JP2011115797A - 逆浸透濃縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃縮ユニットの管状膜型モジュール内が異常な負圧となるのを防止し、よって逆浸透膜の性能低下をきたすような変形、更にはひびや割れの発生を防止することができる逆浸透濃縮装置を提供する。
【解決手段】被濃縮物を複数の管状膜型モジュールを直列に接続した濃縮ユニットへ供給して高圧下に一過式で流下させることにより逆浸透濃縮するようにした逆浸透濃縮装置において、濃縮ユニットの出口側における濃縮物の流路に背圧ポンプを取付け、該背圧ポンプよりも上流側における濃縮物の流路に第１分岐路を設けて、該第１分岐路に吸気弁を取付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は逆浸透濃縮装置に関する。被濃縮物を逆浸透膜モジュールを用いた濃縮ユニットへ供給して高圧下に流過させることにより逆浸透濃縮するようにした逆浸透濃縮装置には様々な方式のものが知られている。例えば逆浸透膜モジュールについては平膜型モジュールを用いたもの、中空糸膜型モジュールを用いたもの又は管状膜型モジュールを用いたもの、またかかる逆浸透膜モジュールを用いた濃縮ユニットの設置方式については一段式のもの又は多段式のもの、更にかかる濃縮ユニットへ被濃縮物を流下させる方式については一過式のもの又は循環式のもの等が知られている。より具体的には例えば、野菜汁や果実汁を逆浸透濃縮する装置として、複数の管状膜型モジュールを直列に接続した濃縮ユニットを１段又は２段以上の多段で設置し、かかる濃縮ユニットへ野菜汁や果実汁を供給して高圧下に一過式で流下させることにより逆浸透濃縮するようにしたものが知られている。本発明はかかる逆浸透濃縮装置の改良に関する。

従来、前記のような逆浸透濃縮装置として、濃縮ユニットの入口側に供給ポンプを取付け、出口側に圧力制御弁を取付けたものや（例えば特許文献１及び２参照）、同様に濃縮ユニットの入口側には供給ポンプを取付け、出口側に濃縮ユニットへ圧力をかけるための背圧ポンプや濃縮物を搬送するためのブーストポンプを取付けたもの等（例えば特許文献１及び３〜５参照）が知られている。

しかし、これら従来の逆浸透濃縮装置には、何らかの原因で逆浸透膜モジュール内が負圧となって、逆浸透膜が変形したり、場合によっては逆浸透膜にひびや割れが発生し、その性能が低下するという問題がある。例えば、濃縮ユニットの出口側に圧力制御弁が取付けられているものの場合に入口側の供給ポンプが停止し、逆浸透膜モジュール内で結果的に濃縮が進んでしまうとき、また濃縮ユニットの出口側に背圧ポンプが取付けられているものの場合に入口側の供給ポンプ及び出口側の背圧ポンプが共に停止し、逆浸透膜モジュール内で結果的に濃縮が進んでしまうとき、更には濃縮ユニットの出口側に圧力制御弁及びブーストポンプが取付けられているものの場合に入口側の供給ポンプが停止し、逆浸透膜モジュール内が急激に負圧となってしまうとき等において前記のような問題が生じるのであり、かかる問題は、その性質上、管状膜型モジュールの場合により大きい。

特開平３−２１３２６号公報 特開２００１−７８７３２号公報 特開平８−１０８０４８号公報 特開２０００−２１８１３５号公報 特開２００１−３４７１４１号公報

本発明が解決しようとする課題は、濃縮ユニットの管状膜型モジュール内が異常な負圧となるのを防止し、よって逆浸透膜の性能低下をきたすような変形、更にはひびや割れの発生を防止することができる逆浸透濃縮装置を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、被濃縮物を複数の管状膜型モジュールを直列に接続した濃縮ユニットへ供給して高圧下に一過式で流下させることにより逆浸透濃縮するようにした逆浸透濃縮装置において、濃縮ユニットの出口側における濃縮物の流路に背圧ポンプが取付けられており、該背圧ポンプよりも上流側における濃縮物の流路に第１分岐路が設けられていて、該第１分岐路に吸気弁が取付けられて成ることを特徴とする逆浸透濃縮装置に係る。

本発明に係る逆浸透濃縮装置も、複数の管状膜型モジュールを直列に接続した濃縮ユニットの入口側における被濃縮物の流路に供給ポンプが取付けられており、また該濃縮ユニットの出口側における濃縮物の流路に背圧ポンプが取付けられていて、通常はかかる背圧ポンプの作動を調節することにより濃縮ユニットに加えられる圧力を制御しつつ、被濃縮物を供給ポンプで濃縮ユニットへ供給して高圧下に一過式で流下させることにより逆浸透濃縮するようになっている。

本発明に係る逆浸透濃縮装置において、背圧ポンプというのは、結果として上流側の濃縮ユニットへ圧力すなわち背圧をかけることとなるポンプをいう。かかる背圧ポンプには、上流側の濃縮ユニットで逆浸透濃縮した濃縮物を上流側へ押し戻す方向に作動するタイプのものの他に、下流側へ押し流す方向に作動するタイプのものもあるが、本発明に係る逆浸透濃縮装置では前者のタイプのものを用いるのが好ましく、なかでも回転式ポンプ又はスネークポンプを用いるのが好ましい。

前記のような背圧ポンプよりも上流側における濃縮物の流路には第１分岐路が設けられており、該第１分岐路に吸気弁が取付けられている。吸気弁は、一次側すなわち第１分岐路の圧力が一定値以下の負圧になったときに弁が開いて大気を吸い込むようになっている。かかる吸気弁は、背圧ポンプの下流側における濃縮物の流路に取付けることも考えられるが、本発明に係る逆浸透濃縮装置では、供給ポンプ及び背圧ポンプの双方が停止する場合に備えて、背圧ポンプよりも上流側における濃縮物の流路に第１分岐路を設け、かかる第１分岐路に吸気弁を取付ける。

本発明に係る逆浸透濃縮装置では、第１分岐路の上流側における濃縮物の流路に更に第２分岐路を設け、かかる第２分岐路に安全弁を取付けるのが好ましい。安全弁は一次側すなわち第２分岐路の圧力が一定値以上になったときに弁が開いて濃縮物を逃がすようになっている。吸気弁は上流側における濃縮ユニットの逆浸透膜モジュール内が異常な負圧になるのを防止し、また安全弁は逆に異常な高圧になるのを防止する。

以上説明した本発明に係る逆浸透濃縮装置によると、逆浸透濃縮ユニットの管状膜型モジュール内が異常な負圧となるのを防止し、よって逆浸透膜の性能低下をきたすような変形、更にはひびや割れの発生を防止することができる。

本発明に係る逆浸透濃縮装置を略示する全体図。 本発明に係る他の逆浸透濃縮装置を略示する全体図。

図１は本発明に係る逆浸透濃縮装置を略示する全体図である。逆浸透膜モジュールとして複数の管状膜型モジュール（図示しない、以下同じ）を直列に接続した濃縮ユニット１３が１段で設置されている。濃縮ユニット１３の入口側（上流側）における被濃縮物の流路２３に供給ポンプ３３が取付けられている。また濃縮ユニット１３の出口側（下流側）における濃縮物の流路４３に背圧ポンプ９１が取付けられている。更に背圧ポンプ９１の上流側における濃縮物の流路４３に第１分岐路６３が設けられており、第１分岐路６３には吸気弁７３が取付けられている。前記したように何らかの原因で濃縮ユニット１３の管状膜型モジュール内が異常な負圧になろうとするとき、吸気弁７３が開いて、大気を第１分岐路６３及び濃縮物の流路４３を介して吸い込み、管状膜型モジュール内が異常な負圧になるのを防止するようになっている。

図２は本発明に係る他の逆浸透濃縮装置を略示する全体図である。逆浸透膜モジュールとして複数の管状膜型モジュール（図示しない、以下同じ）を直列に接続した濃縮ユニット１６が１段で設置されている。濃縮ユニット１６の入口側（上流側）における被濃縮物の流路２６に供給ポンプ３６が取付けられている。また濃縮ユニット１６の出口側（下流側）における濃縮物の流路４６に背圧ポンプ９２が取付けられている。更に背圧ポンプ９２の上流側における濃縮物の流路４６に第１分岐路６８が設けられており、第１分岐路６８には吸気弁７８が取付けられている。更にまた第１分岐路６８の上流側における濃縮物の流路４６に第２分岐路６９が設けられており、第２分岐路６９には安全弁７９が取付けられている。前記したように何らかの原因で濃縮ユニット１６の管状膜型モジュール内が異常な負圧になろうとするとき、吸気弁７８が開いて、大気を第１分岐路６８及び濃縮物の流路４６を介して吸い込み、管状膜型モジュール内が異常な負圧になるのを防止し、また逆に何らかの原因で管状膜型モジュール内が異常な高圧になろうとするとき、安全弁７９が開いて、濃縮物を流路４６及び第２分岐路６９を介して系外へ逃がし、管状膜型モジュール内が異常な高圧になるのを防止するようになっている。

１３，１６ 濃縮ユニット
２３，２６ 被濃縮物の流路
３３，３６ 供給ポンプ
４３，４６ 濃縮物の流路
６３，６８ 第１分岐路
６９ 第２分岐路
７３，７８ 吸気弁
７９ 安全弁
９１，９２ 背圧ポンプ

Claims (2)

1. 被濃縮物を複数の管状膜型モジュールを直列に接続した濃縮ユニットへ供給して高圧下に一過式で流下させることにより逆浸透濃縮するようにした逆浸透濃縮装置において、濃縮ユニットの出口側における濃縮物の流路に背圧ポンプが取付けられており、該背圧ポンプよりも上流側における濃縮物の流路に第１分岐路が設けられていて、該第１分岐路に吸気弁が取付けられて成ることを特徴とする逆浸透濃縮装置。
2. 第１分岐路よりも上流側における濃縮物の流路に更に第２分岐路が設けられており、該第２分岐路に安全弁が取付けられた請求項１記載の逆浸透濃縮装置。

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