フィルタユニット及び分離装置
【課題】 液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を濾過分離、捕集するための多孔質プラスチックよりなるフィルタエレメントの複数本を取付けたフィルタユニット、及び、該フィルタユニットを組み込んだ分離装置を提供する。
【解決手段】 多孔質プラスチック製の中空状のエレメント１１を、複数本のエレメント１１の上端の開口外縁部１３に固着した鍔部１２１を介して、熱硬化性樹脂製の支持体１２に一体に固定したユニット１であって、上記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性合成樹脂を含浸し硬化させて、エレメント１１を支持体１２に固着し、また、エレメント１１の下端開口部１１２を熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該エレメント１１，１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニット１であり、また、上記ユニット１を分離装置本体Ａ内に組み込んで流体中の微粒子を濾過分離、捕集する分離装置。
【解決手段】 多孔質プラスチック製の中空状のエレメント１１を、複数本のエレメント１１の上端の開口外縁部１３に固着した鍔部１２１を介して、熱硬化性樹脂製の支持体１２に一体に固定したユニット１であって、上記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性合成樹脂を含浸し硬化させて、エレメント１１を支持体１２に固着し、また、エレメント１１の下端開口部１１２を熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該エレメント１１，１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニット１であり、また、上記ユニット１を分離装置本体Ａ内に組み込んで流体中の微粒子を濾過分離、捕集する分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を濾過分離、捕集するための多孔質プラスチックよりなるフィルタエレメントの複数本を取付けたフィルタユニット、及び、該フィルタユニットを組み込んだ分離装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】従来より、液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を分離濾過するための所定粒子のプラスチックを焼結成形などによって形成してなる所定孔径の気孔を有する多孔質のフィルタ乃至はフィルタエレメントとしては、セラミック材やプラスチック材をハニカム形状、筒形状或いは箱形状などにしたものが知られている。出願人等は、先に特願平５−９１８６５号において、多孔質フィルタエレメントの複数個を板状支持体に立設したフィルタユニットを提案している。また、実願平５−５８９６９号において、筒形状の多孔質フィルタエレメントの複数個を、所定の形状をした分離装置用ケーシングの内部に配した分離装置についても提案している。
【０００３】しかしながら、上記セラミック材を用いたハニカム形状のフィルタエレメントは、流体透過性を有する多孔質のセラミック材を用いてハニカム形状に形成したものであるので、フィルタエレメントの成形性に難点があり、更に、組立て作業性や取換えなどの保守管理が大変である。また、プラスチック材を用いた筒状乃至箱形状のフィルタエレメントにあっては、フィルタエレメントをそのままの状態で所定の形状をした分離装置用ケーシングの内部に組み込んで使用するものであるので、所定の濾過面積を確保するためには分離装置用ケーシングが大きくなる傾向となり、それに伴ない分離装置の設置面積も大きくなる。
【０００４】そして、先に出願人等が出願したフィルタユニットは、分離装置と略同じ床面積の板状支持体に、多孔質フィルタエレメントを謂わゆるハニカム状に多数個立設したものであるので、組立て施工性や取換え等の保守管理に難点があり、また、多孔質フィルタエレメントの開口端縁部を板状支持体に気密的に接合する作業は煩雑である。更に、フィルタユニットを分離装置用ケーシングに組み込んだ分離装置も同様に組立て施工性や取換え等の保守管理が大変であると共に、フィルタユニットを分離装置用ケーシングに気密的に取付ける作業も煩雑である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するためのものであって、その要旨は、プラスチック粒子を焼結成形などして所定孔径の気孔を有する中空状の多孔質フィルタエレメントを形成し、複数本の上記フィルタエレメントを、その上端開口部の開口外縁部で鍔部を形成する支持体に一体に固定すると共に、下端開口部を閉塞してなるフィルタユニットであって、上記支持体を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記フィルタエレメントの開口外縁部の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて、フィルタエレメントを支持体に一体に固着し、また、フィルタエレメントの下端開口部を、蓋体を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該フィルタエレメント相互間を連結固定したことを特徴とするフィルタユニットである。
【０００６】また、内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多孔質中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定されたフィルタユニットを気密的に保持して、上部室より下部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィルタエレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体吹出部を対向設置したことを特徴とする分離装置であり、上記逆洗用気体吹出部とフィルタエレメントの上端開口部との間にディフューザを配設したことを特徴とする分離装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明のフィルタユニットを斜視図で示し、図２は、フィルタユニットに取付けられたフィルタエレメントの固定状態を一部省略側断面図で示し、図３は、フィルタユニットを組み込んだ分離装置の一実施例を一部切欠側面図で示し、図４は、図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示し、図５は、分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示し、図６は、分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【０００８】本発明のフィルタユニットは、図１乃至図４R>４に示す如く、多孔質プラスチック製の中空状のフィルタエレメント（以下、「エレメント」と云う）１１を形成し、複数本のエレメント１１の上端開口１１１部の開口外縁部１３で鍔部１２１を形成する支持体１２に一体に固定すると共に、下端開口部１１２を閉塞してなるフィルタユニット（以下、「ユニット」と云う）１であって、上記支持体１２を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて形成した鍔部１２１が一体化された支持体１２にエレメント１１を固着し、また、エレメント１１の下端開口部１１２を、蓋体１４を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、エレメント１１，１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニット１である。
【０００９】上記本発明のユニット１によれば、多孔質のエレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３で、熱硬化性樹脂が気孔内に含浸し硬化して支持体１２を接着固定し、且つ、エレメント１１の下端開口部１１２を熱硬化性樹脂で閉塞、連結したものであるので、微粒子を含む被濾過流体は、清浄な濾過流体が通過する分離装置本体Ａの上部室Ａ−１内に短絡流入することが確実に防止される。
【００１０】また、本発明の分離装置は、内部が、複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であって、内部が複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体２の通孔部２１において、複数本の多孔質中空状のエレメント１１が支持体１２に直列に固定されたユニット１を気密的に保持して、上部室Ａ−１より下部室Ａ−２に亘り垂下設置すると共に、上部室Ａ−２には、エレメント１１の上端開口部１１１の上方位置に逆洗用の気体吹出部３を対向設置したことを特徴とし、また、上記逆洗用の気体吹出部３とエレメント１１の上端開口部１１１との間にディフューザ４を配設したことを特徴とする分離装置である。
【００１１】上記本発明の分離装置によれば、内部が、複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分され、その上部室Ａ−１には、逆洗用の気体吹出部３やディフューザ４が配設されると共に、ユニット１を板状仕切体２の通孔部２１に気密的に保持して、上部室Ａ−１より下部室Ａ−２に亘ってユニット１を垂下設置できるようにしたものであるので、分離装置本体Ａ内へのユニット１の組込み施工が簡単に行なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に行なうことができる。
【００１２】
【実施例１】本発明のユニット１は、図１に斜視図で、図２に側断面図で示す如く、上端開口部を有する中空状の複数本、例えば４〜１３本のエレメント１１と、これを支持する鍔部１２１を有する支持体１２とから構成されており、上記エレメント１１は、粒子状のプラスチックを焼結成形などして所定孔径の気孔を形成した多孔質材からなり、通常、約１０〜１００ミクロンの微細孔径を有している。
【００１３】使用するプラスチックは、焼結により多孔質体が得られる熱可塑性プラスチックであれば特に限定されるものではなく、例えば超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレンー酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイドなどの耐熱性樹脂であり、これらを単独あるいは混合した状態でその目的に合わせて使用される。プラスチックの粒子径は、５〜９０ミクロンの範囲、好ましくは１０〜６０ミクロンの範囲である。
【００１４】上記プラスチックを焼結成形したエレメント１１は、上記プラスチックによる単層であっても良く、また、それと異なった大径の粒子径のものや、上記プラスチックとは異なった種類のプラスチックを複層に積層した構成のものであってもよい。なお、エレメント１１の表面に、そのプラスチックよりも粒径の小さな微粒子状のポリテトラフルオロエチレンを接着剤とともに直接的に被着して、払い落し性と表面捕集性能を向上させてもよい。更に、エレメント１１に帯電防止性を付与するために、界面活性剤などの帯電防止性付与材料をその表面に塗布したり、エレメント１１を製造する段階で、カーボンブラックやカーボンファイバーなどの帯電防止材料を混入させてもよい。
【００１５】上記エレメント１１は、プラスチックの粒子を充填できる外型と内型とよりなる成形金型を用いて行う静的な焼結成形法や、押出用口金や射出成形用金型を用いて行う動的な焼結成形法などによって成形され、エレメント１１の断面形状は、図示した円形以外に楕円形、正方形、長方形、或いはひだ付星形などの異形のものであってもよい。上記ユニット１は、複数本、例えば４〜１３本のエレメント１１の上端開口部１１１が支持体１２の鍔部１２１を貫通した状態で直線的に並べて支持体１２に固着してなるものである。
【００１６】即ち、上記鍔部１２１を有する支持体１２にエレメント１１を固着するには、予め、粘度の低い二液性のポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用い、エレメント１１の外径より２０〜４０％広幅の支持体１２を形成しておき、該支持体１２の略中心にエレメント１１の外径より僅かに大きめの貫通孔１２２を設けて鍔部１２１を形成し、そして、この貫通孔１２２に、エレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３が支持体１２の上面と面一になるようにしてエレメント１１を支持体１２に挿入する。
【００１７】そして、上記熱硬化性樹脂を貫通孔１２２の内面とエレメント１１の外面との間に流し込んで、熱硬化性樹脂をエレメント１１の開口外縁部１３の気孔内に含侵し硬化させるか、或いは、エレメント１１の内径と略同じ外径の凸部が所定間隔に複数個配設されている船状成形型を用い、該船状成形型の凸部に倒立させたエレメント１１の上端開口部１１１を挿入して仮立設し、その状態で未硬化の液状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込み、エレメント１１の開口外縁部１３の気孔内にも含浸させて硬化させた後に、船状成形型より脱型して鍔部１２１を有する支持体１２にエレメント１１を固着させてもよい。更に、脱型後に７０〜８０℃に加熱して硬化を促進させてもよい。
【００１８】なお、上記エレメント１１を支持体１２に固着する際に、相隣接するエレメント１１，１１の外面間に若干の隙間を設けてもよいが、隙間を設けることなく立設すればユニット１、強いては分離装置の占める床面積がより小さくなり好ましい。また、熱硬化性樹脂に０．５〜１０％のカーボンブラック、鉄粉、銅粉などや、０．５〜１．５ｍｍの平均糸長のカーボンファイバーなどの帯電防止材料を混入させて、支持体に帯電防止性を付与してもよく、更に、前者と同様の平均糸長のガラス繊維などの無機質繊維や有機質繊維を混入させることにより、変形防止や機械的強度の向上を図ってもよい。
【００１９】一方、ユニット１に取付けられた複数本のエレメント１１の下端開口部１１２は、各々熱硬化性樹脂で閉塞されていると共に相互間が連結されている。この閉塞、連結方法は、エレメント１１を形成する熱可塑性プラスチック或いは上記熱硬化性樹脂を用いて予め蓋体１４を作製しておき、該蓋体１４をエレメント１１の下端開口部１１２に挿入し、これに熱硬化性樹脂を流し込んで一体化して閉塞、連結してもよく、また、エレメント１１の外径と略同じ凹部が所定間隔に複数個所設けられた船状成形型を準備し、その船状成形型の凹部にエレメント１１の下端開口部１１２を挿入し、若干浮かせ気味にしたまま仮立設しておき、その状態で未硬化の液状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込み硬化させた後に脱型して、エレメント１１の下端開口部１１２を閉塞してもよい。なお、上記の如く閉塞すると同時に蓋体１４と棧１５を一体に、或いは、棧１５を別体に接着してエレメント１１、１１相互間に跨設すれば、エレメント１１が移動しなくなり安定するので一層好ましい。
【００２０】
【実施例２】本発明の分離装置は、図３に一部切欠側面図で、また、図４に拡大側断面図で示す如く、分離装置本体Ａの内部を板状仕切体２で上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分され、板状仕切体２はステンレススチールなどの不銹金属やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などで作製され、エレメント１１の外径と略同じ孔径の所定個数の通孔部２１を形成してあり、分離装置本体Ａの内部に溶接、ボルト止めなどによって気密的に取付けられている。
【００２１】上記板状仕切体２の上方の上部室Ａ−１は、微粒子を分離濾過した後の清浄化された流体が流通する領域であると共に、下向きにノズル３１を配設した逆洗用の気体吹出部３がユニット１の上端開口部１１１に対向配置されている。なお、逆洗用の気体吹出部３は通常知られているものと同様に、気体発生源からバルブ３２、配管３３などを通して連結されている。上記逆洗用の気体吹出部３とエレメント１の上端開口部１１１との間には、ノズル３１から噴射される逆洗用気体の逆洗作用を増加させるディフューザ４が配設してある。
【００２２】そして、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、上方よりディフューザ４を被せ押え金具４１によりボルト締めすることにより板状仕切体２にユニット１を気密的に取付ける。板状仕切体２の下方の下部室Ａ−２は、清浄化前の微粒子を含んだ気体が流通する領域であると共に、ユニット１に固定されたエレメント１１が板状仕切体２から垂下状態で配設されている。なお、分離濾過された流体中に含まれていた微粒子は、下部室Ａ−２の下部に集められ必要に応じて外部に排出される。
【００２３】
【実施例３】本発明の分離装置は、図５に一部切欠側面図で示す如く、ディフューザ４をエレメント１１の上端開口部１１１内に挿入するようにして配設すると、逆洗用の気体吹出部３とエレメント１１の上端開口部１１１との距離の調整がやり易くなると共に、ディフューザ４の立上りがなくなるのでその分だけ分離装置を低くすることが出来る。この場合、ユニット１の設置は上記実施例２と同様に、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、ディフューザ４をエレメント１１の上端開口部１１１内に挿入すると共に、ディフューザ４に取付けてあるカバー４２を被せてこれを押え金具４１によりボルト締めするか、押え金具４１をカバー４２に溶接付け、或いは当接して板状仕切体２に気密的に取付けることが出来る。
【００２４】
【実施例４】本発明の分離装置は、図６に一部切欠側面図で示す如く、分離装置に使用しているユニット１の長さが短い場合には、ディフューザ４を使用しなくてもよく、この場合のユニット１の設置は、実施例２と同様に、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、カバー４２を被せて押え金具４１により固定することにより、板状仕切体２に気密的に取付けることが出来る。なお、ユニット１の設置の際にはカバー４２を使用することなく、板状仕切体２の上面に位置させた支持体１２の鍔部１２１を、直接押え金具４１によりボルト締めすることにより板状仕切体２に気密的に取付けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明のユニットは、多孔質エレメントの上端開口部の開口外縁部で、熱硬化性樹脂を気孔内に含浸硬化させて、エレメントに支持体の鍔部を一体に固着し、且つ、エレメントの下端開口部を熱硬化性樹脂で閉塞、連結したものであるので、微粒子を含む濾過流体は、清浄な濾過流体が通過する分離装置本体の上部室内に短絡流入することが確実に防止される。
【００２６】また、本発明の分離装置は、内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分され、その上部室には、逆洗用の気体吹出部やディフューザ４配設されると共に、ユニットを板状仕切体の通孔部に気密的に保持して、上部室より下部室に亘ってユニットを垂下設置できるようにしたものであるので、分離装置本体内へのユニットの組み込み施工が簡単に行なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルタユニットを斜視図で示す。
【図２】フィルタユニットに取付けられたフィルタエレメントの固定状態を一部省略側断面図で示す。
【図３】フィルタユニットを組み込んだ分離装置の一実施例を一部切欠側面図で示す。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示す。
【図５】分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【図６】分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【符号の説明】
１ フィルタユニット
１１ フィルタエレメント
１１１ 上端開口部
１２ 支持体
１１２ 下端開口部
１３ 開口外縁部
１４ 蓋体
１５ 棧
２ 板状仕切体
２１ 通孔部
３ 気体吹出部
３１ ノズル
４ ディフューザ
４１ 押え金具
４２ カバー
５ パッキン
Ａ 分離装置本体
Ａ−１ 上部室
Ａ−２ 下部室
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を濾過分離、捕集するための多孔質プラスチックよりなるフィルタエレメントの複数本を取付けたフィルタユニット、及び、該フィルタユニットを組み込んだ分離装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】従来より、液体や気体などの流体中に含まれる微粒子を分離濾過するための所定粒子のプラスチックを焼結成形などによって形成してなる所定孔径の気孔を有する多孔質のフィルタ乃至はフィルタエレメントとしては、セラミック材やプラスチック材をハニカム形状、筒形状或いは箱形状などにしたものが知られている。出願人等は、先に特願平５−９１８６５号において、多孔質フィルタエレメントの複数個を板状支持体に立設したフィルタユニットを提案している。また、実願平５−５８９６９号において、筒形状の多孔質フィルタエレメントの複数個を、所定の形状をした分離装置用ケーシングの内部に配した分離装置についても提案している。
【０００３】しかしながら、上記セラミック材を用いたハニカム形状のフィルタエレメントは、流体透過性を有する多孔質のセラミック材を用いてハニカム形状に形成したものであるので、フィルタエレメントの成形性に難点があり、更に、組立て作業性や取換えなどの保守管理が大変である。また、プラスチック材を用いた筒状乃至箱形状のフィルタエレメントにあっては、フィルタエレメントをそのままの状態で所定の形状をした分離装置用ケーシングの内部に組み込んで使用するものであるので、所定の濾過面積を確保するためには分離装置用ケーシングが大きくなる傾向となり、それに伴ない分離装置の設置面積も大きくなる。
【０００４】そして、先に出願人等が出願したフィルタユニットは、分離装置と略同じ床面積の板状支持体に、多孔質フィルタエレメントを謂わゆるハニカム状に多数個立設したものであるので、組立て施工性や取換え等の保守管理に難点があり、また、多孔質フィルタエレメントの開口端縁部を板状支持体に気密的に接合する作業は煩雑である。更に、フィルタユニットを分離装置用ケーシングに組み込んだ分離装置も同様に組立て施工性や取換え等の保守管理が大変であると共に、フィルタユニットを分離装置用ケーシングに気密的に取付ける作業も煩雑である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するためのものであって、その要旨は、プラスチック粒子を焼結成形などして所定孔径の気孔を有する中空状の多孔質フィルタエレメントを形成し、複数本の上記フィルタエレメントを、その上端開口部の開口外縁部で鍔部を形成する支持体に一体に固定すると共に、下端開口部を閉塞してなるフィルタユニットであって、上記支持体を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記フィルタエレメントの開口外縁部の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて、フィルタエレメントを支持体に一体に固着し、また、フィルタエレメントの下端開口部を、蓋体を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該フィルタエレメント相互間を連結固定したことを特徴とするフィルタユニットである。
【０００６】また、内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多孔質中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定されたフィルタユニットを気密的に保持して、上部室より下部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィルタエレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体吹出部を対向設置したことを特徴とする分離装置であり、上記逆洗用気体吹出部とフィルタエレメントの上端開口部との間にディフューザを配設したことを特徴とする分離装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明のフィルタユニットを斜視図で示し、図２は、フィルタユニットに取付けられたフィルタエレメントの固定状態を一部省略側断面図で示し、図３は、フィルタユニットを組み込んだ分離装置の一実施例を一部切欠側面図で示し、図４は、図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示し、図５は、分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示し、図６は、分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【０００８】本発明のフィルタユニットは、図１乃至図４R>４に示す如く、多孔質プラスチック製の中空状のフィルタエレメント（以下、「エレメント」と云う）１１を形成し、複数本のエレメント１１の上端開口１１１部の開口外縁部１３で鍔部１２１を形成する支持体１２に一体に固定すると共に、下端開口部１１２を閉塞してなるフィルタユニット（以下、「ユニット」と云う）１であって、上記支持体１２を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記エレメント１１の開口外縁部１３の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて形成した鍔部１２１が一体化された支持体１２にエレメント１１を固着し、また、エレメント１１の下端開口部１１２を、蓋体１４を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、エレメント１１，１１相互間を連結固定したことを特徴とするユニット１である。
【０００９】上記本発明のユニット１によれば、多孔質のエレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３で、熱硬化性樹脂が気孔内に含浸し硬化して支持体１２を接着固定し、且つ、エレメント１１の下端開口部１１２を熱硬化性樹脂で閉塞、連結したものであるので、微粒子を含む被濾過流体は、清浄な濾過流体が通過する分離装置本体Ａの上部室Ａ−１内に短絡流入することが確実に防止される。
【００１０】また、本発明の分離装置は、内部が、複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であって、内部が複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体２の通孔部２１において、複数本の多孔質中空状のエレメント１１が支持体１２に直列に固定されたユニット１を気密的に保持して、上部室Ａ−１より下部室Ａ−２に亘り垂下設置すると共に、上部室Ａ−２には、エレメント１１の上端開口部１１１の上方位置に逆洗用の気体吹出部３を対向設置したことを特徴とし、また、上記逆洗用の気体吹出部３とエレメント１１の上端開口部１１１との間にディフューザ４を配設したことを特徴とする分離装置である。
【００１１】上記本発明の分離装置によれば、内部が、複数の通孔部２１を具えた板状仕切体２により上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分され、その上部室Ａ−１には、逆洗用の気体吹出部３やディフューザ４が配設されると共に、ユニット１を板状仕切体２の通孔部２１に気密的に保持して、上部室Ａ−１より下部室Ａ−２に亘ってユニット１を垂下設置できるようにしたものであるので、分離装置本体Ａ内へのユニット１の組込み施工が簡単に行なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に行なうことができる。
【００１２】
【実施例１】本発明のユニット１は、図１に斜視図で、図２に側断面図で示す如く、上端開口部を有する中空状の複数本、例えば４〜１３本のエレメント１１と、これを支持する鍔部１２１を有する支持体１２とから構成されており、上記エレメント１１は、粒子状のプラスチックを焼結成形などして所定孔径の気孔を形成した多孔質材からなり、通常、約１０〜１００ミクロンの微細孔径を有している。
【００１３】使用するプラスチックは、焼結により多孔質体が得られる熱可塑性プラスチックであれば特に限定されるものではなく、例えば超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレンー酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイドなどの耐熱性樹脂であり、これらを単独あるいは混合した状態でその目的に合わせて使用される。プラスチックの粒子径は、５〜９０ミクロンの範囲、好ましくは１０〜６０ミクロンの範囲である。
【００１４】上記プラスチックを焼結成形したエレメント１１は、上記プラスチックによる単層であっても良く、また、それと異なった大径の粒子径のものや、上記プラスチックとは異なった種類のプラスチックを複層に積層した構成のものであってもよい。なお、エレメント１１の表面に、そのプラスチックよりも粒径の小さな微粒子状のポリテトラフルオロエチレンを接着剤とともに直接的に被着して、払い落し性と表面捕集性能を向上させてもよい。更に、エレメント１１に帯電防止性を付与するために、界面活性剤などの帯電防止性付与材料をその表面に塗布したり、エレメント１１を製造する段階で、カーボンブラックやカーボンファイバーなどの帯電防止材料を混入させてもよい。
【００１５】上記エレメント１１は、プラスチックの粒子を充填できる外型と内型とよりなる成形金型を用いて行う静的な焼結成形法や、押出用口金や射出成形用金型を用いて行う動的な焼結成形法などによって成形され、エレメント１１の断面形状は、図示した円形以外に楕円形、正方形、長方形、或いはひだ付星形などの異形のものであってもよい。上記ユニット１は、複数本、例えば４〜１３本のエレメント１１の上端開口部１１１が支持体１２の鍔部１２１を貫通した状態で直線的に並べて支持体１２に固着してなるものである。
【００１６】即ち、上記鍔部１２１を有する支持体１２にエレメント１１を固着するには、予め、粘度の低い二液性のポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用い、エレメント１１の外径より２０〜４０％広幅の支持体１２を形成しておき、該支持体１２の略中心にエレメント１１の外径より僅かに大きめの貫通孔１２２を設けて鍔部１２１を形成し、そして、この貫通孔１２２に、エレメント１１の上端開口部１１１の開口外縁部１３が支持体１２の上面と面一になるようにしてエレメント１１を支持体１２に挿入する。
【００１７】そして、上記熱硬化性樹脂を貫通孔１２２の内面とエレメント１１の外面との間に流し込んで、熱硬化性樹脂をエレメント１１の開口外縁部１３の気孔内に含侵し硬化させるか、或いは、エレメント１１の内径と略同じ外径の凸部が所定間隔に複数個配設されている船状成形型を用い、該船状成形型の凸部に倒立させたエレメント１１の上端開口部１１１を挿入して仮立設し、その状態で未硬化の液状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込み、エレメント１１の開口外縁部１３の気孔内にも含浸させて硬化させた後に、船状成形型より脱型して鍔部１２１を有する支持体１２にエレメント１１を固着させてもよい。更に、脱型後に７０〜８０℃に加熱して硬化を促進させてもよい。
【００１８】なお、上記エレメント１１を支持体１２に固着する際に、相隣接するエレメント１１，１１の外面間に若干の隙間を設けてもよいが、隙間を設けることなく立設すればユニット１、強いては分離装置の占める床面積がより小さくなり好ましい。また、熱硬化性樹脂に０．５〜１０％のカーボンブラック、鉄粉、銅粉などや、０．５〜１．５ｍｍの平均糸長のカーボンファイバーなどの帯電防止材料を混入させて、支持体に帯電防止性を付与してもよく、更に、前者と同様の平均糸長のガラス繊維などの無機質繊維や有機質繊維を混入させることにより、変形防止や機械的強度の向上を図ってもよい。
【００１９】一方、ユニット１に取付けられた複数本のエレメント１１の下端開口部１１２は、各々熱硬化性樹脂で閉塞されていると共に相互間が連結されている。この閉塞、連結方法は、エレメント１１を形成する熱可塑性プラスチック或いは上記熱硬化性樹脂を用いて予め蓋体１４を作製しておき、該蓋体１４をエレメント１１の下端開口部１１２に挿入し、これに熱硬化性樹脂を流し込んで一体化して閉塞、連結してもよく、また、エレメント１１の外径と略同じ凹部が所定間隔に複数個所設けられた船状成形型を準備し、その船状成形型の凹部にエレメント１１の下端開口部１１２を挿入し、若干浮かせ気味にしたまま仮立設しておき、その状態で未硬化の液状熱硬化性樹脂を型内に注ぎ込み硬化させた後に脱型して、エレメント１１の下端開口部１１２を閉塞してもよい。なお、上記の如く閉塞すると同時に蓋体１４と棧１５を一体に、或いは、棧１５を別体に接着してエレメント１１、１１相互間に跨設すれば、エレメント１１が移動しなくなり安定するので一層好ましい。
【００２０】
【実施例２】本発明の分離装置は、図３に一部切欠側面図で、また、図４に拡大側断面図で示す如く、分離装置本体Ａの内部を板状仕切体２で上部室Ａ−１と下部室Ａ−２とに区分され、板状仕切体２はステンレススチールなどの不銹金属やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などで作製され、エレメント１１の外径と略同じ孔径の所定個数の通孔部２１を形成してあり、分離装置本体Ａの内部に溶接、ボルト止めなどによって気密的に取付けられている。
【００２１】上記板状仕切体２の上方の上部室Ａ−１は、微粒子を分離濾過した後の清浄化された流体が流通する領域であると共に、下向きにノズル３１を配設した逆洗用の気体吹出部３がユニット１の上端開口部１１１に対向配置されている。なお、逆洗用の気体吹出部３は通常知られているものと同様に、気体発生源からバルブ３２、配管３３などを通して連結されている。上記逆洗用の気体吹出部３とエレメント１の上端開口部１１１との間には、ノズル３１から噴射される逆洗用気体の逆洗作用を増加させるディフューザ４が配設してある。
【００２２】そして、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、上方よりディフューザ４を被せ押え金具４１によりボルト締めすることにより板状仕切体２にユニット１を気密的に取付ける。板状仕切体２の下方の下部室Ａ−２は、清浄化前の微粒子を含んだ気体が流通する領域であると共に、ユニット１に固定されたエレメント１１が板状仕切体２から垂下状態で配設されている。なお、分離濾過された流体中に含まれていた微粒子は、下部室Ａ−２の下部に集められ必要に応じて外部に排出される。
【００２３】
【実施例３】本発明の分離装置は、図５に一部切欠側面図で示す如く、ディフューザ４をエレメント１１の上端開口部１１１内に挿入するようにして配設すると、逆洗用の気体吹出部３とエレメント１１の上端開口部１１１との距離の調整がやり易くなると共に、ディフューザ４の立上りがなくなるのでその分だけ分離装置を低くすることが出来る。この場合、ユニット１の設置は上記実施例２と同様に、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、ディフューザ４をエレメント１１の上端開口部１１１内に挿入すると共に、ディフューザ４に取付けてあるカバー４２を被せてこれを押え金具４１によりボルト締めするか、押え金具４１をカバー４２に溶接付け、或いは当接して板状仕切体２に気密的に取付けることが出来る。
【００２４】
【実施例４】本発明の分離装置は、図６に一部切欠側面図で示す如く、分離装置に使用しているユニット１の長さが短い場合には、ディフューザ４を使用しなくてもよく、この場合のユニット１の設置は、実施例２と同様に、支持体１２に取付けられているエレメント１１を板状仕切体２の通孔部２１に挿入して、支持体１２の鍔部１２１を板状仕切体２の上面に位置させ、通孔部２１に添わせてパッキン５を介在させ、カバー４２を被せて押え金具４１により固定することにより、板状仕切体２に気密的に取付けることが出来る。なお、ユニット１の設置の際にはカバー４２を使用することなく、板状仕切体２の上面に位置させた支持体１２の鍔部１２１を、直接押え金具４１によりボルト締めすることにより板状仕切体２に気密的に取付けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明のユニットは、多孔質エレメントの上端開口部の開口外縁部で、熱硬化性樹脂を気孔内に含浸硬化させて、エレメントに支持体の鍔部を一体に固着し、且つ、エレメントの下端開口部を熱硬化性樹脂で閉塞、連結したものであるので、微粒子を含む濾過流体は、清浄な濾過流体が通過する分離装置本体の上部室内に短絡流入することが確実に防止される。
【００２６】また、本発明の分離装置は、内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分され、その上部室には、逆洗用の気体吹出部やディフューザ４配設されると共に、ユニットを板状仕切体の通孔部に気密的に保持して、上部室より下部室に亘ってユニットを垂下設置できるようにしたものであるので、分離装置本体内へのユニットの組み込み施工が簡単に行なえると同時に、取換えなどの保守管理も容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルタユニットを斜視図で示す。
【図２】フィルタユニットに取付けられたフィルタエレメントの固定状態を一部省略側断面図で示す。
【図３】フィルタユニットを組み込んだ分離装置の一実施例を一部切欠側面図で示す。
【図４】図３中のＸ−Ｘ線矢視を拡大側断面図で示す。
【図５】分離装置の他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【図６】分離装置の更に他の実施例を一部切欠側面図で示す。
【符号の説明】
１ フィルタユニット
１１ フィルタエレメント
１１１ 上端開口部
１２ 支持体
１１２ 下端開口部
１３ 開口外縁部
１４ 蓋体
１５ 棧
２ 板状仕切体
２１ 通孔部
３ 気体吹出部
３１ ノズル
４ ディフューザ
４１ 押え金具
４２ カバー
５ パッキン
Ａ 分離装置本体
Ａ−１ 上部室
Ａ−２ 下部室
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プラスチック粒子を焼結成形などして所定孔径の気孔を有する中空状の多孔質フィルタエレメントを形成し、複数本の上記フィルタエレメントを、その上端開口部の開口外縁部で鍔部を形成する支持体に一体に固定すると共に、下端開口部を閉塞してなるフィルタユニットであって、上記支持体を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記フィルタエレメントの開口外縁部の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて、フィルタエレメントを支持体に一体に固着し、また、フィルタエレメントの下端開口部を、蓋体を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該フィルタエレメント相互間を連結固定したことを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】 内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多孔質中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定されたフィルタユニットを気密的に保持して、上部室より下部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィルタエレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体吹出部を対向設置したことを特徴とする分離装置。
【請求項３】 逆洗用気体吹出部とフィルタエレメントの上端開口部との間にディフューザを配設したことを特徴とする請求項２記載の分離装置。
【請求項１】 プラスチック粒子を焼結成形などして所定孔径の気孔を有する中空状の多孔質フィルタエレメントを形成し、複数本の上記フィルタエレメントを、その上端開口部の開口外縁部で鍔部を形成する支持体に一体に固定すると共に、下端開口部を閉塞してなるフィルタユニットであって、上記支持体を熱硬化性樹脂で成形すると共に、上記フィルタエレメントの開口外縁部の気孔に熱硬化性樹脂を含浸し硬化させて、フィルタエレメントを支持体に一体に固着し、また、フィルタエレメントの下端開口部を、蓋体を介し或いは介さずに熱硬化性樹脂で閉塞すると共に、該フィルタエレメント相互間を連結固定したことを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】 内部が、複数の通孔部を具えた板状仕切体により上部室と下部室とに区分された分離装置であって、上記板状仕切体の通孔部において、複数本の多孔質中空状のフィルタエレメントが支持体に直列に固定されたフィルタユニットを気密的に保持して、上部室より下部室に亘り垂下設置すると共に、上部室には、フィルタエレメントの上端開口部の上方位置に逆洗用の気体吹出部を対向設置したことを特徴とする分離装置。
【請求項３】 逆洗用気体吹出部とフィルタエレメントの上端開口部との間にディフューザを配設したことを特徴とする請求項２記載の分離装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図１】
【図５】
【図６】
【図３】
【図４】
【図１】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開平９−１７３７１９
【公開日】平成９年（１９９７）７月８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−３４１９１２
【出願日】平成７年（１９９５）１２月２７日
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（０００２２９４５０）日本ニューマチック工業株式会社 (44)
【公開日】平成９年（１９９７）７月８日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）１２月２７日
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【出願人】（０００２２９４５０）日本ニューマチック工業株式会社 (44)
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