JP2922692B2 - フィルターユニット - Google Patents
フィルターユニットInfo
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- JP2922692B2 JP2922692B2 JP3307985A JP30798591A JP2922692B2 JP 2922692 B2 JP2922692 B2 JP 2922692B2 JP 3307985 A JP3307985 A JP 3307985A JP 30798591 A JP30798591 A JP 30798591A JP 2922692 B2 JP2922692 B2 JP 2922692B2
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- hollow fiber
- fiber membrane
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- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims 8
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
体を供給するラインにおいて、気体中に含まれている水
分、ミスト、粒子、細菌等の汚染物質を除去するために
用いるフィルターユニットに関する。
ンにおいて、気体中に含まれる水分、ミスト、粒子、細
菌等の汚染物質を含む気体が供給されるのを防止するた
めに、ラインの途中には、汚染物質除去用フィルターが
設置されている。汚染物質除去用フィルターとして、一
般にセラミックス製あるいはステンレス製のメッシュ等
が用いられている。また、セラミックス製あるいはステ
ンレス製のフィルターでは、気体中に含まれる水分、ミ
スト等を除去することができないので、水分、ミスト等
に対しては、ミストトラップ等の公知の方法で対処して
いる。
製あるいはステンレス製のメッシュでは、サブミクロン
単位の汚染物質、細菌類を捕捉することは困難である。
メッシュの目を小さくすることにより捕捉性能を高める
ことはできるが、メッシュの目を小さくすれば、目詰ま
りが起こりやすくなり、フィルターとしての寿命が短く
なるという欠点がある。本発明は、このような事情に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、サ
ブミクロン単位の汚染物質も捕捉でき、しかも目詰まり
が起こりにくく、長時間にわたって供給ラインのエアー
流量を確保できるフィルターユニットを提供することに
ある。
ットは、不織布をフィルターとする不織布フィルター部
と多孔質の中空糸膜をフィルターとする中空糸膜フィル
ター部とを組み合わせてなるフィルターユニットであっ
て、気体流入側に粒径の大きい汚染物質を予め除去する
前記不織布フィルター部が、流出側に前記中空糸膜フィ
ルター部が設けられており、前記不織布フィルター部と
前記中空糸膜フィルター部が距離をおいて結合されその
結合部が脱着可能となっていることを特徴とする。
不織布に、吸水性ポリマーが充填されていることが好ま
しい。更に、前記不織布フィルター部を構成する不織布
の目付量が、5g/m 2 〜500g/m 2 であることが
好ましい。
に流入すると、まず、不織布フィルター部に設けられた
不織布で比較的大きめの粒子からなる汚染物質が濾過さ
れ、次いで中空糸膜フィルター部にて、多孔質の中空糸
膜により、不織布で濾過できないような細菌類やサブミ
クロン単位の粒子等の汚染物質が濾過される。このよう
に段階的に汚染物質を濾過することにより、サブミクロ
ン単位の小さな汚染物質を確実に濾過除去し、しかもフ
ィルターが目詰まりするまでの時間が延長される。
糸膜フィルター部が距離をおいて結合されているため
に、当該結合部を脱着可能な構造、例えば螺子構造等を
形成することが可能となる。従って前記不織布フィルタ
ー部と前記中空糸膜フィルター部が容易に脱着可能とな
り、これらのフィルター部のいずれか一方だけを手間を
かけずに交換することができる。
明する。図1は、本発明のフィルターユニットの一実施
例の断面図である。図1に示すフィルターユニットは、
不織布フィルター部1と中空糸膜フィルター部2とが結
合部3を介して結合しており、流入口4は不織布フィル
ター部1の結合部3に対向する側に設けられており、流
出口5は中空糸膜フィルター部2の結合部3に対向する
側に設けられている。図1中、10は気体供給ラインで
ある。
側が開口した円筒形支持体6の側面に巻き付けられた不
織布7がフィルターの役目を果たしている。円筒形支持
体6の周側面には、複数の貫通穴11が開設されてい
て、不織布7を通過した気体が円筒形支持体6内部に移
動できるようになっている。不織布7の材質としては、
アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の公知
の疎水性素材からなる不織布が好ましく用いられる。ま
た、不織布7を構成する繊維の太さは、フィルターとし
ての捕捉性能を高めるために、約0.01〜20デニー
ル程度が好ましい。不織布7のフィルターとしての目付
量、布厚等は特に限定しないが、一般に、フィルターと
してのメッシュがすぐに目詰まりしない程度が好まし
く、具体的には5g/m2 〜500g/m2 の目付量
で、布厚0.05mm〜3mm程度が好ましい。
多孔質中空糸膜9がU字状になるように、中空糸膜9の
端部が、流出口5側に設けられたシール8に支持されて
いる。1本の多孔質中空糸膜9の拡大図を図2に示す。
多孔質中空糸膜9の膜面13には、中空部14に通じる
多数の孔12が開設されている。中空糸膜9の外側にあ
る気体は、この多数の孔12を通過する際に濾過され
て、中空部12に至る。中空糸膜9の材質としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、4-メチル
- 1-ペンテン等の公知の疎水性素材が好ましく用いられ
る。各中空糸膜9の膜厚、膜面13に開設されている孔
の孔径、空孔率等は、除去しようとする汚染物質の種
類、大きさ等により適宜選択されるが、不織布フィルタ
ー部で捕捉されないようなサブミクロン単位の粒子や細
菌類を捕捉できるように選択することが好ましい。中空
糸膜9の孔径により除去できる汚染物質の粒子の大きさ
が決定されることから、一般に、孔径が0.01〜5μ
m、空孔率が20〜90%、膜厚が20〜200μm程
度が好ましい。
選択されるが、約50cm2 〜1m2 程度が好ましい。
不織布フィルター部1と中空糸膜フィルター部2とは、
距離をおいて結合され、その結合部3が脱着可能となっ
ていることが好ましい。不織布フィルター部1と中空糸
膜フィルター部2とを脱着可能に結合することにより、
不織布フィルター部1及び中空糸膜フィルター部2のい
ずれか一方が先に目詰まりを起こしたときに、一方だけ
を新しいものと取り替えれば、両フィルター部1、2が
目詰まりして使用不可能になるまで、有効に利用でき
る。このことは、フィルターユニットとしての寿命が延
びることに繋がる。特に、不織布フィルター部1を交換
可能にしておくことにより、高価な中空糸膜フィルター
部2の有効利用が図れる。
ットにおける気体の流動方向は、図1及び図2において
矢印で示されている。すなわち、加圧あるいは流出側か
らの吸引状態で、汚染物質が混入した気体が、流入口4
から不織布フィルター部1に流入すると、まず汚染物質
が不織布7にて濾過される。ここで、不織布フィルター
部1を構成する不織布7は、すぐに目詰まりをおこさな
い程度のメッシュが選択されているため、汚染物質の一
部は不織布7、円筒径支持体6の穴11を通過して、中
空糸膜フィルター部2に流入する。不織布7により捕捉
されなかったサブミクロン単位の粒子や細菌類は、中空
糸膜9の膜面13の孔12を通過しようとするときに濾
過される。そして、汚染物質が除去された気体が、中空
部14を通って流出口5から流出される。
は、多孔質の中空糸膜9によりサブミクロン単位の粒子
や細菌類を濾過できるので、汚染物質の除去性能が優れ
ている。しかも、中空糸膜フィルター部2の流入側に不
織布フィルター部1が設けられていて、不織布7が多孔
質の中空糸膜9の孔径よりも大きい汚染物質を予め除去
するので、中空糸膜フィルター部2が短時間で目詰まり
するのを防止する。よって、本発明のフィルターユニッ
トは、汚染物質の除去性能が向上しているにも拘らず、
長時間の使用にも耐え得る。
糸膜フィルター部が距離をおいて結合されているため
に、当該結合部を脱着可能な構造、例えば螺子構造等を
形成することが可能となる。従って前記不織布フィルタ
ー部と前記中空糸膜フィルター部が容易に脱着可能とな
り、これらのフィルター部のいずれか一方だけを手間を
かけずに交換することができる。なお、本実施例におい
て、除去しようとする汚染物質には、水分、ミスト等が
対象となることもある。図1に示す実施例において、ミ
スト等の水分は、不織布7及び中空糸膜9を構成する疎
水性素材によりはじかれるので、流出された気体中に水
分が含まれる場合は少ないが、より完全に水分を除去し
て流出側に乾燥気体を供給したい場合には、不織布7に
吸水性ポリマーを充填しておくことが好ましい。吸水性
ポリマーの充填方法は特に限定しない。繊維に吸水性ポ
リマーを混合して、吸水性ポリマー入り不織布を製造し
てもよいし、複数枚の不織布を積層し、不織布層間に吸
水性ポリマーを挟持してもよい。図3は、2枚の不織布
7a、7bで吸水性ポリマー15を挟持した状態で、円
筒径支持体6に巻き付けた不織布フィルター部1’を用
いたフィルターユニットである。
んだ気体が流入すると、水分は吸水性ポリマー15に吸
水されて、乾燥気体が中空糸膜フィルター部2に流入す
る。吸水性ポリマー15の充填量は、充填方法、フィル
ターユニットの使用環境により適宜選択すればよいが、
吸水性ポリマー15による吸水、すなわち十分な水止め
機能を付与するためには、不織布当たり約1g/m2 〜
500g/m2 程度が好ましい。なお、吸水性ポリマー
10は、水分を吸収してゲル化するが、不織布7bのメ
ッシュを予め大きめにしておくことで、ゲル化による目
詰まりするまでの時間が問題とならないようにすること
ができる。
する場合、不織布7及び中空糸膜9にヨウ素等の抗菌剤
を吸着させておくことが好ましい。抗菌剤が不織布7及
び中空糸膜9で捕捉された細菌の増殖を防止することに
より、細菌が流出側に洩れるのを防止し、さらに、細菌
増殖による目詰まりも防止できるので、フィルターユニ
ットとしての寿命向上に繋がる。
ロピレン製繊維を用いた布厚0.6mm、目付量200
g/m2 、膜面積約14cm2 の不織布を用いた。中空
糸膜フィルター部に、内径270μm、外径380μ
m、膜面の孔径約0.1μmのポリエチレン製多孔質中
空糸膜(三菱レイヨン (株) 製のEHF270T、有効
濾過面積200cm2 )を用いた。
ター部とを距離をおいて接続して図1に示すようなフィ
ルターユニットを作成し、不織布フィルター部を流入側
として配置し、0.3μm以上の粒子を約50000個
/ml含有するエアーを0.5kg/cm2 流入し、初
期のエアー流量は、1ユニット当たり5400l/hr
であった。フィルターユニットから流出した気体中に残
存する粒子数(リーク粒子数)及び3時間通気後のフィ
ルターユニットのエアー流量を測定した。結果を表1に
示す。
ー通路に配置して、同様の条件でエアーを通過させた。
初期及び3時間通気後のエアー流量、及びリーク粒子数
を測定した。結果を表1に示す。
アー通路に配置して、同様の条件でエアーを通過させ
た。初期及び3時間通気後のエアー流量、及びリーク粒
子数を測定した。結果を表1に示す。
に配置して、同様の条件でエアーを通過させた。このス
ーパーバルブは、ポリエチレン製の多孔質膜のフィルタ
ーである。初期及び3時間通気後のエアー流量、及びリ
ーク粒子数を測定した。結果を表1に示す。
ー部単独(比較例2)では、粒子捕捉性能は優れている
が、3時間後のエアー流量はかなり減少している。一
方、不織布フィルター部単独(比較例1)、スーパーバ
ルブ(比較例3)では、リーク粒子が多く、フィルター
に適さない。これに対し、本発明のフィルターユニット
は、リーク粒子がなく、3時間通気後もエアー流量の低
下が認められないことから、フィルターとして優れた粒
子捕捉性能を有し、かつ目詰まりを起こすまでの時間も
長いことがわかる。
間に吸水性ポリマーを40g/m2 の割合で充填したも
のを使用した以外は、実施例1と同様の構成を有するフ
ィルターユニットを作成した。
た気体を0.5kg/cm2 の割合で通過させた。初期
及び3時間通気後のエアー流量並びに水止め機能につい
て調べた。結果を表2に示す。併せて、実施例1で作成
したフィルターユニットを使用した場合(比較例4)の
結果も表2に示す。
た不織布を用いた方(実施例2)が水分リークが少な
い、すなわち水止め機能が優れていることがわかった。
大きめの粒子からなる汚染物質を不織布フィルター部で
捕捉し、不織布フィルター部を通過してしまうような小
さな粒子等からなる汚染物質を中空糸膜フィルター部で
捕捉することにより、優れた捕捉性能を発揮し、かつ目
詰まりするまでの時間が長くなる。さらに、不織布フィ
ルター部と中空糸膜フィルター部とが距離をおいて脱着
可能に結合されているので、いずれか一方のフィルター
部だけが目詰まりを起こした場合にも、フィルターユニ
ット全部を新しいものと交換しなくても済む。
布に吸水性ポリマーを充填することにより、不織布及び
中空糸膜を通過し得る水分、ミストを吸水して乾燥気体
を流出できる。
である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 不織布をフィルターとする不織布フィル
ター部と多孔質の中空糸膜をフィルターとする中空糸膜
フィルター部とを組み合わせてなるフィルターユニット
であって、 気体流入側に粒径の大きい汚染物質を予め除去する前記
不織布フィルター部が、流出側に前記中空糸膜フィルタ
ー部が設けられており、前記不織布フィルター部と前記
中空糸膜フィルター部が距離をおいて結合されその結合
部が脱着可能となっていることを特徴とするフィルター
ユニット。 - 【請求項2】 前記不織布フィルター部を構成する不織
布に、吸水性ポリマーが充填されていることを特徴とす
る請求項1に記載のフィルターユニット。 - 【請求項3】 前記不織布フィルター部を構成する不織
布の目付量が、5g/m 2 〜500g/m 2 であること
を特徴とする請求項1又は2に記載のフィルターユニッ
ト。
Priority Applications (1)
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JP3307985A JP2922692B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | フィルターユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3307985A JP2922692B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | フィルターユニット |
Publications (2)
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JPH05137922A JPH05137922A (ja) | 1993-06-01 |
JP2922692B2 true JP2922692B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17975521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3307985A Expired - Lifetime JP2922692B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | フィルターユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2922692B2 (ja) |
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US7465692B1 (en) | 2000-03-16 | 2008-12-16 | Pall Corporation | Reactive media, methods of use and assemblies for purifying |
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US8906143B2 (en) | 2011-09-02 | 2014-12-09 | Membrane Technology And Research, Inc. | Membrane separation apparatus for fuel gas conditioning |
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1991
- 1991-11-22 JP JP3307985A patent/JP2922692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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