JPS6380815A - フイルタ−カ−トリツジ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微孔性濾過膜を組込んだ濾過用のフィルターカ
ートリッジに関するものであり、特ＩｌＣ製蕎工業にお
けろ薬剤の濾過や薬剤製造に用いられる洗浄水の製造の
ための精製水、純水の濾過、或いは半導体製造工業を初
めとする微細な加工を行う電子工業分野において使用さ
れる超純水製造のための精製水、純水の濾過、または食
品工業におけるアルコール飲料の製造工程における濾過
、実験室における超純水製造のための精製水、純水の濾
過その他精密濾過に用いられ、１０μｍ以下、特に１μ
ｍ以下のサブミクロンオーダーの微粒子や微生物を濾過
する精密濾過用のフィルターカートリッジの構造に関す
るものである。

〔従来の技術〕

微孔性濾過膜を組込んだフィルターカートリッジとして
は、微孔性濾過膜をプリーツ状に加工して折り目をっけ
、このプリーツ折り目を平行にした方向に高さをもった
円筒形の濾過膜構造体を形成し、プラスチックの部材で
この円筒形の濾過ｐ構造体の円筒内部と外部を保護し、
円筒形端部に他のプラスチック部材を接着してシールさ
れた構造体のプリーツタイプフィルターカートリッジが
従来多用されて来た。

このプリーツタイプフィルターカートリッジは、体積当
りの濾過膜の組込み面積（１￥効濾過面積）を大きくす
ることができろため、単位時間当りの濾過流ｈ！ｒが大
きく、前述の工業分野、実験室での大！濾適用フィルタ
ーとして重用されている。

このフィルターは専用のノ・ウジングに取付けて使われ
るが、近年この取付けの手間を省略することを目的とし
て、あるいは多種の液体を短時間で濾過しフィルターを
頻繁に取換えるような濾過ライン用の濾過手段として、
有効濾過面積が０．０５〜０，４ゴ程度で濾過膜構造体
とノ・ウジングを一体とした使い捨てフィルターカート
リッジ（或いはカプセル型フィルターカートリッジと称
される）が用いられるようになって来た。また同様に金
属ハウジングに増付けて用いる有効濾過面積の小さい少
を濾過用のミニフィルターカートリッジと呼ばれるもの
も用いられている。ミニフィルターカートリッジは、前
述の使い捨てフィルターカートリッジの濾過膜構造体と
濾過部分は同一または類似しており、ハ９ジングに■佼
付けるべくシール部分を有する濾過膜構造体を有した構
造である。

使い捨てフィルターカートリッジおよびミニフィルター
カートリッジは、普通プリーツタイプと、特開昭５６−
１２９０１．６号公報に開示されるような平板型濾過ユ
ニットを積層した平板積層型フィルターカートリッジと
に分けられる。

使い捨てフィルターカートリッジおよびミニフィルター
カートリッジのプリーツタイプの構造および製造法は前
述のハウジングに取付けて使用するプリーツタイプフィ
ルターカートリッジと本質的には同一であり、使い捨て
フィルターカー）　ＩＪンジのプリーツタイプの場合は
濾過膜構造体を形成後こねをプラスチック製ノ〜ウジン
グに挿入する工程が付は加えられる。

使い捨てフィルターカートリッジおよびミニフィルター
カートリッジの平板積層型フィルターカートリッジの構
造および製造法は特開昭５６−１２９０１６号公報に記
載されている様に基本的には以下の通りである。

外周および中心部を円形ないしは多角形に打ち抜いた２
枚の濾過膜を（円形の場合はドーナツ状になる）、平行
な面を有する平板状支持体（場合によっては２枚の成形
部材を貼り合わせて一体とした支持体もある）に外周縁
部、内周縁部あるいは必要に応じて所定の部位において
貼着した構成である。特に外周縁部と内周縁部は液密性
のあるように貼着によってシールされなければならない
。

平板状支持体は、普通２枚の濾過膜を表裏して貼り合せ
ることにより内部空間が構成きれ、濾過さねた液体の流
路を形成するように設計されている。すなわち、平板状
支持体は、上記の如く２枚の濾過膜を内側から保持する
と共に、濾過された液体が平板型濾過ユニットの中央部
へ所望の流出ができるように、該支持体の内周リムに濾
腹流出用の中央開口部を備えた骨幹構造になっている。

又、複数の平板型濾過ユニット同志を接着させて積層す
ることにより濾過膜構造体が形成されろ。

この積層体の上部に濾過膜を保護するための上部保護板
が最」＝段の平板型ユニットの濾過膜と一定の間隔を設
けて結合されろ。また最下部も同様の目的でミニフィル
ターカートリッジの場合は７１ウジングのセットを確実
にするための目的も加えて下部保護板が設けられる。こ
のように形成された積層濾過膜構造体は使い捨てフィル
ターカートリッジの製造の場合にはハウジングに接着さ
れ、ミニフィルターカートリッジのＩ＋！！造の場合に
はハウジングにセットするため０リングなどのシール材
の溝を有するシール部が接合される構造であった。

これら使い捨てフィルターカートリッジおよびミニフィ
ルターカートリッジに希望されるところは、例えば一定
体積あたりの濾過面積を太き（する。すなわちコンＡク
トな濾過モジュールを提供すること、小さな濾過圧で濾
過すること、濾過精度をよ（すること、カートリッジフ
ィルターの濾過ラインへの脱着を容易にすること、取扱
い時の擦過や衝ｇ！によろ微孔性膜の損傷を防止するこ
と。

残液量の少ないこと等を載げろことが出来る。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の平板型濾過ユニットにおいては、
例えば特開昭５６−１２９０１６号公報に開示された構
造は、第５図に示す如く、内周中央に開口部２３を設け
る構造である為、上下２つの支持体部材２０．２１を貼
合わせろ事により、２次側流路２２力ｑ簿成される。

この様に２つの部材を貼合せて成る濾過ユニットの為、
複雑な形状を有する支持体の製作２組立コストが多くか
かった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであり、
濾過膜の有効面積が太き（でき、濾過膜の液密性の信頼
性に優れ、かつ構造が簡単であり、成形性、加工性に優
れた支持体を備えた安価なフィルターカートリッジを提
供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明の上記目的は複数個の濾過ユニットを積層してな
る平板型のフィルターカートリッジにおいて、該濾過ユ
ニットは外周リム周辺に複数の数取入口を有し、内周リ
ムに濾過液取出口を有し、外周リムと内周リムとが複数
本のスポーク状チャンネルで連結された支持体により構
成され濾過膜を支持体の内周リム及び外周リムに固着シ
ールすることにより、濾過ユニットを形成するフィルタ
ーカー）　ＩＪツジの支持体が一体成形で成形出来るこ
とを特徴とするフィルターカートリッジにより達成され
る。

以下、図面に例示した本発明の実施態様について説明す
る。

第１図は本発明の実施態様を説明する要部断面図であり
、平板積層型のフィルターカートリッジにおける濾過膜
構造体ｌの一部断面図である。第２図は第１図の濾過ユ
ニットの右側半分を拡大した、第４図Ａ−Ａ断面図であ
る。第３図は第２図に同じ（、第４図の８−８断面図、
第Φ図は第２図の濾過膜を除いた構゛造体の斜視図であ
る。

第１図に示すように、濾過膜構造体１は、上下２枚の例
えば円盤状の濾過膜２により構成される最少単位の平板
型濾過ユニットが複数個積み重ねられた構成となってい
る。すなわち、中央には連通孔５を有するコアΦが設け
られ、そのコア牛の外周に２枚の濾過膜２が貼着された
内周リム３が複数個嵌合されており、積層された内周リ
ム３の上下にはコア牛に通じる濾過液取出口である中央
開口部１４が形成されて、また濾過膜構造体１の最上部
と最下部には濾過膜２を保護し、２次側流路を形成する
為の上部保護板７および下部保護板８が設けらねている
。

ｆた、第２図、８４図に示すように、濾過膜２はその外
周縁部１２の全域が内周リム３と複数のチャンネルで連
結されたリング状の外周リム６に貼着され濾過膜２の内
周縁部１１が内周リム３の上下に夫々固着されている。

またこの外周リム０には例えば濾過ユニット厚み方向に
凹凸の連結部分１７．１８が設けらねており、濾過ユニ
ットが複数個積み重ねらハたときに、該連結部分１７゜
１８同志が嵌合されること及び積層された濾過ユニット
の上下に上下保護板７，８を取付けることにより２次側
流路を形成する。また外周リム周辺の中央には複数の数
取入口１３を有している。

この様に外周リム、内周リムを構成する事により従来の
平板型濾過ユニットの如（、上下２つの部材を貼合せた
構造にする事な（濾過ユニットを形成する事が出来る。

この内周縁部１１および外周縁部１２における貼着の＠
（半径方向の幅）は特に限定するものではないが、液密
性および貼着による有効面積の低減等を考慮して、ある
程度の幅を有するように構成することが好ましく、具体
的には０．１〜５鶏が適当である。

第３図は第４図のＢ−８＠面図である。外周リム６は内
周リムと複数のチャンネル１５で連結され、必要によっ
て濾過膜補強のためのリブ１６が付加される。濾過ユニ
ット同志及び上下保護板においては、上下の隣合う濾過
膜同志の密着を防止する為、及び濾過膜の強度を保つ為
、合成樹脂からなる窮状体もしくは不織布等１９を挾持
する構造である。

本発明における上記内外周リム３，６及び手ヤンネル１
５を有した平板状支持体、上下保護板７゜８、およびコ
アΦ等の材質は特に限定するものではないが、ｔＪＵ工
性などの点からプラスチック樹脂が適当であり、中でも
不活性でありかつ適宜剛性を宥する樹脂として、例えば
、ポリエステル、ポリカーゼネート、Ｔｔ？リスルホン
、ポリフッ化ビニリデン、ポリオキシメチレン樹脂、ポ
リアミド。

フェニルホルムアルデヒド樹脂、ポリテトラフルオロエ
チレン、するいは四フフ化エチレント、パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体部ノフッ素樹脂、ポリク
ロロトリフルオロエチレン等を適宜選択して用いること
ができる。

又、濾過膜２は単体で貼られる事もあるがその強度を増
す為合成樹脂から成る網状体を内側に貼付けて用いる事
も可能である。

本発明におけろ濾過膜２の接着形成および濾過膜と濾過
ユニットとの接着方法は、溶剤型の接着剤を用いろ方法
、熱架橋型の接着剤を用いる方法。

あるいは、ヒートシールの方法等を適用して容易に接着
させることができる。確実な液密性を保証することがで
き、なお、コア牛の下方側は従来同様にハウジング（図
示しない）と液密性を保って連結する構造を有している
ことは言うまでもない。

上記の如く構成した濾過膜構造体１″４ｇ：備えたフィ
ルターカー）　ＩＪツジにおける濾液の経路は、第２図
の矢印で示すようになっている。すなわち、ハウジング
（図示しない）に流入した濾液は濾過ユニットの外周リ
ム６０周辺の中央に設けた複数の液塩入口１３から入り
上下濾過膜２の内側（１次側）すなわち、チャンネル１
５が位置している側より適宜液圧によって濾過膜２に浸
透して竹き、微粒子や微生物等の不純物が濾過されて濾
過膜２の外側（２次側）［浸入し、ひきつづいて内周リ
ム３の上下に形成されたコアΦの連通孔５に通じる複数
の中央開口部１４を通り、コア牛の中空部分を経て、フ
ィルターカートリッジから排出され、所望の濾過が達成
されるが流路方向を逆に使用する事は何ら差し支えない
。

このように上記濾過膜２の濾過作用に供する部分は、内
周リム３及び外周リム６に固着された内周縁部１１と外
周縁部１２と濾過膜の接着部分を除いた全領域である。

又、コア牛な用いない構成にする事も可能である。

〔発明の効果〕

本発明は複数個の濾過ユニットを積層してなる平板型フ
ィルターカートリッジにおいて、該濾過ユニットが外周
リム周辺の中央に複数の液塩入口を有し、外周リムは内
周リムと複数本のチャンネルで連結され、内周リムおよ
び外周リムの上下に夫々濾過膜を貼着して有し、内周リ
ムの上下にコアの連通孔に通じる中央開口部を有する一
体成形可能な支持体を用いたフィルターカートリッジに
より、濾過膜を貼着した支持体の構造を従来の上下２つ
の貼り合わせタイプの支持体に比べて成形が１ピースで
出来るので、金型製作が簡単で、加工工数が少く製作費
を安（することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を説明するフィルターカート
リッジの一部断面図、第２図は第１図の濾過ユニットの
右個半分を拡大した第Φ図Ａ−Ａ断面図、第３図は第２
図に同じ（、第牛図のＢ−Ｂ断面図、第４図は第２図の
濾過膜を除いた構造体の斜視図、第５図は従来平板型の
積層形カートリッジの概略断面図である。 １・・・濾過膜構造体、２・・・濾過膜、３・・・内周
リム、４・・・コア、５・・・連通孔、６・・・外周リ
ム、７・・・上部保護板、８・・・下部保護板、１］・
・・内周縁部、１２・・・外周縁部、１３・・・液塩入
口、］４・・・中央開口部、１５・・・チャンネル、１
６・・・リブ、１７・・・連結部分（凸）、１８・・・
連結部分（凹）、１９・・・網状体又は不織布、２ｏ・
・・上部支持体、２１・・・下部支持体、２２・・・２
次側流路、２３・・・開口部第　　１　　図 第　　２　　図 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の濾過ユニットを積層してなる平板型のフィルタ
   ーカートリッジにおいて、該濾過ユニットは外周リムに
   複数の液流入口を有し、内周リムに濾過液取出口を有し
   、外周リムと内周リムとが複数本のスポーク状チャンネ
   ルで連結された支持体により構成され濾過膜を支持体の
   内周リム及び外周リムに固着シールすることにより、濾
   過ユニットを形成するフィルターカートリッジの支持体
   が一体成形で成形出来ることを特徴とするフィルターカ
   ートリッジ。