JPH06182159A - 電解質成分の除去装置 - Google Patents
電解質成分の除去装置Info
- Publication number
- JPH06182159A JPH06182159A JP35548692A JP35548692A JPH06182159A JP H06182159 A JPH06182159 A JP H06182159A JP 35548692 A JP35548692 A JP 35548692A JP 35548692 A JP35548692 A JP 35548692A JP H06182159 A JPH06182159 A JP H06182159A
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- fiber membrane
- outside
- electrolyte
- electrolyte solution
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置構成がコンパクトで持ち運び性に優れ、
さらにメンテナンス性も容易な、電解質成分の除去装置
を提供する。 【構成】 複数の中空糸膜１８が固定されたモジュール
と、中空糸膜の内側または外側に電解質溶液を供給する
管路２８，３０と、電解質溶液を貯留するリザーバー２
６と、このリザーバーと中空糸膜の内側または外側との
間で電解質溶液を循環させるポンプ２４と、を備える。
中空糸膜の内側および外側には金属被覆を形成し、か
つ、中空糸膜の内側および外側を互いに逆電荷にチャー
ジする。
さらにメンテナンス性も容易な、電解質成分の除去装置
を提供する。 【構成】 複数の中空糸膜１８が固定されたモジュール
と、中空糸膜の内側または外側に電解質溶液を供給する
管路２８，３０と、電解質溶液を貯留するリザーバー２
６と、このリザーバーと中空糸膜の内側または外側との
間で電解質溶液を循環させるポンプ２４と、を備える。
中空糸膜の内側および外側には金属被覆を形成し、か
つ、中空糸膜の内側および外側を互いに逆電荷にチャー
ジする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電解質溶液中の電解
質成分を除去する装置に係わり、特に、中空糸膜を備え
た除去装置に関するものである。
質成分を除去する装置に係わり、特に、中空糸膜を備え
た除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、この種の除去装置としては種
々のものが知られており、例えば、ザケミカル・ソサイ
アティ・ジャパン，５９，３３４７−３３４９頁（１９
８６）に記載されているものが存在する。
々のものが知られており、例えば、ザケミカル・ソサイ
アティ・ジャパン，５９，３３４７−３３４９頁（１９
８６）に記載されているものが存在する。
【０００３】この従来例は、水溶液からアルカリ塩を除
去することに係わるものであり、より詳しくは、多孔性
セラミックチューブ内に中心炭素電極（正極）および活
性炭が設けられた電極室と、硫酸カリウムおよび硫酸ナ
トリウムを含む電解質溶液を前記電極室と硫酸リザーバ
ーとの間で循環させる循環ポンプと、前記電極室を巻回
する白金製陰極電極を有し、この活性炭（捕集材）内に
電解質溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオン
をトラップ、濃縮するとともに、硫酸イオンを陰極室に
濃縮して溶液中から電解質成分を除去しようとするもの
である。
去することに係わるものであり、より詳しくは、多孔性
セラミックチューブ内に中心炭素電極（正極）および活
性炭が設けられた電極室と、硫酸カリウムおよび硫酸ナ
トリウムを含む電解質溶液を前記電極室と硫酸リザーバ
ーとの間で循環させる循環ポンプと、前記電極室を巻回
する白金製陰極電極を有し、この活性炭（捕集材）内に
電解質溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオン
をトラップ、濃縮するとともに、硫酸イオンを陰極室に
濃縮して溶液中から電解質成分を除去しようとするもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の除去装置では、電極室内に多量のは活性炭が収納さ
れているとともに、電極室を卷回して白金電極が設けら
れているため、装置構成が比較的大型化するという問題
があった。また、一定期間経過後活性炭を交換しなけれ
ばならず、メンテナンス上も問題があった。
来の除去装置では、電極室内に多量のは活性炭が収納さ
れているとともに、電極室を卷回して白金電極が設けら
れているため、装置構成が比較的大型化するという問題
があった。また、一定期間経過後活性炭を交換しなけれ
ばならず、メンテナンス上も問題があった。
【０００５】そこで、この発明は、装置構成がコンパク
トで持ち運び性に優れ、さらにメンテナンス性も容易
な、電解質成分の除去装置を提供することを目的とする
ものである。
トで持ち運び性に優れ、さらにメンテナンス性も容易
な、電解質成分の除去装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明にかかわる除去装置は、複数の中空糸膜が
固定されたモジュールと、中空糸膜の内側または外側に
電解質溶液を供給する管路と、溶液を貯留するリザーバ
ーと、このリザーバーと前記中空糸膜の内側または外側
との間で前記電解質溶液を循環させるポンプと、を備え
るとともに、前記中空糸膜の内側および外側に金属被覆
を形成し、かつ、前記中空糸膜の内側および外側を互い
に逆電荷にチャージすること、を特徴とするものであ
る。
に、この発明にかかわる除去装置は、複数の中空糸膜が
固定されたモジュールと、中空糸膜の内側または外側に
電解質溶液を供給する管路と、溶液を貯留するリザーバ
ーと、このリザーバーと前記中空糸膜の内側または外側
との間で前記電解質溶液を循環させるポンプと、を備え
るとともに、前記中空糸膜の内側および外側に金属被覆
を形成し、かつ、前記中空糸膜の内側および外側を互い
に逆電荷にチャージすること、を特徴とするものであ
る。
【０００７】そして、前記中空糸膜の内側および外側に
印加された電荷を逆転させることにより、当該中空糸膜
にトラップされている電解質成分を中空糸膜より脱着さ
せることができる。
印加された電荷を逆転させることにより、当該中空糸膜
にトラップされている電解質成分を中空糸膜より脱着さ
せることができる。
【０００８】
【作用】前記本発明によれば、中空糸膜の内側および外
側に金属被覆がなされているために、中空糸膜の内側お
よび外側の金属被覆を互いに逆電荷にチャージすれば、
電解質溶液中の電解質成分の除去が可能となる。この
時、中空糸膜はその細孔内に処理液中の電解質成分のう
ちの陽イオン成分あるいは陰イオン成分をトラップ、濃
縮することができる。したがって、従来装置における電
解質成分の捕集材（活性炭）を、中空糸膜によって置き
換えることができ、しかも、金属被覆された中空糸膜を
電極としても利用できることにより、中空糸膜と電極と
を一体化することができる。これにより、装置構成がコ
ンパクトで持ち運び性に優れた電解質成分の除去装置を
提供することができる。
側に金属被覆がなされているために、中空糸膜の内側お
よび外側の金属被覆を互いに逆電荷にチャージすれば、
電解質溶液中の電解質成分の除去が可能となる。この
時、中空糸膜はその細孔内に処理液中の電解質成分のう
ちの陽イオン成分あるいは陰イオン成分をトラップ、濃
縮することができる。したがって、従来装置における電
解質成分の捕集材（活性炭）を、中空糸膜によって置き
換えることができ、しかも、金属被覆された中空糸膜を
電極としても利用できることにより、中空糸膜と電極と
を一体化することができる。これにより、装置構成がコ
ンパクトで持ち運び性に優れた電解質成分の除去装置を
提供することができる。
【０００９】また、中空糸膜を逆洗するか、あるいは中
空糸膜の内側および外側に印加された電荷を逆転させる
ことにより、中空糸膜にトラップされた電解質成分を中
空糸膜より簡単脱着させることができるため、メンテナ
ンス性にも優れている。
空糸膜の内側および外側に印加された電荷を逆転させる
ことにより、中空糸膜にトラップされた電解質成分を中
空糸膜より簡単脱着させることができるため、メンテナ
ンス性にも優れている。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１において、除去装置１０は容器１２を備
え、この容器１２内には、両端部のそれぞれが樹脂によ
り基板１４，１６に固定された複数の中空糸膜１８（モ
ジュール）が設けられている。
明する。図１において、除去装置１０は容器１２を備
え、この容器１２内には、両端部のそれぞれが樹脂によ
り基板１４，１６に固定された複数の中空糸膜１８（モ
ジュール）が設けられている。
【００１１】この基板１４，１６と容器１２の端面との
間には、隔離された二つの液室２０，２２が形成され、
両方の液室は中空糸膜１８の内側を介して互いに連通さ
れている。
間には、隔離された二つの液室２０，２２が形成され、
両方の液室は中空糸膜１８の内側を介して互いに連通さ
れている。
【００１２】前記各中空糸膜１８の内側の表面には、導
電性の金属が直接被着されており、基板１４，１６を介
してこの金属被覆を正または負にチャージすることがで
きるようになっている。すなわち、中空糸膜が固定され
る、前記基板１４，１６には図示しない電源手段（バッ
テリー等）と接続する銅製のプリント回路が形成され、
このプリント回路が中空糸膜の金属被覆と導通してい
る。よって、電源手段およびプリント回路を介して、前
記中空糸膜の内側金属被覆に所望極性の電荷をチャージ
できるようになっている。なお、中空糸膜の内面を選択
的に化学メッキすることにより前記金属被覆を形成する
ことができる。
電性の金属が直接被着されており、基板１４，１６を介
してこの金属被覆を正または負にチャージすることがで
きるようになっている。すなわち、中空糸膜が固定され
る、前記基板１４，１６には図示しない電源手段（バッ
テリー等）と接続する銅製のプリント回路が形成され、
このプリント回路が中空糸膜の金属被覆と導通してい
る。よって、電源手段およびプリント回路を介して、前
記中空糸膜の内側金属被覆に所望極性の電荷をチャージ
できるようになっている。なお、中空糸膜の内面を選択
的に化学メッキすることにより前記金属被覆を形成する
ことができる。
【００１３】前記容器１２の外部には、電解質溶液（例
えば、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等）の循環ポンプ
２４、そして、この電解質溶液のリザーバー２６が設け
られている。この循環ポンプ２４はリザーバー２６内に
貯蔵された前記電解質溶液を、管路２８および３０を介
して前記液室２０，２２および中空糸膜内に循環させ
る。
えば、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等）の循環ポンプ
２４、そして、この電解質溶液のリザーバー２６が設け
られている。この循環ポンプ２４はリザーバー２６内に
貯蔵された前記電解質溶液を、管路２８および３０を介
して前記液室２０，２２および中空糸膜内に循環させ
る。
【００１４】また、前記容器１２の外部には、中空糸膜
１８の外側に供給される電解質成分を含まない純水を貯
留するリザーバー３２と、このリザーバー３２と容器１
２との間で純水を循環する循環ポンプ３４と、循環用の
管路３６が設けられている。なお、この純水循環系に示
す、符号３８は管路３６の開閉バルブであり、符号４０
は管路３６内の水溶液を系外に取り出すためのドレイン
バルブである。さらに、符号４２は容器１２内に空気を
導入するエアーポンプであり、導入された空気は、エア
ードレインバルブ４４より容器外に排出される。
１８の外側に供給される電解質成分を含まない純水を貯
留するリザーバー３２と、このリザーバー３２と容器１
２との間で純水を循環する循環ポンプ３４と、循環用の
管路３６が設けられている。なお、この純水循環系に示
す、符号３８は管路３６の開閉バルブであり、符号４０
は管路３６内の水溶液を系外に取り出すためのドレイン
バルブである。さらに、符号４２は容器１２内に空気を
導入するエアーポンプであり、導入された空気は、エア
ードレインバルブ４４より容器外に排出される。
【００１５】また、前記中空糸膜１８が導電性金属（例
えば、カーボンクロス、白金製ワイヤー、金属の直接被
着等）で覆われることにより、中空糸膜１８の外側に金
属被覆が形成され、この金属被覆は図示しない前記電源
回路に接続されて、中空糸膜内面の金属被覆と反対電荷
にチャージできるようになっている。なお、符号５０は
管路３０から処理液をとり出すためのバルブであり、符
号５２は、管路３０を開閉するバルブである。
えば、カーボンクロス、白金製ワイヤー、金属の直接被
着等）で覆われることにより、中空糸膜１８の外側に金
属被覆が形成され、この金属被覆は図示しない前記電源
回路に接続されて、中空糸膜内面の金属被覆と反対電荷
にチャージできるようになっている。なお、符号５０は
管路３０から処理液をとり出すためのバルブであり、符
号５２は、管路３０を開閉するバルブである。
【００１６】次に本実施例の動作を硫酸カリウムおよび
硫酸ナトリウム電解質溶液の処理を例にとり説明する。
バルブ５０を閉じ、バルブ５２を解放させて、循環ポン
プ２４を稼働させると、リザーバー２６内の電解質溶液
が管路３０、液室２０、中空糸膜の内側、液室２２、続
いて管路２８を順に循環する。また、前記バルブ３８を
開放状態にし、バルブ４４、バルブ４０を閉じて、か
つ、循環ポンプ３４を稼働させると、リザーバー３２内
の純水が容器１２内の中空糸膜１８の外側を循環供給さ
れる。
硫酸ナトリウム電解質溶液の処理を例にとり説明する。
バルブ５０を閉じ、バルブ５２を解放させて、循環ポン
プ２４を稼働させると、リザーバー２６内の電解質溶液
が管路３０、液室２０、中空糸膜の内側、液室２２、続
いて管路２８を順に循環する。また、前記バルブ３８を
開放状態にし、バルブ４４、バルブ４０を閉じて、か
つ、循環ポンプ３４を稼働させると、リザーバー３２内
の純水が容器１２内の中空糸膜１８の外側を循環供給さ
れる。
【００１７】このとき、前記中空糸膜１８の内側に形成
された金属被覆を正にチャージし、中空糸膜の外側の金
属被覆を負にチャージすると、中空糸膜に多数形成され
ている微細な孔内に電解質溶液中の電解質成分（例え
ば、カルシウムイオン、カリウムイオン）が水酸化物の
状態でトラップ、濃縮され、これにより処理液中から当
該陽イオン成分を除去することができる。
された金属被覆を正にチャージし、中空糸膜の外側の金
属被覆を負にチャージすると、中空糸膜に多数形成され
ている微細な孔内に電解質溶液中の電解質成分（例え
ば、カルシウムイオン、カリウムイオン）が水酸化物の
状態でトラップ、濃縮され、これにより処理液中から当
該陽イオン成分を除去することができる。
【００１８】一方、硫酸イオンは中空糸膜の細孔を介し
て中空糸膜の内側から外側に滲出し硫酸の状態になって
循環供給される純水中に混入される。したがって、処理
が進行するにつれて、管路３６および容器１２内を循環
供給される溶液の硫酸濃度が上昇する。バルブ３６を開
放することにより、管路３６の硫酸溶液を取り出すこと
ができる。そして、リザーバー３２内に新たな純水を添
加することにより、硫酸濃度を低下させて硫酸の除去を
効率的に進行させることができる。
て中空糸膜の内側から外側に滲出し硫酸の状態になって
循環供給される純水中に混入される。したがって、処理
が進行するにつれて、管路３６および容器１２内を循環
供給される溶液の硫酸濃度が上昇する。バルブ３６を開
放することにより、管路３６の硫酸溶液を取り出すこと
ができる。そして、リザーバー３２内に新たな純水を添
加することにより、硫酸濃度を低下させて硫酸の除去を
効率的に進行させることができる。
【００１９】リザーバー２６内の溶液は、電解質成分の
濃度が序々に低下し最終的には電解質を含まない純水の
状態までに精製することができる。このように精製され
た溶液は、バルブ５０を開放することにより管路３０か
ら取り出すことができる。処理すべき電解質溶液はリザ
ーバー２６に加えることができる。バルブ５０の開放程
度、ポンプ２４の吐出量、およびリザーバー２６への電
解質の添加量を制御することにより、電解質溶液の連続
処理が可能になる。
濃度が序々に低下し最終的には電解質を含まない純水の
状態までに精製することができる。このように精製され
た溶液は、バルブ５０を開放することにより管路３０か
ら取り出すことができる。処理すべき電解質溶液はリザ
ーバー２６に加えることができる。バルブ５０の開放程
度、ポンプ２４の吐出量、およびリザーバー２６への電
解質の添加量を制御することにより、電解質溶液の連続
処理が可能になる。
【００２０】バルブ３０，３８，４０，５０を閉じ、バ
ルブ４４を開放させてエアーポンプ４２を稼働させ圧縮
空気を容器１２内に供給すると、中空糸膜１８にトラッ
プされている電解質成分を逆洗により中空糸膜の細孔よ
り脱着（除去）することができる。また、中空糸膜の内
側に形成された金属被覆と中空糸膜の外側の導電性金属
に、電解質成分の除去処理とは逆電荷をチャージするこ
とにより、中空糸膜にトラップされている電解質を強制
的に中空糸膜より脱着することもできる。このようにト
ラップされた電解質成分の脱着により、電解質成分の除
去効率の低下を防ぐとともに、トラップされた電解質成
分の回収を可能にする。
ルブ４４を開放させてエアーポンプ４２を稼働させ圧縮
空気を容器１２内に供給すると、中空糸膜１８にトラッ
プされている電解質成分を逆洗により中空糸膜の細孔よ
り脱着（除去）することができる。また、中空糸膜の内
側に形成された金属被覆と中空糸膜の外側の導電性金属
に、電解質成分の除去処理とは逆電荷をチャージするこ
とにより、中空糸膜にトラップされている電解質を強制
的に中空糸膜より脱着することもできる。このようにト
ラップされた電解質成分の脱着により、電解質成分の除
去効率の低下を防ぐとともに、トラップされた電解質成
分の回収を可能にする。
【００２１】この実施例の除去装置によれば、従来の装
置では多量に必要としていた電解質成分の捕集材（活性
炭）を中空糸膜によって置き換え、しかも電極は中空糸
膜に直接被覆して形成されているため、中空糸膜と電極
とを一体化し装置構成を簡単かつ小型・軽量化して持ち
運び性を向上することができる。したがって、本装置を
特に生体に適用する場合（血液等に対する処理）はコン
パクトで好ましい。
置では多量に必要としていた電解質成分の捕集材（活性
炭）を中空糸膜によって置き換え、しかも電極は中空糸
膜に直接被覆して形成されているため、中空糸膜と電極
とを一体化し装置構成を簡単かつ小型・軽量化して持ち
運び性を向上することができる。したがって、本装置を
特に生体に適用する場合（血液等に対する処理）はコン
パクトで好ましい。
【００２２】さらに、中空糸膜にトラップされた電解質
成分は、逆洗や逆電荷の付与等により中空糸膜より容易
に除去することができるため、補修材の交換の必要性が
少なくなりメンテナンス性を向上することもできる。
成分は、逆洗や逆電荷の付与等により中空糸膜より容易
に除去することができるため、補修材の交換の必要性が
少なくなりメンテナンス性を向上することもできる。
【００２３】前記実施例では、中空糸膜の内側金属被覆
を正電荷にチャージし、外側被覆を負にチャージした
が、これを反対にすることにより、陰イオン成分を中空
糸膜にトラップ・濃縮することができる。また、電解質
成分としては、前記硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等に
限られず、他のアルカリ金属塩の硫酸塩、硝酸塩、塩酸
塩、炭酸塩、リン酸塩等公知の塩が含まれ、アルカリ金
属塩以外のアルカリ土類等他の金属塩であっても良い。
また、複数種類の電解質成分の混合溶液であっても良
い。さらに、中空糸膜の外側に電解質溶液を供給するよ
うにしても良い。
を正電荷にチャージし、外側被覆を負にチャージした
が、これを反対にすることにより、陰イオン成分を中空
糸膜にトラップ・濃縮することができる。また、電解質
成分としては、前記硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等に
限られず、他のアルカリ金属塩の硫酸塩、硝酸塩、塩酸
塩、炭酸塩、リン酸塩等公知の塩が含まれ、アルカリ金
属塩以外のアルカリ土類等他の金属塩であっても良い。
また、複数種類の電解質成分の混合溶液であっても良
い。さらに、中空糸膜の外側に電解質溶液を供給するよ
うにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置構成がコンパクトで持ち運び性に優れ、さらにメン
テナンスも容易な、電解質成分の除去装置を提供するこ
とができる。
装置構成がコンパクトで持ち運び性に優れ、さらにメン
テナンスも容易な、電解質成分の除去装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明に係わる電解質成分の除去装置の一実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【符号の説明】 １０ 除去装置 １８ 中空糸膜 ２４ 電解質溶液の循環ポンプ ２６ 電解質溶液のリザーバー ２８，３０ 電解質溶液の供給管路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝浦 信夫 神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号 日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者 五十嵐 治 神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号 日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者 中山 敦 神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号 日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の中空糸膜が固定されたモジュール
と、中空糸膜の内側または外側に電解質溶液を供給する
管路と、前記電解質溶液を貯留するリザーバーと、この
リザーバーと前記中空糸膜の内側または外側との間で前
記電解質溶液を循環させるポンプと、を備え、前記中空
糸膜の内側および外側に金属被覆を形成し、かつ、前記
中空糸膜の内側および外側を互いに逆電荷にチャージす
る、電解質成分の除去装置。 - 【請求項２】 前記中空糸膜の内側および外側に印加さ
れた電荷を逆転させることにより、当該中空糸膜にトラ
ップされている処理液中の電解質成分を当該中空糸膜よ
り脱着させる、請求項１記載の電解質成分の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35548692A JPH06182159A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電解質成分の除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35548692A JPH06182159A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電解質成分の除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182159A true JPH06182159A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18444228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35548692A Pending JPH06182159A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電解質成分の除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102633324A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-08-15 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 具有膜过滤功能的电解装置 |
| GB2537603A (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-26 | Hydro Ind Ltd | Method and apparatus for water treatment |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP35548692A patent/JPH06182159A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102633324A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-08-15 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 具有膜过滤功能的电解装置 |
| GB2537603A (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-26 | Hydro Ind Ltd | Method and apparatus for water treatment |
| GB2537603B (en) * | 2015-04-15 | 2021-08-18 | Hydro Industries Ltd | Method and apparatus for water treatment |
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