JPH0671537B2 - 回転円板型液体分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は食品、医薬、発酵、廃水処理、化学等の種々の
分野において使用される回転円板型液体分離装置に関す
るものである。

（従来の技術） 被濾過液中で円板状の膜モジュールを回転させつつ濾過
を行わせる回転円板型液体分離装置は、実開昭61−1590
03号、特開昭61−181503号、特開昭61−25607号公報等
によって従来から知られているが、この形式の回転円板
型液体分離装置においては回転円板間あるいは、回転円
板と隣接する固定板との間の被濾過液が共回りを生じて
円板あるいは、固定板面に設けた膜面と被濾過液の速度
差がなくなり、膜面上での濃度分極が大きくなるため、
濾過性能が低下する欠点がある。そこで特開昭62−2138
09号公報に示されるように、回転する膜モジュールの表
面に凹凸を形成することにより回転円板間あるいは回転
円板と隣接する固定板との間の被濾過液に半径方向の循
環流を生起させて共回りを防止したものが提案されてい
る。

ところがこのように濾過膜自体を凹凸状に成形すること
は容易ではないうえに、濾過能力を向上させるために回
転円板の径を大きくした場合にはその加工コストが極め
て高価なものとなるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来の問題点を解決して、被濾過液
の滞留を確実に防止し高い濾過能力を発揮できるうえ、
製作が容易で製造コストの引下げを図ることができる回
転円板型液体分離装置を目的として完成されたものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は、外周の環状部と放射状のアーム部とを備えた
円板状の基板の型側又は両側の表面に、扇形状の無機平
板膜を小間隔を設けて複数枚固定することにより無機平
板膜の相互間に前記アーム部に対応させて放射状の溝を
形成するとともに、無機平板膜の内側に濾液流路を形成
した膜モジュールを構成し、この膜モジュールを回転円
板又は回転円板相互間の固定板と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図は本発明の第１の実施例を示すものであり、
（１）は上下に被濾過液の出入口（２）、（３）を備え
た槽体、（４）はこの槽体（１）を貫通する中空の回転
軸、（５）はこの回転軸（４）に取付けられた回転円
板、（６）は各回転円板（５）の相互間に突設された固
定板である。本実施例においては回転円板（５）と固定
板（６）がともに膜モジュールにより構成されている。

第２図は回転円板（５）として使用される膜モジュール
の代表例を示すもので、図示のとおり本発明の膜モジュ
ールは円板状の基板（７）とその表面に固定された複数
枚の無機平板膜（８）とによって構成されている。基板
（７）は例えば金属製のものであって、回転軸（４）に
取付けられる中央のボス部（９）と、外周の環状部（1
0）と、これらをつなぐ放射状のアーム部（11）とから
なり、第１図のようにボス部（９）の側面には濾液を流
すための透孔（12）が透設されている。一方、無機平板
膜（８）は厚さが２〜20mmのセラミック多孔板からなる
ものである。各無機平板膜（８）は扇形状のもので、第
２図のように基板（７）の表面に小間隔を設けて固定さ
れ、放射状のアーム部（11）に対応する位置に放射状の
溝（13）を形成している。また無機平板膜（８）の内側
には、ボス部（９）と外周の環状部（10）と放射状のア
ーム部（11）とに囲まれた濾液隆路（14）を形成してい
る。ひとつの円板面に設ける溝の数は２〜８本程度が好
ましく円板の回転エネルギー当たりの濾過速度の点から
は、４本程度が最適とされる。また、溝形状は被濾過液
の性状により最適形状が異なり、一般に回転円板（５）
の半径が50〜600mm程度の範囲内にあるときには、溝（1
3）の半径方向の長さは回転円板（５）自体の半径の50
〜90％、溝の周方向の幅は、回転円板半径の２〜15％、
溝の深さは、回転円板半径の２〜10％程度とすることが
好ましい。

第３図は第２図の膜モジュールの変形例を示したもの
で、基板（７）のアーム部（11）に溝加工を施すことに
よって無機平板膜（８）の相互間に形成される放射状の
溝（13）の深さを深くしている。このような構造とすれ
ば溝（13）の深さを無機平板膜（８）の肉厚よりも深く
することができる。第２図、第３図のいずれの膜モジュ
ールにおいても基板（７）によって無機平板膜（８）の
内側に濾液流路（14）が形成されている。なお第２図、
第３図に示されるように、基板（７）の表裏両面に無機
平板膜（８）、（８）を取付ける場合には、上下の溝
（13）の位置が半ピッチずれるようにすることが膜モジ
ュールの強度を確保するうえで好ましい。

第４図は第１の実施例に固定板（６）として用いられる
膜モジュールを示すもので、外周の環状部（10）と放射
状のアーム部（11）とを備えた金属製の基板（７）に扇
形状の無機平板膜（８）を複数枚固定し、相互間に放射
状の溝（13）を形成したことは回転円板（５）として用
いられる膜モジュールと同様である。第１図に示される
ように、この膜モジュールの外周には濾液取出用の透孔
（15）が形成されており、パイプ（16）に接続されてい
る。

（作用） このように構成されたものは、出入口（２）、（３）か
ら槽体（１）の内部に被濾過液を供給するとともに回転
軸（４）を回転させれば、回転円板（５）及び固定板
（６）として用いられた膜モジュールの表面の無機平板
膜（８）によって濾過が行われ、濾液は無機平板膜
（８）の内側に形成された濾液流路（14）を通じて透孔
（12）あるいは透孔（15）に入り、中空の回転軸（４）
あるいはパイプ（16）から取出されることとなる。この
とき、回転円板（５）とされた膜モジュールは回転して
いるために膜面における濃度分極が小さくなり、また放
射状の溝（13）が膜モジュールの表面に形成されている
ために溝がもたらす遠心効果により半径方向成分の循環
流が生じ被濾過液の共回りが抑制され、高い濾過速度を
維持することができる。しかも本発明においては膜モジ
ュールが扇形状の無機平板膜（８）を小間隔を設けて基
板（７）に取付け、それらの相互間に放射状のアーム部
（11）に対応させて放射状の溝（13）を形成したものと
されているので、溝（13）の深さや幅などを適切な値と
することができ、優れた濾過性能を発揮させることがで
きる。更にまた、無機平板膜（８）の個々の寸法は膜モ
ジュールの全体の大きさの数分の一でよいので製造が極
めて容易であり、大型の液体分離装置も安価に製作する
ことができる。

なお上記の実施例では回転円板（５）と固定板（６）を
ともに無機平板膜（８）を備えた膜モジュールとした
が、いずれか一方のみを膜モジュールとし、他方は濾過
機能を持たない平板としてもよい。また第５図に示す第
２の実施例のように、固定板（６）を省略し、回転円板
（５）のみを槽体（１）内に設けたものとしてもよく、
この場合には回転円板（５）を第２図、第３図に示した
ような膜モジュールとすることは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、基板の表面
に扇形状の無機平板膜を複数枚固定して無機平板膜の相
互間に放射状の溝を形成した膜モジュールを用いること
により、被濾過液の共回りを防止して高い濾過性能を発
揮させることができるものである。また本発明によれば
放射状の溝の幅や深さを自由に設定することができると
ともに、各無機平板膜は膜モジュール全体の大きさに比
較してはるかに小さいものでよいので製作が容易であ
り、製造コストの引下げを図ることができる。さらに、
膜表面に溝構造が無くなるため、溝部への応力集中によ
る破損を避けることができる。よって本発明は従来の問
題点を一掃した回転円板型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】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
回転円板として用いられる膜モジュールの一部切欠斜視
図、第３図はその変形例を示す一部切欠斜視図、第４図
は固定板として用いられる膜モジュールの一部切欠斜視
図、第５図は本発明の第２の実施例を示す断面図であ
る。 （５）：回転円板、（６）：固定板、（７）：円板状の
基板、（８）：無機平板膜、（10）：外周の環状部、
（11）：放射状のアーム、（13）：溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周の環状部（10）と放射状のアーム部
   （11）とを備えた円板状の基板（７）の片側又は両側の
   表面に、扇形状の無機平板膜（８）を小間隔を設けて複
   数枚固定することにより無機平板膜（８）、（８）の相
   互間に前記アーム部（11）に対応させて放射状の溝（1
   3）を形成するとともに、無機平板膜（８）の内側に濾
   液流路（14）を形成した膜モジュールを構成し、この膜
   モジュールを回転円板（５）又は回転円板相互間の固定
   板（６）としたことを特徴とする回転円板型液体分離装
   置。