JPH02222713A

JPH02222713A - 液体分離装置

Info

Publication number: JPH02222713A
Application number: JP4284089A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kamiya; 均神谷; Hitoshi Yonekawa; 米川　均; Katsumi Fujita; 勝美藤田; Muneyuki Yokoyama; 横山　宗之
Original assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: AKUA RUNESANSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1990-09-05
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0620518B2

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。

（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、このうちプ
レートアンドフレーム型で代表される平板型高分子膜は
、膜自身の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。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リークしてしまうお
それがあった。

そこで本発明者等はシール性の低下を防止するために、
弾性枠の原液供給排出孔に隣接する位１に多数のリブを
突設することによりこの問題を解決した液体分離装置を
先に発明し、特願昭６２−３１３０４３号として既に出
願した。ところがこの先願発明の場合にはリブの断面積
の分だけ膜面流路面積が減少し、圧損が増加する傾向が
あり、また、リブ部が流路障害物となって、閉塞を招く
懸念があった。

（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、また膜面
流路面積を低下させることもなく、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。

（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、弾
性枠の原液供給排出孔とセラミック板との中間部分の内
部に、弾性枠の弾性変形を防止する補強板を埋設したこ
とを特徴とするものである。

（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
。

第１図は本発明に用いられるセラミックエレメント０ω
を示すもので、（１１）は厚さが３ｍ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（Ｉ３）とセラミック板（１１）との中
間部分の弾性枠（１２）の内部に埋設された補強板であ
る。補強板（１８）は弾性枠（１２）の弾性変形を防止
するためのものであり、例えば厚さが２閣程度の鉄板を
使用することが好ましいがこれ以外の金属板等を使用す
ることもできる。

第２図は上述したセラミックエレメント００の片側に位
置するとともにセラミックエレメント０（Ｄ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（
２０）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０ＩＩｌ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０
０の透孔（１７）を正確に位置決めして嵌込むための突
起（２２）を備えている。さらに透過液スペーサ（２０
）はその上部の中央部に下面を半円形状としだ片持式の
フック（２３）を備えるとともに、下部の中ｒ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０ＩＩｌ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。本実施例においては第１図のセラミック
エレメント００）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）はテーパ状に面取りし、圧
力損失を減少させることが好ましい。

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１〜２ｍ
ｍ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０Φ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０ω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。

以上に説明したセラミックエレメントＧｏ）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（１）、（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。

なおこのとき、弾性枠（１２）に埋設された補強板（１
８）がこの部分の変形を防止するので、弾性枠（１２）
と透過液スペーサ（２０）とは撓むことなく密着するこ
とに注目すべきである。

（作用）このように構成されたものは、原液入口（７）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、その縦長の原液供給用透孔（３１
）を介してセラミックエレメントＯＩ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、弾性枠（１２）の原液供給排出孔（１３）とセラ
ミック板（１１）との中間部分に埋設された補強板（１
８）が弾性枠（１２）のこの部分の変形を阻止するため
、その剛性によってセラミックエレメントｑω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（２
６）に向って流れるバイパス現象は確実に防止され、し
かも先願発明とは異なり原液スペーサ（３０）の原液供
給用透孔（３１）の内部に突出するリプ等がないため、
膜面流路面積は十分に確保され、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。この結果
、第６図のグラフに示されるように、本発明の液体分離
装置は旧タイプの液体分離装置および先願発明の液体分
離装置に比較して、圧力損失を大幅に低下させることが
できる。

また本実施例においては、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ＯＩの透過液排出孔（１４）等を
介して外部へ取出される。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０ω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。

（発明の効果）本発明は以上の説明から明らかなように、セラミックエ
レメントの弾性枠の原液供給排出孔とセラミック板との
中間部分の内側に、その弾性変形を防止する補強板を埋
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、原液スペー
サの原液供給孔内への突起物を無くして膜面流路面積を
確保しつつ流路閉塞性を改善し、同時に装置内部の圧力
損失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。

【図面の簡単な説明】

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図は本発明と従来の液体分離装置との圧力
損失を示すグラフである。（ｌｕｌｌ　：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、（１８）　：補強板、（２０）　：透過液ス
ペーサ、（２６）　：透過液排出孔、（３０）　：原液
スペーサ、（３１）　：原液供給用透孔。

Claims

【特許請求の範囲】

原液供給排出孔（１３）を備えた弾性枠（１２）にセラ
ミック板（１１）を固定したセラミックエレメント（１
０）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、弾性枠（１２）の原液供給排出孔（１３）と
セラミック板（１１）との中間部分の内部に、弾性枠（
１２）の弾性変形を防止する補強板（１８）を埋設した
ことを特徴とする液体分離装置。