JPS6230503A

JPS6230503A - 圧力濾過用および逆滲透用の分離室

Info

Publication number: JPS6230503A
Application number: JP61123204A
Authority: JP
Inventors: ロベルト　コールヘブ; ロベルト　ラウテンバツハ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-02-09
Also published as: DE3666532D1; ATE47528T1; EP0203318B1; DE8515608U1; EP0203318A3; EP0203318A2; US4861476A; DE3519060A1; HUT44445A

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】本発明は圧力濾過用および逆滲透用の分りＩｄｌ室に関
するものである。

本発明による分離室は、濾過処理にも滲透処理にも用い
ることができるので、以下では“濾過物″の概念を“滲
透物″の意味にも用いることにする。

イ、従来の技術と発明が解決しようとする問題点圧力濾過や逆滲透に用いられる公知の分離室は、２部分
の圧力ケーシングから成っている。その場合、ケーシン
グの上部と下部との間には、フィルタ支持体に支えられ
たダイヤフラムが配置されており、このダイヤフラムに
は、このダイヤフラムに向って聞かれた流れ通路が密接
している。この通路の端部は、送入接続管および濃縮物
送出接続管と結合されている。

辺過物は、ダイヤフラムの裏側に結合されている通路を
介して送出される。送入接続管を介して材料混合液は垂
直にダイヤフラム上に導かれ、濃縮物送出接続管を介し
て同じく垂直にダイヤフラムから送出される。ダイヤフ
ラムを、流入する液体による損耗から防ぐため、送入接
続管とダイヤフラムとの間に衝突板が配置されている。

ダイヤフラムに密接している流れ通路は、液体をら旋状
のコースでダイヤフラム°の上方に導く。流れはら旋状
の流れ通路により遠心力を受けるので、二次流が形成さ
れ、これらの二次流が濾過過程ないし滲透過程に効率低
下の影響を及ぼすのである。また、限外濾過やマイクロ
濾過の場合には、担体流体と懸垂粒子との間に凝離が生
じる。、但し、これは、粒子と流体との間に密度差が存
在し、この密度差のためにダイヤフラム表面に分極現象
が生じ、堆積物が付着する場合のことである。堆積物が
生じると、ダイヤフラムが詰まり、流過能力が低下し、
分離室の使用時間が短くなる。

本発明の目的は、この形式の従来の公知形式の分離室よ
り効率がよく、しかも寿命の長い分離室を提供すること
にある。その場合、大事なことは、一つには、流体の二
次流がダイヤフラムの表面に作用しないようにすること
であり、二つにはダイヤフラムのところに分極や堆積物
が生じないようにすることである。分離室は、その場合
、マイクロ濾過、限外濾過、さらには逆滲透に利用でき
るようにし、またさらに固体・流体間、流体・流体間、
気体・気体間のそれぞれ分離にも使用できなければなら
ない。このような分離室は相応の材料を選べば、作業圧
力は侵に２０．０００　ｋＰａまで、作業温度は１５０
℃まで使用できる。

本発明の根底をなす課題は、したがって、特許請求の範
囲第１項プリアンプルに記載の形式の分離苗、特にテス
ト用分離室であって、とりわけテスト目的のさいに、実
際のケースに近いダイヤフラム溢流が、たとえば管モジ
ュールやプレート・モジュール、さらには巻形モジュー
ルにも可能になる形式のものを製造することにある。

口２問題点を解決するための手段この課題を解決するために、本発明は次のような分離室
を提供するものである。すなわち、支持されているダイ
ヤフラムに直接密接する流れ案内板を有する特にテスト
目的に用いられる圧力濾適用兼逆滲透用分ｌｉ！ｉ室で
あって、流れ案内板の通路が電文状に曲折せしめられて
おり、しかも、送入接続管と濃縮物送出接続管とが、対
向位置に、有利にはとりわけ直径方向の対向位置に、流
れ案内板の周縁部に配置されており、言文状通路の両端
部と媒体が通過しうるように連結されていることを特徴
とする形式のものである。

本発明の課題は、したがって、別の言葉で言えば、大体
において、構造的に特別に構成された流れ案内板を用い
ることにより解決された。この案内板は、ダイヤフラム
側に幾重にも曲折した流れ通路を有している。この通路
は言文様である。

規格化されていると見てよいダイヤフラム・ゾンデによ
り予め与えられているスペース内部には、上記の構造に
よって、被分離溶液用の強制員流通路が造り出される。

この通路は２つの変向部を有してはいるが、その特性に
ついては直線状通路の特性を比較的正確に模したものに
なっている。この理由は、変向部が互いに逆向ぎに配置
されているため、第１変向部を過ぎると外側の流線が内
側に、内側の流線が外側に来ることになるからである。

分離室は、これによって、管モジュールやプレート・モ
ジュールなどの技術モジュールの場合に予想される流れ
やダイヤフラムの詰まりについて、信頼のおけるデータ
を与えることができるようになる。言うまでもないが、
その場合のテストは、ダイヤフラムの技術モジュールに
含まれているのと等しいダイヤフラム材料を用いて行な
うことが前提とされる。巻形モジュールの特性を予め述
べる必要がある場合は、分離室の通路内に、網目状の組
織をもつ平らなスペーサ、有利には、巻形モジュールの
送入側に用いられるようなプラスチック製編物を挿入し
なければならない。変向渦形の一方の端部のところには
、濃縮物送出接続管の出口が、また他方の端部には送入
接続管の入口が、それぞれ媒体を通過させうるように構
成されている。双方の接続管は、有利には互いに直径方
向に配置され、流れ案内板に対してほぼ直角に延びてい
る。その場合、送入接続管および濃縮物送出接続管のダ
イ−１７７ラム側開口は、流体がダイヤフラムと平行に
流出し、ｆＪ縮動物送出接続管流入するように構成され
ている。このような流入特性をもった送入接続管は、有
利には、軸方向にみぞが形成された接続管の側部にカッ
トが入れられるように構成される。しかも、このカット
は、カットを入れられていない接続管袋孔底部が流入媒
体用変向板として役立つよう入れられている。濃縮物送
出接続管は、等しい形式に形成された流れ通路を有する
ようにすることができる。ここに説明した送入・送出接
続管を用いることにより、流れ通路の出入個所でダイヤ
フラムに特別の負荷がかかることが避けられる。この構
造上の特徴は、ダイヤフラムの機能面の寿命にプラスに
作用する。

ダイヤフラムのカバーとしては、耐圧性の有孔プレート
、有利には焼結材料製のディスクが用いられる。ガラス
焼結プレート金属焼結プレート、プラスチック焼結プレ
ートのいずれをも使用することができる。有孔焼結プレ
ートに濾過物側で密接しているケーシング部分は、その
内壁にみぞシステムを有しており、このシステムが直接
に濾過接続管流れ通路と連結され、媒体を案内する。有
利な１変化形によれば、このみぞシステムは、半径方向
のみぞとら旋状のみぞとを組み合わせて構成されている
。濾過物は、これらのみぞを通って濾過物接続管へ送出
されるか、直接に有孔ダイヤフラム・カバーを介して濾
過物接続管に流入する。

濾過物側のケーシング部分とダイヤフラム・カバーは相
互にねじ結合可能であり、このため、これらの部分はダ
イヤフラムの上に載置でき、しかもダイヤフラム損傷の
危険はない。このねじ結合は、たとえば、濾過物送出接
続管内へ突込まれたねじによって行なうことができる。

このねじ結合により、滲透物ないし濾過物の通過する単
数もしくは複数の通路が、分離室内室から濾過物送出接
続管内へ開放される。分離室のダイヤフラムは、従来の
隔室に用いられるいずれの材料を用いてもよい。

したがって、ここでは触れずにおく。

流れ案内板は、有利にはスチールもしくはプラスチック
、とりわりポリ弗化ビニリデンもしくはポリテトラフル
オルエチレンで造られている。

双方の圧力ケーシング部分も、同じく右利にはスチール
もしくはプラスチック、とつわりポリ弗化ビニリデンで
造られている。

流入側と濾過物側の圧力ケーシング部分の耐圧的かつ液
密の結合は、濾過物側の圧力ケーシング部分に挿入可能
の外ねじ山付リングナツトによって行なわれる。このナ
ツトは両圧力ケーシング部分を囲むスリーブの内ねじ山
と係合する。

次に本発明の１実施例を添付図面につき説明する：第１図に示した流入側圧力ケーシング部分１の底部には
、送入接続管２、濃縮物送出接続管３、凧人体５内の接
続管４が、遊びなしにかん合せしめられている。接続管
４には、流れ案内板７の流れ通路６内の温度測定用ゾン
デを挿入することができる。送入接続管２と濃縮物送出
接続管３には、送入用および濃縮物送出用のホースを、
ねじ山８ないし９を介してねじ付けることができる。３
つの接続管２．３．４は、流れ案内板７内に、各接続管
２，３．４の孔が流れ通路６内に開口するように差込ま
れている。送入接続管２の孔底１０は先細になっており
、かつまた底部区域内には、流体がダイヤフラム表面に
平行に流れ通路６へ流入するように孔が形成されている
。接続管３．４の流れ通路側の開口は、相応に構成され
ている。流れ通路６内へ流体を変向せしめることにより
、ダイヤフラム１１が、過大な機械的負荷の結果、早期
に摩耗することが防止される。接続管２，３の７ランジ
状肉厚部１４．１５は、これら肉厚部内に係合せしめら
れているビン１２．１３と協働して、接続管２，３が回
動しないように固定するために役立っている。

ダイヤフラム１１は、その流入側表面が流れ案内板７に
密接せしめられ、流れ通路６の壁部を形成している。ダ
イヤフラムの濾過物側表面には、ダイヤフラム・カバー
１６が密接せしめられており、このカバー１６が、濾過
物接続管１８内に挿入されたねじ１９によって濾過物側
のケーシング部分１７とねじ止めされることができる。

濾過物側のケーシング部分とダイヤフラム・カバー１６
とは、したがつて、単一の作業行程にてダイヤフラム１
１上に載置可能なので、ダイレフラム損傷の危険を防止
するこができる。ねじ１９は、中空スペースをもち、こ
のスペースを通って濾過物は、有孔のダイヤフラム・カ
バー１６およびみぞシステムから濾過物接続管１９内に
流入できる。濾過物側のケーシング部分１７の内側向き
表面は、みぞシステム２０を有している。このみぞシス
テム２０は、有利には、半径方向のみぞとら旋状に延び
るみぞとから成っている。濾過物は、このみぞシステム
を通り濾過物接続管１８内に達することができる。この
みぞシステムは、分１！ｉＷ内部から濾過物接続管１８
内へ迅速に物質を運搬するのを助ける。

流入側の分離室部分のシールは、接続管２，３゜４に配
着されたシールリング２），２２．２３により行なわれ
る。シールリング２４は、濾過物側のケーシング部分１
７に対して流れ案内板７をシールする機能をもつ。濾過
物接続管１８は、同様にシールリング５によりシールさ
れる。

分離室は２重外とうの溶接スチール・スリーブ２６によ
り取り囲まれている。流入側のケーシング部分１の底部
は、ストッパーリング２７に支えられている。分離室は
リングナツト２Ｂにより耐圧的かつ液密に閉鎖されてい
る。

流れ案内板７内に設けられている流れ通路６の特徴的な
構成は、第２図で見ることができる。流れ通路は、電文
状の渦の形式に構成されている。

このように構成することにより、たとえば管モジュール
、プレート・モジュール、ワインディング・モジュール
などに見られるような、実際に近いダイヤフラム溢流が
１ｑられる。

以上に説明した本発明による構成では、ケーシング部分
１．１７はスチール製、流れ案内板７はポリ弗化ビニリ
デン製である。ダイヤフラム・カバー１６はガラス焼結
板製である。

この隔室は、１５０℃までの温度、約６，０００　ｋＰ
ａまでの平均圧力域の場合に利用可能である。相応の材
料選択をすれば、分ｌ１ｌｌｌ苗は、大体において等し
い構造で２０，０００　ｋＰａ余の高圧域まで利用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は分１１１を室全体の横断面図、第２図は流れ案
内板の平面図である。図において：１・・・・・・流入側圧力ケーシング部分２・・・・・
・送入接続管３・・・・・・濃縮物送出接続管４・・・・・・接続管（温度測定用）６・・・・・・流れ通路７・・・・・・流れ案内板１１・・・・・・ダイセフラム１６・・・・・・ダイヤフラム・カバー１７・・・・・
・濾過物側ケーシング部分１８・・・・・・濾過物接続
管２０・・・・・・みぞシステム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧力濾過用および逆滲透用の分離室であつて、扁
平な２部分圧力ケーシングより成り、このケーシングの
双方の部分が耐圧的に構成され、かつまた液密に相互に
連通可能であり、加えて、流入側ケーシング部分（１）
内には送入接続管（２）と濃縮液送出接続管（３）とが
備えられ、濾過物側ケーシング部分（１７）内には濾過
物送出接続管（１８）が備えられており、更にまた、両
ケーシング部分（１、１７）の間にはダイヤフラム（１
１）が配置され、このダイヤフラムには、濾過物側では
有孔ダイヤフラム・カバー（１６）が、また流入側では
渦状の通路を有する流れ案内板（７）が、直接に密着し
ている形式のものにおいて、流れ案内板（７）の通路（
６）が雷文様の変向渦形状を有しており、そのさい送入
接続管（２）と濃縮物送出接続管（３）とが、有利には
直径方向で互いに対向位置に、流れ案内板周縁部に配置
されており、雷文様の変向渦形の双方の端部と連結され
ていることを特徴とする分離室。
（２）送入接続管（２）の流れ通路（１０）が、流れ案
内板（７）の通路への流出口のところで湾曲状もしくは
角状に構成され、これにより流体が、ダイヤフラム（１
１）の表面と平行にダイヤフラムに向つて流れるように
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の分離室。
（３）ダイヤフラム・カバー（１６）が、有利には焼結
材料製の有孔耐圧板であり、この耐圧板の濾過物側には
圧力ケーシング部分（１７）が密接せしめられ、圧力ケ
ーシング部分（１７）の内壁のところには、みぞシステ
ム（２０）が備えられており、このシステム（２０）が
濾過物送出接続管（１８）と連結され、媒体を導出せし
めることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第
２項のいずれか１つの項に記載の分離室。
（４）ダイヤフラム・カバー（１６）と濾過物側のケー
シング部分（１７）とが、濾過物送出接続管（１８）内
へ差込まれているねじ（１９）を介してねじ固定可能で
あり、しかも、このねじ結合により滲透物ないし濾過物
の滲透通路が、分離室内室から濾過物送出接続管（１８
）内へ開放されることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の分離室。
（５）圧力ケーシング部分（１７）の内壁のみぞシステ
ム（２０）が、半径方向に延びるみぞとら旋状のみぞと
の組み合わせシステムから成ることを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の分離室。
（６）流れ案内板がプラスチック、とりわけポリ弗化ビ
ニリデン、ポリカルボネート、ポリテトラフルオルエチ
レンのいずれかから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第５項のいずれか１つの項に記載の分離室
。
（７）双方のケーシング部分（１、１７）が、スチール
もしくはプラスチック、とくにポリ弗化ビニリデンから
成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項
のいずれか１つの項に記載の分離室。
（８）双方のケーシング部分が、スチール・スリーブ（
２６）内に精密に遊びなしにかん合可能であり、スリー
ブ内にねじ込み可能のリングナット（２８）を介して、
スチール・スリーブ（２６）内で耐圧的かつ液密に相互
結合可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
から第７項のいずれか１つの項に記載の分離室。
（９）巻形モジュール内の流れ状態をシミュレートする
ため、雷文様通路内へ、網目状の材料製の扁平なスペー
サが挿入されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第８項のいずれか１つの項に記載の分離室。