JP2004089799A - 中空糸膜束用補強材 - Google Patents
中空糸膜束用補強材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004089799A JP2004089799A JP2002252467A JP2002252467A JP2004089799A JP 2004089799 A JP2004089799 A JP 2004089799A JP 2002252467 A JP2002252467 A JP 2002252467A JP 2002252467 A JP2002252467 A JP 2002252467A JP 2004089799 A JP2004089799 A JP 2004089799A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- membrane bundle
- bundle
- outer frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
【課題】中空糸膜束の収容固定が容易な中空糸膜束用補強材の提供。
【解決手段】中空糸膜束用補強材１０は、環状外枠１１、複数の仕切り板１２により囲まれた扇形孔ａ〜ｈを有している。これらの扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束の端部を挿入し、接着剤で固着することで、ケースハウジング内への収容作業が容易となる。
【選択図】 図１
【解決手段】中空糸膜束用補強材１０は、環状外枠１１、複数の仕切り板１２により囲まれた扇形孔ａ〜ｈを有している。これらの扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束の端部を挿入し、接着剤で固着することで、ケースハウジング内への収容作業が容易となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜束用補強材及び中空糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジング内への液（原水、透過水等）の出入りを前記液出入口のみにより行うタイプの中空糸膜モジュールがあり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【０００３】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを製造するとき、ケースハウジング内には複数の中空糸膜からなる中空糸膜束を数多く収容することになるため、その収容作業は繁雑となり、大きな労力を要することになる。
【０００４】
また、上記した中空糸膜モジュールを用いて濾過運転するとき、液出入口から原水等が出入りすることなるため、液出入口に面した位置にある中空糸膜束のみが、原水等の出入りに伴う圧力を受け続けることになる。特に、液出入口がケースハウジングの側面上方にある場合は、中空糸膜束の上方のみが圧力を受けることになり、複数の中空糸膜束が揺れて、互いに衝突を繰り返すことになる。
【０００５】
このような事態が生じた場合、前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の断線等の破損が生じやすく、中空糸膜束の内、特定部位の中空糸膜の交換頻度が高くなるという問題があり、交換作業による濾過運転の中断、運転コストの上昇等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、中空糸膜束の収容固定作業を簡便化できる中空糸膜束用補強材、及びそれを用いた中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、課題の解決手段として、環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材を提供するものである。
【０００８】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、中空糸膜束の支持固定が容易となるため、ケースハウジング内に中空糸膜束を収容固定して中空糸膜モジュールを製造するときの作業が容易となるほか、液出入口からの液出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【０００９】
請求項２の発明は、課題の他の解決手段として、環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材であり、更に中空糸膜モジュールに取り付けたときに液出入口からの液出入りによる液圧を緩和するための緩衝板が付設されている中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材を提供するものである。
【００１０】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、請求項１の発明と同様の作用がなされるほか、液出入口からの液出入りによる液圧が緩和されるため、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１１】
請求項３〜６は、本発明の課題を解決する上で、請求項１、２等の発明の好ましい態様に係る発明である。
【００１２】
請求項７の発明は、課題の他の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項１及び４〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材がケースハウジングに固定されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【００１３】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、中空糸膜束の支持固定が容易となるため、ケースハウジング内に中空糸膜束を収容固定して中空糸膜モジュールを製造するときの作業が容易ほか、液出入口からの液出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１４】
請求項８の発明は、課題の他の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項２〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材が、緩衝板が液出入口に正対するようにケースハウジングに配置されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【００１５】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、請求項７の発明と同様の作用がなされるほか、液出入口からの液出入りによる液圧が緩和されるため、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１６】
請求項９〜１４は、本発明の課題を解決する上で、請求項７、８等の発明の好ましい態様に係る発明である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（１）中空糸膜束用補強材の実施形態
以下、図面により、本発明の中空糸膜束用補強材を説明する。図１は中空糸膜束用補強材の平面図、図２は図１の正面図、図３は他実施形態の中空糸膜束用補強材の平面図、図４は図３の正面図である。なお、図１、図３では、中空糸膜束の収容状態を説明するため、扇形孔ｈのみに中空糸膜束を示している。
【００１８】
図１、図２に示す中空糸膜束用補強材１０は、環状外枠１１と、環状外枠１１内を仕切る複数の仕切り板１２との組み合わせからなり、複数の仕切り板１２は、環状外枠１１と中央部の基点部１３との間を連結している。中空糸膜束用補強材１０は、軽量で高強度にするため、繊維強化樹脂製であることが好ましい。
【００１９】
環状外枠１１内は、環状外枠１１の一部周辺（円弧）と、２つの仕切り板１２とで囲まれた８つの扇形孔ａ〜ｈを有しており、扇形孔は８以上であれば特に上限は制限されず、適用する中空糸膜モジュールの大きさ等に応じて適宜設定する。中空糸膜束用補強材１０を使用して中空糸膜モジュールを製造するとき、扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束１１６を収容し、接着剤１１８で固定する。
【００２０】
環状外枠１１内の面積Ａ１に対する扇形孔ａ〜ｈの全占有面積Ａ２の割合（Ａ２／Ａ１）は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。前記割合を６５％以上にすることにより、単位面積当たりの中空糸膜束の充填率（収容本数）増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。なお、Ａ２は、Ａ１から仕切り板１２の面積を引いた値である。
【００２１】
環状外枠１１の幅Ｗ１は、好ましくは１〜３０ｍｍ、より好ましくは５〜２０ｍｍ、更に好ましくは７〜１５ｍｍであり、厚みＴ１は、好ましくは１０〜２００ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜６０ｍｍである。
【００２２】
仕切り板１２の幅Ｗ２は、好ましくは１〜３０ｍｍ、より好ましくは５〜２０ｍｍ、更に好ましくは７〜１５ｍｍであり、厚みＴ２は、好ましくは１０〜２００ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜６０ｍｍである。
【００２３】
図３に示す中空糸膜束用補強材２０は、緩衝板３０を有するほかは、図１、図２に示す中空糸膜束用補強材１０と同じ構造及び寸法のものである。
【００２４】
環状外枠２１と、環状外枠２１内を仕切る複数の仕切り板２２との組み合わせからなり、複数の仕切り板２２は、環状外枠２１と中央部の基点部２３との間を連結している。中空糸膜束用補強材２０は、軽量で高強度にするため、繊維強化樹脂製であることが好ましい。
【００２５】
環状外枠２１内は、環状外枠２１の一部周辺（円弧状辺）と、２つの仕切り板２２とに囲まれた８つの扇形孔ａ〜ｈを有しており、扇形孔は８以上であれば特に上限は制限されず、適用するケースハウジングの大きさ等に応じて適宜設定する。中空糸膜束用補強材２０を使用して中空糸膜モジュールを製造するとき、扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束１１６を収容し、接着剤１１８で固定する。
【００２６】
環状外枠２１内の面積Ａ１に対する扇形孔ａ〜ｈの全占有面積Ａ２の割合（Ａ２／Ａ１）は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。前記割合を６５％以上にすることにより、単位面積当たりの中空糸膜束の充填率（収容本数）増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。なお、Ａ２は、Ａ１から仕切り板２２の面積を引いた値である。
【００２７】
環状外枠２１及び仕切り板２２の幅及び厚みは、図１、図２で示す環状外枠１１及び仕切り板１２の幅及び厚みと同じ数値範囲にすることができる。
【００２８】
中空糸膜束用補強材２０では、扇形孔ｄ、ｅの部分に緩衝板３０が設けられている。
【００２９】
緩衝板３０は、一方向に突き出たアーチ状の緩衝面３１と、２枚の支持板３２、３３とを有しており、環状外枠２１及び仕切り板２２と一体化されている。支持板３２、３３は、枠体にしても良く、孔を設けても良い。緩衝面３１は、中央部が１本の仕切り板２２に当接（又は接した状態で固着）され、２枚の支持板３２、３３は、それぞれ１本の仕切り板２２と環状外枠２１に接した状態で固着されている。
【００３０】
このように緩衝板３０を支持枠２０と一体にすることにより、透過水を用いた逆圧洗浄水等による液圧を受けた場合でも、緩衝板３０が変形したり、脱落したりすることが防止される。
【００３１】
（２）中空糸膜モジュールの実施形態
以下、図面により、本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図５は、中空糸膜モジュールの概略部分断面図、図７は、他実施形態である中空糸膜モジュールの概略部分断面図であり、いずれの図面も筒状本体部とキャップは断面を示すが、他は断面ではなく、ハッチングは部材ごとの区別を明確にするために付した。図６は、図５の半径方向への概略断面図であり、図５における中空糸膜補強材の取付状態を説明するための図である。なお、図６では、中空糸膜束の収容状態を説明するため、扇形孔ｅのみに中空糸膜束を示している。
【００３２】
図５で示す中空糸膜モジュール１００は、筒状本体部１１２と、上部キャップ１１４と下部キャップ１１５とから外殻（ケースハウジング）が形成されている。なお、下部キャップ１１５を設けずに、筒状本体部１１２の下部を閉塞して底部を設けても良い。これらの筒状本体部１１２、上部キャップ１１４、下部キャップ１１５は、繊維強化樹脂又はステンレス製であることが好ましい。
【００３３】
上部キャップ１１４には、フランジ１１４ｂを有する上部出入口（濃縮液出口、透過水出口、逆圧洗浄水の供給口又は原水供給口）１１４ａが設けられており、下部キャップ１１５には、フランジ１１５ｂを有する下部液出入口（原水供給口、濃縮液出口、透過水出口又は逆圧洗浄水の供給口）１１５ａが設けられている。
【００３４】
上部出入口１１４ａには、例えば濃縮液ラインを形成するパイプ１４０を接続するが、このとき、上部出入口１１４ａのフランジ１１４ｂと、パイプ１４０のフランジ１４１との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３５】
下部出入口１１５ａには、例えば原水ラインを形成するパイプ１４２を接続するが、このとき、上部出入口１１５ａのフランジ１１５ｂと、パイプ１４２のフランジ１４３との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３６】
筒状本体部１１２の側面上方部には、前記側面から外側に突き出た状態で、筒状の透過水出入口１２０（以下、１２０は透過水出入口とするが、原水供給口又は濃縮液出口にすることもできる。）が設けられている。これらの透過水出入口１２０の開口部側には、同形状の保護出入口１２５を、ねじ込み等の手段により、着脱自在に取り付けることが望ましい。
【００３７】
このような保護出入口１２５を取り付けることにより、例えば原水槽と連結するためのパイプを透過水出入口１２０に直接接続せずに保護出入口１２５を介して接続することができるので、取付作業により透過水出入口１２０が破損することが防止される。そして、保護出入口１２５を着脱自在にすることで、保護出入口１２５が破損した場合には、容易に交換することができる。
【００３８】
筒状本体部１１２の両端開口部においては、上部キャップ１１４側に中空糸膜束用補強材２０が配置され、下部キャップ１１５側に中空糸膜束用補強材１０が配置されている。中空糸膜束用補強材１０、２０は、筒状本体部１１２の内周面に接着固定されている。
【００３９】
中空糸膜束用補強材２０の扇形孔ａ〜ｈ内には、図３、図５に示すように、中空糸膜束１１６の上端部が挿入され、中空糸膜束１１６を構成する中空糸膜同士、並びに中空糸膜束１１６、環状外枠１１及び仕切り板１２が互いに樹脂（接着剤）１１８で固着一体化されている。なお、中空糸膜束用補強材２０は、緩衝板３０が原水供給口１２０に正対するように配置されている。
【００４０】
中空糸膜束用補強材１０の扇形孔ａ〜ｈ内には、図１、図５に示すように、中空糸膜束１１６の下端部が挿入され、中空糸膜束１１６を構成する中空糸膜同士、並びに中空糸膜束１１６、環状外枠１１及び仕切り板１２が互いに接着剤１１８で固着一体化されている。
【００４１】
なお、必要に応じて、中空糸膜束１１６の両端側以外にも、１又は２以上の中空糸膜束用補強材１０を配置することができる。
【００４２】
このように中空糸膜束用補強材２０及び中空糸膜束用補強材１０を併用することにより、中空糸膜束１１６の支持固定が容易となるほか、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束１１６同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００４３】
更に中空糸膜用補強材２０は緩衝板３０を備えているので、透過水出入口１２０から供給される逆圧洗浄水（透過水を使用）が直接中空糸膜束１１６に当たることが防止されるため、中空糸膜束１１６に対する液圧が緩和される。緩衝板３０の面積は、前記作用をなすため、原液供給口１２０の開口面積の１．２倍以上にすることが好ましく、１．５倍以上にすることがより好ましい。
【００４４】
緩衝板３０は、緩衝面３１と２枚の支持板３２、３３の３面からなるものであるから、上方側及び下方側は開口しており（但し、上方側開口部は気泡抜き用の小さな孔）、透過水出入口１２０から供給された逆圧洗浄水は、緩衝面３０に当たった後、主に前記の下方開口部から中空糸膜束１１６に供給される。このとき、支持板３２、３３を枠体にするか、又は支持板３２、３３に孔を設けて、下方開口部に加え、支持板３２、３３側からも原液を供給できるようにしても良い。
【００４５】
中空糸膜束用補強材２０又は中空糸膜束用補強材１０の設置位置における筒状本体部１１２の内径（Ｄ）と、中空糸膜束１１６を固定する接着剤１１８の厚み（ｔ）との比率（ｔ／Ｄ）は、好ましくは１／７以下、より好ましくは１／８以下、更に好ましくは１／９以下である。なお、接着剤１１８の厚みｔは、環状外枠２１又は１１の厚み以下となる。
【００４６】
中空糸膜束用補強材２０、１０を使用しないで中空糸膜束１１６の端部を接着剤１１８で固定する場合、同等の補強効果を得ようとすると接着剤１１８の厚みが厚くなってしまい（中空糸膜束１１６が接着剤１１８で覆われる部分の長さが長くなる。）、その結果、有効膜面積の低下が大きくなる。しかし、中空糸膜束用補強材２０、１０を使用することにより、樹脂で覆われる部分（樹脂封止部分）の長さを短くできるので、有効膜面積の低下が小さい。
【００４７】
中空糸膜束１１６の長さ（Ｌ１）に対する接着剤で覆われた部分の長さ（中空糸膜束１１６の端面から接着剤で覆われた部分の長さ）（Ｌ２）の比率（Ｌ２／Ｌ１）は、好ましくは１／１０以下、より好ましくは１／１１以下、更に好ましくは１／１２以下である。なおＬ２は、環状外枠２１又は１１の厚み以下となる。
【００４８】
Ｌ２／Ｌ１を上記範囲に設定することにより、中空糸膜束１１６における樹脂封止部分Ｌ２を短くできるので、有効膜面積の低下が小さい。
【００４９】
中空糸膜束用補強材２０、１０の扇形孔ａ〜ｈの合計面積に対する中空糸膜束１１６の充填面積率（第１充填面積率）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上、更に好ましくは６０％以上であり、かつ中空糸膜束用補強材２０、１０の設置位置における筒状本体部１１２の幅方向断面積に対する中空糸膜束１１６の充填面積率（第２充填面積率）は、好ましくは５０％以下、より好ましくは４５％以下、更に好ましくは４０％以下である。
【００５０】
第１充填面積率を上記範囲に設定することにより、単位面積当たりの中空糸膜の充填率（収容本数）を増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。
【００５１】
第２充填面積率を上記範囲に設定することにより、中空糸膜束１１６間に液の移動を円滑にするための空隙を確保できるので、場所により液濃度に差が生じることが防止され、濾過性能を向上させることができる。
【００５２】
図５に示すとおり、ケースハウジングの両端側に配置された２つの中空糸膜束用補強材２０、１０により、中空糸膜束１１６が両端側で支持固定されているとき、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置にずれがないことが重要となる。これらの取付位置にずれが生じた場合には、中空糸膜束１１６に捻れが生じ、中空糸膜が破損する原因となる。
【００５３】
このため、このような事態が生じないように、例えば、図６に示すような、位置決め手段を付設することが望ましい。
【００５４】
筒状本体部１１２の内壁面、具体的には、中空糸膜束用補強材２０が配置された上部内壁面と、中空糸膜束用補強材１０が配置された下部内壁面に、それぞれ内側方向への２つの位置決め凸部１３０ａ、１３０ｂを設ける。
【００５５】
一方、中空糸膜束用補強材２０、１０においても（図６では、中空糸膜束用補強材１０を図示）、前記位置決め凸部１３０ａ、１３０ｂに対応する位置に、位置決め凹部１５ａ、１５ｂを設ける。
【００５６】
そして、中空糸膜束用補強材２０、１０に両端が固定された中空糸膜束１１６を筒状本体部１１２内に収容するとき、位置決め凸部１３０ａと位置決め凹部１５ａ、位置決め凸部１３０ｂと位置決め凹部１５ｂとが互いに合わさるようにして収容する。
【００５７】
このような位置決め手段を使用することにより、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置が、同じ部位を基準とするずれ角度が１°以下になるように収容することができる。
【００５８】
図７で示す中空糸膜モジュール２００は、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０が、ステンレス製の支持棒５０に接続されている形態であり、他の構造は図５の中空糸膜モジュール１００と同じである。
【００５９】
支持棒５０は、両端部が中空糸膜束用補強材２０の基点部２３と、中空糸膜束用補強材１０の基点部１３に、ボルト等の固定手段により固着されている。
【００６０】
このような支持棒５０を有する中空糸膜束用補強材を使用することにより、図６で示すような位置決め手段が不要となるほか、中空糸膜束１１６の収容固定作業も容易となる。更に、下部キャップ１１５から供給される原水や透過水出入口１２０から供給される逆圧洗浄水の水圧により、中空糸膜束用補強材２０、１０が変形することを抑制する効果もある。
【００６１】
図５〜図７に示した中空糸膜モジュールにおいて、筒状本体部１１２の内径（Ｄ）と、中空糸膜束１１６に含まれる中空糸膜１本の外径（ｄ）との比（ｄ／Ｄ）は、好ましくは１／１２５〜１／９００、より好ましくは１／２００〜１／７００、更に好ましくは１／３００〜１／５００である。
【００６２】
ｄ／Ｄ比を上記範囲に設定することにより、単位面積当たりの中空糸膜の充填率（収容本数）を増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。
【００６３】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００６４】
実施例１
図５に示すような中空糸膜モジュールを作製した。中空糸膜束用補強材は、図１、２で示される中空糸膜束用補強材１０と、図３、４で示される中空糸膜束用補強材２０を用いた。詳細は次のとおりである。
【００６５】
（ケースハウジング）
筒状本体部１１２は、内径４５０ｍｍ（Ｄ）、外径４６３ｍｍ、長さ１１１０ｍｍのＦＲＰ製のものを用い、両端にはＳＵＳ製の上部及び下部キャップ１１４、１１５を取り付けた。１１４ａが濃縮液出口、１１５ａが原水供給口となる。
【００６６】
（透過水出入口１２０）
筒状本体部１１２の端部から２１０ｍｍの位置に、開口径２２８ｍｍの出入口を設け、更にＯリングを介し、塩化ビニル樹脂製の保護出入口１２５を取り付けた。
【００６７】
（中空糸膜束用補強材２０）
環状外枠１１の幅（Ｗ１）は１２ｍｍ、厚み（Ｔ１）は５０ｍｍ、仕切り板１２の幅（Ｗ２）は１０ｍｍ、厚み（Ｔ２）は５０ｍｍ
緩衝板３０の緩衝面３１の面積は、透過水出入口１２０の面積の１．５倍
環状外枠１１内の面積（Ａ１）は１５８，９６２．５ｍｍ２
扇形ａ〜ｈの全占有面積（Ａ２）は１２０，０００ｍｍ２
（中空糸膜束用補強材１０）
環状外枠１１の幅（Ｗ１）は１２ｍｍ、厚み（Ｔ１）は５０ｍｍ、仕切り板１２の幅（Ｗ２）は１０ｍｍ、厚み（Ｔ２）は５０ｍｍ
（中空糸膜）
内径０．８ｍｍ（ｄ）、外径１．３ｍｍ、長さ（Ｌ１）１１１０ｍｍの酢酸セルロース系中空糸膜を用い、中空糸膜束用補強材２０の扇形孔ａ〜ｃ、ｆ〜ｈには、各６２１５本を挿入し、扇形孔ｄ、ｅには、各３７８５本を挿入し、遠心シール機（東邦機械工業（株）製，横型遠心成型機）により、筒状本体部１２の両端側に位置する中空糸膜相互、及び中空糸膜と中空糸膜束用補強材２０、１０の環状外枠の内周面とをウレタン系接着剤で接着封止した。接着剤の厚み（ｔ）（接着剤で固着一体化された中空糸膜の一端側の長さＬ２）は５０ｍｍ（両端で１００ｍｍ）、有効膜面積は１１０ｍ２であった。
【００６８】
ｔ／Ｄ＝５０／４５０＝１／９
Ｌ２／Ｌ１＝５０／１１１０＝０．０４５
ｄ／Ｄ＝０．８／４５０
Ａ２／Ａ１（中空糸膜束用補強材２０）＝１２０，０００／１５８，９６２．５＝０．７５
実施例２
中空糸膜束用補強材２０、１０のそれぞれに、図６で示すような位置決め部材を設けたものを用いた他は実施例１と同様にして、中空糸膜モジュールを作製した。但し、扇形孔ｂ、ｆの面積はやや小さくなるが、実質的な差異はない。
【００６９】
このような位置決め部材を備えた中空糸膜束用補強材２０、１０を用いることにより、中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置のずれ角度は全くなくなった。
【００７０】
実施例３
図７で示すような支持棒５０を有する他は実施例１と同様の中空糸膜モジュールを作製した。支持棒５０は、外径１５ｍｍのＳＵＳ製で、両端面の雄ネジ部を中空糸膜束用補強材２０、１０の基点部２３、１３に設けられた貫通孔（内径１６ｍｍ）に通した後、螺子止めした。
【００７１】
このような支持棒５０で連結された中空糸膜束用補強材２０、１０を用いることにより、中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置のずれ角度は全くなくなった。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の中空糸膜束用補強材を使用することにより、中空糸膜モジュールを製造する際、中空糸膜束の収容固定が容易となり、作業性が向上する。
【００７３】
本発明の中空糸膜束用補強材を使用した中空糸膜モジュールを用いて濾過運転したとき、中空糸膜束が一端側又は両端側で互いに固定されているので、ケースハウジング内に原水等の液が出入りする際の液圧で中空糸膜束が揺れ、中空糸膜束同士が衝突して中空糸膜が損傷することが防止される。更に中空糸膜束用補強材に緩衝板を付設することにより、ケースハウジング内に収容された中空糸膜に対する原水等の液出入りに伴う圧力が減少されるので、中空糸膜が損傷することが防止される。このため、本発明の中空糸膜モジュールを使用することにより、長期間、安定した濾過運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空糸膜束用補強材の平面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】他実施形態の中空糸膜束用補強材の平面図。
【図４】図３の正面図。
【図５】中空糸膜モジュールの概略縦断面図。
【図６】他実施形態の中空糸膜モジュールの半径方向の概略断面図。
【図７】他実施形態の中空糸膜モジュールの概略縦断面図
【符号の説明】
１０、２０ 中空糸膜束用補強材
１１、２１ 環状外枠
１２、２２ 仕切り板
１３、２３ 基点部
３０ 緩衝板
１００、２００ 中空糸膜モジュール
１１２ 筒状本体部
１１４ 上部キャップ
１１５ 下部キャップ
１１６ 中空膜束
１１８ 接着剤
１２０ 透過水出入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜束用補強材及び中空糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジング内への液（原水、透過水等）の出入りを前記液出入口のみにより行うタイプの中空糸膜モジュールがあり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【０００３】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを製造するとき、ケースハウジング内には複数の中空糸膜からなる中空糸膜束を数多く収容することになるため、その収容作業は繁雑となり、大きな労力を要することになる。
【０００４】
また、上記した中空糸膜モジュールを用いて濾過運転するとき、液出入口から原水等が出入りすることなるため、液出入口に面した位置にある中空糸膜束のみが、原水等の出入りに伴う圧力を受け続けることになる。特に、液出入口がケースハウジングの側面上方にある場合は、中空糸膜束の上方のみが圧力を受けることになり、複数の中空糸膜束が揺れて、互いに衝突を繰り返すことになる。
【０００５】
このような事態が生じた場合、前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の断線等の破損が生じやすく、中空糸膜束の内、特定部位の中空糸膜の交換頻度が高くなるという問題があり、交換作業による濾過運転の中断、運転コストの上昇等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、中空糸膜束の収容固定作業を簡便化できる中空糸膜束用補強材、及びそれを用いた中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、課題の解決手段として、環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材を提供するものである。
【０００８】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、中空糸膜束の支持固定が容易となるため、ケースハウジング内に中空糸膜束を収容固定して中空糸膜モジュールを製造するときの作業が容易となるほか、液出入口からの液出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【０００９】
請求項２の発明は、課題の他の解決手段として、環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材であり、更に中空糸膜モジュールに取り付けたときに液出入口からの液出入りによる液圧を緩和するための緩衝板が付設されている中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材を提供するものである。
【００１０】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、請求項１の発明と同様の作用がなされるほか、液出入口からの液出入りによる液圧が緩和されるため、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１１】
請求項３〜６は、本発明の課題を解決する上で、請求項１、２等の発明の好ましい態様に係る発明である。
【００１２】
請求項７の発明は、課題の他の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項１及び４〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材がケースハウジングに固定されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【００１３】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、中空糸膜束の支持固定が容易となるため、ケースハウジング内に中空糸膜束を収容固定して中空糸膜モジュールを製造するときの作業が容易ほか、液出入口からの液出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１４】
請求項８の発明は、課題の他の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項２〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材が、緩衝板が液出入口に正対するようにケースハウジングに配置されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【００１５】
このような中空糸膜束用補強材を用いることにより、請求項７の発明と同様の作用がなされるほか、液出入口からの液出入りによる液圧が緩和されるため、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００１６】
請求項９〜１４は、本発明の課題を解決する上で、請求項７、８等の発明の好ましい態様に係る発明である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（１）中空糸膜束用補強材の実施形態
以下、図面により、本発明の中空糸膜束用補強材を説明する。図１は中空糸膜束用補強材の平面図、図２は図１の正面図、図３は他実施形態の中空糸膜束用補強材の平面図、図４は図３の正面図である。なお、図１、図３では、中空糸膜束の収容状態を説明するため、扇形孔ｈのみに中空糸膜束を示している。
【００１８】
図１、図２に示す中空糸膜束用補強材１０は、環状外枠１１と、環状外枠１１内を仕切る複数の仕切り板１２との組み合わせからなり、複数の仕切り板１２は、環状外枠１１と中央部の基点部１３との間を連結している。中空糸膜束用補強材１０は、軽量で高強度にするため、繊維強化樹脂製であることが好ましい。
【００１９】
環状外枠１１内は、環状外枠１１の一部周辺（円弧）と、２つの仕切り板１２とで囲まれた８つの扇形孔ａ〜ｈを有しており、扇形孔は８以上であれば特に上限は制限されず、適用する中空糸膜モジュールの大きさ等に応じて適宜設定する。中空糸膜束用補強材１０を使用して中空糸膜モジュールを製造するとき、扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束１１６を収容し、接着剤１１８で固定する。
【００２０】
環状外枠１１内の面積Ａ１に対する扇形孔ａ〜ｈの全占有面積Ａ２の割合（Ａ２／Ａ１）は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。前記割合を６５％以上にすることにより、単位面積当たりの中空糸膜束の充填率（収容本数）増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。なお、Ａ２は、Ａ１から仕切り板１２の面積を引いた値である。
【００２１】
環状外枠１１の幅Ｗ１は、好ましくは１〜３０ｍｍ、より好ましくは５〜２０ｍｍ、更に好ましくは７〜１５ｍｍであり、厚みＴ１は、好ましくは１０〜２００ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜６０ｍｍである。
【００２２】
仕切り板１２の幅Ｗ２は、好ましくは１〜３０ｍｍ、より好ましくは５〜２０ｍｍ、更に好ましくは７〜１５ｍｍであり、厚みＴ２は、好ましくは１０〜２００ｍｍ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０〜６０ｍｍである。
【００２３】
図３に示す中空糸膜束用補強材２０は、緩衝板３０を有するほかは、図１、図２に示す中空糸膜束用補強材１０と同じ構造及び寸法のものである。
【００２４】
環状外枠２１と、環状外枠２１内を仕切る複数の仕切り板２２との組み合わせからなり、複数の仕切り板２２は、環状外枠２１と中央部の基点部２３との間を連結している。中空糸膜束用補強材２０は、軽量で高強度にするため、繊維強化樹脂製であることが好ましい。
【００２５】
環状外枠２１内は、環状外枠２１の一部周辺（円弧状辺）と、２つの仕切り板２２とに囲まれた８つの扇形孔ａ〜ｈを有しており、扇形孔は８以上であれば特に上限は制限されず、適用するケースハウジングの大きさ等に応じて適宜設定する。中空糸膜束用補強材２０を使用して中空糸膜モジュールを製造するとき、扇形孔ａ〜ｈ内に中空糸膜束１１６を収容し、接着剤１１８で固定する。
【００２６】
環状外枠２１内の面積Ａ１に対する扇形孔ａ〜ｈの全占有面積Ａ２の割合（Ａ２／Ａ１）は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。前記割合を６５％以上にすることにより、単位面積当たりの中空糸膜束の充填率（収容本数）増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。なお、Ａ２は、Ａ１から仕切り板２２の面積を引いた値である。
【００２７】
環状外枠２１及び仕切り板２２の幅及び厚みは、図１、図２で示す環状外枠１１及び仕切り板１２の幅及び厚みと同じ数値範囲にすることができる。
【００２８】
中空糸膜束用補強材２０では、扇形孔ｄ、ｅの部分に緩衝板３０が設けられている。
【００２９】
緩衝板３０は、一方向に突き出たアーチ状の緩衝面３１と、２枚の支持板３２、３３とを有しており、環状外枠２１及び仕切り板２２と一体化されている。支持板３２、３３は、枠体にしても良く、孔を設けても良い。緩衝面３１は、中央部が１本の仕切り板２２に当接（又は接した状態で固着）され、２枚の支持板３２、３３は、それぞれ１本の仕切り板２２と環状外枠２１に接した状態で固着されている。
【００３０】
このように緩衝板３０を支持枠２０と一体にすることにより、透過水を用いた逆圧洗浄水等による液圧を受けた場合でも、緩衝板３０が変形したり、脱落したりすることが防止される。
【００３１】
（２）中空糸膜モジュールの実施形態
以下、図面により、本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図５は、中空糸膜モジュールの概略部分断面図、図７は、他実施形態である中空糸膜モジュールの概略部分断面図であり、いずれの図面も筒状本体部とキャップは断面を示すが、他は断面ではなく、ハッチングは部材ごとの区別を明確にするために付した。図６は、図５の半径方向への概略断面図であり、図５における中空糸膜補強材の取付状態を説明するための図である。なお、図６では、中空糸膜束の収容状態を説明するため、扇形孔ｅのみに中空糸膜束を示している。
【００３２】
図５で示す中空糸膜モジュール１００は、筒状本体部１１２と、上部キャップ１１４と下部キャップ１１５とから外殻（ケースハウジング）が形成されている。なお、下部キャップ１１５を設けずに、筒状本体部１１２の下部を閉塞して底部を設けても良い。これらの筒状本体部１１２、上部キャップ１１４、下部キャップ１１５は、繊維強化樹脂又はステンレス製であることが好ましい。
【００３３】
上部キャップ１１４には、フランジ１１４ｂを有する上部出入口（濃縮液出口、透過水出口、逆圧洗浄水の供給口又は原水供給口）１１４ａが設けられており、下部キャップ１１５には、フランジ１１５ｂを有する下部液出入口（原水供給口、濃縮液出口、透過水出口又は逆圧洗浄水の供給口）１１５ａが設けられている。
【００３４】
上部出入口１１４ａには、例えば濃縮液ラインを形成するパイプ１４０を接続するが、このとき、上部出入口１１４ａのフランジ１１４ｂと、パイプ１４０のフランジ１４１との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３５】
下部出入口１１５ａには、例えば原水ラインを形成するパイプ１４２を接続するが、このとき、上部出入口１１５ａのフランジ１１５ｂと、パイプ１４２のフランジ１４３との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３６】
筒状本体部１１２の側面上方部には、前記側面から外側に突き出た状態で、筒状の透過水出入口１２０（以下、１２０は透過水出入口とするが、原水供給口又は濃縮液出口にすることもできる。）が設けられている。これらの透過水出入口１２０の開口部側には、同形状の保護出入口１２５を、ねじ込み等の手段により、着脱自在に取り付けることが望ましい。
【００３７】
このような保護出入口１２５を取り付けることにより、例えば原水槽と連結するためのパイプを透過水出入口１２０に直接接続せずに保護出入口１２５を介して接続することができるので、取付作業により透過水出入口１２０が破損することが防止される。そして、保護出入口１２５を着脱自在にすることで、保護出入口１２５が破損した場合には、容易に交換することができる。
【００３８】
筒状本体部１１２の両端開口部においては、上部キャップ１１４側に中空糸膜束用補強材２０が配置され、下部キャップ１１５側に中空糸膜束用補強材１０が配置されている。中空糸膜束用補強材１０、２０は、筒状本体部１１２の内周面に接着固定されている。
【００３９】
中空糸膜束用補強材２０の扇形孔ａ〜ｈ内には、図３、図５に示すように、中空糸膜束１１６の上端部が挿入され、中空糸膜束１１６を構成する中空糸膜同士、並びに中空糸膜束１１６、環状外枠１１及び仕切り板１２が互いに樹脂（接着剤）１１８で固着一体化されている。なお、中空糸膜束用補強材２０は、緩衝板３０が原水供給口１２０に正対するように配置されている。
【００４０】
中空糸膜束用補強材１０の扇形孔ａ〜ｈ内には、図１、図５に示すように、中空糸膜束１１６の下端部が挿入され、中空糸膜束１１６を構成する中空糸膜同士、並びに中空糸膜束１１６、環状外枠１１及び仕切り板１２が互いに接着剤１１８で固着一体化されている。
【００４１】
なお、必要に応じて、中空糸膜束１１６の両端側以外にも、１又は２以上の中空糸膜束用補強材１０を配置することができる。
【００４２】
このように中空糸膜束用補強材２０及び中空糸膜束用補強材１０を併用することにより、中空糸膜束１１６の支持固定が容易となるほか、液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束１１６同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【００４３】
更に中空糸膜用補強材２０は緩衝板３０を備えているので、透過水出入口１２０から供給される逆圧洗浄水（透過水を使用）が直接中空糸膜束１１６に当たることが防止されるため、中空糸膜束１１６に対する液圧が緩和される。緩衝板３０の面積は、前記作用をなすため、原液供給口１２０の開口面積の１．２倍以上にすることが好ましく、１．５倍以上にすることがより好ましい。
【００４４】
緩衝板３０は、緩衝面３１と２枚の支持板３２、３３の３面からなるものであるから、上方側及び下方側は開口しており（但し、上方側開口部は気泡抜き用の小さな孔）、透過水出入口１２０から供給された逆圧洗浄水は、緩衝面３０に当たった後、主に前記の下方開口部から中空糸膜束１１６に供給される。このとき、支持板３２、３３を枠体にするか、又は支持板３２、３３に孔を設けて、下方開口部に加え、支持板３２、３３側からも原液を供給できるようにしても良い。
【００４５】
中空糸膜束用補強材２０又は中空糸膜束用補強材１０の設置位置における筒状本体部１１２の内径（Ｄ）と、中空糸膜束１１６を固定する接着剤１１８の厚み（ｔ）との比率（ｔ／Ｄ）は、好ましくは１／７以下、より好ましくは１／８以下、更に好ましくは１／９以下である。なお、接着剤１１８の厚みｔは、環状外枠２１又は１１の厚み以下となる。
【００４６】
中空糸膜束用補強材２０、１０を使用しないで中空糸膜束１１６の端部を接着剤１１８で固定する場合、同等の補強効果を得ようとすると接着剤１１８の厚みが厚くなってしまい（中空糸膜束１１６が接着剤１１８で覆われる部分の長さが長くなる。）、その結果、有効膜面積の低下が大きくなる。しかし、中空糸膜束用補強材２０、１０を使用することにより、樹脂で覆われる部分（樹脂封止部分）の長さを短くできるので、有効膜面積の低下が小さい。
【００４７】
中空糸膜束１１６の長さ（Ｌ１）に対する接着剤で覆われた部分の長さ（中空糸膜束１１６の端面から接着剤で覆われた部分の長さ）（Ｌ２）の比率（Ｌ２／Ｌ１）は、好ましくは１／１０以下、より好ましくは１／１１以下、更に好ましくは１／１２以下である。なおＬ２は、環状外枠２１又は１１の厚み以下となる。
【００４８】
Ｌ２／Ｌ１を上記範囲に設定することにより、中空糸膜束１１６における樹脂封止部分Ｌ２を短くできるので、有効膜面積の低下が小さい。
【００４９】
中空糸膜束用補強材２０、１０の扇形孔ａ〜ｈの合計面積に対する中空糸膜束１１６の充填面積率（第１充填面積率）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上、更に好ましくは６０％以上であり、かつ中空糸膜束用補強材２０、１０の設置位置における筒状本体部１１２の幅方向断面積に対する中空糸膜束１１６の充填面積率（第２充填面積率）は、好ましくは５０％以下、より好ましくは４５％以下、更に好ましくは４０％以下である。
【００５０】
第１充填面積率を上記範囲に設定することにより、単位面積当たりの中空糸膜の充填率（収容本数）を増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。
【００５１】
第２充填面積率を上記範囲に設定することにより、中空糸膜束１１６間に液の移動を円滑にするための空隙を確保できるので、場所により液濃度に差が生じることが防止され、濾過性能を向上させることができる。
【００５２】
図５に示すとおり、ケースハウジングの両端側に配置された２つの中空糸膜束用補強材２０、１０により、中空糸膜束１１６が両端側で支持固定されているとき、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置にずれがないことが重要となる。これらの取付位置にずれが生じた場合には、中空糸膜束１１６に捻れが生じ、中空糸膜が破損する原因となる。
【００５３】
このため、このような事態が生じないように、例えば、図６に示すような、位置決め手段を付設することが望ましい。
【００５４】
筒状本体部１１２の内壁面、具体的には、中空糸膜束用補強材２０が配置された上部内壁面と、中空糸膜束用補強材１０が配置された下部内壁面に、それぞれ内側方向への２つの位置決め凸部１３０ａ、１３０ｂを設ける。
【００５５】
一方、中空糸膜束用補強材２０、１０においても（図６では、中空糸膜束用補強材１０を図示）、前記位置決め凸部１３０ａ、１３０ｂに対応する位置に、位置決め凹部１５ａ、１５ｂを設ける。
【００５６】
そして、中空糸膜束用補強材２０、１０に両端が固定された中空糸膜束１１６を筒状本体部１１２内に収容するとき、位置決め凸部１３０ａと位置決め凹部１５ａ、位置決め凸部１３０ｂと位置決め凹部１５ｂとが互いに合わさるようにして収容する。
【００５７】
このような位置決め手段を使用することにより、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置が、同じ部位を基準とするずれ角度が１°以下になるように収容することができる。
【００５８】
図７で示す中空糸膜モジュール２００は、２つの中空糸膜束用補強材２０、１０が、ステンレス製の支持棒５０に接続されている形態であり、他の構造は図５の中空糸膜モジュール１００と同じである。
【００５９】
支持棒５０は、両端部が中空糸膜束用補強材２０の基点部２３と、中空糸膜束用補強材１０の基点部１３に、ボルト等の固定手段により固着されている。
【００６０】
このような支持棒５０を有する中空糸膜束用補強材を使用することにより、図６で示すような位置決め手段が不要となるほか、中空糸膜束１１６の収容固定作業も容易となる。更に、下部キャップ１１５から供給される原水や透過水出入口１２０から供給される逆圧洗浄水の水圧により、中空糸膜束用補強材２０、１０が変形することを抑制する効果もある。
【００６１】
図５〜図７に示した中空糸膜モジュールにおいて、筒状本体部１１２の内径（Ｄ）と、中空糸膜束１１６に含まれる中空糸膜１本の外径（ｄ）との比（ｄ／Ｄ）は、好ましくは１／１２５〜１／９００、より好ましくは１／２００〜１／７００、更に好ましくは１／３００〜１／５００である。
【００６２】
ｄ／Ｄ比を上記範囲に設定することにより、単位面積当たりの中空糸膜の充填率（収容本数）を増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。
【００６３】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００６４】
実施例１
図５に示すような中空糸膜モジュールを作製した。中空糸膜束用補強材は、図１、２で示される中空糸膜束用補強材１０と、図３、４で示される中空糸膜束用補強材２０を用いた。詳細は次のとおりである。
【００６５】
（ケースハウジング）
筒状本体部１１２は、内径４５０ｍｍ（Ｄ）、外径４６３ｍｍ、長さ１１１０ｍｍのＦＲＰ製のものを用い、両端にはＳＵＳ製の上部及び下部キャップ１１４、１１５を取り付けた。１１４ａが濃縮液出口、１１５ａが原水供給口となる。
【００６６】
（透過水出入口１２０）
筒状本体部１１２の端部から２１０ｍｍの位置に、開口径２２８ｍｍの出入口を設け、更にＯリングを介し、塩化ビニル樹脂製の保護出入口１２５を取り付けた。
【００６７】
（中空糸膜束用補強材２０）
環状外枠１１の幅（Ｗ１）は１２ｍｍ、厚み（Ｔ１）は５０ｍｍ、仕切り板１２の幅（Ｗ２）は１０ｍｍ、厚み（Ｔ２）は５０ｍｍ
緩衝板３０の緩衝面３１の面積は、透過水出入口１２０の面積の１．５倍
環状外枠１１内の面積（Ａ１）は１５８，９６２．５ｍｍ２
扇形ａ〜ｈの全占有面積（Ａ２）は１２０，０００ｍｍ２
（中空糸膜束用補強材１０）
環状外枠１１の幅（Ｗ１）は１２ｍｍ、厚み（Ｔ１）は５０ｍｍ、仕切り板１２の幅（Ｗ２）は１０ｍｍ、厚み（Ｔ２）は５０ｍｍ
（中空糸膜）
内径０．８ｍｍ（ｄ）、外径１．３ｍｍ、長さ（Ｌ１）１１１０ｍｍの酢酸セルロース系中空糸膜を用い、中空糸膜束用補強材２０の扇形孔ａ〜ｃ、ｆ〜ｈには、各６２１５本を挿入し、扇形孔ｄ、ｅには、各３７８５本を挿入し、遠心シール機（東邦機械工業（株）製，横型遠心成型機）により、筒状本体部１２の両端側に位置する中空糸膜相互、及び中空糸膜と中空糸膜束用補強材２０、１０の環状外枠の内周面とをウレタン系接着剤で接着封止した。接着剤の厚み（ｔ）（接着剤で固着一体化された中空糸膜の一端側の長さＬ２）は５０ｍｍ（両端で１００ｍｍ）、有効膜面積は１１０ｍ２であった。
【００６８】
ｔ／Ｄ＝５０／４５０＝１／９
Ｌ２／Ｌ１＝５０／１１１０＝０．０４５
ｄ／Ｄ＝０．８／４５０
Ａ２／Ａ１（中空糸膜束用補強材２０）＝１２０，０００／１５８，９６２．５＝０．７５
実施例２
中空糸膜束用補強材２０、１０のそれぞれに、図６で示すような位置決め部材を設けたものを用いた他は実施例１と同様にして、中空糸膜モジュールを作製した。但し、扇形孔ｂ、ｆの面積はやや小さくなるが、実質的な差異はない。
【００６９】
このような位置決め部材を備えた中空糸膜束用補強材２０、１０を用いることにより、中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置のずれ角度は全くなくなった。
【００７０】
実施例３
図７で示すような支持棒５０を有する他は実施例１と同様の中空糸膜モジュールを作製した。支持棒５０は、外径１５ｍｍのＳＵＳ製で、両端面の雄ネジ部を中空糸膜束用補強材２０、１０の基点部２３、１３に設けられた貫通孔（内径１６ｍｍ）に通した後、螺子止めした。
【００７１】
このような支持棒５０で連結された中空糸膜束用補強材２０、１０を用いることにより、中空糸膜束用補強材２０、１０の取付位置のずれ角度は全くなくなった。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の中空糸膜束用補強材を使用することにより、中空糸膜モジュールを製造する際、中空糸膜束の収容固定が容易となり、作業性が向上する。
【００７３】
本発明の中空糸膜束用補強材を使用した中空糸膜モジュールを用いて濾過運転したとき、中空糸膜束が一端側又は両端側で互いに固定されているので、ケースハウジング内に原水等の液が出入りする際の液圧で中空糸膜束が揺れ、中空糸膜束同士が衝突して中空糸膜が損傷することが防止される。更に中空糸膜束用補強材に緩衝板を付設することにより、ケースハウジング内に収容された中空糸膜に対する原水等の液出入りに伴う圧力が減少されるので、中空糸膜が損傷することが防止される。このため、本発明の中空糸膜モジュールを使用することにより、長期間、安定した濾過運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空糸膜束用補強材の平面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】他実施形態の中空糸膜束用補強材の平面図。
【図４】図３の正面図。
【図５】中空糸膜モジュールの概略縦断面図。
【図６】他実施形態の中空糸膜モジュールの半径方向の概略断面図。
【図７】他実施形態の中空糸膜モジュールの概略縦断面図
【符号の説明】
１０、２０ 中空糸膜束用補強材
１１、２１ 環状外枠
１２、２２ 仕切り板
１３、２３ 基点部
３０ 緩衝板
１００、２００ 中空糸膜モジュール
１１２ 筒状本体部
１１４ 上部キャップ
１１５ 下部キャップ
１１６ 中空膜束
１１８ 接着剤
１２０ 透過水出入口
Claims (14)
- 環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材。
- 環状外枠と、外枠内を８以上の扇形孔に分ける仕切り板との組み合わせからなり、扇形孔内において中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材であり、更に中空糸膜モジュールに取り付けたときに液出入口からの液出入りによる液圧を緩和するための緩衝板が付設されている中空糸膜束を支持するための中空糸膜束用補強材
- 緩衝板が、１つの扇形孔又は２以上の扇形孔にまたがり、扇形孔を周方向に沿うように仕切って設けられた、平面形状がアーチ状のものである請求項２記載の中空糸膜束用補強材。
- 環状外枠内の面積に対する扇形孔の占有面積の割合が６５％以上である請求項１〜３のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材。
- 環状外枠の幅が１〜３０ｍｍ、厚みが１０〜２００ｍｍで、仕切り板の幅が１〜３０ｍｍ、厚みが１０〜２００ｍｍである請求項１〜４のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材。
- 繊維強化樹脂からなる請求項１〜５のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材。
- 液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項１及び４〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により環状外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材がケースハウジングに固定されている中空糸膜モジュール。
- 液出入口を有する縦長のケースハウジング内に、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化された複数の中空糸膜束が収容された中空糸膜モジュールであり、複数の中空糸膜束が、請求項２〜６のいずれか１記載の中空糸膜束用補強材の扇形孔に収容され、接着剤により外枠と仕切り板に固定されており、更に中空糸膜束用補強材が、緩衝板が液出入口に正対するようにケースハウジングに配置されている中空糸膜モジュール。
- ケースハウジングの中空糸膜束用補強材の設置位置における内径（Ｄ１）と、中空糸膜束を固定する接着剤の厚み（ｔ）との比率（ｔ／Ｄ）が１／７以下である請求項７又は８記載の中空糸膜モジュール。
- 中空糸膜束の長さ（Ｌ１）に対する接着剤で一体化された部分の長さ（Ｌ２）の比率（Ｌ２／Ｌ１）が１／１０以下である請求項７〜９のいずれか１記載の中空糸膜モジュール。
- 中空糸膜束用補強材の扇形孔の面積に対する中空糸膜束の充填面積率が５０％以上であり、かつケースハウジングの中空糸膜束用補強材の設置位置における幅方向断面積に対する中空糸膜束の充填面積率が５０％以下である請求項７〜１０のいずれか１記載の中空糸膜モジュール。
- ケースハウジングの両端側に配置された中空糸膜束用補強材により、中空糸膜束が両端側で支持固定されており、前記２つの中空糸膜束用補強材の取付位置が、同じ部位を基準とするずれ角度が１°以下になるように、ケースハウジング内に設けられた位置決め部材により調整されている請求項７〜１１のいずれか１記載の中空糸膜モジュール。
- 中空糸膜束用補強材が、ケースハウジング内に設けられたステンレス製の支持棒に接続されている請求項７〜１２のいずれか１記載の中空糸膜モジュール。
- ケースハウジングの本体部の内径（Ｄ）と、中空糸膜束に含まれる中空糸膜１本の外径（ｄ）との比（ｄ／Ｄ）が１／１２５〜１／９００である請求項７〜１３のいずれか１記載の中空糸膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002252467A JP3834537B2 (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 中空糸膜束用補強材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002252467A JP3834537B2 (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 中空糸膜束用補強材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004089799A true JP2004089799A (ja) | 2004-03-25 |
| JP3834537B2 JP3834537B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=32058720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002252467A Expired - Fee Related JP3834537B2 (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | 中空糸膜束用補強材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834537B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008296190A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Daicen Membrane Systems Ltd | 中空糸型膜モジュール |
| JP2012506304A (ja) * | 2009-09-21 | 2012-03-15 | 江▲蘇▼金山▲環▼保工程集▲団▼有限公司 | 中空糸型限外ろ過膜ろ過装置 |
| KR101486884B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486885B1 (ko) | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486883B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486886B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| WO2018088310A1 (ja) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | Smc株式会社 | 除湿エレメント及びそれを有する除湿装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110451687A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-15 | 山东胜伟盐碱地科技有限公司 | 一种苦咸水淡化装置 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002252467A patent/JP3834537B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008296190A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Daicen Membrane Systems Ltd | 中空糸型膜モジュール |
| JP2012506304A (ja) * | 2009-09-21 | 2012-03-15 | 江▲蘇▼金山▲環▼保工程集▲団▼有限公司 | 中空糸型限外ろ過膜ろ過装置 |
| KR101486884B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486885B1 (ko) | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486883B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| KR101486886B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-01-28 | 주식회사 휴비스 | 중공사막 고정 및 유체 분배용 캡 |
| WO2018088310A1 (ja) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | Smc株式会社 | 除湿エレメント及びそれを有する除湿装置 |
| US11141693B2 (en) | 2016-11-08 | 2021-10-12 | Smc Corporation | Dehumidifying element and dehumidifying device having same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3834537B2 (ja) | 2006-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4617285B2 (ja) | 改良した膜濾過システム | |
| AU2006335824A1 (en) | Hollow-fiber membrane module | |
| WO2002049746A1 (fr) | Module à membrane en fibres creuses, procédé de fabrication, et carter à cet effet | |
| JP2000157845A (ja) | 中空糸膜カートリッジ及びその固定構造 | |
| JP2004089799A (ja) | 中空糸膜束用補強材 | |
| DK1761327T3 (en) | Membrane Module for submerged use | |
| JP2002306931A (ja) | 付着によって大きな障害を受ける工程に用いるための特殊な中空糸膜モジュールおよびその製造 | |
| JPS60244307A (ja) | 流体分離装置 | |
| JP2004082073A (ja) | 中空糸膜モジュール | |
| CN108031294B (zh) | 中空纤维膜组件 | |
| JP2004089800A (ja) | 中空糸膜モジュール | |
| CN204170502U (zh) | 一种滤芯结构、净水滤芯组件及净水机 | |
| CN104209005A (zh) | 中空纤维膜元件 | |
| JP2006247506A (ja) | 中空糸膜モジュール | |
| CN214715728U (zh) | 一种外压式中空纤维膜组件 | |
| JP3834538B2 (ja) | 中空糸膜モジュール | |
| JP2004174336A (ja) | 緩衝用キャップ | |
| CN110182902B (zh) | 曝气冲洗式超滤过滤器 | |
| CN104144885A (zh) | 过滤装置 | |
| CN205346908U (zh) | 水处理膜组件 | |
| JPS6363003B2 (ja) | ||
| JP2004089802A (ja) | 中空糸膜モジュール | |
| CN109289537A (zh) | 一种大通量过滤器的滤芯 | |
| CN213433326U (zh) | 滤芯组件的隔断结构、滤芯组件及净水机 | |
| JP4740194B2 (ja) | 中空糸型膜モジュール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050526 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060623 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060718 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20060724 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |