JPH06319914A - フィルタユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 濾液流路を形成するサポ−トスクリ−ン７を
介して相対するフィルタシ−ト８の中央部に通液口を有
し、両シ−ト８の外周縁重り部８ａを熱可塑性樹脂製の
シ−ルリング３で封着したフィルタセグメント２を、上
記通液口をセンタ−リング５を介し連通するように積層
してなるフィルタユニット１において、前記各セグメン
ト２のシ−ルリング３から半径方向所定角度間隔に前記
センタ−リング５に到達しない範囲で両シ−ト８面を狭
圧し且つ頂部が狭圧しない部分のシ−ト８頂面を越える
高さのリブ状枠体４を延設して成る。 【作用効果】 積層するフィルタセグメント間にリブ状
枠体を介在せしめることにより、フィルタユニット組付
け不良や濾材の膨潤に起因するセグメント相互の間隔不
均一や歪みから発生する濾過面積の減少を防止すると共
に逆洗洗浄に起因する逆圧にも損傷しにくく、濾過操作
の初期から終期に亘って有効に使用しうるフィルタユニ
ットを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、積層型フィルタユニ
ットに関し、さらに詳細には、各フィルタ面上の角度間
隔にリブ状枠体を設けた複数のフィルタセグメントを有
するフィルタユニットに関する。

【０００２】

【従来技術】積層型フィルタユニットは、ユニットが占
める全容積に比較しフィルタの濾過面積が極めて大きく
とれるという特長から、食品、医薬品その他一般工業用
液体の濾過にと広範に利用されている。これらの種類の
フィルタユニットのうち、特に３ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚
さの繊維性濾材を主体としたフィルタシ−トからなるフ
ィルタユニットユニットは、米国特許第４３４７２０８
号に示される如く、スポ−ク状サポ−トスクリ−ンを介
して重ねられた二枚のフィルタシ−トの外周縁重ね部を
射出成形により熱可塑性プラスチックで一体化したシ−
ルリングで封着したフィルタセグメントを、中心の中空
部が互いに重なるようにセンタ−リングを介して積層し
て組み立てられている。

【０００３】この形式にあっては、濾過液体は各フィル
タセグメント間の空間を通ってフィルタシ−トで濾過さ
れ、フィルタセグメントの内部にあるサポ−トスクリ−
ンの空間を通過し、中心部に開口された濾液流路を通っ
て排出される。一般にフィルタセグメントを形成する二
枚のフィルタシ−トの外周は、熱可塑性樹脂等でリング
状に液密封止され外部と画される。各フィルタセグメン
ト間には心部中空部に隣接してセンタ−リングが設けら
れており、濾過されていない液体がフィルタセグメント
間において、フィルタシ−ト積層部の隙間から濾液側へ
漏れない構造となっている。

【０００４】このように従来技術における積層型フィル
タユニットは、容積当たりの濾過面積を最大にするた
め、フィルタユニット全長に対しフィルタセグメント積
層枚数をより多く重ねる必要があり、その結果フィルタ
セグメント間の間隔が狭まるという傾向にある。ところ
でフィルタユニットは、フィルタセグメントをシ−ルリ
ングを介して積層し、これを上下方向に押圧しセンタ−
リングと接触するフィルタシ−ト中心開口部周辺を圧潰
した後、両端部を中央部を貫挿する緊縮バンドで繋持す
る構成を取るが、シ−ルリングで圧潰される繊維性フィ
ルタシ−トは、一般的に厚さや密度が不均一なため、均
一な厚さには押し潰されず、結果的にフィルタセグメン
トが中心軸に対して若干傾いて組付けられる。従ってフ
ィルタセグメントの間隔は不均一であり、顕著な場合は
上下フィルタセグメントのフィルタシ−トが最初から接
触しているものも見られる。そしてこのようなフィルタ
ユニットで液体を濾過すると、濾過差圧やフィルタケ−
クの積層によりフィルタセグメントが歪み、セグメント
間の間隔がますます不均一となり、ついに上下フィルタ
シ−トが完全に接触し濾過面積を減ずるという構造的欠
陥が指摘されている。また一般的に繊維性濾材は液体で
濡れると若干膨潤を引起こすことが避けられず、このた
めフィルタシ−トの弛みが生じ、セグメント間における
フィルタシ−ト間隔が狭まり、先のフィルタセグメント
の歪みとの相乗作用によりフィルタシ−ト同士の接触を
惹起して濾過面積を減じるという難点があった。さらに
近年の食品飲料関連の濾過において、熱アルカリ液体に
よるＣＩＰ洗浄やフィルタユニットの濾過寿命延化のた
めの逆洗洗浄も行われることが多く、これら洗浄に耐え
るフィルタユニットの出現が大望されている現状にあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のかか
る事情を踏まえ、ユニット組立て時の組付け不良や、濾
材の膨潤に起因したフィルタセグメントの間隔不均一や
歪みから発生する濾過面積の減少を防止して、保有濾過
面積を有効に使用し得る、そして又逆洗洗浄に起因する
逆圧にも損傷しにくく、濾過操作の初期から終期に亘っ
て有効に使用し得るフィルタユニットを提供すること
を、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、一つのフィルタセグメント１において、
サポ−トスクリ−ン７を挟んで相対するフィルタシ−ト
８面を外周シ−ルリング３から半径方向に伸びる複数の
リブ状枠体４を設ける構成を採る。より具体的には、濾
液流路を形成するサポ−トスクリ−ン７を介して相対す
る円盤状フィルタシ−ト８の中央部に通液口を有し、両
フィルタシ−ト８の外周縁重り部８ａを熱可塑性樹脂製
のシ−ルリング３で封着したフィルタセグメント１を、
上記通液口をセンタ−リング５を介し連通するように積
層してなるフィルタユニット１において、前記各フィル
タセグメント２のシ−ルリング３から半径方向所定角度
間隔に前記センタ−リング５に到達しない範囲で両フィ
ルタシ−ト８面を狭圧し且つ頂部が狭圧しない部分のフ
ィルタシ−ト８頂面を越える高さのリブ状枠体４を一体
的に延設して構成されるフィルタユニットである。そし
てまた上記構成において、リブ状枠体４の頂部面に流路
溝４ａを形成したフィルタユニットである。

【０００７】フィルタセグメント２間の間隔を物理的に
維持し、且つ逆圧に抗する作用を果たさしめるには、上
記リブ状枠体４は多数配設するほど効果的であるが、そ
れ自体には濾過機能が付与されていない（逆に濾過面積
の減少を伴う）ことから、数には自ずと限度がある。本
発明者らの実験では、リブ状枠体４は、濾材の強度、濾
材の湿潤時の伸率などで変動するが、等角度間隔に四箇
所（中央集液管を中心とし９０度に一箇所つまり一つの
フィルタセグメントに二箇所）から八箇所（中央集液管
を中心とし４５度に一箇所つまり一つのフィルタセグメ
ントに四箇所）の範囲が好適である。

【０００８】またリブ状枠体４の半径方向長さは、セン
タ−リング５外周とシ−ルリング３内周との距離の三分
の二程度の長さが好適である。即ち中央集液管の近傍は
フィルタセグメント２間隔が一番狭くなる場所である
が、中央部のセンタ−リング５で間隔を維持しているこ
ととフィルタセグメント２間の組立は中央集液管を形造
るセンタ−リング５を介して濾材、サポ−トスクリ−ン
７を中央集液管を貫く緊縮バンド９で緊持圧搾する構造
のため、中央部はもともと押圧圧接されており、逆圧に
抗する目的であらためてリブ状枠体４を配設しても意味
がない。リブ状枠体４を効果的に機能させ、且つ濾過面
積を必要以上減じないために、その長さは重要なファク
タ−となる。

【０００９】さらにまたリブ状枠体４の厚み（高さ）
は、リブ状枠体４の長さにも関係するがフィルタセグメ
ント２間の間隔を強制的に維持するために、フィルタシ
−ト８頂面より２〜１０ｍｍ前後突出していることが望
ましい。つまり濾過流路を維持するためには間隔は広け
れば広いほど良いが、一定容積内になるべく多くのフィ
ルタセグメント２を入れて有効濾過面積を広くとるには
間隔は可及的に狭くしたほうがよいという二律背反の関
係にある。

【００１０】リブ状枠体４の頂部面長手方向に流路溝４
ａを形成したのは、リブ状枠体４の頂部面は相対するフ
ィルタセグメント２のフィルタシ−ト８面に接するた
め、その分有効濾過面積を減ずるが、これを少しでも回
避する機能を果たす。

【００１１】

【実施例】以下本発明の好ましい実施例について図面に
より説明する。図３はフィルタユニット１の一部縦断側
面図、図４はフィルタセグメント２の平面図、図５は同
上Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ線断面図で、一つのフィルタセグメン
ト２において、サポ−トスクリ−ン７を挟んで相対する
フィルタシ−ト８面を外周シ−ルリング３から半径方向
に伸びる三つの（１２０度間隔の）リブ状枠体４を設け
る構成、即ちフィルタセグメント２間に、円周上に等間
隔に（６０度角間隔に）６つのリブ状枠体４が配置され
る構成を採る。より具体的には、濾液流路を形成するサ
ポ−トスクリ−ン７を介して相対する円盤状フィルタシ
−ト８の中央部に通液口を有し、両フィルタシ−ト８の
外周縁重り部８ａを熱可塑性樹脂製のシ−ルリング３で
封着したフィルタセグメント２を、上記通液口をセンタ
−リング５を介し連通するように積層してなるフィルタ
ユニット１において、前記各フィルタセグメント２のシ
−ルリング３から半径方向６０度角間隔に前記センタ−
リング５に到達しない範囲で両フィルタシ−ト８面を狭
圧し且つ頂部が狭圧しない部分のフィルタ頂面を越える
高さのリブ状枠体を一体的に延設してある。そしてその
リブ状枠体４の頂部面長手方向には、流路溝４ａを形成
して構成される。今、その完成状態を図１に、また各組
立要素の分解状態を図２で示す。同図１及び２において
６、６はフィルタユニット１自体の組立てのための最上
フィルタセグメント２のフィルタシ−ト８面上と最下フ
ィルタセグメント２のフィルタシ−ト８面上に置かれる
上下押えセンタ−リングで、実施例においてはそれらの
円周を延ばし（径を大きくして）それらの外周縁でリブ
状枠体４の先端部を押えるようにしてある。これにより
相対するセグメント２のない最上、最下のリブ状枠体４
に耐逆圧性を保持させることができる。図６にリブ状枠
体４とフィルタシ−ト８とサポ−トスクリ−ン７との関
連（図４Ｃ−Ｃ線断面図）が示される。リブ状枠体４の
頂部面長手方向に形成した流路溝４ａは、リブ状枠体４
の頂部面に相対するフィルタセグメント２のフィルタシ
−ト８面に接することによる有効濾過面積の減少を少し
でも回避するための機能を果たすものであるから、短手
方向に横溝を複数形成してもよく、また点状突起など、
接するフィルタシ−ト面との接触面積を可及的に少なく
するための種々の態樣が可能である。

【００１２】

【発明の効果】以上のようで、本発明によるフィルタユ
ニットは、リブ状枠体の介在によりフィルタセグメント
間の間隔を物理的に維持することにより、濾過一次側の
流路を保持し、濾材の有効濾過面積の減少を防ぎ、延て
は濾過寿命を延ばすことにつながる。また、リブ状枠体
が濾材を支える効果をもたらすことから、ＣＩＰ洗浄等
による濾材の膨潤損傷や逆洗洗浄濾過による逆圧損傷に
抗する有効な手段を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】斜視図

【図２】分解斜視図

【図３】一部縦断側面図

【図４】フィルタセグメントの平面図

【図５】同上Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ線拡大断面図

【図６】同上Ｃ−Ｃ線再拡大断面図

【符合の説明】

１ フィルタユニット ２ フィルタセグメント ３ シ−ルリング ４ リブ状枠体 ４ａ 流路溝 ５ センタ−リング ６ 上下の押えセンタ−リング ７ サポ−トスクリ−ン ８ フィルタシ−ト ８ａ 外周縁重り部 ９ 緊縮バンド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾液流路を形成するサポ−トスクリ−ン
   （７）を介して相対する円盤状フィルタシ−ト（８）の
   中央部に通液口を有し、両フィルタシ−ト（８）の外周
   縁重り部（８ａ）を熱可塑性樹脂製のシ−ルリング
   （３）で封着したフィルタセグメント（２）を、上記通
   液口をセンタ−リング（５）を介し連通するように積層
   してなるフィルタユニット（１）において、前記各フィ
   ルタセグメント（２）のシ−ルリング（３）から半径方
   向所定角度間隔に前記センタ−リング（５）に到達しな
   い範囲で両フィルタシ−ト（８）面を狭圧し、且つ頂部
   が狭圧しない部分のフィルタシ−ト（８）頂面を越える
   高さのリブ状枠体（４）を一体的に延設したことを特徴
   とするフィルタユニット。
2. 【請求項２】 リブ状枠体（４）の頂部面に流路溝（４
   ａ）を形成した請求項１のフィルタユニット