JPH0620515B2 - 膜分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、膜分離装置に係り、詳しくは分離膜の着脱、
交換を容易になし得るよう改良された平膜型（平面膜
型）と通称される膜分離装置に関するものである。

［従来の技術］ 逆浸透膜、限外瀘過膜、精密濾過膜などを平膜状に装着
した各種の平膜型の膜分離装置が廃水処理、食品工業な
ど各種産業分野において用いられている。この平膜型の
膜分離装置は、通常、支持板の両板面に分離膜を貼設し
て分離膜モジュールとなし、このモジュールをガスケッ
トを介して各モジュール間に通液部が形成されるように
積層し、かつ各通液部を相互に連通する連通部を設け、
支持板に膜透過液の取出手段を設けて構成されている。

第２図は平膜型膜分離装置の構成例を示す縦断面図であ
る。符号１０は支持板であって、その表面に沿ってもし
くはその内部を液が流通可能な板状体である。この支持
板１０の両面には分離膜（例えば限外瀘過膜）１２が貼
設され、一つの分離膜モジュールとされている。この支
持板１０及び分離膜１２よりなる分離膜モジュール１４
は、その複数枚が相互間にガスケット１６を介して積層
され、各モジュール１４間に通液部１８が形成されてい
る。各支持板１０及び分離膜１２には貫通孔２０が穿設
され、隣接する通液部１８同士が連通されている。な
お、モジュール１４の積層体の最外側には側板２２、２
４が配設されている。この側板２２、２４には原液の流
入口２６と濃縮液の排出口２８が穿設されている。ま
た、前記支持板１０には、それぞれ透過液の取出管３０
が接続されている。

かかる構成の平膜型膜分離装置において、導入口２６か
ら装置内に導入された原液は、貫通孔２０を通り抜けて
順次に各通液部１８を通過し、その間に分離膜１２によ
って膜透過処理を受ける。透過液は配管３０から装置外
に取り出される。また濃縮液は排出口２８から装置外に
取り出され、必要に応じ再度流入口２６に循環されて再
び膜分離処理を受ける。

第３図及び第４図はそれぞれ従来の分離膜モジュール１
４の構成を示す平面図である。

第３図に示す分離膜モジュール１４ａは楕円形状の支持
板１０ａを有し、分離膜１２ａも楕円形状とされてい
る。そして、支持板１０ａ及び分離膜１２ａを貫通する
貫通孔２０が楕円長軸側に２個設けられている。

第４図に示す分離膜モジュール１４ｂは、長方形状の支
持板１０ｂを有し、分離膜１２ｂもこの支持板１０ｂと
一致した長方形状とされている。これら支持板１０ｂ及
び分離膜１２ｂにはそれぞれ合計４個の貫通孔２０が設
けられている。なお第３図及び第４図で２点鎖線にて示
すものはガスケット１６ａ、１６ｂであり、それぞれ分
離膜モジュール１４ａ，１４ｂの周囲に沿って延びる枠
形状の枠部を有し、その内側に通液部を形成可能として
いる。

第５図は従来の分離膜モジュールの積層構造を示す概略
的な断面図である。図示の如く、分離膜モジュール１４
同士の間にはガスケット１６が介在され、各分離膜モジ
ュール１４の分離膜１２同士の間に、ガスケット１６の
厚さ分だけ開いた空間部よりなる通液部１８を形成して
いる。

第６図は従来の貫通孔２０の設置構造を説明する縦断面
図である。前記した如く、従来の貫通孔２０は支持板１
０及び分離膜１２を貫通して設けられており、この貫通
孔の開口縁部における支持板１０と分離膜１２との密着
をなすために押え具３２が設けられている。この押え具
３２は略筒形状であって、筒軸方向両端側にはそれぞれ
フランジ部３２ａ、３２ｂが設けられ、このフランジ部
３２ａ、３２ｂにて支持板１０と分離膜１２の貫通孔開
口縁部を挟持して密着させる構成となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した如く、従来の平膜型膜分離装置においては、貫
通孔２０が支持板１０及び分離膜１２を貫通して設けら
れており、この貫通孔開口縁部を押え具３２で押えて支
持板１０と分離膜１２との密着をなす構成とされてい
る。そのため、分離膜の交換を行なうには、膜分離装置
の分解（開枠）を行なった後、支持板を取り外し、この
押え具３２を取り外す作業が必要であり、多大な労力を
要していた。また、この押え具３２の取付けが不良であ
ると、膜分離装置の運転中に分離膜が貫通孔縁部からめ
くれ、ここから原液が透過液側に洩れ出す事態を招き易
いという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の平膜型膜分離装置は、支持板の両板面に分離膜
を貼設して分離膜モジュールとなし、このモジュールを
枠部を備えたガスケットを介して各モジュール間に通液
部が形成されるように積層し、各通液部を相互に連通す
る連通部を設けると共に支持板に膜透過液の取出手段を
設けたものにおいて、このモジュールとして次の如く形
成されたものを採用する。

モジュールは、支持板の一方の板面から一端辺を回り込
んで他方の板面に達するように分離膜を貼設したものと
する。

また、この支持板は、モジュールの一端辺とガスケット
の枠部の前記一辺との間に、通液部同士を連通するため
の連通部を形成するように、枠部よりも短い長さとす
る。

［作用］ 本発明の膜分離装置において用いられているモジュール
は、支持板と分離膜とに貫通孔を穿設することなく隣接
する通液部が連通されている。そのため、分離膜の装
着、交換時に支持板を取り外して押え具を外すなどの煩
雑な作業が不要であり、分離膜の装着、交換を極めて容
易かつ迅速に行なうことができる。また押え具の取付不
良などという事態を生じることが全くないから、押え具
設置部から原液が透過液側に漏出する事態も解消され
る。

［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明について更に詳
細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る膜分離装置の組立構成説
明図、第７図は実施例装置に用いられている分離膜モジ
ュールの平面図、第８図、第９図及び第１０図はそれぞ
れ第７図のVIII−VIII線、IX−IX線及びＸ−Ｘ線に沿う
断面図である。また、第１１図は実施例装置の要部縦断
面図である。

まず本実施例装置で用いられている分離膜モジュールの
構成について説明する。

符号３４は支持板であって、その一端辺３４ａを回り込
むように分離膜３６が支持板３４の両板面に貼設されて
いる。本実施例装置は、このような支持板３４及び分離
膜３６よりなるモジュール３８の複数個を、ガスケット
４０を介して積層している。このガスケット４０は、モ
ジュール３８の４周囲を周回する枠部４０ａと、枠部４
０ａの一辺４０ｂの中央部から延出する舌状部４０ｃと
を備えている。この舌状部４０ｃは、モジュール３８同
士の間にＵ字形の通液部４２を形成するように一辺４０
ｂから、対向する一辺４０ｄに向けて延出し、該一辺４
０ｄと舌状部４０ｃ先端との間には液が通過する間隙が
形成されている。このような舌状部４０ｃを設けること
により、通液部４２が形成され、原液が短絡するのが防
止できる。

前記した支持板３４は、ガスケット４０の一辺４０ｂと
モジュール３８の一端辺３８ａとの間に、隣接する通液
部４２同士を連通させる連通部４４を形成するように枠
部よりも短い長さとされている。また、舌状部４０ｃ
は、その基端側がこの連通部４４を２分するようにモジ
ュール３８の一端辺３８ａを回り込んでおり、かつこの
モジュール一端辺３８ａに密着する構成となっている。

このように、モジュール３８の複数をガスケット４０を
介して積層し、この積層体の最外側に側板４６、４８を
当接して密着させることにより平膜型膜分離装置が構成
される。なお、本発明においてはこの側板４６から４８
間の平膜型膜分離装置を１ユニットとなし、複数ユニッ
トを積層する如く連結してもよい。複数ユニットを積層
連結する場合には、各ユニット間の側板は１枚でよく、
第１図に示す如く、側板４８には一方のユニットのガス
ケット４０と他方のユニットのガスケット４０が直に当
接している。

なお側板４６、４８には液の導入口５０及び濃縮液の排
出口５２がそれぞれ開設されている。この導入口５０
は、２分された連通部４４の一方４４ａに連通し、排出
口５２は連通部４４の２分された他方４４ｂに連通する
ように位置されている。

なお本実施例において、支持板３４は、一端辺３４ａ側
が先端に向って肉薄となるように該先端部に傾斜が設け
られており、このように支持板３４の一端辺側を先端に
向って肉薄となる形状とすることにより、この一端辺３
４ａにおける分離膜３６と支持板３４との密着度を高め
ることができる。

このように構成された実施例に係る膜分離装置におい
て、原液は導入口５０から装置内に導入される。導入さ
れた原液の一部は最も側板４６側のモジュール３８及び
ガスケット４０によって形成されているＵ字形の通液部
４２を通って連通部４４ｂに至り、後段の連通部４４ｂ
に入る。また、導入口５０から装置内に導入された原液
の他の部分は連通部４４ａを通って隣接する後段の連通
部４４ａに至り、同様にしてその一部がＵ字形の通液部
４２に入り他の一部は連通部４４ａを通って更に隣接す
る後段の連通部４４ａに導入される。

このようにして側至４８に隣接する連通部４４ｂまで到
達した原液は、次いで排出口５２を通って隣接するユニ
ットに導入される。しかして、ユニット内を原液が通過
する間に、原液の膜分離処理がなされ、透過液は支持板
３４と分離膜３６との間に形成された溝（図示せず）を
通って排出口（図示せず）に至り、装置外に取り出され
る。

また、隣接するユニットに入った原液は同様にして膜分
離処理を受け、更に隣接するユニットに導入される。全
てのユニットを通過した原液は、必要に応じ循環され、
再度導入口５０に戻され、再び膜分離処理を受ける。

このように、本実施例装置によれば、分離膜モジュール
を構成する支持板及び分離膜に貫通孔を何ら設けること
なく隣接する通液部同士の連通をなすことができ、従っ
て従来用いられていた押え具等が不要である。そのた
め、分離膜の着脱、交換をなすには、分離膜を取り付け
た支持板のみを個別に取り外し、膜だけを交換できる。
従って、分離膜の着脱、交換を極めて容易かつ迅速に行
なうことができる。

また、押え具の取付不良という事態が生じないから、こ
れに起因して装置運転中に原液が透過液側に洩れ出す事
態も全く生じない。

本発明において、分離膜としては逆浸透膜、限外瀘過
膜、精密瀘過膜など各種のものを用いることができ、分
離目的に応じて選択すればよい。

また本発明においては、このような薄膜状の軟質の有機
性分離膜のほかに、無機性の剛性を有する多孔質焼結金
属やセラミックなどの素材で分離膜を構成してもよい。
この場合には、予め二つ折形状に加工形成しておき、支
持板に嵌め合わせる如くして装着すればよい。さらにま
た、分離膜を袋状として縫製すれば、透過液が側方から
漏れるのが防止できる。

なお、本発明において、ガスケットは原液の性状などを
考慮してその材質を選定すればよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかな通り、本発明の膜分離装置にお
いては、支持板と膜とを個別に取り外して分離膜だけを
交換でき、かつ膜の装着時には押え具等を取り外す作業
が不要であるから、分離膜の着脱、交換を極めて容易か
つ迅速になすことができる。そして装置運転中に汚染し
性能が低下した場合や、装置運転中に分離膜が破損した
場合などには、分離膜だけを迅速に交換でき、極めて経
済的である。また、本発明においては、従来用いられて
いた支持板と分離膜との密着用の押え具が不要であるか
ら、この押え具取付不良に起因する原液の透過液側への
漏出がなく、優れた透過液水質を維持することも可能と
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の構成を説明する組立斜視
図、第２図は従来の平膜型膜分離装置の構成を示す概略
的な縦断面図、第３図及び第４図は従来の分離膜モジュ
ールを示す平面図、第５図は従来の膜分離装置における
積層構造を説明する断面図、第６図は従来装置の要部拡
大断面図、第７図は実施例装置に用いられる分離膜モジ
ュールの平面図、第８図、第９図及び第１０図はそれぞ
れ第７図のVIII−VIII線、IX−IX線及びＸ−Ｘ線に沿う
断面図である。また第１１図は実施例装置の構成を説明
する概略的な要部断面図である。 ３４……支持板、３６……分離膜、 ３８……分離膜モジュール、 ４０……ガスケット、４２……通液部、 ４４……連通部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持板の両板面に分離膜を貼設して分離膜
   モジュールとなし、このモジュールを、枠部を備えたガ
   スケットを介して各モジュール間に通液部が形成される
   ように積層し、各通液部を相互に連通する連通部を設け
   ると共に、前記支持板に膜透過液の取出手段を設けた膜
   分離装置において、 前記モジュールは、支持板の一方の板面から一端辺を回
   り込んで他方の板面に達するように分離膜を貼設してな
   るものであり、 該支持板は、モジュールの一端辺と前記ガスケットの枠
   部一辺との間に前記連通部を形成するように枠部よりも
   短い長さであることを特徴とする膜分離装置。
2. 【請求項２】前記ガスケットは、Ｕ字形の原液通路を形
   成するように、枠部及び該枠部の一辺の中央から延出す
   る舌状部を備えたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の膜分離装置。
3. 【請求項３】前記支持板は、前記一端側の部分が先端に
   向って次第に肉薄となる形状であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の膜分離装置。
4. 【請求項４】分離膜は逆浸透膜、限外瀘過膜又は精密瀘
   過膜である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   か１項に記載の膜分離装置。
5. 【請求項５】分離膜は、薄膜状の軟質の有機性のもので
   あり、前記支持板の一端辺にて折り返されて該支持板に
   貼設されていることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の膜分離装置。
6. 【請求項６】分離膜は袋状に縫製されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の膜分離
   装置。
7. 【請求項７】分離膜は、支持板の両側面に沿う略Ｕ字形
   状に形成された無機性の多孔質焼結金属又はセラミック
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか１項に記載の膜分離装置。