JPH01155905A - Liquid separating apparatus - Google Patents
Liquid separating apparatusInfo
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- JPH01155905A JPH01155905A JP62313043A JP31304387A JPH01155905A JP H01155905 A JPH01155905 A JP H01155905A JP 62313043 A JP62313043 A JP 62313043A JP 31304387 A JP31304387 A JP 31304387A JP H01155905 A JPH01155905 A JP H01155905A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は例えばメタンガス製造装置におけるメタン発酵
液の濃縮分離等に用いられる液体分離装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a liquid separation device used, for example, for concentrating and separating a methane fermentation liquid in a methane gas production device.
（従来の技術）
従来から液体の限外濾過、精密濾過のために高分子膜の
ような濾過エレメントが用いられているが、高分子膜は
強度が小さいために逆洗が行えない欠点がある。このた
め、本発明者等は特開昭６２−１１４６０７号公報に示
されるように、薄肉の多孔質セラミック平板をこれと厚
さがほぼ等しい弾性枠に接合した逆洗可能なセラミック
エレメントを先に発明し、これを原液スペーサ及び透過
液スペーサとともに積層した液体分離装置を開発した。(Prior art) Filtration elements such as polymer membranes have traditionally been used for ultrafiltration and precision filtration of liquids, but polymer membranes have the disadvantage of not being able to be backwashed due to their low strength. . For this reason, the present inventors first developed a backwashable ceramic element, which is a thin porous ceramic flat plate bonded to an elastic frame with approximately the same thickness, as shown in JP-A-62-114607. We have developed a liquid separation device in which this invention is stacked together with a stock solution spacer and a permeate spacer.
ところがこのような液体分離装置においては原液スペー
サに形成された縦長の原液供給用透孔をセラミックエレ
メントの弾性枠に透設された゛原液供給排出孔にまで延
ばす必要があり、このためセラミックエレメントの弾性
枠に押圧力が作用しない部分が不可避的に発生してシー
ル性が低下し、セラミックエレメントと透過液スペーサ
との間で原液が透過液側にバイパスしてしまうおそれが
あった。However, in such a liquid separation device, it is necessary to extend the vertically elongated stock solution supply hole formed in the stock solution spacer to the stock solution supply/discharge hole provided in the elastic frame of the ceramic element. A portion where no pressing force is applied inevitably occurs on the frame, resulting in a decrease in sealing performance, and there is a risk that the stock solution may bypass to the permeate side between the ceramic element and the permeate spacer.
また従来の液体分離装置においては、透過液スペーサの
横長の透過液排出孔に集められた透過液をそれらを区画
する横リプに透設された小孔を介して下方へ集めていた
が、流路抵抗が大きく濾過能力を向上し難い欠点もある
ことが判明した。In addition, in conventional liquid separators, the permeate collected in the horizontally long permeate discharge hole of the permeate spacer is collected downward through small holes made in the horizontal lips that partition them. It has also been found that there is a drawback that it is difficult to improve the filtration capacity due to the large road resistance.
（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、シール性
の低下による原液のバイパスのおそれがなく、また透過
液側の流路抵抗をもシール性を低下させることなく小さ
くすることにより全体としての濾過性能の向上を図るこ
とができる液体分離装置を目的として完成されたもので
ある。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves these conventional problems, eliminates the risk of bypass of the stock solution due to a decrease in sealing performance, and also improves the sealing performance to reduce the flow path resistance on the permeate side. It was completed with the aim of creating a liquid separation device that can improve overall filtration performance by reducing the size without reducing the size of the filter.
（問題点を解決するための手段）
本発明は原液供給排出孔を備えた弾性枠にセラミック板
を固定したセラミックエレメントの両側面に、上記原液
供給排出孔まで達する縦長の原液供給用透孔を備えた原
液スペーサと、多数の横長の透過液排出孔を備えた透過
液スペーサとを密着させた液体分離装置であって、セラ
ミックエレメントの原液供給排出孔とセラミック板との
中間部分に原液スペーサの原液供給用透孔の内部に突出
する多数のリプを突設するとともに、透過液スペーサの
各透過液排出孔の端部を側方に延長し、縦長の凹溝によ
り連通させたことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides vertically long through holes for stock solution supply that reach the stock solution supply and discharge holes on both sides of a ceramic element in which a ceramic plate is fixed to an elastic frame provided with stock solution supply and discharge holes. This is a liquid separation device in which a undiluted liquid spacer with a undiluted liquid spacer and a permeated liquid spacer with a large number of horizontally elongated permeated liquid discharge holes are brought into close contact with each other. It is characterized by having a large number of lips protruding inside the stock solution supply hole, and the ends of each permeate discharge hole of the permeate spacer are extended laterally and communicated with each other by a vertical groove. It is something to do.
（実施例）
次に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明する
。(Example) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to illustrated examples.
第１図は本発明に用いられるセラミ・ツクエレメントＱ
ｌを示すもので、（１１）は厚さが３１１程度の多孔性
セラミックからなる液体分離用のセラミック板、（１２
）はこのセラミック板（１１）の周囲を取囲むように額
縁状に一体成形されたゴム等の弾性材料からなる弾性枠
である。この弾性枠（１２）の上部と下部には原液供給
排出孔（１３）が透設され、またその左右両側には透過
液排出孔（１４）が複数個設けられている。 （１５）
は原液と透過液とが混合しないようにシールするための
突条であり（１６）は透過液と外部空間とをシールする
ための突条である。また（１７）は弾性枠（１２）の上
下に透設された取付用の透孔である。 （１Ｂ）はこれ
らの原液供給排出孔（１３）とセラミック板（１１）と
の中間部分の弾性枠（１２）に突設された多数のリプで
ある。これらのリプ（１８）は後に説明する原液スペー
サ（３０）の原液供給用透孔（３１）の内部に突出する
ものであるが、リプ（１８）の相互間には原液を通過さ
せることができる間隙が形成されている。Figure 1 shows the ceramic element Q used in the present invention.
(11) is a ceramic plate for liquid separation made of porous ceramic with a thickness of about 311 mm, (12
) is an elastic frame made of an elastic material such as rubber that is integrally molded into a picture frame shape so as to surround the ceramic plate (11). A stock solution supply/discharge hole (13) is transparently provided in the upper and lower parts of the elastic frame (12), and a plurality of permeated liquid discharge holes (14) are provided on both left and right sides thereof. (15)
(16) is a protrusion for sealing the undiluted liquid and the permeated liquid so that they do not mix, and (16) is a protrusion for sealing the permeated liquid and the external space. Further, reference numeral (17) is a through hole for attachment provided at the top and bottom of the elastic frame (12). (1B) is a large number of lips protruding from the elastic frame (12) at the intermediate portion between the stock solution supply/discharge hole (13) and the ceramic plate (11). These lips (18) protrude into the stock solution supply through hole (31) of the stock solution spacer (30), which will be explained later, and the stock solution can be passed between the lips (18). A gap is formed.
第２図は上述したセラミックエレメントα・の片側に位
置するとともにセラミックエレメントａ・を嵌込むため
の透過液スペーサ（２０）を示す、透過液スペーサ（２
０）は全体が合成樹脂からなるもので、中央部にセラミ
ックエレメントＱｌを嵌込むための凹部（２１）を備え
るとともに上部と下部にセラミックエレメントａ＠の透
孔（１７）を正確に位置決めして嵌込むための円形突起
（２２）を備えている。更に透過液スペーサ（２０）は
その上部の中央部に下面を半円形状とした片持式のフッ
ク（２３）を備えるとともに、下部の中央部にも半円形
の凹部（２４）を備えている。なお（２５）はセラミッ
クエレメントαΦの原液供給排出孔（１３）と連通ずる
原液供給排出孔、（２６）は多数の横長の透過液排出孔
でその端部は側方へ延長され、第２図に破線で示された
裏面の縦方向の凹溝（２７）によって相互に連通されて
いる０本実施例においては第１図のセラミックエレメン
トαｅは第２図の透過液スペーサ（２０）に嵌込まれて
使用され、その状態は第４図に断面図として示されてい
る。なお第４図に明示されているように、弾性枠（１２
）の原液供給排出孔（１３）のセラミック板（１１）側
の端部（１３ａ）はテーバ状に面取りし、圧力損失を減
少させることが好ましい。FIG. 2 shows a permeate spacer (20) located on one side of the above-mentioned ceramic element α and for fitting the ceramic element a.
0) is entirely made of synthetic resin, and has a recess (21) in the center for fitting the ceramic element Ql, and accurately positions the through holes (17) of the ceramic element a@ in the upper and lower parts. It is provided with a circular projection (22) for fitting. Furthermore, the permeate spacer (20) is provided with a cantilevered hook (23) with a semicircular lower surface in the center of its upper part, and also has a semicircular recess (24) in the center of its lower part. . Note that (25) is a stock solution supply and discharge hole that communicates with the stock solution supply and discharge hole (13) of the ceramic element αΦ, and (26) is a large number of horizontally elongated permeate discharge holes, the ends of which are extended laterally, as shown in FIG. In this embodiment, the ceramic element αe shown in FIG. 1 is fitted into the permeate spacer (20) shown in FIG. The condition is shown in cross-section in FIG. 4. Furthermore, as clearly shown in Fig. 4, the elastic frame (12
) The end (13a) of the raw solution supply/discharge hole (13) on the ceramic plate (11) side is preferably beveled in a tapered shape to reduce pressure loss.
第３図は原液スペーサ（３０）を示す、この原液スペー
サ（３０）は上述の透過液スペーサ（２０）と同一の外
形を持つもので、やはり上部にフック（３３）を備え、
下部に凹部（３４）を備えている。この原液スペーサ（
３０）は全体が合成樹脂からなり、その肉厚は１〜２ｆ
ｉ程度のごく肉薄の板状体である。原液スペーサ（３０
）の中央部分には多数本の縦長の原液供給用透孔（３１
）が透設されており、これらの原液供給用透孔（３１）
の上下端は前述したセラミックエレメントＯＩの原液供
給排出孔（１３）まで達するように形成されている。ま
た（３６）はセラミックエレメントＱｌの透過液排出孔
（１４）と合致する位置に透設された透過液排出孔であ
る。FIG. 3 shows a concentrate spacer (30), which has the same external shape as the above-mentioned permeate spacer (20), and also has a hook (33) at the top.
A recess (34) is provided at the bottom. This stock solution spacer (
30) is entirely made of synthetic resin, and its wall thickness is 1 to 2 f.
It is a very thin plate-like body of about i. Undiluted spacer (30
) has a number of vertically elongated through-holes (31
) are provided through the holes (31) for supplying the stock solution.
The upper and lower ends thereof are formed so as to reach the stock solution supply and discharge hole (13) of the ceramic element OI described above. Further, (36) is a permeated liquid discharge hole provided at a position that matches the permeated liquid discharge hole (14) of the ceramic element Ql.
以上に説明したセラミックエレメントＱｌが嵌入された
透過液スペーサ（２０）と原液スペーサ（３０）は、第
５図に示されるように垂直なフレーム＋１１、（２）間
に上下に間隔を置いて架設された２本の水平棒（３）、
（４）間に積層状態で取付けられる。取付けは、上部の
フック（２３）、（３３）を上部の水平棒（３）に掛け
るとともに、下部の半円形状の凹部（２４）、（３４）
を下部の水平棒（４）の上に載せる方法によって行われ
る。このようにすれば透過液スペーサ（２０）と原液ス
ペーサ（３０）とは水平棒（３）、（４）によって容易
にしかも正確に位置決めされて積層されることとなり、
シリンダ（５）によってプレスヘッド（６）を前進させ
てこれらを押圧すれば相互間が密着し、液体分離が可能
な状態となる。The permeated liquid spacer (20) and stock liquid spacer (30) into which the ceramic element Ql described above is fitted are installed vertically at intervals between the vertical frames +11 and (2) as shown in Fig. 5. two horizontal bars (3),
(4) They are installed in a stacked state between them. To install, hang the upper hooks (23) and (33) on the upper horizontal bar (3), and also hang the lower semicircular recesses (24) and (34).
This is done by placing the holder on the lower horizontal bar (4). In this way, the permeate spacer (20) and the stock solution spacer (30) can be easily and accurately positioned and stacked by the horizontal rods (3) and (4),
If the press head (6) is advanced by the cylinder (5) and pressed, they will come into close contact with each other, making it possible to separate the liquid.
なおこ−のとき、セラミックエレメントα・のリプ（１
８）が第４図に示されるように原液スペーサ（３０）の
原液供給用透孔（３１）の内部に突出し、原液スペーサ
（３０）を挾んで反対側に位置しているセラミックエレ
メントαｅのリプ（１８）と相互に接触し押圧し合う状
態となることに注目すべきである。In addition, at this time, the lip of the ceramic element α (1
8) protrudes inside the stock solution supply through hole (31) of the stock solution spacer (30) and is located on the opposite side with the stock solution spacer (30) in between. It should be noted that (18) is in contact with and pressed against each other.
（作用）
このように構成されたものは、原液入口（ηから供給さ
れた原液を原液供給排出孔（１３）を介して原液スペー
サ（３０）へ導き、その縦長の透孔（３１）を介してセ
ラミックエレメントＱｌのセラミック板（１１）の片面
に接触させて原液の濾過を行わせ、透過液は透過液スペ
ーサ（２０）によって集められて透過液排出孔（２６）
から取出されるものであることは従来のこの種の液体分
離装置と同様である。しかし本発明においては、セラミ
ックエレメントα１の原液供給排出孔（１３）の内側に
突設された多数のリプ（１８）が第４図に示すように原
液スペーサ（３０）の原液供給用透孔（３１）の内部で
隣接するセラミックエレメントα〔のリプ（１８）と相
互に接触するため、その反力によってセラミックエレメ
ントα〔と透過液スペーサ（２０）とは強く密着しこの
部分を確実にシールする。このため、透過液スペーサ（
２０）の原液供給排出孔（２５）内を流れてきた原液が
透過液排出孔（２６）に向って流れるバイパス現象は確
実に防止され、しかもリプ（１８）の間を通って原液は
支障なくセラミック板（１１）の表面へ導かれることと
なる。(Function) With this structure, the stock solution supplied from the stock solution inlet (η) is guided to the stock solution spacer (30) via the stock solution supply/discharge hole (13), and is passed through the vertically elongated through hole (31). The permeate is brought into contact with one side of the ceramic plate (11) of the ceramic element Ql to perform filtration of the stock solution, and the permeate is collected by the permeate spacer (20) and passed through the permeate discharge hole (26).
This is similar to conventional liquid separation devices of this type. However, in the present invention, as shown in FIG. 31), so that the ceramic element α and the permeate spacer (20) come into close contact with each other due to the reaction force, and this area is reliably sealed. . For this reason, a permeate spacer (
The bypass phenomenon in which the undiluted solution flowing through the undiluted solution supply/discharge hole (25) in 20) flows toward the permeate discharge hole (26) is reliably prevented, and the undiluted solution passes between the lips (18) without any hindrance. It will be guided to the surface of the ceramic plate (11).
また本発明においては、透過液スペーサ（２０）の各透
過液排出孔（２６）の端部が側方に延長されたうえで裏
面に形成された縦長の凹溝（２７）により連通させであ
るので、この透過液は透過液排出孔（２６）からスムー
ズに凹溝（２７）を経てその下端に集まり、ここからセ
ラミックエレメントＱｌの透過液排出孔（１４）等を介
して外部へ取出されることとなる。このときの透過液の
流路断面積は従来のものよりもはるかに大きいので流路
抵抗を最少にとどめることができ、またこれらの透過液
排出孔（２６）の端部は比較的細く形成されているので
この部分に接するセラミックエレメントａ〔の弾性枠（
１２）を確実に押圧して原液スペーサ（３０）との間で
完全なシールを確保することができる。Further, in the present invention, the ends of each permeate discharge hole (26) of the permeate liquid spacer (20) are extended laterally and communicated with each other through a vertical groove (27) formed on the back surface. Therefore, this permeated liquid smoothly passes through the groove (27) from the permeated liquid discharge hole (26), collects at the lower end thereof, and is taken out from there through the permeated liquid discharge hole (14) of the ceramic element Ql, etc. That will happen. The flow path cross-sectional area of the permeated liquid at this time is much larger than that of conventional ones, so the flow path resistance can be kept to a minimum, and the ends of these permeated liquid discharge holes (26) are formed relatively thin. , so the elastic frame of ceramic element a (
12) can be reliably pressed to ensure a complete seal with the stock solution spacer (30).
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、セラミック
エレメントの原液供給排出孔の内側に多数のリプを突設
することによりシール性を向上させ、原液が透過液側へ
バイパスするおそれをなくするとともに、透過液スペー
サの構造を工夫することによって透過液側の流路抵抗を
低減させることに成功したものであるから、従来の問題
点を一掃した液体分離装置として、産業の発展に寄与す
るところは極めて大である。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention improves sealing performance by protruding a large number of lips inside the raw solution supply and discharge hole of the ceramic element, allowing the raw solution to bypass the permeate side. In addition to eliminating the risk of water leakage, we succeeded in reducing the flow path resistance on the permeate side by devising the structure of the permeate spacer.As a liquid separation device that eliminates the conventional problems, it has become an industrially viable product. The contribution it makes to development is extremely large.
図面はいずれも本発明の実施例を示すもので第１図はセ
ラミックエレメントの正面図、第２図は透過液スペーサ
の正面図、第３図は原液スペーサの正面図、第４図はそ
の組立状態の拡大断面図、第５図は装置全体の一部切欠
側面図、第６図はその正面図である。
ａＩ：セラミックエレメント、（１１） ？セラミック
板、（１２） ？弾性枠、（１３） ：原液供給排出孔
、（１３ａ）：端部、（１８） ：リブ、（２０） ：
透過液スペーサ、（２６） ＋透過液排出孔、（２７）
：凹溝、（３０） ：原液スペーサ、（３１） ？原
液供給用透孔。
特許出願人 アクアルネサンス技術研究組合代 理
人 名 嶋 明 部間
綿 貫 達 離開 山
零 文 夫第１図
第５因
第６図
［
「
■The drawings all show embodiments of the present invention: Fig. 1 is a front view of the ceramic element, Fig. 2 is a front view of the permeate spacer, Fig. 3 is a front view of the stock solution spacer, and Fig. 4 is its assembly. FIG. 5 is a partially cutaway side view of the entire device, and FIG. 6 is a front view thereof. aI: Ceramic element, (11) ? Ceramic plate, (12)? Elastic frame, (13): Stock solution supply and discharge hole, (13a): End, (18): Rib, (20):
Permeate spacer, (26) + permeate drain hole, (27)
: Concave groove, (30) : Stock solution spacer, (31) ? Through hole for supplying stock solution. Patent applicant Aqua Renaissance Technology Research Association representative
Person Akira Shima Buma
Watakan Tatsu Likai Mountain
Zero Bun Huo Figure 1 Cause 5 Figure 6 [ `` ■
Claims (1)
セラミック板（１１）を固定したセラミックエレメント
（１０）の両側面に、上記原液供給排出孔（１３）まで
達する縦長の原液供給用透孔（３１）を備えた原液スペ
ーサ（３０）と、多数の横長の透過液排出孔（２６）を
備えた透過液スペーサ（２０）とを密着させた液体分離
装置であって、セラミックエレメント（１０）の原液供
給排出孔（１３）とセラミック板（１１）との中間部分
に原液スペーサ（３０）の原液供給用透孔（３１）の内
部に突出する多数のリブ（１８）を突設するとともに、
透過液スペーサ（２０）の各透過液排出孔（２６）の端
部を側方に延長し、縦長の凹溝（２７）により連通させ
たことを特徴とする液体分離装置。 ２、弾性枠（１２）の原液供給排出孔（１３）のセラミ
ック板（１１）側の端部（１３ａ）がテーパ状に拡大さ
れている特許請求の範囲第１項記載の液体分離装置。[Claims] 1. The above-mentioned stock solution supply and discharge holes (13) are provided on both sides of a ceramic element (10) in which a ceramic plate (11) is fixed to an elastic frame (12) equipped with stock solution supply and discharge holes (13). A liquid separation device in which a stock solution spacer (30) equipped with a vertically long stock solution supply hole (31) that reaches up to A large number of ribs protrude into the undiluted solution supply hole (31) of the undiluted solution spacer (30) at an intermediate portion between the undiluted solution supply/discharge hole (13) of the ceramic element (10) and the ceramic plate (11). Along with protruding (18),
A liquid separation device characterized in that the ends of each permeate discharge hole (26) of a permeate spacer (20) are extended laterally and communicated with each other through a longitudinal groove (27). 2. The liquid separation device according to claim 1, wherein the end (13a) of the raw solution supply/discharge hole (13) of the elastic frame (12) on the side of the ceramic plate (11) is expanded in a tapered shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313043A JPH01155905A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Liquid separating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313043A JPH01155905A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Liquid separating apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155905A true JPH01155905A (en) | 1989-06-19 |
Family
ID=18036514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62313043A Pending JPH01155905A (en) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | Liquid separating apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01155905A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003501243A (en) * | 1999-06-08 | 2003-01-14 | イーセル コーポレイション | Sealing means for electric drive type water purification unit and manufacturing method thereof |
| JP2010253353A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Toshiba Corp | Water treatment filter module and water treatment filter device |
| JP2022104856A (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-12 | 財團法人工業技術研究院 | Cassette type electrodialysis machine and module equipped with it |
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1987
- 1987-12-10 JP JP62313043A patent/JPH01155905A/en active Pending
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