JPH1176767A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】汚染のないサニタリ対応の濾過装置を提供する
こと。 【解決手段】濾過装置１を、濾過膜モジュール３、原料
入口１３、濃縮液出口１４、及び濾過液出口１５を備え
たヘッド容器６、円筒状をした中央部容器８、並びに端
部容器７を着脱自在に一体化して成る濾過容器２、濾過
膜モジュール３の外周部でかつ濃縮液の流れの下流側に
設けられたシール部材４６、端部容器７に設置され濾過
膜モジュール３を該容器７の外部から押圧するよう形成
されたモジュール押圧部材４、ヘッド容器６の側壁１０
と濾過膜モジュール３の間に介装されるモジュール受部
材５で構成する。濾過膜モジュール３を濾過容器２内に
収納し濾過膜モジュール３を押圧部材４で押圧して濾過
膜モジュール３を濾過容器２内に定位させて原液を濾過
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、分解・組立を簡便に
し、容易に洗浄可能にした濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒容器の内部に濾過膜モジュールを装
着して成る濾過装置として、「スパイラル式膜分離装
置」（実公平６−２８１７８）、及び「液体分離装置」
（実開平６−８１６２０）を挙げることができる。ま
た、濾過膜モジュールを直列に配列したものとして、
「液体分離装置」（実開平５８−１４６５１２）、及び
「スパイラル型膜分離装置」（特開平６−１８２１６
３）を挙げることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】まず円筒容器の内部に
濾過膜モジュールを装着した上記従来技術は、円筒容器
が一体的に構成されており、汚染防止上特に重要な洗浄
対策がなされていない。次に濾過膜モジュールを直列に
配列した上記従来技術において、前者は、耐圧構造では
なく、さらに連結部のシール部に液溜りができ汚染防止
上好ましくない。一方後者においては、濾過膜モジュー
ルの連結部が筒型ジョイントという表示のみで、具体的
な構成は開示されていない。

【０００４】また、濾過膜を利用した濾過装置は、定温
分離操作として省エネルギー、品質の維持、良好な操作
性等の利点を有するが、ポンプによる液循環の段階で発
生する熱を吸収したり、または配管系統あるいは濾過膜
モジュール等からの熱の逸散を補う必要がある。これの
ために従来は、配管系統に熱交換器を設置するのが一般
的であり、耐圧構造のための機器のコスト、維持管理、
保有液量の損失、微生物による汚染等の問題点があっ
た。

【０００５】そこで本願発明者は種々検討の結果、円筒
容器を分割すれば洗浄が隅々まで十分にでき、汚染防止
上有効であること、そして濾過膜モジュールの直列配置
に際し、継手部材を介在させ濾過膜モジュールを一方の
側から押圧して容器内に定位させれば、確実なシール性
が得られるとともに液溜りも生じないこと、さらに容器
自体に温度制御装置を設置すれば前記した問題点を解消
することが可能であること等を知見して本願発明を完成
させた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本願発明は、 ａ．中心部に設けられた濾過液管、該管に巻着された濾
過膜、及び左右の側板に原液通路もしくは濃縮液通路を
有し該膜を収納する濾過膜ケーシングより成る濾過膜モ
ジュール、 ｂ．原料入口、濃縮液出口、及び濾過液出口を備え少な
くとも２個に分割され着脱自在に一体化して成る濾過容
器、 ｃ．濾過膜モジュールの外周部でかつ濃縮液の流れの下
流側に設けられたシール部材 ｄ．分割された濾過容器の一方に設置され濾過膜モジュ
ールを該容器の外部から押圧するよう形成されたモジュ
ール押圧部材、 ｅ．分割された濾過容器の他の一方の内壁と濾過膜モジ
ュールの間に介装されるモジュール受部材、 以上より構成され、濾過膜モジュールを濾過容器内に収
納し濾過膜モジュールを押圧部材で押圧して濾過膜モジ
ュールを濾過容器内に定位させることを特徴とする濾過
装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】まず図１において、本願発明の濾
過装置１は、濾過装置１の本体を構成する濾過容器２、
該容器２内に装着させた濾過膜モジュール３、及び該モ
ジュール３を濾過容器２内に固定定位させるモジュール
押圧部材４とモジュール受部材５より構成されている。
濾過容器２は、モジュール受部材５が装着されるヘッド
容器６、モジュール押圧部材４が装着される端部容器
７、及び両容器６，７に介装される中央容器８から構成
されている。

【０００８】図２において、ヘッド容器６は、円筒部材
９と同図において左側を覆う側壁１０より成り、もう一
方の端部は開口されており、その開口部の外周部には、
テーパ状の肩部１１を備えたフランジ１２が設けられて
いる。そして、ヘッド容器６の例えば下部には原液入口
１３、一方上部には濃縮液出口１４、さらに、側壁１０
の中心部には濾過液出口１５がそれぞれ設けられてい
る。

【０００９】図３において端部容器７は、円筒部材１６
と同図においてその右側を覆う側壁１７より成り、もう
一方の端部は開口されており、その開口部の外周部に
は、前記ヘッド容器６と同様にテーパ状肩部１８を備え
たフランジ１９が設けられている。中央容器８は、その
両端が開口された円筒部材２３、開口部の外周部に設け
られたフランジ２４，２５、及び円筒部材２３の外周部
のほぼ全体に設けられた温度制御装置例えばジャケット
２６より構成されている。ジャケット２６には、コント
ロール水の入口３６、及び出口３７が設けられており、
後述するごとく温度制御されたコントロール水が循環す
る。フランジ２４，２５は、前記フランジ１２，１９と
同じ形をしており、ヘッド容器６、端部容器７、及び中
央部容器８は、それぞれ開口部がフランジ１２，１９，
２４，２５を介して突合わされ一体化され、濾過容器２
を構成する。温度制御装置としては、その他冷却パイプ
を巻着しそこにコントロール水を流通させる方法もあ
る。

【００１０】フランジ１２，１９，２４，２５の固定
は、例えばクランプ２７により簡単に着脱自在に行うこ
とができる。図４，５にクランプの１例を示すが、内周
面にテーパ状の凹部２８を有する１対の半輪３０，３１
から成り、この１対の半輪３０，３１の一端をヒンジピ
ン３２で回転自在に軸着し、その他端にボルト３３を取
り付けてボルト３３の回動により、突き合わされたフラ
ンジ１２，１９，２４，２５をナット３４により締め付
ける構成となっている。

【００１１】図２，３において濾過膜モジュール３は、
濾過膜ケーシング３８、該ケーシング３８の中心部に設
けられた濾過液管３９、及び該濾過液管３９の外周部に
スパイラル状に巻着されている濾過膜４０より構成され
ている。濾過膜ケーシング３８は、円筒部材４１と左右
の側板４２，４３より形成され、左側板４２には、原液
をその内部に導入するための原液通路４４が、右側板４
３には、濃縮液を濃縮液出口１４へ導くための濃縮液通
路４５がそれぞれ設けられている。また、濾過膜ケーシ
ング３８のヘッド容器６側の外周部には、シール部材４
６が設けられており、このシール部材４６により濾過容
器２内は、原液入口１３に通じる原液室４７、及び濃縮
液出口１４に通じる濃縮液室４８に分けられる。シール
部材４６は、濃縮液出口１４のエッジ部４９（図３にお
いて左側）近辺に設ければ、濃縮液の滞留部がなくなり
汚染の防止になる。

【００１２】濾過液管３９は、濾過膜ケーシング３８の
中心部に挿通されており、ヘッド容器６側は、該ケーシ
ング３８の外部に延設されておりかつその外部に開口し
ている。一方、端部容器７側は、右側板４３に当接固定
され閉鎖されている。そして、濾過液管３９には、濾過
液通路３５が設けられており、濾過膜４０を通過した濾
過液は、濾過液管３９に導かれる構成となっている。４
９は濾過膜モジュール３の支持板で、該モジュールを濾
過容器２の中心部に位置させるためのものであり、濾過
容器２の内壁面もしくは濾過膜モジュール３の外周部に
設けられる。

【００１３】モジュール押圧部材４は、ボルト５０で形
成されており、端部容器７の側壁１７の中心部に設けら
れた押圧部材設置孔６０に、該ボルト５０は挿通され
る。押圧部材設置孔６０にはネジが設けられており、ボ
ルト５０と螺合し、その先端が濾過膜モジュール３の右
側板４３を押圧する作用を有する。５１はシール部材
で、濃縮液が外部へ漏れるのを防止する。

【００１４】モジュール受部材５は、中央部に濾過液通
路５２を備え、小径部５３と大径部５４よりなる部材
で、小径部５３が濾過液出口１５に挿通され、モジュー
ル受部材５の段部５５が、モジュール押圧部材４の押圧
力によりヘッド容器６における側壁１０の内壁面に当接
する。そして、濾過液管３９の延出部３６は、モジュー
ル受部材５の濾過液通路５２に挿通され、その端面５６
と濾過膜モジュール３の左側板４２とが当接する。これ
により、モジュール受部材５を介して、濾過液出口１５
と濾過液管３９が連通することになる。６５，６６は、
原液室４７と外部とのシール部材である。

【００１５】

【作用】まず原液が、原液入口１３から原液室４７に供
給され、次に原液は左側板４２の原液通路４４を通り濾
過膜モジュール３に流入する。そこで、濾過膜４０を通
過した濾過液は、濾過液通路３５を通り濾過液管３９、
モジュール受部材５の濾過液通路５２、そして濾過液出
口１５より回収される。一方濃縮液は、右側板４３の濃
縮液通路４５を通過し濃縮液出口１４より排出される。

【００１６】次に図６，７，８に他の実施例を示す。本
実施例は、１個の濾過容器２の内部に直列に濾過膜モジ
ュール３を例えば３個配置した例で、それらモジュール
３を連結するのに図８に示す継手部材５７を用いる。継
手部材５７は、円柱状でその中心部に濾過液通路５８を
その外周部に濃縮液通路５９をそれぞれ備え、外径は、
濾過膜モジュール３の外径と同じにする。本実施例の場
合は、濾過液管３９の両端部は外部に延出させておき、
その延出部３６を継手部材５７の濾過液通路５８に挿通
させ、各濾過膜モジュール３の濾過液管３９どうしを連
通するのである。６７，６８は、シール部材である。

【００１７】次にモジュール押圧部材４の他の実施例を
図９に示す。本実施例は、モジュール押圧部材４をボル
ト５０とキャップ部材６３で構成した例で、また、濾過
膜モジュール３の濾過液管３９を両端部に延出させて成
るものである。そして、端部容器７の側壁１０に開口部
６９を設け、その開口部６９をボルト挿通板６４で閉止
し、また濾過液管３９の端部をキャップ部材６３で覆
い、該部材６３を介してボルト５０で濾過膜モジュール
３を押圧する構成となっている。本実施例を図６の実施
例に応用することにより、濾過膜モジュール３の共通化
がなされる。

【００１８】図１０に濾過容器２を２分割にした例を示
す。濾過容器２の形状によっては図１のように３分割に
しなくても、本図のように２分割でも十分に洗浄可能で
ある。また、図１１に濾過容器２どうしの固定手段の他
の実施例を示す。本実施例はヘッド容器６のフランジを
通常のリング状のフランジ７６に形成し、また中央容器
のフランジを部分的に肉厚形状にして雌ネジ７７を設け
ボルト７８で固定する例で、濾過容器２をＦＲＰで形成
する場合に有効である。

【００１９】図１２に濾過装置を多段に配置した例を示
す。原液タンク７０の原液出口７１と第１段目の濾過装
置１Ａの原液入口１３Ａを循環ポンプ７２を介して、第
１段目の濾過装置１Ａの濃縮液出口１４Ａと第２段目の
濾過装置２Ｂの原液入口１３Ｂ、そして第２段目の濾過
装置１Ｂの濃縮液出口１４Ｂと原液タンク７０をそれぞ
れ連結する。一方、濾過装置１Ａ，１Ｂのそれぞれの濾
過液出口１５Ａ，１５Ｂは、濾過液タンク７３に連結さ
れる。原液は、循環ポンプ７２により循環されながら濃
縮されてゆく。そして、ジャケット２６Ａ，２６Ｂに制
御装置７４により温度制御されたコントロール水が循環
ポンプ７５により循環供給され、濃縮液の温度コントロ
ールを行う。

【００２０】

【発明の効果】本願発明は、以上のごとく構成されてお
り、濾過容器内に液溜りがなく、かつ装置を簡単に分解
して洗浄できるため汚染防止上有効である。また、容器
に温度制御装置を設置したのでそれらの機器が低コスト
で設置でき、さらに、配管系統が簡素化され汚染源も減
少する等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】濾過装置の正面断面図

【図２】ヘッド容器部の正面断面図

【図３】端部容器部の正面断面図

【図４】クランプの正面図

【図５】図４の５−５視断面図

【図６】濾過膜モジュールを直列に配置した実施例図

【図７】図６の継手部の詳細図

【図８】図７の８−８視断面図

【図９】モジュール受部材の他の実施例図

【図１０】濾過容器を２分割にした実施例図

【図１１】濾過容器どうしの固定手段の他の実施例図

【図１２】濾過装置を多段に配置した実施例図

【符号の説明】

１ 濾過装置 ２ 濾過容器 ３ 濾過膜モジュール ４ モジュール押圧部材 ５ モジュール受部材 ６ ヘッド容器 ７ 端部容器 ８ 中央部容器 １３ 原液入口 １４ 濃縮液出口 １５ 濾過液出口 ２６ ジャケット ２７ クランプ ３８ 濾過膜ケーシング ３９ 濾過液管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手塚 勉 千葉県野田市野田339番地 キッコーマン 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ．中心部に設けられた濾過液管、該管に
   巻着された濾過膜、及び左右の側板に原液通路あるいは
   濃縮液通路を有し該膜を収納する濾過膜ケーシングより
   成る濾過膜モジュール、 ｂ．原料入口、濃縮液出口、及び濾過液出口を備え少な
   くとも２個に分割され着脱自在に一体化して成る濾過容
   器、 ｃ．濾過膜モジュールの外周部でかつ濃縮液の流れの下
   流側に設けられたシール部材 ｄ．分割された濾過容器の一方に設置され濾過膜モジュ
   ールを該容器の外部から押圧するよう形成されたモジュ
   ール押圧部材、 ｅ．分割された濾過容器の他の一方の内壁と濾過膜モジ
   ュールの間に介装されるモジュール受部材、 以上より構成され、濾過膜モジュールを濾過容器内に収
   納し濾過膜モジュールを押圧部材で押圧して濾過膜モジ
   ュールを濾過容器内に定位させることを特徴とする濾過
   装置。
2. 【請求項２】濾過容器の周囲に温度制御装置を設けた請
   求項１記載の濾過装置。
3. 【請求項３】濃縮液通路を備え濾過膜モジュールを濾過
   液管と挿通連通する継手部材で濾過膜モジュールを連結
   した請求項１記載の濾過装置。