JPH05161811A

JPH05161811A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH05161811A
Application number: JP32899491A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamane; 根正夫山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の濾過装置は、濾過対象流体の導入口
および円筒状濾過材を有する第１濾過室と、該第１濾過
室で濾過された流体を再度濾過する濾過層を有すると共
に濾過された流体を排出する濾過液排出口を有する濾過
装置であり、該第１濾過室には、壁面に多数の通孔が形
成されたパイプ材と不織布層と糸体層とがこの順序に配
置された円筒状濾過材が配置されており、パイプ材を介
して連結された第２濾過室には、活性炭を含有する多孔
質セラミック濾過層が設けられている。【効果】本発明の濾過装置は目詰まり等を起こしにく
く長期間使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、汚れた水等の流体を段階
的に濾過して清浄な流体を得るための濾過装置に関す
る。

【０００２】

【発明の技術的背景】浴場、プール等では、汚れた水を
濾過して清浄な水を再循環させるようにしている。ま
た、工場等では、排水をそのまま河川に流すと、環境汚
染になることから、いったん濾過してから河川に流すよ
うにしている。また、フィルム洗浄液等をつくる場合の
ように、簡易水道の水をさらに濾過をして使用しなけれ
ばならない場合もある。さらに、最近は、飲料水に対す
る嗜好が向上して、水道水中に含まれる殺菌材などの成
分を除去した飲料水等として使用することも多くなって
きている。

【０００３】このような所で主として用いられている従
来の簡易構造の濾過材としては、内周側と外周側とを連
通する通孔が多数形成されたパイプ材の外周に合成繊維
等の糸体を所定の糸間隔で巻回したものが知られてい
る。このような濾過材は、構造が簡単で製作が容易であ
るにもかかわらず、一定の濾過性能を有することから、
広く用いられている。

【０００４】しかしながら、このような簡易構造の濾過
材にあっては、糸間隔を利用して水を濾過するようにし
ているが、巻回する糸間隔には限界があること、および
糸間隔の均一性を保持することは必ずしも容易でないこ
と等の理由から、水に含まれるミクロン単位のゴミ等を
除去しきれない虞があった。特に最近では、プールや浴
槽内の水を効率良く清浄にすることのできる安価な濾過
材の要請が高まってきている。さらに、水道水から所謂
おいしい飲料水を得る場合には、上記のような濾過材で
は濾過精度が充分でなく、さらに優れた濾過効率を有す
る濾過装置の出現が望まれている。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、汚れた水等の流体を効率良く
濾過して清浄にすることができる経済性に優れた濾過装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【発明の概要】本発明の濾過装置は、濾過対象流体の導
入口および円筒状濾過材を有する第１濾過室と、該第１
濾過室で濾過された流体を再度濾過する濾過層を有する
と共に濾過された流体を排出する濾過液排出口を有する
濾過装置であり、該第１濾過室には、内周側と外周側と
を連通する通孔が多数形成されたパイプ材と、このパイ
プ材の外周に装着された不織布層と、この不織布の外周
に糸体を所定の糸間隔で巻回することにより形成した所
定厚の糸体層とからなる円筒状濾過材が配置されてお
り、第２濾過室は、該円筒状濾過材のパイプ材で第１濾
過室と連結されていると共に、該円筒状濾過材で濾過さ
れてパイプ材から注入する流体を再度濾過する、活性炭
を含有する多孔質セラミック濾過層が設けられているこ
とを特徴としている。

【０００７】このような本発明に係る濾過装置によれ
ば、第１濾過室に配置された円筒状濾過材において、た
とえ糸体層をミクロン単位のゴミ等が流体とともに通過
したとしても、そのミクロン単位のゴミ等は不織布層で
捕捉され、清浄となった流体がパイプ材の内周側に集ま
り、効率良く濾過することが可能になる。そして、この
清浄になった流体を第２濾過室に配置された多孔質セラ
ミック濾過層で濾過するため多孔質セラミックが目詰ま
りをおこしにくくなり、長期間本発明の濾過装置を使用
することができる。

【０００８】

【発明の具体的説明】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の濾過装置を
模式的に示す断面図である。

【０００９】図２は本発明の濾過装置に使用する円筒状
濾過材の一態様例を示す斜視図であり、図３は図２に示
すII−II線に沿う断面図、図４は円筒状濾過材で用いる
パイプ材の斜視図、図５は図４に示すIV−IV線に沿う断
面図である。

【００１０】図１に示すように、本発明の濾過装置は、
第１濾過室１と第２濾過室２を有している。第１濾過室
１には、濾過対象流体をこの第１濾過室に導入する導入
口３を有すると共に、濾過対象流体を最初に濾過して第
２濾過室２に導入する円筒状濾過材４が配置されてい
る。

【００１１】この第１濾過室に配置されている円筒状濾
過材４は、図２および図３に示すように、最内周側に中
空円筒状のパイプ材１４を有する。パイプ材１４の一端
には開口部１６が形成してあり、ここから濾過後の流体
が流出するようになっている。この円筒状濾過材４で濾
過された流体は、第１濾過室と第２濾過室とを区画する
区画壁５を貫通しているパイプ材１６の開口部１６から
第２濾過室に導入される。一方、パイプ材１４の他端
は、盲板等で閉塞してある。また、パイプ材１４の周面
には、このパイプ材の内周側と外周側とを連通する通孔
１８が多数形成してあり、後述する糸体層１０および不
織布層１２を通過した後の流体がこの通孔１８を通して
パイプ材１４内周側に流入するようになっている。

【００１２】このようなパイプ材１４の外周には、不織
布層１２が全周を被うように形成してある。不織布層１
２を構成する不織布としては、和紙、合成紙等の紙材が
好適であるが、これに限らず、ポリエステル不織布、木
綿不織布、ポリプロピレン不織布等が用いられ得る。こ
のような不織布におけるＪＩＳ−Ｐ−８１１７に基づく
密度は、０．０１〜０．１０秒の範囲にあることが好ま
しい。このような範囲にある不織布が、優れた濾過性能
を有することになるからである。また、不織布層の厚さ
は、２〜５mmの範囲にあることが好ましい。あまりに厚
いと、流体の通過が困難になり濾過流量が減少するから
である。

【００１３】このような不織布層の外周には、糸体層１
０が形成される。糸体層１０は、糸体を所定の糸間隔で
巻回することにより形成される。糸体としては、塩化ビ
ニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、その他の合成樹
脂等からなる合成繊維、もしくは綿等の天然繊維等が用
いられる。糸体の毛番は１．０〜０．９mmであることが
好ましい。このような糸体を不織布層の外周に巻回する
には、所定の糸間隔で行なうことが好ましいが、全て同
一方向に巻回することはない。各層ごとに相異する方向
に巻回することが好ましい。濾過能力を向上させるため
である。巻回のための手段は、公知の手段が採用され得
る。巻回された糸体相互の間隔は、糸体の線径によって
も異なるが、一般には、５〜１５０μｍの間隔であるこ
とが好ましい。また糸体層１０の肉厚は、１０〜６０mm
の厚さであることが好ましい。

【００１４】本発明の濾過装置は、図１に示されるよう
に、区画壁５で、上記のような円筒状濾過材４を有する
第１濾過室１と第２濾過室２とに区画されている。第２
濾過室２には、活性炭を含有する多孔質セラミック濾過
層６が配置されている。この第２濾過室に設けられてい
る濾過層６は、活性炭を含有する多孔質セラミックから
形成されている。多孔質セラミックとしては、連続微細
透孔を有する陶器を使用することができる。この多孔質
セラミックには、活性炭が含有されており、この活性炭
としては、平均粒子径が通常は０．１〜２０００μｍ、
好ましくは１〜１０００μｍ、特に好ましくは５〜５０
０μｍの範囲内にある活性炭が使用される。本発明にお
いては、空隙率が３０〜７５％、比表面積が７００〜１
６００m²/gの範囲内にある活性炭を使用することが好ま
しく、さらに空隙率が４５〜７５％、比表面積が８００
〜１５００m²/gの範囲内にある活性炭を使用することが
特に好ましい。このような活性炭には粉末状活性炭と粒
状活性炭とがあるが、本発明においてはいずれの活性炭
を使用することができる。このような活性炭は、一般に
平均孔径が１０〜５０オングストロームの孔が形成され
た多孔質体であり、上記のような特性を有する活性炭は
非常に優れた吸着性を有している。特に本発明において
は日本水道協会規格JWWA K113-74（水道用粉末活性単試
験方法）に適合した活性炭を使用することが好ましい。

【００１５】本発明で使用される多孔質セラミックとし
ては、活性炭を配合しない状態における吸水率が通常は
５％以上、好ましくは１０％以上、特に好ましくは１５
％以上の陶器に活性炭を配合して好ましく使用される。
陶器の吸水率は、使用される粘土の質によって変動する
ことが多く、上記のような吸水率を有する陶器を製造す
ることができる粘土としては、北郷谷粘土が好適であ
り、この粘土を用いた陶器としては益子焼が知られてい
る。この北郷谷粘土は、通常は７０重量％以上、好まし
くは７２重量％以上のＳiＯ₂を含有している。本発明で
使用される濾過層６には、この素焼きの益子焼を製造す
る際に使用する粘土に上記のような活性炭を配合して焼
成した濾過材が特に優れている。

【００１６】本発明で活性炭を含有する多孔質セラミッ
クとしては、上記のような粘土（多孔質セラミックを形
成する無機物質）１００重量部に対して、通常は５〜１
００重量部、好ましくは５〜５０重量部、特に好ましく
は５〜３０重量部の活性炭を配合して焼成した焼成体が
用いられる。このような量で活性炭を配合することによ
り、活性炭と多孔質セラミックとが共同して良好な濾過
性能を有するようになる。

【００１７】また、この濾過層６には、抗菌性を有する
無機材料を含有させることが好ましい。この抗菌性を有
する無機材料としては、オオヤ石および殺菌性を有する
金属イオンをゼオライト等の無機物質に付加した抗菌剤
を挙げることができる。殺菌性を有する金属イオンをゼ
オライト等の無機物質に付加した抗菌剤としては、バク
テキラー（鐘紡(株)製）などが市販されており、本発明
においては、これらの市販品をそのまま使用することが
できる。

【００１８】このような抗菌剤は、濾過層６を形成する
粘土および活性炭の合計重量１００重量部に対して通常
は５〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部の範囲
内の量で使用される。このような量で抗菌剤を使用する
ことにより、濾過層６内における雑菌の増殖を効率よく
防止することができる。この抗菌剤は、濾過層を形成す
る多孔質セラミック中に含有されていることが好まし
い。

【００１９】この濾過層６としては、上記のような多孔
質セラミックの板、特に好ましくは益子焼きの素焼き板
を使用することもできるし、上記のような多孔質セラミ
ック、好ましくは益子焼を粉砕して形成することもでき
る。また、板状の多孔質セラミックと粉砕した多孔質セ
ラミックとを組み合わせて使用することもできる。な
お、粉砕した多孔質セラミックを使用する場合には、上
記抗菌剤は、粉砕物に混合して使用することもできる。

【００２０】この濾過層６の厚さは、装置の大きさ、濾
過対象流体の導入圧、さらに板状の多孔質セラミックを
使用する場合と粉砕した多孔質セラミックを使用する場
合によっても異なるが、通常は０.１〜１０cm、好まし
くは１〜５cmである。

【００２１】第２濾過室には、上記のような濾過層６を
通過した流体を排出する濾過液排出口７が設けられてい
る。本発明の濾過装置は以下のようにして使用すること
ができる。

【００２２】濾過対象流体は、導入口３から第１濾過室
１に導入される。この際、この濾過対象流体に圧力を付
加して導入することにより、濾過効率が向上する。この
濾過対象流体に付加される圧力は、ゲージ圧で通常は１
０kg/cm²程度である。こうして第１濾過室１に導入され
た濾過対象流体は、円筒状濾過材４の糸体層１０を通過
し、次いで不織布層１２を通過してパイプ材１４に設け
られた通孔１８を通ってパイプ材１４の内周側に到達す
る。円筒状濾過材４の濾過層である糸体層１０は、不織
布層１２よりもキメが粗いため、濾過対象流体中にある
不純物の内、比較的大きなものはこの糸体層１０で濾別
され不織布層１２にまでは殆ど到達しない。糸体層１０
を通過した濾過対象流体は、次いで、不織布層１２で濾
過され、糸体層１０では濾別されなかった比較的小さな
不純物が除かれる。不織布層１２を通過した濾過対象流
体はパイプ材１４に設けられた通孔からパイプ材１４内
周に到達して、このパイプ材１４内を下降して第２濾過
室２に導入される。

【００２３】第２濾過室２に到達した濾過対象流体は、
活性炭を含有する多孔質セラミック濾過層６を通過す
る。この濾過層６は、上記円筒状濾過材４よりもさらに
微細な透孔を有すると共に、多孔性セラミックおよび活
性炭が吸着能力を有しているので、円筒状濾過材では濾
別されなかった非常に微細な不純物および濾過対象流体
中に溶解している不純物を吸着除去することができる。

【００２４】濾過層６を通過し濾液（濾過処理された濾
過対象流体）は、濾過液排出口から排出され、所望の用
途に使用される。このように本発明の濾過装置は、濾過
対象流体の流通経路に沿って間隙が次第に小さくなるよ
うに濾過部材を配置しているので、高い濾過効率を長期
間維持することできる。さらに活性炭を含有する多孔質
セラミック濾過層６を配置したことにより、単に流体中
に浮遊している不純物を濾別するだけでなく、流体中に
溶解している不純物の少なくとも一部も除去することが
できる。

【００２５】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。たとえば、円筒状濾過材４として、第３，
４図に示すように、パイプ材１４の一方の端部を盲板３
４で閉塞し、他方の開口部２６には多数の通孔が形成さ
れた仕切板３６を装着し、これら板２４，３６間に活性
炭等の消臭剤２８を装着するようにしても良い。仕切板
３６および盲板２４をパイプ材１４内周に固定するため
に、パイプ材１４端部内周にはねじ部を形成してあるこ
とが好ましい。

【００２６】また、本発明によれば、パイプ材１４の両
端に開口部２６を形成した円筒状濾過材を構成し、この
円筒状濾過材を図１に示す円筒状濾過材と連結させて使
用するようにしても良い。

【００２７】また、図１には円筒状濾過材１４を１個配
した態様が示されているが、第１濾過室にこの円筒状濾
過材１４を複数個配置することもできる。本発明の濾過
装置は、濾過対象流体が水である場合に特に効率がよい
が、本発明の装置は、水以外の流体の濾過に用いること
も可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の濾過装置は、パイプ材と糸体層
との間に不織布層を介装させた円筒状濾過材を第１濾過
室に配置して、たとえ糸体層をミクロン単位のゴミ等が
流体とともに通過したとしても、そのミクロン単位のゴ
ミ等は不織布層で捕捉され、清浄となった流体がパイプ
材の内周側に集まり第２濾過室に送られるので、円筒状
濾過材を効率よく使用することができる。こうして第２
濾過室に送られた流体中にはゴミ等は含有されておら
ず、この流体を第２濾過室に配置された活性炭を含有す
る多孔質セラミック濾過層で濾過することにより、流体
中に溶解もしくは微分散している不純物を、多孔質セラ
ミックと活性炭の吸着作用を利用して除去することがで
きる。しかも、第２濾過室に導入される流体中にはゴミ
等はふくまれていないので、活性炭を含有する多孔質セ
ラミック濾過層を長期間使用することができる。さら
に、この活性炭を含有する多孔質セラミック濾過層に抗
菌剤を配合することにより、この活性炭を含有する多孔
質セラミック濾過層中において雑菌が繁殖して流体を汚
染することも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の濾過装置の一例を示す断面図であ
る。

【図２】は本発明の濾過装置に使用される円筒状濾過材
の一例を示す斜視図である。

【図３】は図２に示すII−II線に沿う断面図である。

【図４】は円筒状濾過材で使用するパイプ材の他の態様
を示す斜視図である。

【図５】は図４に示すIV−IV線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１・・・第１濾過室２・・・第２濾過室３・・・濾過対象流体導入口４・・・円筒状濾過材５・・・区画壁６・・・活性炭を含有する多孔質セラミック濾過層７・・・濾過液排出口１０・・・糸体層１２・・・不織布層１４・・・パイプ材１８・・・通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 29/11 39/06 9263−4Ｄ 39/16 Ｅ 9263−4Ｄ 39/20 Ｄ 9263−4ＤＣ０２Ｆ 1/28 Ｆ 9262−4Ｄ 1/50 Ｅ 7158−4Ｄ１０１ 7158−4Ｄ 7112−4ＤＢ０１Ｄ 29/10 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾過対象流体の導入口および円筒状濾過材
を有する第１濾過室と、該第１濾過室で濾過された流体
を再度濾過する濾過層を有すると共に濾過された流体を
排出する濾過液排出口を有する濾過装置であり、該第１濾過室には、内周側と外周側とを連通する通孔が多数形成されたパイ
プ材と、このパイプ材の外周に装着された不織布層と、この不織布の外周に糸体を所定の糸間隔で巻回すること
により形成した所定厚の糸体層とからなる円筒状濾過材
が配置されており、第２濾過室は、該円筒状濾過材のパイプ材で第１濾過室
と連結されていると共に、該円筒状濾過材で濾過されて
パイプ材から注入する流体を再度濾過する、活性炭を含
有する多孔質セラミック濾過層が設けられていることを
特徴とする濾過装置。
【請求項２】前記活性炭を含有する多孔質セラミック
濾過層が、活性炭を含有する益子焼きの素焼き板から形
成された層であることを特徴とする請求項第１項記載の
濾過装置。
【請求項３】前記活性炭を含有する多孔質セラミック
濾過層が、活性炭を含有する益子焼きの素焼き板の粉砕
物から形成された層であることを特徴とする請求項第１
項記載の濾過装置。
【請求項４】前記活性炭を含有する多孔質セラミック
濾過層が、無機系抗菌材を含有していることを特徴とす
る請求項第１項乃至第３項のいずれかの項記載の濾過装
置。
【請求項５】前記活性炭を含有する多孔質セラミック
濾過層が、該多孔質セラミックを形成する無機物質１０
０重量部に対して５〜１００重量部の含有することを特
徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかの項記載の
濾過装置。
【請求項６】前記不織布層が、紙材で構成されている
ことを特徴とする請求項第１項記載の濾過装置。