DE10247450A1

DE10247450A1 - Filtrationsfilter

Info

Publication number: DE10247450A1
Application number: DE10247450A
Authority: DE
Inventors: Tadaki Mino Morimura
Original assignee: Morimura Kousan KK
Current assignee: Morimura Kousan KK
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-02-19
Also published as: US20030234216A1; JP3694704B2; JP2004025010A; GB0223734D0; GB2390039B; GB2390039A

Abstract

Durchmessergroße Knoten (3) sind integral an einer linearen Faser (2) mit einem geeigneten Intervall ausgebildet, um einen Faserkörper (1) zu bilden, so dass mehrere Faserkörper (1) an einem Tragelement (5) in einem Zustand angebracht sind, in dem aufgrund der durchmessergroßen Knoten (3) Schlitze (4) zwischen benachbarten Fasern (2) ausgebildet sind, indem mehrere Faserkörper (1) parallel zueinander angeordnet sind oder die mehreren Faserkörper (1) miteinander laminiert sind. Bevorzugt liegt eine Dicke der Faser (2) des Faserkörpers (1) in einem Bereich von 0,003 bis 0,05 mm und ein Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens (3) ist 1,03 bis 1,50 mal so groß wie die Dicke der Faser (2), und ein Intervall der durchmessergroßen Knoten (3) ist 5 bis 100 mal so groß wie die Dicke der Faser (2). Mit dieser Konstruktion ist es möglich, einen Filtrationsfilter zu erhalten, der konstruktiv einfach ist und leicht herrgestellt werden kann, insbesondere in der Lage ist, leicht Schlitze zu bilden, die eine beliebige Größe haben, durch die Flüssigkeit oder Gas geeignet gefiltert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtrationsfilter zum Reinigen von Flüssigkeit oder Gas.
Es sind herkömmliche Filtrationsfilter bekannt, die verschiedene Konstruktionen haben und unterschiedliche Materialien verwenden. Jedoch sind die herkömmlichen Filtrationsfilter allgemein konstruktiv kompliziert und schwierig herzustellen, wodurch die Filtrationsfilter sehr teuer werden. Insbesondere ist es erforderlich, dass der Filtrationsfilter Poren aufweist, um den Durchtritt von Feststoffen zu verhindern und nur Flüssigkeit, Gas und dergleichen hindurch zu lassen. Obwohl die Größe jeder Pore in Abhängigkeit von den Arten der Flüssigkeit oder des Gases, die bzw. das für einen beabsichtigten Gebrauch gefiltert werden soll, unterschiedlich ist, war es schwierig, jede Pore der herkömmlichen Filtrationsfilter so auszubilden, dass sie eine beliebige Größe hat.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Filtrationsfilter anzugeben, der konstruktiv einfach ist, leicht herstellbar ist und insbesondere in der Lage ist, auf einfache Weise Poren mittels Schlitzen zu bilden, durch die Flüssigkeit oder Gas hindurchtritt, so dass diese in Abhängigkeit vom beabsichtigten Gebrauch eine beliebige Größe haben.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Filtrationsfilter nach Anspruch 1 angegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Filtrationsfilter sind durchmessergroße Knoten 3 integral an einer linearen Faser 2 mit geeignetem Abstand vorgesehen, um einen Faserkörper 1 zu bilden. Mehrere Faserkörper 1 sind zueinander parallel angeordnet oder miteinander laminiert, und die resultie- renden mehreren Faserkörper 1 sind an einem Tragelement 5 in einem Zustand angebracht, in dem durch die durchmessergroßen Knoten 3 zwischen benachbarten Fasern 2 Schlitze 4 gebildet sind.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Filtrationsfilter ist es zweckmäßig, dass eine Dicke der Faser 2 des Faserkörpers 1 im Bereich von 0,003 "bis 0,05 mm liegt und ein Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens 1,03- bis 1,50mal so groß ist wie die Dicke der Faser 2, und ein Intervall der durchmessergroßen Knoten 5- bis 100mal so groß ist wie die Dicke der Faser 2.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 ist eine Vorderansicht eines Faserkörpers, der einen Filtrationsfilter darstellt;
2 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, wo mehrere Faserkörper parallel zueinander angeordnet sind;
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo zur Bildung eines zylindrischen Filters ein durchgehender Faserkörper um ein Tragelement herumgewickelt ist;
4 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 3;
5 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo zur Bildung eines siebförmigen Filters mehrere Faserkörper parallel zueinander angeordnet sind; und
6 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, worin mehrere siebförmige Filter aufeinander geschichtet sind und an einem Gehäuse einer Filtereinheit angebracht sind.
1 zeigt einen Faserkörper 1. Der Faserkörper i enthält eine lineare Faser 2 und durchmessergroße Knoten 3, die integral mit der Faser 2 mit einem geeigneten Abstand voneinander ausgebildet sind, wobei die Form der durchmessergroßen Knoten 3 willkürlich ist, z.B. geschwulst- oder ballförmig.
Ein Material des Faserkörpers 1 kann Kunstharz, wie etwa Polypropylen oder dergleichen sein, Metall oder ein anderes anorganisches Material, das in Abhängigkeit von den Verwendungsbedingungen oder dem beabsichtig ten Gebrauch gewählt werden kann.
Die Dicke der Faser 2 des Faserkörpers 1, das heißt der Durchmesser der Faser, beträgt maximal 0,5 mm. Wenn die Dicke größer als 0,5 mm ist, werden die zwischen den Fasern 2 und den durchmessergroßen Knoten 3 gebildeten Schlitze 4 zu weit, so dass die Schlitze 4 winzige Feststoffe nicht auffangen können, wodurch die Filtrationsleistung sinkt. Bevorzugt reicht der Strangdurchmesser von 0,003 bis 0,05 mm. Der Faserkörper 1 mit einer derart geringen Dicke kann kleine Feststoffe auffangen, während die Schlitze 4, die mittels der durchmessergroßen Knoten 3 gebildet werden, weder zu breit noch zu eng sind, so dass der Filtrationsfilter eine ausreichende Filtrationsleistung einhalten kann und kaum ein Verstopfen auftritt und die Filtrationseffizienz nicht die Neigung hat, schlechter zu werden.
Ein Fachmann kann Verfahren bestimmen, um die durchmessergroßen Knoten 3 des Faserkörpers 1 zu bilden. Wenn zum Beispiel ein Material der Faser 2 ein leicht umformbares Metall ist, lässt sich ein Verfahren anwenden, worin ein Teil der Faser 2 durch Ausüben von Druck umgeformt werden kann, wie etwa durch einen Schlag, einen Stoß oder dergleichen, um die durchmessergroßen Knoten 3 zu formen. Wenn ein Material der Faser 2 ein schmelzfähiges Material ist, wie Synthetikmaterial oder dergleichen, lässt sich ein Verfahren anwenden, worin ein Teil der Faser 2 verschmolzen wird, indem eine elektrische Entladungsbehandlung angewendet wird oder Wärmestrahlen, Laserstrahlen oder dergleichen punktförmig angewendet werden, um die durchmessergroßen Knoten 3 auszubilden. Wenn ferner ein Material der Faser 2 ein Kunstharz ist, lässt sich ein Verfahren anwenden, worin Partikel mit einem Kunstharz vermischt werden und es einem Extrusionsprozess unterzogen wird, so dass die Partikel die durchmessergroßen Knoten 3 bilden. Ferner lässt sich auch ein Verfahren anwenden, worin Partikel auf die Faser 2 gesprüht werden, so dass sie daran angebracht werden, so dass die Partikel die durchmessergroßen Knoten 3 bilden.
Eine Größe (Außendurchmesser) jedes durchmessergroßen Knotens 3 ist bevorzugt 1,03- bis 1,50mal so groß wie die Dicke (Strangdurchmesser) der Faser 2. Wenn der Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens 3 größer ist als diese Werte, wird der zwischen den Fasern 2 gebildete Schlitz 4 zu groß, um winzige Feststoffe aufzufangen, und die Filterleistung hat die Neigung abzunehmen. Wenn andererseits der Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens 3 kleiner ist als diese Werte, wird der zwischen den Fasern 2 gebildete Schlitz 4 zu klein, und daher neigt der Filter zum Verstopfen und die Filterleistung hat die Neigung, geringer zu werden.
Das Intervall bzw, der Abstand zwischen den durchmessergroßen Knoten 3 ist bevorzugt 5- bis 100mal so groß wie eine Dicke (Strangdurchmesser) der Faser 2. Wenn das Intervall zwischen den durchmessergroßen Knoten 3 größer wird als diese Werte, kommen benachbarte Fasern 2 an dem Mittelabschnitt zwischen den durchmessergroßen Knoten 3 leicht in Kontakt miteinander, und daher ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der Schlitz 4 kaum eingehalten werden kann. Wenn andererseits das Intervall zwischen den durchmessergroßen Knoten 3 kleiner ist als diese Werte, ist die Anzahl der durchmessergroßen Knoten 3 zu groß, so dass die durchmessergroßen Knoten 3 zwischen den angrenzenden Faserkörpern 1 ei nander stören, dass nämlich die durchmessergroßen Knoten 3 einander berühren, wobei die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass der Schlitz 4 zu weit wird.
Die mehreren Faserkörper 1 können an dem Tragelement 5 in Lagen oder film- oder folienförmig angebracht werden, wie in 2 gezeigt, indem diese parallel zueinander angeordnet oder plattenförmig aufeinander laminiert werden. Die Form und die Konstruktion des Tragelements 5 kann beliebig festgelegt werden. Ein Fachmann kann das Verfahren bestimmen, um die Faserkörper 1 an dem Tragelement 5 anzubringen in einem Zustand, wo diese parallel zueinander angeordnet sind.
Zum Beispiel werden, wie in den 3 und 4 gezeigt, mehrere ringförmige Querstangen 6 und vertikale Stangen 7 miteinander kombiniert, um ein käfigförmiges (zylindrisches oder anderweitig geformtes) Tragelement 5 zu bilden. Ein durchgehender kontinuierlicher Faserkörper 1 wird um das Tragelement 5 herumgewickelt, um einen laminierten Zustand vorzusehen, um hierdurch den zylindrischen Filter 8 zu bilden. Im Vergleich zu einem Fall, wo der gleiche Filtrationsfilter hergestellt wird, indem eine große Anzahl von Faserkörpern 1 jeweils der gleichen Länge hergestellt wird und die große Anzahl von Faserkörpern 1 parallel zueinander angeordnet oder laminiert wird und dann beide Enden der Faserkörper 1 durch Rahmen befestigt werden, kommt der Filtrationsfilter dieser Konstruktion ohne das Schneiden der Faserkörper 1 und das Befestigen beider Enden an den Faserkörpern 1 an Rahmen aus, so dass der Filtrationsfilter dieser Konstruktion leicht hergestellt werden kann und ein dreidimensionaler Filtrationsfilter leicht hergestellt werden kann.
Wenn ferner, wie in 5 gezeigt, eine große Anzahl von Faserkörpern 1 vertikal parallel zueinander angeordnet wird und seitlich ausgerichtete Tragelemente 5 mit einem gegebenen Abstand an den Faserkörpern 1 angeordnet werden, die in vertikaler Richtung angeordnet sind, dann wer den die Kreuzungspunkte zwischen den Tragelementen 5 und den Faserkörpern 1 durch Schweißung oder Verklebung oder dergleichen miteinander verbunden, um hierdurch einen siebförmigen Filter 9 zu bilden. Obwohl das gleiche Material wie der Faserkörper 1 für das Tragelement 5 verwendet werden kann, ist es selbstverständlich, dass auch andere Materialien für das Tragelement 5 verwendet werden können.
Zum Beispiel kann, wie in 6 gezeigt; der Filtrationsfilter derart angewendet werden, dass mehrere siebförmige Filter 9 aufeinander laminiert sind, und beide seitlichen Flächen durch gitterförmige Halter 10 eingeklemmt und gehalten werden, um hierdurch einen integrierten Faserkörper zu bilden, wobei dann der integrierte Körper an einem Gehäuse 11 einer Filtereinheit angebracht wird, der innerhalb eines Reinigungstanks zum Filtern von Abwasser 14 installiert ist, um eine Öffnung des Gehäuses 11 abzudecken. Das Filtrat 12, das nach Passieren des Filters 9 in einen Innenraum des Gehäuses 11 eintritt, kann zur Außenseite des Reinigungstanks durch ein Rohr 13 abgeführt werden, das mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Ferner kann ein Sensor (nicht gezeigt) zum Erfassen eines Wasserpegels des Filtrats 12, das in dem Innenraum des Gehäuses 11 gespeichert wird, installiert werden, worin ein an dem Rohr 13 angebrachtes Ventil (nicht gezeigt) umgeschaltet wird, wenn der Wasserpegel des Filtrats 12 auf eine gegebene Position absinkt, um das Filtrat 12 zurückströmen zu lassen, wodurch der Filter 9 einer Umkehrreinigung unterzogen wird, um das Problem der Verstopfung des Filters 9 zu lösen.
Wie oben erwähnt, sind die Faserkörper 1 parallel zueinander angeordnet oder laminiert, wobei die Fasern 2 in einen Zustand gebracht werden, in dem sie parallel zueinander angeordnet sind. Jedoch sind die durchmessergroßen Knoten 3 vorhanden, die als Abstandshalter dienen, und daher werden die benachbarten Fasern 2 der Faserkörper 1 nicht in Kontakt miteinander gebracht, sondern durch die Größe des Durchmessers jedes durchmessergroßen Knotens 3 mit Abstand voneinander angeordnet, um hierdurch Schlitze 4 zwischen den jeweiligen Faserkörpern 1 zu erzeugen.
Demzufolge kann die Größe des Schlitzes 4 beliebig eingestellt werden, indem man die Größe (den Außendurchmesser) jedes durchmessergroßen Knotens 3 ändert.
Da der Filtrationsfilter der Erfindung einfach an dem Tragelement 5 angebracht wird, indem die Faserkörper 1 parallel zueinander angeordnet oder die Faserkörper 1 aufeinander laminiert werden, wird die Konstruktion davon einfach und kann leicht hergestellt werden.
Ferner hat der Faserkörper 1 eine Konstruktion, worin die durchmessergroßen Knoten integral mit der linearen Faser 2 an einem geeigneten Intervall oder Abstand ausgebildet sind, wenn die Faserkörper 1 parallel zueinander angeordnet oder laminiert werden, die jeweiligen Faserkörper 1 durch die durchmessergroßen Knoten 3 mit Abstand voneinander angeordnet werden und zwischen den Faserkörpern 1 die Schlitze 4 ausgebildet werden, so dass in den Faserkörpern 1 kaum eine Verstopfung auftritt.
Obwohl es erforderlich ist, dass die Größe des Schlitzes 4, in Abhängigkeit von der Art der Flüssigkeit oder des Gases, die bzw. das gefiltert werden soll, oder dessen beabsichtigten Gebrauch, unterschiedlich gemacht wird, ist es darüber hinaus möglich, den Schlitz 4 mit einer optimalen Größe auszubilden, der für die jeweilige Filtration oder den beabsichtigten Gebrauch geeignet ist, indem man die Größe jedes durchmessergroßen Knotens 3 ändert. Wenn ferner die Dicke des Faserkörpers 1 auf einen Bereich von 0,003 bis 0,05 mm festgelegt ist und der Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens 1,03- bis 1,50mal so groß ist wie die Dicke der Faser 2, wird der zwischen den benachbarten Fasern 2 gebildete Schlitz 4 weder zu weit noch zu eng, so dass der Schlitz 4 winzige Feststoffe auffangen kann, um eine ausreichende Filtrationsleistung einzuhalten und darüber hinaus kaum eine Verstopfung auftritt, um hierdurch das Absinken der Filtrationseffizienz zu vermeiden. Da ferner der Abstand zwischen den durchmessergroßen Knoten 5- bis 100mal so groß ist wie die Dicke der Faser 2, kommen die benachbarten Fasern 2 zwischen zwei durchmessergroßen Knoten 3 nicht in Kontakt miteinander, so dass die Weite des Schlitzes 4 leicht konstant gehalten werden kann, und da auch die Anzahl der durchmessergroßen Knoten 3 begrenzt ist, so dass die durchmessergroßen Knoten 3 der jeweiligen Faserkörper 1 einander nicht überlappen, nämlich beide durchmessergroßen Knoten 3 einander nicht berühren, wird verhindert, dass der Schlitz zu weit wird.
Durchmessergroße Knoten (3) sind integral an einer linearen Faser (2) mit einem geeigneten Intervall ausgebildet, um einen Faserkörper (1) zu bilden, so dass mehrere Faserkörper (1) an einem Tragelement (5) in einem Zustand angebracht sind, in dem aufgrund der durchmessergroßen Knoten (3) Schlitze (4) zwischen benachbarten Fasern (2) ausgebildet sind, indem mehrere Faserkörper (1) parallel zueinander angeordnet sind oder die mehreren Faserkörper 11) miteinander laminiert sind. Bevorzugt liegt eine Dicke der Faser (2) des Faserkörpers (1) in einem Bereich von 0,003 bis 0,05 mm und ein Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens (3) ist 1,03- bis 1,50mal so groß wie die Dicke der Faser (2), und ein Intervall der durchmessergroßen Knoten (3) ist 5- bis 100mal so groß wie die Dicke der Faser (2). Mit dieser Konstruktion ist es möglich, einen Filtrationsfilter zu erhalten, der konstruktiv einfach ist und leicht hergestellt werden kann, insbesondere in der Lage ist, leicht Schlitze zu bilden, die eine beliebige Größe haben, durch die Flüssigkeit oder Gas geeignet gefiltert werden kann.

Claims

Filtrationsfilter, umfassend: durchmessergroße Knoten (3), die integral an einer linearen Faser (2) mit einem geeigneten Intervall ausgebildet sind, um einen Faserkörper (1) zu bilden, so dass mehrere Faserkörper (1) an einem Tragelement (5) in einem Zustand angebracht sind, in dem aufgrund der durchmessergroßen Knoten (3) Schlitze (4) zwischen benachbarten Fasern (2) ausgebildet sind, indem mehrere Faserkörper (1) parallel zueinander angeordnet sind oder die mehreren Faserkörper (1) miteinander laminiert sind.
Filtrationsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der Faser (2) des Faserkörpers (1) im Bereich von 0,003 bis 0,05 mm liegt und ein Außendurchmesser jedes durchmessergroßen Knotens (3) 1,03- bis 1,50mal so groß ist wie die Dicke der Faser (2) und ein Intervall der durchmessergroßen Knoten (3) 5- bis 100mal so groß ist wie die Dicke der Faser (2).