JPS6380816A - 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、特に製薬工業における
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１μｍ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、＊孔性濾過膜をプリーツ状に加工して折り目をつけ
、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
この円筒形の濾過膜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。

単位体積当りの濾過膜の組込み面積（有効濾過面積）を
大きくすることができるため、単位時間当りの濾過流量
が大きく、前述の工業分野、実験室での大＋ｉ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ハ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０．０５〜０．４ｍ程度で濾過膜構造体と
ハ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
ウジングに取付けて用いる有効濾過面積の小さい少量濾
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、ハウジングに取付ける
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５６−１２９０１６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、使い拾い
フィルターカートリッジのプリーツタイプの場合は濾過
膜構造体を形成後これをプラスチック製ハウジングに挿
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−　ｘ２９ｏｔｓｖ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され、濾過された液体の流
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
液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士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る。

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
が最上段の平板型ユニットの濾過膜と一定の間隔を設け
て結合される。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ハ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製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大きくする。すなわちコンパク
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、濾過精度をよくすること、カートリッジフ
ィルターの濾過ラインへの脱着を用意にすること、取扱
い時の擦過や衝撃による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挙げることが出来る。

〔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１
例えば特開昭５６−１２９０１６号公報に開示された構
造は、第６図に示す如く、平板型濾過ユニットの積層に
より構造体を形成するがこの積層部、により１次側流路
、２次側流路を形成する為漏れのない完全接着を必要と
し、組立性に問題があった・ 〔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大きくでき、濾過膜の液密性の信頼
性に優れ、かつ構造が簡単であると共に加工性に優れた
濾過構造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、複数の平板型濾過ユニットを積層
して成る濾過膜構造体を備えた平板積層型のフィルター
カートリッジにおいて、濾過膜構造体は、少なくとも濾
過膜の内周縁部が内周リムに固着シールされ、かつ隣り
合う内周リムに固着された隣り合う濾過膜の外周縁部同
士が固着シールされて、濾液の一次側と二次側を画成す
るように構成されることにより各濾過ユニットの内周リ
ム同志のシールを不要とした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１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３図におけるＡ−Ａ断
面図である。第３図は第２図の濾過膜を除いた支持体構
造を示す斜視図である。

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４が設け
られ、そのコア４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、内周リム３の上下
にはコア４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と保護する上部保護板７および下部保護板８
が設けられている。

また、第２図に示すように、濾過膜２は、隣り合う内周
リム３に夫々固着された隣り合う膜同士がその外周縁部
１２の全域において固着シールされており、さらにこの
外周縁部１２が外周リム６に保持されている。なお、内
周リム３と外周リム６とは例えばチャンネル１５により
連結されている。また、この外周リム６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
れており、濾過ユニットが複数個積み重ねられたときに
、該連結部分１７．１８同士が嵌合されることにより、
リム円周方向において適宜な間隔もしくは連続して上下
保護板７，８間を架は渡すような補強構造とすることが
できる。また外周リム周辺の中央には複数の波数入口１
３を有している。

濾過膜２はその内周縁部１１が内周リム３の上下に夫々
固着シールされ、その外周縁部１２がその全周もしくは
適宜箇所において外周リム６に貼着されていると共に、
隣り合う他のユニットに設けられた濾過膜同士が固着シ
ールされている。この内周縁部１１および外周縁部１２
における貼着の幅（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、外周縁部１２の貼着幅は具体的には０．１
〜５ｍｍが適当である。

第３図に示すように、外周リム６は内周リム３と複数の
チャンネル１５で上記の如く連結されているが、必要に
よって補強のためのリブ１６が付加される。

本態様における上記内外周リム３，６及びチャンネル１
５を有した平板状支持体、上下保護板７゜８、およびコ
ア４等の材質は特に限定するものではないが、加工性な
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有する樹脂として、例えば、ポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン
、ポリスルホン、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、あるいは四フッ化エチレンと、パ−フルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体等の弗素樹脂、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。

本発明における濾過膜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る方法
、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
。

このように、上下隣り合う支持体の内周リム３にその内
周縁部１１応１夫々固着された隣り合う２つの濾過膜２
は、その外周縁部同士が固着シールされているので、外
周リム６と外周縁部１２との接着、内周リム３の部分に
おける隣り合うユニット間同士の接着及び、コア４と各
ユニットとの接着は。

液密性を全く考慮することなく容易に接着することがで
きる。又、コア４と各ユニットとは、場合によっては全
く接着する必要はなく、例えば、各ユニットをコア４に
嵌め込み、上下保護板７，８により挟み込んで固定する
構造にすることができる。

なお、コア４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を備えたフィルター
カートリッ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６の周辺
の中央に設けた複数の成敗入口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１５が位置し
ている側より適宜液圧によって濾過膜２に浸透して行き
、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）に浸入し、ひきつづいて内周リム３の上下
に形成されたコア４の連通孔５に通じる複数の中央開口
部Ｉ４を通り、コア４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こ
の一次側流路、２次側流路を逆に使用する事は何ら差し
支えない。

上記実施態様においては、内周リム３と外周リム６とが
チャンネル１５等に連結された構造とじたが、本発明は
この態様に限られるものではなく、例えば第４図および
第５図に示すように構成することもできる。

第４図に示す濾過膜構造体は、第１図に示したものと同
様に、コア４を中心にして平板型濾過ユニットを積み重
ねた構成ではあるが、この場合、濾過膜２の支持体２０
は、第５図に示す如く構成されている。すなわち、コア
４と、嵌合できる円筒形状であり、そのほぼ中段に半径
方向に張り出たつば部２１を有し、上下端部には、支持
体２０が重ねられたときにコア４の連通孔５に通じる中
央開口部】４が形成されている。そして、つば部２１の
上下にそれぞれ濾過膜２の内周縁部１１が固着される構
成である。なお、濾過膜構造体の上下端においてはっは
部２１に固着する濾過膜２は上下どちらか一方となり中
央開口部１４も一面のみとなる。従ってこの支持体２０
は、前記実施態様における内周リム３の部分のみの構成
と同じである。

濾過膜２は内周縁部が支持体２０に固着シールされ、外
周縁部が隣り合う支持体２０に設けられた隣り合う膜同
士固着されシールされている。従って、前記実施態様と
同様に支持体２０同士及びコア４と支持体２０との間に
おける液密性を全く考慮する必要がなく、組立性、液密
性等の向上を図ることができる。

本実施態様における濾過膜２は、比較的塵が強い濾過膜
等を用いれば第４図の如く膜の外周縁部を保持した構造
としなくともよいが、例えば濾過膜２とポリエステルや
ポリプロピレン等の合成樹脂から成る網状体もしくは、
不織布とを適宜接着して重ね合わせた構成にすることで
、濾過膜２の機械的強度を高めることができる。さらに
また、上下保護板７，８を架は渡すと共に、濾過膜２の
外周縁部を保持する支持部材を適宜設けることにより、
濾過膜構造体の剛性を高めることができる。

（発明の効果） 以上述べたように５本発明における濾過膜構造体は、濾
過膜の内周縁部が内周リムに固着シールされ、かつ外周
縁部において、隣り合う膜同士（異なる内周リムに固着
された濾過膜同士）が固着シールされているので、従来
の如く、濾過膜の支持体同士、あるいはコアと各支持体
との間における液密性を全く考慮する必要がなくなり、
密閉性の向上と共に組立性の向上を図ることができる。

又、本発明においては、濾過膜とその支持体とを接着す
ることによる。従来のような濾過有効面積の減少を回避
することができるので、濾過圧を低くすることができる
と共に濾過膜の寿命を長くすることができる。

従って、本発明によれば、液密性に優れ、精密濾過に適
しかつ濾過効率の良い極めて優れた平板積層型のフィル
ターカートリッジを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一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
の右側半□分を拡大した第３図におけるＡ−Ａ断面図、
第３図は第２図における濾過膜を除いた支持体を示す斜
視図、第４図は本発明の他の実施態様の要部における一
部断面側面図、第５図は第４図における支持体の斜視図
、第６図は従来の積層形平板濾過ユニットの一部断面図
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ＩＩ・・・内周縁部　　　　　Ｉ２・
・・外周隷部１３・・・成敗入口　　　　　１４・・・
中央開口部１５・・・チャンネル　　　　１６・・・リ
ブ１７・・・連結部分（凸）１８・・・連結部分（凹）
２０・・・支持体、　　　　　２１・・・つば部策１図 箔２図 ￥Ｓ３図 第４図 昭和６１年特許願第２２３９１７丹 ２．　発明の名称 フィルターカートリッジ 名称：　（５２０）富士写真フィルム株式会社（２）　
明ｗＩ書の「発明の詳細な説明」の欄を、下記の如く補
正する。 （１）　明細；η第３頁第１８行目、「部分」を「構造
」と補正する。 （２）　同書第３頁第１９行目、「を有した構造」を削
除づる。 り選択され、」と挿入する。 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の平板型濾過ユニットを積層して成る濾過膜構造体
   を備えた平板積層型のフィルターカートリッジにおいて
   、濾過膜構造体は、少なくとも濾過膜の内周縁部が内周
   リムに固着シールされ、かつ隣り合う内周リムに固着さ
   れた隣り合う濾過膜の外周縁部同士が固着シールされて
   、濾液の一次側と二次側を画成するように構成されるこ
   とにより各濾過ユニットの内周リム同志のシールを不要
   としたことを特徴とするフィルターカートリッジ。