JP2599897Y2 - 液体分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は液体の濃縮、精製等に使
用する液体分離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体を濃縮、精製等する場合、精密濾過
膜、限外濾過膜または逆浸透膜を用いた液体分離装置が
使用されることがあり、この液体分離装置の一形式とし
て、スパイラル型膜分離装置が存在する。

【０００３】図３は従来のスパイラル型膜分離装置を示
している。図３において、１’は膜エレメントを示し、
一端をキャップ611'で閉鎖した透過水集液管１１’に、
内側に透過水流路を有する封筒膜の開口を連通し、その
封筒膜を透過水集液管１１’の回りに巻回すると共に巻
回層間に原液流路材を介在させて原液流路を確保してあ
る。図３において、この膜エレメント１’を筒型ケ−ス
４’内に挿入し、封筒膜巻回体１２’の一端外周と筒型
ケ−ス４’の内周面との間にゴムリング等のシ−ル部材
２’を装着し、原液流入口５１’を有する端板５１’を
筒型ケ−ス一端に取付け、透過液取出し口管部622'と濃
縮原液流出口５２’を有する端板６２’を筒型ケ−ス他
端に取付け、膜エレメント１’の透過水集液管１１’の
他端と透過液取出し口管部622'とを連結して、スパイラ
ル型膜分離装置を組み立ている。

【０００４】このスパイラル型膜分離装置により原液を
分離処理するには、原液流入口５１’から原液をケ−ス
４’内に送入し、この原液が膜エレメント１’の一端か
ら他端に向け膜エレメント１’内の原液流路（巻回層間
の原液流路材により保持された原液流路）を通過する
間、原液中の溶媒が膜を透過し、透過液が封筒膜の透過
水流路を経て透過水集液管内に至り、これを透過液取出
し口管部622'から取り出していく。一方、溶媒の分離に
より溶質濃度が濃縮された原液は原液流流出口５２’か
ら流出させていく。

【０００５】膜分離装置においては、経時的な膜汚染に
よる透過流量の低下が避けられず、定期的な膜交換が必
要である。而るに、スパイラル型膜分離装置において
は、装置を分解し、膜エレメントを取出すことにより、
膜交換を効率よく行うことができ、この際の膜分離装置
の分解、再組立てを容易に行い得るように、膜エレメン
ト１’の外径を筒型ケ−ス４’の内径よりもやや小さく
してあり、原液がこの間の間隙ａ’を素通りすることの
ないように、この間隙ａ’をシ−ル部材２’で閉塞して
いる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した従来のスパイラル型膜分離装置においては、原液
が膜エレメント１’の封筒膜層間を膜エレメント１’の
軸方向に流れるだけであるから、シ−ル部材２’背後の
間隙ａ’に原液が溜り、微生物が繁殖し、食用液の場
合、サニタリ−上、致命的な障害となる。

【０００７】そこで、図４に示すように、ゴムリング溝
７１’を有し、かつ原液流量調整孔７２’を設けたリン
グ７’を膜エレメント１’の先端に取付け、このリング
７’と筒型ケ−ス４’の内面との間をゴムリング２’で
閉塞し、原液流量調整孔７２’，…により調整された原
液流量で上記間隙ａ’に原液を流動させることが提案さ
れている。

【０００８】しかしながら、この構成では、原液流量調
整孔７２’，７２’の間にブリツジ部７３’が存在し、
このブリツジ部７３’の背後で原液が滞留し易い、ゴム
リング２’が膜エレメント１’の重量で変形してゴムリ
ング上端部側に隙間が生じ、正確な流量規制が困難であ
る、または、ゴムリング２’を固くすると、装置の解
体、再組立て時での膜エレメント１’の筒型ケ−ス４’
からの着脱が困難である、等の不具合がある。

【０００９】本考案の目的は、スパイラル型膜分離装置
等において、膜エレメント外周と筒型ケ−ス内周との原
液流量の調整並びに装置の解体、再組立て時での膜エレ
メントの筒型ケ−スからの着脱を、共に容易に行い得る
液体分離装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の液体分離装置
は、内側に透過水流路を有する封筒膜の開口部が透過水
集液管に連通され、その封筒膜が透過水集液管をコアと
して多層状に形成され、その層間が原液流路とされた膜
エレメントが筒型ケ−ス内に挿入され、筒型ケ−ス両端
に端板が取着され、膜エレメントの透過水集液管の両端
がそれぞれ上記端板の中央に支持され、膜エレメントの
先端部外周に原液流量調製用スペ−サが該スペ−サ外周
面と筒型ケ−ス内面との間に間隙を隔てて装着され、該
間隙を経て膜エレメントと筒型ケ−ス内面との間の間隙
を通過する原液流量を全原液流量に対し調整するように
前記スペ−サの厚みが設定されていることを特徴とする
構成である。

【００１１】

【作用】膜エレメントの透過水集液管両端が筒型ケ−ス
両端の端板に支持されているから、ゴムリング等を介す
ることなく、膜エレメントを筒型ケ−スに対し同心的に
支持でき、膜エレメントの先端部外周に筒型ケ−ス内面
との間隙を調整するためのに装着するスペ−サの外周と
筒型ケ−ス内周との間の調整間隙を、周方向の途中にブ
リッジ部のない周方向に一様なリング状間隙にできる。
従って、周方向に一様な調整された流量の原液を膜エレ
メント外周と筒型ケ−ス内周との間隙に流動させること
ができ、ブリッジ部背部での原液の滞留に起因する微生
物の繁殖を排除できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面により本考案の実施例を説明す
る。図１は本考案の実施例を示す説明図である。図１に
おいて、１は膜エレメントを示し、内側に透過水流路を
有する封筒膜の開口を透過水集液管１１に連通し、その
封筒膜を透過水集液管をコアとして巻回する（１２は巻
回体を示している）と共に巻回層間に原液流路材を介在
させたスパイラル型膜エレメント、またはその封筒膜を
ブリ−ツ状に多層化すると共にその層間に原液流路材を
介在させたブリ−ツ型膜エレメントを使用でき、水密な
外皮を設けてある。２は膜エレメント１の一端（原液上
流側）部外周に装着した原液流量調整用スペ−サであ
り、図２に示すように、先端テ−パ面のスリ−ブ状であ
り、ステンレス等の金属、プラスチックで成形してあ
る。

【００１３】図１において、３は膜エレメント１の他端
側（下流側）端面に当接したスパイダ−型のアタッチメ
ントであり、透過水集液管１１に固定してあり、原液流
による膜エレメント１のテレスコ−プ化をこのアタッチ
メントで防止できる。４は筒型ケ−スであり、２分割と
し、これらの分割片４１，４１をジョイナ−４２で着脱
自在に連結してある。５１は筒型ケ−ス４の一端側に設
けた原液流入口、５２は同じく他端側に設けた濃縮原液
流出口である。

【００１４】６１は筒型ケ−ス一端側の端板であり、内
面の中央に膜エレメントの透過水集液管一端を挿入する
ための管状アダプタ−611を備えている。６２は筒型ケ
−ス他端側の端板であり、内面の中央に膜エレメントの
透過水集液管一端を挿入するための管状アダプタ−621
を備え、この管状アダプタ−621に通じる透過液取出し
孔622を有している。これらの両端板６１，６２を筒型
ケ−ス４の各端にジョイナ−４２で着脱自在に取付け、
各端板６１，６２の管状アダプタ−611,621に膜エレメ
ント１の透過水集液管１１の各端部を差し込んで膜エレ
メント１を筒型ケ−ス４内に同心的に支持してある。

【００１５】従って、原液流量調整用スペ−サ２と筒型
ケ−ス４との間を、周方向に一様高さの間隙にでき、そ
の間隙の高さは、スペ−サ２の厚みによって適宜に設定
できるから、膜エレメント１と筒型ケ−ス４との間の間
隙ａに、スペ−サ２の厚みによって調整された周方向に
一様な流量の原液を流動させることができる。

【００１６】図１において、原液流入口５１からの原液
の流量の一部（１００Ｘ％）がスペ−サ２の外周面とケ
−ス４の内周面との間隙と膜エレメント１とケ−ス４と
の間隙ａを経て流動すると共に原液流量の残部〔（１−
Ｘ）１００％〕が膜エレメント１の一端から他端に向け
膜エレメント１内の原液流路（巻回層間の原液流路材に
より保持された原液流路）を流動していき、この膜エレ
メント１内の原液流路を通過する間に原液中の溶媒が膜
を透過して原液が濃縮されていく。而るに、原液の濃縮
率αは、上記Ｘが０の場合の濃縮率（即ち膜エレメント
とケ−スとの間の原液通路が閉鎖されている従来の分離
装置の濃縮率）をα ₀ とすれば、ほぼ α＝α ₀ （１−Ｘ） で与えられ、Ｘを小さく抑えることにより濃縮率を充分
に保持できる。従って、スペ−サ２の外周面とケ−ス４
の内周面との間隙→膜エレメント１とケ−ス４との間隙
ａを経ての一部原液の流動により、この流動がない場合
の原液滞留に起因する微生物の繁殖を防止でき、しかも
その流量を適切に制限することにより原液を充分に高い
濃縮率で処理できる 。

【００１７】上記膜エレメント１と筒型ケ−ス４との間
の間隙ａに流動させる原液流量は、全原液流量が１０〜
３０リットル／分の場合、全原液流量の２〜２０％とさ
れる。この場合、筒型ケ−ス４の内周円の面積をｓ₁、
原液流量調整用スペ−サ２の外周円の面積をｓ₂とすれ
ば、（ｓ₁−ｓ₂）／ｓ₁が０．４〜４％となるように、
原液流量調整用スペ−サ２の厚さが設定される。

【００１８】なお、上記の実施例においては、膜エレメ
ント１を複数箇直列接続し、筒型ケ−ス４の分割片４
１，４１間にストレ−トの筒型ケ−スを割り込ませるこ
とができる。この場合、原液流量調整用スペ−サ２は各
膜エレメントの上流側に装着すればよい。

【００１９】上記において、原液流入口５１は端板６１
に設けることもできる。また、原液流出口５２は端板６
２に設けることもできる。上記において、膜エレメント
１への原液流量調整用スペ−サ２の装着は、膜洗浄時、
膜エレメントからの当該スペ−サの抜脱を容易に行い得
るように、単なる差し込みとすることが好ましい。

【００２０】

【考案の効果】本考案の液体分離装置は、上述した通り
の構成であり、膜エレメントの透過水集液管両端が筒型
ケ−ス両端の端板に支持されているから、ゴムリング等
を介することなく、膜エレメントを筒型ケ−スに対し同
心的に支持でき、膜エレメントの先端部外周に装着され
た原液流量調整用スペ−サにより、膜エレメントと筒型
ケ−スとの間の間隙の上流側端部を、周方向の途中にブ
リッジ部のない周方向に一様な間隙にでき、従って、周
方向に一様な調整された流量の原液を膜エレメント外周
と筒型ケ−ス内周との間隙に流動させ得、原液の滞留に
起因する微生物の繁殖を確実に排除できる。また、上記
間隙での原液流量を、必要最小限に規制することによ
り、濃縮率も充分に高く保持できる。さらに、スペ−サ
を膜エレメントの先端部外周に装着するだけであり、膜
エレメントとケ−スとの間の大部分に充分に大きなギャ
ップを置くことができるから、膜エレメント交換時の着
脱も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す説明図である。

【図２】本考案において使用するスペ−サを示す断面図
である。

【図３】従来例を示す説明図である。

【図４】別の従来例の要部を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 膜エレメント １１ 透過水集液管 ２ スペ−サ ４ 筒型ケ−ス ６１ 端板 611 管状アダプタ− ６２ 端板 621 管状アダプタ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 63/10 B01D 63/00 510

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内側に透過水流路を有する封筒膜の開口部
   が透過水集液管に連通され、その封筒膜が透過水集液管
   をコアとして多層状に形成され、その層間が原液流路と
   された膜エレメントが筒型ケ−ス内に挿入され、筒型ケ
   −ス両端に端板が取着され、膜エレメントの透過水集液
   管の両端がそれぞれ上記端板の中央に支持され、膜エレ
   メントの先端部外周に原液流量調製用スペ−サが該スペ
   −サ外周面と筒型ケ−ス内面との間に間隙を隔てて装着
   され、該間隙を経て膜エレメントと筒型ケ−ス内面との
   間の間隙を通過する原液流量を全原液流量に対し調整す
   るように前記スペ−サの厚みが設定されていることを特
   徴とする液体分離装置。