JP3349015B2 - 濾過装置 - Google Patents
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/18—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/20—Accessories; Auxiliary operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2033—By influencing the flow dynamically
- B01D2321/2058—By influencing the flow dynamically by vibration of the membrane, e.g. with an actuator
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、浄化する液体を複数の
濾過モジュ−ルに通じることにより被浄化液を濾過する
濾過装置に係り、特に、濾過モジュ−ルを簡単な構造で
洗浄するに好適な濾過装置に関する。
濾過モジュ−ルに通じることにより被浄化液を濾過する
濾過装置に係り、特に、濾過モジュ−ルを簡単な構造で
洗浄するに好適な濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被浄化液を濾過する濾過装置において
は、長時間の浄化によって濾過モジュ−ルの濾過性能が
低下すると、洗浄して再使用する。中空糸膜モジュ−ル
を用いた濾過装置では、中空糸膜モジュ−ルの下方から
空気などの気体を流入して中空糸をゆらせて洗浄する。
このとき、各中空糸膜モジュ−ルに供給する気体流量が
少なすぎると洗浄効果が低下し、多すぎると中空糸の寿
命が低下するため、各中空糸膜モジュ−ルに均等に気体
を供給する必要がある。
は、長時間の浄化によって濾過モジュ−ルの濾過性能が
低下すると、洗浄して再使用する。中空糸膜モジュ−ル
を用いた濾過装置では、中空糸膜モジュ−ルの下方から
空気などの気体を流入して中空糸をゆらせて洗浄する。
このとき、各中空糸膜モジュ−ルに供給する気体流量が
少なすぎると洗浄効果が低下し、多すぎると中空糸の寿
命が低下するため、各中空糸膜モジュ−ルに均等に気体
を供給する必要がある。
【０００３】中空糸膜モジュ−ルを用いた従来の濾過装
置の典型として、特開昭６１−２２２５０９号公報に記
載のものがある。この公知技術は、各中空糸膜モジュ−
ルの直下に被浄化液の出口を有する仕切板を設け、この
仕切板の下側の流出口に上下が開口した筒を接続してい
る。この筒の側壁には複数の小孔を長さ方向に付設して
いる。洗浄時には仕切板より下方にある給気管から供給
した圧縮気体を仕切板の下に層状に溜めた後、筒の小孔
と仕切板の流出口を通して各中空糸膜モジュ−ルに給気
するものである。
置の典型として、特開昭６１−２２２５０９号公報に記
載のものがある。この公知技術は、各中空糸膜モジュ−
ルの直下に被浄化液の出口を有する仕切板を設け、この
仕切板の下側の流出口に上下が開口した筒を接続してい
る。この筒の側壁には複数の小孔を長さ方向に付設して
いる。洗浄時には仕切板より下方にある給気管から供給
した圧縮気体を仕切板の下に層状に溜めた後、筒の小孔
と仕切板の流出口を通して各中空糸膜モジュ−ルに給気
するものである。
【０００４】また、異なるタイプとして、特告平４−６
２７７０号公報記載のものがある。この公知技術は、上
記例のように仕切板や通水の筒を設けず、中空糸膜モジ
ュ−ルの各列に対して給気管を配置するとともに、各中
空糸膜モジュ−ルの直下において給気管に小孔を設け、
この小孔を通して、各中空糸膜モジュ−ルに直接、給気
するものである。
２７７０号公報記載のものがある。この公知技術は、上
記例のように仕切板や通水の筒を設けず、中空糸膜モジ
ュ−ルの各列に対して給気管を配置するとともに、各中
空糸膜モジュ−ルの直下において給気管に小孔を設け、
この小孔を通して、各中空糸膜モジュ−ルに直接、給気
するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の課題が存在する。
知技術には以下の課題が存在する。
【０００６】すなわち、特開昭６１−２２２５０９号の
技術においては、浄化運転時の被浄化液の通水と洗浄時
の給気を仕切板に接続した筒で兼用している。この方式
による各中空糸膜モジュ−ルへの給気は最終的には浮力
で行われるため、中空糸膜モジュ−ル１個に対してその
直下に１個の筒が必要であり、仕切板には多数の筒が取
付けられる。しかも、給気時には筒の内部が気液二相と
なり流れが不安定化するとともに、給気のための静水頭
が低下するため筒を長くする必要があるなど、設備費が
高くなる。
技術においては、浄化運転時の被浄化液の通水と洗浄時
の給気を仕切板に接続した筒で兼用している。この方式
による各中空糸膜モジュ−ルへの給気は最終的には浮力
で行われるため、中空糸膜モジュ−ル１個に対してその
直下に１個の筒が必要であり、仕切板には多数の筒が取
付けられる。しかも、給気時には筒の内部が気液二相と
なり流れが不安定化するとともに、給気のための静水頭
が低下するため筒を長くする必要があるなど、設備費が
高くなる。
【０００７】また、特告平４−６２７７０号の技術にお
いては、中空糸膜モジュ−ルの１列毎に給気管を設け
る。このため、容器の内容積が増大するとともに、容器
底部の検査時に給気管を取外しするための構造が複雑に
なるなど、同様に設備費が高くなる。
いては、中空糸膜モジュ−ルの１列毎に給気管を設け
る。このため、容器の内容積が増大するとともに、容器
底部の検査時に給気管を取外しするための構造が複雑に
なるなど、同様に設備費が高くなる。
【０００８】本発明の目的は、複数の中空糸膜モジュ−
ルに浄化時には被浄化液を、洗浄時には気体を供給で
き、構成が簡単で安価な濾過装置を提供することにあ
る。
ルに浄化時には被浄化液を、洗浄時には気体を供給で
き、構成が簡単で安価な濾過装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離板に接続した複
数の濾過モジュ−ルと、前記容器内に被浄化液を供給す
る給水管及び気体を供給する給気管とを有し、前記被浄
化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被浄化液を浄化
する濾過装置において、その下側に供給気体の層を形成
するための仕切板を前記濾過モジュ−ルの下方で前記給
水管及び前記給気管より上方に略水平に備え、前記濾過
モジュ−ルに対応してその直下の前記仕切板に通気孔を
設けるとともに、前記被浄化液を前記仕切板の上方に通
じる通水部を前記通気孔と分離して設けたことにより達
成される。
容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離板に接続した複
数の濾過モジュ−ルと、前記容器内に被浄化液を供給す
る給水管及び気体を供給する給気管とを有し、前記被浄
化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被浄化液を浄化
する濾過装置において、その下側に供給気体の層を形成
するための仕切板を前記濾過モジュ−ルの下方で前記給
水管及び前記給気管より上方に略水平に備え、前記濾過
モジュ−ルに対応してその直下の前記仕切板に通気孔を
設けるとともに、前記被浄化液を前記仕切板の上方に通
じる通水部を前記通気孔と分離して設けたことにより達
成される。
【００１０】前記通水部は、前記通気孔を含まないよう
に通気孔間の仕切板に配置、もしくは、仕切板の外周部
を開放して容器との間隙部で形成することを特徴とす
る。
に通気孔間の仕切板に配置、もしくは、仕切板の外周部
を開放して容器との間隙部で形成することを特徴とす
る。
【００１１】また、前記通水部は、上下を開放し上端を
前記仕切板に接続した通水管を、複数の前記通気孔の間
に配置したことを特徴とする。
前記仕切板に接続した通水管を、複数の前記通気孔の間
に配置したことを特徴とする。
【００１２】また、複数の前記通気孔が前記仕切板の平
面上で千鳥状に配置され、隣接する３の通気孔を頂点と
する三角形の中央部に前記通水管の上端を配置したこと
を特徴とする。
面上で千鳥状に配置され、隣接する３の通気孔を頂点と
する三角形の中央部に前記通水管の上端を配置したこと
を特徴とする。
【００１３】また、複数の前記通気孔に、それぞれ異な
る長さの通気管の上端を接続したことを特徴とする。
る長さの通気管の上端を接続したことを特徴とする。
【００１４】また、前記容器に内接するとともに前記仕
切板の外周より小さい開口を有して前記仕切板を取外し
可能に支持する支持板を設け、さらには、前記支持板に
上端を接続したドレン管を設けたことを特徴とする。
切板の外周より小さい開口を有して前記仕切板を取外し
可能に支持する支持板を設け、さらには、前記支持板に
上端を接続したドレン管を設けたことを特徴とする。
【００１５】また、前記給気管に接続して、容器と給気
管との接続部より上方に出口を有する給気流出管を設
け、前記開口が洗浄時に前記仕切板の下方に形成される
気体層に開口することを特徴とする。
管との接続部より上方に出口を有する給気流出管を設
け、前記開口が洗浄時に前記仕切板の下方に形成される
気体層に開口することを特徴とする。
【００１６】
【作用】以上のように、本発明の構成においては、容器
内の濾過モジュ−ルの下端より下方に仕切板を略水平
（気体層がほぼ均等になる程度の水平）に設け、濾過モ
ジュ−ルに対応して仕切板の各濾過モジュ−ル直下に通
気孔を設けている。さらに、被浄化液を仕切板下方から
上方へ通じる通水部を前記通気孔とは独立して配置して
いる。通水部は、仕切板の複数の通気孔の間に設けた開
口部に上端を接続した複数の通水管で構成し、あるい
は、仕切板の外周部と容器の間を開放する構成として、
前記通気孔と独立した通水部を実現できる。
内の濾過モジュ−ルの下端より下方に仕切板を略水平
（気体層がほぼ均等になる程度の水平）に設け、濾過モ
ジュ−ルに対応して仕切板の各濾過モジュ−ル直下に通
気孔を設けている。さらに、被浄化液を仕切板下方から
上方へ通じる通水部を前記通気孔とは独立して配置して
いる。通水部は、仕切板の複数の通気孔の間に設けた開
口部に上端を接続した複数の通水管で構成し、あるい
は、仕切板の外周部と容器の間を開放する構成として、
前記通気孔と独立した通水部を実現できる。
【００１７】濾過モジュ−ルの洗浄時には、容器に接続
した給気管から供給された気体は仕切板の下方に気体層
を形成し、仕切板に設けた通気孔を通って各濾過モジュ
−ルに流入する。このとき、通気孔を出た気体は仕切板
上側の水中の浮力によって濾過モジュ−ルに流入するの
で、本発明のように濾過モジュ−ルの直下に通気孔を設
けることで給気が可能になる。一方、浄化時の被浄化液
を供給する通水部は、濾過モジュ−ルの直下であること
も、濾過モジュ−ルと一対一であることも必要としない
ので、本発明のように通気孔と分離され、独立した構成
が可能になる。
した給気管から供給された気体は仕切板の下方に気体層
を形成し、仕切板に設けた通気孔を通って各濾過モジュ
−ルに流入する。このとき、通気孔を出た気体は仕切板
上側の水中の浮力によって濾過モジュ−ルに流入するの
で、本発明のように濾過モジュ−ルの直下に通気孔を設
けることで給気が可能になる。一方、浄化時の被浄化液
を供給する通水部は、濾過モジュ−ルの直下であること
も、濾過モジュ−ルと一対一であることも必要としない
ので、本発明のように通気孔と分離され、独立した構成
が可能になる。
【００１８】このような本発明によれば、通水部の設計
の自由度が高まり、通水管の本数を削減したり、仕切板
に通水管を有しない構成も可能となるので、濾過装置の
構造が簡単になり、小型化や設備費の低減が可能にな
る。
の自由度が高まり、通水管の本数を削減したり、仕切板
に通水管を有しない構成も可能となるので、濾過装置の
構造が簡単になり、小型化や設備費の低減が可能にな
る。
【００１９】また、通水部の内部は常に液単相であり、
流れが安定で給気のための静水頭も大きくなるため、通
水部を短くできる。
流れが安定で給気のための静水頭も大きくなるため、通
水部を短くできる。
【００２０】また、各濾過モジュ−ル直下に設けた通気
孔を複数とし、それぞれ異なる長さの通気管を前記通気
孔に接続する。これにより、給気流量を増加する場合、
仕切板の下方の通水部を除く部分に形成される気体層が
厚くなるが、短い通気管から順番に気体が流れるため気
体が流れる通気管の数が増加し、気体層厚さの急激な増
加を抑制できる。この結果、給気流量が多い場合にも通
水部を短くできる。
孔を複数とし、それぞれ異なる長さの通気管を前記通気
孔に接続する。これにより、給気流量を増加する場合、
仕切板の下方の通水部を除く部分に形成される気体層が
厚くなるが、短い通気管から順番に気体が流れるため気
体が流れる通気管の数が増加し、気体層厚さの急激な増
加を抑制できる。この結果、給気流量が多い場合にも通
水部を短くできる。
【００２１】さらに、容器に内接するとともに仕切板の
外周より小さい開口を有する仕切板の支持板を設け、上
下を開放し上端を支持板に接続したドレン管を設けるこ
とにより、容器底部の点検時に仕切板を容易に取外しで
きるとともに、支持板の上に溜る液体や不純物をドレン
管から容易に排水できる。
外周より小さい開口を有する仕切板の支持板を設け、上
下を開放し上端を支持板に接続したドレン管を設けるこ
とにより、容器底部の点検時に仕切板を容易に取外しで
きるとともに、支持板の上に溜る液体や不純物をドレン
管から容易に排水できる。
【００２２】また、容器と給気管との接続部より上方に
開口を有する給気流出管を設けることにより、給気流量
が少なく仕切板の下方の通水部を除く部分に形成される
気体層が薄い場合においても、給気流出管の開口が気体
層内に露出し液面を乱すことがなく、各濾過モジュ−ル
への給気量を安定化するとともに均等化することができ
る。
開口を有する給気流出管を設けることにより、給気流量
が少なく仕切板の下方の通水部を除く部分に形成される
気体層が薄い場合においても、給気流出管の開口が気体
層内に露出し液面を乱すことがなく、各濾過モジュ−ル
への給気量を安定化するとともに均等化することができ
る。
【００２３】さらに、給気管に接続し、複数の開口を有
する給気分散管を容器内に設けることにより、仕切板の
下方に形成される気体層の厚さを均一化し、各濾過モジ
ュ−ルへの給気量を均等化することができる。
する給気分散管を容器内に設けることにより、仕切板の
下方に形成される気体層の厚さを均一化し、各濾過モジ
ュ−ルへの給気量を均等化することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。なお、各図を通して同じ部品には同一符号を
付している。
説明する。なお、各図を通して同じ部品には同一符号を
付している。
【００２５】本発明の第一の実施例を図１〜図３により
説明する。図１は第１の実施例による濾過装置の縦断面
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は水平板の部分詳
細図である。
説明する。図１は第１の実施例による濾過装置の縦断面
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は水平板の部分詳
細図である。
【００２６】濾過装置は、容器１１と、容器１１内に配
置され、濾過機能をもつ中空糸膜１３とモジュ−ル筒１
４で構成される中空糸膜モジュ−ルと、中空糸膜モジュ
−ルを支持する隔離板１２と、中空糸膜モジュ−ル下端
より下方に配置され、通気孔２１と通水管２２とを有す
る仕切板２０と、浄化する液体を供給する給水管１５
と、中空糸膜１３を洗浄する際に供給する気体の給気管
１６と、容器１１の上部に接続された流出管１７と、隔
離板１２の下方に接続された排気管１８と、容器１１の
下部に接続された排水管１９を有している。
置され、濾過機能をもつ中空糸膜１３とモジュ−ル筒１
４で構成される中空糸膜モジュ−ルと、中空糸膜モジュ
−ルを支持する隔離板１２と、中空糸膜モジュ−ル下端
より下方に配置され、通気孔２１と通水管２２とを有す
る仕切板２０と、浄化する液体を供給する給水管１５
と、中空糸膜１３を洗浄する際に供給する気体の給気管
１６と、容器１１の上部に接続された流出管１７と、隔
離板１２の下方に接続された排気管１８と、容器１１の
下部に接続された排水管１９を有している。
【００２７】本実施例の濾過装置において、通常の浄化
運転時には、被浄化液は給水管１５から流入し、仕切板
２０に接続した通水管２２を通って各モジュ−ル筒１４
内に均等に流入し、中空糸膜１３でクラッドなどの不純
物を濾過された後、流出管１７から流出する。このよう
な濾過運転により中空糸膜１３に不純物が捕獲され、中
空糸膜１３の濾過機能が低下すると、被浄化液の供給を
中止し、気体（通常は空気）を給気管１６と給気分散管
３０とを通して供給する。このとき、隔離板１２より下
部の容器内は満水状態となっている。
運転時には、被浄化液は給水管１５から流入し、仕切板
２０に接続した通水管２２を通って各モジュ−ル筒１４
内に均等に流入し、中空糸膜１３でクラッドなどの不純
物を濾過された後、流出管１７から流出する。このよう
な濾過運転により中空糸膜１３に不純物が捕獲され、中
空糸膜１３の濾過機能が低下すると、被浄化液の供給を
中止し、気体（通常は空気）を給気管１６と給気分散管
３０とを通して供給する。このとき、隔離板１２より下
部の容器内は満水状態となっている。
【００２８】供給された気体により容器１１内の仕切板
２０下方で通水管２２を除く部分に気体層２４が形成さ
れ、仕切板２０の通気孔２１から流出した気体は被浄化
液中での浮力によって直上のモジュ−ル筒１４に流入
し、気体の流れで中空糸膜１３をゆらして捕獲された不
純物を離脱させ、洗浄終了後に不純物を被浄化液ととも
に排水管１９から排出する。各濾過モジュ−ルに供給さ
れた気体は、モジュ−ルに筒１４の上部に設けた孔から
流出し、排気管１８から排気される。モジュ−ル筒１４
に流入する気体流量は、少なすぎると中空糸膜１３の洗
浄効果が弱くなり、多すぎると中空糸膜１３の寿命が低
下するため、各濾過モジュ−ルに均等に供給されること
が重要である。
２０下方で通水管２２を除く部分に気体層２４が形成さ
れ、仕切板２０の通気孔２１から流出した気体は被浄化
液中での浮力によって直上のモジュ−ル筒１４に流入
し、気体の流れで中空糸膜１３をゆらして捕獲された不
純物を離脱させ、洗浄終了後に不純物を被浄化液ととも
に排水管１９から排出する。各濾過モジュ−ルに供給さ
れた気体は、モジュ−ルに筒１４の上部に設けた孔から
流出し、排気管１８から排気される。モジュ−ル筒１４
に流入する気体流量は、少なすぎると中空糸膜１３の洗
浄効果が弱くなり、多すぎると中空糸膜１３の寿命が低
下するため、各濾過モジュ−ルに均等に供給されること
が重要である。
【００２９】仕切板２０には、モジュ−ル筒１４の直下
に通気孔２１が設けられ、複数の通気孔２１の間（本実
施例では３個の通気孔）の開口２３に通水管２２の上端
が接続されて、通水部を構成している。給気管１６には
複数の給気孔３１を有する給気分散管３０が接続されて
いる。
に通気孔２１が設けられ、複数の通気孔２１の間（本実
施例では３個の通気孔）の開口２３に通水管２２の上端
が接続されて、通水部を構成している。給気管１６には
複数の給気孔３１を有する給気分散管３０が接続されて
いる。
【００３０】通常の浄化運転時には、被浄化液は給水管
１５から流入し、仕切板２０に接続した通水管２２を通
って各モジュ−ル筒１４内に流入するが、通水管２２は
通気孔２１と独立であるため、モジュ−ル筒１４毎に通
水管２２を設ける必要がない。本実施例のように、例え
ば３本のモジュ−ル筒１４に１個の通水管２２で十分で
あり、通水管２２の員数を低減できる。例えば、容器１
１の径が１．５ｍ程度の場合で、通水管の径は１０ｃｍ
程度、通気孔２１の径は１ｃｍ程度であり、通水管の減
少による効果の大きいことが窺えるであろう。
１５から流入し、仕切板２０に接続した通水管２２を通
って各モジュ−ル筒１４内に流入するが、通水管２２は
通気孔２１と独立であるため、モジュ−ル筒１４毎に通
水管２２を設ける必要がない。本実施例のように、例え
ば３本のモジュ−ル筒１４に１個の通水管２２で十分で
あり、通水管２２の員数を低減できる。例えば、容器１
１の径が１．５ｍ程度の場合で、通水管の径は１０ｃｍ
程度、通気孔２１の径は１ｃｍ程度であり、通水管の減
少による効果の大きいことが窺えるであろう。
【００３１】また、通気孔と通水管を独立する構成によ
り設計の自由度が大きくなる。通常、水平断面内の占有
率を高めて容器１１を小型化するために、濾過モジュー
ルは三角格子状（あるいは千鳥状）に配置されている。
この場合、図示のように、３本のモジュール筒１４を頂
点として形成される三角形（点線）の中央部に、通水管
を１本配置する構成とする。通水管２２を通った被浄化
液は周囲の３つのモジュール筒１４に分散して供給され
るが、通水管２２と各モジュール筒１４は最短且つ等距
離に配置されているので、被浄化液は各モジュールに均
等に分配されるとともに、容器内の水の擾乱を防止でき
る利点がある。
り設計の自由度が大きくなる。通常、水平断面内の占有
率を高めて容器１１を小型化するために、濾過モジュー
ルは三角格子状（あるいは千鳥状）に配置されている。
この場合、図示のように、３本のモジュール筒１４を頂
点として形成される三角形（点線）の中央部に、通水管
を１本配置する構成とする。通水管２２を通った被浄化
液は周囲の３つのモジュール筒１４に分散して供給され
るが、通水管２２と各モジュール筒１４は最短且つ等距
離に配置されているので、被浄化液は各モジュールに均
等に分配されるとともに、容器内の水の擾乱を防止でき
る利点がある。
【００３２】ところで、洗浄時の定常状態において、給
気管１６からの総給気量と通気孔２１の全通過量は、数
１式の関係によってバランスし、そのときの気体層の厚
さはＨとなる。
気管１６からの総給気量と通気孔２１の全通過量は、数
１式の関係によってバランスし、そのときの気体層の厚
さはＨとなる。
【００３３】
【数１】ρ・ｇ・Ｈ＝１／２・ζ・ρg・Ｖg2 ここで、ζ：通気孔２１の抵抗係数、ρg：気体の密
度、ρ：通水部２３の流体の密度、ｇ：重力加速度、Ｖ
g：通気孔２１からの気体の流出速度である。これよ
り、洗浄時におけるＶgは、
度、ρ：通水部２３の流体の密度、ｇ：重力加速度、Ｖ
g：通気孔２１からの気体の流出速度である。これよ
り、洗浄時におけるＶgは、
【００３４】
【数２】（Ｖg）2＝（２／ζ）・（ρ／ρg）・ｇ・Ｈ と、表わすことができる。
【００３５】上記の従来技術では、通水管に通気孔を設
けているので、通水管内部が気液二相となって流体密度
ρが減少する。しかし、本実施例では、通水管２２の内
部は液単相であり、流体密度ρは液体の密度になる。こ
の結果、同一の流出速度Ｖgを得るための気体層２４の
厚さＨを薄くでき、その分だけ通水管を短くすることが
できる。
けているので、通水管内部が気液二相となって流体密度
ρが減少する。しかし、本実施例では、通水管２２の内
部は液単相であり、流体密度ρは液体の密度になる。こ
の結果、同一の流出速度Ｖgを得るための気体層２４の
厚さＨを薄くでき、その分だけ通水管を短くすることが
できる。
【００３６】また、複数の給気孔３１を有する給気分散
管３０によって、気体を分散して供給し、気体層２４の
厚さ分布を均一化し、各モジュ−ル筒１４への給気量を
均一化することができる。給気孔３１はクラッドが入ら
ないように、主として給気分散管３０の側面に設けられ
るが、給気開始後の排水のために先端近くの下面に、給
気終了後の排気のために上面にも設けられる。
管３０によって、気体を分散して供給し、気体層２４の
厚さ分布を均一化し、各モジュ−ル筒１４への給気量を
均一化することができる。給気孔３１はクラッドが入ら
ないように、主として給気分散管３０の側面に設けられ
るが、給気開始後の排水のために先端近くの下面に、給
気終了後の排気のために上面にも設けられる。
【００３７】以上説明したように、本実施例の濾過装置
によれば、仕切板２０の通気孔２１と通水管２２を独立
に設けることができるので、通水管２２の員数を低減で
きるとともに、通水管２２の内部が液単相となるので通
水管２２を短くでき、経済性を向上することができる。
によれば、仕切板２０の通気孔２１と通水管２２を独立
に設けることができるので、通水管２２の員数を低減で
きるとともに、通水管２２の内部が液単相となるので通
水管２２を短くでき、経済性を向上することができる。
【００３８】図４は、第１の一実施例の変形例による濾
過装置の部分詳細図である。本変形例において、第１の
一実施例と異なる点は、複数の通気孔２１ａ，２１ｂ，
２１ｃを有し、通気孔２１ｂ，２１ｃには異なる長さの
通気管２７ｂ，２７ｃを接続し、各通気孔２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの長さが異なることである。
過装置の部分詳細図である。本変形例において、第１の
一実施例と異なる点は、複数の通気孔２１ａ，２１ｂ，
２１ｃを有し、通気孔２１ｂ，２１ｃには異なる長さの
通気管２７ｂ，２７ｃを接続し、各通気孔２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの長さが異なることである。
【００３９】一般に、中空糸膜の洗浄時の給気量は一定
である。しかし、例えば、給気量を大幅に増加する必要
が生じた場合、（数１）から明らかなように気体層２４
の厚さＨは給気量の二乗に比例して急増する。本変形例
においては、給気量が大幅に増加して気体層２４の厚さ
が増加すると、気体を供給する通気孔の数が２１ａ，２
１ｂ，２１ｃのように順次増加する。このため、気体層
２４の厚さの増加を抑制でき、給気量が大幅に変化する
場合においても、通水管２２を短くできる。
である。しかし、例えば、給気量を大幅に増加する必要
が生じた場合、（数１）から明らかなように気体層２４
の厚さＨは給気量の二乗に比例して急増する。本変形例
においては、給気量が大幅に増加して気体層２４の厚さ
が増加すると、気体を供給する通気孔の数が２１ａ，２
１ｂ，２１ｃのように順次増加する。このため、気体層
２４の厚さの増加を抑制でき、給気量が大幅に変化する
場合においても、通水管２２を短くできる。
【００４０】次に、本発明の第２の実施例を図５〜図７
により説明する。
により説明する。
【００４１】図５は本発明の第２の実施例による濾過装
置の縦断面図、図６は図５のＡ−Ａ矢視図、図７は仕切
板の部分詳細図である。
置の縦断面図、図６は図５のＡ−Ａ矢視図、図７は仕切
板の部分詳細図である。
【００４２】本実施例において、第１の実施例と異なる
点は、第１の実施例の給気分散管３０を設けず、代わり
に複数の給気管１６を容器１１に接続したことにある。
また、１本のモジュ−ル筒１４に対してほぼ１個の通水
管２２を設けている。この点は好適例ではあるが必要条
件ではない。
点は、第１の実施例の給気分散管３０を設けず、代わり
に複数の給気管１６を容器１１に接続したことにある。
また、１本のモジュ−ル筒１４に対してほぼ１個の通水
管２２を設けている。この点は好適例ではあるが必要条
件ではない。
【００４３】中空糸膜１３の洗浄時に、複数の給気管１
６から分散して供給された気体は、仕切板２０の下部に
気体層２４を形成し、通気孔２１を通って各モジュ−ル
筒１４に供給される。
６から分散して供給された気体は、仕切板２０の下部に
気体層２４を形成し、通気孔２１を通って各モジュ−ル
筒１４に供給される。
【００４４】本実施例の特徴は、通水管２２の員数が多
く、給気分散管３０の配置に困難があるような場合に、
気体層２４の厚さ分布を均一化し、各モジュ−ル筒１４
への給気量を均一化するのに有効である。なお、通水管
２２の員数を増やすと、管内の流速を低下させることが
できる。
く、給気分散管３０の配置に困難があるような場合に、
気体層２４の厚さ分布を均一化し、各モジュ−ル筒１４
への給気量を均一化するのに有効である。なお、通水管
２２の員数を増やすと、管内の流速を低下させることが
できる。
【００４５】図８は、第２の実施例の変形例による濾過
装置の下方から見た水平断面図、図９はその部分縦断面
図、図１０はその別の位置での部分縦断面図である。
装置の下方から見た水平断面図、図９はその部分縦断面
図、図１０はその別の位置での部分縦断面図である。
【００４６】本変形例において、第２の実施例と異なる
第１点は、仕切板２０を支持する支持板１２５を設け、
支持板１２５にドレン管１２６を設けたことである。仕
切板２０と支持板１２５は、図示していない締結手段に
よって係止される。第２点は、給気管１６に開口が給気
管１６と容器１１との接続部より高い位置に、出口１３
３を有する給気流出管１３２を設けたことである。な
お、これら第１点と第２点は、互いに他を必要条件とは
していない。
第１点は、仕切板２０を支持する支持板１２５を設け、
支持板１２５にドレン管１２６を設けたことである。仕
切板２０と支持板１２５は、図示していない締結手段に
よって係止される。第２点は、給気管１６に開口が給気
管１６と容器１１との接続部より高い位置に、出口１３
３を有する給気流出管１３２を設けたことである。な
お、これら第１点と第２点は、互いに他を必要条件とは
していない。
【００４７】容器１１に接続する支持板１２５を仕切板
２０とを分離することにより、容器１１の底部を点検す
る際に仕切板２０を容易に取り外すことができる。この
場合、容器１１と仕切板２０の間の支持板１２５上に液
体や不純物が溜るが、支持板１２５に接続したドレン管
１２６により排水でき、また、ドレン管１２６の長さを
通水管２２の長さと同じにすることにより、中空糸膜の
洗浄時に気体が流出することもない。
２０とを分離することにより、容器１１の底部を点検す
る際に仕切板２０を容易に取り外すことができる。この
場合、容器１１と仕切板２０の間の支持板１２５上に液
体や不純物が溜るが、支持板１２５に接続したドレン管
１２６により排水でき、また、ドレン管１２６の長さを
通水管２２の長さと同じにすることにより、中空糸膜の
洗浄時に気体が流出することもない。
【００４８】また、第２の実施例（図７）においては、
給気量が小さく空気層２４の厚さが薄くなり水面が給気
管１６より高くなると、給気によって液面が乱れ通気孔
２１からの通気量が変動する。本変形例においては、図
９に示すように給気流出管１３２が上部方向に曲折され
て、その先端にある出口１３３の位置が給気管１６との
接続位置より高いため、給気量が小さく空気層２４の厚
さが薄くなっても通気孔２１からの通気量が変動するこ
となく安定して供給できる。
給気量が小さく空気層２４の厚さが薄くなり水面が給気
管１６より高くなると、給気によって液面が乱れ通気孔
２１からの通気量が変動する。本変形例においては、図
９に示すように給気流出管１３２が上部方向に曲折され
て、その先端にある出口１３３の位置が給気管１６との
接続位置より高いため、給気量が小さく空気層２４の厚
さが薄くなっても通気孔２１からの通気量が変動するこ
となく安定して供給できる。
【００４９】図１１は、第２の実施例の他の変形例によ
る部分縦断面図で、図９に相当する図である。
る部分縦断面図で、図９に相当する図である。
【００５０】本変形例において、図９の変形例と異なる
点は、給気流出管１３２の上向きの先端を閉じ、先端付
近の管壁で容器１１の中心部側に出口１３４を設けたこ
とである。これによれば、給気流出管１３２の出口１３
４から気体が水平に流出し、仕切板２０の下方に拡がり
易くなるため、気体層の厚さ分布を均一化し、各モジュ
−ル筒１４に均等に気体を供給することができる。
点は、給気流出管１３２の上向きの先端を閉じ、先端付
近の管壁で容器１１の中心部側に出口１３４を設けたこ
とである。これによれば、給気流出管１３２の出口１３
４から気体が水平に流出し、仕切板２０の下方に拡がり
易くなるため、気体層の厚さ分布を均一化し、各モジュ
−ル筒１４に均等に気体を供給することができる。
【００５１】次に、本発明の第３の実施例を図１２〜図
１４により説明する。図１２は第３の実施例による濾過
装置の縦断面図、図１３は図１２のＡ−Ａ矢視図、図１
４は仕切板の部分詳細図である。
１４により説明する。図１２は第３の実施例による濾過
装置の縦断面図、図１３は図１２のＡ−Ａ矢視図、図１
４は仕切板の部分詳細図である。
【００５２】本実施例において、第１の実施例や第２の
実施例と異なる点は、仕切板２０に設けていた通水管２
２がなく、仕切板２０の外縁部に下向きに設けた外周板
２０１と容器１１の間に通水部２２０を形成したことで
ある。
実施例と異なる点は、仕切板２０に設けていた通水管２
２がなく、仕切板２０の外縁部に下向きに設けた外周板
２０１と容器１１の間に通水部２２０を形成したことで
ある。
【００５３】本実施例では、他で仕切板２０に設けてい
た多数の通水管を持たないので、極めてシンプルな構造
となり、設備費を低減でき、小型化も可能になる。ただ
し、通水部２２０を出た後で容器１１の中心部に向かう
横流れが生じるため、モジュ−ル筒１４への流体力が増
加するため、被浄化液の処理流量に制約を生じる。
た多数の通水管を持たないので、極めてシンプルな構造
となり、設備費を低減でき、小型化も可能になる。ただ
し、通水部２２０を出た後で容器１１の中心部に向かう
横流れが生じるため、モジュ−ル筒１４への流体力が増
加するため、被浄化液の処理流量に制約を生じる。
【００５４】さらに、本実施例では、給気管１６を複数
（図では２個）設け、給気管１６に接続する給気分散管
２３０をヘッダ状としている。図示のように、給気分散
管２３０のヘッダ部は外周板２０１の内側に円弧状に形
成し、複数の給気孔２３１を設けている。通水管などの
障害物がないので、多数の給気孔から分散して供給され
た気体は、仕切板２０の下部に均等な厚さ分布の気体層
２４を形成し、通気孔２１を通って各モジュ−ル筒１４
に供給される。この構成によれば、容器下部の点検も容
易になる。
（図では２個）設け、給気管１６に接続する給気分散管
２３０をヘッダ状としている。図示のように、給気分散
管２３０のヘッダ部は外周板２０１の内側に円弧状に形
成し、複数の給気孔２３１を設けている。通水管などの
障害物がないので、多数の給気孔から分散して供給され
た気体は、仕切板２０の下部に均等な厚さ分布の気体層
２４を形成し、通気孔２１を通って各モジュ−ル筒１４
に供給される。この構成によれば、容器下部の点検も容
易になる。
【００５５】以上、本発明の第１の実施例から第３の実
施例まで、異なる形状の通水部や給気部などを適用した
が、これらのいかなる組合せでもよいことは自明であ
る。
施例まで、異なる形状の通水部や給気部などを適用した
が、これらのいかなる組合せでもよいことは自明であ
る。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、容器内の中空糸膜モジ
ュ−ルの下端より下方に水平の仕切板を設け、中空糸膜
モジュ−ルに一対一に対応して仕切板に通気孔を設け、
この通気孔とは独立して仕切板の下部から上部へ通じる
通水部を設けているので、設計の自由度が高まり、仕切
板下部の通気孔の間に設ける通水管の員数を低減した
り、通水管を排除して仕切板の周縁部に通水部を形成し
たりでき、濾過装置の構造を簡単にして小型化したり設
備費を低減する効果がある。
ュ−ルの下端より下方に水平の仕切板を設け、中空糸膜
モジュ−ルに一対一に対応して仕切板に通気孔を設け、
この通気孔とは独立して仕切板の下部から上部へ通じる
通水部を設けているので、設計の自由度が高まり、仕切
板下部の通気孔の間に設ける通水管の員数を低減した
り、通水管を排除して仕切板の周縁部に通水部を形成し
たりでき、濾過装置の構造を簡単にして小型化したり設
備費を低減する効果がある。
【００５７】また、給気管に接続した給気流出管の開口
の位置を給気管と容器との接続位置より高くすることに
より、給気量が少なく気体層の厚さが薄い場合において
も液面を乱すことがなく供給でき、あるいは給気分散管
によって気体を分散して供給でき、気体層の厚さ分布を
均一化し、各中空糸膜モジュ−ルへの給気量を均等化し
て、濾過装置の洗浄能力を向上することができる。
の位置を給気管と容器との接続位置より高くすることに
より、給気量が少なく気体層の厚さが薄い場合において
も液面を乱すことがなく供給でき、あるいは給気分散管
によって気体を分散して供給でき、気体層の厚さ分布を
均一化し、各中空糸膜モジュ−ルへの給気量を均等化し
て、濾過装置の洗浄能力を向上することができる。
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例による濾過装置の縦断面
図。
図。
【図２】本発明の第１の実施例による濾過装置の水平断
面図。
面図。
【図３】本発明の第１の実施例による仕切板の部分詳細
図。
図。
【図４】第１の実施例の変形例による部分詳細図。
【図５】本発明の第２の実施例による濾過装置の縦断面
図。
図。
【図６】本発明の第２の実施例による濾過装置の水平断
面図。
面図。
【図７】本発明の第２の実施例による仕切板の部分詳細
図。
図。
【図８】第２の実施例の変形例による水平断面図。
【図９】第２の実施例の変形例による部分縦断面図。
【図１０】第２の実施例の変形例による別位置の部分縦
断面図。
断面図。
【図１１】第２の実施例の別の変形例による部分縦断面
図。
図。
【図１２】本発明の第３の実施例による濾過装置の縦断
面図。
面図。
【図１３】本発明の第３の実施例による濾過装置の水平
断面図。
断面図。
【図１４】本発明の第３の実施例による仕切板の部分詳
細図。
細図。
１１…容器、１３…中空糸膜、１４…モジュ−ル筒、１
５…給水管、１６…給気管、２０…仕切板、２１…通気
孔、２２…通水管、２３…開口、２４…気体層、２７…
通気管、３０…給気分散管、３１…給気孔、１２５…支
持板、１２６…ドレン管、１３２…給気流出管、１３３
…出口、１３４…出口、２０１…外周板、２２０…通水
部、２３０…給気分散管、２３１…給気孔。
５…給水管、１６…給気管、２０…仕切板、２１…通気
孔、２２…通水管、２３…開口、２４…気体層、２７…
通気管、３０…給気分散管、３１…給気孔、１２５…支
持板、１２６…ドレン管、１３２…給気流出管、１３３
…出口、１３４…出口、２０１…外周板、２２０…通水
部、２３０…給気分散管、２３１…給気孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 政人 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 風間 誠一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭61−293504（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 61/00 - 65/10 C02F 1/44
Claims (10)
- 【請求項１】 容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離
板に接続した複数の濾過モジュ−ルと、前記容器に被浄
化液を供給する給水管及び気体を供給する給気管とを有
し、前記被浄化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被
浄化液を浄化する濾過装置において、前記濾過モジュールのモジュール筒より下方に間隙を介
して仕切板を略水平に 備え、かつ前記仕切板は前記給水
管及び前記給気管より上方に設けられて供給気体の層の
形成を可能にし、前記濾過モジュ−ルに対応してその直
下の前記仕切板に通気孔を設けるとともに、前記被浄化
液を前記仕切板の上方に通じる通水部を前記通気孔と分
離して設けたことを特徴とする濾過装置。 - 【請求項２】 容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離
板に接続した複数の濾過モジュ−ルと、前記容器に被浄
化液を供給する給水管及び気体を供給する給気管とを有
し、前記被浄化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被
浄化液を浄化する濾過装置において、前記濾過モジュールのモジュール筒より下方に間隙を介
して仕切板を略水平に 備え、かつ前記仕切板は前記給水
管及び前記給気管より上方に設けられて供給気体の層の
形成を可能にし、前記濾過モジュ−ルに対応してその直
下の前記仕切板に通気孔を設けるとともに、前記被浄化
液を前記仕切板の上方に通じる通水部を前記通気孔を含
まないように前記仕切板に設けたことを特徴とする濾過
装置。 - 【請求項３】 容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離
板に接続した複数の濾過モジュ−ルと、前記容器に被浄
化液を供給する給水管及び気体を供給する給気管とを有
し、前記被浄化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被
浄化液を浄化する濾過装置において、前記濾過モジュールのモジュール筒より下方に間隙を介
して仕切板を略水平に 備え、かつ前記仕切板は前記給水
管及び前記給気管より上方に設けられて供給気体の層の
形成を可能にし、前記複数の濾過モジュ−ルの各々に対
応した複数の通気孔とともに、前記通気孔を含まないよ
うに配置される通水部を前記仕切板に設けたことを特徴
とする濾過装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載の濾過装置に
おいて、 前記通水部は、前記仕切板の複数の前記通気孔の間に設
けた開口に、通水管の上端を接続したことを特徴とする
濾過装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の濾過装置において、 複数の前記通気孔が前記仕切板の平面上で千鳥状または
三角格子状に配置され、隣接する３の通気孔を頂点とす
る三角形の中央部に前記通水管を配置したことを特徴と
する濾過装置。 - 【請求項６】 容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離
板に接続した複数の濾過モジュ−ルと、前記容器に被浄
化液を供給する給水管及び気体を供給する給気管とを有
し、前記被浄化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被
浄化液を浄化する濾過装置において、前記濾過モジュールのモジュール筒より下方に間隙を介
して仕切板を略水平に 備え、かつ前記仕切板は前記給水
管及び前記給気管より上方に設けられて供給気体の層の
形成を可能にし、前記濾過モジュ−ルに対応してその直
下の前記仕切板に通気孔を設け、前記仕切板の縁部を下
方に延設した外周部と前記容器との間で前記被浄化液を
前記仕切板上方に通じる通水部を形成したことを特徴と
する濾過装置。 - 【請求項７】 容器と、前記容器内に隔離板と前記隔離
板に接続した複数の濾過モジュ−ルと、前記容器に被浄
化液を供給する給水管及び気体を供給する給気管とを有
し、前記被浄化液を前記濾過モジュ−ルに通じて前記被
浄化液を浄化する濾過装置において、前記濾過モジュールのモジュール筒より下方に間隙を介
して仕切板を略水平に 備え、かつ前記仕切板は前記給水
管及び前記給気管より上方に設けられて供給気体の層の
形成を可能にし、前記濾過モジュ−ルに対応してその直
下の前記仕切板に通気孔を設け、前記仕切板の外縁部に
設けられ該仕切板から下向きに延びた外周部と前記容器
の間で前記被浄化液を前記仕切板上方に通じる通水部を
形成したことを特徴とする濾過装置。 - 【請求項８】 請求項１から７記載のいずれかの濾過装
置において、 前記給気管に接続して、容器と給気管との接続部より上
方に出口を有する給気流出管を設けたことを特徴とする
濾過装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の濾過装置において、 前記給気流出管の前記出口が、洗浄時に前記仕切板の下
側に形成される気体層に開口することを特徴とする濾過
装置。 - 【請求項１０】 請求項１から９記載のいずれかの濾過
装置において、 前記給気管は２個設けられ、前記容器の周方向において
対向する２箇所に配置されていることを特徴とする濾過
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18922895A JP3349015B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 濾過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18922895A JP3349015B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 濾過装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938470A JPH0938470A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3349015B2 true JP3349015B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=16237738
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18922895A Expired - Fee Related JP3349015B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 濾過装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010112874A (ko) * | 2000-06-15 | 2001-12-22 | 이정학 | 중공사 분리막을 이용한 침지형 분리장치 |
| JP2002177745A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-25 | Yuasa Corp | 浸漬型膜ろ過方式用空気泡供給装置 |
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