JP2012161739A - 濾過膜巻取式濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成寸法の増加を招くことなく大きな濾過処理能力を確保した上で、濾過処理流路の漏れや混入を招くことのない流体濾過処理と、簡易な巻取り操作による濾過膜の交換メンテナンスとを可能とする濾過膜巻取式濾過装置を提供する。
【解決手段】濾過膜巻取式濾過装置は、巻取式の濾過膜支持部４が支持する濾過膜３を横切る流体の濾過処理流路を濾過槽２内に形成して構成され、この濾過槽２は、濾過対象液Ａの供給部２ａと濾過済液Ｂの導出部２ｂとによって離間可能に別体構成し、これら供給部２ａおよび導出部２ｂには、濾過膜３のそれぞれの面を受ける多孔受部材５，６を対向して設け、その対向面を濾過膜３の巻取り方向に屈曲する曲面に沿って形成し、かつ、上記導出部２ｂには、多孔受部材６を支持しつつ濾過膜３に対してシール材８により全周で密接して濾過処理流路を形成する密接開口Ｄを供給部２ａの濾過処理流路の範囲内に形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、濾過膜を巻取り移動可能に設けた濾過膜巻取式濾過装置に関するものである。

濾過膜を巻取り移動可能に設けた濾過膜巻取式濾過装置は、特許文献１の例（特に図４）にあるように、濾過槽の濾過処理流路を塞ぐ位置に巻取り移動可能に濾過膜を支持する構成が知られている。この濾過装置は、濾過膜の目詰まりの際に、濾過膜の繰出部から未使用部分が濾過作用部に移動するように濾過膜を巻取ることができ、簡易な作業によってメンテナンスを行うことができる。詳細には、上記濾過膜の濾過作用部を巻取り方向に延びる直線に沿って濾過膜にテンションを作用し、供給側の濾過対象液と導出側の処理済液との間を仕切ることにより、濾過処理流路の漏れや混入を招くことなく濾過処理を可能としつつ、濾過膜の巻取り移動を可能とするものである。

特表２００４−５３６９９０号公報

しかしながら、濾過膜の巻取り移動を可能とするために濾過作用部における濾過膜の支持力が限定されることから、濾過対象液の供給圧力がその範囲に抑えられて処理流量が制限を受け、また、濾過膜の濾過作用部の面積が処理能力上の制限となるので、濾過処理容量と対応して構成寸法の大型化を招くという問題を内包するものであった。

本発明の目的は、構成寸法の増加を招くことなく大きな濾過処理能力を確保した上で、濾過処理流路の漏れや混入を招くことのない流体濾過処理と、簡易な巻取り操作による濾過膜の交換メンテナンスとを可能とする濾過膜巻取式濾過装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、濾過対象流体を濾過する濾過膜と、この濾過膜を巻取り移動可能に支持する濾過膜支持部と、この濾過膜支持部によって支持された濾過膜を挟んで濾過対象流体を供給する供給側および濾過済流体を導出する導出側の両者で濾過処理流路を形成した濾過槽とからなる濾過膜巻取式濾過装置において、上記濾過槽は、その供給側と導出側を互いに別体の供給部と導出部とによって離間可能に構成し、これら供給部および導出部に濾過膜のそれぞれの面を受ける多孔受部材を対向して設け、これら両多孔受部材の対向面を濾過膜の巻取り方向に屈曲する曲面に沿って形成し、かつ、上記導出部には、多孔受部材を支持しつつ濾過膜に対して流体シール用のシール材により全周で密接して濾過処理流路を形成する密接開口を供給部による濾過処理流路の範囲内に形成したことを特徴とする。

上記濾過装置は、濾過対象流体の供給部と濾過済流体の導出部とによって濾過槽の濾過処理流路が形成され、供給部および導出部それぞれの多孔受部材が互いに対向して両対向面間に濾過膜を挟むとともに、シール材を備えた下流側の密接開口が濾過膜に対して全周で密接しつつ多孔受部材を支持することから、濾過槽に濾過対象流体を供給すると濾過膜を挟む密接開口による濾過処理流路によって濾過対象流体の漏れ及び混入を招くことなく、濾過済流体が導出され、このとき、両多孔受部材の対向面を曲面形状としたことにより、この曲面形状に沿って屈曲する大きな面積の濾過膜により濾過処理される。

また、濾過膜は濾過膜支持部によって巻取り移動可能に支持されるとともに、濾過槽の供給部および導出部が互いに離間可能なことから、両者間を離間した際に両多孔受部材の間に屈曲して形成される隙間に沿って濾過膜支持部の巻取り動作により巻取り移動され、供給部と導出部とを接合する際は、巻取方向に屈曲して形成した両多孔受部材の曲面形状に沿って濾過膜が両多孔受部材の間に挟み込まれることにより、濾過槽の濾過処理流路に介設した新たな濾過膜部分によって濾過処理される。

請求項２に係る発明は、請求項１の発明の構成において、前記供給部と導出部のそれぞれの多孔受部材の突出部に濾過膜の巻取り方向に回動可能にローラを設けたことを特徴とする。
上記濾過槽の供給部と導出部が互いに離間した状態では、濾過膜に張力が作用すると両多孔受部材の間の屈曲経路内のそれぞれの突出部に位置するローラと濾過膜とが接して摩擦抵抗無しに濾過膜が支持されることから、濾過膜を巻取る際および供給部と導出部の間の屈曲経路に沿って濾過膜が挟み込まれる際の濾過膜のテンションが小さく抑えられる。

請求項１に係る発明により、上記濾過装置は、濾過対象流体の供給部と濾過済流体の導出部とによって濾過槽の濾過処理流路が形成され、供給部および導出部それぞれの多孔受部材が互いに対向して両対向面間に濾過膜を挟むとともに、シール材を備えた下流側の密接開口が濾過膜に対して全周で密接しつつ多孔受部材を支持することから、濾過槽に濾過対象流体を供給すると濾過膜を挟む密接開口による濾過処理流路によって濾過対象流体の漏れ及び混入を招くことなく、濾過済流体が導出され、このとき、両多孔受部材の対向面を曲面形状としたことにより、この曲面形状に沿って屈曲する大きな面積の濾過膜により濾過処理される。

また、濾過膜は濾過膜支持部によって巻取り移動可能に支持されるとともに、濾過槽の供給部および導出部が互いに離間可能なことから、両者間を離間した際に両多孔受部材の間の隙間に沿って濾過膜支持部の巻取り動作により巻取り移動され、供給部と導出部とを接合する際は、巻取方向に屈曲して形成した両多孔受部材の曲面形状に沿って濾過膜が両多孔受部材の間に挟み込まれることにより、濾過槽の濾過処理流路に介設した新たな濾過膜部分によって濾過処理される。

このように、上記構成の濾過装置により、大きな濾過処理面積を確保しつつ、濾過処理流路の漏れや混入を招くことなく、簡易な巻取り操作による濾過膜の交換メンテナンスによって消耗部材を最小限に抑えつつ濾過膜の目詰まりを解消することができる。また、導出側からの加圧によって濾過膜の目詰まりに対抗することができる。

請求項２の発明により、請求項１の発明の効果に加え、上記濾過槽の供給部と導出部が互いに離間した状態で濾過膜にテンションが作用すると、両多孔受部材によって形成された屈曲経路内の突出部に位置するローラによって濾過膜が摩擦抵抗無しに支持されることから、濾過膜を巻取る際および供給部と導出部の間の屈曲経路に沿って濾過膜が挟み込まれる際の濾過膜のテンションが小さく抑えられるので、濾過膜の強度、両多孔受部材間の離間距離と巻取方向の長さによる制限が緩和されて構成上の大きな自由度を確保することができる。

濾過膜巻取式濾過装置の構造を表す部分破断による側面図 水密部の拡大断面図

上記技術思想に基づいて具体的に構成された発明の実施形態について、以下に図面に沿って詳細に説明する。
濾過流体として液状物の例について説明すると、濾過膜巻取式濾過装置１は、濾過対象液Ａを供給する供給側から濾過済液Ｂを導出する導出側までの濾過処理流路を形成した箱状の濾過槽２と、その濾過処理流路に介設して濾過対象液Ａを濾過処理するための濾過膜３と、この濾過膜３を巻取り移動可能に支持する濾過膜支持部４とから構成される。

濾過槽２は、その供給側と導出側を別体の供給部２ａと導出部２ｂとによって間に濾過膜３を挟み込むとともに、少なくとも濾過膜３の移動を可能とする距離Ｇまで互いに離間可能に構成する。これら供給部２ａおよび導出部２ｂに間の濾過膜３のそれぞれの面を受けて両面から挟み付けるようにパンチングメタル等の網目状の多孔受部材５，６を対向して設ける。

供給部２ａと導出部２ｂの両多孔受部材５，６の対向面は、濾過膜３が巻取り移動する方向に屈曲するジグザグ状の曲面に沿う屈曲経路を形成するとともに、この屈曲経路に突出する突出部で濾過膜３を受けるようにローラ５ａ，６ａを設ける。また、図２の水密部の拡大断面図に示すように、導出部２ｂには、その多孔受部材６を支持しつつ、濾過膜３に対して水密可能なシール材８により全周で密接して濾過処理流路を形成する密接開口Ｄを供給部２ａによる濾過処理流路の範囲内に形成する。必要により、上記密接開口Ｄと対向して供給部２ａにも同様に、水密可能なシール材７による密接開口Ｃを形成し、また、濾過膜３のそれぞれの面に臨んで洗浄流体を吐出するノズル９ａ，９ｂ…を設ける。

濾過膜３は、濾過対象液Ａの濾過処理に適用する濾紙等の膜状濾過部材であり、濾過膜支持部４の繰出部４ａから巻取部４ｂに巻取り移動可能に長尺のロール状に形成し、供給部２ａおよび導出部２ｂの多孔受部材５，６の間に挟み付けるように屈曲して装着する。

上記構成の濾過膜巻取式濾過装置１の作用効果について説明する。
濾過装置１は、濾過槽２を別体に構成する濾過対象液Ａの供給部２ａと濾過済液の導出部２ｂとによって濾過処理流路が形成され、供給部２ａおよび導出部２ｂのそれぞれの網目状の多孔受部材５，６が互いに対向して両対向面間に濾過膜３を挟むとともに、シール材８を備える密接開口Ｄが濾過膜３に対して全周で密接しつつ多孔受部材６を支持することから、濾過槽２の供給部２ａに濾過対象液Ａを供給すると濾過膜３と接する密接開口Ｄを通ることによって濾過処理されて濾過済液Ｂが導出部２ｂから導出される。

このとき、シール材８を介して濾過膜３と全周で密接する密接開口Ｄによって形成された濾過処理流路によって濾過対象液Ａの漏れ及び濾過済液Ｂへの混入を招くことなく、濾過済液Ｂを導出することができ、両多孔受部材５，６の対向面を曲面形状としたことにより、この曲面形状に沿って屈曲する濾過膜３について、大きな濾過処理面積に比例する大きな濾過処理容量を確保することができる。さらに、両密接開口Ｃ，Ｄを対向配置することにより、同一構成の供給部２ａと導出部２ｂとによって濾過槽２をコンパクトに構成することができる。

また、濾過膜３は濾過膜支持部４によって巻取り移動可能に支持されるとともに、濾過槽２の供給部２ａおよび導出部２ｂが互いに離間可能なことから、濾過対象液Ａの供給を停止して両者間を離間することにより、両多孔受部材５，６の間の隙間に沿って濾過膜支持部４によって濾過膜３を簡易に巻取り移動することができる。この時、ローラ５ａ，６ａが濾過膜３を突出部で受けることから濾過膜３の移動抵抗が軽減され、さらに、ローラ５ａ，６ａを駆動制御することにより、濾過膜３に作用するテンションを抑えつつ濾過膜３を巻取部４ｂの方向に送り出すことが可能となる。

供給部２ａと導出部２ｂとを接合する際は、巻取方向に屈曲して形成した両多孔受部材５，６の曲面形状に沿って濾過膜３が両多孔受部材５，６の間に挟み込まれることにより、濾過槽２の濾過処理流路に介設した新たな濾過膜部分による濾過処理が可能となる。また、供給部２ａと導出部２ｂの間に濾過膜３を屈曲して挟み込む際の濾過膜３のテンション増加が抑えられることから、多くの屈曲によって濾過膜３の作用長さを大きくとることができる。この場合において、ローラ５ａ，６ａを個別に駆動制御することにより、濾過膜３に作用するテンションを抑えつつ濾過膜３を供給部２ａと導出部２ｂの間に屈曲して挟み込むことができる。

このように、上記構成の濾過装置１により、汚水の濾過による中水道処理を初めとする液体濾過処理から燃焼排気中の粉塵濾過等の気体濾過処理に及ぶ幅広い流体濾過処理について、大きな濾過処理面積を確保した上で、濾過処理流路の漏れや混入を招くことなく、効率よく濾過処理することができるとともに、濾過膜支持部４の簡易な巻取り操作によって濾過膜３の交換メンテナンスが可能となることから、消耗部材を最小限に抑えつつ新たな部分の濾過膜３によって濾過処理を継続することができる。

また、濾過膜３を受けるローラ５ａ，６ａにより、濾過膜３の強度、両多孔受部材５，６間の離間距離と巻取方向の屈曲経路の長さによる制限が緩和されて構成上の大きな自由度を確保することができ、さらに、ノズル９ａ，９ｂ…による濾過膜３の洗浄や、導出部２ｂからの逆方向圧によって濾過膜３の目詰まりに対抗することができる。

なお、濾過流体が気体の場合は、上記濾過装置のシール材７，８を濾過気体に適合する気密材とすることにより、前記同様の作用効果を奏することが明らかなことから、その説明を省略する。

１ 濾過膜巻取式濾過装置
２ 濾過槽
２ａ 供給部
２ｂ 導出部
３ 濾過膜
４ 濾過膜支持部
５ 多孔受部材
５ａ ローラ
６ 多孔受部材
６ａ ローラ
７ シール材
８ シール材
Ａ 濾過対象液
Ｂ 濾過済液
Ｃ 密接開口
Ｄ 密接開口
Ｇ 離間距離

Claims (2)

1. 濾過対象液を濾過する濾過膜と、この濾過膜を巻取り移動可能に支持する濾過膜支持部と、この濾過膜支持部によって支持された濾過膜を挟んで濾過対象液を供給する供給側および濾過済液を導出する導出側の両者で濾過処理流路を形成した濾過槽とからなる濾過膜巻取式濾過装置において、
   上記濾過槽は、その供給側と導出側を互いに別体の供給部と導出部とによって離間可能に構成し、これら供給部および導出部に濾過膜のそれぞれの面を受ける多孔受部材を対向して設け、これら両多孔受部材の対向面を濾過膜の巻取り方向に屈曲する曲面に沿って形成し、かつ、上記導出部には、多孔受部材を支持しつつ濾過膜に対して流体シール用のシール材により全周で密接して濾過処理流路を形成する密接開口を供給部による濾過処理流路の範囲内に形成したことを特徴とする濾過膜巻取式濾過装置。
2. 前記供給部と導出部のそれぞれの多孔受部材の突出部に濾過膜の巻取り方向に回動可能なローラを設けたことを特徴とする請求項１記載の濾過膜巻取式濾過装置。

Images