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JP7707191B2 - Classification module, classification device and classification system - Google Patents

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JP7707191B2
JP7707191B2 JP2022560619A JP2022560619A JP7707191B2 JP 7707191 B2 JP7707191 B2 JP 7707191B2 JP 2022560619 A JP2022560619 A JP 2022560619A JP 2022560619 A JP2022560619 A JP 2022560619A JP 7707191 B2 JP7707191 B2 JP 7707191B2
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Description

本発明は、分級モジュール、分級装置及び分級システムに関する。 The present invention relates to a classification module, a classification device, and a classification system.

分離対象流体(スラリー等)から、所望の大きさの粒子を含む被分離流体(スラリー等)を分離する技術として、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、一次元貫通ナノ気孔膜を有する無機質フィルタが記載されている。この無機質フィルタは、溶出処理により多孔質体とすることができる緻密質基材上に、膜面に垂直に配向して成長した柱状のセラミックス相とそれを取り囲むセラミックスマトリックス相からなるセラミックス薄膜を形成し、該セラミックス薄膜を形成した基材全体を溶出処理して、前記柱状のセラミックス相を除去すると共に前記緻密質基材を多孔質化することで製造される。The technology described in Patent Document 1 is known as a technology for separating a fluid to be separated (such as a slurry) containing particles of a desired size from a fluid to be separated (such as a slurry). Patent Document 1 describes an inorganic filter having a one-dimensional through-nanoporous membrane. This inorganic filter is manufactured by forming a ceramic thin film consisting of a columnar ceramic phase that grows perpendicular to the membrane surface and a ceramic matrix phase that surrounds it on a dense substrate that can be made porous by elution treatment, and then eluting the entire substrate on which the ceramic thin film is formed to remove the columnar ceramic phase and make the dense substrate porous.

特開2005-246340号公報JP 2005-246340 A

特許文献1に記載の無機質フィルタでは、ナノメートルサイズの粒子は、直線的に形成された一次元ナノ気孔、及び、基材中の溶出処理された部分を通る。基材中の溶出処理された部分により構成される流路は、特許文献1の図1に示されるように複雑な内壁形状を有するため、目詰まりし易い。
本発明が解決しようとする課題は、目詰まりを抑制可能な分級モジュール、分級装置及び分級システムの提供である。
In the inorganic filter described in Patent Document 1, nanometer-sized particles pass through linearly formed one-dimensional nanopores and the elution-treated portion in the substrate. The flow path formed by the elution-treated portion in the substrate has a complex inner wall shape as shown in Figure 1 of Patent Document 1, and is therefore prone to clogging.
The problem to be solved by the present invention is to provide a classification module, a classification device, and a classification system that are capable of suppressing clogging.

本発明の分級モジュールは、様々な大きさの粒子を含む第1スラリーから所望の大きさの粒子を含む第2スラリーを分級する分級モジュールであって、厚さ方向に沿って直線的に延在するフィルタ孔を有し、有機材料又は金属材料により構成されたフィルタと、前記フィルタを面で支持するとともに、前記厚さ方向に沿って直線的に延在する支持体孔と、前記支持体孔に接続される空間と、前記空間と連通する抜き出し口と、を備える支持体とを備え、前記フィルタ孔には、前記フィルタの一方の面への前記第1スラリーの接触により、前記フィルタの他方の面側に前記第2スラリーが流れ、前記フィルタ孔の前記支持体側の開口は、前記支持体孔の前記フィルタ側の開口に対して、前記フィルタ孔から排出された前記第2スラリーが前記支持体孔に流入するように重なり、前記支持体孔を流れて前記支持体孔から排出された前記第2スラリーは、更に、前記支持体の内部に形成された前記空間に流れ、前記空間から前記抜き出し口を通じて抜き出される。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。 The classification module of the present invention is a classification module for classifying a second slurry containing particles of a desired size from a first slurry containing particles of various sizes, comprising a filter having filter holes extending linearly along the thickness direction and made of an organic material or a metal material, a support that supports the filter by a surface and has support holes extending linearly along the thickness direction, a space connected to the support holes, and an outlet port communicating with the space, the second slurry flows into the filter holes on the other surface side of the filter when the first slurry comes into contact with one surface of the filter, the opening of the filter hole on the support side overlaps with the opening of the support hole on the filter side so that the second slurry discharged from the filter hole flows into the support hole, and the second slurry that flows through the support hole and is discharged from the support hole further flows into the space formed inside the support, and is discharged from the space through the outlet port. Other solutions will be described later in the description of the embodiment of the invention.

本発明によれば、目詰まりを抑制可能な分級モジュール、分級装置及び分級システムを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a classification module, a classification device, and a classification system capable of suppressing clogging.

本実施形態の分離モジュールの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the separation module of the present embodiment. 図1AのA-A線断面図である。1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A. 本実施形態の分離モジュールの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the separation module of the present embodiment. 本実施形態の分離装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a separation device according to the present embodiment. 本実施形態の分離システムの系統図である。FIG. 2 is a system diagram of the separation system of the present embodiment. 別の実施形態の分離システムの系統図である。FIG. 13 is a system diagram of a separation system according to another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の上面図である。FIG. 13 is a top view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の上面図である。FIG. 13 is a top view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の上面図である。FIG. 13 is a top view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 図8AのB-B線断面図である。This is a cross-sectional view of line BB in Figure 8A. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の上面図である。FIG. 13 is a top view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 図9の第1支持体と併用可能な第2支持体の上面図である。FIG. 10 is a top view of a second support that can be used in conjunction with the first support of FIG. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体及び第2支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support and a second support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する第1支持体及び第2支持体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first support and a second support constituting a separation module of another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールを構成する支持体の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a support constituting a separation module according to another embodiment. 図17AのC-C線断面図である。This is a cross-sectional view of line CC in Figure 17A. 別の実施形態の分離モジュールの分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of another embodiment of a separation module. 別の実施形態の分離モジュールの分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of another embodiment of a separation module. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment. 別の実施形態の分離モジュールの分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of another embodiment of a separation module. 別の実施形態の分離モジュールの分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of another embodiment of a separation module. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment. 別の実施形態の分離装置による分離方法を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a separation method using a separation device according to another embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態(実施形態と称する)を説明する。以下の一の実施形態の説明の中で、適宜、一の実施形態に適用可能な別の実施形態の説明も行う。本発明は以下の一の実施形態に限られず、異なる実施形態同士を組み合わせたり、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形したりできる。また、同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。更に、同じ機能を有するものは同じ名称を付すものとする。図示の内容は、あくまで模式的なものであり、図示の都合上、本発明の効果を著しく損なわない範囲で実際の構成から変更することがある。 Below, a form for implementing the present invention (referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. In the following description of one embodiment, other embodiments that can be applied to the one embodiment will also be described as appropriate. The present invention is not limited to the one embodiment below, and different embodiments can be combined or modified as desired without significantly impairing the effects of the present invention. In addition, the same symbols will be used for the same components, and duplicate descriptions will be omitted. Furthermore, parts having the same functions will be given the same names. The contents shown are merely schematic, and for convenience of illustration, the actual configuration may be changed without significantly impairing the effects of the present invention.

図1Aは、本実施形態の分離モジュール40の斜視図である。一例として、上面視で真円形状の支持体20の縁のうち、直径両端に形成された切り欠き291,291を結ぶ直線の方向をx方向、支持体20の面方向でx方向に垂直な方向をy方向、x方向及びy方向に垂直な方向であってフィルタ10(後記)の厚さ方向をz方向とする。他の図においても同様である。1A is a perspective view of a separation module 40 of this embodiment. As an example, the direction of a straight line connecting notches 291, 291 formed at both ends of the diameter of the edge of the support 20, which has a perfect circular shape when viewed from above, is the x-direction, the direction perpendicular to the x-direction in the surface direction of the support 20 is the y-direction, and the direction perpendicular to the x-direction and y-directions and the thickness direction of the filter 10 (described below) is the z-direction. This is also true for the other figures.

分離モジュール40は、例えば様々な大きさの金属粒子を含む分離対象流体L1(スラリー等)から、例えば所望の大きさの金属粒子を含む被分離流体T(スラリー等)を分離するものである。この場合、分離モジュール40により、例えば金属粒子を湿式で分級でき、粒子篩が可能になる。分離モジュール40は、フィルタ10及び支持体20を備える。The separation module 40 separates a fluid to be separated T (such as a slurry) containing metal particles of a desired size from a fluid to be separated L1 (such as a slurry) containing metal particles of various sizes. In this case, the separation module 40 can classify metal particles in a wet manner, making particle sieving possible. The separation module 40 includes a filter 10 and a support 20.

図1Bは、図1AのA-A線断面図である。フィルタ10は、例えば円盤状に構成される支持体20の一方の側(図示の例では上面)に配置(支持)される第1フィルタ11と、支持体20の他方の側(図示の例では下面)に配置(支持)される第2フィルタ12と、を含む。支持体20は、例えば積層された第1支持体21及び第2支持体22と、スペーサ30とを含む。詳細は後記するが、支持体20の内部、即ち、図示の例では第1支持体21と第2支持体22とスペーサ30との間に空間24が形成される。第1フィルタ11及び第2フィルタ12により分離された被分離流体Tは、支持体孔23を通じ、空間24に流れる。空間24の被分離流体Tは、抜き出し口25を通じ、分離モジュール40から取り出される。 Figure 1B is a cross-sectional view of line A-A in Figure 1A. The filter 10 includes a first filter 11 arranged (supported) on one side (upper surface in the illustrated example) of a support 20 configured, for example, in a disk shape, and a second filter 12 arranged (supported) on the other side (lower surface in the illustrated example) of the support 20. The support 20 includes, for example, a first support 21 and a second support 22 stacked together, and a spacer 30. Details will be described later, but a space 24 is formed inside the support 20, that is, between the first support 21, the second support 22, and the spacer 30 in the illustrated example. The separated fluid T separated by the first filter 11 and the second filter 12 flows into the space 24 through the support hole 23. The separated fluid T in the space 24 is taken out of the separation module 40 through the extraction port 25.

第1フィルタ11及び第2フィルタ12は、空間24に対する配置側が異なること以外は同様であるため、説明の簡略化のために、第1フィルタ11を中心に第1フィルタ11及び第2フィルタ12を説明する。また、第1支持体21及び第2支持体22も、空間24に対する配置側が異なること以外は同様の構成を有するため、説明の簡略化のために、第1支持体21を中心に第1支持体21及び第2支持体22を説明する。 The first filter 11 and the second filter 12 are similar except that they are arranged on different sides relative to the space 24. Therefore, in order to simplify the explanation, the first filter 11 and the second filter 12 will be described with the focus on the first filter 11. The first support 21 and the second support 22 also have the same configuration except that they are arranged on different sides relative to the space 24. Therefore, in order to simplify the explanation, the first support 21 and the second support 22 will be described with the focus on the first support 21.

フィルタ10は、厚さ方向に沿って直線的に延在するフィルタ孔14を有するものである。フィルタ孔14は、表面側(支持体20とは反対側)に開口111を備えるとともに、中央側(支持体20の配置側)に開口112を備える。フィルタ孔14は所定の内径を有し、フィルタ孔14を被分離流体Tが表面側から中央側に流れることで、被分離流体Tが分離される。The filter 10 has filter holes 14 that extend linearly along the thickness direction. The filter holes 14 have an opening 111 on the surface side (the side opposite the support 20) and an opening 112 on the center side (the side where the support 20 is arranged). The filter holes 14 have a predetermined inner diameter, and the fluid T to be separated flows through the filter holes 14 from the surface side to the center side, whereby the fluid T to be separated is separated.

フィルタ10は、例えば樹脂(ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド等)等の有機材料、又は、例えば単体金属(銅等)、合金等の金属材料により構成される。これらの中でも、有機材料を使用することで、フィルタ10の取り扱い、成形、支持体20への取付等を容易に行うことができる。一方で、金属材料を使用することで、例えば強アルカリの分離対象流体についても、被分離流体Tを安定して分離できる。The filter 10 is made of an organic material such as a resin (polycarbonate, polyester, polyimide, etc.), or a metallic material such as an elemental metal (copper, etc.) or an alloy. Among these, the use of an organic material makes it easy to handle, mold, and attach the filter 10 to the support 20. On the other hand, the use of a metallic material allows the separation of the fluid T to be separated stably, even when the fluid to be separated is, for example, a strong alkali.

フィルタ10は、分離対象流体L1に含まれる被分離流体Tとは異なる材料で構成することが好ましい。具体的には例えば、金属粒子を含む分離対象流体L1から被分離流体Tとして所望の大きさの金属粒子を分離する場合、フィルタ10は有機材料により構成されることが好ましい。このようにすることで、フィルタ10の構成材料に起因する被分離流体Tのコンタミネーションを抑制できる。It is preferable that the filter 10 is made of a material different from the fluid to be separated T contained in the fluid to be separated L1. Specifically, for example, when metal particles of a desired size are to be separated as the fluid to be separated T from the fluid to be separated L1 that contains metal particles, it is preferable that the filter 10 is made of an organic material. In this way, contamination of the fluid to be separated T caused by the constituent material of the filter 10 can be suppressed.

フィルタ孔14の延在方向である厚さ方向とは、フィルタ孔14を被分離流体Tが流れる方向、即ち、被分離流体Tの透過方向である。更には、フィルタ孔14の延在方向である厚さ方向とは、フィルタ10の厚さ方向である図示のz方向であり、フィルタ10の面方向(x方向及びy方向)に垂直な方向である。フィルタ孔14の延在方向は、z方向と厳密に一致する必要はなく、z方向に対して例えば1°~10°等の所定角度を有して斜めに延在してもよい。The thickness direction, which is the extension direction of the filter holes 14, is the direction in which the separated fluid T flows through the filter holes 14, i.e., the permeation direction of the separated fluid T. Furthermore, the thickness direction, which is the extension direction of the filter holes 14, is the illustrated z direction, which is the thickness direction of the filter 10, and is a direction perpendicular to the surface directions (x direction and y direction) of the filter 10. The extension direction of the filter holes 14 does not need to strictly match the z direction, and may extend obliquely at a predetermined angle, for example, 1° to 10°, with respect to the z direction.

フィルタ孔14は、フィルタ10を貫通するように直線的に延在する。直線的とは、例えば内壁が滑らかに形成されているとともに、一方側から他方側に向かって同一の方向に延在することをいう。ただし、フィルタ孔14の延在方向は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、z方向の位置によって異なっていてもよい。また、フィルタ孔14の内径は、一方側から他方側に向かって同一であることが好ましいが、表面側から中央側に向かって大きくなるなど、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、z方向の位置によって異なっていてもよい。フィルタ孔14の内壁は、平面又は曲面のみで構成されてもよく、平面及び曲面の双方を含んで構成されてもよい。フィルタ孔14が直線的に延在することで、フィルタ孔14を被分離流体Tが流れる際、被分離流体Tが内壁に引っかかって目詰まりすることを抑制でき、長期間に亘って安定した分離性能を維持できる。The filter holes 14 extend linearly so as to penetrate the filter 10. Linear means, for example, that the inner walls are smoothly formed and extend in the same direction from one side to the other side. However, the extension direction of the filter holes 14 may differ depending on the position in the z direction as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. In addition, the inner diameter of the filter holes 14 is preferably the same from one side to the other side, but may differ depending on the position in the z direction as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, such as increasing from the surface side to the center side. The inner wall of the filter hole 14 may be composed of only a flat surface or a curved surface, or may be composed of both a flat surface and a curved surface. By linearly extending the filter holes 14, it is possible to prevent the separated fluid T from getting caught on the inner wall and becoming clogged when the separated fluid T flows through the filter holes 14, and stable separation performance can be maintained for a long period of time.

フィルタ孔14の形成方法は特に制限されず、フィルタ10の材料に応じて適宜選択すればよい。例えば、フィルタ10が有機材料により構成される場合、例えば所望の大きさのビーム径を有するレーザ光を照射することで、直線的なフィルタ孔14を形成できる。また、例えば、フィルタ10が金属材料により構成される場合、例えばエッチング等によって直線的なフィルタ孔14を形成できる。この場合、フィルタ孔14の内径は、例えばエッチング時間、エッチング液の組成等により制御できる。There are no particular limitations on the method of forming the filter holes 14, and the method may be selected appropriately depending on the material of the filter 10. For example, when the filter 10 is made of an organic material, linear filter holes 14 can be formed by irradiating laser light having a desired beam diameter. Also, when the filter 10 is made of a metal material, linear filter holes 14 can be formed by etching or the like. In this case, the inner diameter of the filter holes 14 can be controlled by, for example, the etching time, the composition of the etching solution, etc.

フィルタ孔14の内径は、特に制限されないが、例えば1nm以上、好ましくは5nm以上、その上限は、例えば1mm以下、好ましくは500μm以下、より好ましくは1μm以下、より更に好ましくは500nm以下、特に好ましくは200nm以下である。フィルタ孔14の内径をこの範囲にすることで、ミクロンオーダー及びナノメートルオーダーの被分離流体Tを分離できる。なお、なお、フィルタ孔14の内径は、被分離流体Tに含まれる例えば粒子等の大きさを決定する、フィルタ孔14のうちの最も短い部分の距離をいい、上面視で円形である場合には内径、矩形等の角を有する場合には対向する二辺間の距離をいう。The inner diameter of the filter hole 14 is not particularly limited, but is, for example, 1 nm or more, preferably 5 nm or more, with an upper limit of, for example, 1 mm or less, preferably 500 μm or less, more preferably 1 μm or less, even more preferably 500 nm or less, and particularly preferably 200 nm or less. By setting the inner diameter of the filter hole 14 within this range, it is possible to separate the separated fluid T of the order of microns and nanometers. Note that the inner diameter of the filter hole 14 refers to the distance of the shortest part of the filter hole 14, which determines the size of, for example, particles contained in the separated fluid T, and refers to the inner diameter when the filter hole 14 is circular in top view, and refers to the distance between two opposing sides when the filter hole 14 has corners such as a rectangle.

支持体20は、フィルタ10を面で支持し、フィルタ10の支持面に、z方向(フィルタ10の厚さ方向)に沿って直線的に延在する支持体孔23を有する。フィルタ10の支持は、支持体20の表面へのフィルタ10の例えば貼り付け、接着、溶着等により行われる。ここでいう「フィルタ10の厚さ方向に沿って直線的に延在する」とは、上記フィルタ10における説明と同様である。開口231は、全て同じ大きさ及び形状であるが、一部が異なっていてもよい。支持体20は、フィルタ10よりも剛性が高い。支持体20は、例えばポリスチレン、ポリカーボネート等の樹脂により構成される。The support 20 supports the filter 10 on its surface, and has support holes 23 that extend linearly along the z direction (thickness direction of the filter 10) on the support surface of the filter 10. The filter 10 is supported by, for example, attaching, gluing, welding, etc., of the filter 10 to the surface of the support 20. "Extending linearly along the thickness direction of the filter 10" here is the same as described for the filter 10 above. The openings 231 are all the same size and shape, but some may be different. The support 20 is more rigid than the filter 10. The support 20 is made of a resin, such as polystyrene or polycarbonate.

支持体孔23は、表面側(フィルタ10の配置側)に開口231を備えるとともに、中央側(フィルタ10とは反対側)に開口232を備える。これらのうち、開口231はフィルタ10の支持面に形成される。支持体孔23は上面視で例えば真円形である。The support hole 23 has an opening 231 on the surface side (the side where the filter 10 is placed) and an opening 232 on the center side (the side opposite the filter 10). Of these, the opening 231 is formed on the support surface of the filter 10. The support hole 23 is, for example, a perfect circle when viewed from above.

フィルタ孔14の支持体20側の開口112は、支持体孔23のフィルタ10側の開口231と重なっている。このようにすることで、フィルタ孔14を流れて支持体20に至った被分離流体Tは、支持体孔23を更に流れることができる。図示の例では、支持体孔23の内径は、フィルタ孔14の内径よりも大きく、例えば1mm以上10mm以下である。このようにすることで、フィルタ10による分離後の被分離流体Tを、圧力損失を過度に上昇させることなく支持体孔23に流すことができる。 The opening 112 on the support 20 side of the filter hole 14 overlaps with the opening 231 on the filter 10 side of the support hole 23. In this way, the separated fluid T that flows through the filter hole 14 and reaches the support 20 can further flow through the support hole 23. In the illustrated example, the inner diameter of the support hole 23 is larger than the inner diameter of the filter hole 14, for example, 1 mm or more and 10 mm or less. In this way, the separated fluid T after separation by the filter 10 can flow into the support hole 23 without excessively increasing the pressure loss.

支持体20は、支持体20の内部に形成され、支持体孔23に接続される空間24と、空間24と連通する抜き出し口25と、を備える。抜き出し口25は、表面側(フィルタ10の配置側)に開口251を備えるとともに、中央側(空間24を臨む側)に開口252を備える。空間24及び抜き出し口25を備えることで、フィルタ10によって分離された被分離流体Tを空間24に流し、抜き出し口25を通じて空間24から取り出すことができる。The support 20 is formed inside the support 20 and has a space 24 connected to the support hole 23, and an outlet 25 communicating with the space 24. The outlet 25 has an opening 251 on the surface side (the side where the filter 10 is arranged) and an opening 252 on the center side (the side facing the space 24). By providing the space 24 and the outlet 25, the separated fluid T separated by the filter 10 can be caused to flow into the space 24 and removed from the space 24 through the outlet 25.

空間24は、第1支持体21と第2支持体22との間に配置される。このようにすると、別体に構成された第1支持体21及び第2支持体22を積層させることで空間24を形成できるため、空間24を容易に形成できる。中でも、図示の例では、空間24は、第1支持体21と第2支持体22とスペーサ30との間に配置される。このようにすると、別体に構成された第1支持体21、スペーサ30及び第2支持体22を積層させることで空間24を形成できるため、空間24を容易に形成できる。 The space 24 is disposed between the first support 21 and the second support 22. In this way, the space 24 can be formed by stacking the first support 21 and the second support 22, which are configured separately, so that the space 24 can be easily formed. In particular, in the illustrated example, the space 24 is disposed between the first support 21, the second support 22, and the spacer 30. In this way, the space 24 can be formed by stacking the first support 21, the spacer 30, and the second support 22, which are configured separately, so that the space 24 can be easily formed.

支持体20は、第1フィルタ11と第2フィルタ12とによって挟持される。これにより、支持体20の両方の側から被分離流体Tを分離できるため、分離効率を向上できる。The support 20 is sandwiched between the first filter 11 and the second filter 12. This allows the separated fluid T to be separated from both sides of the support 20, improving separation efficiency.

支持体20は円盤状を有し、抜き出し口25は支持体20の中心P(図1A)を含む位置に配置される。このようにすることで、抜き出し口25を囲うように配置されたフィルタ孔14及び支持体孔23を通じて空間24に流入した被分離流体Tを、中心に配置された抜き出し口25に向けて流し易くできる。また、詳細は後記するが、抜き出し口25を中心に配置することで、抜き出し口25を貫き、z方向に延在する回転軸を軸中心として、分離モジュール40を回転できる。抜き出し口25は上面視で例えば真円形である。The support 20 has a disk shape, and the outlet 25 is arranged at a position including the center P of the support 20 (FIG. 1A). In this way, the separated fluid T that flows into the space 24 through the filter holes 14 and support holes 23 arranged to surround the outlet 25 can be easily made to flow toward the outlet 25 arranged at the center. In addition, as will be described in detail later, by arranging the outlet 25 at the center, the separation module 40 can be rotated around a rotation axis that passes through the outlet 25 and extends in the z direction. The outlet 25 is, for example, a perfect circle when viewed from above.

図2は、本実施形態の分離モジュール40の分解斜視図である。支持体孔23は、抜き出し口25を囲うように、周方向及び径方向にそれぞれ等間隔で配置される。また、スペーサ30は、第1支持体21と第2支持体22との間に挟持される。スペーサ30を挟んだ状態で第1支持体21と第2支持体22とを積層すると、第1支持体21と第2支持体22とスペーサ30との間に空間24(図1B)が形成される。このような支持体20であれば、別体に構成された第1支持体21とスペーサ30と第2支持体22とを積層させることで空間24を形成できるため、空間24を容易に形成できる。また、スペーサ30の高さ(フィルタ10の厚さ方向と同方向)を変えることで空間24の大きさを容易に変更できる。2 is an exploded perspective view of the separation module 40 of this embodiment. The support holes 23 are arranged at equal intervals in the circumferential and radial directions so as to surround the extraction port 25. The spacer 30 is sandwiched between the first support 21 and the second support 22. When the first support 21 and the second support 22 are stacked with the spacer 30 sandwiched between them, a space 24 (FIG. 1B) is formed between the first support 21, the second support 22, and the spacer 30. With such a support 20, the space 24 can be formed by stacking the first support 21, the spacer 30, and the second support 22, which are configured separately, so that the space 24 can be easily formed. In addition, the size of the space 24 can be easily changed by changing the height of the spacer 30 (in the same direction as the thickness direction of the filter 10).

スペーサ30は円環状であり、図示の例では、スペーサ30の外径と支持体20の外径とは一致する。また、スペーサ30は、環状の外周部から中心P(図1A)に向かって等間隔に複数の枝31を備える。枝31によって第1支持体21及び第2支持体22の中央部付近まで支持できるため、分離モジュール40の強度を向上できる。The spacer 30 is annular, and in the illustrated example, the outer diameter of the spacer 30 is the same as the outer diameter of the support 20. The spacer 30 also has a number of branches 31 spaced equally apart from the outer periphery of the annular shape toward the center P (FIG. 1A). The branches 31 can support the first support 21 and the second support 22 up to near their central portions, improving the strength of the separation module 40.

図3は、本実施形態の分離装置100の模式図である。分離装置100は例えば交換可能な分離モジュール40を備え、例えば分離対象流体L1に含まれる無機粒子の分級装置である。無機粒子は例えば金属粒子であり、金属粒子は金属単体又は金属化合物の粒子を含み、具体的には例えば、金属単体の粒子、金属酸化物の粒子等を含む。以下では説明の簡略化のために、無機粒子は金属粒子であるとする。 Figure 3 is a schematic diagram of the separation device 100 of this embodiment. The separation device 100 includes, for example, a replaceable separation module 40, and is, for example, a classification device for inorganic particles contained in the fluid to be separated L1. The inorganic particles are, for example, metal particles, and the metal particles include particles of simple metals or metal compounds, and specifically include, for example, particles of simple metals, particles of metal oxides, etc. In the following, for the sake of simplicity of explanation, the inorganic particles are assumed to be metal particles.

別の実施形態では、分離装置100は、例えば分離対象流体L1に含まれる有機粒子の分級装置である。有機粒子は例えば樹脂の粒子を含む。In another embodiment, the separation device 100 is a classification device for organic particles contained in, for example, the fluid to be separated L1. The organic particles include, for example, resin particles.

分離モジュール40が経年劣化等した場合には、別の分離モジュール40に交換可能である。図示の例では、分離モジュール40は、1つのみであるが、2つ以上でもよい。分離モジュール40の設置数は、例えば所望のろ過面積に応じて決定できる。If the separation module 40 deteriorates over time, it can be replaced with another separation module 40. In the illustrated example, there is only one separation module 40, but there may be two or more. The number of separation modules 40 to be installed can be determined, for example, according to the desired filtration area.

分離装置100は、分離モジュール40を回転可能に収容する筐体60と、分離モジュール40を回転させる回転機構50とを備え、回転機構50の駆動により、分離モジュール40が筐体60の内部で回転する。回転機構50は例えばモータである。詳細は後記するが、分離対象流体L1から被分離流体Tの分離は、分離モジュール40を回転させながら行われる。このため、回転機構50を備えることで、回転により生じる剪断力を利用するとともに、回転によってフィルタ10へのケーキの固着(即ちファウリングの発生)を抑制することで、分離効率を向上できる。The separation device 100 includes a housing 60 that rotatably houses the separation module 40, and a rotation mechanism 50 that rotates the separation module 40. The rotation mechanism 50 rotates the separation module 40 inside the housing 60. The rotation mechanism 50 is, for example, a motor. As will be described in detail later, the separation target fluid L1 is separated from the fluid T while rotating the separation module 40. For this reason, by including the rotation mechanism 50, the shear force generated by the rotation can be utilized, and the adhesion of the cake to the filter 10 (i.e., the occurrence of fouling) can be suppressed by the rotation, thereby improving the separation efficiency.

筐体60は気密に構成され、内部に空間61を備える。筐体60は、分離対象流体L1の供給口63と、被処理流体C1の排出口64と、排出口65とを備え、いずれも空間61に接続される。排出口65は、空間61からオーバーフローした分離対象流体L1又は被処理流体C1(双方でもよい)を抜き出すものであり、排出口65により、空間61の過度の圧力上昇を抑制できる。The housing 60 is airtight and has an internal space 61. The housing 60 has a supply port 63 for the fluid to be separated L1, an outlet 64 for the fluid to be treated C1, and an outlet 65, all of which are connected to the space 61. The outlet 65 is used to extract the fluid to be separated L1 or the fluid to be treated C1 (or both) that overflows from the space 61, and the outlet 65 can suppress excessive pressure rise in the space 61.

空間61の内部には分離モジュール40の上方及び下方のそれぞれに、邪魔板62が備えられる。邪魔板62により、分離モジュール40の回転に伴って分離対象流体L1が空間61で単に周方向に流れること抑制でき、分離モジュール40による分離を促進できる。Inside the space 61, baffles 62 are provided above and below the separation module 40. The baffles 62 can prevent the fluid to be separated L1 from simply flowing circumferentially in the space 61 as the separation module 40 rotates, thereby facilitating separation by the separation module 40.

分離モジュール40の抜き出し口25(図1A)の一方端(図示の例では分離モジュール40の上面側)には円筒70が接続され、他方端(図示の例では分離モジュール40の下面側)には閉塞部材71が接続される。円筒70は、分離モジュール40に対し取り外し可能に接続される。これにより、例えば経年劣化した分離モジュール40を、別の分離モジュール40に交換できる。円筒70には回転機構50が接続され、回転機構50の駆動によって円筒70が回転することで、円筒70が接続された分離モジュール40が回転する。円筒70は、分離モジュール40の接続側とは反対側に、被分離流体Tの排出口72を備える。A cylinder 70 is connected to one end (the upper surface side of the separation module 40 in the illustrated example) of the extraction port 25 (Figure 1A) of the separation module 40, and a blocking member 71 is connected to the other end (the lower surface side of the separation module 40 in the illustrated example). The cylinder 70 is removably connected to the separation module 40. This allows, for example, a separation module 40 that has deteriorated over time to be replaced with another separation module 40. A rotation mechanism 50 is connected to the cylinder 70, and the cylinder 70 rotates as a result of being driven by the rotation mechanism 50, thereby rotating the separation module 40 to which the cylinder 70 is connected. The cylinder 70 has an outlet 72 for the fluid T to be separated on the side opposite the connection side of the separation module 40.

分離装置100による分離方法を説明する。回転機構50による分離モジュール40の回転開始後、分離対象流体L1が、供給口63を通じて空間61に供給される。回転する分離モジュール40に接触した分離対象流体L1には剪断力が生じ、被分離流体Tがフィルタ10(図1B)を流れ易くなる。また、空間61への分離対象流体L1の供給圧により、分離対象流体L1はある程度高圧になっている。即ち、分離対象流体L1の供給側と被分離流体Tの排出側との間には差圧が生じている。そこで、上記の剪断力及び差圧を駆動力にして被分離流体Tがフィルタ10を通り、被分離流体Tが空間24(図1B)に流れる。空間24の被分離流体Tは、抜き出し口25及び円筒70を通じ、例えば大気に開放された排出口72から取り出される。一方で、被分離流体Tを分離した後の分離対象流体L1の残渣である被処理流体C1は、排出口64,65を通じて取り出される。 A separation method using the separation device 100 will be described. After the rotation of the separation module 40 by the rotation mechanism 50, the fluid to be separated L1 is supplied to the space 61 through the supply port 63. A shear force is generated in the fluid to be separated L1 that comes into contact with the rotating separation module 40, and the fluid to be separated T easily flows through the filter 10 (FIG. 1B). In addition, the fluid to be separated L1 is at a certain level of pressure due to the supply pressure of the fluid to be separated L1 to the space 61. That is, a pressure difference is generated between the supply side of the fluid to be separated L1 and the discharge side of the fluid to be separated T. Therefore, the above-mentioned shear force and pressure difference are used as driving forces to cause the fluid to be separated T to pass through the filter 10, and the fluid to be separated T to flow into the space 24 (FIG. 1B). The fluid to be separated T in the space 24 is taken out through the extraction port 25 and the cylinder 70, for example, from the discharge port 72 open to the atmosphere. On the other hand, the treated fluid C1, which is the residue of the separation target fluid L1 after separation of the separation target fluid T , is taken out through the discharge ports 64 and 65.

図4は、本実施形態の分離システム1000の系統図である。分離システム1000は、分離装置100に分離対象流体L1を供給し続ける、又は、分離対象流体L1の供給停止後に洗浄液L2を供給することで被分離流体Tを分離するデッドエンド方式のものである。洗浄液L2は、被分離流体Tを分離対象流体L1に溶解又は分散させる溶媒又は液体と同種であることが好ましい。例えば、分離対象流体L1が金属粒子を含み、金属粒子を分散させるために例えばpH調整剤、分散剤等の所定添加剤と水とを含むスラリーの場合、洗浄液L2は、pH調整剤、分散剤等の所定添加剤と水とを含む溶液が好ましい。これにより、被分離流体Tにおいて所定添加剤の希釈を抑制でき、金属粒子の分散を維持できる。ただし、洗浄液L2は、所望の効果を発揮できる場合には、例えば水等の溶媒でもよい。 Figure 4 is a system diagram of the separation system 1000 of this embodiment. The separation system 1000 is a dead-end type in which the separation target fluid L1 is continuously supplied to the separation device 100, or the cleaning liquid L2 is supplied after the supply of the separation target fluid L1 is stopped to separate the separation target fluid T. The cleaning liquid L2 is preferably the same type as the solvent or liquid that dissolves or disperses the separation target fluid T in the separation target fluid L1. For example, in the case where the separation target fluid L1 contains metal particles and is a slurry containing a predetermined additive such as a pH adjuster or dispersant and water to disperse the metal particles, the cleaning liquid L2 is preferably a solution containing a predetermined additive such as a pH adjuster or dispersant and water. This makes it possible to suppress dilution of the predetermined additive in the separation target fluid T and maintain the dispersion of the metal particles. However, the cleaning liquid L2 may be a solvent such as water if the desired effect can be exerted.

分離システム1000は、分離装置100と、分離対象流体L1を収容するタンク201と、洗浄液L2を収容するタンク202と、被分離流体Tを収容するタンク203とを備える。ただし、タンク202は、洗浄液L2を構成する各成分のそれぞれ少なくとも一種を収容した複数のタンクでもよい。即ち、例えば、pH調整剤、分級剤、及び水をそれぞれ異なるタンクに収容し、各タンクから独立して分離装置100に供給してもよい。The separation system 1000 includes a separation device 100, a tank 201 that contains a fluid to be separated L1, a tank 202 that contains a cleaning liquid L2, and a tank 203 that contains a fluid to be separated T. However, the tank 202 may be a plurality of tanks that contain at least one of each of the components that make up the cleaning liquid L2. That is, for example, a pH adjuster, a classification agent, and water may be contained in different tanks and supplied to the separation device 100 independently from each tank.

分離システム1000は、タンク201,202にそれぞれ加圧ガスG1(例えば高圧窒素ガス)を供給する系統221,222を備え、系統221,222は、それぞれ、加圧ガスG1の流通を制御する弁271,272を備える。分離システム1000は、タンク201,202にそれぞれ収容された分離対象流体L1及び洗浄液L2を分離装置100の空間61(図3)に供給する系統223,224を備える。分離システム1000は、分離装置100で分離された被分離流体Tをタンク203に供給する系統225と、分離装置100で生じた被処理流体C1及び使用後の洗浄液L2を外部に排出する系統226とを備える。系統226は弁276を備える。The separation system 1000 includes systems 221 and 222 that supply pressurized gas G1 (e.g., high-pressure nitrogen gas) to the tanks 201 and 202, respectively, and the systems 221 and 222 include valves 271 and 272 that control the flow of the pressurized gas G1. The separation system 1000 includes systems 223 and 224 that supply the fluid to be separated L1 and the cleaning liquid L2 contained in the tanks 201 and 202, respectively, to the space 61 (FIG. 3) of the separation device 100. The separation system 1000 includes a system 225 that supplies the fluid to be separated T separated in the separation device 100 to the tank 203, and a system 226 that discharges the fluid to be treated C1 and the cleaning liquid L2 after use generated in the separation device 100 to the outside. The system 226 includes a valve 276.

分離システム1000は、空間61(図3)の圧力を測定する圧力計233と、被分離流体Tの質量を測定する質量計234とを備える。圧力計233を備えることで、空間61の圧力を測定できる。質量計234を備えることで、分離モジュール40における被分離流体Tの透過量を測定できる。The separation system 1000 includes a pressure gauge 233 that measures the pressure in the space 61 (FIG. 3) and a mass meter 234 that measures the mass of the fluid T to be separated. By including the pressure gauge 233, the pressure in the space 61 can be measured. By including the mass meter 234, the amount of permeation of the fluid T to be separated in the separation module 40 can be measured.

分離システム1000は、分離装置100に対し、被分離流体Tの排出側(タンク203の側)よりも高圧の分離対象流体L1を供給する供給装置300を備える。供給装置300によって分離モジュール40で差圧が生じることで、差圧を駆動力とした分離が行われる。供給装置300は、図示の例では、系統221,223、弁271,273及びタンク201を備え、タンク201の気相に加圧ガスG1を供給することで気相が昇圧し、液相である分離対象流体L1が押し出され、分離装置100に供給される。なお、供給装置300は、被分離流体Tの排出側を例えば真空等に減圧する減圧装置(不図示)でもよい。減圧装置を備えた場合においても、減圧された排出側よりも高圧の分離対象流体L1を供給できる。なお、分離対象流体L1及び洗浄液L2の供給は、加圧ガスG1の供給に代えて、又は、加圧ガスG1の供給とともに、送液ポンプ(不図示)を用いて行ってもよい。The separation system 1000 includes a supply device 300 that supplies the separation target fluid L1 to the separation device 100 at a higher pressure than the discharge side (the tank 203 side) of the separation target fluid T. A pressure difference is generated in the separation module 40 by the supply device 300, and separation is performed using the pressure difference as a driving force. In the illustrated example, the supply device 300 includes systems 221, 223, valves 271, 273, and a tank 201, and by supplying pressurized gas G1 to the gas phase of the tank 201, the gas phase is pressurized, and the liquid phase of the separation target fluid L1 is pushed out and supplied to the separation device 100. The supply device 300 may be a pressure reducing device (not shown) that reduces the pressure of the discharge side of the separation target fluid T to, for example, a vacuum. Even when a pressure reducing device is provided, the separation target fluid L1 can be supplied at a higher pressure than the reduced pressure discharge side. The fluid to be separated L1 and the cleaning liquid L2 may be supplied by using a liquid delivery pump (not shown) instead of or in addition to the supply of the pressurized gas G1.

弁271,273,276を開け、かつ、弁272,274を閉じた状態で加圧ガスG1を系統221に流すと、タンク201に収容された分離対象流体L1が系統223を通じて分離装置100に供給される。分離装置100では、回転する分離モジュール40(図1A)により被分離流体Tが分離され、系統225を通じてタンク203に供給される。一方で、残渣である被処理流体C1は、系統226を通じ外部に排出される。この実施形態では、分離対象流体L1が継続的に供給されるとともに、被分離流体Tが継続的に分離される。When the pressurized gas G1 is flowed through the system 221 with the valves 271, 273, and 276 open and the valves 272 and 274 closed, the fluid to be separated L1 contained in the tank 201 is supplied to the separation device 100 through the system 223. In the separation device 100, the fluid to be separated T is separated by the rotating separation module 40 (FIG. 1A) and supplied to the tank 203 through the system 225. Meanwhile, the residual fluid to be treated C1 is discharged to the outside through the system 226. In this embodiment, the fluid to be separated L1 is continuously supplied and the fluid to be separated T is continuously separated.

別の実施形態では、分離モジュール40(図1A)の回転を停止し、弁271,273を開け、かつ、弁272,274,276を閉じた状態で加圧ガスG1を系統221に流すと、タンク201に収容された分離対象流体L1が系統223を通じて分離装置100に供給される。弁276は閉じているため、分離装置100の空間61(図1B)で高圧になる。この状態で弁271,273を閉じ、分離対象流体L1の供給が停止する。次いで、弁272,274,276を開け、洗浄液L2の供給が開始される。更に、分離モジュール40の回転を開始すると、分離装置100では、剪断力、及び洗浄液L2の供給に起因する分離装置100での分離対象流体L1の加圧により、被分離流体Tの分離が行われる。残渣である被処理流体C1は、系統226を通じ外部に排出される。In another embodiment, when the rotation of the separation module 40 (FIG. 1A) is stopped, the valves 271 and 273 are opened, and the pressurized gas G1 is flowed into the system 221 while the valves 272, 274, and 276 are closed, the fluid to be separated L1 contained in the tank 201 is supplied to the separation device 100 through the system 223. Since the valve 276 is closed, the pressure becomes high in the space 61 (FIG. 1B) of the separation device 100. In this state, the valves 271 and 273 are closed, and the supply of the fluid to be separated L1 is stopped. Next, the valves 272, 274, and 276 are opened, and the supply of the cleaning liquid L2 is started. Furthermore, when the rotation of the separation module 40 is started, the separation of the fluid to be separated T is performed in the separation device 100 by pressurization of the fluid to be separated L1 in the separation device 100 due to shear force and the supply of the cleaning liquid L2. The residual fluid to be treated C1 is discharged to the outside through the system 226.

以上の分離モジュール40、分離装置100及び分離システム1000によれば、フィルタ10の目詰まりを抑制でき、所望の大きさの粒子を長期間に亘って継続して分離できる。例えば、電子材料の金属ペースト及び化学材料において使用される粒子の粒径は、ナノサイズ化している。ナノサイズの粒子は、粒径を揃える分級により特性を向上でき、付加価値を向上できる。そのため、分離モジュール40を使用し、粒径の揃った粒子を含む被分離流体(例えばスラリー)を作製及び使用することで、例えばコンデンサ等の被分離流体を使用した製品において粒子の特性を活用できる。 The above separation module 40, separation device 100, and separation system 1000 can prevent clogging of the filter 10 and continuously separate particles of the desired size over a long period of time. For example, the particle size of particles used in metal pastes and chemical materials for electronic materials is nano-sized. The properties of nano-sized particles can be improved by classification to make the particle size uniform, thereby increasing added value. Therefore, by using the separation module 40 to create and use a separated fluid (e.g., a slurry) containing particles of uniform size, the properties of the particles can be utilized in products that use the separated fluid, such as capacitors.

図5は、別の実施形態の分離システム1100の系統図である。分離システム1100は、ダイアフィルトレーション方式で分離するものである。ダイアフィルトレーション方式は、分離対象流体L1を循環しながら得られた被分離流体Tの量と等量の洗浄液L2を分離対象流体L1に加えることで被分離流体Tの分離を行う。このため、分離速度及び分離効率を長期間に亘って維持できる。 Figure 5 is a system diagram of a separation system 1100 of another embodiment. The separation system 1100 separates using a diafiltration method. The diafiltration method separates the fluid T to be separated by adding a cleaning liquid L2 to the fluid L1 to be separated in an amount equal to the amount of the fluid T obtained while circulating the fluid L1 to be separated. This allows the separation speed and separation efficiency to be maintained over a long period of time.

分離システム1100は、供給装置300(図4)に代えて例えば送液ポンプ等の供給装置301を備えること以外は、分離システム1000(図4)と同様の基本構成を備える。ただし、分離システム1100は、系統224を流れる洗浄液L2の流量を測定する流量計235と、タンク201内の流体の質量を測定する質量計236とを更に備える。質量計236により測定される質量が一定になるように、流量計235によって流量を測定しながら弁274の開度についてフィードバック制御が行われる。Separation system 1100 has the same basic configuration as separation system 1000 (FIG. 4), except that separation system 1100 has supply device 301, such as a liquid delivery pump, instead of supply device 300 (FIG. 4). However, separation system 1100 further has flow meter 235 that measures the flow rate of cleaning liquid L2 flowing through system 224, and mass meter 236 that measures the mass of the fluid in tank 201. Feedback control is performed on the opening of valve 274 while measuring the flow rate with flow meter 235 so that the mass measured by mass meter 236 remains constant.

供給装置301の駆動により、分離装置100では、被分離流体Tの分だけ流量が減少した循環流体C3が生じる。循環流体C3は、弁277を備える系統227を通じて、タンク201に供給される。タンク201には、更に、減少した被分離流体Tと等量の洗浄液L2が系統224を通じて供給される。これにより、一定流量の分離対象流体L1が分離装置100に供給され、分離装置100において、安定した分離を連続して行うことができる。 By driving the supply device 301, a circulating fluid C3 is generated in the separation device 100, the flow rate of which is reduced by the amount of the fluid to be separated T. The circulating fluid C3 is supplied to the tank 201 through a system 227 equipped with a valve 277. The tank 201 is further supplied with a volume of cleaning liquid L2 equal to the reduced volume of the fluid to be separated T through a system 224. This allows a constant flow rate of the fluid to be separated L1 to be supplied to the separation device 100, enabling stable and continuous separation to be performed in the separation device 100.

図6は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の上面図である。開口231,251の形状及び配置場所は特に制限されない。図6の例では、開口231は、図1Aの例とは異なり全面に形成されておらず、かつ、開口231の形状が全て同じではなく一部異なっている。具体的には、開口231は、開口251を中心として対称に配置され、一方の側では矩形(例えば正方形)状を有し、他方の側では三角形(例えば正三角形)状を有する。開口231は、x方向とy方向との範囲である90°の領域にそれぞれ配置される。 Figure 6 is a top view of the first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. The shape and location of the openings 231, 251 are not particularly limited. In the example of Figure 6, unlike the example of Figure 1A, the openings 231 are not formed over the entire surface, and the shapes of the openings 231 are not all the same but are partially different. Specifically, the openings 231 are arranged symmetrically around the opening 251, and have a rectangular (e.g., square) shape on one side and a triangular (e.g., equilateral) shape on the other side. The openings 231 are each arranged in a 90° region that is the range between the x direction and the y direction.

図7は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の上面図である。開口231の大きさは特に制限されない。図7の例では、開口231は第1支持体21の全面に形成されているが、図1Aの例とは異なり、様々な大きさを有する。具体的には、図7の例では、開口231は、様々な大きさを有し、かつ、菱形、円形、正方形等の様々な形状を有する。 Figure 7 is a top view of the first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. The size of the opening 231 is not particularly limited. In the example of Figure 7, the opening 231 is formed on the entire surface of the first support 21, but unlike the example of Figure 1A, it has various sizes. Specifically, in the example of Figure 7, the opening 231 has various sizes and various shapes such as a diamond, a circle, a square, etc.

図8Aは、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の上面図である。開口231と開口232(図1B)とは、x方向及びy方向で同じ位置、即ち、表裏で同じ位置になる必要はなく、開口231と開口232とは表裏で異なる位置に配置される。開口231は、図示の例では、開口251を対称として4つ配置される。 Figure 8A is a top view of the first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. The openings 231 and 232 (Figure 1B) do not need to be at the same position in the x and y directions, i.e., at the same position on the front and back, and the openings 231 and 232 are arranged at different positions on the front and back. In the illustrated example, four openings 231 are arranged symmetrically with respect to the opening 251.

図8Bは、図8AのB-B線断面図である。白抜き矢印は、図示の支持体孔23を基準とした分離モジュール40(図1A)の回転方向R、破線矢印は、分離モジュール40の回転時における分離対象流体L1の相対的な移動方向P1を示す。なお、分離対象流体L1は、破線矢印の方向に必ずしも実際に移動しなくてもよく、破線矢印は、回転する分離モジュール40から視た分離対象流体L1の流れる方向を示すものである。 Figure 8B is a cross-sectional view along line B-B in Figure 8A. The white arrow indicates the rotation direction R of the separation module 40 (Figure 1A) based on the illustrated support hole 23, and the dashed arrow indicates the relative movement direction P1 of the fluid to be separated L1 when the separation module 40 rotates. Note that the fluid to be separated L1 does not necessarily have to actually move in the direction of the dashed arrow, and the dashed arrow indicates the flow direction of the fluid to be separated L1 as seen from the rotating separation module 40.

支持体孔23は、上記の図1Bに示す例とは異なり、z方向に対して角度を有して配置される。即ち、支持体孔23は、フィルタ10の厚さ方向であるz方向に対し斜め方向に配置され、支持体孔23は紙面左方向に下る傾斜を有する。ただし、支持体孔23は、紙面右方向に下る傾斜を有してもよい。支持体孔23の内壁は流線形を有してもよい。Unlike the example shown in FIG. 1B above, the support hole 23 is arranged at an angle to the z direction. That is, the support hole 23 is arranged diagonally to the z direction, which is the thickness direction of the filter 10, and the support hole 23 has a slope that slopes downward to the left of the paper. However, the support hole 23 may also have a slope that slopes downward to the right of the paper. The inner wall of the support hole 23 may have a streamlined shape.

この実施形態の第1支持体21は、回転する分離モジュール40に好適である。従って、例えば上記図3に示した分離装置100は、図8A及び図8Bに示す第1支持体21を含む分離モジュール40を備える。支持体孔23は、回転機構50(図3)の駆動による回転方向R(白抜き矢印方向)に上る傾斜を有する。支持体孔23をこのように構成することで、回転中に被分離流体T(図3)を支持体孔23に流し易くでき、圧力損失の増大を抑制できる。The first support 21 of this embodiment is suitable for a rotating separation module 40. Thus, for example, the separation device 100 shown in FIG. 3 above is equipped with a separation module 40 including the first support 21 shown in FIGS. 8A and 8B. The support hole 23 has an upward inclination in the rotation direction R (the direction of the white arrow) driven by the rotation mechanism 50 (FIG. 3). By configuring the support hole 23 in this manner, it is possible to easily flow the fluid to be separated T (FIG. 3) into the support hole 23 during rotation, and an increase in pressure loss can be suppressed.

図9は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の上面図である。図1Aの例では、第1支持体21と第2支持体22とは同じ構成を有したが、異なる構成を有してもよい。図9に示す第1支持体21は、図10に示す第2支持体22と内縁及び外縁の形状は同じであるが、開口251を中心として、周方向及び径方向に等間隔で全面に、円形の開口231が配置される。 Figure 9 is a top view of the first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. In the example of Figure 1A, the first support 21 and the second support 22 have the same configuration, but may have different configurations. The first support 21 shown in Figure 9 has the same shape of the inner edge and outer edge as the second support 22 shown in Figure 10, but has circular openings 231 arranged over the entire surface at equal intervals in the circumferential and radial directions with the opening 251 as the center.

図10は、図9の第1支持体21と併用可能な第2支持体22の上面図である。図10に示す第2支持体22では、図9に示す第1支持体21とは異なる構成を有しており、具体的には例えば、開口231の形状が異なっている。図10に示す第2支持体22では、開口251を中心として、周方向及び径方向に等間隔で全面に、菱形の開口231が配置される。第1支持体21と第2支持体22とが異なる構成を有しても、分離モジュール40を構成できる。 Figure 10 is a top view of a second support 22 that can be used in conjunction with the first support 21 of Figure 9. The second support 22 shown in Figure 10 has a different configuration from the first support 21 shown in Figure 9, specifically, for example, the shape of the opening 231 is different. In the second support 22 shown in Figure 10, diamond-shaped openings 231 are arranged on the entire surface at equal intervals in the circumferential and radial directions with the opening 251 at the center. A separation module 40 can be constructed even if the first support 21 and the second support 22 have different configurations.

図11は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の斜視図である。図1Aの例では、第1支持体21は上面視で真円状であるが、第1支持体21の形状は真円状に限られない。図11の第1支持体21は、上面視で矩形状を有し、より具体的には正方形状を有する。開口231は、正方形状の第1支持体21の全面において開口251を囲うように等間隔で配置される。 Figure 11 is a perspective view of the first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. In the example of Figure 1A, the first support 21 is a perfect circle when viewed from above, but the shape of the first support 21 is not limited to a perfect circle. The first support 21 in Figure 11 has a rectangular shape when viewed from above, more specifically, a square shape. The openings 231 are arranged at equal intervals across the entire surface of the square-shaped first support 21 so as to surround the opening 251.

図12は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の斜視図である。図12の第1支持体21は、図1Aと同様に上面視で円形状を有するが、図1Aとは異なり、楕円形状を有する。開口231は、楕円形状の第1支持体21の全面において開口251を囲うように等間隔で配置される。12 is a perspective view of the first support 21 constituting the separation module 40 (FIG. 1A) of another embodiment. The first support 21 in FIG. 12 has a circular shape in top view, as in FIG. 1A, but has an elliptical shape, unlike FIG. 1A. The openings 231 are arranged at equal intervals over the entire surface of the elliptical first support 21 so as to surround the opening 251.

図13は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の斜視図である。図13の第1支持体21は、図11と同様に多角形状を有するが、図11とは異なり六角形状を有し、より具体的には正六角形状を有する。開口231は、正六角形状の第1支持体21の全面において開口251を囲うように等間隔で配置される。 Figure 13 is a perspective view of a first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. The first support 21 in Figure 13 has a polygonal shape like that in Figure 11, but unlike that in Figure 11, has a hexagonal shape, more specifically, a regular hexagonal shape. The openings 231 are arranged at equal intervals so as to surround the opening 251 over the entire surface of the regular hexagonal first support 21.

図14は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21の斜視図である。図14の第1支持体21は、図11と同様に多角形状を有するが、図11とは異なり縁に凸部292と凹部293とを交互に形成した形状を有する。開口231は、凸部292と凹部293とを交互に形成した形状の第1支持体21の全面において、開口251を囲うように等間隔で配置される。 Figure 14 is a perspective view of a first support 21 constituting a separation module 40 (Figure 1A) of another embodiment. The first support 21 in Figure 14 has a polygonal shape similar to that in Figure 11, but unlike that in Figure 11, has a shape in which convex portions 292 and concave portions 293 are formed alternately on the edge. The openings 231 are arranged at equal intervals over the entire surface of the first support 21, which has a shape in which convex portions 292 and concave portions 293 are formed alternately, so as to surround the opening 251.

図15は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21及び第2支持体22の斜視図である。図1Aに示す分離モジュール40はスペーサ30(図1A)を備えたが、図15に示す分離モジュール40はスペーサ30を備えずに、内部に空間24(図1B)が形成される。15 is a perspective view of a first support 21 and a second support 22 constituting a separation module 40 (FIG. 1A) of another embodiment. The separation module 40 shown in FIG. 1A includes a spacer 30 (FIG. 1A), but the separation module 40 shown in FIG. 15 does not include a spacer 30, and a space 24 (FIG. 1B) is formed inside.

第1支持体21の下面261には、例えば縁に沿って(沿わなくてもよい)、環状の凸部262が配置される。このような形状の第1支持体21は、例えば、円柱をくり抜くことで形成できる。そして、凸部262を円盤状の第2支持体22の上面263に接触させるように、第1支持体21と第2支持体22とが積層される。このとき、凸部262と上面263とは貼り付け、接着又は溶着される。これにより、下面261と凸部262と上面263との間に、空間24が形成される。 A ring-shaped protrusion 262 is arranged on the underside 261 of the first support 21, for example along the edge (but not necessarily along the edge). A first support 21 of this shape can be formed, for example, by hollowing out a cylinder. The first support 21 and the second support 22 are then stacked so that the protrusion 262 is in contact with the upper surface 263 of the disk-shaped second support 22. At this time, the protrusion 262 and the upper surface 263 are attached, glued or welded. As a result, a space 24 is formed between the lower surface 261, the protrusion 262, and the upper surface 263.

図16は、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する第1支持体21及び第2支持体22の斜視図である。上記の図15と同様に、図16に示す分離モジュール40はスペーサ30(図1A)を備えずに、内部に空間24(図1B)が形成される。16 is a perspective view of a first support 21 and a second support 22 constituting a separation module 40 (FIG. 1A) of another embodiment. As in FIG. 15 above, the separation module 40 shown in FIG. 16 does not include a spacer 30 (FIG. 1A), and a space 24 (FIG. 1B) is formed inside.

第2支持体22の上面263には、例えば周方向に等間隔で、例えば柱状(例えば円柱状)の突起264が複数配置される。複数の突起264を囲うように、円環状の例えば板状の弾性体267が配置される。そして、突起264を円盤状の第1支持体21の下面261に接触させるように、弾性体267を介在させた状態で、第1支持体21と第2支持体22とが積層される。このとき、突起264と下面261とは貼り付け、接着又は溶着される。これにより、下面261と上面263と突起264と弾性体267との間に、空間24が形成される。On the upper surface 263 of the second support 22, a plurality of protrusions 264, for example, columnar (e.g., cylindrical) are arranged, for example, at equal intervals in the circumferential direction. A circular, for example, plate-shaped elastic body 267 is arranged to surround the plurality of protrusions 264. Then, the first support 21 and the second support 22 are laminated with the elastic body 267 interposed therebetween so that the protrusions 264 are in contact with the lower surface 261 of the disk-shaped first support 21. At this time, the protrusions 264 and the lower surface 261 are attached, bonded or welded. As a result, a space 24 is formed between the lower surface 261, the upper surface 263, the protrusions 264, and the elastic body 267.

図17Aは、別の実施形態の分離モジュール40(図1A)を構成する支持体20の斜視図である。上記の各例では、支持体20は別体に構成された第1支持体21及び第2支持体22を含むが、図17Aの支持体20は、第1支持体21及び第2支持体22に分かれておらず、一体の部材として成形される。支持体20の上面265及び下面266には、上記各例の支持体20と同様に開口231,231が形成される。17A is a perspective view of a support 20 constituting a separation module 40 (FIG. 1A) of another embodiment. In each of the above examples, the support 20 includes a first support 21 and a second support 22 that are configured separately, but the support 20 in FIG. 17A is not divided into the first support 21 and the second support 22, but is molded as an integral member. Openings 231, 231 are formed on the upper surface 265 and the lower surface 266 of the support 20, similar to the support 20 in each of the above examples.

図17Bは、図17AのC-C線断面図である。上記のように、図17Bに示す支持体20は一体成形物である。このようにすることで、空間24の気密性が高まるため、空間24内の圧力を高くして分離性能を向上できる。支持体20は、例えば3Dプリンタ等により形成できる。 Figure 17B is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 17A. As described above, the support body 20 shown in Figure 17B is a one-piece molding. This increases the airtightness of the space 24, making it possible to increase the pressure within the space 24 and improve separation performance. The support body 20 can be formed, for example, by a 3D printer or the like.

図18は、別の実施形態の分離モジュール40の分解斜視図である。支持体20は、いずれも例えば矩形状に形成された第1支持体21及び第2支持体22を含む。図18に示す分離モジュール40は、上記の各例とは異なり、第1支持体21と第2支持体22との間に空間24(図1B)を備えず、抜き出し口25も備えない。従って、この実施形態では、分離モジュール40の一方の面側への分離対象流体L1の接触により、他方の面側から被分離流体Tが得られる。 Figure 18 is an exploded perspective view of a separation module 40 of another embodiment. The support 20 includes a first support 21 and a second support 22, both of which are formed, for example, in a rectangular shape. Unlike the above examples, the separation module 40 shown in Figure 18 does not have a space 24 (Figure 1B) between the first support 21 and the second support 22, nor does it have an outlet 25. Therefore, in this embodiment, when the fluid to be separated L1 comes into contact with one side of the separation module 40, the fluid to be separated T is obtained from the other side.

フィルタ10は、第1支持体21及び第2支持体22と同じ形状及び大きさに形成され、第1支持体21と第2支持体22との間に挟持される。このようにすることで、フィルタ10の支持強度を向上できる。フィルタ10は、第1支持体21又は第2支持体22の少なくとも一方に貼り付け、接着又は溶着される。The filter 10 is formed to have the same shape and size as the first support 21 and the second support 22, and is sandwiched between the first support 21 and the second support 22. In this way, the support strength of the filter 10 can be improved. The filter 10 is attached to at least one of the first support 21 or the second support 22, and is bonded or welded.

図19は、別の実施形態の分離モジュール40の分解斜視図である。支持体20は、図18の例と同様に矩形状に構成されるが、図18の例とは異なり単一に構成される。フィルタ10は、支持体20と同じ形状及び大きさに形成され、図示の例では支持体20の例えば上面に支持されるが、下面に支持されてもよい。19 is an exploded perspective view of a separation module 40 according to another embodiment. The support 20 is rectangular like the example in FIG. 18, but is formed as a single unit unlike the example in FIG. 18. The filter 10 is formed to the same shape and size as the support 20, and in the illustrated example is supported on, for example, the upper surface of the support 20, but may also be supported on the lower surface.

図20Aは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。分離装置100は、例えば上面視で矩形に形成された載置台80と、内部に分離対象流体L1が供給される空間61,61を備える筐体81,82,83とを備える。載置台80は、例えば矩形状の分離モジュール40を載置するとともに、被分離流体Tを分離対象流体L1の供給側とは反対側に排出する載置台孔(不図示)を備える。載置台80は、例えばメッシュ孔を備える樹脂板、パンチングメタル等により構成される。 Figure 20A is a diagram illustrating a separation method using a separation device 100 of another embodiment. The separation device 100 includes a mounting table 80 formed, for example, in a rectangular shape when viewed from above, and housings 81, 82, and 83 having spaces 61, 61 into which the fluid to be separated L1 is supplied. The mounting table 80 mounts, for example, a rectangular separation module 40, and includes mounting table holes (not shown) for discharging the fluid to be separated T to the side opposite the supply side of the fluid to be separated L1. The mounting table 80 is formed, for example, from a resin plate with mesh holes, punched metal, or the like.

筐体81,82,83は、載置台80を境界に上下に別体に構成され、それぞれアクチュエータ(不図示)に接続される。アクチュエータの駆動により、筐体81,82,83は上下方向に分離する。The housings 81, 82, and 83 are constructed separately above and below the mounting table 80, and are each connected to an actuator (not shown). When the actuator is driven, the housings 81, 82, and 83 are separated in the vertical direction.

筐体81,82,83は、それぞれ、分離対象流体L1を空間61に供給する供給口811,821(筐体83に備えられる供給口は不図示)を備える。筐体81,82,83は、それぞれ、被分離流体Tを排出する排出口822,832(筐体81に備えられる排出口は不図示)を備える。筐体81,82,83は、それぞれ、空間61に乾燥ガスG2(図20B。例えば空気)を供給する供給口813,823,833を備える。The housings 81, 82, and 83 each have a supply port 811, 821 (the supply port provided in the housing 83 is not shown) that supplies the fluid to be separated L1 to the space 61. The housings 81, 82, and 83 each have an outlet port 822, 832 (the outlet provided in the housing 81 is not shown) that discharges the fluid to be separated T. The housings 81, 82, and 83 each have a supply port 813, 823, and 833 that supplies a dry gas G2 (FIG. 20B, e.g., air) to the space 61.

分離装置100は、載置台80に載置された分離モジュール40を別の分離モジュール40に交換する交換機構89(図20C)を更に備える。交換機構89は、例えば、分離モジュール40を吸引により脱着可能な油圧式の吸盤(不図示)を備え、吸盤による分離モジュール40の保持及び移送により、分離モジュール40を交換する。分離装置100は、例えば、載置台80に載置される分離モジュール40を置く棚(不図示)を備え、交換機構89は、置かれた分離モジュール40を載置台80に移送する。The separation device 100 further includes an exchange mechanism 89 (FIG. 20C) that exchanges the separation module 40 placed on the mounting table 80 with another separation module 40. The exchange mechanism 89 includes, for example, a hydraulic suction cup (not shown) that can detach the separation module 40 by suction, and exchanges the separation module 40 by holding and transporting the separation module 40 with the suction cup. The separation device 100 includes, for example, a shelf (not shown) on which the separation module 40 placed on the mounting table 80 is placed, and the exchange mechanism 89 transports the placed separation module 40 to the mounting table 80.

図20Aの例では、図18に示した分離モジュール40が使用されるが、図19に示した分離モジュール40が使用されてもよい。図19に示した分離モジュール40が使用される場合、支持体20を載置台80に接触させるように分離モジュール40を配置することが好ましい。In the example of Figure 20A, the separation module 40 shown in Figure 18 is used, but the separation module 40 shown in Figure 19 may also be used. When the separation module 40 shown in Figure 19 is used, it is preferable to position the separation module 40 so that the support 20 is in contact with the mounting table 80.

分離対象流体L1が空間61に供給されると、分離モジュール40への流通により被分離流体Tが得られる。一方で、残渣であるケーキ(不図示)は、分離モジュール40の空間61側に(図示の例では上面)に残る。When the fluid to be separated L1 is supplied to the space 61, the separated fluid T is obtained by flowing to the separation module 40. Meanwhile, the cake (not shown), which is the residue, remains on the space 61 side of the separation module 40 (on the upper surface in the illustrated example).

図20Bは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。例えば、例えば供給口811,821等に接続される配管(不図示)上の弁(不図示)の閉弁により、空間61への分離対象流体L1(図20A)の供給が停止される。この状態で乾燥ガスG2を供給すると、乾燥ガスG2のガス圧によって分離対象流体L1中の被分離流体Tが分離モジュール40を流れ、排出される。これとともに、分離モジュール40上のケーキが乾燥される。 Figure 20B is a diagram illustrating a separation method using the separation device 100 of another embodiment. For example, the supply of the fluid to be separated L1 (Figure 20A) to the space 61 is stopped by closing a valve (not shown) on a pipe (not shown) connected to the supply ports 811, 821, etc. In this state, when a dry gas G2 is supplied, the gas pressure of the dry gas G2 causes the fluid to be separated T in the fluid to be separated L1 to flow through the separation module 40 and be discharged. At the same time, the cake on the separation module 40 is dried.

図20Cは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。乾燥ガスG2(図20B)の停止後、アクチュエータ(不図示)の駆動により、筐体81,82,83が上下方向に分離する。次いで、交換機構89は、載置台80に載置されていた分離モジュール40を載置台80から紙面左方向に移送するとともに、新たな分離モジュール40を載置台80に載置する。そして、アクチュエータにより筐体81,82,83を再度元の場所に戻すことで、分離装置100は、図20Aの状態に戻る。 Figure 20C is a diagram illustrating a separation method using the separation device 100 of another embodiment. After the drying gas G2 (Figure 20B) is stopped, the actuator (not shown) drives the housings 81, 82, and 83 to separate in the vertical direction. Next, the replacement mechanism 89 moves the separation module 40 placed on the mounting table 80 from the mounting table 80 to the left of the paper, and places a new separation module 40 on the mounting table 80. Then, the actuator returns the housings 81, 82, and 83 to their original positions, returning the separation device 100 to the state shown in Figure 20A.

載置台80及び交換機構89を備えることで、ケーキの堆積により分離性能が低下した分離モジュール40を交換機構89によって新たな分離モジュール40に交換でき、分離装置100における分離性能の低下を抑制できる。By providing the mounting table 80 and the replacement mechanism 89, a separation module 40 whose separation performance has deteriorated due to cake accumulation can be replaced with a new separation module 40 using the replacement mechanism 89, thereby suppressing the deterioration of separation performance in the separation device 100.

図21は、別の実施形態の分離モジュール40の分解斜視図である。図21の支持体20は、上面視で円形に構成されたこと以外は、図18の例と同様である。 Figure 21 is an exploded perspective view of a separation module 40 of another embodiment. The support 20 of Figure 21 is similar to the example of Figure 18, except that it is configured to be circular when viewed from above.

図22は、別の実施形態の分離モジュール40の分解斜視図である。図22の支持体20は、上面視で円形に構成されたこと以外は、図19の例と同様である。22 is an exploded perspective view of a separation module 40 according to another embodiment. The support 20 in FIG. 22 is similar to the example in FIG. 19, except that it is configured to be circular when viewed from above.

図23Aは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。分離装置100は、例えば上面視で円形に形成された載置台80及び空間61を内部に備える筐体90を備え、筐体90は例えば圧力容器により構成される。載置台80は、筐体90の底板98(例えば鋼板)に載置される。筐体90は、更に、空間61に分離対象流体L1を供給する供給口91と、分離モジュール40に堆積したケーキC2(図23B)を圧搾する圧搾機構92と、空間61に乾燥ガスG2を供給する供給口93と、被分離流体Tを排出する排出口94とを備える。筐体90は、更に、内部に堆積したケーキC2を排出する排出口96,97(排出口97は図23C参照)と、排出口97を閉塞する蓋95とを備える。 Figure 23A is a diagram explaining a separation method by a separation device 100 of another embodiment. The separation device 100 includes a housing 90 having a mounting table 80 formed in a circular shape when viewed from above and a space 61 inside, and the housing 90 is, for example, composed of a pressure vessel. The mounting table 80 is placed on a bottom plate 98 (for example, a steel plate) of the housing 90. The housing 90 further includes a supply port 91 for supplying the fluid to be separated L1 to the space 61, a squeezing mechanism 92 for squeezing the cake C2 (Figure 23B) accumulated in the separation module 40, a supply port 93 for supplying a dry gas G2 to the space 61, and an exhaust port 94 for discharging the fluid to be separated T. The housing 90 further includes exhaust ports 96, 97 (see Figure 23C for the exhaust port 97) for discharging the cake C2 accumulated inside, and a lid 95 for closing the exhaust port 97.

図23Aの例では、図21に示した分離モジュール40が使用されるが、図22に示した分離モジュール40が使用されてもよい。図22に示した分離モジュール40が使用される場合、支持体20を載置台80に接触させるように分離モジュール40を配置することが好ましい。In the example of Figure 23A, the separation module 40 shown in Figure 21 is used, but the separation module 40 shown in Figure 22 may also be used. When the separation module 40 shown in Figure 22 is used, it is preferable to position the separation module 40 so that the support 20 is in contact with the mounting table 80.

図20Aに示した例と同様、排出口97を閉塞した状態で分離対象流体L1が空間61に供給されると、被分離流体Tが得られ、残渣であるケーキC2(図23B)が分離モジュール40の例えば上面に残る。 As in the example shown in Figure 20A, when the fluid to be separated L1 is supplied to the space 61 with the outlet 97 blocked, a separated fluid T is obtained and a residue cake C2 (Figure 23B) remains, for example, on the upper surface of the separation module 40.

図23Bは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。例えば供給口91に接続される配管(不図示)上の弁(不図示)の閉弁により、空間61への分離対象流体L1の供給が停止される。この状態で乾燥ガスG2を供給しながら圧搾機構92を駆動させると、ケーキC2が乾燥される。 Figure 23B is a diagram illustrating a separation method using the separation apparatus 100 of another embodiment. For example, the supply of the fluid to be separated L1 to the space 61 is stopped by closing a valve (not shown) on a pipe (not shown) connected to the supply port 91. In this state, when the compression mechanism 92 is driven while supplying the drying gas G2, the cake C2 is dried.

図23Cは、別の実施形態の分離装置100による分離方法を説明する図である。蓋95による閉塞を解除すると、排出口97が開口する。排出口96,97を通じたケーキC2の例えば掻き出しにより、堆積したケーキC2を除去できる。ケーキC2の掻き出し後、分離モジュール40を交換せずに再度分離を行ってもよく、分離モジュール40を別の分離モジュール(例えば新品)に交換した後に分離を行ってもよい。交換は、通常は手作業で行われるが、例えば交換機構89(図20C)により行ってもよい。 Figure 23C is a diagram illustrating a separation method using a separation device 100 of another embodiment. When the blockage by the lid 95 is released, the discharge outlet 97 opens. The accumulated cake C2 can be removed, for example by scraping out the cake C2 through the discharge outlets 96, 97. After scraping out the cake C2, separation may be performed again without replacing the separation module 40, or separation may be performed after replacing the separation module 40 with another separation module (for example a new one). The replacement is usually performed manually, but may also be performed, for example, by a replacement mechanism 89 (Figure 20C).

10 フィルタ
100 分離装置
1000 分離システム
111,112 開口
12 第2フィルタ
14 フィルタ孔
20 支持体
201,202,023 タンク
21 第1支持体
212,213,214,216 弁
22 第2支持体
221,222,223,224,225,226,227 系統
23 支持体孔
231,232 開口
233 圧力計
234 質量計
235 流量計
236 質量計
24 空間
25 抜き出し口
251,252 開口
261 下面
262 凸部
263 上面
264 突起
265 上面
266 下面
267 弾性体
27,271,272,276 弁
291 切り欠き
262 凸部
293 凹部
30 スペーサ
300,301 供給装置
31 枝
40 分離モジュール
50 回転機構
60 筐体
61 空間
62 邪魔板
63 供給口
64 排出口
65 排出口
70 円筒
71 閉塞部材
72 排出口
80 載置台
81,82,83 筐体
811,813,821,823 供給口
822,832 排出口
89 交換機構
90 筐体
91,93 供給口
92 圧搾機構
94,96,97 排出口
95 蓋
98 底板
C1 被処理流体
C2 ケーキ
C3 循環流体
G1 加圧ガス
G2 乾燥ガス
L1 分離対象流体
L2 洗浄液
P 中心
P1 移動方向
T 被分離流体
10 Filter 100 Separation device 1000 Separation system 111, 112 Opening 12 Second filter 14 Filter hole 20 Support 201, 202, 023 Tank 21 First support 212, 213, 214, 216 Valve 22 Second support 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227 System 23 Support hole 231, 232 Opening 233 Pressure gauge 234 Mass gauge 235 Flow meter 236 Mass gauge 24 Space 25 Extraction port 251, 252 Opening 261 Lower surface 262 Convex portion 263 Upper surface 264 Protrusion 265 Upper surface 266 Lower surface 267 Elastic body 27, 271, 272, 276 Valve 291 Cutout 262 Convex portion 293 Concave portion 30 Spacer 300, 301 Supply device 31 Branch 40 Separation module 50 Rotation mechanism 60 Housing 61 Space 62 Baffle plate 63 Supply port 64 Discharge port 65 Discharge port 70 Cylinder 71 Blocking member 72 Discharge port 80 Placement table 81, 82, 83 Housing 811, 813, 821, 823 Supply port 822, 832 Discharge port 89 Exchange mechanism 90 Housing 91, 93 Supply port 92 Compression mechanism 94, 96, 97 Discharge port 95 Lid 98 Bottom plate C1 Fluid to be treated C2 Cake C3 Circulating fluid G1 Pressurized gas G2 Dry gas L1 Fluid to be separated L2 Washing liquid P Center P1 Movement direction T Fluid to be separated

Claims (13)

様々な大きさの粒子を含む第1スラリーから所望の大きさの粒子を含む第2スラリーを分級する分級モジュールであって、
厚さ方向に沿って直線的に延在するフィルタ孔を有し、有機材料又は金属材料により構成されたフィルタと、
前記フィルタを面で支持するとともに、前記厚さ方向に沿って直線的に延在する支持体孔と、前記支持体孔に接続される空間と、前記空間と連通する抜き出し口と、を備える支持体とを備え、
前記フィルタ孔には、前記フィルタの一方の面への前記第1スラリーの接触により、前記フィルタの他方の面側に前記第2スラリーが流れ、
前記フィルタ孔の前記支持体側の開口は、前記支持体孔の前記フィルタ側の開口に対して、前記フィルタ孔から排出された前記第2スラリーが前記支持体孔に流入するように重なり、
前記支持体孔を流れて前記支持体孔から排出された前記第2スラリーは、更に、前記支持体の内部に形成された前記空間に流れ、前記空間から前記抜き出し口を通じて抜き出される
ことを特徴とする分級モジュール。
A classification module for classifying a second slurry containing particles of a desired size from a first slurry containing particles of various sizes, comprising:
a filter having filter holes extending linearly along a thickness direction and made of an organic material or a metal material;
a support that supports the filter by a surface and has a support hole that extends linearly along the thickness direction, a space connected to the support hole, and an outlet that communicates with the space;
When the first slurry comes into contact with one surface of the filter, the second slurry flows through the filter holes to the other surface of the filter,
an opening of the filter hole on the support side overlaps with an opening of the support hole on the filter side such that the second slurry discharged from the filter hole flows into the support hole;
The second slurry that flows through the support hole and is discharged from the support hole further flows into the space formed inside the support and is discharged from the space through the discharge port.
前記支持体は円盤状を有し、
前記抜き出し口は、前記支持体の中心を含む位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の分級モジュール。
The support has a disk shape,
The classification module according to claim 1 , wherein the outlet is disposed at a position including a center of the support.
前記支持体は一体成形物である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の分級モジュール。
3. The classification module according to claim 1, wherein the support is a one-piece molding.
前記支持体孔の内径は、前記フィルタ孔の内径よりも大きい
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の分級モジュール。
The classification module according to claim 1 or 2, wherein an inner diameter of the support hole is larger than an inner diameter of the filter hole.
前記フィルタ孔の内径は、1nm以上1mm以下である
ことを特徴とする請求項に記載の分級モジュール。
The classification module according to claim 4 , wherein the inner diameter of the filter hole is 1 nm or more and 1 mm or less.
請求項1又は2に記載の分級モジュールを備える
ことを特徴とする分級装置。
A classification device comprising the classification module according to claim 1 or 2.
前記分級モジュールを回転させる回転機構を備える
ことを特徴とする請求項に記載の分級装置。
The classification device according to claim 6 , further comprising a rotation mechanism for rotating the classification module.
前記支持体孔は、前記回転機構の駆動による回転方向に上る傾斜を有する
ことを特徴とする請求項に記載の分級装置。
The classification device according to claim 7 , wherein the support hole has an inclination that rises in a direction of rotation caused by driving the rotation mechanism.
前記分級モジュールを載置するとともに前記第2スラリーを前記第1スラリーの供給側とは反対側に排出する載置台孔を備える載置台を備える
ことを特徴とする請求項に記載の分級装置。
The classification device according to claim 6 , further comprising a mounting table having a mounting table hole for mounting the classification module and discharging the second slurry to a side opposite to a supply side of the first slurry.
前記載置台に載置された前記分級モジュールを別の前記分級モジュールに交換する交換機構を更に備える
ことを特徴とする請求項に記載の分級装置。
The classification device according to claim 9 , further comprising an exchange mechanism for exchanging the classification module placed on the placement table with another classification module.
前記分級モジュールを篩として使用して前記第1スラリーに含まれる様々な大きさの無機粒子から所望の大きさの無機粒子を分級することで、前記無機粒子の大きさを揃える分級装置である
ことを特徴とする請求項10の何れか1項に記載の分級装置。
The classification device described in any one of claims 6 to 10, characterized in that the classification device uses the classification module as a sieve to classify inorganic particles of a desired size from inorganic particles of various sizes contained in the first slurry , thereby aligning the size of the inorganic particles.
前記分級モジュールを篩として使用して前記第1スラリーに含まれる様々な大きさの有機粒子から所望の大きさの有機粒子を分級することで、前記有機粒子の粒径を揃える分級装置である
ことを特徴とする請求項10の何れか1項に記載の分級装置。
The classification device described in any one of claims 6 to 10, characterized in that the classification device uses the classification module as a sieve to classify organic particles of a desired size from organic particles of various sizes contained in the first slurry , thereby aligning the particle size of the organic particles.
請求項10の何れか1項に記載の分級装置と、
前記分級装置に対し、前記第2スラリーの排出側よりも高圧の前記第1スラリーを供給する供給装置と、を備える
ことを特徴とする分級システム。
A classification device according to any one of claims 6 to 10 ,
a supply device that supplies the first slurry to the classifying device at a higher pressure than a discharge side of the second slurry.
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