルブ８１を開状態とする（Ｓ１６０１）。これにより大気解放される管８－２からハウジング７に大気が導入され、ハウジング７内部の気圧は大気圧に戻る。
　（工程Ｅ２２）作業者は、バルブ１００、１３０を閉状態とし、バルブ１１０、１２０を開状態とする（Ｓ１６０２）。これにより、ハウジング７に入っていたスラリ５が大気圧と重力の働きにより、タンク６に戻る。なお、タンク６内部のスラリ５の水位上昇によって不要となった気体は、管１０－４の一部、管１０の一部、バルブ１２０を介して管１０－３から大気に解放されることから、スラリの自然排出を短時間に行うことができる。
以上が態様２のスラリ排出工程（Ｓ１６）での自然排出工程である。
　＜＜＜第２実施形態のスラリ排出工程の詳細（減圧排出工程）＞＞＞
　図１０は、第２実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ排出工程の詳細のうち減圧排出工程を示すフローチャートである。態様２のスラリ排出工程（Ｓ１６）での減圧排出工程は、下記の通りである。
　（工程Ｅ２０１）作業者は、バルブ８１を開状態とする（Ｓ１６１１）。これにより、大気解放される管８－２からハウジング７に大気が導入され、ハウジング７内部の気圧は大気圧に戻る。
　（工程Ｅ２０２）作業者は、バルブ８０、１２０、１１０を閉状態とし、バルブ１３０、１００を開状態とする（Ｓ１６１２）。
　（工程Ｅ２０３）作業者は、ポンプ９の減圧動作をオンにする（Ｓ１６１３）。これにより工程Ｅ２０２にて形成した管路の気圧が減圧状態となるため、ハウジング７に残っているスラリ５が排出される。なお、スラリ５は重力の働きにより、管１０が管１０－４より分岐する箇所１０－４０からタンク６に落下する。また、タンク６内部のスラリ５の水位上昇によって不要となった気体は、管１０－４を介してポンプ９が吸引する。以上が態様２のスラリ排出工程（Ｓ１６）での減圧排出工程である。
　（第３実施形態）
　以下、本発明に係る実施の形態である第３実施形態（以下、態様３と称する場合がある。）の水処理フィルタのコーティング装置及びコーティング方法について、図面を参照して説明する。態様３のコーティング装置及びコーティング方法においても、フィルタ部材の流路の等価直径をｄ、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす構成又は工程を含んでいる。なお、コーティング対象となるフィルタ部材については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
　＜第３実施形態のハウジング（弾性体側壁ハウジング）＞
　以下、第３実施形態のコーティング装置におけるハウジングの構成について説明する。態様３のハウジングは、その側壁部の内側面の少なくとも一部が弾性体素材からなる。なお、以下の説明では側壁部の一部が弾性体からなるハウジングを弾性体側壁ハウジングと称する場合がある。弾性体側壁ハウジングは、フィルタ部材とハウジングの中心が一致しないという両者の設置位置の問題を解消できる。
　以下、図１１及び図１２により弾性体側壁ハウジングの構成について説明する。図１１は、第３実施形態に係るコーティング装置のハウジングであって弾性体側壁ハウジングの外観を示した斜視図である。図１２は図１１に示す弾性体側壁ハウジングにフィルタ部材を挿入した状態を示す断面図である。態様３のハウジング７１は、図５に示す態様１のハウジング７の側壁７－２を、弾性体を含む側壁７１－２ｆとした点で構成が相違し、それ以外の構成は、基本的に態様１のハウジング７と同様に構成されている。従って、弾性体を含む側壁７１－２ｆ以外の構成は、符号７を符号７１に読み替えて説明を省略する。なお、側壁７１－２ｆの外径と蓋７１－１の外径とは略同一であってもよい。
　図１２に示すように、弾性体を含む側壁７１－２ｆは、弾性体パーツ７１－２ｆｅと、剛体パーツ７１－２ｆｒとから構成される。なお、側壁７１－２ｆは、側壁全体を弾性体パーツ７１－２ｆｅにより構成してもよい。剛体パーツ７１－２ｆｒは、好適には外側にネジ溝を有し、内側にネジ溝を設けられた蓋７１－１や底７１－３にネジ締結により固定される。加えて、側壁７１－２ｆは、水密性や気密性を向上させるために、円環形状のゴム状の弾性体７１－１０Ｔ、７１－１０Ｂを、蓋７１－１、底７１－３と剛体パーツ７１－２ｆｒとで挟み込んでもよい。
　弾性体パーツ７１－２ｆｅは、後述する変形性能の観点では柔軟なほうが好ましいものの、ネジ締結を用いたり、円環形状のゴム状の弾性体７１－１０Ｔ、７１－１０Ｂによって固定する場合は、固定力の確保の観点から、剛体であるほうが好ましい。また、側壁７１－２ｆは、座屈によって折れてしまうとフィルタ部材１の出し入れの際の作業性に劣るため、蓋７１－１が外れた状態で、自立できる程度の硬さであることが好ましい。
　また、ネジ締結で蓋７１－１を固定する場合、作業者は側壁７１－２ｆを把持するほうが作業性に優れる。このため、図１２の紙面上下方向で、剛体パーツ７１－２ｆｒの長さは、蓋７１－１の側壁の長さよりも長くすることで、蓋７１－１を側壁７１－２ｆに閉め込み終える（あるいは開け始める）際に、作業者が側壁７１－２ｆを把持できる長さを確保できるので好ましい。
　なお、固定力を確保できるのであればネジ以外の締結手段を用いてもよい。また、水密性や気密性を向上させることができるのであれば、円環形状のゴム状の弾性体７１－１０Ｔ、７１－１０Ｂ以外の構成や固定方法を用いてもよい。ただし、フィルタ部材１を格納したり、取り出したりする必要があるため、蓋７１－１と側壁７１－２ｆとは、開閉自在な構造とすることが好ましい。
　弾性体パーツ７１－２ｆｅは、コーティング処理でのスラリ流入工程又はスラリ排出工程において減圧排出工程を採用した場合のポンプ９の減圧動作時に、径方向で内側に向かって変形する。この変形によって、ハウジング７１の側壁７１－２ｆの内側面とフィルタ部材１の外側面との隙間Ｌが、数１又は数２に示すＬ≦ｄの条件を満足する。なお、この変形によって、弾性体パーツ７１－２ｆｅがフィルタ部材１の外側面に接触する場合にも、隙間Ｌ＝０ｍｍであって、Ｌ≦ｄの条件を満足する。上述の通り、態様３のコーティング装置及びコーティング方法においても、弾性体側壁ハウジングの変形による隙間の減少により、フィルタ部材の流路の等価直径をｄ、ハウジングの側壁部の内側面とフィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たすことができる。これにより、前述の隙間の寸法とスラリの残留割合のばらつきとの関係の調査結果で説明した通り、スラリの残留割合のばらつきを低減できる。
　＜＜弾性体パーツの素材＞＞
　弾性体側壁ハウジングの弾性体を含む側壁（７１－２ｆ）を構成する弾性体パーツ（７１－２ｆｅ）は、上述の通り、適度な剛性や硬さを有しつつも十分な変形性能を有し、しかもスラリに対して化学的に耐性を有することが好ましい。変形性能や化学的な耐性など弾性体パーツとして必要な機能は、素材と、その弾性力や厚さを適宜選択することで得られる。弾性体パーツに適する素材の一例としては、スラリに常温で１週間連続して接触後の素材の厚さの変化量が１％以下であり、かつ弾性率を表すヤング率の低下が５％以下である素材である。こうした特徴を持つ素材としては、フッ素ゴムの組成群から１種又は複数種を組み合わせた素材や、フッ素ゴムのパーフルオロエラストマーに分類されるKalrez（「Kalrez」はDupont社の登録商標)が一例として考えられる。
　また、弾性体パーツの素材は、ダイラタンシー特性を有する素材であってもよい。なお、ダイラタンシー特性とは、応力が働いている間は弾性体であり、応力がなくなると流体的に流動する特性である。このような特性を持つ素材を弾性体パーツに採用することで、コーティング処理での減圧動作の際は、弾性体として内側に変形するが、コーティング処理が終了し、弾性体側壁ハウジングの内部が大気圧になると流動性をとり戻して、自重によって内側の変形が元に戻るので好ましい。ダイラタンシー特性を持ち、かつスラリへの耐性を持つ素材としてはポリウレタン（ＰＵ）が考えられる。
　また、弾性体パーツは、複数の異なる素材からなる多層構造により構成してもよい。例えば、スラリに直接接する弾性体パーツの内側面の表面は、個体性組成（例えばポリウレタン）の層を有し、ポリウレタン層より内部の層には、よりダイラタンシー特性が強い、液状体塑性（例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン（ＰＵ）、エンジニアリングプラスチック等の樹脂やグリセリンやポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの多価アルコールからなる群。より好ましくは個体性組成よりダイラタンシー特性が高い組成からなる素材）の層、を有する多層構造により構成してもよい。
　＜第３実施形態のコーティング装置＞
　以下、第３実施形態（態様３）のコーティング装置について説明する。態様３のコーティング装置は、基本的には態様１又は態様２のコーティング装置と同様に構成されるので、以下で説明する態様３のコーティング装置における好ましい構成要素以外は、その詳細な説明は省略する。
　態様３のコーティング装置においては、ハウジングの内部を加圧可能な加圧手段を設置することが好ましい。具体的には、例えば、図８に示す態様２のコーティング装置に加えて、管８－２にハウジングの内部を加圧可能な加圧手段であるポンプを設置することが好ましい。弾性体側壁ハウジングから構成されたコーティング装置でコーティング処理を実施する場合、スラリ排出工程でハウジング７１の内部の気圧を大気圧に戻した後も、弾性体パーツ７１－２ｆｅがフィルタ部材１と接触したままとなる場合があり、その後、ハウジング７１からフィルタ部材１を取り出す作業に支障をきたす場合がある。上記したように、ハウジングの内部を加圧可能なポンプを設置し、スラリ排出工程の後、ハウジング７１からフィルタ部材１を取り出す工程の前に、当該ポンプの加圧動作をオンにしてハウジング７１の内部を加圧すれば、弾性体パーツ７１－２ｆｅが外側に変形してフィルタ部材１から離間するので、ハウジング７１からのフィルタ部材１の取り出しが容易となる。
　また、態様３のコーティング装置においては、ハウジングは剛体側壁ハウジングと弾性体側壁ハウジングの両方の機能を備えてもよい。具体的には、例えば、ハウジングは弾性体パーツ７１－２ｆｅを含む側壁７１－２ｆの外側に、態様１で説明した剛体からなる側壁７－２（図５に示す）を配置して構成してもよい。剛体からなる側壁７－２を外側に配置することで、ハウジングにスラリを満たした際に、弾性体を含む側壁７１－２ｆが外側に変形することを抑止でき、また、蓋７１－１を支えることができる。
　＜第３実施形態のコーティング方法＞
　以下、第３実施形態（態様３）のコーティング方法について説明する。態様３のコーティング方法は、基本的には態様１のコーティング方法と同様であって、前述の図３のフローチャートに従って工程Ａ～工程Ｆを経てコーティング処理を実施するが、弾性体側壁ハウジングを内側に変形させる点で、スラリ流入工程及びスラリ排出工程が相違している。以下、態様３におけるスラリ流入工程の詳細及びスラリ排出工程の詳細について、態様１及び態様２と、相違する工程についてのみ説明し同様の工程の説明は省略する。
　＜＜第３実施形態のスラリ流入工程の詳細＞＞
　図１３は、第３実施形態に係るコーティング方法におけるスラリ流入工程の詳細を示すフローチャートである。態様３のスラリ流入工程（Ｓ１４）は、ハウジング７１へのスラリ５の流入に先立って、弾性体側壁ハウジングの側壁７１－２ｆの弾性体パーツ７１－２ｆｅを内側に変形させる。即ち、態様１又は態様２のスラリ流入工程（Ｓ１４）のうち、夫々、工程Ｃ１１又は工程Ｃ２１の前に、以下に説明する工程Ｃ３１～工程Ｃ３３を行う。態様１及び態様２のコーティング装置の構成の相違により、態様３のスラリ流入工程で開閉するバルブが異なるので、以下の説明では、態様１のコーティング装置で開閉するバルブを［　］内に表記し、態様２のコーティング装置で開閉するバルブを［　］外に表記する。図１３に示すように、態様３のスラリ流入工程（Ｓ１４）は、下記の通りである。
　（工程Ｃ３１）作業者は、［バルブ１１０］、バルブ１００、１１０、１３０、８１を閉状態とし、［バルブ８０］、バルブ８０を開状態とする（Ｓ１４０１）。
　（工程Ｃ３２）作業者は、ポンプ９の減圧動作をオンにする（Ｓ１４０２）。これにより、ハウジング７の内部が減圧されて（Ｓ１４０３）、弾性体パーツ７１－２ｆｅを内側に変形させる。
　（工程Ｃ３３）作業者は、弾性体パーツ７１－２ｆｅの変形をチェックして（Ｓ１４０４）、弾性体パーツ７１－２ｆｅが十分に変形したことを確認後（Ｓ１４０４でＹＥＳの場合）、［バルブ１１０］、バルブ１１０、１２０を開状態とする（Ｓ１４０５）。
　以上が態様３のスラリ流入工程（Ｓ１４）の詳細である。なお、態様２のコーティング装置を使用して態様３のスラリ流入工程を行う場合、工程Ｃ３３において、（Ｓ１４０５）でバルブ１２０を閉状態から開状態とするタイミングは、（Ｓ１４０４）で弾性体パーツ７１－２ｆｅが十分に変形したことを確認する前であってもよい。
　＜＜第３実施形態のスラリ排出工程の詳細＞＞
　態様３のスラリ排出工程（Ｓ１６）は、基本的には態様１又は態様２のスラリ排出工程と同様の工程でハウジングからスラリを排出するが、前述した自然排出工程と減圧排出工程のうち、弾性体側壁ハウジングを内側に変形させることができる点で、減圧排出工程を採用することが好ましい。しかし、自然排出工程の場合であっても、フィルタ部材の外側面と弾性体側壁ハウジングの内側面との間のスラリ流量がフィルタ部材の流路の流量よりも少ない場合は、自然排出工程を採用してもよい。
　また、態様３のスラリ排出工程において減圧排出工程を採用した場合には、態様２の減圧排出工程における、バルブ８１を開状態としてハウジング７１内部の気圧を大気圧とする工程Ｅ２０１の前に、ポンプ９の減圧動作をオンにして、ハウジング７１の内部を減圧してもよい。これにより、工程Ｅ２０１の前に、フィルタ部材１の外側面とハウジング７１の側壁７１－２ｆの内側面との間のスラリが排出される一方で、ハウジング７１の内部に大気が補充されないため、弾性体パーツ７１－２ｆｅをより内側に変形させることができる。
　上記で説明した実施の形態によれば、隔壁部材に多孔質セラミックを用いた水処理フィルタにおいて、この多孔質セラミックが外皮に覆われずに外側面に露出しているような構成のフィルタ部材であっても、隔壁部材の多孔質セラミックにスラリを確実にコーティングできるようになった。これにより、水処理フィルタに外皮を備えなくても使用することが可能となり、外皮が劣化して剥がれ落ちることによる水質汚染の問題を無くすことができるようになった。
　以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１：フィルタ部材、２：隔壁、３：流路、、４：封止部、５：スラリ、６：タンク、７、７１：ハウジング、８、８－２、１０、１０－２、１０－３、１０－４：管（連通手段）、８０、８１、１００、１１０、１２０、１３０：バルブ（連通手段）、９：ポンプ（減圧手段）、２００：コーティング装置

Claims (10)

  1. 　多孔質セラミックの隔壁で仕切られた複数の流路を有するフィルタ部材をスラリでコーティングするためのコーティング装置であって、前記コーティング装置は、
    　前記スラリを格納するタンクと、
    　前記フィルタ部材を格納するハウジングであって、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの側壁部の内側面と前記フィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、前記隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす前記ハウジングと、
    　前記ハウジングの内部を減圧可能な減圧手段と、
    　前記タンク、前記ハウジング及び前記減圧手段を連通する連通手段と
    を有することを特徴とする水処理フィルタのコーティング装置。
  2. 　請求項１に記載のコーティング装置であって、前記ハウジングは円筒形状を有することを特徴とする水処理フィルタのコーティング装置。
  3. 　請求項２に記載のコーティング装置であって、前記フィルタ部材の外側面の外径をＲ、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの前記側壁部の前記内側面の内径をＷとした場合、Ｗは（Ｒ＋２ｄ）以下であることを特徴とする水処理フィルタのコーティング装置。
  4. 　請求項１乃至３の何れかに記載のコーティング装置であって、前記ハウジングの前記側壁部は、前記内側面の少なくとも一部が弾性体素材より構成されていることを特徴とする水処理フィルタのコーティング装置。
  5. 　多孔質セラミックの隔壁で仕切られた複数の流路を有するフィルタ部材をスラリでコーティングするコーティング方法であって、
    前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記フィルタ部材を格納するハウジングの側壁部の内側面と前記フィルタ部材の外側面との隙間をＬとした場合、前記隙間Ｌがｄ以下となる条件を満たす前記ハウジングに前記フィルタ部材を格納し、
    減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧することにより、前記ハウジングと連通するタンクに格納されたスラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させ、前記スラリを前記フィルタ部材に浸潤させた後、前記ハウジングから前記スラリを排出させる
    ことを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
  6. 　請求項５に記載のコーティング方法であって、前記ハウジングは円筒形状を有し、円筒形状の前記フィルタ部材を前記スラリでコーティングすることを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
  7. 　請求項６に記載のコーティング方法であって、前記フィルタ部材の外側面の外径をＲ、前記フィルタ部材の前記流路の等価直径をｄ、前記ハウジングの前記側壁部の前記内側面の内径をＷとした場合、Ｗは（Ｒ＋２ｄ）以下である前記ハウジングに前記フィルタ部材を格納して前記スラリでコーティングすることを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
  8. 　請求項５乃至７の何れかに記載のコーティング方法であって、前記スラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させることを、前記タンクの内部を大気に解放した状態で行うことを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
  9. 　請求項５乃至７の何れかに記載のコーティング方法であって、前記スラリを前記ハウジングの内部に吸引して流入させることを、前記減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧して前記ハウジングの前記側壁部を内側に変形させた後に行うことを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
  10. 　請求項５乃至７の何れかに記載のコーティング方法であって、前記ハウジングから前記スラリを排出させることを、前記減圧手段により前記ハウジングの内部を減圧して前記ハウジングの前記側壁部を内側に変形させた後に行うことを特徴とする水処理フィルタのコーティング方法。
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