JPH0357808B2

JPH0357808B2 -

Info

Publication number: JPH0357808B2
Application number: JP61239040A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Shimomura; Hidenori Mitsui
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1991-09-03
Also published as: JPS6393306A

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
濾過用カートリツジ、特にポツテイング部からの
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１mm離れた位置に凸部を
設けた濾過用カートリツジに関するものである。

この濾過用カートリツジは水、ジユース、その
他液体からの除塵、除菌などを行う濾過装置内に
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、
カートリツジ式ミクロフイルタが広く使用されて
いる。

また、カートリツジ式ミクロフイルタは水、ジ
ユース、酒類、医薬品などの除塵、除菌あるいは
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イ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ツ
ジ式ミクロフイルタは、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
ートリツジに使用する表面状の多孔膜は、ひだを
付けて膜面積を広く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つた。

［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膜の膜面積
を飛躍的に増大させ、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
リツジ式マイクロフイルタと互換性を持たせるこ
とができ、且つ、ポツテイング部において、ポツ
テイング材と内筒外表面との間隙から漏液するこ
とのない、二重円筒型の濾過用カートリツジに関
する。

即ち、本発明は、円筒周壁部に液体流路孔を多
数有する外筒と、無孔であつて、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、外筒とはポツテイング材を介して固定され、
且つ、両開口部を、開口状態を保つたままポツテ
イング材で支持固定された多孔質中空糸を配する
と共に、前記両ポツテイ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ツジ
に関する。

本発明の二重管型の濾過用カートリツジでは、
外筒と内筒との間の空間に中空糸束を配し、中空
糸束の両端部をポツテイング材によつて外筒およ
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、ポツテ
イング材が、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くことができず、内筒外
表面上にポツテイング材が存在しない部分が生じ
ている。濾過用カートリツジを使用時に、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、本発明の濾過用カートリツジでは、内筒の
先端部近傍の外表面に、その外表面の周面全周に
渡つ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
まで連なつた凸部であつてはならない。この凸部
により、内筒先端部では中空糸束との筒表面との
間に十分な間隙が得られ、ポツテイング材により
完全に液密に封止される。凸部は、先端部から１
〜10mm離れた位置、特に３〜６mm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〜
５mm、特に2.5〜3.5mmの範囲であるものが好まし
い。

濾過用カートリツ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、元来は疎水性であつても、界面活性材あるい
は親水性のコーテイ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、ポリオレフイン［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］、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、セラミツクス、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。

本発明の濾過用カートリツジは、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
体流路を通つて、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細透孔を
通つ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、
多孔質中空糸の壁外に捕獲される。多孔質中空糸
を通つ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、本発明の濾過用カートリツジを用い
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は円筒状カートリツジ用のハウジ
ング、２，３はキヤツプであり、キヤツプ２，３
はハウジング１な両端部に、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てある。
キヤツプ２には、液体の入口管５と出口管６を取
り付け、一方、キヤツプ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、キヤツプ３は盲にしておくこともできる。な
お、キヤツプ２，３の裏側には、後記するカート
リツジ８の内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
設けている。

８は本発明の濾過用カートリツジである。カー
トリツジ８において、１１は円筒周壁部に液体流
路孔１２を多数有する外筒、１３は無孔であつて
先端部近傍の外表面に凸部１４を有する内筒、１
５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ツテイング材で
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１
５の開口端部である濾過液出口部１５ａおよびポ
ツテイング材１６の端面との間には、濾過液の集
合室１７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、キヤツプ２，３の内筒
部９内に通じており、従つて、出口６等の濾過液
流出部に通じている。

また、内筒部９と外筒１１のフランジ部１３ａ
の接触面には、漏洩防止のため、Ｏリング１８と
平板状のパツキン１９を配している。

外筒１１は液体流路孔１２のある側部（円筒周
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、ポツテイング材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
はエポキシ系のポツテイング材が好ましい。

以下に実施例に基づいて本発明を詳しく説明す
る。

実施例円筒の周壁部の外周方向に高さ15mm、幅５mmの
液体流路孔１２を約５mm間隔で外周方向および高
さ方向に多数有する外径70mm、肉厚５mmの外筒１
１と、外径34mm、肉厚３mmであつて、その両端か
ら５mm内側の位置に、高さ３mm、幅３mmの凸部が
設けられた内筒１３を同心状にした後、外周１１
の内筒１３との空隙部に0.1ミクロンの微粒子、
細菌を阻止する外径380ミクロン、周壁部さ45
ミクロンのポリプロピレン製の多孔質中空糸１５
をリング状に束ねた中空糸膜を配し、ポリウレタ
ン系のポツテイング材１６により、前記したよう
に、中空糸１５の開口端部を、開口状態に保つた
まま支持固定した。

得られたカートリツジ８は、軸方向長さ250mm、
径が70mm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1.45m²であつた。

このカートリツジ８に外部流出口周囲にパツキ
ング１９を付け、市販の規格カートリツジ用ハウ
ジング１に納め、透水量を測定したところ、初期
流量は2600／hr・Kg／cm²の値を示した。また、
0.1ミクロンの指標菌であるマイコプラズマを用
いてこのカートリツジの菌の除去効率を測定した
ところ、菌の漏洩は認められず、菌の除去効率は
極めて優れていた。

また、ポツテイング部のポツテイング材と内筒
表面との間隙からの漏水はまつたく認められなか
つた。

比較例円筒の周壁部に液体流路孔１２を有する外筒１
１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１５の代わりに、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イング材１６により支持
固定された従来型の長さ250mm、径が70mm、有効
膜面積0.42m²のカートリツジを、市販の規格カー
トリツジ用ハウジング１に納め、透水量を測定し
たところ、初期流量は1650／hr・Kg／cm²のを
示した。

このカートリツジを0.2ミクロンの指標菌であ
るシユードモナス・デイミユータを用いてチヤレ
ンジ菌数3.6×10¹¹個の菌で除去効果を測定した
ところ、LRV［log（濾過した全菌数／漏洩菌数）］
は11以上の値を示し、0.2ミクロンの大きさの菌
の漏洩は認められなかつたが、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、本発明の濾過用カートリ
ツジは、比較的小型で且つ簡単な装置であつて、
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、ポツテイング部における多孔質中空糸と内
筒表面との密着が防止され、その間の間隙にもポ
ツテイング材が十分に浸透するため、ポツテイン
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、本発明の濾過用カートリツジを用い
た濾過装置の一実施例を示す縦断面図である。１：カートリツジ用ハウジング、８：カートリ
ツジ、１１：外筒、１２：液体流路孔、１３：内
筒、１４：内筒外表面の凸部、１６：ポツテイン
グ材、１７：濾過液集合室。

Claims

【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、無孔であつて、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
ポツテイング材を介して固定され、且つ、両開口
部を、開口状態を保つたままポツテイング材で支
持固定された多孔質中空糸を配すると共に、前記
両ポツテイ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ツジ。