WO2007004263A1

WO2007004263A1 - 濾過器

Info

Publication number: WO2007004263A1
Application number: PCT/JP2005/012113
Authority: WO
Inventors: Kiyotaka Sugiura; Kohji Hattori; Hiroyuki Oyachi
Original assignee: Ngk Insulators, Ltd.
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-11

Abstract

　本発明は、内部に濾過膜が配設された膜濾過セル４と、膜濾過セル４に隣接し、濾過膜によって濾過された濾液の流路となる集水セル５と、それらセルを取り囲む外周壁と、外周壁の一の部位から集水セル５を貫通して外周壁の他の部位まで連通するように一定方向に切り込まれた集水スリット７とを有するフィルタエレメント２が、ケーシング１２内に内蔵されてなる濾過器である。ケーシング１２には、逆洗用液体供給ポート１７が設けられており、集水スリット７の切り込み方向と、逆洗用液体供給ポート１７の軸方向とのなす角θの角度が９０°±２５°である。本発明の濾過器によれば、フィルタエレメントの逆洗を行う際に、ケーシング内部に供給された逆洗用液体が、集水スリットの周辺部に高い圧力のまま直接接触するのを防止できるとともに、逆洗用液体をフィルタエレメント全体に均等に行き渡るようにすることが可能となる。

Description

明細書

濾過器

技術分野

[0001] 本発明は、液体中の懸濁物質や病原性微生物等の有害物質を除去するために用いられる濾過器に関する。

背景技術

[0002] 近年、世界的な水不足にカ卩えて、クリプトスポリジゥムや O— 157をはじめとする病原性微生物の問題が深刻化しており、安全性が高く高品質の水を簡易に製造し得る浄水プロセスが求められて、る。多孔質体を濾材とするフィルタエレメントを用いた精密濾過（MF： Micro filtration)や限外濾過（UF： Ultra filtration)は、簡便な操作により液体中の懸濁物質や病原性微生物等の有害物質を効果的に除去し得る浄水プロセスとして注目を集めている。精密濾過や限外濾過に用いられるフィルタエレメントとしては、榭脂ゃセラミック等の多孔質体力なる隔壁を有し、その隔壁によって、液体の流路となるセルが形成された構造のものが汎用されている。

[0003] 例えば、図 1に示すモノリス状のフィルタエレメント 2は、セラミック多孔質体力もなる隔壁 3によって区画され、その内部に濾過膜 (図示せず)が配設された、被処理液体 (原液)の流路となる複数の膜濾過セル 4と、隔壁 3によって区画されるとともに隔壁 3 を挟んで所定の膜濾過セル 4に隣接し、被処理液体が濾過膜によって濾過された処理済液体 (濾液)の流路となる両端部が封止された複数の集水セル 5と、膜濾過セル 4及び集水セル 5を取り囲む外周壁 6と、集水セル 5を通過した処理済液体を外部に流出するための、外周壁 6の一の部位から集水セル 5を貫通して外周壁 6の他の部位まで連通するように一定方向に切り込まれた集水スリット 7とを有するものである。

[0004] このフィルタエレメント 2において、原液を所定の圧力で膜濾過セル 4の内部に供給すると、その原液は膜濾過セル 4内部の隔壁 3上に配設された濾過膜と隔壁 3を透過し、その大部分が隣接する集水セル 5内に流入する。濾過膜は隔壁 3よりも小さな細孔を有しており、原液は、この濾過膜を透過する際に、濾過膜により懸濁物質や病原性微生物等の有害物質が除去され、浄化された濾液として集水セル 5内に流入する。こうして集水セル 5内に流入した濾液は、その大部分が集水セル 5に連通する集水スリット 7に移動して、外周壁 6にある集水スリット 7の開口部よりフィルタエレメント 2の外部に流出する。また、一部の濾液は、集水スリット 7を通過せず、隔壁 3と同様に多孔質体力なる外周壁 6の表面力滲み出して外部へ流出する。

[0005] 前記フィルタエレメントを精密濾過や限外濾過に用いる際には、フィルタエレメントがケーシング内に内蔵されてなる濾過器の形態で用いられることが多い。具体的には、図 6に示すように、フィルタエレメント 2が、その長手方向が鉛直方向になるようにケーシング 31内に内蔵され、 O—リング 28等のシール材により、原液流路と濾液流路とを液密的に隔離させる構造を採る。通常、ケーシング 31には、その内部空間と連通するように、フィルタエレメント 2に原液を供給し得る原液供給ポート 24、フィルタエレメント 2力も濾液を送出し得る濾液送出ポート 25、及びフィルタエレメント 2から原液を排出し得る原液排出ポート 26という 3種類の筒状のポートが形成されている。

[0006] 従来、このような構造を持つ濾過器にぉ、ては、図 7に示すように、フィルタエレメント 2の端面側から見た場合に、フィルタエレメント 2の集水スリット 7の切り込み方向と、濾液送出ポート 25の軸方向とが略平衡になるようにフィルタエレメント 2をケーシング 31内に配置して、た (このような従来技術を示す先行技術文献は特に見当たらな！/、。；)。このような配置とするのは、集水スリット 7内に集まった濾液を低い抵抗で濾液送出ポート 25からにスムーズに回収するためである。

[0007] し力しながら、フィルタエレメント 2とケーシング 31とを前記のような配置とした場合、次のような問題が生じることがわ力つた。前記のような構造の濾過器は、継続的に濾過を行うと、フィルタエレメント 2の濾過膜表面に濾別された懸濁物質等が徐々に堆積し、透水量が次第に減少してしまうため、定期的ないしは不定期に、フィルタエレメント 2の洗浄を行う必要がある。フィルタエレメント 2の洗浄は、フィルタエレメント 2に対し、濾過とは逆方向に（すなわち、濾液流路側から原液流路側に向かって)清澄水や洗浄用薬液等の逆洗用液体を加圧流通させる「逆洗」と称される洗浄操作にてなされる。この逆洗により、フィルタエレメント 2の濾過膜表面に堆積した懸濁物質等を剥離させて除去することができ、透水量を当初に近いレベルまで回復させることが可能となる。 [0008] 逆洗は、フィルタエレメント 2がケーシング 31内に内蔵されたままの状態で行われるため、逆洗用液体をケーシング 31の外部力もケーシング 31の内部に供給するためのポートが必要であり、このポートには、通常、前記の濾液送出ポート 25が用いられる。すなわち、濾液送出ポート 25を通じて、ケーシングの外部からケーシング内部のフィルタエレメント 2の周囲の空間 30に、所定の圧力で逆洗用液体を供給し、前記のとおり、濾過の際とは逆方向に液体の移動を行わせる力図 7のように、フィルタエレメント 2の集水スリット 7の切り込み方向と、濾液送出ポートの軸方向とが略平衡になるようにフィルタエレメント 2をケーシング 31内に配置した場合には、濾液送出ポート 25 から流入してきた加圧された逆洗用液体が、比較的高!ヽ圧力を保ったままで集水スリット 7の周辺部に直接接触することになる。

[0009] 集水スリット 7の周辺部はフィルタエレメント 2の他の部位と比較して強度の劣る部分であるため、高圧力の液流が直接接触すると、ひびや割れ等の損傷が生じる場合がある。また、フィルタエレメント 2の集水スリット 7の切り込み方向と、濾液送出ポート 25 の軸方向とが略平衡になっていると、濾液送出ポート 25から流入してきた逆洗用液体が集水スリット 7に優先的に流れ込み易いため、逆洗用液体をフィルタエレメント 2 全体に均等に行き渡るようにすることが難しぐその結果、濾過膜表面に堆積した懸濁物質等の剥離が十分になされていない部位が部分的に生じることがある。

発明の開示

[0010] 本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタエレメントの逆洗を行う際に、ケーシング内部に供給された逆洗用液体

1S 集水スリットの周辺部に高い圧力のまま直接接触するのを防止できるとともに、逆洗用液体をフィルタエレメント全体に均等に行き渡るようにすることが可能な構造を有する濾過器を提供することにある。

[0011] 本発明によれば、セラミック多孔質体力なる隔壁によって区画され、その内部に濾過膜が配設された、被処理液体 (原液)の流路となる複数の膜濾過セルと、前記隔壁によって区画されるとともに前記隔壁を挟んで所定の前記膜濾過セルに隣接し、前記被処理液体が前記濾過膜によって濾過された処理済液体 (濾液)の流路となる両端部が封止された複数の集水セルと、前記膜濾過セル及び前記集水セルを取り囲む外周壁と、前記集水セルを通過した前記処理済液体を外部に流出するための、前記外周壁の一の部位力前記集水セルを貫通して前記外周壁の他の部位まで連通するように一定方向に切り込まれた集水スリットとを有するフィルタエレメントが、ケーシング内に内蔵されてなる濾過器であって、前記ケーシングには、前記フィルタエレメントを逆洗する際に前記ケーシングの外部力前記ケーシングの内部に逆洗用液体を供給するための筒状の逆洗用液体供給ポートが設けられており、前記フィルタエレメントの端面側力見た場合において、前記集水スリットの切り込み方向と、前記逆洗用液体供給ポートの軸方向とのなす角の角度が 90° ± 25° である濾過器が提供される。

[0012] 本発明によれば、フィルタエレメントの逆洗を行う際に、ケーシング内部に供給された逆洗用液体が、集水スリットの周辺部に高い圧力のまま直接接触して当該周辺部に損傷を与えることを防止できるとともに、逆洗用液体をフィルタエレメント全体に均等に行き渡るようにすることが可能となる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]濾過器に使用されるフィルタエレメントの構造を示す説明図である。

[図 2]本発明に係る濾過器の実施形態の一例を示す説明図である。

[図 3]本発明に係る濾過器における集水スリットと逆洗用液体供給ポート (濾液送出ポート）との位置関係を示す説明図である。

[図 4(a)]シールキャップの構造を模式的に示す上面図である。

[図 4(b)]図 4 (a)の A— A'断面図である。

[図 5(a)]シールキャップの使用状態を模式的に示す上面図である

[図 5(b)]図 5 (a)の A— A'断面図である。

[図 6]従来の濾過器の構造を示す説明図である。

[図 7]従来の濾過器における集水スリットと濾液送出ポートとの位置関係を示す説明図である。

符号の説明

[0014] 2 :フィルタエレメント、 3 :隔壁、 4 :膜濾過セル、 5 :集水セル、 6 :外周壁、 7 :集水スリット、 11 :上部キャップ、 12 :ケーシング本体、 13 :底部キャップ、 14 :原液供給ポート、 15 :濾液送出ポート、 16 :原液排出ポート、 17 :逆洗用液体供給ポート、 18 : 0—リング、 19 :シーノレキャップ、 19a：頂咅^ 191) :月同咅^ 19c :中央開口咅^ 20 :空間、 21 ：ケーシング、 24 :原液供給ポート、 25 :濾液送出ポート、 26 :原液排出ポート、 28 : O—リング、 30 :空間。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の濾過器を実施するための最良の形態について具体的に説明する力 S、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

[0016] 本発明の濾過器においても、前述の従来の濾過器と同様に、図 1に示すようなモノリス状のフィルタエレメント 2が使用される。このフィルタエレメント 2は、セラミック多孔質体力なる隔壁 3によって区画され、その内部に濾過膜 (図示せず)が配設された、被処理液体 (原液)の流路となる複数の膜濾過セル 4と、隔壁 3によって区画されるとともに隔壁 3を挟んで所定の膜濾過セル 4に隣接し、被処理液体が濾過膜によって濾過された処理済液体 (濾液)の流路となる両端部が封止された複数の集水セル 5と、膜濾過セル 4及び集水セル 5を取り囲む外周壁 6と、集水セル 5を通過した処理済液体を外部に流出するための、外周壁 6の一の部位から集水セル 5を貫通して外周壁 6の他の部位まで連通するように一定方向に切り込まれた集水スリット 7とを有するものである。

[0017] このフィルタエレメント 2において、原液を所定の圧力で膜濾過セル 4の内部に供給すると、その原液は膜濾過セル 4内部の隔壁 3上に配設された濾過膜と隔壁 3を透過し、その大部分が隣接する集水セル 5内に流入する。濾過膜は隔壁 3よりも小さな細孔を有しており、原液は、この濾過膜を透過する際に、濾過膜により懸濁物質や病原性微生物等の有害物質が除去され、浄化された濾液として集水セル 5内に流入する。こうして集水セル 5内に流入した濾液は、その大部分が集水セル 5に連通する集水スリット 7に移動して、外周壁 6にある集水スリット 7の開口部よりフィルタエレメント 2の外部に流出する。また、一部の濾液は、集水スリット 7を通過せず、隔壁 3と同様に多孔質体力なる外周壁 6の表面力滲み出して外部へ流出する。

[0018] 図 1に示すように、集水スリット 7は、フィルタエレメント 2の両端部近傍に形成されていることが好ましい。通常、フィルタエレメント 2は、その長手方向が鉛直方向になるようにケーシング内に内蔵されるので、このようにフィルタエレメント 2の端部、特にケーシング内に内蔵された状態で上側となる端部の近傍位置に集水スリット 7が存在すると、水張り運転の際に、集水セル 5内のエア抜きを行うのが容易になる。なお、水張り運転とは、濾過運転を行うに先立って、濾過器 (フィルタエレメント及びケーシング)や濾過器に接続された配管の内部に存在するエアを原液ないしは濾液で置換し、エアを系外に排出するために行われる運転操作である。

[0019] フィルタエレメントは、前記のような膜濾過セル、集水セル、外周壁及び集水スリットを有する基材と、膜濾過セル内に配置された濾過膜から基本的に構成される。基材の構成材料としては、セラミックが一般的であり、例えば、アルミナ (Al O )、チタ-ァ

2 3

(TiO )、ムライト (Al O . SiO )、ジルコニァ（ZrO )等が用いられる。中でも、粒子径

2 2 3 2 2

が制御された原料を入手し易ぐ安定なスラリーを形成でき、かつ、耐食性が高い、ァルミナが好適に用いられる。セラミックは、機械的強度や耐久性に優れるため信頼性が高ぐ耐食性が高いため酸やアルカリ等による薬液洗浄の際の劣化が少なぐ更には、濾過能力を決定する平均細孔径の精密な制御が可能であると、つた様々な利点を有している。

[0020] 濾過膜は、基材より平均細孔径が小さいセラミック多孔質体力も構成され、その具体的な平均細孔径は、要求される濾過性能 (除去すべき物質の粒径）により異なるが、精密濾過や限外濾過に用いるフィルタエレメントの場合であれば、 0. 01〜： L 0 m程度である。一方、基材を構成するセラミック多孔質体の平均細孔径は、機械的強度と透水量のバランスを考慮して決定される。通常は、平均細孔径 1〜数百 m程度のセラミック多孔質体が基材として用いられる。

[0021] 基材は、骨材粒子を含む坏土を成形し、乾燥し、焼成する方法等により得ることができ、濾過膜は、膜濾過セルの内周面に骨材粒子を含むスラリーを成膜し、乾燥し、焼成する方法等により膜濾過セル内に配置することができる。成膜は、ディップ成膜法等の従来公知の成膜法により行うことができるが、ピンホール等の膜欠陥を有効に防止し得る濾過製膜法 (特公昭 63— 66566号公報参照）により行うことが好ましい。

[0022] 通常、基材ゃ濾過膜の平均細孔径は、これらを構成する骨材粒子の平均粒子径によって制御する。すなわち、平均粒子径が大きい骨材粒子を用いれば、平均細孔径が大きヽ基材や濾過膜を構成することができ、平均粒子径が小さ!ヽ骨材粒子を用いれば、平均細孔径が小さヽ基材や濾過膜を構成することができる。

[0023] なお、基材と濾過膜との間に、これらの中間の平均細孔径を有するセラミック多孔質体力ゝらなる中間膜が少なくとも 1層形成されたものも好ましヽ実施形態の一つである。平均細孔径が大きい基材の隔壁表面に、平均粒子径が小さい骨材粒子を含むスラリーを成膜して濾過膜を形成しょうとすると、スラリー中の骨材粒子が基材の細孔内部にまで入り込んでその細孔を閉塞し、透水量の低下を来すおそれがある。前記の構造は、濾過膜形成用スラリー中の骨材粒子を中間膜の表面でトラップすることができるため、基材の細孔内部にまで骨材粒子が入り込む事態を防止することが可能である点にお、て好まし!/、。

[0024] また、前記のような基材と濾過膜とから構成されるモノリス状のフィルタエレメントとしては、少なくともその端面 (膜濾過セルの開口部以外の部分)が、ガラス等の不透水性材料カゝらなる被膜により被覆されたものを好適に用いることができる (例えば、特開昭 61— 8106号公報、特開 2001— 300273号公報参照；)。

[0025] 通常、フィルタエレメントの端面には濾過膜が形成されておらず、平均細孔径が大きい基材が露出しているため、その部分力も基材内部に浸入した原液が、既に濾過膜を透過して基材内部を流通して、る濾液に混入してしまう場合がある。前記の構造は、原液が濾液に混入する事態を回避することができ、濾液が汚染されることを防止し得る点において好ましい。

[0026] 集水スリットは、並列する一群の集水セルをフィルタエレメントの外部空間と連通させるように破断する、すなわち、外周壁の一の部位から集水セルを貫通して外周壁の他の部位まで連通するように一定方向に切り込むことにより形成することができる。この集水スリットの形成は、押出成形等によって得られた基材を焼成する前の成形体、乾燥体の段階で行ってもよいし、焼成後の焼結体の段階で行ってもよい。また、集水セルは、その両端部が封止されているが、この封止状態は、例えば、基材と同じ材料力もなる坏土（目封止材)を封止すべきセルの開口部に充填した後、乾燥'焼成する方法等により得ることができる。

[0027] フィルタエレメントの形状については、その濾過機能を阻害しない限りにおいて特に制限はない。全体的な形状としては、例えば、図 1に示すような円柱状の他、四角柱状、又は三角柱状等の形状が挙げられる。中でも、押出成形がし易ぐ焼成変形が少なぐケーシングとのシールが容易な円柱状が好適に用いられる。

[0028] 膜濾過セルや集水セルの形状 (液体の流通方向と直交する断面における形状）としては、例えば、図 1に示すような円形の他、四角形、六角形、又は三角形等の形状が挙げられる。中でも、逆洗の際に、隔壁表面に堆積した懸濁物質等を剥離させて除去することが容易な円形のセルが好適に用いられる。

[0029] 図 2は、フィルタエレメント 2をケーシング内に内蔵することにより構成された本発明の濾過器の実施形態の一例を示す説明図である。フィルタエレメント 2は、その長手方向が鉛直方向になるようにケーシング 21内に内蔵され、 O—リング 18等のシール材により、原液流路と濾液流路とを液密的に隔離させる構造となっている。ケーシング 21には、その内部空間と連通するように、フィルタエレメント 2に原液を供給し得る原液供給ポート 14、フィルタエレメント 2から濾液を送出し得る濾液送出ポート 15、及びフィルタエレメント 2から原液を排出し得る原液排出ポート 16という 3種類の筒状のポートが形成されている。これらのポートには、その外部側の開口端にフランジを付設し、配管と容易に連結させることが可能な構造とすることが一般的である。

[0030] 原液供給ポート 14は、フィルタエレメント 2に原液を供給するためのものであり、後述する逆洗の際には、逆洗排液を排出するためにも使用される。上向流濾過を行う濾過器においては、原液をフィルタエレメント 2の下端側力も供給するため、図 2に示すように、原液供給ポート 14はケーシング 21の下端側に形成される。

[0031] 濾液送出ポート 15は、フィルタエレメント 2によって濾過された濾液をケーシング 21 外部に送出するためのものであり、本実施形態においては、後述する逆洗の際に、ケーシング 21の外部力ケーシング 21の内部に逆洗用清澄水等の逆洗用液体を供給するための逆洗用液体供給ポート 17としても使用される。この濾液送出ポート 15 は、水張り運転の際に、ケーシング 21内のエア抜きを容易にするとともに、集水スリツト 7から排出される濾液の回収をスムーズに行うため、図 2に示すように、ケーシング 2 1の上端側であって、内蔵されたフィルタエレメント 2の上端部近傍に形成された集水スリット 7と同程度の高さとなる位置に形成される。 [0032] 原液排出ポート 16は、フィルタエレメント 2から原液を排出するためのものであり、後述する逆洗の際には、逆洗用圧縮エアを供給するためにも使用される。フィルタエレメント 2から排出される原液としては、水張り運転時のドレン排水の他、クロスフロー運転 (フィルタエレメントに対して原液を循環流通させながら連続的に濾過を行う方法）時の循環原液等が挙げられる。上向流濾過を行う濾過器においては、原液をフィルタエレメント 2の上端側から排出するため、図 2に示すように、原液排出ポート 16はケ一シングの上端側に形成される。

[0033] ケーシング 21は一体的に構成されている必要はなぐ幾つかの部材により構成されていてもよい。本実際形態におけるケーシングは、中空筒状のケーシング本体 12と、その上端に装着される上部キャップ 11と、下端に装着される底部キャップ 13とから構成されており、ケーシング本体 12の上端部近傍に濾液送出ポート 15 (逆洗用液体供給ポート 17)力上部キャップ 11の頂部に原液排出ポート 16が、底部キャップ 13の下端部に原液供給口ポート 14がそれぞれ形成されてヽる。

[0034] このように、ケーシングを幾つかの部材により構成する場合には、フランジを利用してそれらの部材を連結させることが好ましい。この際、連結させる各部材間には、図 2 に示すように、ゴム等の弹性材力もなる O—リング 18やリング状の平パッキン等のシ一ル材を介在させ、液密性を確保した状態で各部材を連結することが好ましい。例えば、連結させる両部材のフランジに沿ってシール材を配置し、フランジのシール材配置部分より外周側に各々ボルト穴を設け、ボルトとナットにより固定する方法等が挙げられる。この際、シール材の配置を容易とし、確実な固定を行うベぐフランジにシ一ル材を配置 ·固定するための凹溝を設けてもよい。

[0035] 本発明のような構造の濾過器を構成する際には、原液流路と濾液流路とをシール材により液密的に隔離させた状態でフィルタエレメント 2をケーシング内に内蔵する構造とすることが必要である。その構造は特に限定されないが、通常は、フィルタエレメント 2両端面の外縁部に沿って、膜濾過セル 4の開口部を閉塞しないようにシール材を配置し、そのシール材をケ一シングの一部に当接させる構造が採用される。

[0036] 本実施形態においては、シール材として、シールキャップ 19を用いている。図 4 (a) 及び図 4 (b)は、このシールキャップ 19の構造を模式的に示す説明図であり、図 4 (a )が上面図、図 4 (b)が図 4 (a)の A— A'断面図である。図 4 (a)及び図 4 (b)に示すシールキャップ 19は、ゴム等の弾性材カも構成された、断面 L字状を呈する環状部材であり、垂直方向に延出する胴部 19bと、水平方向に延出する頂部 19aとからなり、中央開口部 19cを有して、る。

[0037] 図 5 (a)及び図 5 (b)は、このシールキャップ 19の使用状態を模式的に示す説明図であり、図 5 (a)が上面図、図 5 (b)が図 5 (a)の A— A'断面図である。図 5 (a)及び図 5 (b)に示すように、シールキャップ 19は、胴部 19bがフィルタエレメント 2の外周壁 6 に、頂部 19aがフィルタエレメント 2の端面に、各々密着するように、フィルタエレメント 2の端部に被着させて用いられる。中央開口部 19cは、フィルタエレメント 2の膜濾過セル 4が全て露出するように形成されており、全ての膜濾過セル 4を有効に利用することができるように構成されて！、る。

[0038] 図 3は、フィルタエレメント 2に形成された集水スリット 7とケーシング（ケーシング本体 12)に形成された濾液送出ポート 15 (逆洗用液体供給ポート 17)との位置関係を示す説明図である。この図 3に示すように、フィルタエレメント 2の端面側から見た場合において、集水スリット 7の切り込み方向と、逆洗用液体供給ポート 17の軸方向とのなす角 0の角度が 90° ± 25° であることが本発明の最大の特徴となっており、このような構成とすることにより、後述する逆洗時において、所期の作用効果が発揮される。

[0039] 本実施形態に示す濾過器においては、原液を底部キャップ 13の原液供給ポート 1 4からフィルタエレメント 2の膜濾過セル 4内に所定の圧力で供給すると、その原液がフィルタエレメント 2内で前述のように濾過され、濾液として集水スリット 7と外周壁 6から、フィルタエレメント 2の外周壁 6とケーシング本体 12の内周面 12aとの間に形成される空間 20に流出する。この濾液は、空間 20内に貯留されていき、最終的にはケーシング本体 12の濾液回収ポート 15から回収される。

[0040] 通常、濾過器は、上部キャップ 11頂部の原液排出ポート 16をバルブ等で閉塞することにより、デッドエンド型の濾過器として用いられる力原液排出ポート 16と原液供給ポート 14を配管等で連結させ、原液が濾過器内を循環するように構成することにより、クロスフロー型の濾過器として用いることもできる。

[0041] この濾過器のフィルタエレメント 2を逆洗により洗浄する場合には、まず、原液供給ポート 14と原液排出ポート 16とをバルブ等を用いて閉塞状態とし、逆洗用液体供給ポート 17 (濾液送出ポート 15)力も清澄水等の逆洗用液体を、フィルタエレメント 2の外周壁 6とケーシング本体 12の内周面 12aとの間に形成される空間 20に供給する。この際、清澄水は、例えば 450kPaといった高圧で供給される。

[0042] 次いで、閉塞状態としていた原液供給ポート 14をバルブ操作等により瞬時に開放状態とする。この操作により、フィルタエレメント 2の濾液流路側と原液流路側に差圧が生じ、空間 20に供給された逆洗用液体は、フィルタエレメント 2内を濾過の際の液体の移動方向とは逆方向に移動し、隔壁と濾過膜を透過して、フィルタエレメント 2の原液流路に流入する。この際、膜濾過セルの濾過膜の表面に堆積した懸濁物質等が濾過膜の表面カゝら遊離させられるとともに、逆洗排水は、原液供給ポート 14から外部に排出される。

[0043] 更に、閉塞状態としていた原液排出ポート 16をバルブ操作等に開放状態とし、この原液排出ポート 16から逆洗用の圧縮エアを供給してやると、濾過膜の表面から遊離させられた懸濁物質等を逆洗排水や圧縮エアとともに一気に押し流すことができる。この際、圧縮エアは、例えば 200kPaといった高圧で供給される。

[0044] 本発明の濾過器は、このようにして逆洗によるフィルタエレメントの洗浄を行うことができる。前記のとおり逆洗用液体供給ポート 17からの逆洗用液体の供給は高圧に加圧した状態で行われるが、図 3に示すように、本発明の濾過器においては、フィルタエレメント 2の端面側から見た場合において、集水スリット 7の切り込み方向と、逆洗用液体供給ポートの軸方向とのなす角 0の角度が 90° ± 25° となるようにしているため、逆洗用液体供給ポート 17からケーシング内部に高圧で流入して逆洗用液体は、集水スリット 7の周辺部には直接接触しにくい位置関係となる。

[0045] そして、この結果、フィルタエレメント 2の他の部位と比較して強度の劣る集水スリット 7の周辺部が、高圧で流入する逆洗用液体との直接接触によって破損することが防止できる。また、このような位置関係では、逆洗用液体供給ポート 17から流入してきた逆洗用液体が集水スリット 7に優先的に流れ込みに《なるため、逆洗用液体がフィルタエレメント 2全体に均等に行き渡り易くなり、均一に逆洗圧力を作用させることができるため、懸濁物質等の剥離状態にムラが生じに《なる。 [0046] 逆洗用液体供給ポート 17からケーシング内部に供給される逆洗用液体力集水スリット 7の周辺部に直接接触しにくぐかつ、集水スリット 7に優先的に流れ込みにくくするためには、逆洗用液体供給ポート 17の開口部をポートの軸方向に向力つてケーシング内のフィルタエレメント 2に投影した際に、その投影部分に集水スリット 7の開口部が存在して!/、な、状態となって!/、ることが好ましぐ集水スリット 7の切り込み方向と、逆洗用液体供給ポートの軸方向とのなす角 Θの角度が前記のように 90° ± 25° 、好ましくは 90° ± 5° の範囲であれば概ねそのような状態が達成できる。

[0047] なお、前記実施形態にお!、ては、逆洗用液体供給ポートが、濾液送出ポートと兼用される場合の例を示したが、逆洗用液体供給ポートと濾液送出ポートとを別個に設けられていてもよい。その場合、例えば、濾液送出ポートは従来と同様に、その軸方向が集水スリットの切り込み方向と略平行になるような位置関係とし、逆洗用液体供給ポートは、本発明に規定するような位置関係となるようにすることもできる。また、本発明に規定する位置関係を満たすものであれば、逆洗用液体供給ポートを複数個設けてもよい。

産業上の利用可能性

[0048] 本発明の濾過器は、飲料水'工業用水の製造、医薬'食品分野、又は下水、産業排水の净ィ匕等の広範な分野において、液体中の懸濁物質や病原性微生物等の有害物質を除去するために好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] セラミック多孔質体力なる隔壁によって区画され、その内部に濾過膜が配設された、被処理液体 (原液)の流路となる複数の膜濾過セルと、前記隔壁によって区画されるとともに前記隔壁を挟んで所定の前記膜濾過セルに隣接し、前記被処理液体が前記濾過膜によって濾過された処理済液体 (濾液)の流路となる両端部が封止された複数の集水セルと、前記膜濾過セル及び前記集水セルを取り囲む外周壁と、前記集水セルを通過した前記処理済液体を外部に流出するための、前記外周壁の一の部位力前記集水セルを貫通して前記外周壁の他の部位まで連通するように一定方向に切り込まれた集水スリットとを有するフィルタエレメントが、ケーシング内に内蔵されてなる據過器であって、

前記ケーシングには、前記フィルタエレメントを逆洗する際に前記ケーシングの外部から前記ケーシングの内部に逆洗用液体を供給するための筒状の逆洗用液体供給ポートが設けられており、前記フィルタエレメントの端面側から見た場合において、前記集水スリットの切り込み方向と、前記逆洗用液体供給ポートの軸方向とのなす角の角度が 90° ± 25° である濾過器。

[2] 前記集水スリットの切り込み方向と、前記逆洗用液体供給ポートの軸方向とのなす角の角度が 90° ± 5° である請求項 1に記載の濾過器。

[3] 前記逆洗用液体供給ポートが、前記フィルタエレメントによって濾過された処理済液体を前記ケーシング外部に送出するための濾液送出ポートとしても使用されるものである請求項 1に記載の濾過器。