JPS61230707A

JPS61230707A - 限外濾過方法

Info

Publication number: JPS61230707A
Application number: JP7312785A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 洋佐藤; Yoshirou Sakaemura; 栄村　善郎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-04-06
Filing date: 1985-04-06
Publication date: 1986-10-15

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】（産業上の利用分野）本発明は液状物質分離技術の一つである限外濾過方法に
おいてそのシステムの主要構成要素である限外Ｐ過膜モ
ジ鳳−ル（以下ＵＰ　（ウルトラフィルタ）モジニール
という。）を新規な態様で利用し、能率の向上化を図っ
た限外濾過方法に関する。

（従来の技術）近時、塗料溶液のような液状物質の分離技術として限外
−過が注目されつつある。

この限外濾過は、原液をＵＦモジー−ルの半透膜よりな
るフィルタに向けて加圧、供給し、この原液中の高分子
物質やコロイド状物質をフィルタによって阻止し、水あ
るいはこれに含まれる低分子物質をフィルタの膜面に無
数に存在する微細な孔を通して透過させる、というもの
である。

この濾過技術を用いれば、蒸留法、減圧濃縮法、電解浮
上法等の他の濾過技術罠比して、膜分離であることから
熱や凝集剤を加えることなく分離できるため、被濾過物
質が変成せず、しかも消費エネルギが少なく極めて効率
が良いとされている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、この限外濾過にあっては、ＵＰモジュールの
原液流入口側にて原液の異物、特質。

その他の原因で濃縮・固化した物が付着して溜シ、その
付着物によりて原液流入口が次第に閉塞されてゆくとい
う問題がある。そうすると、単位時間あたりの流量が減
り、減圧される結果、濾過能力が低下することとなるの
であって、例えば塗料溶液の濾過を行った場合には濾過
が塗料の使用に対して遅延し、その使用塗料の品質劣化
及びコストアーｌプに通じる不具合となるのである。

このため、従来にあっては、人手により定期的に例えば
ビンセットを用いた付着物の除去のようなＵＰモジュー
ルの清掃を実施するようＫしているため、その工数がか
かる分だけ濾過能率が低化するという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その
目的は濾過能率の向上化を図ることにある。

（問題点を解決するための手段）そのため本発明の、限外ｆ過方法は、被濾過物質である原液が流入する、限外濾過膜モジュー
ルの原液流入口に付着した付着物が所定量に達したこと
を検出し、その検出時には前記限外濾過膜モジュールの
原液流入口から非透過液流出口に至って正流させている
流体を逆流させることを特徴とする。

上記検出は、付着物が所定量に達する時間を設定したタ
イマを用いるか、あるいは限外濾過膜モジュールに係る
流体の流量を検知するフローメータを用いる等により行
なえば良い。

（発明の作用）かかる構成とした本発明によるときは、付着物に対して
その付着時とは逆方向の圧力が加わるため、付着物を取
り除くことができる。

そして、このとき、濾過も同時に行なわれるため、原液
流入口の洗浄のためだけの特別の工程を設ける必要がな
い。

（実施例）以下本発明に係わる実施例について図面を参照しつつ説
明する。

第１図において、１１／′ｉ循環経路であり、この循環
経路１は原液タンク２と原液供給ポンプ５とプレフィル
タ４と限外濾過膜モジュール（以下、ＵＰモジュールと
いう。）５とが配設されているものである。原液タンク
ｚ内の塗料溶液は原液供給ポンプ３によってプレフィル
タ４に向けて加圧・供給され、このプレフィルタ４によ
って異物が除去されてＵＰモジュール５の原液流入口に
供給される。次に、塗料溶液はＵＰモジュール５の原液
流入口から非透過液流出口１１Ｃ向ってフィルタ６を通
って流れ、このフィルタ６によって分離されて、その濃
縮液が非透過液流出口よ抄流出して原液タンク２内に戻
されるものである。

ＵＰモジュール５のフィルタ６には中空糸状膜の束ねた
ものを採用している。

循環経路１には、この他、圧力調整弁７，８゜９．１０
，１１、逆止弁１２及び電磁開閉弁１３などが配設され
ている。

１４はデ液処理経路であり、このＰ液処理経路１４けＵ
Ｆモジュール５のＰ液流出口に接続されて、ｒ液夕／り
１５とＰ液供給ポンプ１６とが配設されているものであ
る。ＵＦモジュール５のＰ液流出口から流出したｒ液は
Ｐ液タンク１５内に貯溜され、ｆ液供給ポンプ１６によ
って適宜、次工程である水洗工程等圧供給されて製品洗
浄用として使用されるようになっている。

ｒ液処理経路１４には、この他、圧力調整弁１７、電磁
弁１８及びフローメータ１９などが配設されており、ま
た２０はＰ液タンク１５のドレーンコックである。

このｒ液処理経路１４には逆洗経路２１が接続されてい
る。この逆洗経路２１は逆洗ポンプ２２を備えており、
この逆洗ポンプ２２によってｒ液タンク１５内のＰ液ｔ
−ＵＦモジー−ル５０ｆ液流出口に向けて加圧・供給し
て、フィルタ６の目詰りを除去する機能を有するもので
ある。

この逆流経路２１　Ｋは、この他、圧力調整弁２３、逆
止弁２４及び電磁開閉弁２５などが配設されている。

２６は本発明の方法を実施するために設けた逆流経路で
あり、この逆流経路２６はＵＦモジー−ル５の原液流入
口から非透過液流出口に至る塗料溶液の流れ（以下、正
流という。）方向をその逆（以下、この逆方向の流れを
逆流という。）Ｋする役割を果すものである。この逆流
経路２６は、原液夕／り２内の塗料溶液をＵＦモジ為−
ル５の非透過液流出口に導＜ｇｌの経路２７と、ＵＦモ
ジュール５の原液流入口より流出する逆流出液を原液タ
ンク２へ導く第２の経路２８とから構成されている。

第１の経路２７は３方向切換電磁弁２９．３０を備えて
いる。５方向切換電磁弁２９はプレフィルタ４とＵＰモ
ジュール６の原液流入口との間に配設されており、ここ
においては、プレフィルタ４からの塗料溶液の流れ方向
をＵＦモジ為−ル５の原液流入口側（以下、正方向とい
う、、）と第１の経路２７側（以下、逆方向という。）
とに切換えるためのものとされている。３方向切換電磁
−７Ｐ５０は原液タンク２とＵＦモジ＾−ル５の非透過
液流出口との間罠配設されていて、ここではＵＦモジュ
ール５の非透過液流出口から流出する濃縮液を原液夕／
り２に向けて流す方向（以下、正方向という。）と第１
の経路２７からの塗料溶液をＵＰモジュール５の非透過
液流出口に向けて流す方向（以下、逆方向という。）と
を切換えるためのものとなっている。

ＩＩ２の経路２８ｄ電磁開閉９Ｐ３１を有しており、こ
の電磁開閉弁５１によって原液夕／り２からの塗料溶液
が第２の経路２８に流れないよ５ＦＣされている。

第２図は第１図に示すシステムのタイマー使用による自
動制御装置を表現したリレーシーケンス回路図であり、
この図において、５２．５５は押ボタンスイッチ、５４
，５５，３６．３７　　はカレントリレー、５８．５９
はタイマリレー、４０゜４１．４２は正流用バルブ設定
手段、４５，４４゜４５は逆流用バルブ設定手段である
。尚、手段４０〜４５は即ンレノイドというわけではな
く、あくまで切換機能を正・逆あるいは開・閉の二つの
設定機能とみて、これを概念的に一つの手段としてとら
えて表現したものである。

かかる自動制御装置の動作について説明する。

まず押ボタンスイッチ３２を閉じるとカレントリレー３
４が通電され、その接点５４Ａ、５４Ｂが閉じる。接点
５４Ａが閉じるとセルフホールドが成立し、接点５４Ｂ
が閉じるとその後段の回路に電源が供給される。

この時、カレントリレー３５の接点３５Ａ。

３５Ｂは閉じたままであり、同じく接点５５Ｃ〜３５Ｅ
は開いたままであるため、第１図のシステムは正流動作
する。

すなわち、カレントリレー３６が通電され、その接点３
６ｋが閉じ、正流用バルブ設定手段４０〜４２が作動し
て１手段４０によって３方向切換電磁弁２９が正方向に
設定され、手段４１罠よって電磁開閉弁３１が閉に設定
され、手段４２　Ｋよって３方向切換電磁弁３０が正方
向に設定されるのである。

また同時にタイマリレー３８が通電され、限時動作を開
始する。

タイマリレー５８の設定時間が来ると、その接点３８　
Ａが閉じる。すると、カレントリレー３５が通電され、
その接点３５Ａ、３５Ｂ　が開き、接点５５．Ｃ〜３５
Ｅが閉じる。同、接点３５Ｄが閉じたことＫよってセル
フホールドが成立する。そのため、第１図に示すシステ
ムは正流動作から逆流動作に切換る。

すなわち、カレントリレー３６の通電が断たれ、その接
点３６Ａが開き、正流用バルブ設定手段４０〜４２の作
動が停止される。

一方、カレントリレー３７が通電され、その接点３７Ｂ
が閉じ、逆流用バルブ設定手段４３〜４５が作動して、
手段４３によって３方向切換電磁弁２９が逆方向に設定
され、手段４４によって電磁開閉弁５１が開に設定され
、手段４５によって３方向切換電磁弁５０が逆方向に設
定されるのである。

また同時に、タイマリレー５９が通電され、その接点３
９Ａが限時動作を開始する。

タイマリレー５９の設定時間が来ると、その接点３９Ａ
が閉じる。すると、カレントリレー５５の通電が断たれ
、その接点３５Ａ、３５Ｂが閉じ、接点３５０〜３５Ｅ
が開く。このため、第１図のシステムは逆流動作から再
び正流動作に切り換ることとなる。

以下、この動作が繰り返されるものであり、その結果、
第３図に示すような運転パターンになる。

第４図は第１図に示すシステムのフローメータ１９使用
による自動制御装置を表現したリレーシーケンス回路図
であり、この図において、１９Ａは７０−メータ１９の
流量検知接点である。

以下、この自動制御装置の動作について説明する。

押ボタンスイッチ３２を閉じてから、カレントリレー３
４の接点３４Ｂの後段の回路に電源が供給されるまでは
、第２図に示すものの場合と同じである。

そしてまず、カレントリレー３７の接点３７Ａ。

３７Ｅは閉じたままであり、同じく接点５７Ｂ〜５７Ｄ
は開いたままであるため、第１図のシステムは正流動作
する。

すなわち、カレントリレー３６が通電され、その接点５
６Ａが閉じて、正流用バルブ設定手段４０〜４２が作動
することになるのである。

ＵＦモジー−ル５のｒ液流出口からのｆ液が所定量まで
低下すると、流量検知接点１９Ａが閉じる。すると、カ
レントリレー３７が通電され、その接点３７Ａ、５７Ｅ
が開き、接点３７Ｂ〜５７Ｄが閉じるため、第１図のシ
ステムは正流動作から逆流動作に切換ることとなる。

以下、第２図のものと略同じであるので説明は省略する
。そして、このような動作により第５図に示すような運
転パターンになる。

同、フローメータ１９による検知方式は近接式、光電式
あるいは機械式等を問わない。

上述した２例の如き自動制御を行った場合、ｗｃ６図に
示すように濾過能力維持性能が格段と向上した。またち
なみに、ＵＦモジュール５の寿命が、従来システムの場
合には１年であったのが、本発明方法の実施により２年
以上にも延ばせた。

同、本発明のシステムは手動によって正流動作と逆流動
作とを切換えるようにしても良いことは勿論のことであ
る。

（発明の効果）以上述べて来たことから明らかなように本発明によれば
、付着物の量によってＵＰモジュールの原液流入口から
非透過流出口に至って正流させていたのを逆流させて濾
過を行なわせるようにしたことから、その逆流させてい
るときには原液流入口の付着物に対して付着したときと
は逆方向に圧力が加わるため、同時に洗浄が行われるこ
ととなり、特別に濾過を中断してまで洗浄の工程を設け
る必要がなくなることとなって、濾過能率が向上すると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施装置を組み入れた限外ｒ過シ
ステムの一実施例を示す系統図、第２図は第１図に示す
システムのタイマ使用による自動制御装置を表現したリ
レーシーケンス回路図、第３図は第２図に示す装置によ
って制御を行った場合の第１図に示すシステムの運転パ
ターンを示すタイムチャート、第４図は第１図に示すシ
ステムのフローメータ使用による自動制御装置を表現し
たりレージ−ケンス回路図、第５図は第４図に示す装置
によって制御を行った場合の第１図に示すシステムの運
転パターンを示すタイムチャート、第６図はｆａ１図に
示すシステムを第２図及び第４図に示す装置によシ制御
してｒ過を行った場合と従来システムによりｒ過を行っ
た場合とのＵＰモジュールのｒ過能力維持性能の相違を
示すグラフである。５・・・ＩＪｐモジｚ−ル（限外濾過ｉモジ為−ルＸ１
９・・・フローメータ、１９Ａ・・・流量検知接点。２６・・・逆流経過、３８・・・タイマ第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被濾過物質である原液が流入する、限外濾過膜モ
ジュールの原液流入口に付着した付着物が所定量に達し
たことを検出し、その検出時には前記限外濾過膜モジュ
ールの原液流入口から非透過液流出口に至って正流させ
ている流体を逆流させることを特徴とする限外濾過方法
。
（２）前記検出を前記付着物が所定量に達する時間を設
定したタイマを用いて行うことを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の限外濾過方法。
（３）前記検出を前記限外濾過膜モジュールに係る流体
の流量を検知するフローメータを用いて行うことを特徴
とする、特許請求の範囲第１項に記載の限外濾過方法。
（４）前記フローメータが前記限外濾過膜モジュールの
透過液流出口からの流出量を検知するものであることを
特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の限外濾過方
法。