JPS61254205A - 液体分離装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は各種の液体を半透過性のセラミックス質の濾過
体により限外濾過あるいは精密濾過する液体分離装置に
関するものである。

（従来の技術） 従来から食品、医薬、化学等の分野において液体を限外
濾過あるいは精密濾過するためには、高分子膜のような
膜モジエールや多孔質金属管、セラミック管のような管
状モジュールを濾過体として用いた液体分離装置が用い
られている。ところが、例えば特公昭５２−１０１）３
号公報、特公昭５３−３５５５２号公報に示されるよう
な高分子膜を用いた従来の液体分離装置は高分子の特性
上から耐熱性、耐薬品性、耐酸及び耐アルカリ性に劣る
うえ高分子膜が微生物に侵食されたり液中の粒子によっ
て削られて損傷し易い欠点があり、１２０〜１３０℃の
蒸気殺菌が必要とされる食品、医薬等の分野には用いる
ことができない場合があった。また管状モジュールを用
いたもののうち特公昭５８−３０３０５号公報に示され
るように原液を外側から供給する外圧型のものは液が均
一に流れないため、使用中に有効濾過面積が減少したり
微生物汚染を生ずることがある欠点があり、逆に原液を
内側から供給する内圧型のものは膜性能を維持するため
には原液流量がたくさんいるので動力費が大となるうえ
、管の内径によって規定される有効濾過面積を大きく取
ることができない欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような従来の問題点を解決して、耐熱性、
耐薬品性等に優れ、液の停滞による微生物の繁殖や有効
濾過面積の減少がなく、圧力損失が小で動力費が安い液
体分離装置を目的として完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は多孔性支持体の両面にセラミックス質よりなる
透過膜を固着した板状の濾過体をその両側面に原液供給
室を形成しつつ多数枚積層し、各原液供給室を原液供給
管に接続するとともに、各濾過体の多孔性支持体を透過
液排出手段に接続したことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例によって詳細に説明すると、
第１図及び第２図に示す第１の実施例において、（１）
はセラミック粒子の焼結体よりなる多孔性支持体（２）
の両面にセラミック微粒子の焼結体よりなる透過膜（３
）を固着した板状の濾過体、（４）は該濾過体ｔｉ）の
両側面に密着されるリブ（５）付きのスペーサであり、
これらの濾過体（１）とスペーサ（４）とが第１図に示
されるように固定側の端板（６）と締付用シリンダ（７
）によって加圧される可動側の端板（８）との間に多数
枚積層され加圧一体化されている。

濾過体（１）の中心部をなす多孔性支持体（２）はアル
ミナ質又はジルコニア質のセラミックス質粒子を平均細
孔径が０．２〜２０μｍ、厚み１〜５鶴程度に焼結した
ものであり、またその両面に固着された透過膜（３）は
同じくアルミナ質又はジルコニア質のより微細なセラミ
ックス質粒子を平均細孔径が１０人〜２μｍ、厚み１μ
１）〜１）程度に焼結したものである。透過膜（３）は
板状の多孔性支持体（２）の両側面に形成するものとし
、その上下端面は多孔性支持体（２）を露出させたまま
でもよい。濾過体＜１）はその下端付近に原液供給孔（
９）を備え、またその上端付近に原液流出孔（１０）を
備えている。これらの原液供給孔（９）及び原液流出孔
（１０）の個数は１個でも複数個でもよく、またその形
状は円形、長円形等の任意の形状とすることができる。

またその周辺部分には液の透過を防止するためにシーリ
ング層（１））を設けておくものとする。スペーサ（４
）は天然ゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム等のゴム、テ
フロン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の合成
樹脂のようなシール性のある材料からなるもので、図示
のように濾過体（１）の両側面の周縁部をシールすると
ともに、濾過体（１）の両側面にリブ（５）によって区
画された原液の流れ方向に延びる原液供給室（１２）を
形成するものである。なお、（１３）は濾過体（１）の
中心部の多孔性支持体（２）下面に接続され多孔性支持
体（２）の下面から滴下する透過液を受ける樋状の透過
液排出手段、（１４）は濾過体（１）の原液流出孔（１
０）とのみ連通ずる連通孔（１５）を備えた不透過性の
中間板、（１６）は濾過されるべき原液を濾過体（１）
の原液供給孔（９）を介してスペーサ（４）によって濾
過体（１）の両側面に形成される原液供給室（１２）へ
送り込むための原液供給管である。

第３図及び第４図は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、濾過体（１）の両側面にリブ（１７）によって区
画された凹部が凹設され、この凹部により原液供給室（
１２）が形成されるものである。本実施例においてはス
ペーサ（４）の代りに肉薄のパッキン（４ａ）が用いら
れるとともに、第１の実施例における中間板（１４）の
代りに中間濾過体（１４ａ）が用いられている点におい
て第１の実施例と相違するが、その他の点は同様である
から対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する
。以上の実施例においては、濾過体（１）の両側面にス
ペーサ（４）又はノ寸ソキン（４ａ）を介在させたが、
これらのスペーサ（４）やパツキン（４ａ）は濾過体（
１）の側面に接着剤によって直接接合されたものとして
もよく、また濾過体（１）の側面にライニング又はコー
ティングによってパツキン層を形成したものとしてもよ
い。更にまた、濾過体（１）自体に原液供給孔（９）や
原液流出孔（１０）を設ける代りに、第５図に示すよう
に濾過体（１）を合成樹脂、ゴム、金属等からなる枠体
（１８）で囲われたものとし、この枠体（１８）に原液
供給孔（９）や原液流出孔（１０）を透設してもよい。

（作用） このように構成されたものは、一方の端板（８）の原液
供給管（１６）から濾過されるべき原液を】〜ＩＱ　ｋ
ｇ　／　ｃａ程度の圧力で供給すれば、原液は多数枚積
層された各濾過体（１）の両側面に形成された原液供給
室（１２）へ流入したうえその両面のセラミックス質よ
りなる透過膜（３）により濾過されて透過液のみが濾過
体（１）の中心部の多孔性支持体（２）の内部へ入り、
これに接続された透過液排出手段（１３）から外部へ取
出されることとなる。また原液の残部は濾過体（１，１
の原液流出孔（１０）及び中間板（１４）の連通孔（１
５）又は中間濾過体（１４ａ）の連通孔（１５ａ）を経
て隣接するユニットへ入り、同様に濾過されることとな
る。

本発明の濾過体（１）は前求のとおりセラミック微粒子
の焼結体よりなる透過膜（３）を同じくセラミック粒子
の焼結体よりなる多孔性支持体（２）の両面に固着した
ものであり耐熱性に優れるため高温反応系に用いること
ができ、また１２０〜１３０℃の蒸気殺菌を行うことも
できるので食品工業や医薬品工業にも用いることができ
る。更にセラミックス質の濾過体ｆｉｌは有機溶剤等に
対する耐薬品性、強酸等に対する耐酸及び耐アルカリ性
、耐微生物性に優れる利点があり、また洗浄による目詰
りの回復が容易で長期間安定した機能を発揮できるもの
である。また、本発明の液体分離装置は、原液は濾過体
（１）の両側面に形成された原液供給室（１２）を介し
て濾過体（１）の全面に供給されて濾過され、透過液が
その中心部の多孔性支持体（２）に流入するので外圧型
の管状モジュールのような偏流を生ずることがなく、常
に広い有効濾過面積を維持することができ、従って液の
停滞がなくまた透過流量に対する原液流量を少なく出来
るため内圧型の管状モジュールに比較して動力費は著し
く安価なものとなる。なお、セラミックス質の板状の濾
過体（１）は焼成品であるために肉厚に多少の誤差が不
可避的に生じ、多数枚を積層して締付用シリンダ（７）
によって強く締付けた際に偏圧により割れる危険性が考
えられるが、各実施例のように濾過体（１）の両側面に
弾力性のあるパツキンやスペーサを介在させつつ積層さ
せれば濾過体（１）の肉厚誤差は吸収されるうえ、リブ
（５）やリブ（１７）等によって濾過体（１）の中央部
分を支えて締付圧力の均等分散を図るようにすれば、濾
過体（１）が偏圧により割れるおそれは全くないもので
ある。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、高分子膜モ
ジュールを用いたものと比較して耐熱性、耐薬品性、耐
酸及び耐アルカリ性等に優れ、また外圧型の管状モジュ
ールを用いたものに比較して有効濾過面積の減少や液の
停滞による微生物の繁殖がなく、更に内圧型の管状モジ
ュールを用いたものに比較して単位流量に対する濾過に
使用される流量の比率が高いので原液流量を少なくする
ことができ、動力費を安価にすることができるものであ
る。更にまた本発明は濾過体とスペーサ又はパツキンを
交互に積層するだけでよく構造が簡単なもの、であるう
え濾過体の両側面を濾過表面として用いることができる
利点を持つものである。

よって本発明は従来の液体分離装置の問題点を一掃した
ものとして、産業の発展に寄与するところは極めて大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
その分解斜視図、第３図は本発明の第２の実施例を示す
断面図、第４図はその分解斜視図、第５図は本発明の第
３の実施例に用いられる濾過体を示す一部切欠斜視図で
ある。 （１）：濾過体、（２）：多孔性支持体、（３）二透過
膜、（４）；スペーサ、（１２）：原液供給室、（１３
）　：透過液排出手段、（１６）：原液供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多孔性支持体（２）の両面にセラミックス質よりな
   る透過膜（３）を固着した板状の濾過体（１）をその両
   側面に原液供給室（１２）を形成しつつ多数枚積層し、
   各原液供給室（１２）を原液供給管（１６）に接続する
   とともに、各濾過体（１）の多孔性支持体（２）を透過
   液排出手段（１３）に接続したことを特徴とする液体分
   離装置。 ２、多孔性支持体（２）がセラミックス質粒子の焼結体
   であり、透過膜（３）が微細なセラミックス質粒子の焼
   結体である特許請求の範囲第１項記載の液体分離装置。 ３、多孔性支持体（２）が平均細孔径０．２〜２０μｍ
   、厚み１〜５ｍｍのものであり、透過膜（３）が平均細
   孔径１０Å〜２μｍ、厚み１μｍ〜１ｍｍのものである
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の液体分離装置。 ４、濾過体（１）がアルミナ質又はジルコニア質のセラ
   ミックス質からなるものである特許請求の範囲第１項又
   は第２項又は第３項記載の液体分離装置。 ５、原液供給室（１２）がスペーサ（４）により形成さ
   れたものである特許請求の範囲第１項又は第２項又は第
   ３項又は第４項記載の液体分離装置。 ６、原液供給室（１２）が濾過体（１）の両側面に凹設
   された凹部により形成されたものである特許請求の範囲
   第１項又は第２項又は第３項又は第４項記載の液体分離
   装置。