JPS6051506A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海水の淡水化などに用いるための、高圧に耐え
、膜面の大部分がほぼ均等に濾過に利用され、エネルギ
ー効率が良く、比較的容易に安価に製造しうる、濾過装
置を得ることなどを目的としたものである。以下実施例
に従い説明する。

図中（１）（２）は厚さ０．１ｍｍ、上下幅５０ｃｍ、
長さ１００ｍ程度の逆浸透用アセテート製濾膜（半透膜
）で、それらの前面には次のような、厚さ０．１ｍｍの
、溶剤に溶かしたアセテートなどから成る接着剤層をプ
リントする。

（３）は濾膜（１）の左端の接着剤層。（４）は上端の
接着剤量。（５）は右端の接着剤層。（６）は０．２ｍ
ｍの間隔をおり２設けた０．１ｍｍ幅の、縦に走る多数
の線状接着剤層。（７）は接着剤層（４）と（６）の間
の範囲に散在する点状接着剤層。

（８）（９）（１０）はそれぞれ濾膜（２）の左端、下
端、右端の接着剤層。（１１）は１０ｍｍごとに、０．
１ｍｍの通水間隙（１２）をおいた、上端の接着剤層。

（１３）は多数の点状接着剤層である。

接着剤層の乾ききらないうちに濾膜（２）を（１）の前
面に重ね、接着剤を充分塗つた巻芯（１４）を接着剤層
（８）の前面に置き、上面が左回りになる方向に回し、
濾膜（１）（２）を巻芯に巻きつけ、巻き上げた後、外
面の円筒部に接着剤を塗り、わずかにテーパーをつけ、
かつ離型剤を塗つた内面を持つ円筒管内に押し込み、接
着剤の乾燥を待ち、管外に出し、濾膜集合体（Ａ）を得
る。

（１５）は上端がふさがり、内部に濾膜集合体（Ａ）な
どをおさめた金属円筒。（１６）は濾膜集合体の上に置
いた多孔性の陶器円盤。（１７）はその上に置いたフエ
ルト円盤。（１８）は金属円筒（１５）の上端に通ずる
排水管。

（１９）は円筒（１５）の下端外面に切つたねじにかみ
合うねじを持つ、円筒（１５）の下端をふさぐ蓋。（２
０）はそれに連なる送水管。（２１）は排水管。（２２
）は中心部と、その周囲に突出した多数の花弁部とより
なる、花弁型ガイドで、（２３）（２４）はその花弁部
上面のくぼみ、（２５）は中心孔、（２６）は送水管（
２０）に連なるピストンポンプ。

（２７）はそれに連なる吸水管。（２８）は排水管（２
１）に連なる、ポンプ（２６）より内径の細いピストン
エンジン、（２９）はそれに連なる排水管。（３０）は
ポンプ（２６）とエンジン（２８）のコンロツドに連な
るクランクシヤフト、（３１）はクランクシヤフトを回
す電気モーターである。

なお図示しないが、ポンプ（２６）とエンジン（２８）
にはそれぞれ弁機構が付属し、通常のピストン式ポンプ
やエンジンの機能を果す。

次にこの動作を説明する。

モーター（３１）を駆動し、クランクシヤフト（３０）
を回し、ポンプ（２６）を動かし、吸水管（２７）を経
て、海水を吸い込み、３０気圧程度に加圧し、送水管（
２０）、蓋（１９）と花弁型ガイド（２２）との間、濾
膜集合体のガイド（２２）に囲まれていない面などを経
て、濾膜集合体（Ａ）中に送り込む。

海水はまず、濾膜集合体中の線状接着剤層（６）間の間
隙を上行し、次いで、点状接着剤層（７）間の間隙を水
平移動し、線状接着剤層（６）の、前とは別の間隙を下
行し、花弁型ガイド（２２）のくぼみ（２３）（２４）
を通り、中心孔（２５）と排水管（２１）を経て、エン
ジン（２８）に入り、そのピストンを駆動し、排水管（
２９）を経て、外部に■てられる。

濾膜集合体（Ａ）中を通る際、海水中の約本の水分が濾
膜（１）及び（２）を通り、水圧でせばめられた、点状
接着剤層（１３）間の間隙に入り、通水間隙（１２）を
通り陶器円盤（１６）、フエルト円盤（１７）、排水管
（１８）などを通り、外部に取り出される。

その際、排水の流路は濾膜（１）（２）間のほぼ全体に
わたり、濾膜全体がほぼ均等に海水の濾過に利用され、
効率が良い。

線状接着剤層（６）が、もし点状であった場合には、蓋
（１９）内から濾膜集合体（Ａ）中を海水は、下面に近
いところを通り、くぼみ（２３）（２４）に入り、濾膜
のごく一部しか濾過に利用されないことになる。

又点状接着剤層（７）を、線状接着剤層（６）に連なる
、水平走行部を含むこの字型の線状にし、上記実施例と
同じ流路を確保することも可能であるが、巻芯（１４）
から離れる程、水平走行部を長くするよう、濾膜（１）
にプリントしなければ上記の流路が得られず、製造が困
難となる。

また、接着剤層（１１）を点状接着剤層（１３）のよう
にしたり、線状接着剤層（６）のような形にしたとすれ
ば次のような問題が生ずる。

線状接着剤層（６）の間隙に入つた海水の圧力は、接着
剤層（４）の下縁を押し上げるかと、濾膜（１）と（２
）を引き離し、接着剤層（４）の接着面をはがす力を及
ぼす。

この時、濾膜集合体の上面の総面積に対する。

点状あるいは線状接着剤層の間隙による空隙率は本程度
に達し、水平面内における伸縮性が大きく、海水圧で接
着剤層（４）と濾膜（１）又は（２）との接着面のどこ
か一ケ所が、少しでもばがれかかると、その部はどんど
ん広がり、たちまちはがれきり、海水が陶器円盤（１６
）の側にもれ出る。

しかし実施例のように、１０ｍｍ間隔で、０．１ｍｍの
間隙（１２）な有する、接着剤層（１３）を用いれば、
空隙率は１／４００程度となり、伸縮性はほとんどなく
、接着のはがれは起らない。

このシステムの運転中、ポンプ（２６）のピストンが下
る時、エンジン（２８）のピストンは排水管（２１）か
ら流れ込む海水による上向きの力を受ける。

エンジン（２８）のピストンが上る時、その入口の弁は
開き、出口側の弁は閉じる。ピストンがたる時には、そ
の逆となる。

ポンプ（２６）とエンジン（２８）の一動作により、出
入する水量比を４：３とすると、排水管（２１）の端に
チヨークバルブをつけ、直接外に捨てた場合に比ベ、モ
ーター（３１）の消費電力は約１／４に節約される。

排水管（２１）にチヨークバルブをつけた場合には、約
３／４のエネルギーが、バルブ通過時に生ずる摩擦熱な
どとして失われる。

なお上記実施例は種々の変形が可能である。以下その概
要を記す。

濾膜（１）（２）の材質をポリアミド樹脂その他に変え
たり、各接着剤層の材質をポリウレタン樹脂その他に変
えたり、接着剤層（１１）を多孔性ポリプロピレン、そ
の他で作り、間隙（１２）を省略したり、花弁型ガイド
（２２）の花弁を十数枚に細分し、点状接着剤層（７）
の分布域の上下幅を小さくしうるようにしてもよい。

ポンプ（２６）とエンジン（２８）のシリンダー数を増
し、クランクシヤフト（３０）に角度を変えて取りつけ
たり、ポンプやエンジンをロータリー式、歯車式、その
他のものに変えたり、排水管（２１）から出る水のエネ
ルギーを用い、発電機を回し、モーター（３１）に加え
たり、排水管（２１）から出る水のエネルギーで他のポ
ンプを動かし、圧縮空気その他の形でエネルギーを貯え
、ポンプ（２６）を動かすために利用してもよい。

点状接着剤層（１３）の位置に、不織布などをはさみ、
濾膜（１）（２）を通つた水が、その繊維間隙を通り、
間隙（１２）に達するようにしてもよい。幅の広い濾膜
を二つ折にし、一方を濾膜（１）に対応させ、他方を濾
膜（２）に対応させてきよい。

線状接着剤層（６）を即乾性接着剤を用いて形成させる
などし、それが固化する時間を経に後、濾膜（２）に接
するようにし、濾膜（１）との接着びおこらないように
してもよい。

低圧の場合には、濾膜（２）の前面にも、濾膜（１）の
前面と同様の、ただし上下反転した接着剤層を設け、陶
器円盤（１６）のかわりに花弁型ガイド（２２）と同様
のガイドを置き、濾膜（１）の前面側を通る液と、濾膜
（２）の前面側を通る液との間に、濾膜を通し、透過性
の大きな物質を移動せしめるようにし、人工腎臓その他
に利用したり、熱交換機に利用したりしてもよい。

上記実施例における濾膜集合体（Ａ）のかわりに、中腔
を有するアセテートの繊維の束その他を用いたり、エン
ジン（２８）を省略し、排水管（２１）にチヨークバル
ブをとりつけてもよい。

本発明の実施により、ほぼ濾膜面の全体を均等に利用す
ることができ、高圧により破損することがなく、製造の
容易な、高密度の濾膜集合体を用いた、運転に必要なエ
ネルギーの効率がよい、海水淡水化装置などが得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる濾幕などの正面図。第２図は本
発明を実施した海水淡水化用濾過装置の一部横断面図。 第３図は全体の縦断正面図である。 藤村明宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原液の流路の出入口となる下線に始り、上縁の接着剤層
   （４）の近くまでのびた、多数の線状接着剤層（６）と
   、接着剤層（４）と（６）との間に、水平流路を形成さ
   せるための、多数の点状接着剤層（７）とを、前面に設
   けた濾膜（１）と、濾液の出口となる上縁にそい、濾膜
   の厚みの１００倍経度のピツチで、濾膜の厚み程度の幅
   の通水間隙（１２）を有する、接着剤層（１１）を設け
   た濾膜（２）とを、重ねてまきあげた濾膜集合体（Ａ）
   を、下方を蓋（１９）でふさいだ円筒管（１５）中にお
   さめ、周囲に突き出た花弁部の上面にくぼみを有する、
   花弁型ガイド（２２）の上面を、濾膜集合体（Ａ）の下
   面に接し、送水ポンプ（２６）の吐出口を送水管（２０
   ）を経て、花弁部の間隙に連通させ、花弁部上面のくぼ
   みを排水管（２１）を経２、排水管（２１）中の液体に
   より駆動するエンジンにつなぎ、エンジンの出力をポン
   プの駆動エネルギーに加える機構を設け２成る、濾過装
   置における流路システム。