JPH07185269A - 平膜濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で、容積効率が高く、濾過膜面の
大型化を可能にする。 【構成】 槽２内に、表面に濾過膜６を備えた、対向す
る少なくとも１対の板状濾過エレメント４を液中に配設
し、濾過エレメント４内に濾過した濾過液を外部に排出
する。少なくとも１対の板状濾過エレメント４が互いに
反対方向に往復運動又は回動運動させる駆動機構を備え
ている。図において、濾過エレメント４は偏心カム駆動
装置１２ａによりａ−ａ´の軌跡で動き、隣接する濾過
エレメントは偏心カム駆動装置１２ｂによりｂ−ｂ´の
軌跡で動き、互いに反対方向に往復動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体の濾過装置に係り、
特に逆浸透膜や限外濾過膜、精密濾過膜等の平膜を用い
た液体の濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】膜を用いた液体の濾過装置として、中空
糸膜や管状膜を用いた装置があり、これらの中空糸膜や
管状膜の濾過エレメントは主に液中に静止した状態で使
われているため、高濃度液中では単位面積当たりの透過
水量をあまり高くすることができない。

【０００３】濾過膜表面の濃度分極を下げて、透過水量
を大きくする手段として、回転軸の回転軸方向に間隔を
おいて積層して取り付けた中空円板の支持体の表面に濾
過膜を張り、この濾過膜の支持体を液中で高速に回転す
る溶液濾過装置が特開昭６１−２００８０８号公報その
他で知られている。

【０００４】しかし、この装置では濾過に適した条件は
回転する円板面の一部であり、装置の容積からみれば必
ずしも効率の良い装置とはいえない。濾過膜は回転軸の
軸方向に固定して積層された円板状の支持体に張設され
ているため、その取替え作業は複雑である。さらに、透
過水は遠心力にさからって支持体から回転軸を経由して
回収するのでエネルギー効率はその分低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の装置に
比べて装置構造が簡単でメインテナンスがし易く、装置
の容積効率が高く、また膜面の大型化が可能である平膜
濾過装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面に濾過膜
を備えた対向する、少なくとも１対の板状濾過エレメン
トを液中に配設し、膜面前後の圧力差で濾過液を濾過エ
レメント内に透過させ、これを外部に排出する平膜濾過
装置において、前記少なくとも１対の板状濾過エレメン
トの表面に凹凸があり、に互いに反対方向に往復又は回
動運動をする駆動機構を設けたものである。

【０００７】また、表面に濾過膜を備えた対向する少な
くとも１対の板状濾過エレメントを液中に配設し、濾過
エレメント内に透過した濾過液を外部に排出する平膜濾
過装置において、前記少なくとも１対の濾過エレメント
が槽内に移動可能な状態で設置され、これらの隣接する
濾過エレメントの間隙の間を往復動する隔板、回転ブラ
シ等の間隙部材を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】液中に浸漬した状態で、１対の間隔を置いて向
き合った板状濾過エレメントを、互いに反対方向に動く
ように往復運動ないし回動運動をさせる。濾過膜面全体
にわたって所定の流速が発生し、濾過膜面における濃度
勾配が低下するとともに、間歇的な圧力変動が濾過膜表
面に発生するので、汚れ成分となる堆積物が効果的に除
去されるため濾過膜面積当たりの透過水量を大きくする
ことができる。

【０００９】また、隣接する濾過エレメントの間隙の間
を往復動する隔板、回転ブラシ等の間隙部材を設ける
と、隔板では隣接する濾過エレメントの間で被処理液の
流動状態を高められ、また、回転ブラシにより濾過エレ
メント表面の付着物を効率的に除去できる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に
説明する。図１は本発明の濾過装置の一実施例を示す概
略的断面図である。図１において、槽２の上部には原水
入り口配管１６、槽２の下部には各々濃縮水出口配管２
０が配設されており、槽内には処理水が滞留している。

【００１１】濾過エレメント４は矩形状のフレーム８の
内側に透水性の支持体（図示せず）とその表面に張られ
た濾過膜６からなり、この膜の表裏の圧力差によって濾
過水が濾過エレメント４の内部に透過するようになって
いる。フレーム８の上部より突出した突出フレーム１０
の先端部は偏心カム駆動装置１２ａのカムに接触してお
り、また、フレーム８の下部より突出した延長フレーム
１１の先端部は支点１４ａに係合している。

【００１２】偏心カム駆動装置１２ａが作動すると、フ
レーム８は偏心カム駆動装置１２ａのカムの動作に連動
し、これによってフレーム８に張設された濾過エレメン
ト４がａ−ａ´の軌跡を描いて上下動する。濾過膜６を
透過した濾過水は、濾過エレメント４の下部の延長フレ
ーム１１の内部通路から濾過水出口１８ａを通り槽外に
取り出される。

【００１３】図１において、その紙面後方には、実線で
示された濾過エレメント４に隣接する濾過エレメントが
濾過エレメント４と対称形に設けられており、この濾過
エレメントでは、上部の突出フレームは偏心カム駆動装
置１２ｂのカムに接触しており、下部の延長フレームは
支点１４ｂに係合し、濾過水出口１８ｂに連通してい
る。したがって、偏心カム駆動装置１２ｂが作動する
と、実線で示された濾過エレメント４に隣接する濾過エ
レメントは図中、破線で示すようにｂ−ｂ´の軌跡で動
く。

【００１４】このように互いに隣接する濾過エレメント
のフレームの上部の突出フレームに接触する偏心カム駆
動装置と下部の延長フレームとが係合する支点は、それ
ぞれ槽内において交互に配置された構造となっている。
したがって、互いに隣接する濾過エレメントが被処理液
中で互いに交互に動くため、濾過エレメントの濾過面同
士の間で被処理液が流動状態となり、濾過効率が向上す
る。

【００１５】図２は図１の装置における濾過エレメント
の他の実施例を示す概略的構成図である。この濾過エレ
メント４ａ、４ｂは、それぞれ据歯板状の傾斜面に濾過
膜６を設けており、それぞれの濾過エレメント４ａ、４
ｂをそれぞれａ−ａ´、ｂ−ｂ´方向に振動させる構造
となっている。

【００１６】この濾過エレメント４ａ、４ｂが上方向に
動くと、濾過膜面に対して水圧が加わり効率的に透過水
が得られる。一方、濾過エレメント４ａ、４ｂが下方向
に動くときは、上方向に動いたときに比較して濾過膜表
面に対する水圧が下がるため、濾過面に脈動的な圧力変
動が生じ、濾過効率が向上する。

【００１７】この濾過エレメント４ａ、４ｂの場合、特
に濾過膜の傾斜面の下端はエッジ状に形成されているた
め、このエッジ部分が急速に動くと、槽内に間隔をおい
て隣接する濾過膜面上にうず流を起こさせ液の攪拌と膜
面上の堆積物の除去が効果的に行なわれる。

【００１８】図３は本発明における濾過エレメントの更
に他の実施例を示す斜視図である。この濾過エレメント
４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは、濾過面の形態が複数の菱形
形状を縦方向に連接した構造となっており、これらの濾
過エレメントが上下運動すると、被処理液に左右方向の
運動が加わり、好ましい流動状態が発生し濾過効率が向
上する。なお、これらの濾過エレメントは一列置きに上
下方向又は面内円弧運動をさせ、一列は固定にしておく
こともできる。

【００１９】図４は本発明における濾過装置の他の実施
例を示す概略的断面図である。この濾過装置では、複数
の濾過エレメント４の間にそれぞれ隔板３０を設けてお
り、隔板３０は縦方向に間隔をおいて断面矢印状の突起
部が形成されている。隔板３０の１群はａ−ａ´の軌跡
で動き、他の群はｂ−ｂ´の軌跡で動く。また、濾過エ
レメント４は上下動する。

【００２０】このように隔板３０と共に濾過エレメント
４も同時に動くことによって被処理液に対する攪拌効果
が高くなり、被処理液の濃度が特に高い場合に好ましい
装置となる。なお、本実施例において、隔板３０及び濾
過エレメント４の少なくとも一方が動く機構としても攪
拌効果を発揮できる。

【００２１】図５は駆動装置（図示せず）を内蔵する支
点７０に掛け渡された揺動部材７２の両端の枢支点７４
に濾過エレメント４が設けられており、駆動装置の作動
により支点７０を中心にして揺動する揺動部材７２に連
動して濾過エレメント４が槽内を上下方向に動くように
なっている。透過水は濾過エレメント４の下部に設けら
れた伸縮自在管１８を介して取り出される。

【００２２】本実施例においては、自由落下によって上
下方向に往復する濾過エレメント４は、磁気によるダン
パー効果で支えるダンパーによって支えておくと、濾過
エレメント４を上方に引き上げるだけのエネルギーで運
転できるので駆動のためのエネルギーは極めて小さく省
エネ効果は大きい。

【００２３】図６は本発明の濾過装置の更に他の実施例
を示しており、槽２の上部に、ガイドレール２２とこれ
に沿って左右方向へ移動する台車２４を備えている。台
車２４からは濾過エレメント４が液中に懸吊し、ピスト
ン駆動部２６によるピストン駆動によって往復運動す
る。透過水は透過配管の伸縮によって強制的に排出され
ると共に伸長時にエレメント内の圧力を低下させ濾過作
用を助長する。

【００２４】図７は、移動している濾過エレメント４の
間に回転ブラシ８１を設け、回転ブラシ８１が濾過エレ
メント４の長手方向を移動するように構成されている。
この回転ブラシ８１によって濾過エレメント４の膜面の
付着物を除去し、これにより、常に膜面が清浄な状態で
濾過を行なうことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ろ過エレ
メントの濾過膜全体にわたって流動状態を実現すること
ができるので、装置の大型化が容易である。また、間隔
をおいて隣接する濾過エレメント同志の運動によって被
処理液の流動、膜面における濃度分極の低下、堆積した
汚れ成分の除去が可能であるため濾過効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の濾過装置の一実施例を示す概略的側面
図である。

【図２】図１の装置における濾過エレメントの他の実施
例を示す斜視図である。

【図３】本発明における濾過エレメントの更に他の実施
例を示す斜視図である。

【図４】本発明の濾過装置の他の実施例を示す概略的側
面図である。

【図５】本発明の濾過装置の更に他の実施例を示す概略
的側面図である。

【図６】本発明の濾過装置の更に他の実施例を示す概略
的側面図である。

【図７】本発明の濾過装置の更に他の実施例を示す概略
的平面図である。

【符号の説明】 ２ 槽 ４ 濾過エレメント ６ 濾過膜 ８ フレーム １２ 偏心カム駆動装置 １４ 支点 １６ 原水入口配管 １８ 濾過水出口 ２０ 濃縮水出口 ３０ 隔板 ７０ 支点 ７４ 枢支点 ８１ 回転ブラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大熊 直紀 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 河西 正隆 東京都豊島区北大塚一丁目13番４号 株式 会社日立プラント建設ソフト内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に濾過膜を備えた少なくとも１対の
   板状濾過エレメントを液中に対向して配設し、濾過エレ
   メント内に濾過した濾過液を外部に排出するものにおい
   て、 前記１対の板状濾過エレメントの表面に凹凸があり、互
   いに反対方向に往復ないし回動運動をする駆動機構に保
   持されていることを特徴とする平膜濾過装置。
2. 【請求項２】 前記板状濾過エレメントの断面は鋸歯状
   又は菱形状の傾斜した突起状部を有していることを特徴
   とする請求項１に記載の平膜濾過装置。
3. 【請求項３】 １組の前記板状濾過エレメントが、中央
   の支点に支えられた揺動部材の両端に取り付けられ、液
   中に対向して少なくとも１対以上あり、対向した板状濾
   過エレメントは互いに反対方向に上下運動をする駆動機
   構によって移動することを特徴とする請求項１に記載の
   平膜濾過装置。
4. 【請求項４】 上下方向に往復する板状濾過エレメント
   を磁気によるダンパー効果で支えるダンパーが設けられ
   ていることを特徴とする請求項３に記載の平膜濾過装
   置。
5. 【請求項５】 前記板状濾過エレメントがガイドレール
   に沿って左右方向に往復運動することを特徴とする請求
   項１に記載の平膜濾過装置。
6. 【請求項６】 前記１対の対向する板状濾過エレメント
   の間隙に間隙部材を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の平膜濾過装置。