JPH08155279A - 回転型膜分離装置用濾過板 - Google Patents
回転型膜分離装置用濾過板Info
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- JPH08155279A JPH08155279A JP32382194A JP32382194A JPH08155279A JP H08155279 A JPH08155279 A JP H08155279A JP 32382194 A JP32382194 A JP 32382194A JP 32382194 A JP32382194 A JP 32382194A JP H08155279 A JPH08155279 A JP H08155279A
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- rotary membrane
- membrane separator
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】薄くかつ軽量な回転型膜分離装置用濾過板を提
供する。 【構成】濾過板２０は、一対の円板状の金属製平膜３
０、３０を重ね合わせ、そのの外周部３０Ａ、３０Ａを
溶接して一体形成するとともに、その平膜間３０、３０
に金網２８を設けて形成される。この濾過板２０を被濾
過液中で回転させると、濾過板２０の両面が受ける被濾
過液の流動による圧力差を受けて濾過板２０が撓むが、
濾過板２０の両面の平膜３０、３０及び金網２８は延性
材料である金属で形成されているため、両面に受ける力
が等しくなるように変形する。従って、濾過板２０に生
じる応力は遠心力によるものだけになり、濾過板２０が
薄くても使用することができる。また、濾過板２０が薄
くなることにより、濾過板２０の軽量化が図れる。
供する。 【構成】濾過板２０は、一対の円板状の金属製平膜３
０、３０を重ね合わせ、そのの外周部３０Ａ、３０Ａを
溶接して一体形成するとともに、その平膜間３０、３０
に金網２８を設けて形成される。この濾過板２０を被濾
過液中で回転させると、濾過板２０の両面が受ける被濾
過液の流動による圧力差を受けて濾過板２０が撓むが、
濾過板２０の両面の平膜３０、３０及び金網２８は延性
材料である金属で形成されているため、両面に受ける力
が等しくなるように変形する。従って、濾過板２０に生
じる応力は遠心力によるものだけになり、濾過板２０が
薄くても使用することができる。また、濾過板２０が薄
くなることにより、濾過板２０の軽量化が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転型膜分離装置用濾
過板に係り、特に医薬品や食品等の製造工程における溶
液の濾過や濃縮に用いられる回転型膜分離装置用濾過板
に関する。
過板に係り、特に医薬品や食品等の製造工程における溶
液の濾過や濃縮に用いられる回転型膜分離装置用濾過板
に関する。
【０００２】
【従来の技術】濾過等に使用される膜分離装置として、
水平に設置した回転自在な支持軸上に濾過板を垂直に設
置し、濾過板を回転させることにより起こる乱流効果で
濾過板表面への汚れの蓄積を防止し、濾過量が低下する
のを制御しながら濾過する装置が考案されている。
水平に設置した回転自在な支持軸上に濾過板を垂直に設
置し、濾過板を回転させることにより起こる乱流効果で
濾過板表面への汚れの蓄積を防止し、濾過量が低下する
のを制御しながら濾過する装置が考案されている。
【０００３】この種の膜分離装置に用いられる濾過板と
しては、耐蝕性、耐熱性に優れた無機材料を用いたもの
が考案されており、例えば、特開平４─３５８５２８号
公報に開示されているもののように、セラミック多孔質
材からなる支持体の表面に緻密なセラミック多孔質濾過
膜を被覆した濾過板がある。しかし、このような濾過板
を工業的に利用する場合には、広い膜面積が必要になる
ため、濾過板の外径は５００〜１０００mmと比較的大き
な部材になる。また、通常、濾過板は１つの支持軸上に
数十枚並設されており、装置の容積効率を高くするため
に濾過板の間隔を狭くしているが、このとき、濾過板間
の被濾過液は濾過板と共回りする。その結果、濾過板表
面の剪断力が小さくなり、濾過板表面に汚れが蓄積して
濾過量が低下する。
しては、耐蝕性、耐熱性に優れた無機材料を用いたもの
が考案されており、例えば、特開平４─３５８５２８号
公報に開示されているもののように、セラミック多孔質
材からなる支持体の表面に緻密なセラミック多孔質濾過
膜を被覆した濾過板がある。しかし、このような濾過板
を工業的に利用する場合には、広い膜面積が必要になる
ため、濾過板の外径は５００〜１０００mmと比較的大き
な部材になる。また、通常、濾過板は１つの支持軸上に
数十枚並設されており、装置の容積効率を高くするため
に濾過板の間隔を狭くしているが、このとき、濾過板間
の被濾過液は濾過板と共回りする。その結果、濾過板表
面の剪断力が小さくなり、濾過板表面に汚れが蓄積して
濾過量が低下する。
【０００４】ところで、簡易に被濾過液の共回りによる
濾過量の減少を防止する方法としては、実開平３─７０
７２９号公報に開示されたものがある。これは濾過板間
にバッフルプレートを挿入するものであり、このバッフ
ルプレートを挿入することによって、被濾過液が共回り
をしていても、濾過板（回転板）とバッフルプレート
（固定板）の間に速度勾配が生じるので、濾過板表面に
剪断力を与えることができ、汚れを剥離させることがで
きる。
濾過量の減少を防止する方法としては、実開平３─７０
７２９号公報に開示されたものがある。これは濾過板間
にバッフルプレートを挿入するものであり、このバッフ
ルプレートを挿入することによって、被濾過液が共回り
をしていても、濾過板（回転板）とバッフルプレート
（固定板）の間に速度勾配が生じるので、濾過板表面に
剪断力を与えることができ、汚れを剥離させることがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工業用
の装置では、濾過板間の真の中心に濾過板と完全に平行
にバッフルプレートを据え付けることは極めて困難であ
り、このため、バッフルプレートの表面と裏面で被濾過
液の流速が異なり、圧力が異なるので、濾過液に曲げ応
力を生じさせることになる。本出願人の実測によれば、
被濾過液中で濾過液を回転させた場合、空気中に比べて
約３倍の負荷応力が生じている。この結果、被濾過液中
で濾過板を回転させる場合には、濾過板の厚さを増して
強度を増す必要がある。（通常、無機多孔質支持体で
は、１０mm以上の厚さが必要である）しかしながら、濾
過板の厚みを増すと、容積比率が悪化するだけでなく、
濾過板重量が増すため、支持軸の軸径を大きくする必要
があるとともに、取り扱いが困難になる等の欠点があ
る。
の装置では、濾過板間の真の中心に濾過板と完全に平行
にバッフルプレートを据え付けることは極めて困難であ
り、このため、バッフルプレートの表面と裏面で被濾過
液の流速が異なり、圧力が異なるので、濾過液に曲げ応
力を生じさせることになる。本出願人の実測によれば、
被濾過液中で濾過液を回転させた場合、空気中に比べて
約３倍の負荷応力が生じている。この結果、被濾過液中
で濾過板を回転させる場合には、濾過板の厚さを増して
強度を増す必要がある。（通常、無機多孔質支持体で
は、１０mm以上の厚さが必要である）しかしながら、濾
過板の厚みを増すと、容積比率が悪化するだけでなく、
濾過板重量が増すため、支持軸の軸径を大きくする必要
があるとともに、取り扱いが困難になる等の欠点があ
る。
【０００６】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、薄くかつ軽量な回転型膜分離装置用濾過板を提
供することを目的とする。
もので、薄くかつ軽量な回転型膜分離装置用濾過板を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、軸方向に所定の間隔をもって連通口が穿設
された中空の駆動軸を、円筒状のケーシングに回転自在
に配設するとともに該駆動軸にカラーを介して円板状の
複数の濾過板を前記連通口に臨んで固定し、前記ケーシ
ング内に供給される被濾過液を前記濾過板を介して濾過
し、その濾過液を前記駆動軸の内部を通して排出する回
転型膜分離装置において、前記濾過板は、一対の円板状
の金属製平膜の外周を接合して一体形成するとともに該
平膜間にスペーサを設けて形成されることを特徴とす
る。
するために、軸方向に所定の間隔をもって連通口が穿設
された中空の駆動軸を、円筒状のケーシングに回転自在
に配設するとともに該駆動軸にカラーを介して円板状の
複数の濾過板を前記連通口に臨んで固定し、前記ケーシ
ング内に供給される被濾過液を前記濾過板を介して濾過
し、その濾過液を前記駆動軸の内部を通して排出する回
転型膜分離装置において、前記濾過板は、一対の円板状
の金属製平膜の外周を接合して一体形成するとともに該
平膜間にスペーサを設けて形成されることを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】本発明によれば、被濾過液中で濾過板を回転さ
せると、濾過板の両面に受ける被濾過液の流動による圧
力差により濾過板が撓むが、濾過板の両面の平膜は延性
材料である金属で形成されているため、両面に受ける力
が等しくなるように変形する。従って、濾過板に生じる
応力は遠心力によるものだけになり、濾過板が薄くても
使用することができる。
せると、濾過板の両面に受ける被濾過液の流動による圧
力差により濾過板が撓むが、濾過板の両面の平膜は延性
材料である金属で形成されているため、両面に受ける力
が等しくなるように変形する。従って、濾過板に生じる
応力は遠心力によるものだけになり、濾過板が薄くても
使用することができる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る回転型膜
分離装置用濾過板の好ましい実施例について詳説する。
図１は、本発明に係る濾過板が適用される回転型膜分離
装置の断面図である。同図に示すように、回転型膜分離
装置１０は、円筒状に形成された密閉容器１２の中心部
に駆動軸１４が設置される。この駆動軸１４は、内部に
空洞部１６が形成されるとともに、外周部１４Ａに軸の
長手方向に沿って前記空洞部１６に通じる連通口１８、
１８、…が所定間隔で穿設されている。そして、この駆
動軸１４には、中空円板状の濾過板２０、２０、…が前
記連通口１８、１８、…に連通するようにカラー２２、
２２、…を介して装着されている。また、前記濾過板２
０、２０、…間には、バッフルプレート２４、２４、…
が配設されており、バッフルプレート２４、２４、…は
密閉容器１２内の壁面１２Ａに設けられた支持棒２６に
支持されている。
分離装置用濾過板の好ましい実施例について詳説する。
図１は、本発明に係る濾過板が適用される回転型膜分離
装置の断面図である。同図に示すように、回転型膜分離
装置１０は、円筒状に形成された密閉容器１２の中心部
に駆動軸１４が設置される。この駆動軸１４は、内部に
空洞部１６が形成されるとともに、外周部１４Ａに軸の
長手方向に沿って前記空洞部１６に通じる連通口１８、
１８、…が所定間隔で穿設されている。そして、この駆
動軸１４には、中空円板状の濾過板２０、２０、…が前
記連通口１８、１８、…に連通するようにカラー２２、
２２、…を介して装着されている。また、前記濾過板２
０、２０、…間には、バッフルプレート２４、２４、…
が配設されており、バッフルプレート２４、２４、…は
密閉容器１２内の壁面１２Ａに設けられた支持棒２６に
支持されている。
【００１０】前記の如く構成される回転型膜分離装置１
０は、密閉容器１２内に被濾過液を導入して駆動軸１４
を回転させると、被濾過液中に含まれている懸濁物質な
どは、濾過板２０、２０、…で濾過され、濾過液は駆動
軸１４の空洞部１６から取り出される。図２は本発明に
係る濾過板の第１実施例の平面図であり、図３は図２に
おける側面図である。図２及び図３に示すように、濾過
板２０は、金属製のスペーサ例えばＳＵＳ３０４の金網
２８の両面に円板状の金属製平膜３０、３０を重ね合わ
せ、その外周部３０Ａ、３０Ａを溶接して一体形成した
ものである。この前記金属製平膜３０、３０は、例え
ば、圧延した金網上に金属微粉末を焼結したものを用
い、厚さは約１mmである。従って、濾過板２０の厚さは
約３mmとなる。また、この濾過板２０の中心部には、前
記駆動軸１４に装着するための装着穴３２が形成されて
いる。
０は、密閉容器１２内に被濾過液を導入して駆動軸１４
を回転させると、被濾過液中に含まれている懸濁物質な
どは、濾過板２０、２０、…で濾過され、濾過液は駆動
軸１４の空洞部１６から取り出される。図２は本発明に
係る濾過板の第１実施例の平面図であり、図３は図２に
おける側面図である。図２及び図３に示すように、濾過
板２０は、金属製のスペーサ例えばＳＵＳ３０４の金網
２８の両面に円板状の金属製平膜３０、３０を重ね合わ
せ、その外周部３０Ａ、３０Ａを溶接して一体形成した
ものである。この前記金属製平膜３０、３０は、例え
ば、圧延した金網上に金属微粉末を焼結したものを用
い、厚さは約１mmである。従って、濾過板２０の厚さは
約３mmとなる。また、この濾過板２０の中心部には、前
記駆動軸１４に装着するための装着穴３２が形成されて
いる。
【００１１】前記如く構成される第１実施例の濾過板２
０の作用は次のようになる。濾過板２０を前記回転型膜
分離装置１０にセットして、密閉容器１２内に被濾過液
を導入し、その被濾過液中で濾過板２０を回転させる
と、被濾過液は金属製平膜３０、３０を透過し、平膜３
０、３０間を金網２８に沿って流れ、連通口１８を通っ
て駆動軸１４の空洞部１６に達する。
０の作用は次のようになる。濾過板２０を前記回転型膜
分離装置１０にセットして、密閉容器１２内に被濾過液
を導入し、その被濾過液中で濾過板２０を回転させる
と、被濾過液は金属製平膜３０、３０を透過し、平膜３
０、３０間を金網２８に沿って流れ、連通口１８を通っ
て駆動軸１４の空洞部１６に達する。
【００１２】一方、濾過板２０を被濾過液中で回転させ
ると、濾過板２０の両面に受ける被濾過液の流動による
圧力差により濾過板２０は撓むが、濾過板２０の両面の
平膜３０、３０及び金網２８は延性材料である金属で形
成されているため、両面に受ける力が等しくなるように
変形する。従って、濾過板２０が受ける応力は遠心力に
よるもののみとなり、濾過板２０が薄い場合でも使用が
可能になる。
ると、濾過板２０の両面に受ける被濾過液の流動による
圧力差により濾過板２０は撓むが、濾過板２０の両面の
平膜３０、３０及び金網２８は延性材料である金属で形
成されているため、両面に受ける力が等しくなるように
変形する。従って、濾過板２０が受ける応力は遠心力に
よるもののみとなり、濾過板２０が薄い場合でも使用が
可能になる。
【００１３】図４は本発明に係る濾過板の第２実施例の
平面図である。同図に示すように、本第２実施例の濾過
板２０は、前記第１実施例で説明した濾過板２０の平膜
３０、３０の外周部３０Ａ、３０Ａの４か所に９０度間
隔で切欠部３０Ｂ、３０Ｂが形成され、その切欠部３０
Ｂ、３０Ｂにバランスウェイト３４、３４、…が設けら
れている。このバランスウェイト３４、３４、…を濾過
板２０に設けることにより、濾過板２０の回転バランス
調整が可能になり、その調整方法は次のように行う。濾
過板２０の回転バランスをバランス測定器で検出し、そ
の結果に基づいて前記バランスウェイト３４、３４、…
に穴３６、３６、…を開ける。
平面図である。同図に示すように、本第２実施例の濾過
板２０は、前記第１実施例で説明した濾過板２０の平膜
３０、３０の外周部３０Ａ、３０Ａの４か所に９０度間
隔で切欠部３０Ｂ、３０Ｂが形成され、その切欠部３０
Ｂ、３０Ｂにバランスウェイト３４、３４、…が設けら
れている。このバランスウェイト３４、３４、…を濾過
板２０に設けることにより、濾過板２０の回転バランス
調整が可能になり、その調整方法は次のように行う。濾
過板２０の回転バランスをバランス測定器で検出し、そ
の結果に基づいて前記バランスウェイト３４、３４、…
に穴３６、３６、…を開ける。
【００１４】このように、本第２実施例の濾過板２０に
よれば、簡便に濾過板２０のバランス調整をすることが
できる。また、これにより、濾過板２０の回転が安定
し、高速回転時の使用にも適用することができる。図５
は本発明に係る濾過板の第３実施例の平面図であり、図
６は図５における側面図である。図５及び図６に示すよ
うに、本第３実施例の濾過板２０は、前記第１実施例で
説明した濾過板２０の平膜３０、３０の外周部３０Ａ、
３０Ａの溶接に、リング３８を介して行ったものであ
る。
よれば、簡便に濾過板２０のバランス調整をすることが
できる。また、これにより、濾過板２０の回転が安定
し、高速回転時の使用にも適用することができる。図５
は本発明に係る濾過板の第３実施例の平面図であり、図
６は図５における側面図である。図５及び図６に示すよ
うに、本第３実施例の濾過板２０は、前記第１実施例で
説明した濾過板２０の平膜３０、３０の外周部３０Ａ、
３０Ａの溶接に、リング３８を介して行ったものであ
る。
【００１５】これにより、濾過板２０が薄い場合であっ
ても、濾過板２０はリング３８により支持されるので、
持ち運び時に撓まなくなり、取り扱いが容易になる。ま
た、図７及び図８に示すように、濾過板２０の中心部
（装着穴３２）にリング４０を設け、そのリング４０よ
り放射状に棒状の補強部材４２、４２、…を配設してよ
い。この場合、濾過板２０は補強部材４２、４２、…に
より支持される。
ても、濾過板２０はリング３８により支持されるので、
持ち運び時に撓まなくなり、取り扱いが容易になる。ま
た、図７及び図８に示すように、濾過板２０の中心部
（装着穴３２）にリング４０を設け、そのリング４０よ
り放射状に棒状の補強部材４２、４２、…を配設してよ
い。この場合、濾過板２０は補強部材４２、４２、…に
より支持される。
【００１６】図９は本発明に係る濾過板の第４実施例の
平面図であり、図１０は図９における側面図である。図
９及び図１０に示すように、本第４実施例の濾過板２０
は、前記第１実施例で説明した濾過板２０を金属製のカ
ラー１８に一体形成したものである。前記カラー１８
は、外周面の中心部に連通口１８Ａが形成されており、
前記濾過板２０は、中心部に形成された装着穴３２が前
記連通口１８Ａに連通するように取り付けられて溶接さ
れる。
平面図であり、図１０は図９における側面図である。図
９及び図１０に示すように、本第４実施例の濾過板２０
は、前記第１実施例で説明した濾過板２０を金属製のカ
ラー１８に一体形成したものである。前記カラー１８
は、外周面の中心部に連通口１８Ａが形成されており、
前記濾過板２０は、中心部に形成された装着穴３２が前
記連通口１８Ａに連通するように取り付けられて溶接さ
れる。
【００１７】これにより、濾過板２０を駆動軸１４に装
着する際に、別途カラー１８を用いることなく装着でき
るため、部品点数を削減することができる。また、図１
１に示すように、カラー１８を濾過板２０の側面部に溶
接して一体形成してもよい。
着する際に、別途カラー１８を用いることなく装着でき
るため、部品点数を削減することができる。また、図１
１に示すように、カラー１８を濾過板２０の側面部に溶
接して一体形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転型膜
分離装置用濾過板によれば、被濾過液中で濾過板を回転
させると、濾過板の両面に受ける被濾過液の流動による
圧力差により濾過板が撓むが、濾過板の両面の平膜は延
性材料である金属で形成されているため、両面に受ける
力が等しくなるように変形する。従って、濾過板に生じ
る応力は遠心力によるものだけになり、濾過板が薄くて
も使用することができる。
分離装置用濾過板によれば、被濾過液中で濾過板を回転
させると、濾過板の両面に受ける被濾過液の流動による
圧力差により濾過板が撓むが、濾過板の両面の平膜は延
性材料である金属で形成されているため、両面に受ける
力が等しくなるように変形する。従って、濾過板に生じ
る応力は遠心力によるものだけになり、濾過板が薄くて
も使用することができる。
【００１９】また、濾過板を薄くすることにより軽量化
も図れ、回転型膜分離装置の駆動軸等の強度を増す必要
がなくなるので、装置制作費を大幅に削減することがで
きる。
も図れ、回転型膜分離装置の駆動軸等の強度を増す必要
がなくなるので、装置制作費を大幅に削減することがで
きる。
【図１】本発明に係る濾過板が適用される回転型膜分離
装置の断面図
装置の断面図
【図２】本発明に係る濾過板の第１実施例の平面図
【図３】図２における側面図
【図４】本発明に係る濾過板の第２実施例の平面図
【図５】本発明に係る濾過板の第３実施例の平面図
【図６】図６における側面図
【図７】本発明に係る濾過板の第３実施例の変形例を示
す平面図
す平面図
【図８】図７における側面図
【図９】本発明に係る濾過板の第４実施例の平面図
【図１０】図９における側面図
【図１１】本発明に係る濾過板の第４実施例の変形例を
示す断面図
示す断面図
１０…回転型膜分離装置 １２…密閉容器 １４…駆動軸 １６…空洞部 １８…連通口 ２０…濾過板 ２２…カラー ２４…バッフルプレート ２８…金網 ３０…平膜 ３４…バランスウェイト ３８、４０…リング ４２…補強部材
Claims (6)
- 【請求項１】軸方向に所定の間隔をもって連通口が穿設
された中空の駆動軸を、円筒状のケーシングに回転自在
に配設するとともに該駆動軸にカラーを介して円板状の
複数の濾過板を前記連通口に臨んで固定し、前記ケーシ
ング内に供給される被濾過液を前記濾過板を介して濾過
し、その濾過液を前記駆動軸の内部を通して排出する回
転型膜分離装置において、 前記濾過板は、一対の円板状の金属製平膜の外周を接合
して一体形成するとともに該平膜間にスペーサを設けて
形成されることを特徴とする回転型膜分離装置用濾過
板。 - 【請求項２】前記スペーサは、金網であることを特徴と
する請求項１記載の回転式膜分離装置用濾過板。 - 【請求項３】前記濾過板は、外周部にバランスウェイト
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転
式膜分離装置用濾過板。 - 【請求項４】前記濾過板の平膜の外周は、リングを介し
て溶接されていることを特徴とする請求項１記載の回転
型膜分離用濾過板。 - 【請求項５】前記濾過板は、前記平膜間に補強部材が放
射状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の
回転型膜分離装置用濾過板。 - 【請求項６】前記濾過板は、前記カラーと一体成形され
ていることを特徴とする請求項１記載の回転型膜分離装
置用濾過板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32382194A JP3353511B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 回転型膜分離装置用濾過板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32382194A JP3353511B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 回転型膜分離装置用濾過板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08155279A true JPH08155279A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3353511B2 JP3353511B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
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