JPS63218210A - 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、種々の液体の濃縮または濾過処理に使用され
る液体分離装置に係り、特に半透膜内に透過水の流路を
形成する透過水流路部材を備えた液体分離装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、半透膜を用いて液体の分離・濃縮を行う液体分離
装置の膜エレメントは、種々公知であり（特開昭５４−
１５１５７１号公報、特開昭５４−１７３８３号公報、
特開昭６０−３４７０２号公報）、スパイラル型１模エ
レメントもその中の１つである。

このスパイラル型膜エレメントは、第３図にその断面を
示すように、中空管１の周りに半透膜２゜３と、その間
に挟まれた透過水流路部材４からなるリーフ５を原水流
路材６を介して螺旋状に巻き付けたものである。原水７
は、第４図に示すように、中空管１に平行に原水流路材
６によって形成された原水流路を流れるものと、中空管
１に垂直に流入するものとがある。透過水８は、透過水
流路部材４の形成する透過水流路９を中空管１に向って
流れる０図において、１０は半透［２，３の接着部、１
１は中空管１に穿設された多数の小孔で、該小孔１１は
透過水流路９と連通している。

ここで、半透膜２，３より水が透過する原動力は。

半透膜を介して両側に存在する原水と透過水の圧力差で
ある。通常、逆浸透の場合は２０〜６０ｋｇ７ｃｍ”、
限外濾過で３〜７ｋｇ／ｃ鵬”　、精密濾過で１〜３ｋ
ｇ／ａｍ”の圧力差を必要とする。したがって、リーフ
５は外側から加圧されるため、透過水流路９を形成する
透過水流路部材４を押し潰す圧力がかかる。そこで、透
過水流路部材４は、潰されないように透過水流路部材４
自体を剛直化させて、その圧力に耐えられるようにして
いる。

現在用いられている透過水流路部材４は、第５図および
第６図に示すごとく１表面に水の流れる溝を持つトリコ
ット布にメラミン樹脂等を含浸させることで剛直化した
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この流路部材４は耐圧性を考慮して密な編成
に形成されているため、透過水流路９内の流動抵抗が大
きいという欠点があった。逆浸透のように２０〜６０ｋ
ｇ／ａｍ２の圧力がかかる場合には、１〜２ｋｇ／ｃｍ
２の圧損の影響は少ないが、比較的低圧下で運転される
限外濾過や精密濾過では、１〜２ｋｇ／ｃｍｚの圧損は
透過量に影響するばかりでなく、リーフ５中に淀み、死
水域等が生じ。

透過水側の二次汚染という問題が生じる。

本発明の目的は、透過水流路内の透過水流動抵抗が小さ
く、それでいて耐圧性は低下しない透過水流路部材を備
えた液体分離装置を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

半透膜内に透過水流路を形成する透過水流路部材を備え
た液体分離装置において、透過水流路部材が耐圧潰性の
縦糸を複数本束ねて−っのユニットをなし、各ユニット
を隣同士離間させて並設するとともに透過水の流動方向
に延在させ、前記縦糸より小径の横糸にて前記ユニット
を織成するとともに個々のユニットを縛結したものであ
る。

〔作用〕

透過水流路部材を耐圧潰性の縦糸および横糸にて織成す
ることにより耐圧性は低下しない、各ユニットを透過水
の流動方向に延在するとともに隣同士離間させることに
より、透過水流路を大きく採ることができ、さらに横糸
を縦糸より小径とすることにより透過水の流動を妨げず
、全体として透過水の流動抵抗が低下する。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る透過水流路部材の縦糸゛の端面方
向から観た要部正面図である。耐圧潰性の縦糸が複数本
束ねられて一つのユニット１２を形成している０本実施
例では、一つのユニット１２は、５本の縦糸よりなり、
一本の大径の芯糸１３と、この芯糸１３を対称中心とし
て配設され、かつこの芯糸１３より小径の４本の側糸１
４とからなる。このように構成することにより、各ユニ
ット１２自体において、縦糸の長手方向に多くの空隙を
設けることができ、より一層流動抵抗を低下することが
できる。ユニット１２を３本、４本等の縦糸で形成する
と、空隙は幾分か減少するが。

要求される仕様に応じて、いずれを選定すべきか判断す
ればよい。

横糸１５は、前記縦糸より小径に形成され、前記各ユニ
ット１２を隣同士離間させて単層に並設させた状態で織
成するとともに、個々のユニット１２をくずれないよう
に縛結している。このように形成された当該透過水流路
部材４は、縦糸が透過水の流動方向に延圧する向きで半
透膜２，３内に配設されている。したがって、各ユニッ
ト１２問および各ユニット１２自体の空隙部に透過水流
路が直進路で形成され、この直進路と直交する方向の横
糸１５は、小径であることにより透過水の流動抵抗は低
下する０本実施例では、縦糸および横糸ハに合成繊維モ
ノフィラメントにより形成し、これにより耐圧潰性を満
足しうるようにするとともに、該モノフィラメント糸自
体の表面平滑性。

直線性という性状に基づいて、より一層透過水の流動抵
抗を低下できるようにしている。さらに、縦糸、横糸自
体から不純物が溶出することがないため、高性能な液体
分離装置となる。ここで、縦糸の外径は、芯糸１３で０
．１５１１１１１、側糸１４で０．１０１＋１１１、横
糸１５は０．０３ａｌｌｌであるが、要求仕様に応じて
適宜変更し、各ユニット１２間の距離も同様に適宜設定
する。

次に、作用を特明する。ＦＸ水と透過水との圧力差に基
づく原動力によって液体が半透膜２．３を透過する。透
過水は、半透膜２，３内の透過水流路９を通って中空管
１内に流動する。このとき。

透過水流路９を形成している透過水流路部材４は、耐圧
潰性が強く、かつ大きな透過水流路９を形成しているた
め、圧損が少なくなり、流動抵抗少なく透過水は流動す
ることができ、全体として透過水量が増大する。特に、
比較的低圧で操作される限外濾過（ＵＦ）や精密濾炉（
ＭＦ）に用いて。

その効果は顕著である。

第２図は、透過水流路部材の抵抗係数の半透膜エレメン
トに与える影響を示す、縦軸に示すエレメント効率ηは
、 半透膜エレメント・より出る透過水量 で表わされる。同図から、エレメントとしたときにどの
程度膜および圧力が有効に使われているかを判断するこ
とができる。すなわち、透過水流路部材の抵抗係数Ｒｓ
が小さくなればなるほど、エレメント効率ηが増大、つ
まり透過量が多くなってゆくことがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、透過水流路における圧損を小さくでき
ることから、透過水量が増大すると同時に、膜（リーフ
）の各部分における透過速度がより均一となり、透過水
流路での液滞留等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る透過水流路部材の縦糸端面方向か
ら観た要部正面図、第２図は透過水流路部材の抵抗係数
が透過水量と圧力損失に及ぼす影響を示した図、第３図
、第４図はスパイラル型膜エレメントの断面図および一
部切欠の平面図、第５図、第６図は従来用いられていた
トリコット布製の透過水流路部材の平面図および断面図
である。 ２．３・・・半透膜、４・・・透過水流路部材、９・・
・透過水流路、１２・・・ユニット、１３・・・芯糸（
縦糸）。 １４・・・側糸（縦糸）、１５・・・横糸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半透膜内に透過水流路を形成する透過水流路部材を
   備えた液体分離装置において、透過水流路部材が耐圧潰
   性の縦糸を複数本束ねて一つのユニットを成し、各ユニ
   ットを隣同士離間させて並設するとともに透過水の流動
   方向に延在させ、前記縦糸より小径の横糸にて前記各ユ
   ニットを織成するとともに個々のユニットを縛結したも
   のであることを特徴とする液体分離装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、縦糸および横糸が
   合成繊維モノフィラメントである液体分離装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、各ユ
   ニットが１本の大径の芯糸と、この芯糸を対称中心とし
   て配設されかつ該芯糸より小径の４本の側糸とからなる
   液体分離装置。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項におい
   て、各ユニットが単層に形成されている液体分離装置。