JP2004050093A

JP2004050093A - 中空糸膜モジュールの収納構造

Info

Publication number: JP2004050093A
Application number: JP2002212697A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyake; 三宅　崇史; Kazuo Nakazumi; 中住　一男; Kuniharu Wakuta; 涌田　邦晴; Shuji Yamada; 山田　周治; Takeshi Iwamoto; 岩本　健
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP4278929B2

Abstract

【課題】この発明は、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造を提供することを課題とする。
【解決手段】収納管２１は、その上端と下端にそれぞれ上部フランジ２１ａ及びフランジ２１ｂを有すると共に中空糸膜モジュール２２を収納しており、膜モジュール２２の外側に円筒形状の収縮防止サポート２３が配置されている。膜モジュール２２の両端に固定された上部クリップ２４及び下部クリップ２５はその間に収縮防止サポート２３を挟んで対向するように配置されている。また、上部排出管２６の第１フランジ２７ａ及び第２フランジ２８ａと収納管２１の上部フランジ２１ａとはガスケットを介してフランジ結合されると共に、第１供給管３０の第３フランジ３０と収納管２１の下部フランジ２１ｂがガスケットを介してフランジ結合されている。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中空糸膜モジュールの収納構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、浄水場などでは、複数の収納管にそれぞれ中空糸膜モジュールを分割して収納し、各収納管内に被処理液を流してろ過処理する装置が利用されている。このようなろ過処理装置を構成する一本の収納管近傍の構造を図８に示す。収納管１は、その内部に中空糸膜モジュール２を収納しており、この膜モジュール２はその端部に取り付けられた端部キャップ３を介して被処理液の供給管４内に通された排出管５に接続されている。また、収納管１の外周部にはＯリング６を介して端部カバー７が取り付けられており、この端部カバー７の先端には雌ねじ７ａが形成されている。供給管４の上部に突出するように形成された接続部８には、その側面上部にＯリング８ａが取り付けられると共にその側面下部に雄ねじ８ｂが形成されており、この雄ねじ８ｂに端部カバー７の雌ねじ７ａをねじ込むことにより、収納管１と供給管４とが接続されている。供給管４から供給される被処理液は、破線矢印で示されるように端部カバー７の内壁面７ｂと端部キャップ３の外壁面との間を通って収納管１内に流入すると共に膜モジュール２でろ過処理され、その処理液が実線矢印で示されるように端部キャップ３の内部を通って排出管５から排出される構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のろ過処理装置では、端部カバー７の雌ねじ７ａを供給管４の接続部８の雄ねじ８ｂにねじ込み接続する際に、端部カバー７の内壁面７ｂが収納管１に取り付けられたＯリング６の外周面と接続部８のＯリング８ａの外周面に接触した状態で回転するため、これらＯリング６及びＯリング８ａが損傷したり、捩れを起こすことがあり、その場合には端部カバー７内を通る被処理液がシール性の損なわれたＯリング６及びＯリング８ａを介して外部に漏れ出す虞があった。
特に、原子力施設などで使用されるろ過処理装置では、放射性廃液である被処理液を外部に漏えいしない構造とする必要があった。
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る中空糸膜モジュールの収納構造は、フランジを有する収納管と、収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、収納管に被処理液を供給し又は中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有するろ過処理入出力部とを備え、収納管のフランジとろ過処理入出力部のフランジとをフランジ結合することにより収納管とろ過処理入出力部とが接続されるものである。
中空糸膜モジュールの両端の外周部にそれぞれ固定される一対のクリップと、一対のクリップの間に配置されることによりこれら一対のクリップを所定の間隔だけ隔てた状態に保持して中空糸膜モジュールの収縮を阻止する収縮防止サポートとを更に備えることが好ましい。
また、収縮防止サポートは、その長さを調節するための長さ調節手段を有することがより好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置の平面図を示し、図２にその側面図を示す。このろ過処理装置は、所定の間隔を隔てて互いに平行に配置されると共にほぼ同じ構造を有する２つのろ過処理ユニットＵ１及びＵ２から構成されている。各ろ過処理ユニットＵ１及びＵ２は互いに隣接して並べられた１４本の収納管２１をそれぞれ有している。
【０００６】
図３に、１本の収納管２１近傍の構造を示す。収納管２１は円筒状に形成されており、その上端と下端にそれぞれ上部フランジ２１ａ及び下部フランジ２１ｂを有している。また収納管２１には、図３に２点鎖線で示されるように、束状にまとめた多数本の中空糸膜からなり且つ被処理液をろ過処理して処理液にする中空糸膜モジュール２２が収納されている。この膜モジュール２２の外側、すなわち、収納管２１の内壁面と膜モジュール２２の外周部との間に、円筒形状の収縮防止サポート２３が配置されている。また、中空糸膜モジュール２２の上端及び下端には、図５（ａ）及び（ｂ）に示される上部クリップ２４及びこの上部クリップ２４と同一形状の下部クリップ２５がそれぞれ固定されており、これら上部クリップ２４と下部クリップ２５とはその間に収縮防止サポート２３を挟んで対向するように配置されている。すなわち、収縮防止サポート２３は上部クリップ２４及び下部クリップ２５を所定の間隔だけ隔てた状態に保持している。
【０００７】
また、この収納管２１の上部には、膜モジュール２２によりろ過処理された後の処理液を外部に排出するための上部排出管２６が配置されている。この上部排出管２６は、収納管２１の上方に突出した配管部材２７とこの配管部材２７に連通し且つその一部が収納管２１内に嵌め込まれる上部支持部材２８とからなり、配管部材２７及び上部支持部材２８はそれぞれ第１フランジ２７ａ及び第２フランジ２８ａを有している。これら第１フランジ２７ａ及び第２フランジ２８ａと収納管２１の上部フランジ２１ａとは、第１フランジ２７ａと第２フランジ２８ａとの間、及び第２フランジ２８ａと上部フランジ２１ａとの間にそれぞれ図示されないガスケットを挟んだ状態でボルト２９によりフランジ結合され、これにより上部排出管２６が収納管２１の上部に接続されている。
【０００８】
一方、収納管２１の下部には、収納管２１に被処理液を供給するための第１供給管３０が配置されており、この第１供給管３０はその上方に突出した部分に第３フランジ３０ａを有している。この第３フランジ３０ａと収納管２１の下部フランジ２１ｂがその間に図示されないガスケットを挟んだ状態でボルト３１によりフランジ結合され、これにより第１供給管３０が収納管２１の下部に接続されている。また、第１供給管３０の内部には、膜モジュール２２によりろ過処理された後の処理液を外部に排出するための下部排出管３２が通されている。この下部排出管３２は、その上端で下部クリップ２５を介して膜モジュール２２の下部を支持する一方、その下端で第１供給管３０の下方に突出している。
【０００９】
また、収納管２１の側面上部には、収納管２１に被処理液を供給するための第２供給管３３が設けられている。また、収納管２１の側面上部の第２供給管３３に対向する位置には、膜モジュール２２を洗浄する際などに使用される放圧口３４が取り付けられている。
なお、上部排出管２６及び第１供給管３０はそれぞれ本発明のろ過処理入出力部を構成している。また、図１及び図２示されるように１つのろ過処理ユニットＵ１またはＵ２において、各収納管２１の第１供給管３０同士がそれぞれ接続されている。これと同様に、上部排出管２６同士、下部排出管３２同士などもそれぞれ接続されている。
【００１０】
図４に示されるように、中空糸膜モジュール２２はその上端に上部クリップ２４が固定されており、上部クリップ２４の上方に僅かにはみ出した膜モジュール２２のはみ出し部分が上部排出管２６の上部支持部材２８の内側にＯリング３５を介して摺動自在に嵌入されている。また、収納管２１の内壁面は第２供給管３３の下部に内側に向かって僅かに膨出した上部膨出部２１ｃを有しており、収納管２１の内壁面と膜モジュール２２との間に配置される収縮防止サポート２３には、この収納管２１の上部膨出部２１ｃに当接する部分にＯリング３６が嵌め込まれている。さらに、中空糸膜モジュール２２と収縮防止サポート２３との間には環状の隙間であるクリアランス２２ａが形成されている。
【００１１】
また、膜モジュール２２の上端に取り付けられる上部クリップ２４は、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、膜モジュール２２の外周部に固定される環状の固定部２４ａとこの固定部２４ａから放射状に突出した平板状の複数の凸部２４ｂとから構成されており、この複数の凸部２４ｂの下端が収縮防止サポート２３の上端にちょうど当接するようになっている。また、固定部２４ａは、この固定部２４ａを開閉するための回転支持部２４ｃ及びこの固定部２４ａを閉じた状態にロックするロック部材２４ｄを有している。このような構成を有する上部クリップ２４を膜モジュール２２に取り付ける場合、図５（ａ）に示されるように、開いた状態の固定部２４ａの中に中空糸膜モジュール２２を配置し、その後、この固定部２４ａを閉じると共にロック部材２４ｄを係合することにより上部クリップ２４が膜モジュール２２に固定される構成になっている。なお、上部クリップ２４と同形状を有する下部クリップ２５も同様にして膜モジュール２２に固定されるようになっている。
【００１２】
ここで、第２供給管３３から供給される被処理液は、図４に破線矢印で示されるように上部クリップ２４の複数の凸部２４ｂの間から収縮防止サポート２３と中空糸膜モジュール２２との間に形成されたクリアランス２２ａに流入して中空糸膜モジュール２２内に流れ込み、この膜モジュール２２でろ過処理された処理液が、図４に実線矢印で示されるように上部排出管２６の上部支持部材２８及び配管部材２７を通って外部に排出される構成となっている。なお、被処理液が上部支持部材２８の下端と上部クリップ２４の上端の間から流入しても、膜モジュール２２の上部支持部材２８の内側に嵌入された部分に装着されているＯリング３５により、被処理液は膜モジュール２２内に導かれるようになっており、これにより被処理液がろ過処理されずにそのまま上部支持部材２８内に流入することが防止される。
【００１３】
一方、図６に示されるように、中空糸膜モジュール２２はその下端に下部クリップ２５が固定されており、下部クリップ２５の下方に僅かにはみ出した膜モジュール２２のはみ出し部分が下部排出管３２の上端の内側にＯリング３７を介して摺動自在に嵌入されている。また第１供給管３０は、その上方に突出した部分の内壁面に、その内側に僅かに膨出した下部膨出部３０ａを有しており、収縮防止サポート２３はこの第１供給管３０の下部膨出部３０ａに当接する部分にＯリング３８を嵌め込まれている。なお、上述のように中空糸膜モジュール２２と収縮防止サポート２３との間には環状の隙間であるクリアランス２２ａが形成されている。
【００１４】
また、膜モジュール２２の下端に取り付けられる下部クリップ２５は、上述した上部クリップ２４と同様に、膜モジュール２２の外周部に固定される環状の固定部２５ａとこの固定部２５ａから放射状に突出した平板状の複数の凸部２５ｂとから構成されており、この複数の凸部２５ｂの上端が収縮防止サポート２３の下端にちょうど当接するようになっている。
【００１５】
ここで、第１供給管３０の下部から供給される被処理液は、図６に破線矢印で示されるように下部クリップ２５の複数の凸部２５ｂの間から収縮防止サポート２３と中空糸膜モジュール２２との間に形成されたクリアランス２２ａに流入して中空糸膜モジュール２２内に流れ込み、この膜モジュール２２でろ過処理された処理液が、図６に実線矢印で示されるように下部排出管３２を通って外部に排出される構成となっている。なお、被処理液が下部クリップ２５の下端と下部排出管３２の上端の間から流入しても、膜モジュール２２の下部排出管３２の内側に嵌入された部分に装着されているＯリング３７により被処理液は膜モジュール２２内に導かれ、これにより被処理液がろ過処理されずにそのまま下部排出管３２内に流入することが防止される。
【００１６】
さらに、図７（ａ）に示されるように、収縮防止サポート２３はその上端の外周部に収納管２１の内壁面の上部膨出部２１ｃに当接するＯリング３６が嵌め込まれる一方、その下端に雄ねじ２３ａが形成されている。また収縮防止サポート２３は、雌ねじ５１ａが形成された第１調節部材５１及び雌ねじ５２ａが形成された第２調節部材５２を有している。なお、第２調節部材５２の外周部には、第１供給管３０の内壁面の下部膨出部３０ａに当接するＯリング３８が嵌め込まれている。
【００１７】
図７（ｂ）に示されるように、第１調節部材５１の雌ねじ５１ａ及び第２調節部材５２の雌ねじ５２ａを収縮防止サポート２３の下端の雄ねじ２３ａに螺合することにより、収縮防止サポート２３の全体の長さを所定の長さＬに調節することができる。また、この状態で第１調節部材５１と第２調節部材を互いに逆方向に締め上げることによりこの収縮防止サポート２３の長さＬを固定する構成になっている。なお、収縮防止サポート２３の下端に形成された雄ねじ部２３ａ、第１調節部材５１及び第２調節部材５２によりこの発明の長さ調節手段が構成されている。
【００１８】
以上のように、収納管２１及び上部排出管２６と収納管２１及び第１供給管３０とが、従来のようなねじ込み式の結合ではなく、それぞれガスケットを介してフランジ結合されているため、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造となった。その結果、放射性廃液である被処理液を外部に漏えいすることが防止される。
【００１９】
また、中空糸膜モジュール２２を洗浄する際などに、膜モジュール２２をその内側から空気により加圧すると、中空糸膜モジュール２２が径方向に膨らんで長さ方向に収縮しようとするが、上述のように膜モジュール２２の両端部に固定された上部クリップ２４と下部クリップ２５とが収縮防止サポート２３により所定の間隔だけ隔てられた状態に保持されているため、膜モジュール２２の収縮が防止される。また、上部クリップ２４の凸部２４ｂの上端が上部排出管２６を構成する上部支持部材２８の下端に当接すると共に、下部クリップ２５の凸部２５ｂの下端が下部排出管３２の上端に当接することにより、この膜モジュール２２の伸張をも防止することができる。
【００２０】
また、収縮防止サポート２３は、その上端及び下端の外周部にそれぞれ収納管２１の上部膨出部２１ｃに当接するＯリング３６及び第１供給管３０の下部膨出部３０ａに当接するＯリング３８が嵌め込まれている。その結果、被処理液が流れる流路を収縮防止サポート２３の内壁面と中空糸膜モジュール２２の外周部の間に形成することができ、これにより被処理液の流速を確保することが可能となる。従って、中空糸膜モジュール２２にスケールなどが付着しにくくなると共にこの膜モジュール２２を洗浄する際の洗浄効率を向上させることができる。
【００２１】
さらに、収縮防止サポート２３の下端に第１調節部５１及び第２調節部５２を螺合することにより、その全体の長さを所定の長さＬに容易に調節することができる。また、このように収縮防止サポート２３の長さを調節して上部クリップ２４と下部クリップ２５との間隔を調節することにより、これら上部クリップ２４及び下部クリップ２５が固定された膜モジュール２２の長さ方向に一定の張力を作用させることができる。また、収縮防止サポート２３は、長さが異なる収納管にもその長さを調節して使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フランジを有する収納管と、収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、収納管に被処理液を供給し又は中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有するろ過処理入出力部とを備え、収納管のフランジとろ過処理入出力部のフランジとをフランジ結合することにより収納管とろ過処理入出力部とが接続されるので、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用された放射性廃液のろ過処理装置を示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用された放射性廃液のろ過処理装置を示す側面図である。
【図３】実施の形態における一本の収納管近傍の構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態における上部クリップ近傍の構造を示す拡大断面図である。
【図５】実施の形態における上部クリップを示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその側面断面図である。
【図６】実施の形態における下部クリップ近傍の構造を示す拡大断面図である。
【図７】実施の形態における収縮防止サポートを示し、（ａ）は第１調節部材及び第２調節部材の取り付け前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は第１調節部材及び第２調節部材の取り付け後の状態を示す断面図である。
【図８】従来の収納管近傍の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
２１…収納管、２１ａ…上部フランジ、２１ｂ…下部フランジ、２１ｃ…上部膨出部、２２…中空糸膜モジュール、２２ａ…クリアランス、２３…収縮防止サポート、２４…上部クリップ、２４ａ，２５ａ…固定部、２４ｂ，２５ｂ…凸部、２５…下部クリップ、２６…上部排出管、２７…配管部材、２７ａ…第１フランジ、２８…上部支持部材、２８ａ…第２フランジ、３０…第１供給管、３０ａ…下部膨出部、３２…下部排出管、３３…第２供給管、３４…放圧口、３５，３６，３７，３８…Ｏリング、５１…第１調整部材、５２…第２調整部材。

Claims

フランジを有する収納管と、
前記収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、
前記収納管に被処理液を供給し又は前記中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有するろ過処理入出力部と
を備え、
前記収納管のフランジと前記ろ過処理入出力部のフランジとをフランジ結合することにより前記収納管と前記ろ過処理入出力部とが接続されることを特徴とする中空糸膜モジュールの収納構造。
前記中空糸膜モジュールの両端の外周部にそれぞれ固定される一対のクリップと、前記一対のクリップの間に配置されることによりこれら一対のクリップを所定の間隔だけ隔てた状態に保持して前記中空糸膜モジュールの収縮を阻止する収縮防止サポートとを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュールの収納構造。
前記収縮防止サポートは、その長さを調節するための長さ調節手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の中空糸膜モジュールの収納構造。