JP4295394B2

JP4295394B2 - 濾過用フィルター

Info

Publication number: JP4295394B2
Application number: JP18383999A
Authority: JP
Inventors: 成夫西田; 大貴島
Original assignee: Nippon Seisen Co Ltd
Current assignee: Nippon Seisen Co Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP2001009213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば熔融ポリマーなどの被処理流体の濾過において、低圧損かつ滞留、ゲル発生を防ぐことができ、また高圧濾過にも好適に使用しうる濾過用フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熔融ポリマーは、通常２００〜４００℃程度の高温状態で濾過されるが、高粘性を有することから、例えば２００Ｋｇ／mm² 程度の濾過圧で濾過されるため、かかる濾過圧に耐える濾過用フィルターが必要となり、フィルターの耐濾過圧の向上が求められている。
【０００３】
例えば実開昭６０−８６４２６号公報は、２枚の円盤状の金属濾材の外周縁側を溶接して封止するとともに内周縁側に濾液排出口を設けて、該濾材間で囲まれた部分に濾過室を形成したリーフ型フィルターを開示し、かつ耐濾過圧性を発揮させることを意図して濾材間に粗金網からなるスペーサーを介している。
【０００４】
この粗金網は、安価かつ耐圧性にも優れることから前記フィルターは汎用されているが、前記金網に代えて、例えばねじり平線や波付け平線を渦巻き状に巻いたもの例えば特開平８−１−５２１号公報，実開平１−１４８７１３号公報）、あるいはその全面に凹凸部を形成した凹凸形成板特開平８−３３８０５号公報）を用いることによって、耐濾過圧性を向上している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記粗金網からなるスペーサー部材では、耐濾過圧性を高め、かつ必要な広さの濾過室を形成するために、粗金網の線材として経線、緯線共に比較的太い線材を用いることが必要となり、その結果濾過室の容積を減じ、かつ流路が複雑となって円滑な流れが得られにくく、圧損上昇の一因となり、また線材の交差部の奥部に被処理流体が残留、滞留しゲルを発生する危険も生じる。
【０００６】
また前記ねじり平線平線を渦巻き状としたものも、半径方向の流れを妨げやすく、濾過速度を減じやすく、またフィルター重量を増加させる。
【０００７】
さらに波付け平線、凹凸形成板を用いるものも、起伏凸部と濾材との接触が線あるいは面での接触となることから、前記粗金網の場合と同様に、交差部の奥部に侵入したポリマーによるゲルを生じやすい。
【０００８】
さらに、スペーサー部材として、例えば金属帯体を等間隔に林立させてその間に通路を形成したものも一部で使用されているが、この場合もその組み立てに手間を要すとともに、フィルター自体が重くなって取り扱いを困難とし、さらにセットミスがあると帯体が倒れ以後の使用が困難になるという危険性を伴う。
【０００９】
本発明は、スペーサー部材としてコイル線体を用いることを基本として、例えば熔融ポリマーなどの被処理流体の濾過において、低圧損かつ滞留を減じて、ゲル発生を抑制でき高圧濾過にも使用しうる濾過用フィルターの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外周縁、内周縁側の一方を結合することにより、他方に濾液排出口を設ける２枚の円盤状の濾材間がなす濾過室内に、前記濾材を直接又は間接的に支持するスペーサー部材を配置したリーフ型のフィルターであって、
スペーサー部材はコイル線体を含むとともに、
このコイル線体の中心軸線を濾材の面と平行に配置することにより、該コイル線体の外周面で前記濾材を支持することを特徴としている。
【００１１】
又請求項２の発明は、前記スぺーサー部材が、介挿部材を介して間接的に前記濾材を支持することを特徴としている。
【００１２】
またコイル線体を、線材が軸線に対して傾斜角α）３０〜８０゜の螺旋角度で傾く金属ばね状となすこともできる。
【００１３】
さらに前記コイル線体の巻外径Ｄ）を、前記線材の線径ｄ）の５〜３０倍とすることもできる。
【００１４】
さらにスペーサー部材を、前記コイル線体、及び粉末多孔体、発泡金属体，焼結多孔体，又は金網成形体のいづれか１種以上の通液性のブロック体によって構成することれできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１，２は、本発明の濾過用フィルター１がリーフ型のフィルターであり、該濾過用フィルター１は、中抜きの円盤状の２枚の濾材２、２と、この濾材２を、本形態では介挿部材４，４を介して支持するスペーサー部材５とを具え、このスペーサー部材５は、本形態では複数個のコイル線体６・・・と、通液性のブロック体７・・・とを用いて形成される。このように、スペーサー部材５は介挿部材４を介して間接的に濾材２を支持し、かつ濾材２，２間に十分な広さの濾過室３を確保させる。
【００１６】
さらに濾材２と介挿部材４との外周縁側は、前記スペーサー部材５の外周縁をこえる範囲で挟圧されかつこの挟圧部分を溶接することにより封止している。また各濾材２の内周縁側は、断面Ｕ字の補強リング９、９によって夫々補強される。なお補強リング９，９間には横孔１１を並設した内リング１２を介在させ、この内リング１２の段差部に介挿部材４の内周縁を溶着できる。これにより、本形態では、濾材２の内周縁側に前記横孔１１がなす濾液排出口１４が形成される。
【００１７】
濾材２として好ましくはステンレス鋼、ニッケル鋼などの微細な金属繊維などをランダムに絡ませ所定の濾過孔特性を持たせて焼結した板状の焼結体を用いている。濾材２として、その他に金属粉末の焼結体、又は金属粉末と金属短繊維との混合物の焼結体などを採用することもできる。さらに濾孔、材質などの仕様の異なる複数層の焼結体を積層したもの、濾材表面層保護の為の微小メッシュの金網を表面に積層したものなど、被処理液の種類、処理条件などにより種々設定することができる。なお、耐熱性を必要としない場合には、例えば樹脂製のものなど、種々材料の濾材が使用できる。
【００１８】
また介挿部材４として複数の小孔を形成した多孔板、例えばパンチングプレートを用いているが、ゲル発生を抑制するために前記濾材２よりも空孔径の大きい板状の金属粉末焼結体などを用いることもできる。さらに前記濾材２が濾過圧に対して変形、亀裂など発生しない強度を備えるものである場合には、その使用を省くことができる。
【００１９】
このような濾過用フィルター１は、例えばスペーサ（図示せず）を介して多段に積重ねて被処理液、例えば高圧ポリマー内に配置することにより、流過する被処理液は濾材２、介挿部材４を通りスペーサー部材５から横孔１１である濾液排出口１４から濾過されて回収される。
【００２０】
前記コイル線体６は、濾材２を濾過圧に抗して支持し、例えばステンレス鋼線、ピアノ線，超弾性金属などの硬質金属線６ａをコイル状に巻回したつるまきバネ状に形成されるが、バネとしての通常の使用と異なり、その外周面で濾材２を支持するため、このコイル線体６の中心軸線Ｘを濾材２の面２Ａと平行に配置している。
【００２１】
またコイル線体６は、外周面により濾過圧を受ける側面強度とともに、内外の向き、長さ方向に自由に被処理液が流れる濾液通路を形成するため、線材６ａが前記中心軸線Ｘに対して３０〜８０゜の螺旋角度αで傾斜しつつ螺旋巻きされ、またコイル線体６の巻外径Ｄを、前記線材６ａの線径ｄの５〜３０倍となるよう形成される。
【００２２】
これにより、過度の密巻きとなることをなくして、良好な前記流れを可能とするとともに、濾過圧作用時における螺旋の周回部の将棋倒し状の倒れを防いで耐濾過圧性を高める。このために、螺旋角度αを３０゜以上とし、またこれにより、濾過室３の容積減少を防いで圧損を抑制する。このように螺旋角度αを３０〜８０゜、好ましくは４０〜７０゜とする。
【００２３】
またコイル線体６の外形Ｄと線径ｄとの前記成形寸法比Ｄ／ｄの比率が５未満では、濾過室５に占める線材７ａの容積が大きくなって圧損上昇させ、また３０を越えるときには、耐圧強度を小として高粘性溶液の濾過時の耐濾過圧性に劣る。
【００２４】
このコイル線体６は、通常のコイリング加工機によって容易に製造することができ、またその側面強度は、軸線方向の弾性に比べ極めて大きく、また濾材を支持する支持点数、側面強度は容易に調整できる。
【００２５】
さらに、コイル線体６は通常のバネと同じく断面円形としたときには、全長さに亘って状その外径Ｄを同じとでき、濾材２，２間の距離を一定に維持できるとともに、このようなコイル線体６は従来の粗金網などと比べて形状が安定し、また濾材２、又は介挿部材４との接触を点接触状として被処理液の滞留、残留によるゲル発生を低減できる。
【００２６】
また前記コイル線体６は、放射状に並べて配置され、かつその間に前記通気性のブロック体７を配置している。このブロック体７は、例えば金属粉末、セラミックなどからなる粉末多孔体、発泡体（セルメット（登録商標）など），金網成形体、それらを焼結した焼結体などを用いることもできる。このような多孔性のブロック体７によって、濾過室３内での圧損増大を抑制しつつコイル線体６の周方向ピッチを一定に保持させる。
【００２７】
さらに本発明の濾過用フィルター１は、スペーサー部材５として前記ブロック体７を無くしてコイル線体６のみにより形成することもでき、そのとき図３に線図で記載するように、コイル線体６を二次元に絡ませてた網状とすることもできる。またコイル線体６を周方向に隔てる適宜の隔離部材（図示せず）を用いるのもよい。さらにコイル線体６を、たとえば放射状に密に配することもできる。
【００２８】
又円盤状の濾材２の内周縁側を溶着し、外周縁側に濾液排出口１４を形成することも、前記介挿部材４を省略することもできるなど、種々な形態に変形できる。なお図４は、内外周側の夫々筒状の濾材２と多孔板からなる介挿部材４との間の濾過室３に周方向にのびるコイル線体６を配した円筒型フィルターを単に例示している。
【００２９】
【発明の効果】
このように、本発明の濾過用フィルターは、濾過室内に濾材を支持するスペーサー部材としてコイル線体を配置するとともに、その外周面で支持させているため、低圧損で滞留やゲル発生を防ぐとともに、耐圧性にもすぐれた利点があり、安価に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態を１／４の挟み角度で例示する平面図である。
【図２】そのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】コイル線体の配置を例示する線図である。
【図４】濾過フィルターが円筒状である場合を単に例示する平面図である。
【符号の説明】
１濾過用フィルター
２濾材
３濾過室
４介挿部材
５スペーサー部材
６コイル線体
７ブロック体
１４濾液排出口

Claims

外周縁、内周縁側の一方を結合することにより、他方に濾液排出口を設ける２枚の円盤状の濾材間がなす濾過室内に、前記濾材を直接又は間接的に支持するスペーサー部材を配置したリーフ型のフィルターであって、
スペーサー部材はコイル線体を含むとともに、
このコイル線体の中心軸線を濾材の面と平行に配置することにより、該コイル線体の外周面で前記濾材を支持することを特徴とする濾過用フィルター。
前記スぺーサー部材は、介挿部材を介して間接的に前記濾材を支持することを特徴とする請求項１記載の濾過用フィルター。
前記コイル線体は、線材が軸線に対して傾斜角α）３０〜８０゜の螺旋角度で傾く金属ばね状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過用フィルター。
前記コイル線体の巻外径Ｄ）は、前記線材の線径ｄ）の５〜３０倍とした請求項３に記載の濾過用フィルター。
前記スペーサー部材は、前記コイル線体、及び粉末多孔体、発泡金属体，焼結多孔体，又は金網成形体のいづれか１種以上の通液性のブロック体からなることを特徴とする請求項１〜４のいづれかに記載の濾過用フィルター。