JPH0671534B2 - 液体膜分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液体膜分離装置、詳しくは処理液中で濾過膜が
回転されるこの種の装置に関する。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 液体膜分離装置に用いられる膜モジユールとしては、中
空糸型、管状型、スパイラル型及び耐圧板型が知られて
いる。これらの膜モジユールでは、いずれも被処理液を
流動させることで、膜面の濃度分極を抑制して効率的に
透過液を得るようになっている。

しかしながら、上記膜モジユールを用いた従来の液体膜
分離装置では、エネルギー損失が大であること等からエ
ネルギーコストが大であったり、圧力損失が大であるこ
とから高い操作圧力が必要となるという問題があった。

そこで第７図（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、円板
状の支持板40に透過膜42を配し、この支持板40を所定間
隔をあけて軸44に列設し、この軸46を処理液中で駆動回
転させて透過膜42を回転させる液体膜分離装置が考えら
れている。

この装置では、支持板40には空洞部50が形成されてお
り、この空洞部50は連通孔52を介して透過膜42に連通さ
れると共に、軸44の中空部54に連通されており、透過膜
42を透過した透過液は連通孔52、空洞部50、中空部54、
を経て集液されるようになっているので、圧力損失がな
く、低い操作圧力で所要の濾過性能を得ることができる
長所がある。

また、この装置では、透過膜42を回転させることで膜面
における濃度分極の抑制を図っているので、透過膜42の
回転抵抗が小さく、軸44を駆動するためのエネルギーコ
ストが比較的小となる長所がある。

しかしながら、このような液体膜分離装置では支持板40
と支持板40とが接近して配置されるため、処理液が支持
板40と共回りを起す現象が発生し、支持板40の回転中心
に向かうほど処理液の流動性が悪くなる。その結果、処
理液が滞留して、濃度分極が比較的高くなり、透過膜42
の実質有効面積が減少するという問題が生じることがあ
った。

本発明は上記事実を考慮し、透過膜の近傍における処理
液の滞留を防止して、透過膜面積を有効利用することが
できる液体膜分離装置を得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明に係る液体膜分離装置は、処理液槽内に配置され
回転される集液パイプに沿って所定の間隔で取付けられ
た複数の回転板と、前記回転板に形成され前記集液パイ
プと連通する通液部と、前記回転板の表面に設けられ前
記処理液槽内の処理液をろ過し前記通液部へ導くろ過手
段と、を有する液体膜分離装置において、前記回転板の
外周縁のそれぞれの部位での回転軌跡が異なるように、
前記集液パイプから回転板の外周縁までの寸法が設定さ
れたことを特徴としている。

上記構成によって、回転板の回転に合わせて回転板の間
にある処理液は、回転板の表面との摩擦によって徐々に
遅れながら共回りする、換言すれば回転板に対して回転
の遅れを生じる。ここで、回転板は、外周端の各部位で
の回転軌跡が異なるように寸法が設定されているため、
回転板に対して回転の遅れを生じた処理液は、回転板の
回転によって回転板の間から抜け出す。このため、回転
板の間にある処理液の置換が活発に行われ、ろ過手段の
透過面積を有効に利用することができる。

［第１実施例］ 第１図には本発明に係る液体膜分離装置10が示されてい
る。

処理液槽11内にはその上端部11Aに設けられた処理液取
入口12から不純物が混入された処理液14が流入されるよ
うになっている。この処理液14は処理液槽11内に設置さ
れた分離装置16を通過することにより、濾過された透過
液取出口18へと至るようになっている。

透過液取出口18は分離装置16の回転軸とされる集液パイ
プ20の一端とフランジ21を介して同軸的に連通されてい
る。この集液パイプ20の他方の端部にはギヤ22が取り付
けられ、このギヤ22を介して駆動手段とされるモータ24
の駆動力を受け回転するようになっている。

透過液取出口18には、図示しない流量計、水質モニタ等
が設置され、濾過された透過液を監視できるようになっ
ている。

集液パイプ20の外周には回転板26が取り付けられてい
る。回転板26は集液パイプ20の軸線方向に所定間隔で複
数枚取り付けられており、モータ24の回転に応じて集液
パイプ20と一体回転するようになっている。

第２図に示される如く、回転板26の内方には空洞部28が
形成されており、集液パイプ20と連通されている。ま
た、この空洞部28は、処理液槽11内とも小径の連通孔30
により連通されている。この連通孔30は回転板26の全面
にわたり複数設けられ、処理液14を集液パイプ20へと導
く作用を有している。

回転板26には透過膜32が貼付されている。この透過膜32
は薄肉で濾過作用を備えており、処理液槽11内で処理液
14が所定の圧力を加えられると、この透過膜32で濾過さ
れ、連通孔30から空洞部28へと至り、集液パイプ20を介
して透過液取出口18へ流れるようになっている。

なお、回転板26の回転により、透過膜32へ付着される不
純物は、その遠心力等で透過膜32から離脱され、不純物
による処理液14の連通孔30への流動抵抗が緩和されるよ
うになっている。

第３図に示される如く、回転板26はその平面形状が楕円
形状とされている。すなわち、集液パイプ20の回転軸か
らの半径寸法が異るため、連続的に外周の移動軌跡が変
更されるようになっている。

これにより、回転板26同志の間隙部34（第１図参照）の
外周近傍で回転板26の回転時に共回りして滞留される処
理液14が回転板26の回転に対して生じる回転遅れで、間
隙部34から抜け出し、滞留される処理液の量を減少させ
るようになっている。

従って、透過膜32の面積が有効に使用され処理能力が向
上されるようになっている。

以下に本第１実施例の作用を説明する。

処理液取入口12から流入された処理液は、所定の圧力で
モータ24により回転されている回転板26の連通孔30に導
かれる。

この連通孔30と処理液槽11内には透過膜32が設けられて
いるので、連通孔30を介して空洞部28へと至る液体は濾
過される。

この透過液は空洞部28から集液パイプ20へ集められ、透
過液取出口18から処理液槽11の外へ送り出される。

透過液取出口18には、流量計、水質モニタ等が設置され
ているので、透過液を常時監視することができる。

ここで、処理液槽11内に配置された回転板26は楕円形状
とされ、その最大半径（Ｌ）と最小半径（Ｍ）との比が
例えばL:M＝2:1とすれば、その差の分だけ処理液の滞留
を防止することができる。

すなわち、従来技術の項で説明した如く、回転板が円形
でその中心を回転軸とした場合には、この回転板同志の
間隙部にある処理液が回転板に対して、徐々に遅れなが
ら共回りし、滞留することがあった。

しかし、本第１実施例では、楕円形状の回転板26の外周
近傍（最小半径Ｍ寸法よりも外側）にある処理液がこの
回転板26に対する回転遅れで、この処理液の一部を間隙
部34から離脱させることができる。

従って、透過膜32の面上に配置される処理液が流動さ
れ、この透過膜32の面積が有効に使用されており処理能
力が向上される。

なお、本実施例では通液部を回転板26の内方に設けられ
た空洞部28としたが回転板26を硬質のスポンジ等の多孔
体で構成し、通液させてもよい。

また、本第１実施例では、回転板26の形状を楕円形状と
したが、第４図に示される如く、長方形の回転板36等の
矩形の回転板としても同様の効果が得られる。

さらに、第５図に示される如く、円形の回転板38を用
い、その回転軸とされる集液パイプ20を偏心させてもよ
い。

［第２実施例］ 次に本発明に係る液体膜分離装置の第２実施例について
説明する。

第６図に示される如く、本第２実施例では、第１実施例
に用いられた分離装置16が処理液槽11内で２基設けられ
ており、その構造の説明は省略する。

２基の分離装置16、16はその回転軸である集液パイプ20
が平行とされ、１個のモータ24で複数のギヤを介して同
方向へ回転されるようになっている。

ここで、それぞれの回転板26は交互に重合され、最大半
径部（第３図Ｌ寸法）の先端が互いに集液パイプ20と接
近されている。

従って、モータ24の駆動力により、回転板26が集液パイ
プ20を中心に回転すると、互いの回転軸近傍に回転板26
の先端部が通過し、滞留されている処理液を分散するの
で、処理液における回転板に追従された共回りを阻止で
き、第１実施例に比して、さらに処理能力が向上する。

なお、本第２実施例においても、第１実施例に適用可能
な長方形等の矩形や偏心された円板を回転板としてもよ
い。

［発明の効果］ 本発明は以上説明した構成としたので、回転板のろ過手
段の近傍における処理液の滞留を防止し、ろ過手段の透
過面積を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る液体膜分離装置の内
部構造を示す側面図、第２図は第１図のII−II線断面
図、第３図は回転板の正面図、第４図は長方形の回転板
を用いた場合の第３図に対応する正面図、第５図は円形
の回転板を用いその回転軸を偏心させた場合の第３図に
対応する正面図、第６図は第２実施例に係る液体膜分離
装置の内部構造を示す側面図、第７図（Ａ）及び（Ｂ）
は本発明の前提となる液体膜分離装置の概略斜視図及び
その一部詳細断面図である。 10……液体膜分離装置、 20……集液パイプ、 24……モータ、 26……回転板、 28……空洞部、 30……連通孔、 32……透過膜。

フロントページの続き (72)発明者 神山 義康 大阪府茨木市不穂積１丁目１番２号 日東 電気工業株式会社内 (72)発明者 西田 祐二 大阪府茨木市不穂積１丁目１番２号 日東 電気工業株式会社内 (72)発明者 先生 貞三 東京都町田市木曽町1858−６ (56)参考文献 特開 昭58−114707（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理液槽内に配置され回転される集液パイ
   プに沿って所定の間隔で取付けられた複数の回転板と、
   前記回転板に形成され前記集液パイプと連通する通液部
   と、前記回転板の表面に設けられ前記処理液槽内の処理
   液をろ過し前記通液部へ導くろ過手段と、を有する液体
   膜分離装置において、 前記回転板の外周縁のそれぞれの部位での回転軌跡が異
   なるように、前記集液パイプから回転板の外周縁までの
   寸法が設定されたことを特徴とする液体膜分離装置。