(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024024855
(43)【公開日】2024-02-26
(54)【発明の名称】膜分離セル、分離膜分析システムおよび膜分離システム
(51)【国際特許分類】
B01D 63/00 20060101AFI20240216BHJP
B01D 65/00 20060101ALI20240216BHJP
【ＦＩ】
B01D63/00
B01D65/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022127791
(22)【出願日】2022-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】000004400
【氏名又は名称】オルガノ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】高田 明広
(72)【発明者】
【氏名】兼重 麗弥
【テーマコード（参考）】
4D006
【Ｆターム（参考）】
4D006GA03
4D006GA06
4D006GA07
4D006HA41
4D006JA25A
4D006JA25C
4D006JA30A
4D006JA30C
4D006JA51Z
4D006KE30P
4D006LA10
4D006PA01
4D006PB03
4D006PB08
(57)【要約】
【課題】分離膜の状態を容易にかつ正確に測定する。
【解決手段】分離膜１０３を収容する筐体１０１，１０２と、筐体１０１に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、流入口から流入された液体のうち、分離膜１０３を透過しない液体が流出する第１の流出口と、流入口から流入された液体のうち、分離膜１０３を透過した液体が流出する第２の流出口と、外部から分離膜１０３を視認できるように設けられた孔部と、孔部に接する透明部材からなる窓部と、外部から窓部を介して分離膜１０３の状態を測定するセンサを筐体１０１に取り付けるための取付部と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】分離膜１０３を収容する筐体１０１，１０２と、筐体１０１に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、流入口から流入された液体のうち、分離膜１０３を透過しない液体が流出する第１の流出口と、流入口から流入された液体のうち、分離膜１０３を透過した液体が流出する第２の流出口と、外部から分離膜１０３を視認できるように設けられた孔部と、孔部に接する透明部材からなる窓部と、外部から窓部を介して分離膜１０３の状態を測定するセンサを筐体１０１に取り付けるための取付部と、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分離膜を収容する筐体と、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有する膜分離セル。
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有する膜分離セル。
【請求項2】
請求項１に記載の膜分離セルであって、
前記筐体は、前記分離膜を挟持するように第１の筐体と第２の筐体とを有し、
前記第１の筐体は、
前記流入口と、
前記第１の流出口と、
前記孔部と、
前記窓部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記第２の流出口を有する膜分離セル。
前記筐体は、前記分離膜を挟持するように第１の筐体と第２の筐体とを有し、
前記第１の筐体は、
前記流入口と、
前記第１の流出口と、
前記孔部と、
前記窓部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記第２の流出口を有する膜分離セル。
【請求項3】
請求項２に記載の膜分離セルであって、
前記取付部は、前記第１の筐体に前記センサが嵌合される凹み部を有する膜分離セル。
前記取付部は、前記第１の筐体に前記センサが嵌合される凹み部を有する膜分離セル。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の膜分離セルであって、
前記取付部は、磁力または粘着力により前記センサを固定する膜分離セル。
前記取付部は、磁力または粘着力により前記センサを固定する膜分離セル。
【請求項5】
請求項２または請求項３に記載の膜分離セルであって、
前記孔部は、前記窓部の厚み方向と直交する方向における大きさが該窓部よりも小さく、
前記窓部は、外周にゴム製の部材を取り付けられて前記孔部に前記分離膜側から保持されている膜分離セル。
前記孔部は、前記窓部の厚み方向と直交する方向における大きさが該窓部よりも小さく、
前記窓部は、外周にゴム製の部材を取り付けられて前記孔部に前記分離膜側から保持されている膜分離セル。
【請求項6】
請求項１または請求項３に記載の膜分離セルであって、
前記筐体は、金属から形成される膜分離セル。
前記筐体は、金属から形成される膜分離セル。
【請求項7】
分離膜を収容する筐体を有する膜分離セルと、前記分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記膜分離セルは、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有し、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する分離膜分析システム。
前記膜分離セルは、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有し、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する分離膜分析システム。
【請求項8】
外部から供給された液体を、第１の分離膜を用いて透過液と濃縮液とに分離する分離膜装置と、それぞれが金属部材からなる第１の筐体および第２の分離膜が充填された第２の筐体から構成された膜分離セルと、前記第２の分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記第１の筐体は、
孔部と、
前記液体または前記濃縮液が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記孔部に着脱可能に取り付けられ、透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記センサを当該第１の筐体に取り付けるための取付部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口を有し、
前記孔部は、当該孔部に対する前記窓部の位置を固定する構造を持ち、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する膜分離システム。
前記第１の筐体は、
孔部と、
前記液体または前記濃縮液が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記孔部に着脱可能に取り付けられ、透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記センサを当該第１の筐体に取り付けるための取付部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口を有し、
前記孔部は、当該孔部に対する前記窓部の位置を固定する構造を持ち、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する膜分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、膜分離セル、分離膜分析システムおよび膜分離システムに関する。
【背景技術】
【0002】
河川水、地下水、回収水、海水などのスケール成分を含んでいる、もしくは有機物によるファウリングやバイオファウリングが起こる可能性のある水を被処理水とし、分離膜、特に逆浸透膜を用いて被処理水を処理する水処理装置では、被処理水を分離膜に通水させることで、被処理水に含まれる物質が分離膜に付着していき、結果として分離膜の閉塞が生じてしまう。分離膜の閉塞は、当該水処理装置の透水性能の低下に結びつくため、閉塞が進行すると、継続的な運転が困難となり、運転を停止して薬品による洗浄操作などが必要となる。しかし、閉塞が著しい場合、洗浄を行っても透水性能が十分に回復せず、分離膜の交換が必要になる場合がある。そのため、閉塞の進行を防止するため、分離膜の状態を監視することは、継続的に分離膜を用いて造水する上で極めて重要な事項である。そこで、分離膜を用いて被処理水を処理する逆浸透膜モジュールの供給側と濃縮側とのそれぞれに分離膜を設け、その分離膜に供給液を供給して状態を監視することで、逆浸透膜モジュールの分離膜面の状態を判定する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２５３９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した技術においては、逆浸透膜モジュールの供給側と濃縮側とのそれぞれに設けられた分離膜を具備する膜分離手段は、分離膜面の状態を外部から観察できるように透明部材から形成されている。そのため、分離膜面の状態を分光センサ等の光センサを用いて測定すると、光センサの光検出部に外光が入り込んだり、分析光が散乱したりして、正確な分離膜面の状態を測定することが困難となってしまう。さらに、膜分離手段の透明部分に傷や白化が生じた場合、膜分離手段全体を交換しなければならない。このように、上述した技術では、分離膜の状態を容易にかつ正確に測定することが困難であるという問題点がある。
【0005】
本発明の目的は、分離膜の状態を容易にかつ正確に測定することができる膜分離セル、分離膜分析システムおよび膜分離システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の膜分離セルは、
分離膜を収容する筐体と、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有する。
分離膜を収容する筐体と、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有する。
【0007】
また、本発明の分離膜分析システムは、
分離膜を収容する筐体を有する膜分離セルと、前記分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記膜分離セルは、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有し、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する。
分離膜を収容する筐体を有する膜分離セルと、前記分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記膜分離セルは、
前記筐体に設けられ、外部からの液体が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口と、
外部から前記分離膜を視認できるように設けられた孔部と、
前記孔部に接する透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定するセンサを前記筐体に取り付けるための取付部と、を有し、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する。
【0008】
また、本発明の膜分離システムは、
外部から供給された液体を、第１の分離膜を用いて透過液と濃縮液とに分離する分離膜装置と、それぞれが金属部材からなる第１の筐体および第２の分離膜が充填された第２の筐体から構成された膜分離セルと、前記第２の分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記第１の筐体は、
孔部と、
前記液体または前記濃縮液が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記孔部に着脱可能に取り付けられ、透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記センサを当該第１の筐体に取り付けるための取付部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口を有し、
前記孔部は、当該孔部に対する前記窓部の位置を固定する構造を持ち、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する。
外部から供給された液体を、第１の分離膜を用いて透過液と濃縮液とに分離する分離膜装置と、それぞれが金属部材からなる第１の筐体および第２の分離膜が充填された第２の筐体から構成された膜分離セルと、前記第２の分離膜の状態を測定するセンサとを有し、
前記第１の筐体は、
孔部と、
前記液体または前記濃縮液が流入する流入口と、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過しない液体が流出する第１の流出口と、
前記孔部に着脱可能に取り付けられ、透明部材からなる窓部と、
外部から前記窓部を介して前記センサを当該第１の筐体に取り付けるための取付部とを有し、
前記第２の筐体は、
前記流入口から流入された液体のうち、前記第２の分離膜を透過した液体が流出する第２の流出口を有し、
前記孔部は、当該孔部に対する前記窓部の位置を固定する構造を持ち、
前記センサは、前記取付部に嵌合し、前記膜分離セルの外部から前記窓部を介して前記分離膜の状態を測定する。
【発明の効果】
【0009】
本発明においては、分離膜の状態を容易にかつ正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の膜分離セルの実施の一形態を示す図である。
【図5】窓部の外周にゴム製の部材を取り付けた形態の一例を示す図である。
【図6】Ｏリングが取り付けられる窓部とＯリングとの構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図１は、本発明の膜分離セルの実施の一形態を示す図である。図１に示した形態は、本発明の膜分離セルが用いられた分離膜分析システムの一例である。図１に示した分離膜分析システムは、膜分離セル１００と、センサ２００とを有する。
【0013】
膜分離セル１００は、２つの筐体から構成され、外部から供給された供給液を、分離膜を用いて透過液と濃縮液とを排出する。膜分離セル１００の具体的な構造については、後述する。
【0014】
センサ２００は、膜分離セル１００に取り付けられる。センサ２００は、膜分離セル１００の外部から膜分離セル１００の内部に充填されている分離膜の状態を測定する。例えば、センサ２００は分光センサでも良く、光を発する光源と検出部を備えており、光源から分離膜面へ照射された光の反射強度や吸光度を検出部で測定する。本実施形態で用いるセンサは波長を検出できる検出部を備えているものであれば、その種類に特に制限はなく、光の種類としては、赤外光でも可視光でも良いが、可視光を用いるものが望ましい。ここで、日本産業規格（ＪＩＳ：Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）の規格番号ＪＩＳ Ｂ ７０７９：２０１５の定義によれば、可視光とは、３８０～７８０ｎｍの範囲の波長を有する電磁波である。例えば、検出部は、波長が４００～７００ｎｍの可視光領域の波長光の反射強度または吸光度を測定すれば良く、より望ましくは波長が４２０～５５０ｎｍの可視光領域の波長光の反射強度または吸光度を測定すれば良い。また、センサ２００は、分離膜を所定のタイミングで撮像するカメラ等の画像センサでも良い。センサ２００がカメラである場合、センサ２００は分離膜の画像をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ（例えば、動画撮像用カメラ）でも良い。センサ２００は、測定した結果を他の装置へ送信する。送信されてきた結果を受信した装置は、受信した画像の画素情報から、画像解析を行う。例えば、膜面の色などを数値化し、数値化した値を出力する。このとき、センサ２００は、測定した結果を送信できるものであれば、有線と無線とのいずれを用いても良いが、他の装置の設置場所の自由度が高くなることから、無線を用いる方が望ましい。また、この他の装置は、測定した結果を解析する情報処理装置である。情報処理装置における解析内容は、例えば、センサ２００が測定した分離膜面の反射強度や吸光度の変化に基づいて、分離膜の膜面の閉塞状態を判定するものでも良く、特に規定しない。なお、センサ２００が測定した分離膜面の反射強度や吸光度の変化に基づいて分離膜の膜面の閉塞状態を判定する処理を、センサ２００自身が行っても良い。
【0015】
図２は、図１に示した膜分離セル１００の具体的な構造の一例を示す図である。図１に示した膜分離セル１００は図２に示すように、筐体１０１（第１の筐体）と筐体１０２（第２の筐体）とが組み合わされて構成されている。筐体１０１および筐体１０２それぞれは、外光や分析光の散乱を抑制するため、不透明な部材であれば良く、機械的強度の観点から、金属部材であることが好ましい。筐体１０１および筐体１０２それぞれは、加工の容易性や、耐食性、入手性を考慮し、ＳＵＳ３１６またはＳＵＳ３０４から形成されるものが好ましい。筐体１０１および筐体１０２それぞれは、チタンや、スーパー二相系ステンレス、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、真鍮等から形成されるものでも良い。筐体１０２には分離膜１０３が充填されている。筐体１０１と筐体１０２とは、分離膜１０３を挟持するように図２に示した矢印の向きに組み合わされ、ネジ等を用いて互いに固定される。筐体１０２に分離膜１０３が充填（収容）されており、図示していないが、筐体１０２には分離膜１０３以外に、スペーサー、Ｏリングなどを充填しても良い。
【0016】
図３は、図２に示した筐体１０１の具体的な構造の一例を示す図である。図２に示した筐体１０１は図３の上図に示すように、流入口１０４と流出口１０５とを有する。流入口１０４は、外部からの供給液である液体が流入する。流出口１０５は、流入口１０４から流入された液体のうち、筐体１０２に充填された分離膜１０３を透過しなかった液体（濃縮液）が流出する第１の流出口である。図３の下図は、図３の上図に示した筐体１０１をＡの方向から見た図である。流入口１０４および流出口１０５はそれぞれ、筐体１０１の内部でＡの方向に面した向きへ屈折した流路につながっている。この流路はＡの方向の面にて開口している。筐体１０１には窓部１０６が設けられている。なお、図３には、流入口１０４と流出口１０５とがそれぞれ１つである場合を例に挙げて示したが、その数は１つに限定しない。
【0017】
図４は、図３に示した筐体１０１のＢ－Ｂにおける断面図である。図４に示すように筐体１０１は、窓部１０６と、孔部１０７と、取付部１０８とを有する。なお、図４において、図３に示した流入口１０４および流出口１０５の断面の図示は省略する。
【0018】
孔部１０７は、筐体１０１と筐体１０２とが組み合わさった膜分離セル１００の外部から、膜分離セル１００の内部の分離膜１０３の状態を測定（視認）できるように、筐体１０１にあけられた開口部である。孔部１０７は、孔部１０７に対する窓部１０６の位置を固定する構造を持つ。この窓部１０６の位置を固定するための構造は図４に示すように、孔部１０７の開口部分の大きさを窓部１０６の厚み方向と直交する方向における大きさよりも小さなものとし、窓部１０６を流入口１０４から流入した液体の内部からの圧力を用いて固定する構造でも良い。
【0019】
窓部１０６は、孔部１０７に着脱可能に取り付けられ、透明部材からなる。窓部１０６は、分離膜の状態を監視し易くするため、透明度が高く、光透過率が高いアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）から形成されるものが好ましい。窓部１０６は、透明のものであって、透明塩化ビニールや、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ガラスから形成されるものでも良い。窓部１０６と筐体１０１との隙間が生じないように、例えば、それらの間にパッキン等のゴム製の部材を取り付けても良く、パッキン等のゴム製の部材は窓部１０６の外周（例えば、窓部１０６の側面に外周にわたって設けられた溝部分）に設けることがより好ましい。
【0020】
図５は、窓部１０６の外周にゴム製の部材を取り付けた形態の一例を示す図である。図５の上図は、図４に示した断面図において、窓部１０６の外周にゴム製の部材であるＯリング１１０が取り付けられた様子の一例を示す。また、図５の下図は、Ｏリング１１０が取り付けられた筐体１０１を図５の上図のＣの方向から見た様子の一例を示す。図５に示すように、窓部１０６の外周にゴム製の部材を取り付けることで、窓部１０６と筐体１０１との隙間が密封され、かつ分離膜１０３から窓部１０６までの間隔が水圧によるゴム製の部材の圧縮の影響を受けずに保持されるため、窓部１０６の位置が変化してセンサ２００の測定精度が変化することを避けることができ、ゴム製の部材のグリップ力で水圧が掛かっていないときに、窓部１０６が分離膜１０３の方向へ脱落しないように保持できる。
【0021】
図６は、Ｏリング１１０が取り付けられる窓部１０６とＯリング１１０との構造の一例を示す図である。図６に示すように、窓部１０６の側面には外周にわたって、Ｏリング１１０を取り付けるための溝１１２が設けられている。Ｏリング１１０は、窓部１０６に設けられた溝１１２に取り付けられる。
【0022】
窓部１０６は、窓部１０６の分離膜１０３側の面が分離膜１０３の窓部１０６側の面と対向するように取り付けられている。窓部１０６のサイズは、強度の観点からできるだけ小さなものが好ましく、例えば、直径４０ｍｍ以下が好ましい。また、窓部１０６の厚みは、厚いほど強度を高くすることができるが、透明度や光透過率が低下する。強度と透明度、光透過率のバランスを考慮すると、窓部１０６の厚みは２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。窓部１０６の水圧に対する補強、外光の影響を軽減するため、孔部１０７の直径は窓部１０６の直径に対して２／３以下であることが好ましく、１／２であることがより好ましい。孔部１０７の深さは１０～２０ｍｍの範囲が好ましい。孔部１０７の深さが１０ｍｍ未満である場合、孔部１０７の機械的強度が不十分となり、筐体１０１が破損するおそれがある。また、孔部１０７の深さが２０ｍｍを超えると、分析精度が低下するおそれがある。
【0023】
取付部１０８は、図１に示したセンサ２００を筐体１０１に取り付けるための構造を持つ。取付部１０８は、筐体１０１とセンサ２００とを密着させる構造を持つ。密着させる方法は特に限定しないが、磁石や粘着剤を用いても良い（磁力や粘着力によるものでも良い）。着脱の容易性を考慮すると、磁石を用いるものが好ましい。取付部１０８は、センサ２００と嵌合する凹んだ形状の凹み部１０９を具備しても良い。磁石は筐体１０１の取付部１０８に具備されていても良いし、センサ２００に具備されていても良いし、筐体１０１とセンサ２００との両方に具備されていても良い。凹み部１０９は、センサ２００が測定対象である分離膜１０３により近づくことができるように、筐体１０１の外面から凹んだ形状になっている。センサ２００と測定対象である分離膜１０３との距離が近づくことで、測定精度が向上しつつ、凹み部１０９以外の筐体１０１の厚みを厚くできることで、筐体１０１の機械的強度を高くすることができる。
【0024】
図７は、図２に示した筐体１０２の具体的な構造の一例を示す図である。図２に示した筐体１０２は図７の上図に示すように、分離膜１０３が充填されている。また、図２に示した筐体１０２は図７の上図に示すように、２つの流出口１１１を有する。流出口１１１は、図３に示した流入口１０４から流入された液体のうち、分離膜１０３を透過した液体（透過液）が流出する第２の流出口である。図７の下図は、図７の上図に示した筐体１０２をＣの方向から見た図である。２つの流出口１１１はそれぞれ、筐体１０２の内部でＣの方向に面した向きへ屈折した流路につながっている。この流路はＣの方向の面にて開口している。流出口１１１が設けられる位置は、筐体１０２の長辺側に限定せず、筐体１０２の短辺側や下部でも良い。なお、図７には、流出口１１１が２つである場合を例に挙げて示したが、その数は２つに限定しない。
【0025】
図８は、図１に示した膜分離セル１００を適用した膜分離システムの一例を示す図である。図８に示した膜分離システムは、分離膜装置３００と、膜分離セル１００と、センサ２００とを有する。膜分離セル１００とセンサ２００とのそれぞれは、図１に示したものと同じものである。分離膜装置３００は、被処理水に対して所定の水処理を行う水処理システムの構成要素の１つであり、供給された被処理水（供給液）を単数、もしくは複数の分離膜を有する膜モジュール（第１の分離膜）を用いてろ過する装置である。分離膜装置３００は、供給された供給液のうち、第１の分離膜を透過した透過液と、第１の分離膜を透過しなかった濃縮液とを排出する。センサ２００が膜分離セル１００中の分離膜１０３（第２の分離膜）の膜面の状態を検知する。センサ２００が膜面の閉塞などを検知した際、適切なタイミングで分離膜装置３００の洗浄・運転条件の調整・薬品添加などを行うことで、運転圧力上昇を抑えることができる。分離膜装置３００に具備された第１の分離膜と、膜分離セル１００に充填された第２の分離膜とのそれぞれは、ＭＦ、ＵＦ、ＮＦ、ＲＯのいずれでも良いが、エネルギーコストの増大を抑制するという観点から、運転圧力が高いＲＯであることが好ましい。また、第１の分離膜と第２の分離膜とは必ずしも互いに同じ分離膜である必要はないが、分離膜装置３００の閉塞挙動の再現性を高めるため、分離膜装置３００に具備された分離膜と同じ分離膜とすることが望ましい。こうすることで、膜分離セル１００とセンサ２００とから構成される分離膜分析システムは、分離膜装置３００に具備された第１の分離膜の状態を測定するモニタの役割を果たす。このように、分離膜装置３００を具備する水処理システムにおいて、分離膜装置３００に供給される被処理水を、膜分離セル１００にも供給し、膜分離セル１００内に具備された分離膜１０３の状態を測定する。これにより、水処理システムの処理経路上に設けられた分離膜装置３００に逆浸透膜の状態を測定するための装置を設けることなく、その状態を測定することができる。図示していないが、分離膜装置３００の濃縮液を膜分離セル１００の被処理水として用いても良く、分離膜装置３００に供給される供給液、並びに、排出される透過液および濃縮液が複数ある場合は、それぞれの液に対して、膜分離セル１００を設けても良い。
【0026】
このように、本形態においては、筐体１０１から窓部１０６を取り外し可能な構造とすることで、窓部１０６に傷や白化等の異常が生じた場合、容易に交換することができる。また、筐体１０１，１０２の部材を金属部材とし、窓部１０６のサイズを極力小さくすることで、ＲＯ用途に適した耐圧性能を発揮することができ、例えば、０．８ＭＰａ以上の水圧で運転可能となる。また、膜分離セル１００を構成する部材のうち、窓部１０６以外の部材を光不透過性部材である金属部材とすることで、センサ２００の散光によるノイズを軽減し、測定精度を向上することができる。また、膜分離セル１００とセンサ２００とが互いに密着する構造とすることで、外光の影響および測定箇所の位置ずれを防止することができ、測定精度を向上することができる。また、窓部１０６の面を筐体１０１，１０２内部の液体からの加圧方向に対して垂直方向に配置することで、水圧による窓部１０６の位置ずれを防止することができ、測定精度を向上することができる。また、孔部１０７が、孔部１０７に対する窓部１０６の位置を固定する構造を持ち、内部からの水圧で窓部１０６を抑えることで、窓部１０６の厚みを薄くすることができる。さらに、センサ２００を取り付けるための凹み部１０９を設けることで、センサ２００と分離膜１０３との間の距離を短くすることができ、測定精度を向上することができる。センサ２００は、測定の対象物との距離が短いほど正確な測定値を得ることができる。窓部１０６の厚みを薄くすることで、センサ２００と測定の対象物との間の距離を短くすることができ、より正確に測定が可能になる。対象とする液体は特に限定しないが、例えば、海水、半導体工場の除害系排水、食品工場の排水、飲料工場の排水などが挙げられる。
【符号の説明】
【0027】
１００ 膜分離セル
１０１，１０２ 筐体
１０３ 分離膜
１０４ 流入口
１０５，１１１ 流出口
１０６ 窓部
１０７ 孔部
１０８ 取付部
１０９ 凹み部
１１０ Ｏリング
１１２ 溝
２００ センサ
３００ 分離膜装置
１０１，１０２ 筐体
１０３ 分離膜
１０４ 流入口
１０５，１１１ 流出口
１０６ 窓部
１０７ 孔部
１０８ 取付部
１０９ 凹み部
１１０ Ｏリング
１１２ 溝
２００ センサ
３００ 分離膜装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】