(57)【要約】本発明は、懸濁固体を含有する被検試料をオンライン・アナライザで分析するために被検試料を予備処理するシステムに関し、より詳細には、多量の懸濁固体を含有する被検試料を安定的且つ定量的に分析するために、モジュール型中空ファイバ薄膜フィルタを利用した取入れシステムをオンライン・アナライザに使用して懸濁固体を濾過するオンライン・アナライザ用限外濾過システムに関する。本発明の限外濾過システムは、濾過済みの水を利用して多量の固体を含有する液体被検試料から連続的に固体物質を除去し、被検試料をオンライン・アナライザで分析するためにこの被検試料を最適化できるので、環境や食品、化学、微生物等の分野において被検試料の信頼できる分析結果を得ることができるという有用性を有すると共に、プロセスにおけるリアル・タイムの変化を検出して素早く応答し、例えばアナライザの保守、検査、較正等においてマンパワーを徒に無駄にすることを最小限とし、オンライン・アナライザの寿命を延長させるという効果を有する。【選択図】図２
2009533675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊物質中の被検試料をきれいにして分析を行うためのオンライン・アナライザ用限外濾過システムであって、該限外濾過システムは：
中空ファイバフィルタ７５をハウジング７１の内部に備えた中空ファイバモジュール７０と、
ここで中空ファイバフィルタ７５は下方タンク７３に接続されており；
原水被検試料１に浸漬された第１のポンプ１１にその一端が接続され、ハウジング７１の下部にその他端が接続されていると共に、第１のバルブ３１を備えた第１の管路２１と、
ハウジング７１の上部に接続された第２の管路８３と、
ハウジング７１の上部に接続されると共に第３のバルブ３２を有する第３の管路２２と、
一端がハウジング７１の下部に接続され、他端が第２の管路８３に接続されていると共に第２のバルブ８５を備えた管路１０３と、
第５の管路１０４と第９の管路１０５とに分岐すると共にこれらに接続されている第４の管路２３と、
ここで前記第５の管路１０４はその一端が下方タンク７３に接続されると共に他端は第４の三方バルブ３３に接続され、第９の管路１０５は第５の三方バルブ３４に接続されており；
一端が第４の三方バルブに接続され他端が第５の三方バルブに接続されていると共に、第２のポンプ１３と流量計６１を備えた第６の管路２５と、
一端が第５の三方バルブに接続され他端が被検試料収容タンク４０に接続されている第７の管路２４と、
一端が第４の三方バルブと被検試料収容タンク４０の底部とに接続され他端がアナライザ５０に接続されていると共に、第３のポンプ１２を備えた第８の管路８２と、
被検試料をオーバーフローさせるために被検試料収容タンク４０に接続される第１０の管路８１と、
を有するものである、限外濾過システム。
【請求項２】
請求項１に記載のオンライン・アナライザ用限外濾過システムであって、前記中空ファイバモジュール７０は：
円筒状のハウジング７１と、
ハウジング７１の内側の上部／下部それぞれに形成された上方／下方タンク７２、７３と、
上方／下方タンク７２、７３を通る複数の管路の形態を有するものであると共に複数のフィルタ孔７４がその表面に形成されてなる中空ファイバフィルタ７５と、
を有する、限外濾過システム。
【請求項３】
請求項２に記載のオンライン・アナライザ用限外濾過システムであって、前記中空ファイバモジュール７０は更に、
上方／下方タンク７２、７３の中心を通る管路の形態を有すると共に少なくとも一個の通気孔７６をその下部に有するディフューザ管路７７と、
一端がディフューザ管路７７の底部に接続され他端が空気圧ポンプ８６に接続されている供給管路１１１と、
を有する、限外濾過システム。
【請求項４】
中空ファイバフィルタ７５のフィルタ孔７４の直径が０．０１〜０．６μｍである、請求項２に記載のオンライン・アナライザ用限外濾過システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オンライン・アナライザ中の懸濁固体を含有する被検試料を分析するために被検試料を予備処理するシステムに関し、より詳細には、多量の懸濁固体を含有する被検試料を安定的且つ定量的に分析するために、モジュール型中空ファイバ薄膜フィルタを備えた取入れシステムを利用して懸濁固体を濾過するオンライン・アナライザ用限外濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オンライン・アナライザは、家庭用水や住居用水等、種々の水の成分を分析し、水として適切であるかどうかを判定するために用いられる。オンライン・アナライザは、例えば家庭用水の場合には、その家庭用水が飲料水や住居用水として用いられうるかどうかを判定したり、産業廃水や畜舎等から排出される排水が環境保護のための排水基準に適っているかどうかを判定したりする。
【０００３】
しかしながら、住居用水や多量の懸濁固体を含有する廃水を濾過等の予備処理を行わずにオンライン・アナライザで測定しようとすると、オンライン・アナライザの液路が固形物によって詰ったり、オンライン・アナライザの液路に配置されたバルブの正常な動作が固形物によって阻害されたりする場合があり、測定に重大な障害がもたらされる。更に、水を正確に分析することが困難になる、なぜなら中に取付けられている電極に薄い膜が形成されることで分析の信頼性が損なわれるからである。
【０００４】
本技術分野における上の問題を解決するために、韓国特許公開公報第２００６−００２９１２６号は、分析試料に含有される懸濁固体を除去するための懸濁固体予備処理装置が取付けられたサブマージ・リアクタにおいて、フィルタの取付け・取外し構造を単純化することでフィルタの交換期間を延ばしたものを開示している（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、多量の懸濁固体を含有する原水を長い間濾過すると、フィルタに付着した固体は、フィルタの交換という方法以外によっては剥がしたり除去したりすることができなくなる。そして、フィルタの交換はタイムロスとメンテナンスコストの増大につながる。
【０００６】
公開されている別の発明として、特許文献２は、汚染された物質の測定機器に使用するための予備処理装置を開示しており、該装置は懸濁固体を磨砕するためのグラインダを備え、該グラインダは、フィルタが内部に取付けられた動作空間（チャンバ）内でモータの駆動によって回転される（特許文献２）。
【０００７】
しかしながら、上の装置はフィルタの交換期間を多少延ばすことができるかもしれないとはいえ、フィルタに付着した固体を除去する手段については一切示唆するものではない。よって、フィルタ交換のために必要とされる時間とメンテナンスコストについての問題は解決されずに残る。
【特許文献１】韓国特許公開第２００６−００２９１２６号公報
【特許文献２】韓国特許公開第２００６−００１３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、懸濁固体を含有する被検試料を濾過し、濾過された被検試料を分析することによって正確な分析データを得ることができる、オンライン・アナライザ用の限外濾過システムを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、フィルタに付着した懸濁固体を効果的に除去するため濾過済みの水を中空ファイバ内へと逆方向に圧送することによってフィルタをクリーニングすることができ、また、固形物や浮遊物質がハウジング底部に堆積したり中空ファイバフィルタ表面に付着したりすることを防ぐことができる、即ち、ハウジング内部の中空ファイバモジュール下部へと空気を吹き込むことによってフィルタをクリーニングすることができる、オンライン・アナライザ用限外濾過システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、懸濁物質を含有する被検試料をきれいにして分析を行うためのオンライン・アナライザ用限外濾過システムを提供するものであって、該限外濾過システムは：
中空ファイバフィルタをハウジングの内部に備えた中空ファイバモジュールと、
ここで中空ファイバフィルタは上方タンクと下方タンクのそれぞれに接続されており；
原水被検試料に浸漬された第１のポンプにその一端が接続され、ハウジングの下部にその他端が接続されていると共に、第１のバルブを備えた第１の管路と、
ハウジングの上部に接続された第２の管路と、
ハウジングの上部に接続されると共に第３のバルブを有する第３の管路と、
一端がハウジングの下部に接続され、他端が第２の管路に接続されていると共に第２のバルブを備えた管路と、
第５の管路と第９の管路とに分岐すると共にこれらに接続されている第４の管路と、
ここで前記第５の管路はその一端が上方又は下方タンクに接続されると共に他端は第４の三方バルブに接続され、第９の管路は第５の三方バルブに接続されており；
一端が第４の三方バルブに接続され他端が第５の三方バルブに接続されていると共に、第２のポンプと流量計を備えた第６の管路と、
一端が第５の三方バルブに接続され他端が被検試料収容タンクに接続されている第７の管路と、
一端が第４の三方バルブと被検試料収容タンクの底部とに接続され他端がアナライザに接続されていると共に、第３のポンプを備えた第８の管路と、
被検試料をオーバーフローさせるために被検試料収容タンクに接続される第１０の管路と、
を有する。
【００１１】
ここにおいて、本発明は、上記限外濾過システムが次のもの、即ち、中空ファイバモジュールを備えた円筒状ハウジングと、ハウジングの上部／下部の内部に設けられた上方／下方タンクと、上方／下方タンクを通る複数管路の形状を有していると共に、表面に複数のフィルタ孔を有している中空ファイバフィルタと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上の特徴によって、第１のポンプで原水被検試料を吸い入れ、中空ファイバモジュールを通って固形物を濾過し、濾液試料を得て、該濾液試料をアナライザで測定することができると共に、第２のポンプを操作して被検試料収容タンクに収容されている濾過済みの水を逆に圧入させることで、フィルタの目（メッシュ）をクリーニングすることができる。
【００１３】
また、本発明の限外濾過システムは、本発明に係る中空ファイバモジュールが更に次のもの、即ち、上方乃至下方タンクの中心を通る管路の形状をしたディフューザ管路であってその下部に形成された少なくとも一の通気孔を有するディフューザ管路と、一端がディフューザ管路の底部に接続されていると共に他端が空気圧入ポンプに接続されている供給管路と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上の特徴によって、本発明の限外濾過システムは、空気圧入ポンプを操作し加圧下で空気をディフューザ管路に吹き込むことによって中空ファイバフィルタをクリーニングすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、濾過済みの水を利用することで、環境や食品、化学、微生物等の分野において被検試料の信頼できる分析結果を得ることができるが、これは、多量の固体を含有する液体被検試料から固形分を連続分離し、被検試料のオンライン・アナライザ分析に対し該被検試料を最適化することによって達成される。
【００１６】
本発明の限外濾過システムは、フィルタを通し懸濁固体を濾過するのに役立つのみならず、濾過済みの水を中空ファイバフィルタに逆方向に圧入して該中空フィルタをクリーニングすることで、或いは、ハウジング内部にある中空ファイバモジュールの下部に空気を吹込むことで長期間使用して目詰りしたフィルタをクリーニングすることで、固体物質や浮遊物質がハウジング底部に堆積したりすることを防ぐと共に中空ファイバフィルタの表面に付着することを防ぐことができるので、オンライン分析にかける被検試料を連続的に常に一定の量において得ることができる。
【００１７】
更に、本発明の限外濾過システムは、濾過された水の流量をリアル・タイムで検出することにより、濾過効率の低下等、プロセスにおける変化に対し素早く応答でき、例えばアナライザの保守、検査、較正等においてマンパワーを徒に無駄にすることを最小限とし、オンライン・アナライザの耐用期間を延長させるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明における上記及びその他の特徴、様相、及び好ましい実施態様の利点について、添付の図面を参照しつつ、以下により詳細に説明する。
【００１９】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。説明に先立ち、明細書と添付請求の範囲において使用されている用語は、一般的な或いは辞書上の意味に限定解釈されるべきではなく、最もよく説明するために発明者は用語を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的側面に即した意味や思想に基づいて解釈されるべきであると理解されたい。よって、本明細書における記述は、単に説明を目的として掲げる好ましい実施例に過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図したものではなく、従って、本発明の精神と範囲から逸脱することなく他の同等物や変形物も作成することができると理解すべきである。
【００２０】
本発明は、懸濁固体を含有する被検試料をオンライン・アナライザで分析するために被検試料を予備処理するシステムに関し、より詳細には、オンライン・アナライザで多量の懸濁固体を含有する被検試料を安定的且つ定量的に分析するために、モジュール型中空ファイバ薄膜フィルタを備えた取入れシステムを利用して懸濁固体を濾過するオンライン・アナライザ用限外濾過システムに関する。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様をより詳細且つ容易に理解できるようにするため、本発明に係るシステムの構成、及び、懸濁固体と中空ファイバフィルタとについて図１を参照しながら説明する。
【００２２】
図１と図４を参照すると、懸濁固体含有被検試料をきれいにして分析を行うための本発明システムは、ハウジング７１の内部に中空ファイバフィルタ７５を備え、中空ファイバモジュール７０における該中空ファイバフィルタの上部及び下部はそれぞれ上方タンク７２と下方タンク７３とに接続されている。
【００２３】
中空ファイバモジュール７０において、ハウジング７１は円筒形状を有し、上方／下方タンク７２、７３はそれぞれハウジング７１内部の上部／下部に設けられており、また、中空ファイバフィルタ７５は、上方／下方タンク７２、７３各々を通る複数管路の形状を有している。
【００２４】
当然の事ながら、中空ファイバフィルタ７５の表面には、濾過操作の目的で複数のフィルタ孔７４が形成されており、これらフィルタ孔７４を通過した分析用被検試料（Ｐ）は、該被検試料（Ｐ）の成分を測定するアナライザ５０に対して最もよく最適化されたものとなる。
【００２５】
第１の管路２１は、原水である被検試料１をハウジング７１に導く液路であり、その一端は原水被検試料１に浸漬された第１のポンプ１１に接続し他端はハウジング７１の下部に接続しており、原水被検試料を配管において切り替え制御するための第１のバルブ３１を有する。
【００２６】
第２の管路８３は、ハウジング７１の上部に接続され、ハウジング７１内を流れる原水被検試料１をオーバーフローさせる。
【００２７】
第３の管路２２はハウジング７１の上部に接続され、配管上に形成された第３のバルブ３２を有し、また、管路１０３はその一端がハウジング７１の下部に接続されていると共に他端は第２の管路８３に接続され、第２のバルブ８５を配管上に有する。ここで、第３の管路２２と管路１０３とは、ハウジング７１の内部を洗浄することにおいて主要な役割を果たすものである。
【００２８】
即ち、第２のバルブ８５と第３のバルブ３２は通常は閉じられているが、中空ファイバモジュール７０内部をクリーニングしなければならないとき、その他必要に応じて第３のバルブ３２を開くと、流水等の洗浄水がハウジング７１内に供給される。
【００２９】
このとき、もしハウジング７１の下部に接続されている管路１０３に設けられた第２のバルブ８５を開くと、中空ファイバモジュール７０のオーバーフロー機能を有する第２の管路８３と協同して、管路１０３からの排水、即ち、ハウジング７１に導入された洗浄水や、分析対象被検試料と懸濁固体を含有する原水被検試料１等の排水がより迅速になるので、ハウジング７１に残渣が残らない。
【００３０】
第４の管路２３は分岐して第５の管路１０４及び第９の管路１０５へとつながるが、第５の管路１０４は、その一端が下方タンク７３に接続され、他端は第４の三方バルブ３３に接続されており、また、第９の管路１０５は第５の三方バルブ３４に接続されている。ここで第４の管路２３は分析対象である被検試料（Ｐ）を通すための配管であって、ハウジング７１内で濾過された被検試料（Ｐ）を被検試料収容タンク４０へと、或いは逆方向へと被検試料を流す。
【００３１】
第６の管路２５は、その一端が第４の三方バルブ３３に、また他端が第５の三方バルブ３４に接続されており、且つ、第２のポンプ１３と流量計６１とがその配管上に形成されている。
【００３２】
第７の管路２４は、その一端が第５の三方バルブ３４に、また他端が被検試料収容タンク４０に接続されており、これによって分析対象の被検試料（Ｐ）は被検試料収容タンク４０へと導入される。
【００３３】
第８の管路８２は、その一端が第４の三方バルブ３３と被検試料収容タンク４０の下部に、また他端がアナライザ５０に接続されており、且つ、その配管上に形成された第３のポンプ１２を有する。このとき、被検試料収容タンク４０に収容されている分析対象被検試料（Ｐ）は、第３のポンプ１２を操作することによってアナライザ５０へと送られる。
【００３４】
第１０の管路８１は被検試料収容タンク４０の上部に通じており、分析対象被検試料（Ｐ）をオーバーフローさせることで、被検試料収容タンク４０に貯められた分析対象被検試料（Ｐ）が常に一定の高さレベルを保つようにしている。
【００３５】
一方、筒状のディフューザ管路７７は上方／下方タンク７２、７３の中心を通り、その下部に少なくとも１個の通気孔７６が形成されており、また、供給管路１１１は、その一端がディフューザ管路７７の下部に、他端が空気圧ポンプ８６に接続されている（図４参照）。
【００３６】
空気圧ポンプ８６は、供給管路１１１を経由して空気をディフューザ管路７７へと導入する。
【００３７】
本発明においては、原水被検試料１は、溶解せずに水中に懸濁している固体（以下、固形物質と称する）を含んでおり、浮遊物質は、粒子サイズにより浮遊状態やコロイド状態、溶解状態で存在している。ここで、浮遊物質とは０．１μｍ以上の粒径を有するものを、コロイド物質とは０．１〜０．００１μｍの粒径を有するものを、溶解物質とは０．００１μｍ以下の粒径を有するものをいう。
【００３８】
ここで、浮遊物質（ＳＳ：懸濁固体）に属するグループとは、粒径が０．１μｍ以上の粒子をいい、コロイド粒子は粒径が０．０１μｍ以上の粒子であって、そのような浮遊物質は、該浮遊物質の試験や測定における正確性を確保するために、アナライザによる検査・測定に付す前に予め分離しておくべきである。
【００３９】
従って、本発明の限外濾過システムにおいては、液体溶液中に溶解或いは分散された物質の粒径が０．０１〜０．６μｍ以上の浮遊物質、より好ましくは粒子サイズが０．１μｍ以上の物質、を濾別できるフィルタ孔７４を選択使用することが好ましく、そのようなフィルタ孔７４は、試験対象物である原水被検試料１の特性に従い、孔径が０．０１〜０．６μｍの細孔を有する。
【００４０】
中空ファイバフィルタ７５は、その名が示すように内部が中空の筒状フィルタである。ここで、原水被検試料１中の低分子量物質（Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｎａ、Ｃｌ等）はフィルタを通り抜けて移動でき、原水被検試料１中の高分子量物質（浮遊物質（ＳＳ）、大腸菌、ウイルス、細菌、ビブリオ系菌、紅藻類、粉乳、コロイド溶液、パイロジェン等）はフィルタで分離することができる。
【００４１】
中空ファイバモジュール７０は、半透膜を利用して外径３ｍｍ以下の中空ファイバが数十〜数千、束にされた形状を有し、圧力容器内に挿入されたものである。
【００４２】
浮遊物質の濾過に際しては、浮遊物質を含有する原水は加圧されてハウジング７１内を流れ、低分子量物質と水のみ（これらは中空ファイバフィルタ孔のサイズより小さい）がフィルタ孔７４を通過する一方、導入された原水は中空ファイバフィルタ７５内を流れ、中空ファイバに侵入する。次いで侵入した水は中空ファイバの中心を通って下方タンク７３に流れ、第２ポンプ１３の吸入圧によって吸い入れられ、次に被検試料収容タンク４０に集められる。
【００４３】
中空ファイバフィルタ７５は、単位容積あたりの処理膜面積が広大であるため、優れた濾過効率を示し、また、自己支持性(self-supportability)を有するので逆方向に被検試料をクリーン化できる。よって、膜表面が汚染されても容易にクリーニングでき、クリーニング後は即座に濾過性能を回復させることができる。
【００４４】
本発明においては、通常汚染されやすい被検試料に対し、フィルタを定期的にクリーニングできることで、常に一定量の分析対象被検試料を連続的に提供でき、オンライン・アナライザの運転を最善の条件で行うことができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、これは本発明を限定するものと解釈されるべきでない。
【００４６】
以下に記述する本発明のシステムについては、最初に、原水被検試料を分析対象被検試料（濾過された水）に転換した上でオンライン・アナライザによって分析するという手続きについて説明し、第二に、アナライザにかける被検試料で中空ファイバモジュールをクリーニングすることについて説明し、第三に、空気で中空ファイバフィルタを振動させて除去することについて説明する。
【００４７】
添付図面において、黒い記号で示すバルブはそのバルブが閉じられていることを示し、黒く塗られていないバルブはそのバルブが開いていることを示す。本発明に係るシステムの構成は、次に説明するシステム動作によってより明確に理解できよう。
【００４８】
まず、多量の固体物質を含有する原水被検試料１を濾過する段階について説明する。
【００４９】
図１を参照すると、原水被検試料１は第１のポンプ１１の作動によって第１の管路２１に流入し、次いで中空ファイバモジュール７０へと流れ上方タンク７２又は下方タンク７３に集められるが、この間、浮遊物質は中空ファイバフィルタ７５によって濾過される。
【００５０】
濾過された分析対象被検試料（Ｐ）は第２のポンプ１３の作動によって第４の管路２３へと流れ、第５の管路１０４を経由して第４の三方バルブ３３に至る。このとき、分析対象の被検試料（Ｐ）は、第８の管路８２側を向く第４の三方バルブが閉じたままであるので、第２のポンプ１３の連続ポンプ動作により、流量計６１を備えた第６の管路２５に進み、このとき、流量計６１は、濾過された分析対象被検試料（Ｐ）の流量の測定値を示す。
【００５１】
第６の管路２５を通過した分析対象被検試料（Ｐ）は、分析のために第５の三方バルブ３４を通って被検試料収容タンク４０に導入される。なお、被検試料収容タンク４０は第７の管路２４の先に提供されている。そして、被検試料収容タンク４０に溜められた被検試料（Ｐ）は、第３のポンプ１２の作動によって第８の管路８２を経由してオンライン・アナライザ５０へと導入され、次いでオンライン・アナライザは集められた原水被検試料の成分を測定する。
【００５２】
図１に示すように、中空ファイバフィルタ７５による濾過操作においては、原水被検試料１は、第１のポンプ１１のポンプ動作によって開かれる第１の切替バルブ３１を通ってハウジング７１内部へと流れるが、この原水被検試料１は第１のポンプ１１のポンプ動作によって連続的に吸い上げられる。よって原水被検試料１は、中空ファイバフィルタ７５の各フィルタ孔７４を通って中空ファイバフィルタ７５へと侵入する（図４及び５参照）。
【００５３】
当然の事ながら、フィルタ孔７４より大径の浮遊物質はフィルタ孔７４を貫通できずハウジング７１内に留まる。このとき、ハウジング７１内に残る浮遊物質は第２の管路８３を通ってオーバーフローする。
【００５４】
即ち、原水被検試料１は連続してハウジング７１へと流入し、中空ファイバフィルタ７５による濾過を受ける一方、濾過されない浮遊物質は第２の管路８３を通り、幾らかの原水被検試料と共にオーバーフローする。
【００５５】
複数の中空ファイバフィルタ７５に貫入した分析対象被検試料（Ｐ）は重力によって下方タンク７３に落ち、下方タンク７３に集まった該分析対象被検試料（Ｐ）は上と同様、被検試料収容タンク４０に収容され分析される。
【００５６】
図５に示すように、中空ファイバフィルタ７５による濾過の際、或る粒子サイズの固体物質（Ａ）は中空ファイバフィルタ７５のフィルタ孔７４を目詰りさせ、その結果、原水被検試料のフィルタ透過効率を低下させてしまう。このとき、被検試料のフィルタ透過効率は、流量計６１で示される分析対象被検試料（Ｐ）の流量の変動をチェックすることによって決定される。
【００５７】
即ち、もし流量計６１の示す流量が設定基準値より低ければ濾過効率が低いことがわかる。このとき、中空ファイバフィルタ７５をクリーニングする必要がある。
【００５８】
以下、本発明のシステムにおける中空ファイバモジュールのクリーニング操作について説明する。
【００５９】
図２及び図６に示すように、被検試料収容タンク４０に溜められた分析対象被検試料（Ｐ）は第１０の管路８１を通ってオーバーフローするので、常に一定量の分析対象被検試料（Ｐ）が被検試料収容タンク４０に収容されていることになり、中空ファイバフィルタ７５は、被検試料収容タンク４０に溜められた分析対象被検試料（Ｐ）でクリーニングされる。
【００６０】
クリーニングの目的においては、第４の三方バルブ３３と第５の管路１０４の接続部をまず閉じ、第５の三方バルブ３４と第７の管路２４の接続部も閉じた上で、第２のポンプ１３を作動させる。
【００６１】
第２のポンプ１３が作動されると、分析対象被検試料（Ｐ）は第８の管路８２を通って流れ、第６の管路２５、第９の管路１０５を順次経由し、第４の管路２３を通ってハウジング７１へと導入される。
【００６２】
ハウジング７１の下方タンク７３に流入した分析対象被検試料（Ｐ）は、中空ファイバフィルタ７５の外に流れる。即ち、水圧によってフィルタ孔７４を通ってハウジング７１へと流出する（図６参照）。このとき固体物質（Ａ）は既に分析対象被検試料（Ｐ）から除去されているので、分析対象被検試料（Ｐ）は容易にフィルタ孔７４を通り抜けられる。
【００６３】
フィルタ孔７４に嵌り込んで付着した固体物質（Ａ）は、クリーニング操作によって中空ファイバフィルタ７５から除去され、この付着した固体物質（Ａ）を含む分析対象被検試料（Ｐ）は第２の管路８３を通ってオーバーフローする。
【００６４】
一方、本発明においては、空気で中空ファイバフィルタ７５を振動させて詰りを解消することができる（図３及び図７参照）。以下、空気を利用したフィルタのクリーニング操作について説明する。
【００６５】
上述のように、空気圧ポンプ８６が取付けられた供給管路１１１はディフューザ管路７７の下部に接続されているので、空気圧ポンプ８６が作動されると、該圧縮空気ポンプ８６で生成された圧縮空気が供給管路１１１を通ってディフューザ管路７７へと導入される。
【００６６】
ディフューザ管路７７に吹き入れられた空気は、ディフューザ管路７７の下部に形成されている通気孔７６に激しく噴出し、次いでこの噴流空気は、ディフューザ管路７７の外側に配列された複数の中空ファイバフィルタ７５に圧力を加え振動を起こさせる。この操作により、フィルタ孔７４に嵌り込んで付着した固体物質（Ａ）は、中空ファイバフィルタ７５の外で除去される。
【００６７】
即ち、固体物質（Ａ）は、空気の吹付けによる中空ファイバフィルタ７５の振動で取除かれ、この除去された固体物質（Ａ）は空気によってハウジング７１内で漂った後、ハウジング７１へと導入される原水被検試料１と共に第２の管路８３を通ってオーバーフローする。
【００６８】
また、洗浄水は、第１の切替えバルブ３１を閉じ、第３のバルブ３２を開くことによりハウジング７１へと導入され、次いで、この洗浄水と固体物質（Ａ）は、管路１０３にある第２のバルブ８５を開くことにより、ハウジング７１の下部に設けられた管路１０３から迅速に排出される。
【００６９】
このクリーニングプロセスによれば、中空ファイバモジュール７０は、原水被検試料１を効率的に濾過することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の限外濾過システムは、濾過済みの水を利用して多量の固体を含有する液体被検試料から連続的に固体物質を分離し、オンライン・アナライザにおける被検試料の分析のための該被検試料を最適化できるので、環境や食品、化学、微生物等の分野において、被検試料の信頼できる分析結果を得ることができるという有用性を有する。
【００７１】
また、本発明の限外濾過システムは、フィルタを通し懸濁固体を濾過するのに役立つのみならず、濾過済みの水を中空ファイバフィルタに逆方向に圧入して該中空フィルタをクリーニングすることで、或いは、濾過済みの水を逆方向に通したり空気を反対方向に吹き込んだりして長期間の使用により目詰りしたフィルタをクリーニングすることで、被検試料を連続的に常に一定の量において得てオンライン分析にかけることができる。
【００７２】
更に、本発明の限外濾過システムは、濾過された水の流量を検出して濾過効率の低下等、プロセスにおけるリアル・タイムの変化に素早く応答し、例えばアナライザの保守、検査、較正等においてマンパワーを徒に無駄にすることを最小限とし、オンライン・アナライザの寿命を延長させるという効果を有する。
【００７３】
以上、本発明を詳細に説明してきた。しかしながら、この詳細な説明及び具体的諸例は、本発明の好ましい実施態様を示すものであるとはいえ、本発明の精神及び範囲を逸脱しない各種変更や修正は、ここに記載する詳細な説明に基づいて当業者には明白であることから、上の記載は例示目的のみで提示されたものであると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の濾過システムの全体構成と動作を示す概略図である。
【図２】本発明の濾過システムの全体構成と逆方向液送動作を示す概略図である。
【図３】本発明の濾過システムの全体構成と空気吹込み操作を示す概略図である。
【図４】本発明の濾過システムにおける中空ファイバフィルタの内部構成を示す断面図である。
【図５】本発明の濾過システムにおける中空ファイバフィルタの濾過動作を示す断面図である。
【図６】本発明の濾過システムにおける、逆方向液送による中空ファイバフィルタのクリーニング操作を示す断面図である。
【図７】本発明の濾過システムにおける、空気吹込みプロセスによる中空ファイバフィルタのクリーニング操作を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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