JPH09131518A

JPH09131518A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH09131518A
Application number: JP29124495A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Fujimoto; 清志藤本; Michio Murase; 道雄村瀬; Masato Kobayashi; 政人小林; Seiichi Kazama; 誠一風間
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単で安価な設備で複数の中空糸膜モジュー
ルに中空糸膜の洗浄用の気体を均等に供給できる濾過装
置を提供する。【解決手段】容器１１内のモジュール筒１４下端より
下方に水平板２０を設け、水平板２０のモジュール筒１
４の下方に給気孔２１を設け、容器１１中央部のモジュ
ール筒１４に対しては直下に給気孔２１を配置し、容器
１１外周部のモジュール筒１４に対しては直下より外周
方向に給気孔２１を配置し、複数の給気孔２１の間に通
水管２２を設け、水平板２０下方で容器１１に給気管１
６を接続する。その効果として、通水管をモジュール筒
と一対一に対応する給気孔と独立に設けることにより、
通水管の員数を低減して設備費を低減するとともに、気
体の流れが容器中心方向に傾斜する外周部のモジュール
筒に対しても均等に給気される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は濾過装置に係り、浄
化する液体を複数の濾過モジュールに通じることにより
被浄化液を濾過する濾過装置で、特に、濾過モジュール
を簡単な構造で洗浄するに好適な濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被浄化液を濾過する濾過装置において
は、長時間の浄化によって濾過モジュールの濾過性能が
低下すると、洗浄して再使用する。特に、中空糸膜モジ
ュールを用いた濾過装置では、中空糸膜モジュールの下
方から気体を供給して中空糸をゆらせて洗浄するが、各
中空糸膜モジュールに供給する気体流量が少なすぎると
洗浄効果が低下し、多すぎると中空糸の寿命が低下する
ため、各中空糸膜モジュールに均等に気体を供給する必
要がある。

【０００３】中空糸膜モジュールを用いた従来の濾過装
置の公知技術として、以下のものがある。特開昭６１−２２２５０９号公報に記載の例は、各
中空糸膜モジュールの直下に流出口を有する下部仕切板
を設けるとともに、複数の小孔を付設し、上下が開口し
た筒の上端を、前記下部仕切板の流出口に接続し、下部
仕切板の下方に給気管を設け、給気管から供給した気体
を下部仕切板の下に層状に溜めた後、筒の小孔と下部仕
切板の流出口を通して各中空糸膜モジュールに給気する
ものである。

【０００４】特開昭６２−４４０８号公報に記載の
例は、中空糸膜モジュールの１列ごとに給気管を設ける
とともに、各中空糸膜モジュールの直下において前記給
気管に小孔を設け、給気管と小孔を通して各中空糸膜モ
ジュールに給気するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の課題が存在する。すなわち、公知技術
においては、浄化運転時の被浄化液の通水と、洗浄時
の給気とを下部仕切板に接続した筒で兼用しており、最
終的には浮力で各中空糸膜モジュールに給気するため、
各中空糸膜モジュールの直下に筒を設ける必要があり、
中空糸膜モジュール１個に対して１個の筒が必要にな
り、設備費が高くなるという問題がある。

【０００６】公知技術においては、中空糸膜モジュー
ルの１列ごとに給気管を設ける必要があり、容器の底部
の検査時に給気管を取外しするための構造が複雑になる
など、公知技術と同様に設備費が高くなる。

【０００７】また、容器内の最外周に位置する中空糸膜
モジュールでは、流出した気体が容器中心方向に流さ
れ、中空糸膜モジュールに流入しにくくなるが、公知技
術、公知技術ともに、このような現象への対応は考
慮されていない。

【０００８】本発明の目的は、簡単な構造の給気設備
で、最外周に位置する中空糸膜モジュールを含めて、各
中空糸膜モジュールに均等に給気することにより、設備
費が安価な濾過装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、容
器内の複数の濾過モジュールへ被浄化液を通じることに
より、前記被浄化液を浄化する濾過装置において、前記
容器内の外周部に位置する濾過モジュールへの給気開口
部が、前記濾過モジュールの中心直下より前記容器の外
周方向にづらして設置されていることを特徴とする濾過
装置により達成される。

【００１０】また、本発明の上記目的は、上部が隔離板
に接続された複数の濾過モジュールを有する容器と、前
記容器内に被浄化液を供給する給水管とを備え、前記被
浄化液を前記濾過モジュールに通じることにより、前記
被浄化液を浄化する濾過装置において、前記容器内の前
記濾過モジュールの下端より下方に、前記濾過モジュー
ルの各々に給気する給気開口部を有する給気設備を設
け、少なくとも最外周の濾過モジュールに対しては、前
記給気開口部の位置が、前記濾過モジュールの中心直下
より外周方向にづらして設置されていることを特徴とす
る濾過装置により達成される。

【００１１】また、本発明の上記目的は、上部が隔離板
に接続された複数の濾過モジュールを有する容器と、前
記容器内に被浄化液を供給する給水管とを備え、前記被
浄化液を前記濾過モジュールに通じることにより、前記
被浄化液を浄化する濾過装置において、前記容器内の前
記濾過モジュールの下端より下方に、前記濾過モジュー
ルの各々に給気する給気開口部を有する給気設備を設
け、前記給気開口部の上端から前記濾過モジュールの下
端までの高さをＨとし、前記給気開口部における前記容
器中心側の端から、前記濾過モジュール下端の内面にお
ける前記容器中心側の端までの水平距離をＬとしたとき
に、少なくとも最外周の濾過モジュールに対しては、Ｈ
≦０.９×Ｌを満たすようにしたことを特徴とする濾過
装置により達成される。

【００１２】また、前記容器内の前記濾過モジュールの
下端より下方に水平板を設け、前記水平板の各濾過モジ
ュールの略直下に前記給気開口部とする給気孔を設ける
とともに、前記給気孔を含まないように、前記水平板に
上端を接続した通水管を設け、かつ、前記水平板の直下
に開放される給気管を前記容器に接続することによって
給気設備を構成したことを特徴とするものである。

【００１３】また、前記容器内の前記濾過モジュールの
下端より下方に、給気用の主流路と前記主流路に接続し
た複数の枝流路とを設け、少なくとも前記枝流路の大部
分は、少なくとも２列以上の前記濾過モジュールの間に
配置し、少なくとも前記枝流路には２列以上の前記濾過
モジュールに対応して各濾過モジュールの略直下に開口
部を有する補助流路を接続することによって前記給気設
備を構成し、少なくとも最外周の濾過モジュールに対し
ては、前記補助流路の開口部を前記給気開口部としたこ
とを特徴とするものである。

【００１４】また、前記主流路、前記枝流路、および前
記補助流路の各々は、管状の主管、枝管、補助管である
か、もしくは上面と両側面を囲み下端が開放されたチャ
ンネル状の主チャンネル、枝チャンネル、補助チャンネ
ルであることを特徴とし、また、前記主流路および前記
枝流路は、先端近くの下面に略垂直の排水管が設けられ
ていることを特徴とし、また、前記主流路および前記枝
流路のうちで、最も高い位置に略水平方向に流出するＬ
型の排気管を設けたことを特徴とし、また、前記補助流
路を略水平方向に流出するＬ型の補助管としたことを特
徴とし、また、前記枝流路を前記主流路の上方に配置し
た枝管としたことを特徴とする。

【００１５】上記のような構成を採用することにより、
以下のような作用がある。本発明では、容器内の濾過モ
ジュールの下端より下方に、濾過モジュールの各々に給
気する開口部を有する給気設備を設けている。この場
合、容器内の最外周に位置する濾過モジュールでは、容
器内での液体の循環流によって、流出した気体が容器中
心方向に流され、濾過モジュールに流入しにくくなる
が、少なくとも最外周の濾過モジュールに対しては、給
気設備の開口部の位置を濾過モジュールの中心の直下よ
り外周方向にづらして設置することにより、最外周に位
置する濾過モジュールを含めて、各濾過モジュールに均
等に給気することができる。

【００１６】容器内の最外周に位置する濾過モジュール
では、流出した気体が容器中心方向に流され、濾過モジ
ュールに流入しにくくなるが、給気設備の開口部の上端
から濾過モジュールの下端までの高さを短くすることに
よっても、最外周に位置する濾過モジュールにおいて
も、流出した気体の全量が各濾過モジュールに流入する
ようにすることができる。具体的には、給気設備の開口
部の上端から濾過モジュールの下端までの高さをＨと
し、給気設備の開口部における容器中心側の端から濾過
モジュール下端の内面における容器中心側の端までの水
平距離をＬとしたときに、Ｈ≦０.９×Ｌを満たすよう
にすれば、流出した気体の全量を各濾過モジュールに流
入させることができる。

【００１７】給気設備は、例えば、容器内の濾過モジュ
ールの下端より下方に水平板を設け、濾過モジュールに
対応して水平板の各濾過モジュールの略直下に給気孔を
設け、給気孔を含まないように上下を開放し上端を水平
板に接続した通水管を設け、水平板より下方に給気管を
容器に接続することによって構成され、このような構成
においては、給気孔は各濾過モジュールと１対１に対応
するが、通水管は濾過モジュールと独立であるため、通
水管の員数の減少が可能になり、構造が簡単で設備費を
安価にすることができる。

【００１８】また、給気設備は、容器内の濾過モジュー
ルの下端より下方に主流路と主流路に接続した複数の枝
流路とを設け、少なくとも枝流路の大部分は少なくとも
２列以上の濾過モジュールの間に配置し、少なくとも枝
流路には２列以上の濾過モジュールに対応して各濾過モ
ジュールの略直下に開口部を有する補助流路を接続する
ことによって構成することもできる。この場合、少なく
とも２列以上の濾過モジュールに対して枝流路を配置す
ることにより、枝流路の員数の減少が可能になり、構造
が簡単で設備費を安価にすることができる。

【００１９】また、主流路、枝流路、補助流路の各々に
は、管状の主管、枝管、補助管を使用することができ
る。この場合、構造が簡単で設備費を安価にすることが
できる。また、主流路、枝流路、補助流路の各々には、
上面と両側面を囲み下端が開放されたチャンネル状の主
チャンネル、枝チャンネル、補助チャンネルを使用する
こともできる。この場合、管状流路より加工が複雑にな
るが、流路内の液体の排水や気体の排気が容易になる。
さらに、主流路と枝流路の各々に、先端近くの下面に略
垂直の排水管を設けることにより、流路内の液体を確実
に排水することができる。また、主流路と枝流路のうち
で最も高い位置に、略水平方向に流出するＬ型の排気管
を設けることにより、流路内の気体を確実に排気するこ
とができる。さらに、補助流路を略水平方向に流出する
Ｌ型の補助管とすることにより、補助管の開口部の上端
から濾過モジュールの下端までの高さを短くすることが
でき、最外周に位置する濾過モジュールにおいても、流
出した気体の全量を各濾過モジュールに流入させること
ができる。また、枝流路を主流路の上方に配置した枝管
とすることにより、補助管の開口部の上端から濾過モジ
ュールの下端までの高さを短くすることができ、最外周
に位置する濾過モジュールにおいても、流出した気体の
全量を各濾過モジュールに流入させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。〈第１の実施形態〉本発明の第１の実施形態を、図１〜
図４により、第１の実施形態の変形例を図５により説明
する。図１は、本発明の第１の実施形態による濾過装置
の縦断面図、図２は、図１の水平断面の概念図、図３
は、図１の部分詳細図、図４は、容器外周部の概念図で
ある。

【００２１】これらの図に示すように、濾過装置は、容
器１１と、容器１１内に配置され、濾過機能をもつ中空
糸膜１３とモジュール筒１４とで構成される中空糸膜モ
ジュールと、中空糸膜モジュールを支持する隔離板１２
と、中空糸膜モジュール下端より下方に配置され、給気
孔２１と通水管２２とを有する水平板２０と、浄化する
液体を供給する給水管１５と、中空糸膜１３を洗浄する
際に供給する気体の給気管１６と、容器１１の上部に接
続された流出管１７と、隔離板１２の下方に接続された
排気管１８と、容器１１の下部に接続された排水管１９
とを有する。

【００２２】上記の濾過装置の構成において、通常の浄
化運転時には、被浄化液は給水管１５から流入し、水平
板２０に接続した通水管２２を通って各モジュール筒１
４内に均等に流入し、中空糸膜１３でクラッドなどの不
純物を濾過された後、流出管１７から流出する。

【００２３】このような濾過運転により中空糸膜１３に
不純物が捕獲され、中空糸膜１３の濾過機能が低下する
と、被浄化液の供給を中止し、気体を給気管１６を通し
て供給する。供給された気体により容器１１内の水平板
２０下方で通水管２２を除く部分に気体層２３が形成さ
れ、水平板２０の給気孔２１から各モジュール筒１４に
均等に給気され、気体の流れで中空糸膜１３をゆらして
捕獲された不純物を離脱させ、洗浄終了後に不純物を被
浄化液とともに排水管１９から排出する。この洗浄時
に、モジュール筒１４に供給された気体はモジュール筒
１４の上部に設けた孔から流出し、排気管１８から排気
される。

【００２４】このような濾過装置において、より簡単で
設備費の安価な構造にするとともに、気体を各モジュー
ル筒１４内に均等に供給する必要がある。特に、モジュ
ール筒１４に流入する気体流量が少なすぎると、中空糸
膜１３の洗浄効果が弱くなり、多すぎると中空糸膜１３
の寿命が低下するため、気体を各モジュール筒１４内に
均等に供給することが重要である。以下に、本実施形態
の構造の詳細と機能について説明する。

【００２５】水平板２０には、モジュール筒１４の略直
下に給気孔２１が設けられ、複数の給気孔２１（本実施
形態では約３個の給気孔２１）の間に通水管２２の上端
が水平板２０に接続されている。容器１１の中央部のモ
ジュール筒１４に対しては、給気孔２１ａがモジュール
筒１４の中心の直下に設けられているが、容器１１の最
外周のモジュール筒１４に対しては、給気孔２１ｂの開
口部２４ｂは、モジュール筒１４の中心の直下より外周
方向にづらして設けられている。また、給気管１６には
上向きに開口した気体流出管２５が接続されている。

【００２６】通常の浄化運転時には、被浄化液は給水管
１５から流入し、水平板２０に接続した通水管２２を通
って各モジュール筒１４内に流入するが、通水管２２は
通気孔２１と独立であるため、各モジュール筒１４ごと
に通水管２２を設ける必要がなく、図２に示すように、
例えば、約３本のモジュール筒１４に１個の通水管２２
で十分であり、通水管２２の員数を低減できる。

【００２７】中空糸膜１３の洗浄時には、気体を給気管
１６を通して供給し、供給された気体により、容器１１
内の水平板２０下方で、通水管２２を除く部分に気体層
２３が形成され、水平板２０の給気孔２１から各モジュ
ール筒１４に給気され、気体の流れで中空糸膜１３をゆ
らして捕獲された不純物を離脱させるが、給気孔２１か
ら流出した気体は、被洗浄液中での浮力によってモジュ
ール筒１４に流入するため、一般的には、給気孔２１は
モジュール筒１４直下の範囲内に設ける必要がある。

【００２８】したがって、従来技術のように、通水管に
給気孔を設け、通水管をモジュール筒の直下に配置する
と、各モジュール筒ごとに１個の通水管が必要になり、
設計の自由度が低下するとともに、通水管の員数が増加
する。本発明においては、通水管２２は給気孔２１と独
立であり、設計の自由度が大きく、通水管２２の員数を
低減できる。また、給気管１６には上向きに開口した気
体流出管２５が接続されており、気体層２３の厚さが薄
い場合においても、気体流出管２５の出口が気体層２３
内に露出しており、液面を揺らせることがないので、安
定して気体を供給できる。

【００２９】中空糸膜１３の洗浄時には、液体の供給は
停止されているが、実験によれば、図３に示すように、
気体の流れによって液体の循環流が生じる。気体の運動
量は小さいため、液体の循環流によって気体が押し流さ
れる。特に、容器１１内の外周部では空間が広いため、
液体の循環流が大きくなり、最外周のモジュール筒１４
に対しては、気体の流れは容器１１の中心方向に傾斜す
る。給気孔２１から流出した気体は拡がりながら上昇す
るため、最外周のモジュール筒１４に対しては、気体の
流れは図４に示すようになる。

【００３０】このとき、給気孔２１ｂの上端（開口部２
４ｂ）からモジュール筒１４の下端までの高さをＨと
し、給気孔２１ｂにおける容器１１中心側の端から、モ
ジュール筒１４下端の内面における容器１１中心側の端
までの水平距離をＬとすると、ＨとＬとの関係が（数
１）式を満たすように設定すれば、最外周のモジュール
筒１４に対しても、給気孔２１ｂから流出した気体の全
量が、モジュール筒１４に流入することが実験により明
らかになった。

【００３１】Ｈ≦０.９×Ｌ（数１）本実施形態においては、（数１）式を満たすように、容
器１１の最外周のモジュール筒１４に対しては、給気孔
２１ｂの開口部２４ｂは、モジュール筒１４の中心の直
下より外周方向にづらして設けられており、したがっ
て、最外周のモジュール筒１４に対しても、給気孔２１
ｂの開口部２４ｂから流出した気体の全量が、モジュー
ル筒１４に流入し、全てのモジュール筒１４に均等に気
体を供給することができる。

【００３２】以上説明したように、本実施形態の濾過装
置によれば、水平板２０の給気孔２１と通水管２２とを
独立に設けることができるので、通水管２２の員数を低
減でき、経済性を向上することができる。また、容器１
１の最外周のモジュール筒１４に対しては、給気孔２１
ｂの開口部２４ｂを、モジュール筒１４の中心の直下よ
り外周方向にづらして設けることにより、給気孔２１ｂ
の開口部２４ｂから流出した気体の全量が、モジュール
筒１４に流入するため、全てのモジュール筒１４に均等
に気体を供給することができる。

【００３３】図５は、第１の実施形態の変形例による濾
過装置の部分断面図である。本変形例において、第１の
実施形態と異なる点は、容器１１の最外周のモジュール
筒１４に対しても、給気孔２１ｂの開口部２４ｂを、モ
ジュール筒１４の中心の略直下に設け、（数１）式を満
たすように、給気孔２１ｂ上端の開口部２４ｂから、モ
ジュール筒１４の下端までの高さＨを制限したことであ
る。

【００３４】例えば、モジュール筒１４下端の内径が１
２０ｍｍ、給気孔２１ｂの直径が１０ｍｍとすると、給
気孔２１ｂの端からモジュール筒１４下端の内面の端ま
での水平距離はＬ＝５５ｍｍとなり、（数１）式から、
Ｈ≦５０ｍｍとすればよく、十分実現できる条件であ
る。

【００３５】本実施形態においては、全てのモジュール
筒１４に対して、給気孔２１の開口部を、モジュール筒
１４の中心の略直下に設けることができるので、第１の
実施形態の効果に加えて、第１の実施形態より給気孔２
１の製作性が向上し、経済性を向上させることができ
る。

【００３６】〈第２の実施形態〉本発明の第２の実施形
態を図６〜図８により、第２の実施形態の変形例を図９
〜１３により、第２の実施形態の部分詳細を図１４〜図
１６により説明する。

【００３７】図６は、本発明の第２の実施形態による濾
過装置の部分縦断面図、図７は、図６の水平断面の概念
図、図８は、容器外周部の概念図である。本実施形態は
異なる方式の給気設備を濾過装置に適用した場合の実施
形態である。第１の実施形態と共通の部品については共
通の符号で示す。

【００３８】給気設備は、給気管１６に接続されモジュ
ール筒１４の下方に配置された主管３１と、主管３１に
接続された複数の枝管３２と、各モジュール筒１４に対
応して枝管３２に接続された補助管３３ａ、３３ｂとで
構成され、枝管３２は２列のモジュール筒１４の間に配
置され、枝管３２の両側には開孔３５（図８参照）が設
けられ、開孔３５からモジュール筒１４の略直下まで補
助管３３ａ、３３ｂが延長されている。

【００３９】容器１１の中央部のモジュール筒１４に対
しては、補助管３３ａの開口部がモジュール筒１４の中
心の直下に設けられているが、容器１１の最外周のモジ
ュール筒１４に対しては、補助管３３ｂの開口部３４ｂ
が、モジュール筒１４の中心の直下より外周方向に位置
するように設けられている。また、給気設備の最も高い
位置である主管３１の上面には排気管３６が設けられ、
給気設備の最も低い位置である主管３１の下面には排水
管３７が設けられている。

【００４０】本実施形態では、枝管３２を２列のモジュ
ール筒１４の間に配置し、枝管３２の両側に開孔３５と
補助管３３ａ、３３ｂを設けることにより、必要最小限
の構造と設備とすることが可能となり、従来技術と比較
して設備費を大幅に低減することができる。容器１１の
中央部のモジュール筒１４に対しては、補助管３３ａの
開口部がモジュール筒１４の中心の直下に設けられてい
るため、開孔３５と補助管３３ａを通して供給された気
体の全量が、被洗浄液中での浮力によって各モジュール
筒１４に流入する。

【００４１】一方、容器１１の最外周のモジュール筒１
４に対しては、流出した気体が容器１１の中心方向に流
されることを考慮して、補助管３３ｂの開口部３４ｂ
が、モジュール筒１４の中心の直下より外周方向に位置
するように設けられている。したがって、最外周のモジ
ュール筒１４に対しても、補助管３３ｂから流出した気
体の全量がモジュール筒１４に流入し、全てのモジュー
ル筒１４に均等に気体を供給することができる。

【００４２】この場合、最外周のモジュール筒１４に対
しては、第１の実施形態と同様に、補助管３３ｂの開口
部３４ｂの上端からモジュール筒１４の下端までの高さ
をＨとし、開口部３４ｂからモジュール筒１４下端の内
面における容器１１中心側の端までの水平距離をＬと
し、Ｌが（数１）式を満たすように、補助管３３ｂの開
口部３４ｂの位置を決定すればよい。

【００４３】また、給気設備の最も低い位置である主管
３１の下面には、排水管３７が設けられているため、気
体の供給を開始したときに、管内の液体がスムーズに排
水され、給気管１６から遠い位置の補助管３３において
も、気体流出が早くなるとともに、各補助管３３ａ、３
３ｂから流出する気体流量を均一化することができる。
一方、給気設備の最も高い位置である主管３１の上面に
は、排気管３６が設けられているため、気体の供給を終
了した後に、管内の気体をスムーズに排気することがで
きる。

【００４４】以上説明したように、本実施形態の濾過装
置によれば、枝管３２を２列のモジュール筒１４の間に
配置し、枝管３２の両側に開孔３５と補助管３３ａ、３
３ｂを設けることにより、枝管３２の員数を低減でき、
経済性を向上することができる。また、容器１１の最外
周のモジュール筒１４に対しては、補助管３３ｂの開口
部３４ｂが、モジュール筒１４の中心の直下より外周方
向に位置するように設けることにより、最外周のモジュ
ール筒１４に対しても、補助管３３ｂから流出した気体
の全量がモジュール筒１４に流入し、全てのモジュール
筒１４に均等に気体を供給することができる。さらに、
主管３１の下面に排水管３７を設けることにより、気体
の供給を開始したときに管内の液体がスムーズに排水さ
れるとともに、主管３１の上面に排気管３６を設けるこ
とにより、気体の供給を終了した後に管内の気体をスム
ーズに排気することができる。

【００４５】本実施形態では、主流路、枝流路、補助流
路は、それぞれ管状の主管３１、枝管３２、補助管３３
ａ、３３ｂとしているが、上面と両側面を囲み、下端が
開放されたチャンネル状の主チャンネル、枝チャンネ
ル、補助チャンネルとしてもよい。

【００４６】図９は、第２の実施形態の変形例による濾
過装置の部分縦断面図、図１０は、図９の水平断面を示
す概念図である。本変形例において、第２の実施形態と
異なる点は、容器１１の最外周のモジュール筒１４に対
しても、補助管３３ｂの開口部をモジュール筒１４の中
心の略直下に設け、（数１）式を満たすように、補助管
３３ｂの開口部の上端から、モジュール筒１４の下端ま
での高さＨを短くしたことである。

【００４７】このため、主管３１に複数の枝管３２を接
続し、複数のＬ型の補助管３３を、各モジュール筒１４
に対応して、枝管３２の両側に略水平方向に流出するよ
うに接続している。例えば、モジュール筒１４下端の内
径が１２０ｍｍとすると、補助管３３ｂの開口部からモ
ジュール筒１４下端の内面の端までの水平距離は、Ｌ＝
６０ｍｍとなり、（数１）式から、Ｈ≦５４ｍｍとすれ
ばよく、十分実現できる条件である。

【００４８】本実施形態においては、全てのモジュール
筒１４に対して補助管３３の開口部を、モジュール筒１
４の中心の略直下に設けることができるので、第２の実
施形態の効果に加えて、第２の実施形態より補助管３３
の製作性が向上し、経済性を向上することができる。

【００４９】図１１は、第２の実施形態の別の変形例に
よる濾過装置の部分縦断面図、図１２は、図１１の水平
断面を示す概念図、図１３は、図１１の主管と枝管の接
続部の部分詳細図、図１４〜図１６は、枝管と補助管の
接続部を含む部分詳細図である。

【００５０】本変形例において、第２の実施形態と異な
る点は、枝管３２を主管３１の上方に配置し、主管３１
と枝管３２を連結管３８で接続することにより、補助管
３３ａ、３３ｂの開口部の上端から、モジュール筒１４
の下端までの高さＨを短くし、容器１１の最外周のモジ
ュール筒１４に対しても、補助管３３ｂの開口部をモジ
ュール筒１４の中心の略直下に設けたことである。ま
た、枝管３２を主管３１の上方に配置しているため、枝
管３２にも排気管３６ａを設けている。

【００５１】本実施形態においても、全てのモジュール
筒１４に対して補助管３３ａ、３３ｂの開口部を、モジ
ュール筒１４の中心の略直下に設けることができるの
で、第２の実施形態の効果に加えて、第２の実施形態よ
り補助管３３ａ、３３ｂの製作性が向上し、経済性を向
上することができる。

【００５２】ここで、上記実施形態における枝管３２、
補助管３３ａ、３３ｂおよび開孔３５の構造について説
明する。図１４の実施形態は、枝管３２に開孔３５を設
け、開孔３５中心が補助管３３ｃの中心と一致するよう
に、補助管３３ｃを枝管３２にすみ肉溶接で接合した構
造としている。この実施形態では、構造が単純で、製作
が容易である。しかし、補助管３３ｃの枝管３２への接
合がすみ肉溶接であるので、強度的にはあまり強くな
い。

【００５３】図１５に、図１４の実施形態の変形例を示
す。図１４の実施形態との相違点は、枝管３２への補助
管３３ｄの接合が差込み溶接であると共に、開孔と補助
管３３ｄを兼用した構造としたことである。この実施形
態では、枝管３２と補助管３３ｄの接合が差込み溶接で
あるので、すみ肉溶接に比べて強度が増加する。また、
開孔と補助管３３ｄを兼用しているので、加工工数並び
に加工費の低減につながる。しかし、補助管３３ｄ内径
の寸法精度や、枝管３２と補助管３３ｄとの接合部の加
工精度が流量分配に影響するので、補助管３３ｄの製
作、枝管３２と補助管３３ｄの接合には十分注意する必
要がある。

【００５４】図１６に図１４の実施形態の別の変形例を
示す。図１４の実施形態との相違点は、枝管３２への補
助管３３ｅの接合が差込み溶接であると共に、補助管３
３ｅの先端を閉止し、その閉止した部分に開孔３５ａを
設けた構造としたことである。

【００５５】この実施形態では、図１５の実施形態と同
様に、枝管３２と補助管３３ｅの接合が差込み溶接であ
るので、すみ肉溶接に比べて強度は増加する。また、枝
管３２と補助管３３ｅの接合部での供給気体の流速が小
さく、それに伴う圧力損失も小さいことから、枝管３２
と補助管３３ｅとの接合部の加工精度の流量分配への影
響は小さく、より確実に気体流量を各モジュールへ均等
に分配させることができる。なお、図１４、図１５、図
１６のいずれも、図１１の実施形態以外の図６、図９の
実施形態等に適用することができる。

【００５６】上述のように、本発明の実施形態によれ
ば、濾過モジュールの下端より下方に、濾過モジュール
の各々に給気する開口部を有する給気設備を設け、少な
くとも最外周の濾過モジュールに対しては、給気設備の
開口部の位置を濾過モジュールの中心の直下より外周方
向にづらして設置することにより、流出した気体が容器
中心方向に流され濾過モジュールに流入しにくくなる最
外周の濾過モジュールを含めて、各濾過モジュールに均
等に給気することができる。

【００５７】また、給気設備の開口部の上端から濾過モ
ジュールの下端までの高さをＨとし、給気設備の開口部
における容器中心側の端から濾過モジュール下端の内面
における容器中心側の端までの水平距離をＬとして、Ｈ
≦０．９×Ｌを満たすようにＨとＬとの関係を設定する
ことにより、最外周の濾過モジュールにおいても流出し
た気体の全量が各濾過モジュールに流入するようにする
ことができ、各濾過モジュールに均等に給気することが
できる。

【００５８】本発明による給気設備は、容器内の濾過モ
ジュールの下端より下方に水平板を設け、濾過モジュー
ルに対応して水平板の各濾過モジュールの略直下に給気
孔を設け、給気孔を含まないように上下を開放し上端を
水平板に接続した通水管を設け、水平板より下方に給気
管を容器に接続することにより、給気孔は各濾過モジュ
ールと１対１に対応するが、通水管は濾過モジュールと
独立とすることが可能となり、通水管の員数を減少で
き、経済性を向上することができる。

【００５９】また、本発明による給気設備は、濾過モジ
ュールの下端より下方に主流路と主流路に接続した複数
の枝流路とを設け、少なくとも枝流路の大部分は少なく
とも２列以上の濾過モジュールの間に配置し、少なくと
も枝流路には２列以上の濾過モジュールに対応して各濾
過モジュールの略直下に開口部を有する補助流路を接続
することにより、枝流路の員数の減少が可能になり、経
済性を向上することができる。

【００６０】主流路、枝流路、補助流路の各々には、管
状の主管、枝管、補助管を使用することができ、この場
合、構造が簡単で設備費を安価にすることができる。ま
た、主流路、枝流路、補助流路の各々には、上面と両側
面を囲み下端が開放されたチャンネル状の主チャンネ
ル、枝チャンネル、補助チャンネルを使用することもで
き、この場合、管状流路より加工が複雑になるが、流路
内の液体の排水や気体の排気が容易になる。

【００６１】さらに、主流路と枝流路の各々の先端近く
の下面に、略垂直の排水管を設けることによって、気体
供給の開始時に、流路内の液体を確実に排水することが
できる。また、主流路と枝流路のうちで最も高い位置
に、略水平方向に流出するＬ型の排気管を設けることに
より、気体供給の終了後に流路内の気体を確実に排気す
ることができる。

【００６２】さらに、補助流路を略水平方向に流出する
Ｌ型の補助管とすることにより、補助管の開口部の上端
から濾過モジュールの下端までの高さを短くすることが
でき、最外周の濾過モジュールに対しても給気設備の開
口部の位置を濾過モジュールの中心の直下より外周方向
にづらして設置することなく、流出した気体の全量を各
濾過モジュールに流入させ、各濾過モジュールに均等に
給気することができる。

【００６３】また、枝流路を主流路の上方に配置した枝
管とすることにより、補助管の開口部の上端から濾過モ
ジュールの下端までの高さを短くすることができ、最外
周の濾過モジュールにおいても、流出した気体の全量を
各濾過モジュールに流入させ、各濾過モジュールに均等
に給気することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単な構
造の給気設備で、最外周に位置する中空糸膜モジュール
を含めて、各中空糸膜モジュールに均等に給気すること
により、設備費が安価な濾過装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による濾過装置の縦断
面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態による濾過装置の水平
断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態による部分縦断面図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施形態による縦断面の部分詳
細図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の変形例による縦断面
の部分詳細図である。

【図６】本発明の第２の実施形態による濾過装置の部分
縦断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態による濾過装置の水平
断面図である。

【図８】本発明の第２の実施形態による縦断面の部分詳
細図である。

【図９】本発明の第２の実施形態の変形例による部分縦
断面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態の変形例による水平
断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
部分縦断面図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
水平断面図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
部分詳細図である。

【図１４】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
縦断面の部分詳細図である。

【図１５】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
縦断面の部分詳細図である。

【図１６】本発明の第２の実施形態の別の変形例による
縦断面の部分詳細図である。

【符号の説明】

１１容器１２隔離板１３中空糸膜１４モジュール筒１５給水管１６給気管１７流出管１８排気管１９排水管２０水平板２１、２１ａ、２１ｂ給気孔２２通水管２３気体層２４ｂ開口部２５気体流出管３１主管３２枝管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ補助管３４ｂ開口部３５、３５ａ開孔３６、３６ａ排気管３７排水管３８連結管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者風間誠一茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内の複数の濾過モジュールへ被浄化
液を通じることにより、前記被浄化液を浄化する濾過装
置において、前記容器内の外周部に位置する濾過モジュ
ールへの給気開口部が、前記濾過モジュールの中心直下
より前記容器の外周方向にづらして設置されていること
を特徴とする濾過装置。
【請求項２】上部が隔離板に接続された複数の濾過モ
ジュールを有する容器と、前記容器内に被浄化液を供給
する給水管とを備え、前記被浄化液を前記濾過モジュー
ルに通じることにより、前記被浄化液を浄化する濾過装
置において、前記容器内の前記濾過モジュールの下端よ
り下方に、前記濾過モジュールの各々に給気する給気開
口部を有する給気設備を設け、少なくとも最外周の濾過
モジュールに対しては、前記給気開口部の位置が、前記
濾過モジュールの中心直下より外周方向にづらして設置
されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項３】上部が隔離板に接続された複数の濾過モ
ジュールを有する容器と、前記容器内に被浄化液を供給
する給水管とを備え、前記被浄化液を前記濾過モジュー
ルに通じることにより、前記被浄化液を浄化する濾過装
置において、前記容器内の前記濾過モジュールの下端よ
り下方に、前記濾過モジュールの各々に給気する給気開
口部を有する給気設備を設け、前記給気開口部の上端か
ら前記濾過モジュールの下端までの高さをＨとし、前記
給気開口部における前記容器中心側の端から、前記濾過
モジュール下端の内面における前記容器中心側の端まで
の水平距離をＬとしたときに、少なくとも最外周の濾過
モジュールに対しては、Ｈ≦０.９×Ｌを満たすように
したことを特徴とする濾過装置。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の濾過装置
において、前記容器内の前記濾過モジュールの下端より
下方に水平板を設け、前記水平板の各濾過モジュールの
略直下に前記給気開口部とする給気孔を設けるととも
に、前記給気孔を含まないように、前記水平板に上端を
接続した通水管を設け、かつ、前記水平板の直下に開放
される給気管を前記容器に接続することによって給気設
備を構成したことを特徴とする濾過装置。
【請求項５】請求項１、２または３に記載の濾過装置
において、前記容器内の前記濾過モジュールの下端より
下方に、給気用の主流路と前記主流路に接続した複数の
枝流路とを設け、少なくとも前記枝流路の大部分は、少
なくとも２列以上の前記濾過モジュールの間に配置し、
少なくとも前記枝流路には２列以上の前記濾過モジュー
ルに対応して各濾過モジュールの略直下に開口部を有す
る補助流路を接続することによって前記給気設備を構成
し、少なくとも最外周の濾過モジュールに対しては、前
記補助流路の開口部を前記給気開口部としたことを特徴
とする濾過装置。
【請求項６】請求項５に記載の濾過装置において、前
記主流路、前記枝流路、および前記補助流路の各々は、
管状の主管、枝管、補助管であるか、もしくは上面と両
側面を囲み下端が開放されたチャンネル状の主チャンネ
ル、枝チャンネル、補助チャンネルであることを特徴と
する濾過装置。
【請求項７】請求項５に記載の濾過装置において、前
記主流路および前記枝流路は、先端近くの下面に略垂直
の排水管が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項８】請求項５に記載の濾過装置において、前
記主流路および前記枝流路のうちで、最も高い位置に略
水平方向に流出するＬ型の排気管を設けたことを特徴と
する濾過装置。
【請求項９】請求項５に記載の濾過装置において、前
記補助流路を略水平方向に流出するＬ型の補助管とした
ことを特徴とする濾過装置。
【請求項１０】請求項５に記載の濾過装置において、
前記枝流路を前記主流路の上方に配置した枝管としたこ
とを特徴とする濾過装置。
【請求項１１】請求項１ないし１０のうちいずれかに
記載の濾過装置において、前記濾過モジュールは中空糸
膜モジュールであり、中空糸膜と前記中空糸膜を取り囲
むモジュール筒とで構成されていることを特徴とする濾
過装置。