JPH11235503A

JPH11235503A - 面状ろ過材を用いたフィルターの支持構造

Info

Publication number: JPH11235503A
Application number: JP10054220A
Authority: JP
Inventors: Wataru Tsujimoto; 渉辻本; Haruo Kimura; 春男木村; Kazuaki Kiriyama; 和晃桐山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ろ過処理時の水流の流速を大にして高負荷原
水の処理に対応でき、流路の偏在がなく整流効果を発揮
でき、目詰まりが発生し難く、また洗浄可能である、面
状ろ過材を用いたフィルターの支持構造を提供する。【解決手段】面状ろ過材２を用いた水処理のフィルタ
ーの支持構造であって、板状金属箔と波状金属箔を交互
に接合してハニカム状に形成してなる多孔保持体１によ
り面状ろ過材を支持した、面状ろ過材を用いたフィルタ
ーの支持構造。多孔保持体１は不織布等の面状ろ過材２
の下流の片側、又は上流と下流の両側に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不織布、平膜等の
面状ろ過材を用いたフィルターの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より水処理における固液分離法とし
て、ろ過プロセスが用いられてきたが、近年ではこのろ
過プロセスに不織布や、平板状の膜である精密ろ過膜、
限外ろ過膜の平膜を用いる例が増加している。しかし、
不織布や、精密ろ過膜等は物理的強度が小さく、直接平
面形状のこれらに圧力を加え、ろ過を行った場合には数
ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で不織布や平膜が容易に破損す
る。このため、比較的高い圧力に対して破損しないよう
に膜を補強することが行われている。この補強する方法
には、例えば不織布７を支持するのに、図８に示す、樹
脂板や金属板（パンチングメタル）に整列した孔を配置
した整列多孔板８を用いたり、図９に示す発泡樹脂板や
発泡コンクリート板からなるランダム配列の透水孔から
なるランダム多孔板９を用いたりする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記整列多孔板８（図
８）は開孔率が３０〜５０％と小さく、かつ個々の孔径
が大きいため、図８に示すように、フィルター（不織布
７）を透過する処理水の流れが孔部に偏ってしまい、均
一流（整流）が得られなく、ろ過材のろ過性能が十分発
揮されない。また、ランダム多孔板９（図９）の場合
は、前者より更に開孔率が小さく、かつ流路が発泡によ
って形成されたものであるため、図９に示すように、曲
がりくねっており、処理水の流れ抵抗による圧力損失が
大きくなって処理容量が低い。また、前記流路のため目
詰まりを生じやすく、目詰まりした夾雑物の排除も困難
である。

【０００４】本発明は従来の技術の上述の問題点に鑑み
てなされたものであり、ろ過処理時の圧損を小さくし、
単位時間当りの処理量を増加させるとともに偏流や目詰
まり等を生じ難くした、面状ろ過材を用いたフィルター
の支持構造を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、面状ろ過材を用いたフィルターの支持構
造は、面状ろ過材を用いた水処理のフィルターの支持構
造であって、板状金属箔と波状金属箔を交互に接合して
ハニカム状に形成してなる多孔保持体により面状ろ過材
を支持したことにより構成される。多孔保持体は、面状
ろ過材に相接して下流の片側、又は上流と下流の両側に
配設される。面状ろ過材として、不織布、又は平膜を用
いることができる。ここで、平膜は、水処理に使用され
る精密ろ過膜、限外ろ過膜の平板状の膜である。

【０００６】本発明のフィルターの支持構造は、金属箔
をハニカム状に形成してなる多孔保持体により支持する
構造である。その多孔保持体は、開孔部の開孔形状が面
状ろ過材を支持する面に直角方向（水流方向）に直線状
で、換言すると水流方向に沿って同一の断面形状であ
り、また開孔率を大とすることができる。このため、本
発明の多孔保持体においては、圧力損失が少なく、流路
が局部的に偏在することなく、整流を阻害することがな
い。また、目詰まりが生じ難く、目詰まりは生じても、
比較的低圧の水、または空気の噴射によって容易に排除
することができる。ここで、多孔保持体は厚さ２０〜１
００μｍのステンレスの金属箔を用い、かかる金属箔か
らなる板状金属箔と波状金属箔を交互に接合してハニカ
ム状に形成する。本発明に使用する多孔保持体のハニカ
ム構造の開孔率（＝開孔面積／全断面積）は７０〜９５
％が好ましい。７０％以上とするのは、整流を発生、維
持するためであり、また９５％以下とするのは、支持構
造としての強度を確保するためである。因に、従来のパ
ンチングメタルの場合、開孔率は３０〜５０％程度であ
り、発泡樹脂板や発泡コンクリートの場合、開孔率はさ
らに小さい。本発明のハニカム構造の開孔の大きさは、
図７（ロ）に示す開孔に内接する円の直径（Ｄ）の大き
さで０．４〜３．０ｍｍの範囲が好ましい。０．４ｍｍ
とするのは、金属箔をハニカム構造に形成する製造上か
ら決定されるものであり、３．０ｍｍとするのは、支持
強度を確保するためである。また、ハニカム構造の厚さ
（水流方向の長さ）は、流路面積（径）との関係から定
めるが、通常約１０〜５０ｍｍとすることが好ましい。
１０ｍｍより小さいとフィルターを支持する支持強度が
弱くなり、５０ｍｍあれば整流効果が十分であるからで
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら詳細に説明する。図１において、多孔保持体１
により、不織布、平膜、等の面状ろ過材２を水流の下流
の片側から支持している。原水は、容器３の内側を左部
から右部に連続的に流れ、面状ろ過材２によりろ過処理
される。図２において、多孔保持体１により、不織布、
平膜、等の面状ろ過材２を水流の上流、及び下流の片側
から支持している。原水は、容器３の内側を左部から右
部に連続的に流れ、面状ろ過材２によりろ過処理され
る。多孔保持体１を、整流を損なうことなく、面状ろ過
材２を両側から支持できる。両面支持にすれば、水流が
逆方向になっても、ろ過材を確実に支持することができ
る。図３において、多孔保持体１の外側に、不織布、平
膜、等の面状ろ過材２を連続的に貼付している。原水は
面状ろ過材２の外面から多孔保持体１を連続的に通過
し、夾雑物が排除された後、圧力容器４から流出され
る。面状ろ過材２の下方に、空気排出孔を開孔させた配
管（図示せず）を設け、空気の噴出によるバブリングに
より面状ろ過材２の表面に付着した夾雑物を除去するこ
とができる。

【０００８】図４において、多孔保持体１による差圧を
減少させるための方法として、多孔保持体１の設置部分
を拡張させる例を示す。図５は、多孔保持体１による差
圧を減少させるための方法として、多孔保持体１の設置
部分を分岐管としている。図６において、原水は、圧力
容器４の流入口５から連続的に流入し、並列に２個の面
状ろ過材２と多孔保持体１を通過し、流出口６から流出
する。

【０００９】図７は本発明の多孔保持体１の構造を示
す。ハニカム状の多孔保持体１は耐食性金属であるステ
ンレス等の板状金属箔１ａと波状金属箔１ｂを交互に接
合してハニカム状に形成してなる。板状金属箔１ａと波
状金属箔１ｂは重ね合わせ、鑞付け、点溶接等で結合
し、積層したものである。ハニカム状の多孔保持体１の
全体形状は、原水が通過する配管２の形状に合わせ矩
形、円形、多角形等を用いることができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について説明する。（実施例１）図１の多孔保持体１により、面状ろ過材２
として不織布を支持する例であり、次の条件により実施
した。容器３の内径１９４ｍｍであり、容器３内の水流
径路で面状ろ過材２を支持するために設置するハニカム
状の多孔保持体１は、直径１９３ｍｍ、開孔率９４％、
孔径（開孔部に内接する円の直径）１．０ｍｍ、厚さ
（水流方向の多孔保持体１の長さ）１７ｍｍである。多
孔保持体１により支持された面状ろ過材２により、夾雑
物を含む原水を処理し、１０μｍ以上の夾雑物を有効に
除去し、水処理することができた。本例により、面状ろ
過材２（不織布）の単位面積（１ｃｍ²）、面状ろ過材
２の入側と多孔保持体１の出側の圧力差（差圧）の単位
圧力（１ｋｇ／ｃｍ²）の換算で処理量２．５×１０^-6
ｍ³／ｓｅｃの原水処理をすることができ、目詰まり
もなかった。この結果を、パンチングメタルの場合と対
比すると、パンチングメタルによると処理量１．７×１
０^-6 ｍ³／ｓｅｃであり、本発明により大幅に圧力損
失を減少させ、処理量の増大を実現することができた。

【００１１】（実施例２）図２の多孔保持体１により、
面状ろ過材２として平膜を前後で支持する例であり、次
の条件により実施した。容器３の内径１９４ｍｍであ
り、容器３内の水流径路で面状ろ過材２を支持するため
に設置するハニカム状の多孔保持体１は、直径１９３ｍ
ｍ、開孔率９４％、孔径（開孔部に内接する円の直径）
１．６ｍｍ、厚さ（水流方向の多孔保持体１の長さ）１
７ｍｍである。多孔保持体１により支持された面状ろ過
材２により、夾雑物を含む原水を処理し、１０μｍ以上
の夾雑物を有効に除去し、水処理することができた。本
例により、面状ろ過材２（不織布）の単位面積（１ｃｍ
²）、面状ろ過材２の入側と多孔保持体１の出側の圧力
差（差圧）の単位圧力（１ｋｇ／ｃｍ²）の換算で処理
量１．９×１０^-6 ｍ³／ｓｅｃの原水処理をすること
ができ、目詰まりもなかった。この結果を、従来の多孔
板と対比すると、多孔板によると処理量１．２×１０^-6
ｍ³／ｓｅｃであり、本発明により大幅に圧力損失を
減少させ、処理量の増大を実現することができた。

【００１２】

【発明の効果】（１）本発明によれば、物理的強度の小
さい面状ろ過材（不織布や平膜）を開孔率の大きい多孔
保持体の支持構造により支持することができるので、ろ
過処理時にこの支持構造による圧力損失が殆ど生じない
ため、数ｋｇ／ｃｍ²程度の低い圧力で、従来より２倍
以上の単位面積当りの透過量を得ることができ、高負荷
原水の処理を可能とする。（２）開孔率の大きいハニカム構造の多孔保持体によ
り、面状ろ過材を支持するので、ろ過処理時に水の流路
が局部的に偏在して不整流を発生させることがなく、面
状ろ過材において目詰まりが発生し難くすることができ
る。目詰まりが発生しても、従来に比しその程度は軽い
ので、面状ろ過材を洗浄することにより面状ろ過材に付
着した夾雑物を容易に除去することができる。また、ハ
ニカム構造の多孔保持体の支持構造自体においても、目
詰まりが発生し難く、多孔保持体の付着した夾雑物を容
易に除去することができる。面状ろ過材を、上流と下流
の両側に多孔保持体を配設して支持する場合、上流側の
多孔保持体が、水の整流を阻害したり、目詰まりを発生
することがないので、面状ろ過材の支持構造として優れ
ている。また、通常とは逆方向の水流に対してろ過処理
を行う場合に対しても容易に適応することができる。（３）このことから、長期運転時の面状ろ過材による、
ろ過の信頼性が増すだけでなく、必要な面状ろ過材の面
積を小さくすることができる。また、維持管理が容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する図である。

【図２】本発明で多孔保持体を前後に設置した実施例を
説明する図である。

【図３】本発明の他の実施例を説明する図である。
（ロ）は（イ）のＡ−Ａ視断面図である。

【図４】本発明で拡幅部を設けた場合の実施例を説明す
る図である。

【図５】本発明で分岐管を設けた場合の実施例を説明す
る図である。

【図６】本発明で他の実施例を説明する図である。

【図７】本発明の多孔保持体のハニカム構造を説明する
図である。（ロ）は（イ）のハニカム構造の部分拡大図
である。

【図８】従来の技術（整列多孔板）を説明する図であ
る。（イ）は整列多孔板の斜視図、（ロ）は整列多孔板
による支持構造の断面図である。

【図９】別の従来の技術（ランダム多孔板）を説明する
図である。（イ）はランダム多孔板の斜視図、（ロ）は
ランダム多孔板による支持構造の断面図である。

【符号の説明】

１多孔保持体２面状ろ過材３容器４圧力容器５流入口６流出口７不織布８整列多孔板９ランダム多孔板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面状ろ過材を用いた水処理のフィルター
の支持構造であって、板状金属箔と波状金属箔を交互に
接合してハニカム状に形成してなる多孔保持体により面
状ろ過材を支持したことを特徴とする面状ろ過材を用い
たフィルターの支持構造。
【請求項２】面状ろ過材に相接して下流の片側、又は
上流と下流の両側に多孔保持体を配設した請求項１記載
の面状ろ過材を用いたフィルターの支持構造。
【請求項３】面状ろ過材が不織布、又は平膜である請
求項１、又は請求項２記載の面状ろ過材を用いたフィル
ターの支持構造。