JPS6038014A - 濾過方法 - 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】 本発明は、水よりも粘度の高い流体内、特に高温高粘度
の流体内に混在する固形粒子またはゲル状物を分ｌ！１
ＩｔＳ濾過する流体のシ濾過方法に関する。

従来、上記の流体の一過方法における炉材としては、流
体の種類、混在する固形粒子またはゲル状物の種類、量
により、金網や金属繊維を不織布状に固めた多孔質板あ
るいは金属粒体を焼結した焼結多孔質板などが使われて
いる。流体が、高分子の溶融物質等で代表される高温高
粘度物質であり、分離すべき固形粒子またはゲル状物の
大きさが数μ〜数１０μである一過方法において使用す
る、前記金網、不織布状金属繊維および焼結金属粒体等
によりつくられた従来の炉材を、それぞれ第１図〜第５
図に示す。

Ｍ１図は、編織による金網ｆ材１を外周固定枠２により
固定し、ディスク状に加工したものの平面図を示し、第
２図は、第１図のＡ−、Ａ断面図である。第３図は、不
織布状金属繊維３を押え金網４で挾み、外周固定枠２で
固定し、ディスク状に加工したものの平面図であり、第
４図は、第３図のＢ−８断面図である。第５図は、上部
を溶接６し、中空部７を有する円筒状の金属粒子を焼結
した一月５を示す一部切欠き断面図である。従来は、こ
のようにディスク状あるいは円筒状のｓ胛材単体に加工
構成したものを必要な一過面積に見合う枚数（あるいは
本数）使用した一過装置を用いて一過する方法が広く行
なわれていた。

これら−過方法の共通の欠点は使用する前記Ｐ材の公称
の目開き（孔径）に対して、最小目間き（孔径）〜最大
口開き（孔径）の変動範囲が太きいことであり、従って
濾過分前される異物も該’ｔＦ材の前記目開き変動範囲
に応じて、望ましからざる大ぎさおよび量の異物が一過
された液体の中に混入し、最終製品品質の欠陥をしばし
ば引起している。このように変動範囲の大きい目開ぎは
前記シ胛材の実用的製造工程上、はとんど避【プ得ない
大きさであり、従って前記）濾過方法の本質的な欠点で
あった。

また、前記シ胛材単体では目開ぎが大きいため、複数枚
積層し、）部材孔径分布の望ましからざる大きさ領域を
確立的に小さくする）濾過方法も行なわれているが、こ
の場合でも前記；Ｐ材の前記目開きの大きい変動範囲を
若干狭めたにづぎず、一方では圧力損失が過大となる別
の欠点を有している。

さらに、金ｔｆＨＦ材や不織布状金属繊維を部材等の場
合には、再生使用する毎に目開きが徐々に大きくなり、
所望づる初期の）濾過精度が期待できなくなる欠点をも
有している。

本発明の目的は、上記の従来の欠点を解消する新規な液
流体のシ濾過方法を提供せんとするものですなわち、実
質的に直線状に貫通されたｉ数の微小通液孔を有する板
状部材と、はとんどの通液孔が非直線状の多孔質部材と
を積層してなる複合−祠に、水Ｊ：りも粘度の高い流体
を通過ｕしめ、該流体中の異物を分離、）濾過すること
を特徴とするシ濾過方法である。

本発明は、？ＪＪの公称孔径に対し、その最大および最
小孔径の鈴を、前記Ｐ材の孔径変動範囲よりも可能な限
り小さくするよう制御し得るシ胛材を、水よりも粘度の
高い流体の）濾過に用いるシ濾過方法であり、原理的に
は、金属板に所望の実質的に直線状の微小貫通孔を、物
理的あるいは和学的手段にて穿孔したＰ材を用いること
により達成できる。

ここで云う「実質的に直線状の」とは、幾何学上の直線
のみならず、第１１図ａ、ｂ、ｃに示づように前記微小
貫通孔を液流体が通過する時、該液流体の流れ方向が全
体としてほぼ直線的であればよく、前記微小貫通孔の流
れ方向各断面が厳密に一様でなくてもよいものとする。

しがも、このような手段により穿孔された孔は、前記金
属線の編織による金網や金属粒体の焼結にＪ：る部材お
よび不織布状金属繊維により作られるシ胛材に比べては
るかに孔径（目聞き）の制御が容易である。そして、・
このような孔径の大きさを適当な精度に制御し、かつ開
孔率（全孔面積）／全シ濾過面積）を適当な大ぎさに保
ち、圧損を極端に大きくさせない技術は、具体的には、
金属薄膜（材質はステンレス、ニッケル、銅、アルミニ
ウム、純鉄など）のフォトエツチングや電着技術を応用
したエレクトロ・フォーミングなどによるＭ畜加工技術
が既に知られている。

フォトエツチングおよびエレク］・口・フォーミングに
ついて簡単に説明するならば、前者は材料表面に写真的
プロセスにより耐蝕膜を設（プ、部分的に腐蝕すること
により孔をあける技術であり、後者は基板上に写真的プ
ロレスにより絶縁皮膜をつり、その上に形成した電着薄
板を剥離することにより孔をあける技術である。

従って、前記フォトエツチングあるいはエレクトロ・）
Ａ−ミンク等の精密加工技術を利用し、ステンレスやニ
ッケル等の金属薄板に数μ〜数１０μの微小孔を多数形
成した板状部材を一過精度の決定段として用いる高温高
粘度流体の濾過方法が本発明の第１の技術的ポイントで
ある。

本発明では、前記フォトエツチングあるいはエレクトロ
・フォーミング等の精密゛加工技術を利用して作ったシ
胛材を板状部材と称し、前記の編織による金網、不織布
状の金属繊組、焼結した金属粒体および海綿状金属など
により製作したＰ材を多孔負部Ｉど呼称する。

なＪ５、金網を多孔質部材の１つとして高分子溶融物に
混入゛りる異物の分離、９濾過装置に使用りる場合には
、粗密の複数の金網を重ね合せ一体化して用いるのが普
通である。この複数枚重ね合せ構造のうち最終−過精度
を決める役目を担うものは１枚であり、他の構成金網は
該最終−過精度決定金網の支持部材的役割を担う場合で
あっても、前記高分子溶融物が前記金網の複数枚重ね台
ｔ！構造体を通過する流れは、全体としてほとんどの流
れが直線状ではないことは明らかであり、従って前記金
網は上）ホのほとんどの通液孔が非直線状の多孔質部材
の範哨に含まれる。

第６図は、前記多孔質部材と前記板状部材の公称の目聞
きに対づ“るＲ′［盲目間きの範囲を示した図であり、
例えば公称３５ミクロンカットでは多孔質部材（Ｘ）の
許容目間き３３〜７０ミクロン）こ対し、前記板状部材
（Ｙ）では３３〜３７ミクロンとはるかにｚ′（盲目（
ｉｌｌき範囲の狭い、換言りれ（工、シャープカッｌ−
の）炉材が得られる。

前記フォトエツチングあるいはエレクトロ・フォーミン
グなどの加工技術にＪ：りつくられた板厚が数１０ミク
ロン以下の比較的薄い金属の板状部材は、水よりも粘度
の高い液体をシが過するため、前記板状部Ｉの少なくと
も片面全面を滑らかに支持する腰のある補強材が必要で
あり、この要求を満すものに前記多孔質部材がある。特
に滑らかに支持する目的から、不織布状金属繊維部材あ
るいは金属粒体を焼結した焼結部材などを用いることパ
好ましい。

ずなわち、前記板状部材と前記多孔質部材とを組合せた
積層複合）部材構成を採用することにより、）炉材の最
大孔径と最小孔径との差を十分狭く抑えた、所謂、シト
−ブカツトの分離）濾過が達成されると共に、実用に十
分耐え得る物理的強度を付与することができる また、前記多孔質部材より成る従来形２−拐を用いたシ
濾過方法の場合には、異物の分離および分散の機能の双
方を該多孔質部材で行なっていたが、本発明の）濾過方
法において適用する複合−材の場合には、分散は多孔質
部材側で行ない、分離は根状部材側で行なう、所謂、機
能分離が実現でき、−過方法として一層の効率化が図ら
れ、寿命の伸長効果をも期待できる。

このように本発明において用いられる複合）炉材は、水
よりも粘度の高い液体、特にポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレンなど１
００ポアズよりも高粘度のポリマ流体の高精度、高品位
分離’ｔ濾過の目的に対して充分な効果を奏するもので
ある。

以下に図面を用いて本発明の構成および機能について説
明する。

第７図は、本発明に使用づる複合を炉材の一例を示ず平
面図であり、板状部材１１の両側に金属流体の焼結シ胛
材である多孔質部材１２を密着配置しており、１３で示
すように外周部で前記板状部材１１と前記多孔質部材１
２を溶接またはロー付（ブなどにより一体に接合された
例を示しており、第８図は、第７図のＣ−Ｃ断面を示し
ている。

板状部材１１の材質はステンレス、ニッケル、純鉄など
各種あるものから適宜選択できる。１４は前記板状部材
１１の中の微小通液孔であり、三角、四角や円形断面な
どが必要に応じて選ばれる。

多孔質部材１２は、もちろん前記板状部材１１の孔径に
比べ公称孔径が等しいかまたは大きい前記多孔質部材が
選択され、前記分離−過としての機能の他に、前記板状
部材１１の支持補強材としての機能をも受持っている。

従って、前記板状部材１１では、必要な、十分細かな異
物を除去でき除去でき、所謂、シャープカット−過が達
成される。ざらに、−過精度を決定する前記板状部材１
１の板厚は、比較的薄いため、従来の多孔質部材をシ濾
過決定段として用いたシ胛材に比べて、低圧損化を図れ
る利点もある。なお多孔質部材は分離、）濾過の使用目
的に応じて片面配置でも可能である。

前記微小通液孔の孔径は必要な分離、Ｓｒ−過Ｒ麿に応
じてφ１．０μｍ〜φ１００μｍあるいはこの孔径と同
程度の断面積を有する三角形や四角形の孔が選ばれる。

開孔率（’ｔＰ材表面の全孔面積／ｉＦ材表面積）は孔
径に応じて適当な範囲で調整は可能であるが、数％〜数
１０％程麿のものが製作可能であり、流体の通過圧損を
低くり、ｔＣい場合には特に前記開孔率の範囲で大きい
方を選び、前記板状部材の板圧も１０数μ〜数１００μ
の中で比較的薄い方を選べばよい。

第９図および第１０図は、本発明に適用されるｔ材の他
の実施例を示すものであり、板状部材１１０両側に不織
布状金属￥ａ紺の多孔質部材１５を田いた撚合の車面Ｆ
ｉｌ　ＡＥ上び闇軍面団のローｎ断面図であり、１Ｇは
金網、１７は外因押え枠である。

第１２図おにび第１３図は、本発明に適用するＰ材のさ
らに他の実施例を示す平面図およびＥ−Ｅ断面図である
。２枚のドーナツ状ξ胛材１８を、内部空間に設けた支
持部材１つと一体に接合構成し、ハブ２０に溶接されて
いる流体を外周部から内周部あるいは内周部から外周部
（図示せず）へと流すフィルタ４ｆ４造において、本発
明に適用する複合ｊＦ祠を該−拐１８に適用すれば、上
述の多孔質部材に対ザる利点はそのまま享授できること
は明白である。

さらに、前記板状部材と前記多孔質部材の積層方法とし
ては、その他にも外周部でリブ等によるかしめ圧着によ
る方式、または前記板状部材と前記多孔質部材の材料を
適当に選択づることにより、焼結一体化する方式等一般
的機械加工上の積層方式を採用することが可能である。

以上の如く、本発明は従来のシ濾過方法に比べ優れた長
所を有することは明らかであり、高精度）濾過方法とし
て優れた効果を発揮づ”るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は、従来の編織による金網ｒ材を外周固定枠によ
りディスク状に加工したＳ戸材の平面図を示し、第２図
は、第１図のＡ−ＡＩｉ面図である。 第３図は、従来の不織布状金属繊維を押え金網で挾み、
外周固定枠でディスク状に加工した戸材の平面図であり
、第４図は、第３図のＢ−Ｂｌｉ面図である。第５図は
、従来の金属粒子を焼結した円筒上の）部材を承り一部
切欠き断面図である。第６図は、多孔質部材と板状部材
の公称の目聞きに対する許容口開きの範囲を示した図で
ある。第７図は、本発明に使用するＰ　’１４の一例を
示づ平面図であり、第８図は、第７図のＣ−Ｃ断面図で
ある。 第９図および第１０図は、本発明に使用するｒ材の他の
一例を示す平面図および同平面図のＤ−Ｄ断面図である
。第１１図は、本発明に適用する板状部材の実質的に直
線状に貫通した通液孔の例を示す該板状部材の側面断面
図である。第１２図および第１３図は、本発明に適用す
るＰ材のさらに他の実施例を示ず平面図およびＥ−Ｅ断
面図である。 ４、図面の簡単な説明 １；金網）部材、２；外周固定枠、３；不織布状金属繊
維、４；押え金網、５；円筒状）Ｐ月、１１；板状部材
、１２．１５；多孔質部材、１４；微少通液孔 特許出願人　東し株式会社 第１図 第９！１１ 公林目　ｌｆ′１さ　（ミツ０ン） １ 第７図 第９？！ ａｂｃ。 第１１閃 手　続　補　正　書 昭和　年　月　日 １５Ｂ、８．２４ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ２、発明の名称 一過方法 ４、補正命令の日付　自発 ５、補正により増加する発明の数　０ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」および「図面の簡単な説
明」の各欄 ７、補正の内容 明細書中 （１）第３頁１１行目「確立的］を「確率的」に補正す
る。 （２）第４頁１３行目「科学的」を「化学的」に補正覆
る。 （３）第５頁６行目「（全孔面積）／」を「（全孔面積
／」に補正する。 （４）第８頁６行目「できる」を１できる。」に補正す
る。 （５）第８頁１６行目「ポリスチレン」を「ポリエチレ
ン」に補正する。 （６）第９頁４行目「金属塊」を「金属粒」に補正する
。 （７）第１１頁１１行目「享授」を「享受」に補正する
。 （８）第１３頁６行目Ｆ微少」を「微小ｊに補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実賛的に直線状に貫通された多数の微小通液孔を有する
   板状部材と、はとんどの通液孔が非直線状の多孔質部材
   とを積層してなる複合を炉材に、水よりも粘度の高い流
   体を通過せしめ、該流体中の異物を分離、−過すること
   を特徴とする一過方法。