(57)【要約】【課題】長期間使用可能であるとともにフィルタ上に堆積した堆積物を逆洗により容易に除去し得るセラミックフィルタを提供する。【解決手段】一方の端面４ａから他方の端面４ｂまで貫通する主流路３が複数形成された多孔質体２と、主流路３の内壁面に配設された濾過膜５とから構成され、所定部分に、特定主流路３ａが外部空間と連通するようにスリット状の補助流路９が形成されてなるとともに、特定主流路３ａは、その両端面４ａ，４ｂの開口部が封止されてなり、主流路３の第一開口部１１から流入した被浄化流体を、多孔質体２の内部を透過させることにより浄化し、多孔質体２の外周面６及び補助流路９の出口１０から浄化流体として取り出すセラミックフィルタ１である。隣接主流路３ｂの濾過膜の膜厚ｘ１，ｘ２が、内部主流路３ｃの濾過膜の膜厚ｙ１，ｙ２，ｙ３よりも厚いことを特徴とする。【選択図】  図１
2004275907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの端面と外周面とを有し、一方の前記端面から他方の前記端面まで貫通する被浄化流体の主流路が複数形成された多孔質体と、前記主流路の内壁面に配設された濾過膜とから構成され、前記多孔質体の前記外周面を含む部分に、前記主流路のうちの所定の主流路（特定主流路）が外部空間と連通するようにスリット状の補助流路が形成されてなるとともに、前記特定主流路は、その両端面の開口部が封止されてなり、前記主流路の、前記一方の端面側の開口部（第一開口部）から流入した前記被浄化流体を、前記多孔質体の内部を透過させることにより浄化し、前記多孔質体の前記外周面及び前記補助流路の出口から浄化流体として取り出すセラミックフィルタであって、
前記特定主流路に隣接する主流路（隣接主流路）の前記濾過膜の膜厚が、前記隣接主流路以外の主流路（内部主流路）の前記濾過膜の膜厚よりも厚いことを特徴とするセラミックフィルタ。
【請求項２】
前記隣接主流路の前記濾過膜の膜厚の平均値（Ｘ（μｍ））と、前記内部主流路の前記濾過膜の膜厚の平均値（Ｙ（μｍ））とが、（Ｘ−Ｙ）≧８の関係を満たす請求項１に記載のセラミックフィルタ。
【請求項３】
前記内部主流路の、前記第一開口部における開口径の平均値（Ａ）と、前記隣接主流路の、前記第一開口部における開口径の平均値（Ｂ）とが、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００７の関係を満たす請求項１又は２に記載のセラミックフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液体・ガス等の流体濾過に用いられるセラミックフィルタに関し、更に詳しくは、長期間使用可能であるとともにフィルタ上に堆積した堆積物を逆洗により容易に除去し得るセラミックフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックフィルタは、セラミック多孔体を利用したフィルタであり、物理的強度、耐久性、耐食性等に優れるため、例えば水処理や排ガス処理、或いは医薬・食品分野などの広範な分野において、液体やガス中の懸濁物質、細菌、粉塵等の除去に用いられている。
【０００３】セラミックフィルタにおいては、セラミック多孔体をそのまま濾材として用いる場合もあるが、濾過性能、流体透過量（即ち処理能力）の双方を向上させるため、セラミックからなる多孔質体（基材）の表面に、同じくセラミックからなる濾過膜を形成することが一般的である。例えば、濾過膜の平均細孔径を０．０１〜１．０μｍ程度と小さく構成して濾過性能を確保する一方、基材の平均細孔径を１〜数１００μｍ程度に大きく構成して、基材内部の流動抵抗を低下させ、流体透過量（即ち処理能力）を向上させることが行われている。
【０００４】また、セラミックフィルタは、基材を濾過目的に応じて種々の形状に加工したものが用いられるが、基材を単一の流路を有するチューブ状、又は並行する多数の流路を有するハニカム状（モノリス状も含む）としたものが汎用されている。チューブ状又はハニカム状基材の表面、例えば流路の内壁面に濾過膜を形成したフィルタは、ハウジング内に収容し、基材外周面側と流路が開口する基材端面側とをＯ−リング等で気密的に隔離する構造とすることにより、クロスフロー型のフィルタとして利用されている。
【０００５】更に、大型のセラミックフィルタにおいては、所定の流路を外部空間と連通するように破断してスリット状の補助流路（空隙部）を形成する場合がある（例えば、特許文献１参照）。このような構造のセラミックフィルタは、多孔質体の中心部近傍の流路からの浄化流体の回収が容易であるためにその濾過処理能力を飛躍的に向上させることが可能であるとともに、フィルタ内における流量分布が均一となる点においても好ましいものである。
【０００６】上述してきた種々のセラミックフィルタは、定期的に通常使用時とは逆方向に圧力を負荷し、流路内に層状に堆積した被濾過物（堆積物）を流路の内壁から剥離するとともに流路の端部から排出・除去する逆洗を実施する必要性がある。しかし、流路の端部において被濾過物が目詰まりを起こし易く、逆洗が不十分であるといった問題があった。
【０００７】このような問題を解消し、逆洗による堆積物の排出・除去を容易にするための関連技術として、流路の少なくとも一端部の開口径を、流路の端部以外の内径に比して大きく形成したセラミックフィルタが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】特許文献１ににおいて開示されたセラミックフィルタによれば、セルの端部において引き起こされる堆積物による目詰まりは容易に解消し得る。但し、特許文献１において開示されたセラミックフィルタであっても、逆洗を実施してもセル内壁から堆積物が剥離し難く、全く堆積物が排出されないセル（逆洗不能セル）が残存する場合がある。このような逆洗不能セルの残存を防止するためには、理論的にはより強力な逆洗圧力をセラミックフィルタに対して付与すればよいとも考えられるが、これを可能とする逆洗圧力供給設備にも制約があるために実用的ではないという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１５３１１７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１０３１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間使用可能であるとともにフィルタ上に堆積した堆積物を逆洗により容易に除去し得るセラミックフィルタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明によれば、二つの端面と外周面とを有し、一方の前記端面から他方の前記端面まで貫通する被浄化流体の主流路が複数形成された多孔質体と、前記主流路の内壁面に配設された濾過膜とから構成され、前記多孔質体の前記外周面を含む部分に、前記主流路のうちの所定の主流路（特定主流路）が外部空間と連通するようにスリット状の補助流路が形成されてなるとともに、前記特定主流路は、その両端面の開口部が封止されてなり、前記主流路の、前記一方の端面側の開口部（第一開口部）から流入した前記被浄化流体を、前記多孔質体の内部を透過させることにより浄化し、前記多孔質体の前記外周面及び前記補助流路の出口から浄化流体として取り出すセラミックフィルタであって、前記特定主流路に隣接する主流路（隣接主流路）の前記濾過膜の膜厚が、前記隣接主流路以外の主流路（内部主流路）の前記濾過膜の膜厚よりも厚いことを特徴とするセラミックフィルタが提供される。
【００１２】本発明においては、隣接主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｘ（μｍ））と、内部主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｙ（μｍ））とが、（Ｘ−Ｙ）≧８の関係を満たすことが好ましい。
【００１３】本発明においては、内部主流路の、第一開口部における開口径の平均値（Ａ）と、隣接主流路の、第一開口部における開口径の平均値（Ｂ）とが、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００７の関係を満たすことが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１５】本発明は、二つの端面と外周面とを有し、一方の端面から他方の端面まで貫通する被浄化流体の主流路が複数形成された多孔質体と、主流路の内壁面に配設された濾過膜とから構成され、多孔質体の外周面を含む部分に、主流路のうちの所定の主流路（特定主流路）が外部空間と連通するようにスリット状の補助流路が形成されてなるとともに、特定主流路は、その両端面の開口部が封止されてなり、主流路の、一方の端面側の開口部（第一開口部）から流入した被浄化流体を、多孔質体の内部を透過することにより浄化し、多孔質体の外周面及び補助流路の出口から浄化流体として取り出すセラミックフィルタであり、特定主流路に隣接する主流路（隣接主流路）の濾過膜の膜厚が、隣接主流路以外の主流路（内部主流路）の濾過膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする。以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１６】図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明のセラミックフィルタの一実施形態を示す図面であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は、Ｐ部拡大図である。本実施形態のセラミックフィルタ１は、一方の端面４ａから他方の端面４ｂまで貫通する主流路３が複数形成された多孔質体２と、主流路３の内壁面に配設された濾過膜５とから構成されている。また、多孔質体２の外周面６を含む部分に、特定主流路３ａが外部空間と連通するようにスリット状の補助流路９が形成されており、特定主流路３ａは、その両端面の開口部が封止部７により封止されている。このセラミックフィルタ１を用いて、液体・ガス等の流体を濾過して浄化する場合には、浄化すべき流体（被浄化流体）を、主流路３の一方の端面４ａ側の開口部（第一開口部１１）から流入させ、多孔質体２の内部を透過させることにより浄化し、多孔質体２の外周面６、及び補助流路９の出口１０から浄化流体として取り出す。
【００１７】被浄化流体は、特定主流路３ａに隣接する隣接主流路３ｂと、隣接主流路３ｂ以外の主流路である内部主流路３ｃ内を流通し、濾過膜５を透過した浄化流体は外周面６又は特定主流路３ａに到達するまで多孔質体２内部を透過することとなるが、隣接主流路３ｂと、これらの内方に位置する内部主流路３ｃとの、外周面６又は特定主流路３ａに到達するまでの距離（長さ）の相違に起因して、隣接主流路３ｂのほうがより被浄化流体の透過量が多くなる。
【００１８】このため、従前のセラミックフィルタにおいては、特に隣接主流路３ｂにおいて逆洗によっても完全には除去し得ない堆積物が濾過膜５の細孔内に残存（いわゆる、ファウリングの増加）したり、また、逆洗圧力が内部主流路３ｃまで到達し難く堆積物が除去できない等の問題があったが、本実施形態のセラミックフィルタ１は、特定主流路３ａに隣接する隣接主流路３ｂの濾過膜５の膜厚が、隣接主流路３ｂ以外の主流路である内部主流路３ｃの濾過膜５の膜厚よりも厚いものである。即ち、特定主流路３ａにより近い隣接主流路３ｂの透過抵抗を意図的に上昇させ、内部主流路３ｃの透過抵抗とのバランスを調整してなるものである。従って、隣接主流路３ｂにおけるファウリングの増加を抑制することができ、また、逆洗圧力が内部主流路３ｃまで到達し易く、堆積物が容易に除去できるといった効果を奏し、長期間使用可能であるとともに堆積物を逆洗により容易に除去し得るものである。
【００１９】また、一般的な圧力供給設備を使用して、通常の逆洗圧力をセラミックフィルタ１に対して負荷する逆洗を実施した場合でも、第一開口部１１（一方の端面４ａ）から容易に堆積物を排出することができ、堆積物が排出されずに閉塞して濾過機能が欠如する逆洗不能主流路（閉塞主流路）が残存する可能性を大幅に低減することができる。
【００２０】また、図１（ｂ）に示すように、本実施形態のセラミックフィルタにおいては、隣接主流路３ｂの濾過膜５の膜厚（ｘ１，ｘ２）の平均値（Ｘ（μｍ））と、内部主流路３ｃの濾過膜５の膜厚（ｙ１，ｙ２，ｙ３）の平均値（Ｙ（μｍ））とが、（Ｘ−Ｙ）≧８の関係を満たすことが好ましく、（Ｘ−Ｙ）≧１０の関係を満たすことが更に好ましく、（Ｘ−Ｙ）≧１１の関係を満たすことが特に好ましい。（Ｘ−Ｙ）の値が８未満であると、逆洗によっても閉塞主流路が残存する割合が上昇するために好ましくない。なお、本発明においては（Ｘ−Ｙ）の値の上限値については特に限定されないが、実質的な製造・使用可能性等の観点からは、５００以下であればよい。
【００２１】また、図１（ｂ）に示すように、本実施形態のセラミックフィルタにおいては、内部主流路３ｃの、第一開口部１１における開口径（ａ１，ａ２，ａ３）の平均値（Ａ）と、隣接主流路３ｂの、第一開口部１１における開口径（ｂ１，ｂ２）の平均値（Ｂ）とが、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００７の関係を満たすことが好ましく、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００８の関係を満たすことが更に好ましく、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００９の関係を満たすことが特に好ましい。「（Ａ−Ｂ）／Ｂ」の値が０．００２以下であると、逆洗によっても閉塞主流路が残存する割合が上昇するために好ましくない。なお、本発明においては「（Ａ−Ｂ）／Ｂ」の値の上限値については特に限定されないが、実質的な製造・使用可能性等の観点からは、５以下であればよい。なお、本発明にいう「開口径」とは、開口形状が円形の場合は直径、楕円・長円の場合は長軸の長さ、多角形の場合は最も長い対角線の長さ、その他不定形の場合は断面形状の外周上の２点をとったときに最も長くなるその２点間距離をいう。
【００２２】次に、本発明のセラミックフィルタの製造方法について説明する。本発明のセラミックフィルタは、従来公知のセラミックフィルタの製造方法に準じて製造することが可能である。まず、骨材、焼結助剤の他、分散媒、有機バインダ、必要により界面活性剤、可塑剤等を添加し、混練してなる坏土を押出成形してなる成形体を得る。骨材は、多孔質体の主たる構成要素であって、平均粒径５〜２００μｍ程度のセラミック粒子からなる。骨材を含む坏土を成形し、焼成することにより、骨材の粒径に応じた細孔を有する多孔質体が形成される。骨材の材質は、濾過の目的に適合するように適宜選択すればよいが、例えばアルミナ、ムライト、コージェライト、炭化珪素、陶磁器屑等を用いることができる。
【００２３】また、焼結助剤は、骨材どうしの結合を強化するための添加材であって、平均粒径５μｍ未満のセラミック粒子からなる。骨材とともに坏土に添加することにより、骨材間の結合が強化され、強固な多孔質体が形成される。焼結助剤の材質も特に限定されないが、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ガラスフリット、長石、コージェライト等を用いることができる。通常は、骨材どうしの結合強度を確保し、多孔質体の細孔閉塞を防止するため、骨材及び焼結助剤の全質量に対して、１０〜３５質量％程度添加すればよい。
【００２４】押出成形して得られた成形体を乾燥し、これを流路方向と垂直に所定の長さに切断した後に焼成して多孔質体を得ることができる。なお、得られる多孔質体の平均細孔径は１〜３０μｍ程度である。図１（ａ）に示すようなスリット状の補助流路９は、多孔質体２の焼成前又は焼成後に、ダイヤ電着カッター等の刃物により、補助流路９を形成すべき特定主流路の列が外部空間と連通するように破断して形成すればよい。ここで、補助流路９に連通する特定主流路については、浄化流体への被浄化流体の混入を防止するため多孔質体２の両端面の開口部を目詰め部材等により封止して封止部７を形成する。即ち、なお、特定主流路の内壁面には、後述する濾過膜を形成する必要はない。
【００２５】次いで、得られた多孔質体の主流路の内壁面に濾過膜を形成する。ここで、本発明にいう濾過膜とは、多孔質体に比して平均細孔径が小さい、薄膜状のセラミック多孔体をいい、場合によっては二層以上形成して複層構造としてもよい。一般的に、濾過膜とはセラミックフィルタの濾過機能を確保するための部材をいうが、本発明にいう濾過膜には、複層構造とした場合における中間層（最上層以外の層）も包まれる。
【００２６】濾過膜は、多孔質体を構成する骨材に比して平均粒径の小さい、平均粒径０．１〜５μｍ程度のセラミック粒子を含むスラリーを用いて多孔質体の主流路の内壁面に製膜した後、焼成することにより形成することができる。具体的には、セラミック粒子を水等の分散媒中に分散し、必要に応じ、焼結助剤、有機バインダ、ｐＨ調整剤、界面活性剤等を添加することにより濾過膜用スラリー（製膜用スラリー）を調製しこれを用いて主流路の内壁面に製膜した後、乾燥・焼成して濾過膜を形成する。濾過膜の平均細孔径は０．１〜５μｍ程度である。
【００２７】本発明のセラミックフィルタは、隣接主流路の濾過膜の膜厚が、内部主流路の濾過膜の膜厚よりも厚い構造を有することを特徴とするものである。このような構造となるように濾過膜を形成する方法としては、例えば図２に示すような製膜装置２７を用いる方法を挙げることができる。具体的には、前述の製膜用スラリー２３を用意し、多孔質体２２の他方の端面から一方の端面の方向（又は、一方の端面から他方の端面の方向）に製膜用スラリー２３を流通させるとともに、真空ポンプＰにより外周面２６側を減圧状態とすると、製膜用スラリー２３に含まれる固形分が主流路の内壁面において層状に堆積して製膜層が形成される。このとき、濾過水が透過し易く透過流量の多い隣接主流路から、濾過水が透過し難く透過流量がより少ない内部主流路に向かうに従って徐々に薄い製膜層が形成されることとなる。
【００２８】製膜層の全体が所望とする膜厚となる分に相当する量の濾過水２４を多孔質体２２の外周面２６より排出する。なお、多孔質体２２の端面から流出した製膜用スラリー２３は循環させればよい。その後、製膜層の形状が保持されるように、濾過水２４の排出完了後、濾過水側を減圧状態として多孔質体２２を真空脱水する。また、所定の開口パターンを有するシート状のシール部材を複数種類用意し、これらを交互に多孔質体の開口端面に貼付した状態で開口端面から製膜用スラリーを流入させることによっても、主流路毎に膜厚の異なる製膜層を形成することができる。
【００２９】また、製膜用スラリーに多糖類水溶性ガムをはじめとする適当な濾過抵抗剤を添加し、この濃度を制御することによっても濾過膜の膜厚を制御することが可能である。濾過抵抗剤は、製膜用スラリーに含まれる固形分が主流路の内壁面に層状に堆積して層が形成され、その堆積固形分からなる層を濾過水が透過するときの通水抵抗を上昇させる機能を有する添加物である。具体的には、濾過抵抗剤の添加量を多くすると、堆積固形分からなる層の通水抵抗が所定値以上になるとそれ以上の濾過水が流出し難くなり、膜の成長が極端に遅くなるので、内部主流路の膜成長が隣接主流路の膜成長においつき、結果として膜厚差の小さい均一な膜が得られる。従って、製膜用スラリーに添加する濾過抵抗剤の量を少なくする（又は添加しない）ことにより、本発明のセラミックフィルタを製造することができる。
【００３０】上述してきた一連の操作に次いで、乾燥及び焼成することにより濾過膜を形成することができ、本発明のセラミックフィルタを製造することができる。
【００３１】更に、本発明のセラミックフィルタは、場合により所定の箇所にシール材を備えてなるものであってもよい。本発明にいうシール材とは、多孔質体の端面、具体的には図１（ａ）における一方の端面４ａから被浄化流体が多孔質体２内部に侵入することを防止するための部材をいい、多孔質体２の一方の端面４ａ、及び一方の端面４ａ近傍の濾過膜を被覆するように形成することが好ましい。
【００３２】シール材は、例えばホウケイ酸ガラス、ケイ酸ガラス、長石質ガラス等のガラス状物質（ガラスフリット等）からなる釉薬を所定の箇所に塗布した後、焼成することにより形成することができる。但し、濾過膜と同等以下の細孔径を有するものである限りにおいて釉薬には限定されず、場合によってはシール材の代わりに濾過膜を形成することによって、多孔質体の端面から被浄化流体が多孔質体内部に侵入することを防止することも可能である。
【００３３】次に、被浄化流体として水（被浄化水）を用いる場合における、本発明のセラミックフィルタの使用方法について概説する。図３に示すように、本実施形態のセラミックフィルタ３１は、多孔質体３２の主流路の内壁面に所定の濾過膜３５が形成されてなり、多孔質体３２の一方の端面４ａ、及びその近傍の濾過膜３５にシール材３３が被覆形成されており、このシール材３３の部分において、Ｏ−リング３６を介してハウジング３４内に収容されている。このセラミックフィルタ３１を用いて被濾過水を浄化する場合には、主流路の一方の端面４ａ側の第一開口部から被浄化水を流入させ、濾過膜３５と多孔質体３２の内部を透過させることにより浄化し、多孔質体３２の外周面６から浄化水として取り出す。
【００３４】濾過の繰り返しに伴い、濾過膜３５の表面上に堆積物が層状に堆積するため、定期的に通常使用時とは逆方向に逆洗圧力を負荷して逆洗する。逆洗に際しては、まず多孔質体３２の外周面６側から第一次的な逆洗圧力を負荷して堆積物を濾過膜３５から剥離させた後、次いで他方の開口部（第二開口部）側から第二次的な逆洗圧力を負荷することにより、第一開口部から堆積物を排出して除去することができる。
【００３５】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１〜４）
骨材として、粒径が５〜３００μｍとなるように篩い分けしたアルミナを使用し、これに、焼結助材として粒径０．５〜５μｍの長石、分散媒として水、有機バインダとしてメチルセルロースを添加し、混練して得られた坏土を押出成形することにより複数の主流路を有するハニカム状の成形体を得た。この成形体を乾燥した後、所定の長さとなるように流路方向と垂直に切断し、これを焼成することにより内径１８０ｍｍ、流路の内径２．２ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、主流路数が約２０００個のハニカム状の多孔質体を得た。水銀圧入法により測定した多孔質体の平均細孔径は１０μｍであった。
【００３７】ダイヤ電着カッターにより、特定主流路の列が外部空間と連通するように多孔質体の外周面を含む部分を破断し、次いで、特定主流路の両端面の開口部を目詰め部材により封止して、スリット状の補助流路を形成した。なお、補助流路に連通する特定主流路列は６列毎（多孔質体の開口端面から見て、封止部が形成された特定主流路列間に、封止部が形成されていない５列の主流路を有する状態）に形成した。
【００３８】次いで、粒径が０．５〜１０μｍとなるように篩い分けしたアルミナを使用し、分散媒として水、焼結助剤としてガラスフリット、有機バインダとして多糖類水溶性ガムを添加してなる製膜用スラリー（中間膜製膜用スラリー）を調製し、図２に示すような製膜装置２７を使用して多孔質体２２の主流路の内壁面に製膜した後、乾燥・焼成して中間膜を形成した。
【００３９】次いで、粒径が０．１〜１．０μｍとなるよう篩い分けしたチタニアを使用し、分散媒として水、有機バインダーとして多糖類水溶性ガム及びポリビニルアルコールを添加してなる濾過膜製膜用スラリーを調製し、図２に示すような製膜装置２７を使用して、多孔質体主流路内壁面にあらかじめ製膜された中間膜表面に製膜した後、乾燥、焼成して濾過膜を形成し、セラミックフィルタ（実施例１〜４）を製造した。水銀圧入法により測定した濾過膜（中間膜を含む）の平均細孔径は０．１μｍであった。なお、中間膜製膜用スラリー、及び濾過膜製膜用スラリーに添加した多糖類水溶性ガム（濾過抵抗剤）の濃度（対固形分質量％）を表１に示す。ここで、表１にいう「対固形分質量％」とは、中間膜製膜用スラリーの場合はスラリーに含まれるアルミナとガラスフリット、濾過膜製膜用スラリーの場合はスラリーに含まれるチタニアに対する質量％をいう。
【００４０】
（比較例１，２）
中間膜製膜用スラリー、及び濾過膜製膜用スラリーに添加した多糖類水溶性ガム（濾過抵抗剤）の濃度（対固形分質量％）を表１に示す濃度としたこと以外は、上述した実施例１〜４と同様の方法によりセラミックフィルタ（比較例１，２）を製造した。
【００４１】
【表１】
2004275907.tif 000003
【００４２】また、各セラミックフィルタについての、隣接主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｘ）、内部主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｙ）、平均膜厚、Ｘ−Ｙ、内部主流路の、第一開口部における開口径の平均値（Ａ）、隣接主流路の、第一開口部における開口径の平均値（Ｂ）、（Ａ−Ｂ）／Ｂを表２に示す。
【００４３】
（実機運転）
製造した実施例１〜４、比較例１，２のセラミックフィルタをハウジング内に収容して構成した浄水装置を使用して、実機運転を行った。具体的には、中部地区河川の入水取水口より水を引き、常法にしたがって凝集処理した後に、実施例１〜４、比較例１，２のセラミックフィルタを使用してろ過した。このときのろ過流束は２ｍ／日、逆洗は４時間おきに実施した。逆洗は、▲１▼外周面から濾過膜の方向に１．５ｌ／ｍ２の水を５００ｋＰａの圧力で流して流通路内に堆積している堆積物を濾過膜からはがした後、▲２▼第二開口部から第一開口部の方向に０．５ｌ／ｍ２の水を１５０ｋＰａのブロー圧力で流す、という条件で実施した。このとき、逆洗１回あたりに排出された堆積物は、乾燥重量で２７．２〜１４４．４ｇであった。なお前期数値に幅が存在するのは、処理水に含まれる汚泥量に幅があるためである。１ヶ月間継続運転した後、セラミックフィルタの流通路の閉塞状況を目視観察した。
【００４４】前記▲１▼，▲２▼の逆洗条件で堆積物が排出・除去された主流路を「未閉塞主流路」、前記▲１▼，▲２▼の逆洗条件でも堆積物が排出・除去されなかった主流路を「閉塞主流路」として、各セラミックフィルタ毎の主流路数を計測した。閉塞主流路数、及び閉塞主流路割合（主流路数に対する閉塞主流路数の割合）を表２に示す。
【００４５】更に、２５℃、１００ｋＰａにおける全主流路流束（ｍ３／（日×セル）、隣接主流路流束Ｐ（ｍ３／（日×セル））、及び内部主流路流束Ｑ（ｍ３／（日×セル））を測定した。測定方法は、まず逆洗方向から水を流し、隣接主流路及び内部主流路から流出してくる水をゴムチューブで隣接主流路内部主流路それぞれ単独で採取し、単位時間当りの水量（体積）を測定した。測定結果、及びＰ／Ｑの値を表２に示す。
【００４６】
【表２】
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【００４７】表２に示す結果から、隣接主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｘ）が、内部主流路の濾過膜の膜厚の平均値（Ｙ）よりも厚い実施例１〜４のセラミックフィルタは、Ｘの値がＹの値に比して小さいセラミックフィルタ（比較例１）、及びＸとＹの値が同じセラミックフィルタ（比較例２）よりも逆洗実施後の閉塞主流路数の値、及び閉塞主流路割合が小さく、堆積物が容易に除去されるものであることが明らかである。従って、本発明のセラミックフィルタの優位性を確認することができた。更に、実施例１〜３のセラミックフィルタは、逆洗によりすべての主流路の堆積物が除去されることが判明した。従って、▲１▼Ｘの値とＹの値とが（Ｘ−Ｙ）≧８の関係を満たす場合、及び／又は、▲２▼Ａの値とＢの値とが（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．００７の関係を満たす場合には、逆洗による堆積物の除去が更に容易であることが明らかである。
【００４８】また、隣接主流路流束Ｐ、内部主流路流束Ｑ、及びＰ／Ｑの値から、特に実施例１〜３のセラミックフィルタは比較例１，２のセラミックフィルタに比して、隣接主流路と内部主流路との流束の差異が少ないことが判明した。
逆洗して繰り返し用いられるセラミックフィルタの寿命は、全主流路のうちの最大流束を示す主流路の寿命に依存する。本発明のセラミックフィルタは、主流路の流束分布のバラツキが極めて少ないものであるために長寿命であり、長期間使用可能であることが明らかとなった。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミックフィルタは、隣接主流路の濾過膜の膜厚が、内部主流路の濾過膜の膜厚よりも厚いものであるため、長期間使用可能であるとともにフィルタ上に堆積した堆積物を逆洗により容易に除去し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミックフィルタの一実施形態を示す図面であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＰ部拡大図である。
【図２】製膜方法の一例を模式的に示す図面である。
【図３】ハウジング内に収容されたセラミックフィルタの概略断面図である。
【符号の説明】
１，３１…セラミックフィルタ、２，２２，３２…多孔質体、３…主流路、３ａ…特定主流路、３ｂ…隣接主流路、３ｃ…内部主流路、４ａ…一方の端面、４ｂ…他方の端面、５，３５…濾過膜、６，２６…外周面、７…封止部、９…補助流路、１０…補助流路の出口、１１…第一開口部、２３…製膜用スラリー、２４…濾過水、２７…製膜装置、３３…シール材、３４…ハウジング、３６…Ｏ−リング、ａ１，ａ２，ａ３…内部主流路の第一開口部における開口径、ｂ１，ｂ２…隣接主流路の第一開口部における開口径、ｘ１，ｘ２…隣接主流路の濾過膜の膜厚、ｙ１，ｙ２，ｙ３…内部主流路の濾過膜の膜厚。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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