JPH0638897B2

JPH0638897B2 - 液体分離装置

Info

Publication number: JPH0638897B2
Application number: JP60101142A
Authority: JP
Inventors: 尚史木村; 敦夫渡辺; 義光荒川; 剛馬島; 弘正中島; 弘之堀北
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: JPS61259705A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は各種の液体を半透過性のセラミックス質の濾過
体により限外濾過あるいは精密濾過する液体分離装置に
関するものである。

（従来の技術）従来から食品、医薬、化学等の分野において液体を限外
濾過あるいは精密濾過するためには、高分子膜のような
膜モジュールや多孔質金属管、セラミック管のような管
状モジュールを濾過体として用いた液体分離装置が用い
られている。ところが、例えば特公昭５２−１０１１３
号公報、特公昭５３−３５５５２号公報に示されるよう
に高分子膜を用いた従来の液体分離装置は高分子の特性
上から耐熱性、耐薬品性、耐酸及び耐アルカリ性に劣る
うえ高分子膜が微生物に侵食されたり液中の粒子によっ
て削られて損傷し易い欠点があり、１２０〜１３０℃の
蒸気殺菌が必要とされる食品、医薬等の分野には用いる
ことができない場合があった。また管状モジュールを用
いたもののうち特公昭５８−３０３０５号公報に示され
るように原液を外側から供給する外圧型のものは液が均
一に流れないため、使用中に有効濾過面積が減少したり
微生物汚染を生ずることがある欠点があり、逆に原液を
内側から供給する内圧型のものは膜性能を維持するため
には原液流量がたくさんいるので動力費が大となるう
え、管の内径によって規定される有効濾過面積を大きく
取ることができない欠点があった。

（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、耐熱性、
耐薬品性等に優れ、液の停滞による微生物の繁殖や有効
濾過面積の減少がなく、原液流量を減少させることがで
き動力費が安い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）本発明はセラミックス質の多孔体からなる２枚の濾過体
を両者間に原液供給用又は透過液排出用の空間を形成さ
せつつ該空間との連通孔及び濾過体の外側との連通孔を
備えた支持枠の内部に嵌入させて濾過ユニットを形成
し、この濾過ユニットの多数の積層一体化したことを特
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詳細に説明すると、
第１図及び第２図に示す第１の実施例において、(1)、
(2)はセラミックス質の多孔体からなる平板状の２枚の
濾過体、(3)は濾過体(1)、(2)の中間に置かれるスペー
サ、(4)はこれらの２枚の濾過体(1)、(2)とスペース(3)
とを内部に嵌入させるための支持枠であり、図示のよう
に支持枠(4)の内部に濾過体(1)、(2)を嵌入させてなる
濾過ユニット(5)が固定側の端板(6)と締付用シリンダ
(7)によって加圧される可動側の端板(8)との間に多数枚
積層され加圧一体化されている。濾過体(1)はアルミナ
質又はジルコニア質の微粒子を厚さ０．５〜５mm、平均
細孔径１０Å〜２μｍとなるように平板状に焼結したも
のである。スペーサ(3)は天然ゴム、ブチルゴム、ウレ
タンゴム等のゴム、テフロン系、ポリエチレン系、ポリ
プロピレン系等の合成樹脂のようなシール性のある材料
あるいは金属の両面にシール性のある材料をコーティン
グした材料からなるもので、２枚の濾過体(1)、(2)間透
過液排出用の空間(9)を形成するためのものである。ス
ペーサ(3)には任意の方向にリブ(10)を形成しておくこ
とが好ましむ、図示のように水平方向にリブ(10)を形成
したときには透過液流出用の孔(11)を多数形成しておく
ものとする。支持枠(4)もスペーサ(3)と同様のシール性
のある材料からなるもので、２枚の濾過体(1)、(2)及び
スペーサ(3)を収納する凹部(12)の片側にリブ(13)付き
のスペーサ部(14)を備えたものである。また支持枠(4)
はその下部に厚さ方向に貫通する原液供給孔(15)を備え
るとともに上部には同様に原液流出孔(16)を備えてお
り、これらはスペーサ部(14)に開口する連通孔(17)を介
して一方の濾過体(1)の外側に連通している。更に支持
枠(4)はその中央部下面に濾過体(1)、(2)間にスペーサ
(3)により形成される空間(9)に連通する連通孔(18)を備
えており、透過液は空間(9)から連通孔(18)を経て外部
へ取り出されることとなる。このように支持枠(4)に濾
過体(1)、(2)及びパッキン(3)を嵌入させた濾過ユニッ
ト(5)は、多数枚積層されたときに隣接する濾過ユニッ
トの原液供給孔(15)及び原液流出孔(16)どうしが互いに
連通する流路を形成するものである。なお、(19)は原液
供給孔(15)に濾過されるべき原液を供給するための原液
供給管、(20)は濾過ユニット(5)を複数個積層する際に
その中間に適宜挿入される原液流出孔(16)とのみ連通す
る透孔を持つ中間板、(21)、(22)は通常の濾過ユニット
(5)の外側に配置されて原液供給用又は透過液排出用の
空間(23)を形成する１枚の濾過体のみを備えた濾過ユニ
ットである。

第３図及び第４は本発明の第２の実施例を示すものであ
り、濾過体(1)、(2)がその内側面にリブ付きの凹部(2
4)、(25)を備え、これらの凹部(24)、(25)によって空間
(9)が形成されていること、スペーサ(3)の代りに肉薄の
パッキン(3a)が用いられることを除き第１の実施例とほ
とんど変るところがない。

第５図及び第６図は本発明の第３の実施例を示すものが
り、濾過体(1)、(2)間の空間(9)が濾過体(1)、(2)の内
側面の凹部(24)、(25)によって形成されることは第２の
実施例と同じであるが、この空間(9)が原液供給室とし
て用いられる点において相違するものがある。このた
め、支持枠(4)の原液供給孔(15)及び原液流出孔(16)は
支持枠(4)の中央部の連通孔(17a)を介してこの空間(9)
に連通できるようにされており、また濾過体(1)の外側
との連通孔(18a)は支持枠(4)のスペーサ部(14)に形成さ
れて透過液を排出できるようにされている。

第７図及び第８図は本発明の第４の実施例を示すもので
あり、支持枠(4)の中央部にスペーサ(14)が設けられ、
外側の凹部(24)、(25)を備えた濾過体(1)、(2)が支持枠
(4)の両側から嵌入されて濾過ユニット(5)が形成されて
いる。従って濾過体(1)、(2)間の空間(9)はこのスペー
サ(14)によって形成され、第１の実施例と同様にこの空
間(9)が透過液排出室として用いられるものである。ま
た、濾過体(1)、(2)の凹部(24)、(25)は原液供給室とし
て用いられることとなる。

以上の各実施例ではスペーサやパッキンを濾過体(1)、
(2)とは別体に設けたが、これらは濾過体(1)、(2)の表
面に接着されたものであっても、ライニングやコーティ
ングによって一体的に形成されたものであってもよい。
更にまた、濾過体(1)、(2)として均質なセラミック多孔
体を使用するほか、例えば平均細孔径０．２〜20μｍ厚
み１〜５mmのセラミック微粒子の焼結体よりなる中心層
と、平均細孔径１０Å〜２μｍ、厚み１μｍ〜１mmのセ
ラミック微粒子の焼結体よりなる表面層からなる複層の
セラミック多孔体を使用してもよい。

（作用）このように構成されたものは、一方の端板(8)の原液供
給管(19)から濾過されるべき原液を１〜１０kg／cm²程
度の圧力で供給すれば、原液は多数ユニット積層された
各濾過ユニット(5)の支持枠(4)の原液供給孔(15)及び連
通孔(17)、(17a)を経て支持枠(4)の内部に嵌入された濾
過体(1)、(2)間の空間(9)もしくは濾過体(1)、(2)の外
側の空間に流入し、セラミックス質の濾過体(1)、(2)に
よって濾過されて透過液のみがその反対側の空間から連
通孔(18)、(18a)を介して外部へ取出されることとな
る。また原液の残部は連通孔(17)、(17a)を経て支持枠
(4)の原液流出孔(16)に流出し、中間板(20)によって隔
たれた他の濾過ユニット(5)へ供給されることとなる。
本発明の濾過体はセラミックス質の多孔体よりなる耐熱
性に優れるため高温反応系に用いることができ、また１
２０〜１３０℃の蒸気殺菌を行うこともできるので食品
工業や医薬品工場にも用いることができる。更にセラミ
ックス質の濾過体(1)は有機溶剤等に対する耐薬品性、
耐酸及び耐アルカリ性、耐微生物性に優れる利点があ
り、また洗浄による目詰りの回復が容易で長期間安定し
た機能を発揮できるものである。また、本発明において
は、原液は濾過体の片側に形成された原液供給用の空間
を介して濾過体の全面に供給されて濾過され、透過液が
その反対側の側面に形成された透過液排出用の空間に流
入するので外圧型の管状モジュールのような偏流を生ず
ることがなく、常に広い有効濾過面積を維持することが
でき、従って液の停滞がなくまた透過流量に対する原液
流量を少なく出来るため内圧型の管状モジュールに比較
して動力費は著しく安価なものとなる。なお、セラミッ
クス質の濾過体は焼成品であるために肉厚に多少の誤差
が不可避的に生じ、多数枚を積層して締付用シリンダ
(7)によって強く締付けた際に偏圧により割れる危険性
が考えられるが、本発明においては濾過体は支持枠(4)
の内部に嵌入されるので濾過体が偏圧により割れるそれ
は全くなく、また濾過体に原液供給孔(15)や原液流出孔
(16)などの孔明け加工を要しないので製作コストを安価
にすることができる利点をも有するものである。

（発明の効果）本発明は以上の説明からも明らかなように、高分子膜モ
ジュールを用いたものと比較して耐熱性、耐薬品性、耐
酸及び耐アルカリ性等に優れ、また外圧型の管状モジュ
ールを用いたものに比較して有効濾過面積の減少や液の
停滞による微生物の繁殖がなく、更に内圧型の管状モジ
ュールを用いたものに比較して原液流量に対する濾過に
使用される流量の比率が高いので原液流量を少なくする
ことができ、動力費を安価にすることができるものであ
る。更にまた本発明は濾過体の製作が容易であるうえ濾
過ユニットを多数ユニット積層するだけでよく構造が簡
単な利点を持つものである。よって本発明は従来の液体
分離装置の問題点を一掃したものとして、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
その分解斜視図、第３図は本発明の第２の実施例を示す
断面図、第４図はその分解斜視図第５図は本発明の第３
の実施例を示す断面図、第６図はその分解斜視図、第７
図は本発明の第４の実施例を示す断面図、第８図はその
分解斜視図である。 (1)、(2)：濾過体、(3)：スペーサ、(4)：支持枠、
(5)：濾過ユニット、(9)：空間、(14)：スペーサ部、(1
7)、(17a) 、(18)、(18a)：連通孔、(24)、(25)：凹
部。

フロントページの続き (72)発明者堀北弘之愛知県名古屋市瑞穂区竹田町２丁目15番地 (56)参考文献特開昭53−103983（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−30306（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−254206（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−259706（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−190303（ＪＰ，Ｕ) 実開昭52−144243（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックス質の多孔体からなる２枚の濾
過体(1)、(2)を両者間に原液供給用又は透過液排出用の
空間(9)を形成させつつ該空間(9)との連通孔(17a) 、(1
8)及び濾過体(2)の外側との連通孔(17)、(18a) を備え
た支持枠(4)の内部に嵌入させて濾過ユニット(5)を形成
し、この濾過ユニット(5)の多数を積層一体化したこと
を特徴とする液体分離装置。
【請求項２】濾過体(1)、(2)がアルミナ質又はジルコニ
ア質の微粒子の焼結体である特許請求の範囲第１項記載
の液体分離装置。
【請求項３】濾過体(1)、(2)が０．５〜５mmの厚みを持
ちその平均細孔径が１０Å〜２μｍのものである特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の液体分離装置。
【請求項４】支持枠(4)がその片側にスペーサ部(14)を
備えたものであり、濾過体(1)、(2)間の空間(9)がスペ
ーサ(3)によって形成されたものである特許請求の範囲
第１項又は第２項又は第３項記載の液体分離装置。
【請求項５】濾過体(1)、(2)間の空間(9)が濾過体(1)、
(2)の側面に形成された凹部(24)、(25)によって形成さ
れたものである特許請求の範囲第１項又は第２項又は第
３項記載の液体分離装置。