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JP2012245428A - Pleated filter, ballast water treatment apparatus using the same and method for manufacturing pleated filter - Google Patents

Pleated filter, ballast water treatment apparatus using the same and method for manufacturing pleated filter Download PDF

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JP2012245428A
JP2012245428A JP2011116720A JP2011116720A JP2012245428A JP 2012245428 A JP2012245428 A JP 2012245428A JP 2011116720 A JP2011116720 A JP 2011116720A JP 2011116720 A JP2011116720 A JP 2011116720A JP 2012245428 A JP2012245428 A JP 2012245428A
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pleated filter
resin
base material
filter
bent portion
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Application number
JP2011116720A
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Japanese (ja)
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Shinichi Kanazawa
進一 金澤
Hideki Kashiwabara
秀樹 柏原
Satoshi Yahagi
聡 矢萩
Shuji Mokura
修司 母倉
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pleated filter which prevents deterioration and breakage caused by usage, and capable of a stable, long-time use; a method for manufacturing the same; and a ballast water treatment apparatus using the same.SOLUTION: A pleated filter is formed by periodically folding a planar base material, in which a mountain part and a valley part are constituted repeatedly and continuously. A breakage prevention means is given at the valley part of the folded part. In the breakage prevention means, the relationship between the bending radius R (mm) of a resin reinforcing means provided at the valley part or the valley part and the thickness of the base material t (mm) meets 2t≤R≤10t.

Description

本発明は、主に液体の濾過に用いられるプリーツフィルターの構造に関するものであり、特に、船舶に貯留されるバラスト水の処理システムに用いられ大量の水の濾過に用いられるプリーツフィルターおよびそれを用いた装置に関する。   The present invention relates to a structure of a pleated filter mainly used for liquid filtration, and more particularly to a pleated filter used in a system for treating ballast water stored in a ship and used for filtering a large amount of water. Related to the device.

気体や液体から混入物としての固体を分離除去する目的では多種多様なフィルターが用いられており、フィルターをプリーツ形状として濾過面積を大きくしたプリーツフィルターも主に空気清浄機等の気体用途で用いられている。また、特許文献1には、円筒形状に形成されたプリーツフィルターを工作機械の切削液からスラッジを除去するためのフィルター装置として用いた例が示されている。この装置では、円筒形状フィルターを回転させながら、フィルター外面に向かって液体を噴出させることで、フィルターの洗浄効果の高いフィルター装置を提供できるとされている。   A wide variety of filters are used for the purpose of separating and removing solids as contaminants from gases and liquids, and pleated filters with a pleated shape and a large filtration area are also used mainly for gas applications such as air purifiers. ing. Patent Document 1 shows an example in which a pleated filter formed in a cylindrical shape is used as a filter device for removing sludge from a cutting fluid of a machine tool. In this device, it is said that a filter device having a high filter cleaning effect can be provided by ejecting liquid toward the outer surface of the filter while rotating the cylindrical filter.

一方、近年、船舶に積載するバラスト水の処理が問題となっている。バラスト水は空荷状態でも安全に航行するために船舶に積載される海水であり、バラスト水を浄化処理して微生物を除去あるいは死滅、不活性化する方法が種々検討されている。比較的大きな微生物の除去の目的で濾過を用いる方法も検討されており、たとえば特許文献2には濾過膜を用いたバラスト水の製造方法が記載されている。   On the other hand, in recent years, the treatment of ballast water loaded on ships has become a problem. Ballast water is seawater that is loaded on a ship for safe navigation even in an empty state, and various methods for purifying ballast water to remove or kill or inactivate microorganisms have been studied. A method of using filtration for the purpose of removing relatively large microorganisms has also been studied. For example, Patent Document 2 describes a method for producing ballast water using a filtration membrane.

特開2008−93783号公報JP 2008-93783 A 特開2006−728号公報JP 2006-728 A

海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など水処理に際しては、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理が必要となる。本願発明者らは、このような濾過へのプリーツフィルターの適用を検討している。ここでは大量の水をできるだけ短時間で濾過する必要があるが、大規模・高流量の運転は概して早期の目詰まりによる処理量や濾過機能の低下を招きやすいことが技術的な問題となっている。   When using brackish water and seawater such as seawater desalination and ballast water, or water treatment such as sewage, domestic wastewater, and industrial wastewater, pre-filtration treatment is required to remove foreign substances, dust, and microorganisms in the water. The inventors of the present application are considering the application of a pleated filter to such filtration. Here, it is necessary to filter a large amount of water in as short a time as possible. However, large-scale, high-flow operation is a technical problem that generally tends to cause a reduction in throughput and filtration function due to early clogging. Yes.

例えば、円筒状フィルターを筒状容器に内蔵し、円筒状フィルターの外側から内部に流入する液体を濾液として回収する濾過装置において、濾過対象液を筒状容器の側面に設けたノズルからフィルター濾過面の一部に噴出することでフィルター表面に堆積した濾過物を洗浄して透過流束を回復、洗い流した濾過物を濾過前室から排液することで安定した濾過状態を連続して継続させることが可能である。このようなシステムが安定に連続濾過を維持するのに重要なのは、フィルター濾過面への濾過対象液の噴出の洗浄効果である。局所的な洗浄噴出が経時的にフィルターの洗浄部位を変えてフィルター全体を洗浄していくことを効率的かつ効果的に行うために、円筒状フィルターを濾過中にモーター駆動等で回転させて、噴出ノズルからの噴出が当たる場所を連続的かつ周期的に変えていくことが望ましい。この回転洗浄を確実に行って高い濾過流量を安定に保つためには、ノズルからの濾過対象液の噴出をある程度以上の高い流量レベルで維持する必要があるが、発明者らの検討ではこのような高流量の噴出を受けた結果、円筒状フィルターは経時的に劣化して、破損による孔が生じ、濾過対象液の一部がフィルターを通らずに濾液に直接混入してしまう場合があることがわかった。
そこで、本発明は、使用による劣化や破損を防止し、長期間安定して使用することが可能なプリーツフィルター、およびそれを用いた濾過装置を提供することを目的とする。
For example, in a filtration device that incorporates a cylindrical filter in a cylindrical container and collects the liquid flowing into the cylindrical filter from the outside as a filtrate, the filter target surface is filtered from a nozzle provided on the side of the cylindrical container. The filtrate accumulated on the filter surface is washed by jetting to a part of the filter to recover the permeation flux, and the filtered filtrate that has been washed away is drained from the pre-filtration chamber to continuously maintain a stable filtration state. Is possible. What is important for such a system to maintain continuous filtration stably is the cleaning effect of ejection of the liquid to be filtered onto the filter filtration surface. In order to efficiently and effectively perform local cleaning jets changing the cleaning site of the filter over time and cleaning the entire filter, the cylindrical filter is rotated by a motor drive during filtration, It is desirable to continuously and periodically change the location where the ejection from the ejection nozzle hits. In order to reliably perform this rotary cleaning and keep a high filtration flow rate stable, it is necessary to maintain the ejection of the liquid to be filtered from the nozzle at a flow rate level that is higher than a certain level. As a result of receiving a high flow rate, the cylindrical filter may deteriorate over time, resulting in a hole due to breakage, and some of the liquid to be filtered may be mixed directly into the filtrate without passing through the filter. I understood.
Therefore, an object of the present invention is to provide a pleated filter that can be used stably for a long period of time, and a filtering device using the pleated filter that prevents deterioration and breakage due to use.

本願発明者らは、フィルターの劣化について鋭意検討の結果、高流量の噴出を受けたフィルターの、プリーツの谷に当たる折り曲げ部分に破損による孔が発生しやすく、孔や亀裂状の破損によって、濾過対象液の一部がフィルターを通らずに濾液に直接混入してしまうことを確認し、本願発明に至った。   As a result of diligent investigations on the deterioration of the filter, the inventors of the present application tend to generate holes due to breakage in the bent portion of the pleated valley of the filter that has been ejected at a high flow rate. It was confirmed that a part of the liquid was directly mixed into the filtrate without passing through the filter, and the present invention was reached.

平面状の基材を周期的に折り曲げて形成され、山部と谷部が繰り返し連続して構成されたプリーツフィルターであって、折り曲げ部である前記谷部に破損防止手段が講じられているプリーツフィルターとした(請求項1)。   A pleat filter formed by periodically bending a planar substrate and having a crest and a trough repeated continuously, wherein the trough that is a bent portion is provided with breakage prevention means. It was set as the filter (Claim 1).

プリーツフィルターにおいては、濾過対象液の圧力によって、あるいはその圧力の変動によってプリーツの折り曲げ部分に応力が集中しやすい。特に、濾過対象液が水等の液体の場合は、空気等の気体の場合に比べてフィルターが受ける圧力が大きく、フィルターが折り曲げ部にて破損しやすい。発明者らの検討によると、この破損は、濾過対象液と接する側からみて谷部となる折り曲げ部にて生じやすいことが判った。かかる谷部には折り曲げを開こうとする方向の力が加わり、また圧力変動によって折り曲げ部の曲げ角度が変動することから、引張応力と繰り返し曲げによって破損の可能性が高まるものと考えられる。そこで、折り曲げ部の、少なくとも谷部となる側に、破損防止手段を講じることで、プリーツフィルターの強度が増し、寿命を延ばすことができ、ひいては濾過装置の長期運転が可能となる。また、強度が増すことによって、かかるプリーツフィルターを用いた濾過装置の濾過量や濾過速度を向上することが可能となる。   In the pleated filter, the stress tends to concentrate on the bent portion of the pleat due to the pressure of the liquid to be filtered or due to the fluctuation of the pressure. In particular, when the liquid to be filtered is a liquid such as water, the pressure received by the filter is larger than that in the case of a gas such as air, and the filter is easily damaged at the bent portion. According to the study by the inventors, it has been found that this breakage is likely to occur at a bent portion that becomes a valley when viewed from the side in contact with the liquid to be filtered. A force in the direction of opening the bend is applied to the valley, and the bending angle of the bent portion varies due to pressure fluctuation. Therefore, it is considered that the possibility of breakage is increased by tensile stress and repeated bending. Therefore, by providing a breakage prevention means on at least the side of the bent portion that becomes the trough, the strength of the pleated filter can be increased, the life can be extended, and the filter device can be operated for a long time. Moreover, it becomes possible to improve the filtration amount and filtration speed of the filtration apparatus using such a pleated filter by increasing the strength.

このような破損防止手段は、前記谷部の折り曲げ部に設けられた樹脂を補強体とする樹脂補強手段であると良い(請求項2)。樹脂補強手段とは、樹脂を補強体として用いた補強手段全般をいう。フィルターの基材に樹脂を含浸して形成されたものが、基材と補強体樹脂が一体となることで強度と寿命が効果的に向上することから最も好ましく用いられる(請求項3)。本発明は、含浸により多孔質である基材の孔部を埋め、含浸部分が無孔質となる態様をも含む。無孔質となることで折り曲げ部の強度は一層補強される。含浸は、少なくとも谷部の谷側表面、すなわち、濾過対象液が供給される側の表面に含浸されることが好ましい。また、前記基材の表面の一方面あるいは両方面に樹脂シートなどの樹脂部材を貼付して形成されたものでも良い(請求項4)。貼り付けは接着剤を用いても良く、樹脂自体の接着性を利用してもよい。これらの一形態として、補強体としての樹脂シートを熱融着により貼り付ける際に、融着された樹脂の一部が基材中に含浸する形態も挙げられる。   Such a breakage prevention means may be a resin reinforcement means using a resin provided in a bent portion of the valley as a reinforcing body (Claim 2). The resin reinforcing means refers to all reinforcing means using resin as a reinforcing body. The filter base material formed by impregnating the resin is most preferably used because the strength and life are effectively improved by integrating the base material and the reinforcing body resin (claim 3). The present invention also includes an embodiment in which the pores of the porous base material are filled by impregnation, and the impregnated portion becomes nonporous. By becoming non-porous, the strength of the bent portion is further reinforced. The impregnation is preferably performed at least on the valley side surface of the valley portion, that is, the surface on the side where the liquid to be filtered is supplied. Further, it may be formed by attaching a resin member such as a resin sheet to one or both surfaces of the surface of the substrate (claim 4). The affixing may use an adhesive or may utilize the adhesiveness of the resin itself. As one form of these, a form in which a part of the fused resin is impregnated in the base material when the resin sheet as the reinforcing body is attached by heat fusion is also included.

他の破損防止手段として、谷部の曲げ半径Rと基材の厚さt(mm)が、2t≦R≦10tの関係とすると良い(請求項5)。基材に折り曲げ加工を施すことで、折り曲げ部の頂部の基材の厚さは一般には元の基材の厚さより薄くなり、特に鋭角に折り曲げると、その部分に応力集中が生じて破損しやすい。折り曲げ部の曲げ半径を上述のようにすることで、破損を抑止できる。2tより小さくなると破断防止の効果が十分に得られない。また、プリーツの目的が折り畳むことによって体積当たりのフィルター面積を大きくすることであることを勘案すると、フィルターの隙間は数mm以内にすることが望ましく、これにともなって曲げ半径は10tより小さくすること好ましい。好ましくは5t以下、2t以上である。例えば、基材として500μmの不織布を用いた場合には、曲げ半径Rを1mm以上とすることが好ましい。より好ましい範囲は1〜3mmである。ここで、曲げ半径Rは、折り曲げられた谷部側表面に接する円の最小半径を指し、使用するプリーツフィルターの複数の谷部から抜き取った20サンプル以上の曲げ半径を、拡大鏡や写真等を用いて通常の寸法測定手法により測定して平均した値とする。   As another breakage prevention means, it is preferable that the bending radius R of the valley and the thickness t (mm) of the base material have a relationship of 2t ≦ R ≦ 10t (Claim 5). By bending the base material, the thickness of the base material at the top of the bent part is generally thinner than that of the original base material, and especially when bent at an acute angle, stress concentration occurs in that part and it is easy to break. . Breaking can be suppressed by setting the bending radius of the bent portion as described above. If it is smaller than 2t, the effect of preventing breakage cannot be obtained sufficiently. In addition, considering that the purpose of the pleat is to increase the filter area per volume by folding, it is desirable that the filter gap be within a few millimeters, and accordingly the bend radius should be less than 10t. preferable. Preferably it is 5 t or less and 2 t or more. For example, when a 500 μm nonwoven fabric is used as the substrate, the bending radius R is preferably 1 mm or more. A more preferable range is 1 to 3 mm. Here, the bending radius R refers to the minimum radius of the circle in contact with the bent valley side surface, and the bending radius of 20 samples or more extracted from the plurality of valleys of the pleated filter to be used is measured with a magnifying glass or a photograph. It is used as an average value measured by a normal dimension measuring method.

もちろん、前述の樹脂補強手段と併用して、樹脂補強手段を備えつつ谷部の曲げ半径を所望の範囲に形成することが、さらに好ましい(請求項6)。双方の効果を併せ持つことで、より補強の効果が発揮されるからである。   Of course, it is more preferable that the bending radius of the trough is formed in a desired range while providing the resin reinforcing means in combination with the above-described resin reinforcing means. It is because the effect of reinforcement is exhibited more by having both effects.

上述のプリーツフィルターは、その形状が、山部の稜線方向を軸線の方向として全体が円筒状をなし、破損防止手段が少なくとも円筒状の外側からみた谷部に設けられている場合に特に好ましく用いられる(請求項7)。また、特に好ましい使用形態である装置として、前記の円筒状のプリーツフィルターが軸線を囲むように円筒配置され、プリーツフィルターの外周面に向けて濾過対象液である被処理水を流出する被処理水ノズルと、プリーツフィルターを囲むように設けられ被処理水ノズルのノズル口を内部に備えた外筒部を有するケースと、フィルターを透過した濾過水をプリーツフィルターの円筒内部からケースの外部へ導出する濾過水流路と、プリーツフィルターで濾過されなかった排出水を前記ケースの外部へ排出する排出流路とを備えたバラスト水処理装置が挙げられる(請求項8)。   The pleated filter described above is particularly preferably used when the shape of the pleated filter is cylindrical with the ridgeline direction of the mountain portion as the axis direction, and the breakage prevention means is provided at least in the valley portion viewed from the outside of the cylindrical shape. (Claim 7). Further, as an apparatus that is a particularly preferred mode of use, the water to be treated in which the cylindrical pleated filter is arranged in a cylinder so as to surround the axis, and the water to be treated that is the liquid to be filtered flows out toward the outer peripheral surface of the pleated filter. A case having a nozzle, an outer tube portion provided inside the nozzle port of the water nozzle to be treated and surrounding the pleated filter, and filtered water that has passed through the filter is led out from the inside of the pleated filter cylinder to the outside of the case. A ballast water treatment apparatus including a filtered water flow path and a discharge flow path for discharging discharged water that has not been filtered by the pleated filter to the outside of the case is mentioned (claim 8).

かかる装置においては、円筒状の大型のプリーツフィルターの外表面側に、被処理水ノズルからの高流量の被処理水が噴出され、円筒状のプリーツフィルターが回転しつつ、その表面が洗浄されながら濾過が行われる。被処理水の量が多く、圧力が大きいことから、プリーツの折り曲げ部にかかる応力が大きく、また、被処理水ノズルからの噴出によりプリーツ間隔が開閉する方向にフィルターが振動する。このため、例えば空気清浄等の目的での小型のプリーツフィルターでは問題とならなかった折り曲げ部の強度が求められることとなり、本発明の如き破損防止手段が極めて有効に機能する。   In such an apparatus, a high flow rate of water to be treated is ejected from the water nozzle to be treated on the outer surface side of a large cylindrical pleated filter, and the surface of the cylindrical pleated filter is rotated while being cleaned. Filtration is performed. Since the amount of water to be treated is large and the pressure is large, the stress applied to the bent portion of the pleat is large, and the filter vibrates in the direction in which the pleat interval is opened and closed by the ejection from the water to be treated. For this reason, for example, the strength of the bent portion, which has not been a problem with a small pleated filter for the purpose of air cleaning or the like, is required, and the breakage prevention means of the present invention functions extremely effectively.

次に、これらのプリーツフィルターの製造方法として好ましい方法を示す。まず平面板帯状の基材を準備する。基材は多孔質樹脂製であることが好ましい。平面状の基材を周期的に折り曲げることにより、山部と谷部を繰り返し連続して形成する。折り曲げ部となる基材の少なくとも一方面に樹脂シートを添える工程と、樹脂シートが添えられた部分の基材と樹脂シートとを加熱することにより、樹脂シートの少なくとも一部を基材内に含浸する含浸工程と、折り曲げ部を折り曲げた状態で冷却固定する冷却工程とを備えたプリーツフィルターの製造方法とすると良い(請求項9)。含浸による補強と、それを冷却固定することによる形状固定が同時あるいは連続して行えることから効果的である。   Next, a preferred method for producing these pleated filters will be described. First, a flat plate belt-like substrate is prepared. The substrate is preferably made of a porous resin. A crest and a trough are repeatedly and continuously formed by periodically bending a planar substrate. At least a part of the resin sheet is impregnated in the base material by heating the base material and the resin sheet at the part to which the resin sheet is attached, and the step of attaching the resin sheet to at least one surface of the base material to be the bent portion It is good to set it as the manufacturing method of a pleat filter provided with the impregnation process to perform and the cooling process which cools and fixes in the state which bent the bending part (Claim 9). This is effective because reinforcement by impregnation and shape fixing by cooling and fixing the same can be performed simultaneously or continuously.

ここで、冷却工程は、一定半径の金属治具を折り曲げ部に当接させた状態で冷却する工程とすると、樹脂の含浸による補強と一定曲げ半径による補強が同時に形成することができ、特に好ましい(請求項10)。   Here, when the cooling step is a step of cooling the metal jig having a constant radius in contact with the bent portion, reinforcement by impregnation of the resin and reinforcement by the constant bending radius can be formed at the same time, which is particularly preferable. (Claim 10).

以上の発明によれば、使用による破損を防止し、長期間安定して使用することに寄与するプリーツフィルターとその製造方法、およびそれを用いたバラスト水処理装置を提供することが可能となる。   According to the above invention, it is possible to provide a pleated filter that contributes to the stable use for a long period of time, a method for manufacturing the pleated filter, and a ballast water treatment device using the pleated filter that prevents breakage due to use.

本発明にかかるプリーツフィルターの代表的構成を説明する斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram explaining the typical structure of the pleat filter concerning this invention. 図1のプリーツの一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of pleats of FIG. 本発明による破断防止手段の一例として樹脂補強された折り曲げ部を拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the bending part reinforced with resin as an example of the fracture | rupture prevention means by this invention. 本発明による破断防止手段の一例として樹脂補強された折り曲げ部の別な態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another aspect of the bending part reinforced with resin as an example of the fracture | rupture prevention means by this invention. 本発明による破断防止手段の一例として樹脂補強された折り曲げ部の別な態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another aspect of the bending part reinforced with resin as an example of the fracture | rupture prevention means by this invention. 本発明による破断防止手段の一例として樹脂補強された折り曲げ部の別な態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another aspect of the bending part reinforced with resin as an example of the fracture | rupture prevention means by this invention. 本発明による破断防止手段の一例としての折り曲げ部と先端曲げ半径を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the bending part and tip bending radius as an example of the fracture | rupture prevention means by this invention. 本発明にかかる破損防止手段の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the damage prevention means concerning this invention. 本発明によるバラスト水処理装置の一例を示す図であり、軸線を含む垂直断面の構成を示す模式図である。It is a figure which shows an example of the ballast water treatment apparatus by this invention, and is a schematic diagram which shows the structure of the vertical cross section containing an axis line. 本発明によるバラスト水処理装置の一例を示す図であり、図9における水平A−A断面の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of the ballast water treatment apparatus by this invention, and is a figure which shows typically the structure of the horizontal AA cross section in FIG.

本発明にかかるプリーツフィルターおよびバラスト水の処理装置の構成を以下図面を参照して説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The configuration of the pleated filter and the ballast water treatment apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to this, It is shown by the claim, and it is intended that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

(プリーツフィルターの構成)
図1は、本発明にかかるプリーツフィルターの代表的構成を説明する斜視模式図である。このフィルターは帯状の平面基材を山谷交互に折りたたむことで、いわゆるプリーツ形状とし、さらに円筒状につなぎ合わせて構成されたものである。以下、特に効果的な代表例として円筒状のプリーツフィルターについて説明するが、本発明による破損防止手段はプリーツフィルターを円筒にすることなく平板状のフィルターとして用いる場合にも適用でき、同様の効果を奏するものである。
(Configuration of pleat filter)
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a typical configuration of a pleated filter according to the present invention. This filter has a so-called pleated shape obtained by alternately folding a band-like planar base material in a mountain-and-valley shape, and is further formed by joining them in a cylindrical shape. Hereinafter, a cylindrical pleated filter will be described as a particularly effective representative example. However, the breakage preventing means according to the present invention can be applied to a case where a pleated filter is used as a flat filter without using a cylinder, and the same effect can be obtained. It is what you play.

図1において円筒状プリーツフィルター10の円筒外側から濾過対象液が供給され、フィルターの基材1によって濾過された液が円筒内側から排出される場合を想定する。濾過対象液が接する側の面を濾過前面、濾過された濾過液が排出される側の面を濾過後面と呼び、以下の説明を行う。本例の構成では円筒外側のフィルター面が濾過前面、円筒内側のフィルター面が濾過後面に該当する。フィルターが円筒状では無い平板等の場合においても、濾過の利用形態に応じて濾過前面か濾過後面かを読み替えれば良い。濾過前面から見てプリーツ形状の折り曲げ部の山部と谷部を定義する。図1においては、例えば図中のA部が谷部であり、B部が山部である。   In FIG. 1, it is assumed that the liquid to be filtered is supplied from the outside of the cylinder of the cylindrical pleated filter 10 and the liquid filtered by the filter substrate 1 is discharged from the inside of the cylinder. The surface on the side in contact with the liquid to be filtered is referred to as the front surface of the filtration, and the surface on the side where the filtered filtrate is discharged is referred to as the rear surface of the filtration. In the configuration of this example, the filter surface outside the cylinder corresponds to the front surface of filtration, and the filter surface inside the cylinder corresponds to the rear surface of filtration. Even when the filter is a flat plate or the like that is not cylindrical, it may be read as either the front surface of the filtration or the rear surface of the filtration according to the form of use of the filtration. The peak and valley of the pleat-shaped fold when viewed from the front of the filtration are defined. In FIG. 1, for example, A part in the figure is a valley part and B part is a mountain part.

フィルターの基材には多孔質樹脂シートが用いられる。材質として例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等からなる延伸多孔質体、相分離多孔体、不織布等の多孔質構造物が利用されるが、高流量処理を行う目的においては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなる不織布が特に好適に用いられる。   A porous resin sheet is used as the filter substrate. For example, a porous structure such as a stretched porous body, a phase-separated porous body, or a nonwoven fabric made of polyester, nylon, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), etc. is used. However, for the purpose of performing a high flow rate treatment, a nonwoven fabric made of polyester such as polyethylene terephthalate is particularly preferably used.

図2は、図1のプリーツの一部を拡大した図である。Aは谷部、Bは山部を指す。濾過前面からの濾過対象液の圧力を受けたプリーツフィルターにおいて、谷部には拡がろうとする向きの力Pが加わり、谷部の基材1に引っ張り応力が集中する。また、圧力の変動により折り曲げ部に繰り返し曲げが加わることもある。これらによって、特に谷部には裂けによる孔が生じやすいと考えられる。本発明はかかる折り曲げ部、特に谷部の破損防止をおこなうことがプリーツフィルターの長寿命化、ひいては濾過装置の長期安定運転に効果的であることを見いだした点に特徴がある。なお、もちろん補強は山部にも設けても良い。   FIG. 2 is an enlarged view of a part of the pleats of FIG. A indicates a valley and B indicates a mountain. In the pleated filter that has received the pressure of the liquid to be filtered from the front surface of the filtration, a force P in a direction to spread is applied to the valley, and tensile stress concentrates on the base material 1 in the valley. Further, the bending portion may be repeatedly bent due to pressure fluctuation. By these, it is thought that the hole by a tear is easy to produce especially in a trough part. The present invention is characterized in that it has been found that preventing breakage of such a bent portion, particularly a trough, is effective for extending the life of the pleated filter and thus for a long-term stable operation of the filtration device. Of course, reinforcement may also be provided at the mountain.

このような多孔質樹脂シートである基材を折り曲げた部分の破損防止手段として、折り曲げ部近傍を樹脂により補強する。樹脂を補強体とした補強手段の一例として、基材への樹脂の含浸が好ましく用いられる。図3は、樹脂補強されたプリーツフィルターの折り曲げ部を拡大して説明するための模式図である。谷部Aにおいて、基材1の折り曲げ内側面に補強用の樹脂2が含浸されている様子を示す。基材1は多孔質樹脂であり、樹脂2は基材1の多孔質の孔部において孔部表面の基材表面に付着している。含浸により孔部を埋め、含浸部分が無孔質となると、濾過液の圧力により孔が拡がり裂けようとする力が生じないことによる折り曲げ部の補強効果も得られることでさらに強い補強効果が得られる。   As a means for preventing damage to a portion where the base material which is such a porous resin sheet is bent, the vicinity of the bent portion is reinforced with resin. As an example of reinforcing means using a resin as a reinforcing body, impregnation of a resin into a base material is preferably used. FIG. 3 is a schematic diagram for enlarging and explaining the bent portion of the pleated filter reinforced with resin. In the trough A, a state in which the bending inner side surface of the base material 1 is impregnated with the reinforcing resin 2 is shown. The substrate 1 is a porous resin, and the resin 2 adheres to the substrate surface on the surface of the pores in the porous holes of the substrate 1. If the hole is filled by impregnation and the impregnated part becomes non-porous, a stronger reinforcing effect can be obtained by obtaining the reinforcing effect of the bent portion by the force of the pressure of the filtrate not causing the hole to expand and tear. It is done.

図4および図5は含浸の別な態様を例示したものであり、図4では折り曲げ部の基材1の外側表面に樹脂2を含浸、図5では基材1の両面に亘って全体に樹脂2を含浸している。図5ではまた、含浸した樹脂2がさらに基材1の表面を覆うように厚みを持って付着している。このように基材1の内部に含浸させるのみに限定されることなく表面への樹脂の付着にも効果がある。谷部においては少なくとも濾過前面に樹脂が含浸されている方が、引っ張り応力への補強として好ましい。   4 and 5 exemplify another embodiment of impregnation. In FIG. 4, the outer surface of the base material 1 of the bent portion is impregnated with the resin 2, and in FIG. 5, the entire surface of the base material 1 is covered with the resin. 2 is impregnated. In FIG. 5, the impregnated resin 2 is attached with a thickness so as to further cover the surface of the substrate 1. Thus, it is effective not only to impregnate the inside of the base material 1 but also to adhere the resin to the surface. In the valley, at least the front surface of the filter is impregnated with resin is preferable as reinforcement against tensile stress.

含浸される樹脂は、シリコーンやエポキシ、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ETFE、PVdF等の熱可塑性樹脂、またはPVdFやシリコーンを溶剤で希釈したもの等が利用可能であり特に限定されないが、フィルターの素材になじみやすいものが望ましい。また、含浸される樹脂は、含浸時には多孔質内に浸入する流動性が必要であるが、含浸後はフィルターと一体となって容易に分離できないようにすることが必要である。熱硬化性樹脂では含浸後加熱硬化すればよいし、2液性硬化樹脂では混合後すぐに含浸させた後に、溶剤希釈して粘度を下げた樹脂の場合は含浸後に溶剤を乾燥するためにしばらく時間を置いて硬化させるとよい。   As the resin to be impregnated, thermosetting resins such as silicone, epoxy, and polyurethane, thermoplastic resins such as polyester, nylon, polyethylene, polypropylene, ETFE, and PVdF, or those obtained by diluting PVdF and silicone with a solvent can be used. Yes, but not particularly limited, it is desirable to be familiar with the filter material. In addition, the resin to be impregnated needs fluidity to penetrate into the porous body when impregnated, but after impregnation, the resin must be integrated with the filter so that it cannot be easily separated. In the case of a thermosetting resin, it may be cured by heating after impregnation, and in the case of a two-component curable resin, after impregnation immediately after mixing, in the case of a resin whose viscosity has been reduced by diluting the solvent, the solvent is dried for a while after impregnation. It is good to cure after a while.

図6は、さらに別な樹脂補強手段を例示したものであり、基材1の表面に樹脂シート3を貼り付けた例である。このように含浸を伴わない手段によっても、濾過対象液の圧力を受け止め、また基材1との接着により基材の受ける力を分担することによって補強が可能である。図示はしないが基材1の濾過後面への樹脂シートの貼り付け、あるいは両面への貼り付けによっても効果が得られる。   FIG. 6 illustrates still another resin reinforcing means, and is an example in which the resin sheet 3 is attached to the surface of the substrate 1. Thus, even by means without impregnation, reinforcement is possible by receiving the pressure of the liquid to be filtered and sharing the force received by the base material by adhesion to the base material 1. Although not shown, the effect can also be obtained by attaching a resin sheet to the rear surface of the base material 1 after filtration or by attaching it to both surfaces.

次に、折り曲げ部と曲げ半径について説明する。折り曲げ部の曲げ半径は、谷部の濾過前面の最小半径で定義する。図7は折り曲げ部と先端曲げ半径を説明する模式図であり、谷部を拡大した図である。ここで谷の内側が濾過前面である。折り曲げ部とは、折り曲げ前の平板状基材が曲げられた部分を言う。図7を参照して断面で見ると、直線部Lが曲げられていない部分であり、曲線部をなす区間Cが折り曲げ部となる。かかる折り曲げ部の濾過前面の折り曲げた曲面への内接円のうち最小の半径R(mm)を曲げ半径とする。Rが小さい程折り曲げ部の破断、すなわち裂けや孔などが生じやすい。適切な曲げ半径Rは、基材の厚さt(mm)との関係において、2t≦R≦10tである。   Next, a bending part and a bending radius are demonstrated. The bend radius of the fold is defined by the minimum radius of the trough filtration front. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a bent portion and a tip bending radius, and is an enlarged view of a trough portion. Here, the inside of the valley is the filtration front surface. A bending part means the part by which the flat base material before bending was bent. When viewed in cross section with reference to FIG. 7, the straight portion L is a portion that is not bent, and a section C that forms a curved portion is a bent portion. The minimum radius R (mm) of the inscribed circle to the curved surface of the folded front portion of the bent portion is defined as a bending radius. The smaller R is, the more easily the fracture of the bent portion, that is, the tearing or the hole. A suitable bending radius R is 2t ≦ R ≦ 10t in relation to the thickness t (mm) of the substrate.

また、樹脂により補強する場合においては、樹脂補強手段は、折り曲げ部全体に亘って補強するように設けられていることが好ましい。補強された部分と補強されていない部分の境界部分は堅さが不連続となることから、応力が集中しやすい。折り曲げ部にそのような境界が存在すると、長期の使用において破断しやすい。そのため、樹脂補強手段は折り曲げ部全体に亘っており、その端部(境界部)が基材の直線部に存在するように設けられていることがより好ましい態様である。言い換えると、樹脂補強手段による補強部分の補強長さが折り曲げ部の長さよりも長いと好ましい。また、折り曲げ部をほぼ均等な円に接するような形状で形成する場合では、折り曲げ部Cの濾過前面側の表面長さが曲げ半径のほぼ2倍となるため、補強長さが曲げ半径の2倍より長いと好ましい。   Moreover, when reinforcing with resin, it is preferable that the resin reinforcing means is provided so as to reinforce over the entire bent portion. Since the boundary between the reinforced portion and the non-reinforced portion is discontinuous, stress tends to concentrate. If such a boundary exists in the bent portion, it is easy to break in long-term use. Therefore, it is a more preferable aspect that the resin reinforcing means extends over the entire bent portion, and the end portion (boundary portion) is provided so as to exist in the straight portion of the base material. In other words, it is preferable that the reinforcing length of the reinforcing portion by the resin reinforcing means is longer than the length of the bent portion. Further, when the bent portion is formed in a shape that is in contact with a substantially uniform circle, the surface length of the bent portion C on the front side of the filtration is almost twice the bending radius, so the reinforcement length is 2 times the bending radius. It is preferable to be longer than twice.

上述の樹脂の含浸等を行った上で、さらに曲げ半径を上記の範囲にすることが、より好ましい。樹脂補強を行った後に、あるいは補強の工程において曲げ半径が所望の範囲になるように折り曲げ部を固定することで製造することが可能である。   It is more preferable that the bend radius is within the above range after the above-described resin impregnation and the like. It can be manufactured by fixing the bent portion so that the bending radius is in a desired range after the resin reinforcement or in the reinforcement step.

(製造方法)
以下、製造方法について説明する。樹脂補強手段として熱融着樹脂の含浸を行い、併せて形状を所望の曲げ半径に収める場合を代表例を図8を参照して説明する。図8(a)は、基材1の折り曲げ部を形成する部分の片側表面に補強用のシート状の樹脂2を添えたところを示している。この例では、谷部の内側である濾過前面に含浸する場合として説明するが、補強用の樹脂シートは樹脂を含浸させたい面に添えれば良い。図8において、基材1は、多孔体であることを模式的に判りやすくするための表記としている。また、本例では、好ましい製造方法の例として、基材1は多孔質樹脂シート、補強用の樹脂2は、基材1よりも融点の低い熱可塑性樹脂の場合を示す。例えば、多孔質樹脂シートに融点が260℃前後のポリエチレンテレフタレートを主材料とするポリエステル製不織布を用い、含浸させる熱可塑性樹脂として、融点が230℃前後のポリメチルペンテンや66ナイロン、ポリカーボネート、さらには融点が一般に120℃前後のポリエチレン、160℃近辺のポリプロピレン等を好適に用いることができる。ヒートシーラー等の加熱加圧装置(図示しない)によって、図8(a)の矢印の方向に圧力を加えながら加熱することにより、補強用の樹脂2が溶融しつつ基材1の多孔体内部に含浸される。
(Production method)
Hereinafter, the manufacturing method will be described. A typical example will be described with reference to FIGS. 8A and 8B in which a heat-sealing resin is impregnated as a resin reinforcing means and the shape is kept within a desired bending radius. FIG. 8A shows a state in which a reinforcing sheet-like resin 2 is attached to one side surface of a portion of the base material 1 where a bent portion is formed. In this example, the case where the front surface of the filtration, which is the inside of the valley, is impregnated will be described. However, the reinforcing resin sheet may be attached to the surface to be impregnated with the resin. In FIG. 8, the base material 1 is shown as a notation for making it easy to understand that it is a porous body. In this example, as an example of a preferable production method, the base material 1 is a porous resin sheet, and the reinforcing resin 2 is a thermoplastic resin having a melting point lower than that of the base material 1. For example, a polyester nonwoven fabric mainly composed of polyethylene terephthalate having a melting point of around 260 ° C. is used as the porous resin sheet, and as a thermoplastic resin to be impregnated, polymethylpentene, 66 nylon, polycarbonate having a melting point of around 230 ° C., Polyethylene having a melting point of generally 120 ° C., polypropylene having a melting point of about 160 ° C., and the like can be preferably used. Heating is performed while applying pressure in the direction of the arrow in FIG. 8A by a heating / pressurizing device (not shown) such as a heat sealer, so that the reinforcing resin 2 is melted inside the porous body of the substrate 1. Impregnated.

かかる含浸の後、あるいは含浸と並行して所望の曲率に折り曲げる工程を説明する。図8(b)は含浸と並行して曲げる場合の例を示しており、図8(a)の加熱に際して、樹脂2の上に所望の半径をもつ金属治具4を当接させた状態である。かかる状態で含浸を行いつつ折り曲げることで、図8(c)の如くに、基材1に樹脂2が含浸した状態で所望の曲率に折り曲げられる。この例以外の方法として、含浸は図8(a)のような基材と樹脂のみの状態で行った後に、図8(c)のように金属治具4を冷却部材として当接させながら曲げと冷却を行って折り曲げ部を形成しても良い。当接させる部材は金属に限定されるものではないが、冷却効果を考慮すると、金属棒やパイプ、あるいはセラミックスやガラスなど、加熱温度で変形せず、かつ熱伝導が比較的良好な部材であると良い。   A process of bending to a desired curvature after the impregnation or in parallel with the impregnation will be described. FIG. 8B shows an example of bending in parallel with the impregnation. In the heating of FIG. 8A, a metal jig 4 having a desired radius is in contact with the resin 2. is there. By bending while impregnating in such a state, as shown in FIG. 8C, the substrate 1 is bent to a desired curvature while being impregnated with the resin 2. As a method other than this example, the impregnation is performed with only the base material and the resin as shown in FIG. 8A, and then bent while the metal jig 4 is brought into contact as a cooling member as shown in FIG. 8C. The bent portion may be formed by cooling. The member to be contacted is not limited to metal, but considering the cooling effect, it is a member that does not deform at heating temperature and has relatively good thermal conductivity, such as a metal rod, pipe, ceramics, or glass. And good.

以上は、基材中に補強用の樹脂を含浸する場合について記載したが、樹脂シートを接着剤により貼り合わせる方法や、熱融着で接着する方法により、含浸以外の樹脂補強手段を形成することが可能である。また、含浸させる場合であっても、予め熱可塑性樹脂以外の樹脂を基材の所定の部分に含浸させた後に、当該部分を折り曲げることでも良いし、折り曲げる際に、加熱をともなって柔軟な状態で所望の曲率に変形させるようにしても良い。   The above describes the case where the base material is impregnated with the reinforcing resin, but the resin reinforcing means other than the impregnation is formed by a method of bonding the resin sheet with an adhesive or a method of bonding by heat fusion. Is possible. In addition, even when impregnated, a predetermined part of the base material is impregnated with a resin other than the thermoplastic resin in advance, and then the part may be bent, or when bent, it is flexible with heating. Then, it may be deformed to a desired curvature.

(濾過装置)
上述のプリーツフィルターを用いた濾過装置の好ましい適用例として、バラスト水処理装置の構成を図面を参照して説明する。図9および図10は本発明による船舶用のバラスト水処理装置の一例を示す図であり、図9は軸線を含む垂直断面の構成、図10は図9における水平A−A断面の構成をそれぞれ模式的に示す図である。円筒形状のプリーツフィルター101は回転中心となる軸線を囲むように配置されており、中心に配置された中心配管(配管は回転しない)の周囲を回転自在に取り付けられている。プリーツフィルターの上下面は水密に塞がれている。回転自在な取り付け構造は、同じく水密構造とする必要があるが、特に限定されることなく既知の構造が用いられる。フィルター全体を覆うようにケース103が設けられる。ケース103は外筒部131、蓋部132、底部133で構成され、底部133には排出流路108が設けられる。ケース103内に被処理水としての海水を導入するため被処理水流路106と被処理水ノズル102が設けられる。被処理水ノズル102は、そのノズル口121をケース103の外筒部131内に備えるように被処理水流路106から延設され、被処理水がプリーツフィルターの外周面に向かって流出するように構成されている。また、プリーツフィルターの回転のためにモーター190がプリーツフィルターの中心軸に備えられている。モーター190はモーターカバー191で覆われて収納され、駆動制御部(図示せず)からの電力により駆動される。
(Filtering device)
As a preferred application example of the filtration apparatus using the pleated filter described above, the configuration of a ballast water treatment apparatus will be described with reference to the drawings. 9 and 10 are views showing an example of a ballast water treatment apparatus for a ship according to the present invention. FIG. 9 shows a configuration of a vertical section including an axis, and FIG. 10 shows a configuration of a horizontal AA section in FIG. It is a figure shown typically. The cylindrical pleated filter 101 is disposed so as to surround an axis serving as a rotation center, and is rotatably attached around a central pipe (pipe does not rotate) disposed at the center. The upper and lower surfaces of the pleated filter are closed watertight. The rotatable mounting structure also needs to be a watertight structure, but a known structure is used without any particular limitation. A case 103 is provided so as to cover the entire filter. The case 103 includes an outer cylinder part 131, a lid part 132, and a bottom part 133, and the bottom part 133 is provided with a discharge channel 108. A treated water channel 106 and a treated water nozzle 102 are provided for introducing seawater as treated water into the case 103. The treated water nozzle 102 is extended from the treated water flow path 106 so that the nozzle port 121 is provided in the outer cylinder part 131 of the case 103 so that the treated water flows out toward the outer peripheral surface of the pleated filter. It is configured. A motor 190 is provided on the central axis of the pleat filter for rotating the pleat filter. The motor 190 is covered and accommodated by a motor cover 191 and is driven by electric power from a drive control unit (not shown).

本例の場合、被処理水ノズルから噴出した被処理水はプリーツフィルターのプリーツ外周面に当たり、その圧力によってプリーツフィルターの洗浄効果が得られる。濾過されない被処理水および、ケース内に沈殿した濁質分は、ケース底部の排出流路から順次排出される。このように濁質分や残った被処理水が連続的に常に排出されつつ濾過が進行される点もこの装置の特徴であり、バラスト水に求められる10〜20ton/時間やさらには100ton/時間という処理量を確保するために効果がある。なお、図では排出流路にバルブなどを記載していないが、保守用や流量調節用に必要な機器を設けることはできる。一方、プリーツフィルター101により濾過された濾過水はフィルター内部にて中心配管104に設けられた取水穴141を通して濾過水流路107に導かれ、ケース外部に流出される。   In the case of this example, the water to be treated ejected from the water nozzle to be treated hits the pleated outer peripheral surface of the pleated filter, and the cleaning effect of the pleated filter is obtained by the pressure. The untreated water to be treated and the suspended matter settled in the case are sequentially discharged from the discharge channel at the bottom of the case. The characteristic of this apparatus is that the filtration proceeds while the turbid component and the remaining water to be treated are continuously discharged, and 10 to 20 tons / hour or even 100 tons / hour required for ballast water. It is effective to secure the processing amount. In the figure, a valve or the like is not shown in the discharge flow path, but equipment necessary for maintenance and flow rate adjustment can be provided. On the other hand, the filtered water filtered by the pleated filter 101 is guided to the filtered water flow path 107 through the water intake hole 141 provided in the central pipe 104 inside the filter, and flows out of the case.

100ton/時間の処理を行う装置の一例として、プリーツフィルターの外径は700mm、軸方向長さ320mm、有効面積としての高さ280mm、プリーツ深さ70mm、プリーツ数420折、が挙げられる。被処理水ノズル102はノズル口121が矩形開口であるとよい。被処理水ノズルから大量の水がプリーツフィルター面に噴出されることにより、プリーツフィルターの特に谷部への応力集中が生じ、また谷部の折り目が開閉する方向の振動が生じることで、折り目に裂け等の孔が開きやすくなる。本発明の折り目が補強されたプリーツフィルターを用いることで、破断が効果的に抑止でき、装置の長期安定的な運転が可能となる。   As an example of an apparatus that performs processing at 100 tons / hour, an outer diameter of a pleat filter is 700 mm, an axial length is 320 mm, an effective area is height 280 mm, a pleat depth is 70 mm, and a pleat number is 420 folds. The treated water nozzle 102 may have a rectangular nozzle opening 121. A large amount of water is ejected from the water nozzle to be treated onto the surface of the pleated filter, causing stress concentration in the valley part of the pleated filter, and vibration in the direction of opening and closing of the crease in the valley part. It becomes easy to open holes such as tears. By using the pleated filter in which the crease of the present invention is reinforced, the breakage can be effectively suppressed, and the apparatus can be stably operated for a long time.

(実験例)
樹脂補強手段による効果を確認するため、樹脂の含浸と折り曲げを行った部分の強度比較を行った。使用した材料は次の通りである。
多孔質フィルター:ポリエチレンテレフタレート製不織布(商品名:東レ製 アクスターG2260−1S BK0)
含浸樹脂:ポリプロピレン製不織布(商品名:出光ユニテック製 ストラテックRW2100)
ヒートシール機:石崎電気製卓上シーラーNL−301J
基材となる多孔質フィルターの折り曲げ部に含浸樹脂を載せて、ヒートシール機のシールタイマーの設定4(加熱時間約1秒)にてヒートシールをしてストラテックを完全に熱溶融してアクスターに含浸させた状態でいったん冷やし、さらに同じ加熱条件で加熱したあと、直ちに直径3mmのステンレス棒を挟んでステンレス棒の形状に添って折り曲げ部を曲げて曲げ半径1.5mmとなったものを実施例とした。また、同多孔質フィルターをそのまま180度折り曲げて戻らないまで折れクセを付けたものを比較例とした。
(Experimental example)
In order to confirm the effect of the resin reinforcing means, the strength of the portion subjected to resin impregnation and bending was compared. The materials used are as follows.
Porous filter: Non-woven fabric made of polyethylene terephthalate (trade name: Axter G2260-1S BK0 manufactured by Toray)
Impregnating resin: Nonwoven fabric made of polypropylene (trade name: Stratec RW2100, manufactured by Idemitsu Unitech)
Heat sealing machine: Ishizaki Electric Desk Sealer NL-301J
The impregnated resin is placed on the bent part of the porous filter that is the base material, heat sealing is performed with the setting 4 of the heat timer of the heat sealing machine (heating time is about 1 second), and the STRATEC is completely melted by heat to actuate After the sample was cooled in the state of impregnation, the sample was further heated under the same heating conditions, immediately followed by sandwiching a stainless steel rod with a diameter of 3 mm and bending the bent portion along the shape of the stainless steel rod to a bending radius of 1.5 mm. As an example. A comparative example was prepared by bending the same porous filter as it was and bending it until it did not return.

折り曲げ部を開いて折り曲げ部がダンベルの中心付近で引張方向に垂直になるようにダンベル型に打ち抜き、チャック間隔3cm,引張スピード100mm/分にて破断強度を測定した。結果、比較例は全て折り曲げた部分で破断し破断強度は33MPaであった。また、折り曲げ無しの基材そのものでの測定結果は40MPaであったため、折り曲げによって強度が低下していることが示唆された。これに対し、実施例では、樹脂を含浸した折り曲げ部分では破断せず全てが他の平坦部で破断し、その破断強度は41MPaであった。すなわち折り曲げ部は41MPa以上の強度であることが確認できた。   The bent portion was opened and punched into a dumbbell mold so that the bent portion was perpendicular to the tensile direction near the center of the dumbbell, and the breaking strength was measured at a chuck interval of 3 cm and a tensile speed of 100 mm / min. As a result, all the comparative examples were broken at the bent portion and the breaking strength was 33 MPa. Moreover, since the measurement result in the base material itself without bending was 40 MPa, it was suggested that the strength was lowered by bending. On the other hand, in the example, the bent portion impregnated with the resin was not broken but all was broken at the other flat portion, and the breaking strength was 41 MPa. That is, it was confirmed that the bent portion had a strength of 41 MPa or more.

本発明のプリーツフィルターは目詰まりによる性能低下を起こさず耐久性にも優れているため、海水淡水化やバラスト水などの汽水・海水利用、あるいは下水、生活排水、工業排水など水処理に際して、水中の異物やゴミ、微生物を除去処理する前濾過処理に好適に利用できる。また、高濁質・高SSの水処理や濃縮処理にも優れているため、食品分野などの有価物回収分野にも応用が可能である。   Since the pleated filter of the present invention does not cause performance degradation due to clogging and is excellent in durability, brackish water and seawater use such as seawater desalination and ballast water, or water treatment such as sewage, domestic wastewater, industrial wastewater, Can be suitably used for pre-filtration treatment for removing foreign substances, dust, and microorganisms. In addition, because it is excellent in water treatment and concentration treatment with high turbidity and high SS, it can be applied in the field of valuable resources recovery such as the food field.

1 基材
2 樹脂
3 樹脂シート
4 金属治具
10,101 プリーツフィルター
102 被処理水ノズル
103 ケース
104 中心配管
106 被処理水流路
107 濾過水流路
108 排出流路
121 ノズル口
131 外筒部
132 蓋部
133 底部
141 取水穴
190 モーター
191 モーターカバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Resin 3 Resin sheet 4 Metal jigs 10 and 101 Pleated filter 102 Water nozzle 103 Case 104 Center pipe 106 Water flow path 107 Water flow path 108 Flow path 108 Discharge flow path 121 Nozzle port 131 Outer cylinder part 132 Cover part 133 Bottom 141 Water intake 190 Motor 191 Motor cover

Claims (10)

平面状の基材を周期的に折り曲げて形成され、山部と谷部が繰り返し連続して構成されたプリーツフィルターであって、
折り曲げ部である前記谷部に破損防止手段が講じられているプリーツフィルター。
A pleated filter that is formed by periodically bending a planar substrate, and a crest and a trough are repeated continuously,
A pleated filter in which breakage prevention means is taken in the valley part which is a bent part.
前記破損防止手段は、前記谷部の折り曲げ部に設けられた樹脂を補強体とする樹脂補強手段である、請求項1に記載のプリーツフィルター。   2. The pleated filter according to claim 1, wherein the breakage prevention means is a resin reinforcement means using a resin provided at a bent portion of the valley as a reinforcing body. 前記樹脂補強手段は、前記基材に樹脂を含浸して形成されている、請求項2に記載のプリーツフィルター。   The pleated filter according to claim 2, wherein the resin reinforcing means is formed by impregnating the base material with a resin. 前記樹脂補強手段は、前記基材の表面に樹脂部材を貼付して形成されている、請求項2に記載のプリーツフィルター。   The pleated filter according to claim 2, wherein the resin reinforcing means is formed by attaching a resin member to a surface of the base material. 前記破損防止手段は、前記谷部の折り曲げ部の曲げ半径Rであって、
該曲げ半径Rと前記基材の厚さt(mm)が、
2t≦R≦10t
の関係である、請求項1に記載のプリーツフィルター。
The breakage prevention means is a bending radius R of the bent portion of the valley,
The bending radius R and the thickness t (mm) of the substrate are
2t ≦ R ≦ 10t
The pleated filter according to claim 1, wherein:
前記破損防止手段は、前記谷部の折り曲げ部に設けられた樹脂補強手段であり、
かつ、前記谷部の折り曲げ部の曲げ半径Rと前記基材の厚さt(mm)が、2t≦R≦10tの関係である、請求項1に記載のプリーツフィルター。
The breakage prevention means is a resin reinforcing means provided in a bent part of the valley part,
The pleated filter according to claim 1, wherein a bending radius R of the bent portion of the valley portion and a thickness t (mm) of the base material are in a relationship of 2t ≦ R ≦ 10t.
前記山部の稜線方向を軸線の方向として全体が円筒状をなし、前記破損防止手段が少なくとも前記円筒状の外側からみた谷部に設けられている、請求項1から6のいずれか1項に記載のプリーツフィルター。   The whole of the ridge line direction of the peak part is cylindrical, and the breakage prevention means is provided at least in the valley part viewed from the outside of the cylindrical part. The pleated filter described. 請求項7に記載のプリーツフィルターが前記軸線を囲むように円筒配置され、
該プリーツフィルターの外周面に向けて被処理水を流出する被処理水ノズルと、
前記プリーツフィルターを囲むように設けられ前記被処理水ノズルのノズル口を内部に備えた外筒部を有するケースと、
前記プリーツフィルターを透過した濾過水を前記プリーツフィルターの円筒内部から前記ケースの外部へ導出する濾過水流路と、
前記プリーツフィルターで濾過されなかった排出水を前記ケースの外部へ排出する排出流路とを備えたバラスト水処理装置。
The pleated filter according to claim 7 is arranged in a cylinder so as to surround the axis,
To-be-treated water nozzle that flows out the to-be-treated water toward the outer peripheral surface of the pleat filter,
A case having an outer tube portion provided inside the pleated filter and provided with a nozzle port of the water nozzle to be treated inside;
A filtrate flow path for leading the filtrate water that has passed through the pleat filter from the inside of the cylinder of the pleat filter to the outside of the case;
A ballast water treatment apparatus comprising: a discharge flow path for discharging discharged water that has not been filtered by the pleated filter to the outside of the case.
平面状の基材を周期的に折り曲げることにより、山部と谷部が繰り返し連続して形成されるプリーツフィルターの製造方法であって、
前記折り曲げ部となる基材の少なくとも一方面に樹脂シートを添える工程と、
前記樹脂シートが添えられた部分の前記基材と前記樹脂シートとを加熱することにより、前記樹脂シートの少なくとも一部を前記基材内に含浸する含浸工程と、
前記折り曲げ部を折り曲げた状態で冷却固定する冷却工程とを備えた、プリーツフィルターの製造方法。
A method of manufacturing a pleated filter in which crests and troughs are repeatedly formed continuously by periodically bending a planar substrate,
Attaching a resin sheet to at least one surface of the base material to be the bent portion;
An impregnation step of impregnating at least a part of the resin sheet into the base material by heating the base material and the resin sheet in a portion to which the resin sheet is attached;
And a cooling step of cooling and fixing the bent portion in a folded state.
前記冷却工程は、一定半径の金属治具を前記折り曲げ部に当接させた状態で冷却する工程である、請求項9に記載のプリーツフィルターの製造方法。   The method for manufacturing a pleated filter according to claim 9, wherein the cooling step is a step of cooling the metal jig having a constant radius in contact with the bent portion.
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