JPS5827763Y2 - トウカマクオモチイタヨウエキノ ブンリソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、透過膜を用いた溶液の分離装置に関し、より
詳細には、回路開閉弁Ａを備える溶液供給回路と、前記
回路開閉弁Ａと相互作動せしめられる回路開閉弁Ｂを備
える濃縮溶液排出回路とに各々連通される透過膜を用い
た溶液の分離装置に関する。

近年、この種の透過膜を用いた溶液の分離装置は、分離
の大きさが異なる溶質を含有する溶液中から、溶剤及び
分子量の比較的小さな溶質を選択的に分離除去し、これ
によって、分子量の比較的大きな溶質を効果的に濃縮し
得ること、又、これによって得られる濾過液の再利用が
可能であること等の数多くの特色を有することから電着
塗装を始め、メッキ等の電解処理、更にはチーズ等の食
品製造等のオンラインに於いて盛んに使用されるに至っ
た。

しかし乍ら、この種の透過膜は、その性質から、一旦脱
水状態にさらされると、その後の膜の透過能力が著しく
低下し、場合によってはその正常な機能が全く失なわれ
、再使用できなくなることが知られている。

しかして、前記透過膜は、常時溶液又は溶剤と充分に接
触維持させておくことが不可欠の条件であった。

従来、この種の透過膜が採用されているオンラインに於
いては、該透過膜への溶液供給が不時の停電事故等によ
り停止した場合、該透過膜への脱水状態への移行許容限
度時間は３〜４時間程度であることが経験的に知られて
おり、これ以上透過膜への溶液供給が停止される場合に
は、前記理由により、その透過膜を全て新しいものに交
換しなければならなかった。

又、前記透過膜への溶液供給が停止され、これによって
、分離装置内の残留溶液が少ない状態で溶液供給を再開
すると必然的に水撃現象が生じ、その結果膜破損の問題
も屡々生じていた。

又更に、前記オンラインに於いて休暇や工事等による透
過膜への溶液供給の長時間の停止が予め分っている場合
には、分離装置本体から透過膜ユニットを取外し、この
取外した透過膜ユニットを水槽等の液剤中に浸漬させ、
これによって透過膜の脱水状態への移行を防止しかつ前
記溶液中の溶質分が透過膜面に沈降付着するのを防止し
ていた。

しかし乍ら、この透過膜ユニットの取外し作業は、透過
膜自体が破損しやすいことから極めて慎重に行わなけれ
ばならず、交換のユニット数が多い場合には、その交換
に要する作業時間が非常に長く、そのために早急な改善
が要望されていた。

本考案は、これらの実用に鑑み提案された実用的な透過
膜を用いた分離装置を提供するものであって、本考案に
よれば、回路開閉弁Ａを備える被処理溶液供給回路と、
前記回路開閉弁Ａと相互作動せしめられる回路開閉弁Ｂ
を備える濃縮溶液排出回路とに各々連通される透過膜を
用いた溶液の分離装置であって、該分離装置には、装置
本体内の透過膜ユニットよりも高い位置に配設された水
若しくは濾過液収容槽が、通常は閉じておりかつ前記回
路開閉弁Ａ、Ｂの少なくとも一つが閉じられた時に開か
れる回路開閉弁Ｃを介して連通されていることを特徴と
する透過膜を用いた溶液の分離装置が提供される。

本考案における回路開閉弁Ａ、Ｂ、Ｃとは、それ自体既
に公知である自動ボール弁、ボール弁、バタフライ弁、
ダイヤフラム弁、ストップ弁、電磁弁等の所謂液体用に
用いられる制御弁を指す。

本考案においては、これらの各種の制御弁の中から好ま
しい弁を選択し得、又、前記各種の制御弁を適宜に組合
せて用いることも出来、その選択は何等制限されるもの
ではなく、機構上及び操作性の簡便さ、経済性、安定性
、更には溶剤の性質に対する適応性等を考慮して最も適
した弁を採用すれば良い。

又、本考案に於ける前記回路開閉弁Ａ、Ｂ、Ｃの関連制
御は、通常、次のような手順によって行なわれる。

即ち、不時の停電等によって溶液の透過膜部への溶液供
給が停止されると、自動的に溶液供給回路に設けられる
回路開閉弁Ａが作動して該回路を閉鎖し、次いで、前記
回路開閉弁Ａの作動信号を受けた回路開閉弁Ｂが、前記
同様に作動して濃縮溶液排出回路を閉鎖し、この閉鎖と
同時か若しくはその前後に回路開閉弁Ｃが作動して、水
若しくは濾過液収容槽に収容されている水若しくは濾過
液を前記溶液供給の停止された分離装置の透過膜部へ何
等圧送ポンプ等の特別な手段を用いることなくヘッド差
によって供給する。

尚、本考案における分離装置の透過膜の脱水状態への移
行許容限度時間は、経験的に３〜４時間程度であること
から、これらの制御操作に要する時間は、１〜２時間以
内に行えば良いことから、全自動の他に半自動或は手動
によっても行うことができる。

又、前記回路開閉弁Ａ、Ｂ、Ｃの相互作動操作において
も、溶質の種類によっては、回路開閉弁Ａの作動後、回
路開閉弁Ｃを作動させ、これによって水若しくは濾過液
を分離装置に供給し、該分離装置内に残留する溶質分を
成る程度濃縮溶液排出回路を介して排出させた時点で、
回路開閉弁Ｂを作動させることができる。

本考案に採用し得る分離装置の透過膜は、既に知られて
いるようなチューブ状のものであっても、或は平板状の
ものであっても何等制限なく採用し得る。

以上の構成における本考案の重要な特徴は、透過膜を用
いた溶液の分離装置、すなわち膜分離装置において、被
処理溶液供給回路と濃縮溶液排出回路とに、各々相互作
動せしめられる回路開閉弁ＡおよびＢが配設され、かつ
前記膜分離装置に、装置本体内の透過膜ユニットよりも
高い位置に配設された水若しくは濾過液収容槽が、通常
は閉じておりかつ前記回路開閉弁Ａ、Ｈの少なくとも一
つが閉じられた時に開かれる回路開閉弁Ｃを介して連通
されていることにある。

即ち、上記構成を採用することによって、透過膜部への
溶液供給が休暇や工事等、更には不時の停電事故等によ
って停止されても、前記透過膜部へは、何等特別な液剤
供給手段を必要とせずに、即ちヘッド差によって前記水
若しくは濾過液の収容槽から回路開閉弁Ｃを介して水若
しくは濾過液が、分離装置の正常な運転状態と実質的に
何等変らない条件下でヘッド差により好ましく供給され
るので、透過膜部の脱水状態への移行防止は無論のこと
、再開時に於ける水撃現象による透過膜破損も完全に防
止できる。

又、分離装置本体から透過膜ユニットを取外すという作
業も不必要となる。

そして本考案においては、前記収容槽の配設にさいして
は、その連通路を閉回路となるように形成させることも
出来、その選択は自由で制限されない。

以下に本考案の一実施例を添附図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、自動ボール弁、或は逆止弁等が好ましく採用
される回路開閉弁Ａを備える電着溶液供給回路１と、前
記回路開閉弁Ａと相互作動せしめられる自動ボール弁か
ら成る回路開閉弁Ｂを備える濃縮電着溶液排出回路２と
に各々連通されるチューブ状の透過膜３から成る電着塗
装用分離装置４の系統的説明図である。

本実施例の分離装置４の重要な特徴は、該分離装置４に
連通される前記電着溶液供給回路１及び濃縮電着溶液排
出回路２とに、各々相互作動せしめられる回路開閉弁Ａ
およびＢが配設され、かつ前記分離装置４に、分離装置
４本体内の透過膜３のユニットよりも高い位置に配設さ
れた水若しくは濾過液収容槽５が、通常は閉じておりか
つ前記回路開閉弁Ａ、Ｈの少なくとも一つが閉じられた
時に開かれる回路開閉弁Ｃを介して連通されていること
にある。

通常の電着塗装は、既に周知の通り、コンベヤ等の適当
な搬送機構６によって搬送される物品７を電着塗料溶液
中に浸漬し、この状態で電源８を介して電着槽９それ自
体か、或は電着槽９内に特別に配設する電極１０を負極
側に維持させ、一方、物品７側を前記電源８の正極に接
続される集電レール１１を介して正極側に維持させ、こ
の間に５０〜２００■程度の電位差を与え、これによっ
て前記物品１を電気的に塗装する電着塗装処理工程と、
該電着塗装工程にて形成された塗膜面に必然的に付着す
る余剰電着塗料を水洗除去するための噴霧機構１２を備
える洗浄工程とから戊っている。

現在この種の電着塗装に、主として採用されている電着
塗料としては、例えば、ビニール樹脂塗料、アクリル樹
脂塗料をエマルジョンの形で水中に分散させた水性エマ
ルジョン塗料、或は水容性アクリル樹脂、水溶性アルキ
ッド樹脂、水溶性エポキシ樹脂等の水溶性樹脂を水で稀
釈した水溶性等が知られている。

又、前記物品７に絶縁性被膜或は弾性重合体被膜を形成
させる目的に、ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共
重合体、或はエチレン、プロピレンゴム、エチレン、プ
ロピレン、非共役ジエンゴム、ポリブタジェン、ブタジ
ェン−スチレン共重合体ゴム、ブタジェン−アクリルニ
トリル共重合体ゴム、ホリイソブチレン等の合成ゴムを
それ自体周知の乳化剤で乳化分散させた水性ラテックス
液を使用することもできる。

又、この種の電着塗料においては、電着槽９内で樹脂分
が効果的に分散し得るように、存在する酸基を塩で少な
くとも部分的に中和させることが必要であり、通常、こ
のためにアミン類が存在している。

又、着色の為に各種の顔料等も存在している。

又更には、分散性、粘度調節のために各種の溶剤も存在
している。

尚、本実施例における物品７の浸漬、通電、搬送は、或
謂スリッパ−・ディップ方式と一般に呼ばれている方式
であるが、熱論この方式に限定されるものではなく、タ
クト方式等の他の方式も何等制限されることなく採用さ
れる。

本実施例における電着溶液供給回路１は、電着槽９に一
体的に接続されている補助槽１３（オーバーフロータン
クとも呼ばれている）に回路開閉弁Ａの他に既に公知の
手段である流量制御弁１４、圧送若しくは循環用ポンプ
１５等を備えて連通されている。

尚、分離装置４の配設は、これに限定されるものではな
く、電着槽９、洗滌液回収槽（図示せず）等に同様な機
構を介して連通ずることもできる。

しかして、正常な状態においての補助槽１３から供給さ
れる電着溶液は、分離装置４の本体内の透過膜３によっ
て樹脂や顔料等の比較的大きな分子量の溶質が濃縮され
、一方、水、アミン類等の比較的小さな分子量の溶剤及
び溶質は選択的に分離され、濾過液となる。

そして、前記濃縮された塗料成分は、濃縮電着溶液排出
回路２を介して前記補助槽１３に循環され、一方、前記
濾過液は、濾過液排出管１６を介して濾過液回収槽１７
に一旦回収され、しかる後、流量調節弁１８、圧送ポン
プ１９を備える濾過液循環回路２０を介して、前記濾過
液収容槽５に収容される。

尚、前記濾過液回収槽１７に回収される濾過液は、正常
な運転状態下においては、流量制御弁２１．圧送ポンプ
２２等を備える洗滌用濾過液供給管２３を介して噴霧器
１２に圧送供給され、電着塗装処理された物品７の洗滌
液として用いられる。

しかしてこの様な正常な運転状態下において、不意の停
電等の事故により、電着溶液供給用の圧送ポンプ若しく
は循環ポンプ１５が停止し、分離装置５への電着溶液供
給が停止されると、自動的に電着溶液供給回路１に備え
られている回路開閉弁Ａと、濃縮電着溶液排出回路２に
備えられている回路開閉弁Ｂとが作動し各回路を閉鎖す
る。

そしてこれ等の各回路開閉弁Ａ、Ｂが作動すると、この
作動信号を受けて回路開閉弁Ｃが自動的に作動して濾過
液収容槽５内の濾過液の一部が濾過液供給回路２４を介
して、チューブ状の透過膜の入口側に連続若しくは間欠
的に何等特別の圧送手段を必要とすることなく、ヘッド
差により供給され、この適宜に供給される濾過液によっ
て、透過膜部の脱水状態への移行が完全に防止される。

尚前記自動ボール弁Ａ、Ｂ、Ｃの作動は電気的であって
も、又圧搾空気流によって作動するものでも良く、その
選択は自由で制限されない。

尚、分離装置４への電着溶液供給が、休暇や工事等のよ
うに長時間停止される場合には、前記回路開閉弁Ｂの動
作を遅らせ、即ち、予め濾過液でチューブ内に残留する
樹脂や顔料等の比較的大きな分子量から成る溶質分を実
質的に無くしてから回路開閉弁Ｂを作動させた方が、透
過膜の保護及び性能維持の上から好ましい。

又、本考案においては、第２図に示すように濾過液の変
りに水道水を直接用いることができる。

即ち、流量制御弁２５を介して供給される水道水を、そ
の水圧による膜破損の防止から一旦水収容槽５に収容し
ておき、不時の場合、或は必要により電着溶液供給を停
止した場合、前記同様な制御手段によって透過膜の脱水
状態への移行を防止する。

熱論、本考案においては、これ等の制御手段を併用させ
て採用することも出来、その選択は自由で制限されない
。

尚、第１図に於ける２７は塗料供給槽を示し、又、第１
図乃至第２図に示す２８は液面制御器、２９は洗滌液回
収槽を各々示す。

かくして、以上の構成を採用する本考案によれば、不時
の停電事故、或は休暇や工事等に起因する透過膜部への
電着溶液供給が長時間停止されても、水若しくは濾過液
が、何等特別な圧送手段を必要とすることなく、自然に
生ずるヘッド差圧によって、分離装置の正常な好ましい
運転状態と実質的に同一となるように供給されこれによ
って透過膜の脱水状態への移行が完全に防止された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を説明するための系統的説
明図であり、第２図は他の態様を説明するための主要部
の系統的説明図であって、引照数字１は電着溶液供給回
路、２は濃縮電着溶液排出回路、３は透過膜、４は分離
装置、５は水若しくは濾過液の収容槽を夫々表わす。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回路開閉弁Ａを備える被処理溶液供給回路と、前記回路
   開閉弁Ａと相互作動せしめられる回路開閉弁Ｂを備える
   濃縮溶液排出回路とに各々連通される透過膜を用いた溶
   液の分離装置であって、該分離装置には、装置本体内の
   透過膜ユニットよりも高い位置に配設された水若しくは
   濾過液収容槽が、通常は閉じておりかつ前記回路開閉弁
   Ａ。 Ｂの少なくとも一つが閉じられた時に開かれる回路開閉
   弁Ｃを介して連通されていることを特徴とする透過膜を
   用いた溶液の分離装置。