特許 7450113 ろ過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】ろ過装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 63/16 20060101AFI20240307BHJP

   B01D 63/04 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

B01D63/16

B01D63/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023506412

(86)(22)【出願日】2021-03-15

(86)【国際出願番号】 JP2021010445

(87)【国際公開番号】W WO2022195688

(87)【国際公開日】2022-09-22

【審査請求日】2023-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000176752

【氏名又は名称】三菱化工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大森 一樹

【審査官】目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－００５４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３０９２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０９９０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第００１４０３１５（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ６１／００－７１／８２

Ｃ０２Ｆ１／４４

Ｂ０１Ｄ３３／００－３３／８２

Ｂ０４Ｂ１／００－１５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１流路を有する、回転可能なシャフトと、
内部空間である、ろ室を有し、前記ろ室の内部に前記シャフトが挿入されるハウジングと、
前記第１流路に連通し、前記シャフトが延びる第１方向に直交する平面において、前記シャフトからそれぞれ遠ざかる複数の中間配管と、
前記中間配管に連通する複数の中空糸膜を備え、接続された前記中間配管が延びる方向に交差する方向にそれぞれ延びる複数の中空糸膜モジュールと、
前記複数の中空糸膜モジュールのそれぞれは、前記第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置され、
前記中空糸膜モジュールが延びる方向は、前記第１方向に対して鋭角に傾斜し、
前記第１方向の第１位置の前記シャフトに接続された複数の第１の中間配管にそれぞれ接続される、第１群の中空糸膜モジュールと、
前記第１方向の前記第１位置とは異なる第２位置の前記シャフトに接続された複数の第２の中間配管にそれぞれ接続される第２群の中空糸膜モジュールと、を備え、
前記第１群の中空糸膜モジュールと、前記第２群の中空糸膜モジュールとは、前記第１方向からみて、千鳥配置されている、
ろ過装置。

【請求項2】

第１流路を有する、回転可能なシャフトと、
内部空間である、ろ室を有し、前記ろ室の内部に前記シャフトが挿入されるハウジングと、
前記第１流路に連通し、前記シャフトが延びる第１方向に直交する平面において、前記シャフトからそれぞれ遠ざかる複数の中間配管と、
前記中間配管に連通する複数の中空糸膜を備え、接続された前記中間配管が延びる方向に交差する方向にそれぞれ延びる複数の中空糸膜モジュールと、
前記複数の中空糸膜モジュールのそれぞれは、前記第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置され、
前記シャフトを囲み、前記ろ室の内部の前記第１方向の処理液の移動を抑制する区画壁をさらに備え、
前記第１方向の第１位置の前記シャフトに接続された複数の第１の中間配管にそれぞれ接続される、第１群の中空糸膜モジュールと、
前記第１方向の前記第１位置とは異なる第２位置の前記シャフトに接続された複数の第２の中間配管にそれぞれ接続される第２群の中空糸膜モジュールと、を備え、
前記区画壁は、前記第１群の中空糸膜モジュールと前記第２群の中空糸膜モジュールとの前記第１方向の間を区画し、
前記区画壁の内側と前記シャフトの間には、隙間がある、
ろ過装置。

【請求項3】

前記中空糸膜モジュールが延びる方向は、前記第１方向に対して鋭角に傾斜している、
請求項２に記載のろ過装置。

【請求項4】

前記第１方向に直交する平面において、前記ハウジングの内側に収まる最大の内周円の中心と、前記シャフトの回転軸とがずれている、
請求項１から３のいずれか１項に記載のろ過装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ろ過装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、回転式の中空糸膜モジュールユニットが記載されている。特許文献１の中空糸膜モジュールユニットによれば、回転によって中空糸膜の表面に堆積した膜面付着物が洗浄、除去されやすいとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－５４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ろ過装置においては、さらに膜面付着物が堆積しにくくなり、ろ過障害が抑制されることが望まれている。

【0005】

本開示は、膜面付着物が堆積しにくくなり、ろ過障害が抑制される、ろ過装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様のろ過装置は、第１流路を有する、回転可能なシャフトと、内部空間である、ろ室を有し、前記ろ室の内部に前記シャフトが挿入されるハウジングと、前記第１流路に連通し、前記シャフトが延びる第１方向に直交する平面において、前記シャフトからそれぞれ遠ざかる複数の中間配管と、前記中間配管に連通する複数の中空糸膜を備え、接続された前記中間配管が延びる方向に交差する方向にそれぞれ延びる複数の中空糸膜モジュールと、前記複数の中空糸膜モジュールのそれぞれは、前記第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、膜面付着物が堆積しにくくなり、ろ過障害が抑制されるろ過装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るシャフトが延びる第１方向にみて、中空糸膜モジュールの配置を説明する説明図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る中空糸膜モジュールを模式的に説明する説明図である。

【図4】図４は、実施形態２に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。

【図5】図５は、実施形態３に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。

【図6】図６は、実施形態３に係るシャフトが延びる第１方向にみて、中空糸膜モジュールの配置を説明する説明図である。

【図7】図７は、実施形態４に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。

【図8】図８は、実施形態４に係るシャフトが延びる第１方向にみて、区画壁を説明する説明図である。

【図9】図９は、実施形態５に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。

【図10】図１０は、実施形態６に係る、中空糸膜モジュールを模式的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0010】

（実施形態１）
実施形態１に係るろ過装置１は、溶媒中に粒子が分散されたスラリー（懸濁液）を濃縮する装置である。スラリーにおいて分散された抽出対象粒子は、例えば、ナノ粒子などの微粒子、コロイド微粒子、又は微細バイオマス粒子である。溶媒は、例えば水である。なお、ろ過装置１の用途は、特に限定されない。ろ過装置１は、例えば、スラリーに対する抽出に用いられてもよいし、スラリーに対する溶媒置換に用いられてもよいし、スラリーに対する洗浄に用いられてもよい。スラリーは、被処理液とも言う。

【0011】

図１は、実施形態１に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。図２は、実施形態１に係るシャフトが延びる第１方向にみて、中空糸膜モジュールの配置を説明する説明図である。図３は、実施形態１に係る中空糸膜モジュールを模式的に説明する説明図である。

【0012】

図１に示すように、実施形態１のろ過装置１において、ろ過処理部４が支持筐体１１に固定されている。支持筐体１１は、支持板１２と、モータ固定部１３と、シャフト支持部１４とを備える。シャフト支持部１４は、円筒状であり、支持板１２に固定されている。シャフト支持部１４の内側には、軸受１９を介して、シャフト３１が回転可能に支持されている。

【0013】

モータ固定部１３は、モータ２１を固定している。モータ２１の出力軸２２は、駆動ベルト２３を駆動する。駆動ベルト２３は、減速機２４を介して、シャフト３１に、モータ２１の回転を伝達する。つまり、モータ２１は、減速機２４を介して、シャフト３１と接続される。モータ２１で生じたトルクが、減速機２４によって増大したうえで、シャフト３１に伝達される。本実施形態では、モータ２１、出力軸２２、駆動ベルト２３及び減速機２４がシャフト３１を回転させる駆動部となる。

【0014】

ろ過処理部４は、支持板１２に固定されているハウジング４０を有している。図１に示すように、ハウジング４０は、内部に空間を有する。ハウジング４０の内部空間は、ろ室４９である。ハウジング４０は、シャフト３１及びろ過ユニット５を内部に収容する。ハウジング４０には、シャフト３１が挿入されている。ハウジング４０は、ろ室４９が封止された上で支持板１２に固定される。実施形態１のろ過ユニット５は、複数の中空糸膜モジュール５１を有しており、シャフト３１の回転軸Ａｘに沿う第１方向に、複数の中空糸膜モジュール５１が並んでいる。

【0015】

図１に示すように、原液供給部７４は、ハウジング４０に取り付けられる。スラリーの原液８１は、容器７１に貯留されており、原液供給部７４を介してろ室４９に供給される。原液供給装置７２は、原液供給部７４の配管経路に設けられる。原液供給装置７２は、例えばポンプであって、原液供給部７４の配管経路内を加圧することによって、スラリーの原液８１を、ろ室４９に供給する。原液供給部７４の配管経路には、制御弁７３が設けられ、制御弁７３を閉めることで、ろ室４９内から容器７１へのスラリーの原液８１の逆流を抑制できる。

【0016】

図１に示すように、排出部７７は、ハウジング４０に取り付けられる。排出部７７は、ろ室４９で濃縮されたスラリーの処理液８３を外部の容器７５へ排出する。排出部７７の配管経路には、制御弁７６が設けられ、制御弁７６を開けることで、ろ室４９内から容器７５へのスラリーの処理液８３を排出できる。排出部７７の配管にもポンプを介在させて、ろ室４９からスラリーの処理液８３を排出するようにしてもよい。

【0017】

図１に示すように、ろ液排出部３３は、ロータリージョイント３２を介して、シャフト３１内の第１流路３５（図２参照）に連通している。ろ液排出部３３は、例えば不図示のポンプによって、ろ液８２を第１流路３５（図２参照）から排出する。

【0018】

図２に示すように、シャフト３１は、ハウジング４０の内部に配置される。シャフト３１は、ハウジング４０に対して例えば方向Ｒｆへ回転できる。シャフト３１は、ハウジング４０に対して方向Ｒｆの逆方向へも回転できる。シャフト３１は、回転軸Ａｘを中心として回転する。回転軸Ａｘは、水平方向と平行である。図１において、紙面の左右方向が水平方向であり、図２において、紙面に垂直な方向が水平方向である。以下の説明において、回転軸Ａｘと平行な方向は、第１方向と記載される。回転軸Ａｘに対して直交する直線と平行な方向は、径方向と記載される。回転軸Ａｘを中心とした円周に沿う方向は、単に周方向と記載される。

【0019】

図２に示すように、シャフト３１は、内部に第１流路３５を備える。シャフト３１は、中空の筒部材である。第１流路３５は、シャフト３１の第１方向に沿って形成されており、ろ室４９とは隔てられている。図２に示すように、第１方向に直交する平面において、ハウジング４０の内側に収まる最大の内周円の中心Ｂｘと、シャフト３１の回転軸Ａｘとがずれている。実施形態１の中空糸膜モジュール５１が回転して描く軌跡の最大径ＭＣは、ハウジング４０の内側に収まる最大の内周円の中に収まる。ハウジング４０の内側の形状は、円でなくてもよく、例えば矩形や多角形でもよい。

【0020】

実施形態１のろ過ユニット５は、シャフト３１に沿って、７つ並んでいる。実施形態１のろ過ユニット５は、同じ第１方向の位置の周方向に、中空糸膜モジュール５１を５つ備えている。中空糸膜モジュール５１は、中間配管５２を介して、シャフト３１の第１流路３５に接続されている。

【0021】

図３に示すように、シャフト３１は、内筒３１Ａと、外筒３１Ｂとを有している。第１流路３５は、内筒３１Ａの内側であって、かつ第１方向に沿って形成されている。第１流路３５は、内筒３１Ａの貫通孔３６を介して、内筒３１Ａと外筒３１Ｂとの間に形成された貯留部３７と連通している。中間配管５２の内部には、第２流路５２１を有している。第２流路５２１は、貯留部３７及び貫通孔３６を介して第１流路３５に接続されている。第１流路３５と第２流路５２１との間に、第２流路よりも体積の大きな貯留部３７が介在することで、第１流路３５の脈動が抑制される。

【0022】

図３に示すように、中空糸膜モジュール５１は、複数の中空糸膜５４を備える。中空糸膜５４は、例えば、精密ろ過膜（ＭＦ膜（Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔａｔｉｏｎ Ｍｅｍｂｒａｎｅ））が用いられる。中空糸膜５４の材料は、ポリフッ化ビニリデンなどが用いられる。実施形態１では、中空糸膜５４の膜外側表面がろ過面となっている。このため、中空糸膜５４は、外圧型中空糸膜とよばれる。中空糸膜５４の一端は、中空糸内部に連通する、ろ液室５５に接続されており、中空糸膜５４の他端は、閉止部５６で閉止されている。中空糸膜モジュール５１は、中間配管５２に取付部５３を介して接続されている。これにより、ろ液室５５は、取付部５３内の接続流路５３１を介して、第２流路５２１に連通する。

【0023】

一般的に、中空糸膜５４は、容積当りのろ過面積が膨大で、コンパクトな装置であっても、スラリーの原液８１の大量処理が可能である。しかしながら、中空糸膜５４の外表面の膜面付着物による、ろ過障害（ファウリングともいう）を抑制する必要がある。

【0024】

実施形態１のろ過装置１は、ろ過障害を抑制するために、シャフト３１とともに、ろ過ユニット５を回転させる。ろ過ユニット５の回転により、中空糸膜５４の表面に堆積した膜面付着物が除去されやすくなる。ファウリングを抑制する効果が高まる速度領域として、概ね、中空糸膜５４の膜面付近の平均速度が２ｍ／Ｓになるように、ろ過ユニット５の回転速度は、調整されることが望ましい。

【0025】

ここで、特許文献１のように、中空糸膜モジュール５１の長手方向が第１方向と平行である比較例について説明する。比較例の中空糸膜モジュール５１が回転して描く軌跡は、中空糸膜モジュール５１の直径を最大幅とする細いドーナッツ状であって、中空糸膜５４の膜面付近の液体に乱流が起こりにくい。

【0026】

これに対して、図２に示すように、実施形態１の中空糸膜モジュール５１の長手方向は、径方向に対して傾いている。そして、中空糸膜モジュール５１が回転して描く軌跡は、第１方向に直交する平面で、中空糸膜モジュール５１の直径よりも大きな幅となるドーナッツ状である。これにより、実施形態１のろ過装置１は、比較例よりも中空糸膜５４の膜面付近の液体に乱流が生じやすく、比較例よりもファウリングを抑制する効果が高まる。

【0027】

以上説明したように、実施形態１のろ過装置１は、シャフト３１と、ハウジング４０と、複数の中間配管５２と、複数の中空糸膜モジュール５１とを備える。シャフト３１は、第１流路３５を有し、駆動部により回転可能である。ハウジング４０の内部空間には、ろ室４９がある。ろ室４９には、シャフト３１が挿入されている。中間配管５２は、ろ室４９内において、第１流路３５に連通する第２流路５２１を有する。中間配管５２は、シャフト３１が延びる第１方向に直交する平面において、シャフト３１から遠ざかる方向に延びている。中間配管５２の側面には、中空糸膜モジュール５１が接続され、中空糸膜モジュール５１において、複数の中空糸膜５４の内部空間が第２流路５２１に連通している。第１方向に直交する平面において、中空糸膜モジュール５１の長手方向と、中間配管５２の長手方向とは、交差している。そして、図２に示すように、複数の中空糸膜モジュール５１のそれぞれは、第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置されている。

【0028】

シャフト３１が回転軸Ａｘを中心として回転すると、中空糸膜５４の膜表面に、スラリーのせん断力及び遠心剥離力が生じて、膜面付着物が堆積しにくくなり、ろ過障害が抑制される。

【0029】

複数の中間配管５２は、それぞれ、シャフト３１から放射状に延びており、中空糸膜モジュール５１は、接続された各中間配管５２が延びる方向に直交する方向に延びている。これにより、第１方向に直交する平面に、密な状態で複数の中空糸膜モジュール５１を並べることができる。その結果、スラリーにおいて分散された抽出対象粒子の抽出効率を向上させることができる。

【0030】

図２に示すように、第１方向に直交する平面において、ハウジング４０の内側に収まる最大の内周円の中心Ｂｘと、シャフト３１の回転軸Ａｘとがずれている。このため、シャフト３１が回転軸Ａｘを中心として回転すると、中空糸膜モジュール５１がろ室４９内のスラリーをかき混ぜる。実施形態１の中空糸膜モジュール５１が回転して描く軌跡の最大径ＭＣと、ハウジング４０との間の空間の大きさが、シャフト３１の周方向沿って異なっているので、実施形態１の中空糸膜モジュール５１が回転に伴って、ろ室４９内に乱流が生じるようになる。その結果、中空糸膜５４の膜表面に膜面付着物があったとしても、膜面付着物が剥離しやすい。

【0031】

なお、実施形態１では、ろ室４９の内部圧力は、加圧されており、第１流路３５の内部圧力よりも大きい。他の態様としては、第１流路３５の内部圧力を真空引きするなどにより陰圧することで、ろ室４９の内部圧力が、第１流路３５の内部圧力よりも相対的に大きくするようにしてもよい。

【0032】

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。実施形態２の中間配管は、実施形態１と異なり屈曲している。実施形態２では、実施形態１と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略する。

【0033】

実施形態２のろ過ユニット５は、同じ第１方向の位置の周方向に、中空糸膜モジュール５１を２つ備えている。図４に示すように、２つの中間配管５２は、それぞれ、シャフトの１８０°反対側に延びている。中間配管５２が第１の中間配管とすると、第１の中間配管５２に接続される第２の中間配管５７がある。第１の中間配管の第２流路は、第２の中間配管５７の第２流路と連通しており、中空糸膜モジュール５１は、第２の中間配管５７に取付部５３を介して接続されている。その結果、２つの中空糸膜モジュール５１は、互いに平行な方向に延びている。第１の中間配管５２と、第２の中間配管５７とが１つの中間配管とみなすと、中間配管は、屈曲していることになる。これにより、中空糸膜モジュールは、互いに平行な方向に延びることができる。第１の中間配管５２と、第２の中間配管５７とが一体で形成され、中間配管がエラストマーなどの柔軟性を有する材料で形成されていてもよい。

【0034】

第１方向に直交する平面において、中空糸膜モジュール５１の長手方向と、中間配管５２の長手方向とは、交差している。そして、図２に示すように、２つの中空糸膜モジュール５１のそれぞれは、第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置されている。そして、シャフト３１が回転軸Ａｘを中心として回転すると、中空糸膜５４の膜表面に、スラリーのせん断力及び遠心剥離力が生じて、膜面付着物が堆積しにくくなり、ろ過障害が抑制される。

【0035】

（実施形態３）
図５は、実施形態３に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。図６は、実施形態３に係るシャフトが延びる第１方向にみて、中空糸膜モジュールの配置を説明する説明図である。図６は、中空糸膜モジュールの配置の図５に示すＶＩ－ＶＩ矢視断面図である。実施形態３の中空糸膜モジュールは、実施形態１と異なり、中空糸膜モジュールの長手方向が第１方向に対して鋭角に傾斜している。実施形態３では、実施形態１と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略する。

【0036】

図５に示すように、実施形態３のろ過装置１は、第１群の中空糸膜モジュール５１Ａ、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂ、及び第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃを有する。第１群の中空糸膜モジュール５１Ａ、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂ、及び第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃは、それぞれ周方向に４つの中空糸膜モジュール５１を備えている。

【0037】

第１群の中空糸膜モジュール５１Ａ、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂ、及び第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃは、第１方向に沿って並んでいる。第１群の中空糸膜モジュール５１Ａは、第１方向におけるシャフト３１の第１位置に接続された第１の中間配管５２Ａに接続されている。第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂは、第１方向におけるシャフト３１の第２位置に接続された第２の中間配管５２Ｂに接続されている。第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃは、第１方向におけるシャフト３１の第３位置に接続された第３の中間配管５２Ｃに接続されている。

【0038】

図６に示すように、周方向に隣り合う第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂの間には、第１群の中空糸膜モジュール５１Ａが配置されている。第１群の中空糸膜モジュール５１Ａと、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂとは、第１方向からみて、千鳥配置されている。また、図示はしないが、周方向に隣り合う第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃの間には、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂが配置されている。第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂと、第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃとは、第１方向からみて、千鳥配置されている。

【0039】

これにより、第１群の中空糸膜モジュール５１Ａ、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂ、及び第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃは、第１方向に直交する平面において、重ならない位置に配置されている。周方向に隣り合う中空糸膜モジュール５１の間には、他の中空糸膜モジュール５１を配置できるので、ろ室４９内に密な状態で複数の中空糸膜モジュール５１を並べることができる。

【0040】

（実施形態４）
図７は、実施形態４に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。図８は、実施形態４に係るシャフトが延びる第１方向にみて、区画壁を説明する説明図である。図８は、区画壁６０の図７に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図である。実施形態４の中空糸膜モジュールは、実施形態１と異なり、第１群の中空糸膜モジュール５１Ａと第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂとの第１方向の間が区画壁６０で区画されている。実施形態４では、実施形態１と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略する。

【0041】

第１群の中空糸膜モジュール５１Ａ、第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂ、第３群の中空糸膜モジュール５１Ｃ、第４群の中空糸膜モジュール５１Ｄ、第５群の中空糸膜モジュール５１Ｅ、第６群の中空糸膜モジュール５１Ｆ、及び第７群の中空糸膜モジュール５１Ｇは、第１方向に沿って並んでいる。

【0042】

第１群の中空糸膜モジュール５１Ａと第２群の中空糸膜モジュール５１Ｂとの第１方向の間が区画壁６０で区画されている。同様に、区画壁６０は、第１方向に隣り合う中空糸膜モジュール５１の各群の間を区画している。

【0043】

図８に示すように、区画壁６０は、２つの区画板６１に分割されている。区画板６１は、ハウジング４０（図７参照）に取り付けられたピン６２が貫通しており、ピン６２よりも直径の大きい止め輪６４で、区画板６１がピン６２から抜けないようになっている。区画板６１は、ピン６２の周りを回動可能である。２つの区画板６１は、固定ボルト６３で固定されると、隙間ＳＰを除く、ハウジング４０（図７参照）の第１方向に直交する平面を塞ぐことができる。２つの区画板６１の内側縁６１１と、シャフト３１との間には、隙間ＳＰができる。図７に示すように、区画壁６０は、ハウジング４０の内部のろ室を第１区画４１から第８区画４８まで８つに区画することができる。

【0044】

図７に示すように、原液供給部７４は、第１区画４１に対応するハウジング４０に取り付けられる。排出部７７は、第８区画４８に対応するハウジング４０に取り付けられる。制御弁７３が開かれており、スラリーの原液８１は、原液供給部７４を介して第１区画４１に連続的に供給される。ろ室の内部の第１方向の処理液の移動が区画壁６０で抑制されているので、処理液が第１区画４１から第８区画４８のそれぞれに一定時間滞留する。第１区画４１に供給されたスラリーの原液８１の分、第１区画４１に滞留するスラリーは、隙間ＳＰを通じて、第２区画４２へ移動する。同様に、第２区画４２で抽出対象粒子が一定程度濃縮されたスラリーは、隙間ＳＰを通じて、第３区画４３へ移動する。例えば、第１区画４１から第８区画４８のそれぞれで、スラリーが１％程度濃縮されるとすると、第１区画４１から第８区画４８へ移動したスラリーは、８％濃縮される。このように、第１区画４１から第８区画４８へ順に、スラリー中の抽出対象粒子の濃度が高くなる。

【0045】

これによれば、第１区画４１から第８区画４８のスラリーにおいて、抽出対象粒子の濃度勾配が発生する。したがって、実施形態４のろ過装置１は、排出部７７から所定濃度のスラリーの処理液８３を連続的に得ることができる。

【0046】

（実施形態５）
図９は、実施形態５に係る、ろ過装置を模式的に示す構成図である。実施形態５の中空糸膜モジュールは、実施形態４と異なり、中空糸膜モジュール５１の長手方向が第１方向に対して鋭角に傾斜している。実施形態４では、実施形態１、実施形態３及び実施形態４と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略する。

【0047】

実施形態５の区画壁６０は、中空糸膜モジュール５１の長手方向が第１方向になす角度に応じて、第１方向に対して鋭角に傾斜している。実施形態５のろ過ユニット５の構造は、実施形態３と同様であるので、詳細な説明を省略する。

【0048】

実施形態５のろ過装置１も、第１区画４１から第３区画４３のスラリーにおいて、抽出対象粒子の濃度勾配が発生する。したがって、実施形態５のろ過装置１は、排出部７７から所定濃度のスラリーの処理液８３を連続的に得ることができる。

【0049】

（実施形態６）
図１０は、実施形態６に係る、中空糸膜モジュールを模式的に示す構成図である。実施形態６の中空糸膜モジュールは、実施形態１と異なり、中空糸膜５４の他端が閉止されていない。実施形態４では、実施形態１と同じ構成について同じ符号を付して、説明を省略する。

【0050】

実施形態６の中空糸膜５４の一端及び他端は、中空糸内部に連通する、ろ液室５５に接続されており、中間部分で折り返し部５８がある。

【0051】

なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１ ろ過装置
４ ろ過処理部
５ ろ過ユニット
１１ 支持筐体
１２ 支持板
１３ モータ固定部
１４ シャフト支持部
１９ 軸受
２１ モータ
２２ 出力軸
２３ 駆動ベルト
２４ 減速機
３１ シャフト
３２ ロータリージョイント
３３ 液排出部
３５ 第１流路
４０ ハウジング
４１～４８ 第１区画～第８区画
４９ ろ室
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ、５１Ｇ 中空糸膜モジュール
５２ 中間配管
５２Ａ 第１の中間配管
５２Ｂ 第２の中間配管
５２Ｃ 第３の中間配管
５３ 取付部
５４ 中空糸膜
５５ 液室
５６ 閉止部
５７ 第２の中間配管
５８ 折り返し部
６０ 区画壁
６１ 区画板
６２ ピン
７２ 原液供給装置
７３、７６ 制御弁
７４ 原液供給部
７１、７５ 容器
７７ 排出部
８１ 原液
８３ 処理液
５２１ 第２流路
５３１ 接続流路
Ａｘ 回転軸
Ｂｘ 中心
ＳＰ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】