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JP3400829B2 - Monolith type ceramic filter - Google Patents

Monolith type ceramic filter

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Publication number
JP3400829B2
JP3400829B2 JP20288293A JP20288293A JP3400829B2 JP 3400829 B2 JP3400829 B2 JP 3400829B2 JP 20288293 A JP20288293 A JP 20288293A JP 20288293 A JP20288293 A JP 20288293A JP 3400829 B2 JP3400829 B2 JP 3400829B2
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Japan
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honeycomb structure
flow resistance
honeycomb
ceramic filter
filtration
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浩 寄田
久富 田口
裕二 亀井
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Noritake Co Ltd
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Noritake Co Ltd
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  • Filtering Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高瀘過面積、低瀘過抵
抗を実現できるハニカム形状をした、精密瀘過、限外瀘
過、逆浸透等に使用するモノリス型セラミックフィルタ
ーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monolithic ceramic filter having a honeycomb shape capable of realizing a high filtration area and a low filtration resistance and used for precision filtration, ultrafiltration, reverse osmosis and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンパクトで高瀘過面積のセラミ
ックフィルターを実現するために、様々な研究が成さ
れ、多孔質セラミックスから成るハニカム形状のモノリ
ス型セラミックフィルターが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various studies have been conducted to realize a compact ceramic filter having a high filtration area, and a honeycomb-shaped monolithic ceramic filter made of porous ceramics has been proposed.

【0003】モノリス型セラミックフィルターにおいて
は、供給液通路表面に形成された瀘過膜によって瀘過さ
れた瀘液は、隔壁内を外壁方向に流れ、外壁よりフィル
ター外に排出される。そのため、隔壁内の瀘液の流量
は、外壁に近付くほど多くなる。
In the monolith-type ceramic filter, the filtration liquid filtered by the filtration film formed on the surface of the supply liquid passage flows through the partition wall toward the outer wall and is discharged from the outer wall to the outside of the filter. Therefore, the flow rate of the filtrate in the partition wall increases as it approaches the outer wall.

【0004】従来のハニカム形状をしたセラミックフィ
ルターでは、その隔壁の厚さは一定である。そのため外
壁に近い部分では隔壁内の瀘液流速は著しく大きくなる
から、その流動抵抗が著しく大きくなり、瀘過速度が制
限されることになる。この事は、瀘過面積が大きくなる
ほど顕著に現れる。このため、高瀘過面積のセラミック
フィルターは、工業的には実用が困難であった。
In the conventional honeycomb-shaped ceramic filter, the partition walls have a constant thickness. Therefore, in the portion near the outer wall, the flow velocity of the filtration liquid in the partition wall is significantly increased, so that the flow resistance is significantly increased and the filtration speed is limited. This becomes more remarkable as the filtration area increases. Therefore, the ceramic filter having a high filtration area is difficult to put into practical use industrially.

【0005】これを解決するため瀘液導管を備えたセラ
ミックフィルター等(特公表平01−501534号公
報、特公表平03−500386号公報)が提案されて
いる。
In order to solve this problem, ceramic filters and the like provided with a filtrate conduit (Japanese Patent Publication No. 01-501534 and Japanese Patent Publication No. 03-500386) have been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の特公表
公報に開示の瀘液導管を備えたセラミックフィルター等
は、構造が複雑であり、複雑な製造技術が必要とされ
る。即ち、これらのセラミックフィルターは、例えば、
モノリスハニカム構造体に付加的な複雑な加工を必要と
するか、又は、多数のハニカム部材(スラブ)を組合せ
てフィルターに一体化するための複雑な工程を必要とす
る。これらの点は、工業的量産の上で大きな欠点をな
す。
However, the ceramic filter or the like provided with the filtrate conduit disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication has a complicated structure and requires a complicated manufacturing technique. That is, these ceramic filters, for example,
The monolith honeycomb structure requires additional complex processing or a complex process for combining multiple honeycomb members (slabs) into a filter. These points are major drawbacks in industrial mass production.

【0007】本発明の第1の目的は、上記問題点を解決
し、隔壁内における瀘液の流動抵抗の増大を抑え、瀘過
速度が制限されることのない、高瀘過面積のセラミック
フィルターを提供することである。
A first object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, suppress an increase in flow resistance of the filtering solution in the partition wall, and prevent a filtering speed from being restricted. Is to provide.

【0008】本発明のさらなる目的は、さらに工業的に
量産が容易な高濾過面積のセラミックフィルターを提供
することである。
A further object of the present invention is to provide a ceramic filter having a high filtration area, which is industrially easy to mass produce.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、押出成
形により成形でき貫通孔であるハニカムセルの軸が押出
方向に平行である多孔質ハニカム構造体のセラミックフ
ィルターであり、前記ハニカム構造体の隔壁の一部を、
前記構造体の前記ハニカムセルの軸に直交する方向に存
在する外壁面に端面を露出し他の隔壁より厚い隔壁であ
る、濾液の流動抵抗緩和部とすることを特徴とするモノ
リス型セラミックフィルターにより、上記目的を達成す
ることができる。(基本構成)
According to the present invention, extrusion forming is performed.
The honeycomb cell shaft, which is a through-hole, can be molded according to the shape.
Ceramic honeycomb of porous honeycomb structure parallel to the direction
A Iruta, a portion of the partition wall of the honeycomb structure,
In the direction orthogonal to the axis of the honeycomb cells of the structure
Thicker bulkhead der than the other partition wall to expose the end face on the outer wall surface of stationary
The above object can be achieved by a monolith-type ceramic filter characterized by being a flow resistance relaxation part of the filtrate . (Basic configuration)

【0010】流動抵抗緩和部は、好ましくは、前記ハニ
カム構造体の前記外壁面に達する瀘液排出孔を有する。
また上記流動抵抗緩和部により、瀘液の流動抵抗の増大
を抑えることができる。
[0010] flow resistance alleviating portion preferably has a filtrate discharge hole reaching the outer wall surface of said Hani <br/> cam structure.
Further, the flow resistance alleviating section can suppress an increase in the flow resistance of the filtrate.

【0011】また、上記瀘液排出孔により、瀘液の流動
抵抗の増大をさらに抑えることができる。(第2の構
成)
Further, the above-mentioned filtrate discharge hole can further suppress an increase in flow resistance of the filtrate. (Second configuration)

【0012】なお、多孔質ハニカム構造体を骨格とし
て、そのセル表面により細い孔径の瀘過膜を設けること
ができ、この濾過膜はセラミック膜とすることが好まし
い。さらに、この濾過膜とハニカム構造体との間にこれ
らの中間の孔径を有する1以上の中間層を設けることが
できる。
A porous membrane having a skeleton as a skeleton can be provided with a filtration membrane having a fine pore size on the cell surface, and the filtration membrane is preferably a ceramic membrane. Further, one or more intermediate layers having a pore size intermediate between these can be provided between the filtration membrane and the honeycomb structure.

【0013】[0013]

【発明の概要】コンパクトで、高瀘過面積のセラミック
フィルターとしてハニカム型が有効であるが、前述のご
とく、瀘液の流動抵抗が著しく大きくなるため、瀘過速
度が制限され、高瀘過面積のハニカム型セラミックフィ
ルターの工業的使用は困難であった。本発明は、瀘液の
流動抵抗の増加を押さえる事により、瀘過速度の制限が
解消された高瀘過面積のモノリス型セラミックフィルタ
ーである。
SUMMARY OF THE INVENTION A honeycomb type is effective as a compact, high filtration area ceramic filter, but as mentioned above, the flow resistance of the filtration liquid is significantly increased, so that the filtration speed is limited and the high filtration area is high. It was difficult to industrially use this honeycomb type ceramic filter. The present invention is a high filtration area monolithic ceramic filter in which the limitation of filtration speed is eliminated by suppressing an increase in the flow resistance of the filtration liquid.

【0014】ハニカム構造体の外壁面は、平行セル型ハ
ニカム構造の場合、ハニカムセル(貫通孔)の軸に直交
する横方向の外壁面をいう。このモノリス型セラミック
フィルターは押出成形により簡単に製造できる基本的利
点がある。また、この厚い隔壁は、ハニカム構造体の強
度の補強にも大きく資する。なお、クロスフロー型ハニ
カム構造の場合にも、本発明の基本構成は適用でき、第
2の構成の場合も同様である。
In the case of a parallel cell type honeycomb structure, the outer wall surface of the honeycomb structure means the outer wall surface in the lateral direction orthogonal to the axis of the honeycomb cell (through hole). This monolithic ceramic filter has the basic advantage that it can be easily manufactured by extrusion. In addition, the thick partition walls also greatly contribute to the reinforcement of the strength of the honeycomb structure. The basic structure of the present invention can be applied to the case of the cross-flow type honeycomb structure, and the same applies to the case of the second structure.

【0015】また、瀘液排出孔は、厚い隔壁部内に形成
できるので、やはり製造が容易である。
Further, since the filtrate discharge hole can be formed in the thick partition wall portion, it is also easy to manufacture.

【0016】隔壁内の瀘液の流動抵抗(圧力損失Δp)
は、Kozeny−Carmenの式
Flow resistance of the filtrate in the partition (pressure loss Δp)
Is the Kozeny-Carmen formula

【数1】 により示される。[Equation 1] Indicated by.

【0017】[0017]

【数2】 であるから、[Equation 2] Therefore,

【数3】 となる。 Q 流量 A 断面積 ε 気孔率 Δp 圧力損失 κ 定数 L 距離 μ 粘度 S 表面積 D 細孔径[Equation 3] Becomes Q Flow rate A Cross-sectional area ε Porosity Δp Pressure loss κ Constant L Distance μ Viscosity S Surface area D Pore diameter

【0018】この式によれば、瀘液の流動抵抗を下げる
ためには、断面積Aを大きくする、細孔径Dを大きくす
る、距離Lを小さくする、気孔率εを大きくする等が考
えられる。本発明は、これらの知見に基づいて成された
ものである。すなわち、図1〜3にも示すように、外壁
(13)に通じる隔壁の一部を瀘液通路用に厚くした部
分(流動抵抗緩和部)(12)により、断面積Aを大き
くし、外壁面に達する瀘液排出用の穴(14)により、
距離Lを小さくしたものである。
According to this equation, in order to reduce the flow resistance of the filtrate, it is conceivable to increase the cross-sectional area A, increase the pore diameter D, decrease the distance L, increase the porosity ε, etc. . The present invention has been made based on these findings. That is, as also shown in FIGS. 1 to 3, the cross-sectional area A is increased by the portion (flow resistance relaxation portion) (12) in which a part of the partition wall leading to the outer wall (13) is thickened for the filtrate passage. By the hole (14) for draining the filtrate reaching the wall surface,
The distance L is reduced.

【0019】[0019]

【好適な実施態様】本発明のモノリス型セラミックフィ
ルターは、ハニカム構造体の隔壁の一部を厚壁として流
動抵抗緩和部としたものである。これは、例えば、図1
に示すように、所定ピッチ毎に隔壁(セル壁)を厚くし
て形成、配設できる。最も簡単な例は図1のような平行
配置であるが図1においてさらに縦方向にも厚壁部を付
加できる。この場合、たて、横同ピッチとすれば、ハニ
カム強度のバランス上好ましく、特に押出成形時に坏土
の吐出圧力が均一となり、焼成時の変形の防止上好まし
い。
A preferred embodiment of the monolithic ceramic filter of the present invention is one in which a part of the partition walls of the honeycomb structure is used as a thick wall to form a flow resistance relaxing portion. This is for example shown in FIG.
As shown in, the partition walls (cell walls) can be formed and arranged thickly at a predetermined pitch. The simplest example is a parallel arrangement as shown in FIG. 1, but in FIG. 1, a thick wall portion can be added in the vertical direction. In this case, it is preferable that the horizontal pitches be the same from the standpoint of balancing the honeycomb strength, and especially the discharge pressure of the kneaded material becomes uniform during extrusion molding, and it is preferable from the viewpoint of preventing deformation during firing.

【0020】その他、流動抵抗緩和部は、ハニカム横断
面内において任意のパターンで配置、分配できる。外壁
に連続していれば曲折していても直線でもどのようなパ
ターンでもよく、例えば、ハニカム横断面の中心部を除
いて、形成してもよく、外壁面から、必要に応じ内方へ
短く延びるものでもよい。
In addition, the flow resistance alleviating portion can be arranged and distributed in an arbitrary pattern within the honeycomb cross section. As long as it is continuous with the outer wall, it may be bent or straight, or any pattern, for example, it may be formed excluding the central portion of the honeycomb cross section, and shortened inward from the outer wall as necessary. It may be extended.

【0021】流動抵抗緩和部は、ハニカム構造体の隔壁
の一部から成るものであり、その厚さは他の隔壁より厚
く、前記構造体の外壁面に端面を露出している。流動抵
抗緩和部の厚さは、好ましくは、他の隔壁の厚さの1.
5〜10倍とし、さらに好ましくは2〜5倍にする。な
お、一般に流動抵抗緩和部の厚さは、薄いと流動抵抗の
緩和の効果が小さくなり、厚いと瀘過面積が小さくな
る。この厚さは、フィルター(ハニカム構造体)の大き
さと濾過膜の細孔径の大きさ、瀘過する原液の性状によ
り最適値が求められる。一般には、フィルターが大きい
ほど厚くなり、濾過膜の細孔径が小さいほど薄くなり、
また瀘過抵抗の小さい原液ほど厚くなる、という傾向が
ある。要はフィルターユニット当りの瀘液量を最大とす
る様にすることである。
The flow resistance alleviating portion is composed of a part of the partition walls of the honeycomb structure, the thickness of which is thicker than the other partition walls, and the end face is exposed on the outer wall surface of the structure. The thickness of the flow resistance relaxing portion is preferably 1.
5 to 10 times, and more preferably 2 to 5 times. Generally, if the thickness of the flow resistance relaxing portion is thin, the effect of relaxing the flow resistance becomes small, and if it is thick, the filtration area becomes small. An optimum value for this thickness is determined according to the size of the filter (honeycomb structure), the size of the pores of the filtration membrane, and the properties of the stock solution to be filtered. Generally, the larger the filter, the thicker it becomes, and the smaller the pore size of the filtration membrane, the thinner it becomes.
Also, the stock solution with a smaller filtration resistance tends to be thicker. The point is to maximize the amount of filtrate per filter unit.

【0022】1.5倍以下では、流動抵抗緩和部の効果
が小さいからである。また、10倍以上では、フィルタ
ーの単位体積当りの濾過面積が小さくなるため、フィル
ターの瀘過処理能力が低下するからである。従って2〜
5倍が通常の条件では好ましいことになる。
This is because if it is 1.5 times or less, the effect of the flow resistance relaxation portion is small. On the other hand, if it is 10 times or more, the filtration area per unit volume of the filter becomes small, so that the filtration treatment capacity of the filter decreases. Therefore 2-
Five times is preferable under normal conditions.

【0023】ハニカム構造体は、好ましくは1μm〜1
00μm(より好ましくは5μm〜20μm)の平均細
孔径をもつ多孔質セラミックスで形成したハニカム構造
の支持体に、平均細孔径50オングストロームから5μ
mの多孔質セラミックスからなる瀘過膜を形成したもの
にすることが好ましい。
The honeycomb structure is preferably 1 μm to 1
A support having a honeycomb structure formed of porous ceramics having an average pore size of 00 μm (more preferably 5 μm to 20 μm) has an average pore size of 50 Å to 5 μm.
It is preferable that a filtration film made of porous ceramics of m is formed.

【0024】但し、必要に応じセラミックス以外の材質
の濾過膜を用いるか、或いは多孔質セラミックス濾過膜
にさらに付加することができる。
However, if necessary, a filtration membrane made of a material other than ceramics can be used or can be added to the porous ceramics filtration membrane.

【0025】また、ハニカム構造体は、上記ハニカム構
造の支持体と瀘過膜の間に、必要に応じ、その中間の平
均細孔径を持った1以上の中間層を形成したものにする
ことができる。支持体とセラミック濾過膜との中間の大
きさの細孔径のセラミック中間層を設けることにより、
セラミック濾過膜の、クラック・ピンポールの発生を防
止でき濾過精度を向上できる効果がある。なおこの場
合、中間層の部分に相当する濾過抵抗の増加のため、純
粋透過流速は中間層の無いフィルターに比べやや小さく
なる。しかし、要求瀘過精度によっては、瀘過膜を形成
せずにハニカム構造の支持体だけにしてもよい。
Further, the honeycomb structure may be one in which one or more intermediate layers having an average pore diameter in the middle thereof are formed between the support of the honeycomb structure and the filtration film, if necessary. it can. By providing a ceramic intermediate layer having a pore size of an intermediate size between the support and the ceramic filtration membrane,
It has the effect of preventing the generation of cracks and pin poles in the ceramic filtration membrane and improving the filtration accuracy. In this case, the pure permeation flow rate is slightly lower than that of the filter without the intermediate layer due to the increase in the filtration resistance corresponding to the intermediate layer. However, depending on the required filtration accuracy, the support having a honeycomb structure may be formed without forming the filtration film.

【0026】中間層を含むフィルターの一例は次の通り
である。 *ハニカム構造の支持体:隔壁の厚さ=1mm、流動抵
抗緩和部の厚さ=4mm、セルの大きさ=2mm、隔壁
のピッチ3〜4セル毎。 *中間層の平均細孔径=1.0μm *セラミック濾過膜の平均細孔径=0.2μm
An example of the filter including the intermediate layer is as follows. * Support of honeycomb structure: partition wall thickness = 1 mm, flow resistance relaxation portion thickness = 4 mm, cell size = 2 mm, partition wall pitch 3 to 4 cells. * Average pore size of the intermediate layer = 1.0 μm * Average pore size of the ceramic filtration membrane = 0.2 μm

【0027】外壁面(外周面)へ開口する瀘液排出用の
穴(14)は、適当数(好ましくは所定ピッチで)設け
る。セル軸と直交する方向が、流出抵抗低下と穴明け加
工のためには望ましい。
An appropriate number (preferably at a predetermined pitch) of holes (14) for draining the filtrate which are opened to the outer wall surface (outer peripheral surface) are provided. The direction perpendicular to the cell axis is desirable for reducing outflow resistance and drilling.

【0028】ハニカム構造の支持体の製造方法の一例と
しては、以下のようである。
The following is an example of a method of manufacturing a support having a honeycomb structure.

【0029】適当な粒子径をしたセラミック原料に有機
バインダー、水を添加し混練し押し出し坏土とする。必
要に応じて、無機結合剤として粘土、ガラス等を添加す
ることもできる。この坏土を所定の口金をもった押し出
し成形機にて押し出し成形し、乾燥後、焼成する。
An organic binder and water are added to a ceramic raw material having an appropriate particle size, and the mixture is kneaded and extruded into a kneaded clay. If necessary, clay, glass or the like can be added as an inorganic binder. This kneaded material is extruded by an extrusion molding machine having a predetermined die, dried, and then fired.

【0030】多孔質セラミックスの材質としては、アル
ミナ、シリカ、ジルコニア、ムライト、スピネル、コー
ディライト、炭素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等とするこ
とができる。
The material of the porous ceramics may be alumina, silica, zirconia, mullite, spinel, cordierite, carbon, silicon carbide, silicon nitride or the like.

【0031】図1〜3のハニカム構造の支持体の瀘液供
給通路(11)の表面に平均細孔径50オングストロー
ムから5μmの多孔質セラミックスからなる瀘過膜を形
成し、セラミックフィルターとなす。瀘過膜の製造方法
の一例を以下に示す。
A filtration film made of porous ceramics having an average pore diameter of 50 angstroms to 5 μm is formed on the surface of the filtration liquid supply passageway (11) of the honeycomb structured support shown in FIGS. 1 to 3 to form a ceramic filter. An example of the method for manufacturing the filtration film is shown below.

【0032】適当な粒子径のセラミックス原料(粉末ま
たはコロイド溶液)に水等の溶媒、有機バインダー、解
摎剤、pH調整剤等を添加して混合し、スリップを得
る。このスリップをハニカム構造の支持体の瀘液供給通
路(11)の表面にコートし、乾燥後、焼成して、瀘過
膜を得る。瀘過膜の材質としては、アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア等がある。
A solvent such as water, an organic binder, a thawing agent, a pH adjusting agent, etc. are added to a ceramic raw material (powder or colloidal solution) having an appropriate particle diameter and mixed to obtain a slip. This slip is coated on the surface of the filter solution supply passage (11) of the support having a honeycomb structure, dried and then baked to obtain a filter film. Materials for the filtration film include alumina, zirconia, titania, and the like.

【0033】なお、後述の実施例1、2においては、供
給液通路(セル)の断面形状は、正方形であり、外壁は
円筒形であるが、セル断面形状は三角形、六角形等の多
角形、円等の他の形状にすることもできる。また、供給
液通路(セル)の配置は実施例1、2では、方形である
が、ハニカム構造体セル断面形状及び外壁の形状に応じ
六角形、同心円状、放射状、ジグザグ状等の他の配置と
することもできる。ハニカム構造の横断面の外形は
円、正方形、長方形その他の多角形にできる。
In Examples 1 and 2 described later, the cross section of the supply liquid passage (cell) is square and the outer wall is cylindrical, but the cell cross section is triangular, hexagonal or other polygonal shape. Other shapes such as a circle and the like can also be used. The arrangement of the supply liquid passages (cells) is square in Examples 1 and 2, but other arrangements such as hexagonal, concentric, radial, zigzag, etc., depending on the honeycomb structure cell cross-sectional shape and the shape of the outer wall. Can also be The outer shape of the cross section of the honeycomb structure may circle, square, rectangular and other polygons.

【0034】[0034]

【実施例】【Example】

(実施例1)平均粒子径40μmのアルミナ100重量
部、無機結合剤として、平均粒子径5μmのガラス粉末
8重量部、有機バインダーとして、メチルセルロース7
重量部に水を所定量加えて混練し、押し出し用坏土とし
た。図1に示すような断面形状(但し、厚壁部の厚さは
図示の便宜上、誇張されている)となるような、口金を
持った押し出し成形機によって、押し出し成形後、乾燥
した。十分に乾燥した支持体を焼成炉にて、1250℃
にて焼成し、図1に示すハニカム構造の支持体が得られ
た。支持体の平均細孔径10μm、支持体の直径150
mm、長さ1000mm、隔壁の厚さ2mm、外壁に通
じる隔壁の一部を瀘液通路用に厚くした部分(流動抵抗
緩和部)(12)の厚さ8mm、供給液通路の大きさは
1辺4mmの正方形である。
Example 1 100 parts by weight of alumina having an average particle diameter of 40 μm, 8 parts by weight of glass powder having an average particle diameter of 5 μm as an inorganic binder, and methylcellulose 7 as an organic binder.
A predetermined amount of water was added to the parts by weight and kneaded to obtain a kneaded material for extrusion. Extrusion molding was carried out by an extrusion molding machine having a die having a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (however, the thickness of the thick wall portion is exaggerated for convenience of illustration), and then dried. Sufficiently dried support in a baking furnace at 1250 ° C
Then, the support having a honeycomb structure shown in FIG. 1 was obtained. The average pore diameter of the support is 10 μm, and the support diameter is 150.
mm, length 1000 mm, thickness of partition wall 2 mm, thickness of part of partition wall leading to outer wall for flow path (thickness of flow resistance relaxation) (12) 8 mm, size of supply path 1 It is a square with sides of 4 mm.

【0035】平均粒子径0.6μmのアルミナ微粉末10
0重量部、水75重量部、有機バインダー(水溶性アク
リル樹脂、固形分30%)40重量部をポリ容器に入
れ、アルミナ玉石と共にボールミルにて24時間攪拌混
合して、瀘過膜形成用スリップを得た。この瀘過膜形成
用スリップをハニカム構造の支持体の供給液通路の表面
に接触付着させ瀘過膜を形成後、乾燥させ、1250℃
にて焼成した。得られた瀘過膜の平均細孔径0.2μmで
あった。
Alumina fine powder 10 having an average particle diameter of 0.6 μm
0 parts by weight, 75 parts by weight of water, and 40 parts by weight of organic binder (water-soluble acrylic resin, solid content 30%) are put in a poly container and mixed with alumina cobblestone in a ball mill for 24 hours while stirring to slip for forming a filtration film. Got This filtration film forming slip is brought into contact with and adheres to the surface of the supply liquid passage of the support having a honeycomb structure to form a filtration film, and then dried at 1250 ° C.
It was baked at. The average pore diameter of the obtained filtration membrane was 0.2 μm.

【0036】この様にして得られたセラミックフィルタ
ーの差圧1kg/cm2における純水透過流速は、2.5m
3/m2hrであった。
The pure water permeation flow rate of the thus obtained ceramic filter at a differential pressure of 1 kg / cm 2 was 2.5 m.
It was 3 / m 2 hr.

【0037】(実施例2)図2〜3に示すように、ハニ
カム構造の支持体の流動抵抗緩和部(12)に、前記流
動抵抗緩和部を貫通して外壁面に達する瀘液排出用の穴
(貫通孔)(14)を複数もうけたこと以外は、実施例
1と同様に製作した。瀘液排出用の穴(14)の大きさ
はφ4mmで、同じ流動抵抗緩和部における貫通孔間の
間隔は10cmである。
(Example 2) As shown in Figs. 2 and 3, a flow resistance reducing portion (12) of a support having a honeycomb structure is used for discharging a filtrate, which penetrates the flow resistance reducing portion and reaches an outer wall surface. It was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a plurality of holes (through holes) (14) were provided. The size of the hole (14) for discharging the filtrate is φ4 mm, and the space between the through holes in the same flow resistance relaxation portion is 10 cm.

【0038】この様にして得られたセラミックフィルタ
ーの差圧1kg/cm2における純水透過流速は、2.7m
3/m2hrであった。
The pure water permeation flow rate at a differential pressure of 1 kg / cm 2 of the thus obtained ceramic filter was 2.7 m.
It was 3 / m 2 hr.

【0039】(比較例)図4に示すように、ハニカム構
造の支持体に、外壁に通じる隔壁の一部を瀘液通路用に
厚くした部分(流動抵抗緩和部)(12)を設けなかっ
た以外は、実施例1と同様に製作した。この様にして得
られたセラミックフィルターの差圧1kg/cm2にお
ける純水透過流速は、1.9m3/m2hrであった。
(Comparative Example) As shown in FIG. 4, the honeycomb structure support was not provided with a portion (flow resistance relaxation portion) (12) in which a part of the partition wall communicating with the outer wall was thickened for the filtrate passage. Other than that, it manufactured like Example 1. The pure water permeation flow rate of the thus obtained ceramic filter at a differential pressure of 1 kg / cm 2 was 1.9 m 3 / m 2 hr.

【0040】(実施例3)図5〜図7に本発明において
可能な流動抵抗緩和部のパターン配置をハニカム端面図
として示す。なお、図5では太線部12が厚い壁の部分
を示す。
(Embodiment 3) FIGS. 5 to 7 show the pattern arrangement of the flow resistance alleviating portion in the present invention as a honeycomb end view. In addition, in FIG. 5, the thick line portion 12 shows a thick wall portion.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明のモノリス型セラミックフィルタ
は、押出成形により成形でき貫通孔であるハニカムセ
ルの軸が押出方向に平行である多孔質ハニカム構造体の
セラミックフィルターであるため、コンパクトで、瀘過
面積を大きくすることができ、実施例の純水透過流速の
データに示されるごとく、前記ハニカム構造体の隔壁の
一部を、前記構造体の前記ハニカムセルの軸に直交する
方向に存在する外壁面に端面を露出し他の隔壁より厚い
隔壁である、濾液の流動抵抗緩和部とすることにより、
隔壁内での瀘液の流動抵抗を小さくできるため、瀘過を
効率的に行うことができる。さらに、本発明のモノリス
型セラミックフィルターによれば、供給液通路の両端を
塞ぐという複雑な製造工程を必要とせず、押出成形によ
り大量かつ安価に製造可能となる。流動抵抗緩和部の厚
さは他のセル隔壁の厚さの1.5〜10倍、特に2〜5
倍程度でよいため、ハニカム横断面の中で、濾過膜とし
て作用する有効瀘過面積を犠牲にすることなく、大きな
濾過面積を確保できる。また排出孔を形成する場合も厚
壁部に形成するので比較的容易である。また、目的とす
る瀘過の精度、瀘過する液の性状(粘度)等に応じてフ
ィルターの単位体積当り最大の瀘過流量を達成する前提
的条件が与えられ、所定の条件の組合せ選択により最も
有効な瀘過流量を確保できる。
The monolithic ceramic filter of the present invention is a honeycomb cell having through holes which can be formed by extrusion.
Of the porous honeycomb structure whose axis is parallel to the extrusion direction
Since a ceramic filter, a compact, it is possible to increase the filtration area, as shown in the data of the pure water permeation rate of the embodiment, a portion of the partition wall of the honeycomb structure, the honeycomb of the structure Orthogonal to the axis of the cell
By exposing the end surface to the outer wall surface existing in the direction, which is a partition wall thicker than other partition walls , and by using the filtrate flow resistance relaxation portion,
Since the flow resistance of the filtrate in the partition wall can be reduced, the filtration can be efficiently performed. Furthermore, the monolithic ceramic filter of the present invention does not require a complicated manufacturing process of closing both ends of the supply liquid passage, and can be mass-produced at low cost by extrusion molding. The thickness of the flow resistance relaxation portion is 1.5 to 10 times, especially 2 to 5 times the thickness of other cell partition walls.
Since it may be about double, a large filtration area can be secured in the honeycomb cross section without sacrificing the effective filtration area that acts as a filtration membrane. Also, when forming the discharge hole, it is relatively easy because it is formed in the thick wall portion. In addition, preconditions for achieving the maximum filtration flow rate per unit volume of the filter are given according to the desired precision of filtration and the properties (viscosity) of the liquid to be filtered, etc. The most effective filtration flow rate can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1のハニカム構造の支持体のハ
ニカム端面図
FIG. 1 is a honeycomb end view of a support having a honeycomb structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2のハニカム構造の支持体のハ
ニカム端面図
FIG. 2 is a honeycomb end view of a support having a honeycomb structure according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2のA−A’線矢視断面図3 is a sectional view taken along the line A-A ′ in FIG.

【図4】比較例のハニカム構造の支持体の側面図FIG. 4 is a side view of a support having a honeycomb structure of a comparative example.

【図5】流動抵抗緩和部の配置の他の一例を示すハニカ
ム端面図
FIG. 5 is a honeycomb end view showing another example of the arrangement of the flow resistance alleviating portion.

【図6】流動抵抗緩和部の配置の他の一例を示すハニカ
ム端面図
FIG. 6 is a honeycomb end view showing another example of the arrangement of the flow resistance relaxing portions.

【図7】流動抵抗緩和部の配置の他の一例を示すハニカ
ム端面図
FIG. 7 is an end view of a honeycomb showing another example of the arrangement of the flow resistance relaxing portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…供給液通路(セル) 12…外壁に通じる隔壁の一部を瀘液通路用に厚くした
部分(流動抵抗緩和部) 13…外壁面 14…瀘液排出用の穴
11 ... Supply liquid passage (cell) 12 ... Part of partition wall leading to outer wall thickened for filtering liquid passage (flow resistance relaxation portion) 13 ... Outer wall surface 14 ... Hole for discharging filtering liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 裕二 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (56)参考文献 実開 昭57−191421(JP,U) 特表 平1−501534(JP,A) 特表 平3−500386(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 63/06 B01D 71/02 B01D 39/20 B01D 29/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Kamei 3-36 No. 1 Noritake Shinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Noritake Company Limited Limited (56) References Special table 1-501534 (JP, A) Special table 3-500386 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B01D 63/06 B01D 71/02 B01D 39/20 B01D 29/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】押出成形により成形でき貫通孔であるハニ
カムセルの軸が押出方向に平行である多孔質ハニカム構
造体のセラミックフィルターであり、 前記 ハニカム構造体の隔壁の一部を、前記構造体の前記
ハニカムセルの軸に直交する方向に存在する外壁面に端
面を露出し他の隔壁より厚い隔壁である、濾液の流動抵
抗緩和部とすることを特徴とするモノリス型セラミック
フィルター。
1. A honeycomb having a through hole which can be formed by extrusion molding.
Porous honeycomb structure in which the axis of the cam cell is parallel to the extrusion direction
A ceramic filter forming body, a portion of the partition wall of the honeycomb structure, the said structure
A monolithic ceramic filter characterized by being a partition wall which is exposed to an outer wall surface existing in a direction orthogonal to the axis of a honeycomb cell and which is thicker than other partition walls and serves as a flow resistance relaxation portion for the filtrate .
【請求項2】前記流動抵抗緩和部は、前記ハニカム構造
体の前記外壁面に達する濾液排出孔を有することを特徴
とする請求項1記載のモノリス型セラミックフィルタ
ー。
Wherein said flow resistance alleviating portion is monolithic ceramic filter according to claim 1, wherein a filtrate discharge hole reaching said outer wall surface of the honeycomb structure.
【請求項3】前記流動抵抗緩和部の厚さは、前記ハニカ
ム構造体の他のセル隔壁の厚さの2〜5倍である請求項
1又は2に記載のモノリス型セラミックフィルター。
3. The monolithic ceramic according to claim 1, wherein the thickness of the flow resistance relaxation portion is 2 to 5 times the thickness of other cell partition walls of the honeycomb structure. filter.
【請求項4】前記流動抵抗緩和部の厚さは、前記ハニカ
ム構造体の他のセル隔壁の厚さの1.5〜10倍である
請求項1又は2に記載のモノリス型セラミックフィルタ
ー。
4. The monolith according to claim 1, wherein the thickness of the flow resistance relaxing portion is 1.5 to 10 times the thickness of the other cell partition walls of the honeycomb structure. Type ceramic filter.
【請求項5】前記ハニカム構造体が多孔質モノリスセラ
ミックスから成り、そのセル面にハニカム構造体の孔径
よりも小さな孔径を有する多孔質セラミック膜を有する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のモノ
リス型セラミックフィルター。
5. The honeycomb structure is made of a porous monolith ceramic, and has a porous ceramic membrane having a pore size smaller than that of the honeycomb structure on a cell surface thereof. The monolithic ceramic filter described in Crab.
【請求項6】前記ハニカム構造体と多孔質セラミック膜
の間にこれらの中間の孔径を有する、多孔質中間層を有
する請求項5に記載のモノリス型セラミックフィルタ
ー。
6. The monolithic ceramic filter according to claim 5, further comprising a porous intermediate layer having a pore size intermediate between the honeycomb structure and the porous ceramic membrane.
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