JPS6150645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は液体中に含まれる不純物である微細
粒子を液体中から分離除去する濾過において、濾
過膜の目詰りにより、濾紙を通過する液体の単位
時間当りの流量（以下濾過能力と言う。）が低下
する速度を著しく抑御させる濾過方法に関するも
のである。

一般の濾紙には和紙のように繊維をすいたもの
（以下繊維濾紙と言う。）およびポリカーボネイト
のような平滑な表面を持つ膜又は薄板に無数の微
細な円筒状の孔をあけたもの（以下濾過膜と言
う。）がある。このような濾紙を用いて微細粒子
を含む液体（以下原液と言う。）を濾過すると、
いずれの濾紙も微細粒子が濾紙面に捕集される量
の増加につれ目詰りを生じ次第に濾過能力が低下
し、やがて濾過能力を失う。このように一度目詰
りした濾紙は濾過時と逆方向から加圧した洗浄液
体を通して濾過能力を回復させる方法（以下逆洗
と言う。）が考えられているが、繊維濾紙の場合
は繊維の間に微細粒子が入り込んでしまうため、
逆洗しても微細粒子は濾紙面から除去されない。
また濾過膜は、第１図に示すように濾過膜１の孔
２が円筒状になつているため、微細粒子３は濾過
膜１の上に推積するのみなので、逆洗すれば容易
に除去されるはずであるが、現実には微細粒子の
付着力が強く逆洗ではあまり濾過能力を回復でき
ない。さらに、逆洗するためには濾過膜が逆圧に
耐えるよう原液側にも網状の濾過膜保持板が必要
なため、その網目以外の部分の範囲だけ有効濾過
面積が小さくなるなどの欠点がある。

この発明は上述の欠点に鑑みて発明されたもの
で、その目的とするところは濾過膜を用いる濾過
において、濾過膜の表面に捕集された微細粒子を
掻き取り、除去して濾過膜表面上の目詰りを防止
し、濾過能力の低下速度を著しく抑制することに
ある。

以下この発明の実施例を図について説明する。
まずこの発明に使用する一実施例の濾過器は次の
ような構造である。扁平な円柱状の底器４の上面
中央に濾過膜保持板５をのせ、その上に濾過膜１
を重ねる。底器４上面にはその中心と同一の中心
をなす円上に環状溝６が穿つてあり、この環状溝
６にはＯリング７がはめ込まれている。上記濾過
膜保持板５は濾過膜１に力が加えられても変形し
ない強度を有する材料から成り、Ｏリング７の直
径よりやや小さい円の内側の範囲に網状の微細な
孔（図外）が無数にあいているものである。次に
円板状の掻取器８を下端に有する軸９が、自体の
中央孔１０ａを貫通した略扁平な円柱状の蓋１０
を底器４上面に重ね、蓋１０及び底器４の円周に
沿つて適宜数設けたボルト孔１１に通したボルト
１２で、蓋１０と底器４とを締め付ける。また蓋
１０の下面には底器４と同様に環状溝１３を穿
ち、この環状溝１３にはＯリング１４がはまつて
いる。従つて濾過膜１及び濾過膜保持板５は上下
のＯリング７及び１４にはさまれ、原液及び濾過
された液（以下濾液と言う。）が外部へ漏れない
ようにしてある。さらに蓋１０の下面中央、環状
溝１３内方には原液室１６が形成され、この原液
室１６内に上記掻取器８が収容されている。また
蓋１０の中央孔１０ａ中程の外周を穿つて中継室
１７を設けており、これらの原液室１６と中継室
１７との間の中央孔１０ａ内周と軸９外周との間
にはＯリング１５を設けて、原液室１６と中継室
１７との間を封じ、また中継室１７上方の中央孔
１０ａ内周と軸９外周との間にはＯリング１８を
設けて中継室１７と蓋１０外部との間を封じてい
る。掻取器８の中央には掻き寄せられた微細粒子
を排出するための穴１９が穿つてあり、この穴１
９は軸９の中心を通り、中継室１７に面した軸９
の外周まで貫通されている。また中継室１７は、
周壁の一箇所から蓋１０の上面に設けた微細粒子
排出口２１へ通じる穴２０によつて外部と通じて
いるが、この微細粒子排出口２１には弁（図外）
が接続され、常時は弁が閉じている。また掻取器
８下面にはゴムのような軟質弾性体で、摩擦係数
の大きい材料でできた一つ又は複数個の掻取片２
２が付いている。掻取器８は原液室１６の上壁中
央に突出する突起２３で下方へ押され、掻取片２
２が濾過膜１の上面へ押しつけられるが、掻取片
２２が弾性体であるため、ボルト１２締め付けて
も、ある適当な力で濾過膜１を押えることにな
る。掻取片２２は濾過膜１の表面に捕集推積した
微細粒子を掻き取るためのものであるが、掻取器
８の半径に平行でその中心からずらして取り付け
られているため、第２図において、掻取器８を上
から見て時計方向へ回転させると濾過膜１上の微
細粒子は中央へ掻き寄せられる事になる。また蓋
１０の上面には、上記原液室１６に通じる原液注
入口２７を設け、また底器４の上面中央、環状溝
６内方には濾液室２８及びこの濾液室２８の下面
から底器４外部に通じる濾液導出口２９を夫々設
けたものである。次にこの濾過器を用いたこの発
明の方法を説明すると、原液室１６の空気抜口
（図外）を開き、上記原液注入口２７から原液を
加圧流入させる。これにより原液は掻取器８と原
液室１６周壁との間隙から原液室１６に入り、原
液室１６の空気は原液と置換される。その後空気
抜口（図外）を閉じると、微細粒子排出口２１の
弁（図外）を閉じているため、液体のみが濾過膜
１を通過し、微細粒子３を濾別して濾液室２８を
経て、濾液導出口２９から流出する。濾過操作中
にモーター（図外）を動かし、軸９を回転せしめ
て掻取器８を回転させると濾過膜１上に捕集され
た微細粒子３は掻取片２２により中央に掻き寄せ
られる。濾過膜１の場合、その孔２を閉塞するの
はその孔径より大きい直径を有する微細粒子３が
孔２の入口につかえるためであり、孔２の径以下
の直径の微細粒子３がつまる事はほとんどない。
従つて、掻取片２２を回転させ、濾過膜１の表面
をこすることにより、微細粒子３は除去され、孔
２の閉塞はなくなり、再び濾過膜１の濾過能力が
回復される。濾過操作中、適宜微細粒子排出口２
１の弁（図外）を開くと、濾過膜１の中央に掻き
寄せられた微細粒子３は軸９の穴１９を通つて中
継室１７に入り、この中継室１７から穴２０を経
て微細粒子排出口２１より原液と共に濾過器外へ
排出される。この際原液の濾別はほとんど行われ
ない。そして再び微細粒子排出口２１の弁（図
外）を閉じると、原液の液体のみが濾過膜１を通
過し、微細粒子３が濾別して濾液室２８を経て濾
液導出口２９から流出する。

なお上記実施例における掻取片２２は直線状の
板体であるが、第４図に示す如く、サイクロイド
曲線状の掻取片２５にすれば、さらに掻き寄せる
力は大きくなる。また掻き寄せるより掻き取るこ
とに主眼を置く場合には、第５図に示す如く、掻
取片２２の代りに掻取器８の下面を横切る位置に
スポンジ状の掻取片２６を設けても良い。さらに
は上記実施例における濾過器に代えて、他の構造
のものでも本発明は実施できるが、濾過の原理は
同一であるため省略し、第６図乃至第１０図にお
いて濾過膜及び掻取体（掻取片、後述する掻取
板、スポンジ製ボールを総称する。）の他の実施
例について述べる。第６図の如く矩形の濾過面を
有する濾過膜３０を用いる濾過の場合には、１枚
又は複数枚の掻取板３１を、第６図における左右
の方向へ往復又は一方向のみに、濾過膜３０の表
面をこすりながら移動させて捕集された微細粒子
を掻き取る。また第７図、第８図に示す如く、円
筒状の濾過膜３２の内側が原液側になる濾過の場
合には、１枚又は複数枚の円盤の周囲に掻取板３
３を有する掻取器３４を、円筒状の濾過膜３２の
内側で、濾過膜３２の長さ方向へ往復運動させ
て、掻取片３３外周で、濾過膜３２内周壁をこす
り、濾過膜３２内周壁に捕集された微細粒子を掻
き取る。あるいは別の方法として、円筒の直経よ
りやや大きいスポンジ製ボール３５を原液と一緒
に円筒状の濾過膜３２内側を通過又は往復させて
捕集された微細粒子を掻き取る。また第９図、第
１０図に示す如く円筒状の濾過膜３６の外側が原
液側になる濾過の場合には、掻取板３７を円筒の
外周面に沿つて周方向へ回転させ、またはリング
状の掻取板３８を円筒の外面で長さ方向へ移動さ
せて、円筒状の濾過膜３６の外周面に捕集された
微細粒子を掻き取る方法もある。

この発明は以上のような方法及び作用をなすも
のであり、次のような効果を有する。

濾過膜１は微細な円筒状の孔２が、濾過膜１の
厚さ方向にあいているため、これを用いて濾過し
た場合には原液中の微細粒子３は濾過膜１の原液
側の表面に推積するのみで孔２の中につかえる事
はないため、掻取体で濾過膜１の原液側の表面を
こすりながら濾過すると、微細粒子３は掻き取ら
れ、孔の閉塞はなくなり、高い濾過能力を長時間
維持する事ができ、掻き取りを行わない場合に比
較して単位濾過面積当りの濾過流量を著しく増大
することができる。さらに従来例と異なり、逆洗
をしないため、原液側の網状の濾紙保持板が不要
となり、その分だけ有効濾過面積が大きくなる。
また捕集された微細粒子は適宜濾過器外へ排出で
き、多量に濾過器内へ蓄積することがないため、
微細粒子が放射能を有する場合でも、濾過器から
の放射線量が異常に高くなることはない。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図はこの発
明に使用する濾過膜表面上に微細粒子が捕集され
た状態を示す断面図、第２図はこの発明に使用す
る濾過器の分解斜視図、第３図は同濾過器の断面
図、第４図、第５図は夫々同濾過器に使用する掻
取体の他の実施例を示す斜視図、第６図乃至第１
０図は夫々この発明に使用する濾過膜及び掻取体
の他の実施例を示す斜視図である。 なお図中１，３０，３２，３６は濾過膜、２は
孔、３は微細粒子、４は底器、５は濾過膜保持
板、６，１３は環状溝、７，１４，１５，１８は
Ｏリング、８，３４は掻取器、９は軸、１０は
蓋、１０ａは中央孔、１１はボルト孔、１２はボ
ルト、１６は原液室、１７は中継室、１９，２０
は穴、２１は微細粒子排出口、２２，２５，２６
は掻取片、２３は突起、２７は原液注入口、２８
は濾液室、２９は濾液導出口、３１，３３，３
７，３８は掻取板、３５はスポンジ製ボールであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平滑な表面を持つ膜又は薄板に、厚み方向に
   円筒状の微細な孔を無数に設けた濾過膜を用いた
   濾過において、濾過膜の濾液側の面に網状の濾過
   膜保持板を重ね、弾性体でてきた掻取体を連続又
   は断続的に濾過膜の原液側の面に摺動せしめて、
   濾過膜の原液側の面上に捕集された微細粒子を掻
   き取りながら濾過することを特徴とする、掻取式
   濾過法。