JPS62258708A

JPS62258708A - 平板薄膜積層型フイルタ−

Info

Publication number: JPS62258708A
Application number: JP61072444A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Watanabe; 正春渡辺; Takashi Monzen; 孝志門前
Original assignee: Kitz Corp; Kitazawa Valve Co Ltd
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1987-11-11
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPH0671535B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、多孔性薄膜を用いて、液体又は気体の原流体
中より微生物或は微粒子等を分離するための平板薄膜積
層型フィルターに関し、特に最大細孔径０．０１〜１０
μｍの無数の連続通孔を有する多孔性薄膜を利用し、こ
の多孔性薄膜を支持体及びスペーサ等と共に交互に積層
した特殊構造の平板薄膜積層型フィルターに関するもの
である。

（従来の技術）平板状多孔性薄膜は、開孔率が６０〜８０％と高く、そ
の機械的強度は著しく脆弱であるため。

通常、フィルターとして用いる場合は、平板を折り曲げ
ることなく支持体上に配置し、またガスケットによって
封止するなどの方法を採用している。

しかし、半導体産業或は医薬品産業等において。

大量の流体を処理する必要性が生じた場合に、平板膜を
そのまま使用すると、濾過器ハウジングが巨大化してし
まうため、平板膜の折り曲げによる破損の危険性を承知
の上で、いわゆるプリーツ型のカートリッジフィルター
が提案されており、この商品化が行われている。

上記の状況下において、近時、いわゆる使い捨て型のフ
ィルターエレメントが開発されているが、これは多数の
小型平板膜を支持体やスペーサと共に積層し、平板膜の
折り曲げを避けた構造であるが、二〇種のフィルターに
も欠点を有している。

即ち、使い捨てタイプのフィルターは、構造が複雑で、
組立工程が難しく、シかも、膜を封止するための封止構
造を必要とするばかりでなく使い捨て製品であるため、
上記した平板膜をそのまま用いる場合或は通常のプリー
ツカートリッジフィルターの場合に比較してどうしても
コストアップとなることは否めない問題であった。

そこで、従来より使い捨てタイプの積層型フィルターと
して１次のような改良構造が提案されている。

例えば、特開昭５６−１２９０１６号公報或は実開昭５
９−１０２１１１号公報に開示されている。

前者は、第１１図Ａ、Ｂ並びに第１２図Ａ乃至Ｃに示す
ように、射出成型により成型された多数のリブ１ａを有
する支持体１又は支持体６の上下面に、全体を溶剤に浸
漬した多孔性薄膜２を接着し、これを積層して積層構造
に構成し、上部に流出部３を設けた保護板４と、下部に
保護板５を設けたものであり、第１１図における多孔性
薄膜は、互いに形状の異なった多孔性薄膜２ａと多孔性
薄膜２ｂを支持体１の上下面に接着している。また、第
１２図における支持体６は、互いに形状の異なった上板
６ａと下板６ｂを組合せたものである。

後者は、同公報に示されているように、複数の支持板を
適当な間隔で積層し、各支持板の両面を多孔性薄膜で被
（Ｖし、原流体流通路側の積層間にスペーサを設けると
共に、多孔性薄膜同志を外周部及び内周部でシールした
ベローズ状構造を採用している。

（発明が解決しようとする問題点）然し乍ら、上記した従来例によると、次のような問題点
がある。

即ち、前者は、膜間から清浄流体を取り出すための構造
上、多孔性薄膜２ａとこれとは形状の異なった多孔性薄
膜２ｂを必要とし、又は別形態では、支持体６が、形状
の異なった上板６ａと下板６ｂを組合せたものであるか
ら１部品コストないしは組立コストのアップになってい
る。更に、多孔性薄膜２全体を溶剤に浸漬するので、多
孔性薄膜２或は支持体１，６に不必要な侵襲を与え、か
つ残留する溶剤の影響等があり、また多孔性薄膜２の全
体を支持体１，６上のリブ１ａに固着するので、実質的
膜面積の損失がある等の問題点を有している。

後者は、各支持板の両面を多孔性薄膜で被覆し。

原流体流通路側の積層間にスペーサを設け、多孔性薄膜
同志を外周部及び内周部でシールしたベローズ状構造に
より構成されているものであるから、外周又は内周部れ
を先にシールするにしても、膜同志をシールする限りに
おいては後からシールする方は、物理的に非常に不自然
で困難なシール方法を取らざるを得ないため、極めてシ
ール性が不確実であると共に、組立方法も複雑であって
コストの低減とは相反する手段であるといわざるをえな
い。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するために開発
したもので、部品コスト、組立コストはもとより封止の
確実性といった全ての条件を具備した使い捨てタイプの
平板薄膜積層型フィルターを提供することを目的として
いる。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本発明は、熱可塑性合成樹
脂製の平板状の多孔性源１１ｇ内に支持体を内包し、こ
の多孔性薄膜をスペーサを介在させて複数枚積層した平
板薄膜積層型フィルターにおいて、上記支持体を内包さ
せて二枚の同一形状の多孔性薄膜を重ね合せ、この多孔
性薄膜の清浄流体取出用開口部の近傍位置を除く多孔性
薄膜の周縁部同志を封止してフィルターユニットを形成
し、多数のフィルターユニットをスペーサを介在させて
積層すると共に、前記スペーサに一体に又は別体に設け
たガスケットを前記した多孔性薄膜の清浄流体取出用開
口部の近傍外表面に溶剤で接着して積層体を構成し、更
に、スペーサに一体に又は別体に設けたガスケットと多
孔性薄膜との接着用溶剤は、ガスケットを溶解するが、
多孔性薄膜を溶解しない溶剤を用いた。また、熱可塑性
合成樹脂製の平板状の多孔性薄膜内に支持体を内包し、
この多孔性薄膜をスペーサを介在させて積層することに
より積層体を構成し、この積層体の積層方向に両端に保
護部材を設けると共に、積層体の水平方向外周位置に、
前記保護部材に設けた多孔性薄膜のプレフィルタ−機能
を有する濾過筒体を設け、濾過筒体の外周に濾過部材を
設けた構成を採用した。

（作用）依って１本発明によると５二枚の同一形状の多孔性薄膜
を重ね合せて支持体を内包させたので、多孔性薄膜は濾
過圧に抗して確実に保持され、かつ清浄流体流路が形成
される。しかも、この多孔性薄膜の清浄流体取出用開口
部の近傍を除く多孔性薄膜の周縁部同志を溶着してフィ
ルターユニットを形成したので、組立てが容易であるば
かりでなく恒久的な封止機能を発揮し、また、多数のフ
ィルターユニットをスペーサを介在させて積層したので
、原流体の流路確保が有効に行われ、清浄流体側からの
逆圧に確実に対抗できることになる。

更に、スペーサに一体に又は別体に設け゛たガスケット
を多孔性薄膜の清浄流体取出用開口部の近傍外表面に溶
剤で接着して積層体を構成したので。

組立工程が簡易化されると共に、封止機能が確実である
ため、清浄流体（濾液、清浄気体）と原流体（原液、汚
染気体）との混合を回避でき、液体又は気体の流体中の
微生物や微粒子を分離して流出口より流出させることが
できる。

（実施例）第１図乃至第４図は、本発明における平板薄膜積層型フ
ィルターの一実施例を示したもので、第１図は全濾過型
の断面図、第２図はクロスフロー型の断面図、第３図は
全濾過型の他例を示した断面図、第４図はクロスフロー
型の他例を示した断面図である。

図面において、１１は最大孔径が０，０１〜１０μｍ程
度の無数の連続通孔を有する平板状の多孔性薄膜であり
１本例における多孔性薄膜１１は円形状を呈し、更に、
第１図（全濾過式）において中央部に清浄流体（濾液）
取出用開口部１１ａをあけ、第２図（クロスフロー式）
においては左右平面に２個の清浄流体取出用開口部１１
ｂ、１１ｃと中央開口部Ｌｉｄを形成する。二枚の同一
形状の多孔性薄膜１１．１１を円形シート状の支持体１
２を内包させて重ね合せ、この多孔性薄膜１１の清浄流
体取出用開口部１１ａ乃至１１ｃの近傍位置を除く多孔
性薄膜１１の周縁部同志１１ｅ、ｌｌｆを熱プレス等の
手段によって溶着して封止し、フィルターユニットＹ３
を形成する。多数のフィルターユニット１３を、開口部
１４ａを有し、かつ、リブ而を有するスペーサ１４を介
在させて積層すると共に、前記スペーサ１４に一体に又
は別体に設けたリング状のガスケット１５と前記した多
孔性薄膜１１の清浄流体取出用開口部の近傍外表面に少
量の溶剤で接着して積層体１６を構成する。

上記した支持体１２或はスペーサ１４は、射出成型に比
べ生産性の良い連続した加工法によって成型されるメツ
シュ、不織布、織布等の多孔体又は押出成型等によって
成型された表面に均一な凹凸を有するシート板などを選
択し、比較的安価な素材を打ち抜くことによって容易に
得ることができる。

また、スペーサ１４には一体に又は別体にガスケット１
５を設けるが、本例においては、スペーサ１４の開口に
嵌合した別体のガスケット１５を設けている。前記した
多孔性薄膜１１の清浄流体取出用開口部の近傍外表面に
溶剤で接着して封止の確実性を図っているが、通常合成
樹脂材質を溶剤により相互に接着する場合は、相互の素
材に相溶性が有るものを選び、かつ互いに溶解する溶剤
を用いるが１本実施例における多孔性薄膜１１の溶剤接
着においてはむしろこの原理は適用されない。

即ち、多孔性薄膜１１は、溶解しないが、対象となる合
成樹脂製のガスケット１５を溶解する溶剤を用い、ガス
ケット１５の表面を溶解させ、次いで、多孔性薄膜１１
を押圧すると、ガスケット１５の表面の溶解した樹脂が
多孔性薄膜１１の孔に入り込み確実に接着される。また
、この溶剤に沸点の極力低いものを用いれば、溶剤の残
留による毒性の問題や部材の経時的な劣化もほとんどな
く、実質的に熱溶着と同様な効果が得られる。具体的な
組合せとして列挙すると、例えば、酢酸セルロースの多
孔性薄膜の場合は、ガスケットは、ポリサルフォン又は
ポリカーボネート等とし、溶剤としてはトリクロロエチ
レンを用いるのが良い。

ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素系
樹脂等、比較的耐溶剤性の高い多孔性薄膜を用いれば、
かなりの広範な溶剤及びガスケット材質が選定できる。

また、積層体１６の積層方向両端に内面にリブを有する
保護部材１７．１８を設け、この保護部材の一方又は双
方に原流体流入口１９と清浄流体流出口２０を設ける。

第１図において、保護部材１７に清浄流体流出口２０を
設けた例であり、第２図において、保護部材１７に原流
体流入口１９と清浄流体流出口２Ｑ、２０を設けた例で
ある。

更に、第３図に示すように、積層体１６に形成した清浄
流体取出用開口部１６ａに連通孔２１ａを有する支持筒
２１を設け、この支持筒゛２１を積層体１６の積層方向
両端に設けた保護部材１７．１８に固着して、積層体１
６の補強機能を発揮している。

第４図に示す支持筒２２は、スペーサ２３同志の突起筒
部２３ａと保護部材２４の突起筒部２４ａとの組合せに
よって構成し、この支持筒２２に連通孔２２ａを形成し
ている。

上記積層体１６とこの積層体１６の積層方向両端に設け
た保護部材とを」二下部ハウジング２５．２６に収納し
て濾過器２７を構成している。具体的には、第９に図に
おいて上部ハウジング２５の流出部２５ａと、保護部材
１７の流出口２０をＯリング３０を介して組み込み、流
入部２６ａ、突部２６ｂを有する下部ハウジング２６と
上部ハウジング２５により濾過器２７を組立る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

二枚の同一形状の多孔性薄膜１１．１１を重ね合せて支
持体１２を内包させたので、多孔性薄膜１１は濾過圧に
抗して確実に保持され、かつ濾過流路が形成され、しか
も、この多孔性薄膜１１の清浄流体取出用開口部１１ａ
の近傍位置を除く多孔性薄膜１１．１１同志の周縁部ｌ
ｉｅ、ｌｌｆを溶着してフィルターユニット１３を形成
したので。

容易に組立られるばかりでなく恒久的な封止機能を発揮
し、また、多数のフィルターユニット１３をスペーサ１
４を介在させて積層したので、原流体の流路確保が有効
に行われ、清浄流体側からの逆圧に確実に対抗できる。

更に、スペーサ１４に一体に又は別体に設けたガスケッ
ト１５を多孔性薄膜１１の清浄流体取出用開口部の近傍
外表面に溶剤で接着して積層体１６を構成したので１組
立工程が簡易化されると共に、清浄流体と原流体との混
合を回避でき、液体又は気体の原流体中の微生物や微粒
子を確実に分離して流出口より流出させることができる
。

次いで、第５図乃至第８図は本発明の他の実施例の各態
様を示した断面図である。

本実施例と上記した実施例との同一部分は同一符号を使
用し説明を省略する。

図面において、熱可塑性合成樹脂製の平板状の多孔性薄
膜１１内に支持体１２を内包し、この多孔性薄膜１１を
スペーサ１４を介在させて積層して積層体１６を構成し
、この積層体１６の積層方向に両端に保護部材１７．１
８を設けると共に、積層体１６の水平方向外周位置に、
前記保護部材に設けた多孔性薄膜１１のプレフィルタ−
機能を有する濾過筒体２８を設け、濾過筒体２８は多数
の開孔部２８ａを形成している。濾過筒体２８の外周に
濾過部材２９を設けることによって、多孔性薄膜１１の
プレフィルタ−機能を増大させている。

上記した積層体１６とこの積層体１６の積層方向両端に
設けた保バ部材１７．１８とを上下部ハウジングに収納
すると、第９図における濾過器と同様の製品を製作する
ことができる。

（発明の効果）以上のことから明らかなように、本発明によると次のよ
うな優れた効果がある。

即ち１部品コスト、組立コストはもとより封止の確実性
といった全ての条件を具備した使い捨てタイプの平板薄
膜積層型フィルターを提供することが可能となった。

具体的には、清浄流体と原流体の混合を回避するための
封止手段として、１漠相互の熱溶着及びガスケットと多
孔性薄膜を少量の溶剤による接着を行うことにより、安
全かつ確実な封止性が容易に行うことができる。

また、従来の封止手段に比較して、多孔性薄膜全体を溶
剤に浸漬する必要がなく、必要最少量の溶剤を用いれば
良いため、残留溶剤による諸問題が大幅に軽減され、ま
た過剰な溶剤による支持体、多孔性薄膜の侵襲が極少と
なり、特に、多孔性薄膜中の親水化剤、種々の樹脂添加
剤流出の問題も一挙に解決することができる。

更に、支持体、スペーサを射出成型によらずに連続成型
しているので、薄肉化が可能であり、積層体の総合的な
厚みが減少し、全体としてコンパクトにすることができ
る等の有用な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明における平板薄膜積層型フ
ィルターの一実施例を示したもので、第１図は全濾過型
の断面図、第２図はクロスフロー型の断面図、第３図は
全濾過型の他例を示した断面図、第４図はグロスフロー
型の他例を示した断面図、第５図乃至第８図は本発明の
他の実施例の各態様を示した断面図、第９図は本発明に
おける平板薄膜積層型フィルターをハウジングに収納し
た濾過器の一例を示した断面図、第１０図はフィルター
ユニットの分離斜視図、第１０図Ｂは同ユニットの斜視
図、第１０図Ｃは本発明によりけるフィルターの分離斜
視図であり、第１１図Ａ及び第１１図Ｂ並びに第１２図
Ａ乃至第１２図Ｃは従来例の一部又は全体をそれぞれ示
した断面図である。１１・・・多孔性薄膜１１ａ、ｌｌｂ、１１ｃ・・・取出用開口部１１　ｏ、
ｌｌｆ・・・周縁部１２・・・支持体　１３・・フィルターユニット１４．
２３・・・スペーサ１５・・・ガスケット　１６・・・積層体１７．１８．
２４・・・保護部材１９・・・原流体流入口　２０・・・清浄流体流出口　
２１，２２・・・支持筒２５・・・上部ハウジング２６・・・下部ハウジング　２７・・・濾過器第１図第２図第３図第４図第５図第７図第８図２８　　　Ｍ　　　７５　　７ｊ　　　Ｉｔ　　　７１
Ｔ　Ｈ１１３７７ｅ第９図第１１図（Ａ）ｂ第１１図＜８）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性合成樹脂製の平板状の多孔性薄膜内に支
持体を内包し、この多孔性薄膜をスペーサを介在させて
複数枚積層した平板薄膜積層型フィルターにおいて、上
記支持体を内包させて二枚の同一形状の多孔性薄膜を重
ね合せ、この多孔性薄膜の清浄流体取出用開口部の近傍
位置を除く多孔性薄膜の周縁部同志を封止してフィルタ
ーユニットを形成し、多数のフィルターユニットをスペ
ーサを介在させて積層すると共に、前記スペーサに一体
に又は別体に設けたガスケットを前記した多孔性薄膜の
清浄流体取出用開口部の近傍外表面に溶剤で接着して積
層体を構成したことを特徴とする平板薄膜積層型フィル
ター。
（２）上記積層体の積層方向両端に保護部材を設け、こ
の保護部材のうちの一方に清浄流体流出口を設けた特許
請求の範囲第１項記載の全濾過式の平板薄膜積層型フィ
ルター。
（３）上記積層体の積層方向両端に保護部材を設け、こ
の保護部材の一方に原流体流入口と清浄流体流出口を設
けた特許請求の範囲第１項記載のクロスフロー式の平板
薄膜積層型フィルター。
（４）スペーサに一体に又は別体に設けたガスケットと
多孔性薄膜との接着用溶剤は、ガスケットを溶解するが
、多孔性薄膜を溶解しない溶剤を用いた特許請求の範囲
第１項乃至第３項記載の平板薄膜積層型フィルター。
（５）多孔性薄膜の最大孔径が０．０１〜１０μｍであ
る特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の平板薄膜積層
型フィルター。
（６）積層体に形成した原流体取出用開口部に連通孔を
有する支持筒を設け、この支持筒を積層体の積層方向両
端に設けた保護部材に固着した特許請求の範囲第１項乃
至第５項記載の全濾過式又はクロスフロー式の平板薄膜
積層型フィルター。
（７）特許請求の範囲第６項記載の支持筒は、スペーサ
同志の突起筒部と保護部材の突起筒部との組合せによっ
て構成し、この支持筒に連通孔を形成した全濾過式又は
クロスフロー式の平板薄膜積層型フィルター。
（８）上記積層体とこの積層体の積層方向両端に設けた
保護部材を上下部ハウジングに収納して濾過器を構成し
た特許請求の範囲第１項乃至第７項記載の全濾過式又は
クロスフロー式の平板薄膜積層型フィルター。
（９）熱可塑性合成樹脂製の平板状の多孔性薄膜内に支
持体を内包し、この多孔性薄膜をスペーサを介在させて
積層して積層体を構成し、この積層体の積層方向に両端
に保護部材を設けると共に、積層体の水平方向外周位置
に、前記保護部材に設けた多孔性薄膜のプレフィルター
機能を有する濾過筒体を設けたことを特徴とする平板薄
膜積層型フィルター。
（１０）濾過筒体は多数の開孔部を形成した特許請求の
範囲第９項記載の平板薄膜積層型フィルター。
（１１）濾過筒体の外周に濾過部材を設けた特許請求の
範囲第９項又は第１０項記載の平板薄膜積層型フィルタ
ー。
（１２）上記積層体とこの積層体の積層方向両端に設け
た保護部材を上下部ハウジングに収納して濾過器を構成
した特許請求の範囲第９項乃至第１１項記載の平板薄膜
積層型フィルター。