JPS6051507A - 流れ媒質を濾過して分離するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、列をなして接続されていてかつ連続して積重
ねられた円板形のフィルタ要素で逆浸透および限界濾過
により流れ媒質を濾過して分離する装置、特に水の塩分
を抜いて水を浄化する装置であって、前記フィルタ要素
がそれぞれ皿状の担持板と、皿状の案内板と、担持板と
案内板の間にあってフィルタ層を後にもっている膜とか
らなり、フィルタ要素積層体の端部には、フィルタ要素
積層体を、フィルタ要素の中心孔を貫通するボルトで一
緒に締めつける円板形の加圧板が設けられている装置に
関する。

例えば米国特許明細書から知られている前述の種類のフ
ィルタ装置を経済的に実施することがきるためには、ハ
ウジングに配置されたフィルタ要素を迅速に分解および
取付けできるように近づきやす〈納うことにかかってい
る。理想的な場合には、流れ媒質接続部は別としてただ
一つの連結のみをゆるめてフィルタ要素の全積層体に近
づけうるように配慮しなければガらない。しかしながら
、そのよう々フィルタ装置の経済的な実施のために、比
較的高圧で作用できることも必要であり、そこから全体
のフィルタ装置をただ一つの締付ボルトでのみ一緒に保
持するときに臨界的な密封問題が生じる。密封の困難性
を減少させるたぬに一方の側で閉鎖された管状のハウジ
ングを用いる場合には、このハウジングは非常に高価に
なり、閉鎖されたハウジング端部を一部品で製造する際
に半球状に形成するか、またはこの閉鎖された端部に環
状フランジに蓋を取りつけることには左右されない。

従って、本発明の課題は、少しの費用だけで、何かの密
封の問題を浮び上らせずに、積重ねられたフィルタ要素
を取替えることができる可能性を創造する、冒頭に述べ
た種類の改良されたフィルタ装置の創造である。

上記の課題を解決するために、本発明により、フィルタ
要素積層体のだめの外側ハウジングとして、両側で開口
する管を用い、その内径を積層体直径と同じかまたはそ
れより小さくし、そのとき積層体を一緒に締めつける加
圧板が外径に環状溝を有し、この環状溝の実質的に半径
方向側壁が管端部に向って末広がりになってオリ、これ
によって溝に配置された密封１１ングを内部が正圧のと
きに半径方向および軸方向に外方に向って管内壁に押圧
するようにする。

本発明によるフィルタ装置は、締付ボルト結合をゆるめ
ることにより取り外して再び取りつけるのが特に簡単で
ある。圧力のない状態では、全体のフィルタ要素積層体
を管で製造することができる。逆方向に再組立する場合
に、フィルタ装置の内部に発生すべき圧力により、加圧
板に存在する環状密封体が半径方向外方に向って押圧さ
れるように配慮され、その際蜜月圧力が大きければ大き
いほど、それだけ装置ハウジング内の確実な内圧が大き
い。

本発明の別の細部と特徴は実施態様項から明らかになる
。

以下、本発明の好適な実施例を図面により詳細に説明す
る。

第１図と第２図に通常の大きさで示した、流れ媒質を濾
過して分離するための本発明による装置は、外側ハウジ
ングとして両端で開口する管１を使用し、この管は例え
ばほぼ１メートルの長さであることができる。このノ飄
つジング管内にはフィルタ要素積層体が存在しているが
、その個々の構成要素については次になお詳細に述べる
。このフィルタ要素積層体２が管１の内部に前方の加圧
板３と後方の加圧板４の間にある。装置の全長にわたっ
て中心の締付ボルト５が延びて訃り、この締付ボルト５
は雄ねじ９で後方の加圧板のねし孔１０に差し込まれて
いる。

このボルト５がフィルタ要素積層体のすべての構造部品
および前方の加圧板の中心孔１３を貫通している。積層
体２は、前方加圧板３が、雄ねじ６にねじ込まれたナン
ドと支持円板８で作用されることにより一緒に締めつけ
られる。

装置のすべての接続部が前方の加圧板３に存在し、すな
わち天然水のだめの流入接続部１１、塩水のだめの流出
接続部１２．ｌ、−よび浸透水出口がある。浸透水け、
前方の加圧板３の中心孔１３と続刊ボルト５の間に軸に
平行な溝５１により形成された通路を越えて、次になお
詳細に述べる仕方で装置を出る（第３図参照）。

流入接続部１１は、第１図に示したようにねじ孔である
ことができる。この軸に平行なねじ孔１１が、加圧板３
の外周に設けられた環状ｍ　１４と連通している。環状
溝１４の後方の流れ方向に、加圧板３が縮小した直径を
有し、この直径は、管１の内径よりいっそう小さいフィ
ルタ要素積層体２の外径と実質的に一致する。このよう
にして、接続部１１に供給された天然水が、すべてのフ
ィルタ要素積層体を取り囲む円筒形の間隙１５を越えて
、第２図に示しだ装置の後端に達することができる。

分配板１６が存在する。このスラスト板１６は皿珍に形
成されかつ加圧板４に支持されているが、半径方向に向
けられた孔１７と軸平行な孔１８を有する。このように
して、円筒形の間隙１５を越えて到着する天然水がフィ
ルタ要素積層体の後方端面にわたって分配されて、積層
体の個々のフィルタ要素を順々に通って流れることがで
きる。

分配板１６と加圧板３の間に配置された密封体４４によ
り、流れこむ天然水が締付ボルトの外被に達しえないよ
うに阻止される。なぜなら、この領域で浸透水を運び去
らなければならないからである。

フィルタ要素積層体の個々のフィルタ要素は、それぞれ
担持板６１と、案内板７１と、これらの両方の板６１と
７１の間に囲まれた膜８１とからなる。

膜積層体には、それぞれ連続して案内板７１、膜８１．
担持板６１．膜８１．案内板７１、膜８１等々が存在す
る。第６図と第７図が示すように、薄肉の案内板７１は
環状円板からなり、この環状円板にはその中心孔７４の
周囲に環状カラー７３が、かつ外周に環状カラー７２が
設けられてしる。中央開口の近くＫは、案内板７１に一
列の軸方向貫通ロア５が存在する。

第８図と第９図に示した担持板６１は同様に非常に薄肉
である。担持板６１はその外周に一列の軸方向貫通口６
５と中心孔６４を有し、この中心孔は案内板７１の中心
孔７４と正確に締付ボルト５の外周に当接できる。担持
板６１は両側を膜８１でおおわれている。担持板６１の
表面と膜８１の下側の間にそれ自体周知の仕方で薄い織
物層を配置することができ、それでもって膜を通って進
んで来た浸透水が浸透水出口への道をいっそう容易に見
出すことができる。膜をその周囲で、好適には担持板６
１の周囲で軸方向貫通口６５の内方に貼着することによ
シ案内板７１の環状カラー７２と連結して液密なシール
ができる。相持板の中心孔６３は円形ではなくて拡大部
を有し、これらの拡大部を越えて、膜板と担持板の間で
分離された浸透水が続刊ボルト５の浸透水誘導溝５１に
到達することができる。

フィルタ要素積層体を次のように流れる。

円筒形の間隙１５を越えてフィルタ装置の右端へ案内さ
れた天然水が、分配板１６の半径方向孔１７を越えて後
方加圧板４と分配板１６の間の環状空間８４に到達する
。軸方向孔１８と１９を通って天然水が、分配板１６の
相対する側に存在する膜に作用する。膜８１を通って入
って来た浸透水は、外周に密封体が存在するので、中央
へのみ、すなわち締付ボルト５の周囲へさらに導かれる
。

締付ボルト５の外被面では、浸透水誘導溝５１を越えて
装置の左端（第１図）へ導かれ、そこで浸透水が装置の
外方のボルト５の端面に出現して集めることができる。

それから、浸透水の漏洩により増大した天然水が装置の
右端から左端へ流れ、その間天然水がその都度案内板７
１の孔７５を通過後半径方向に外方に向って、かつ分離
板の軸方向孔または開口６５を通過後半径方向に内方へ
向って流れ、ついには案内板７１の後方において流出接
続部１２と連通している環状空間８５に到達する。

天然水が右から左へ第１図と第２図による装置を流れ通
る間、締付ボルト５の周囲に集まる浸透水は常に多くな
るので、連続的に犬きくなる搬出通路を必要とする。こ
の目的のために、第３図に示した四対の浸透水流出溝５
１のすべてがポル）５の右側後端まで導かれていない。

例えば、溝対５１がボルト５のすべての作用長さにわた
って延びてしると考えることができる。それから、別の
対の溝５１がボルト５の作用長さの７５％、ならびに５
０％、ならびに２５％にわたって延びることができる。

他の可能性は、ただ一つの浸透水誘導通路を設け、この
通路において横断面を右端から左端へ連続的に大きくす
ることにある。種々の長さのモジュールブロックにわた
って延びている多数対の浸透水誘導溝を用いることによ
って利点が得られる。なぜなら、これによってモジュー
ルブロックの誤差個所を局部化できる可能性が与えられ
るからである。個々の浸透水誘導溝の場合に清澄な浸透
水に出会うことを確認した場合、これらの溝によりおお
われたモジュールブロックの範囲に故障が全く存在しな
いことが強制的に明らかに々る。他方では、この溝によ
りおおわれたモジュールブロックの範囲に天然水の案内
に関して漏れが存在していたときに常に個々の溝に天然
水による浸透水の汚染が現われる。

すでに前に説明したように、膜ユニットと締付ボルトの
間または浸透水誘導通路に対する密封が、中間に配置さ
れたＱ　ＩＪタング２により行われる。円筒形間隙１５
訃よび膜ユニットの間の天然氷−または塩水通路に流入
する天然水に対する外周での密封体を同様に設けること
ができる。

しかしながら、一般にこのことは、膜を支持する板に膜
を貼着する場合には必要ではない。モジュールブロック
の外端（Ｍ２図右）に最大の差圧例えば５バールの差圧
を発生できる。この場合実際に漏れが発生した場合、こ
れはもっばら、まだ加工されてない天然水の一部が高度
に集中した塩水に達してそれと共に流出する結果になる
。

しかしながら、モジュールブロックの機能能が害されな
い。モジュールブロック内端に悌１図胡実際に全く圧力
差が生じない。

前述したモジュールブロックまたはフィルタ装置は、た
だ一つの締付ボルト５およびねじナツト７で組立てられ
るので、とりわけきわめて安価に製造することができる
。加圧板３および４と締付ボルト５の間のとのねじ結合
により。

その上な訃、作用中装置の内部で支配している圧力と結
合して完全なハウジングの密封が配慮され、そのハウジ
ングの密封は良好で確実であればあるほど、それだけハ
ウジング内圧がいっそう高くなる。第１図と第２図が示
すように、加圧板３と４の周囲に環状溝３１′と４１が
存在し、これらの溝に密封体としてＯリング３３マ／こ
は４３が装入されている。この周方向密封の特殊な点は
、環状溝３１と４１が、管開口に指向する側に、外方に
向って末広がりとなる側壁３２または４２を有すること
にある。この傾斜した側壁３２と４２によれば、密封リ
ング３３と４３がフィルタ装置の内圧で軸方向外方に向
って押圧されるだけではなく、なお半径方向にも拡げら
れる結果になる。

それ故、密封リング３３と４３は、管１と斜め溝側壁３
２または４２の間に生ずる鋭角の空間に入れられる。

かくして、本発明により最も小さい空間で非常に作用確
実なモジュールブロックが得られ、そのフィルタ要素を
ただ一つのねじナツトをゆるめることにより分解するこ
とができ、かつそのハウジングが特別価格上好都合な仕
方で、商慣習上両側で開放する耐圧性の管からなり、同
時に最も簡単な手段で確実な密封が達成可能である。

例えば、長さ１ｍで内径２０ｃｍのモジュールブロック
を組立てる場合に、２ｍｍと４ｒｎｒｎの間の膜要素の
厚さ次第で２００〜４００枚の板を５ｍ以上の全作用面
に相応して納めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は逆浸透により水の塩分を除去するだめの本発明
による装置の前端部の軸方向部分断面図、第２図は第１
図に示し装置の後端部の軸方向部分断面図で、その個々
の部品が第４図〜第１２図に縮尺して示されている。第
３図は中心の締付ボルトのねじ錠止部の平面図、第４図
は前方の加圧板の平面図、第５図は第４図の切断線■−
■に沿って切断した断面図、第６図はフィルタ要素の案
内板の平面図、第７図は第６図の切断線ＶＩＩ−Ｖ１．
Ｉに沿って切断した断面図、第８図は膜担持板の平面図
、第９図は第８図の切断線ＩＸ−ＩＸに沿って切断した
断面図、第１０図はスラスト−訃よび分配板の平面図、
第１１図は第１０図の切断線泣−■に沿って切断した断
面図、第１２図は後方の加圧板の平面図、第１３図は第
１２図の切断線ｘｔｎ−ｘｍに沿って切断した断面図で
ある。 １・・・管　２・・・フィルタ要素積層体３．４・・・
加圧板　５・・・締付ボルト■３・・・中心孔　３１．
４１・・・環状溝３２、４２・・・溝の側壁　３３．４
８・・・密封リング６１・・・担持板　７１・・・案内
板 ８１・・・膜 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）列を々して接続されかつ前後して積重ねられた多
   数の円板形のフィルタ要素で流れ媒質を濾過して分離す
   る装置、特に逆浸透および限界濾過により水の塩分を除
   いて水を浄化する装置であって、フィルタ要素がそれぞ
   れ、皿状の担持板と、皿状の案内板と、相持板と案内板
   の間にあってかつフィルタ層を後にもっている膜とから
   なり、フィルタ要素積層体の端部には、フィルタ要素積
   層体を、フィル　（夕要素の中心孔を貫通するボルトで
   一緒に締めつける円板状の加圧板が設けられている装置
   において、フィルタ要素積層体（２）のために外側ハウ
   ジングとして、両側で開口する管（１）が設けられ、そ
   の管の内径が積層体直径と同じかまたはそれより小さく
   なっており、積層体（２）を−緒に締めつける加圧板（
   ８，４）が外周に環状溝（３］、、４１）を有し、その
   環状溝の実質的に半径方向の側壁（３２，４２）が管端
   部に向って末広がりになっており、それによって溝（３
   １，，４１）に配置された密封リング（３３゜４３）を
   内部が正圧のときに半径方向および軸方向に外方に向っ
   て管内壁に押圧するようにしたことを特徴とする装置。 囲第１項に記載の装置。 ２３）誘導溝（５１）は、フィルタ要素積層体（２）の
   流入側端部と流出側端部の間に連続的に増す横断面で形
   成されている、特許請求の範囲第２項に記載の装置。 フィルタ要素積層体の流入側端部から見て規則的な段階
   に対応してフィルタ要素積層体（２）の流出側端部への
   方向に種々の長さで延びている、特許請求の範囲第２項
   に記載の装置。 （５）流入接続部（１１）と流出接続部（１２）が同じ
   加圧板（３）に設けられ、加圧板（３）に設けられた接
   続部の一方（１１）をフィルタ要素積層体（２）の反対
   側端部と連結するために、フィルタ要素積層体（２）の
   外周とハウジング管（１）の内壁の間に円筒形の環状間
   隙（１５）が形成されている、特許請求の範囲第４項に
   記載の装置。 （６）フィルタ要素積層体（２）をフィルタ要素（１９
   ゜２０）の円筒形間隙（１５）に対して外側で密封する
   ために、膜の外縁がその担持板と貼着されている、特許
   請求の範囲第５項に記載の装置。 （７）フィルタ要素（６１，７１，８１）が軸方向貫通
   口（６ｓ、７５）とおよび交番的に内外周に設けられた
   密封体（８２，８３）と、フィルタ要素の膜の上を半径
   方向に交番的に内方から外方に向ってそしてその後外方
   から内方に向って流れ媒質が流れるように一緒に接続さ
   れている、特許請求の範囲第１項から第６項までのうち
   のいずれか一つに記載の装置。