JP2004174336A

JP2004174336A - 緩衝用キャップ

Info

Publication number: JP2004174336A
Application number: JP2002341743A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Matsumoto; 吉正松本; Koichi Shoko; 弘一昌子
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd; Daicen Membrane Systems Ltd
Current assignee: Daicel Corp; Daicen Membrane Systems Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】液の出入りに伴う液圧の緩衝作用が優れた、中空糸膜モジュール用の緩衝用キャップの提供。
【解決手段】透過水出口２０内に緩衝用キャップ３０が取付られており、緩衝用キャップ３０の中空糸膜束１６に面した開口部５３はハニカム面となっている。透過水の排出により、中空糸膜束１６がハニカム面と接触した場合、鋭角部分がないため、損傷されにくい。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種排水、天然水等の浄化処理に好適な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用いて濾過運転するとき、液出入口から原水、透過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、透過水等の出入りに伴う圧力を受け続ける結果、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。
【０００４】
従来の中空糸膜モジュールにおける液出入口は、図６（ａ）で示すようなものである。中空糸膜モジュール１００は、ハウジング本体部１２内に所要数の中空糸膜束１６が収容されており、ハウジング本体部１２の側面には、液出入口２０が設けられている。液出入口２０の内側開口部２０ａは、図６（ｂ）で示すような円形であり、運転していないときは、内側開口部２０ａの周縁と中空糸膜束１６とは接触していない。しかし、運転を開始すると、液の出入りに伴って中空糸膜束１６が揺れ動くため、内側開口部２０ａの周縁（特に鋭角なエッジ部分）と中空糸膜束１６が衝突することが避けられない。
【０００５】
上記のような衝突が生じた場合、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。なお、関連する先行技術として、液出入口部分に中空糸膜保護板を有する中空糸膜モジュールが知られている。（特開平８−２０６４６８号公報）
本発明は、中空糸膜モジュールの液出入口付近において、液出入りに伴う液圧を緩和することで、中空糸膜の損傷を防止し、長期間継続して安定した濾過運転ができるようにする、緩衝用キャップ、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、課題の解決手段として、ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面から突き出して液出入口が設けられた中空糸膜モジュールにおいて、前記液出入口に取り付ける緩衝用キャップであり、
前記緩衝用キャップが、筒状緩衝部と筒状緩衝部の一端開口部に固着された透過水キャップからなり、筒状緩衝部の一部と透過水キャップがケースハウジング外に位置し、筒状緩衝部の一部と他端側開口部がケースハウジング内に位置するように取り付けられるものであり、
前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造である緩衝用キャップを提供する。
【０００７】
筒状緩衝部と透過水キャップは、溶接等の手段により固着一体化されたものであるが、最初から一体の部材となるように作製したものでも良い。
【０００８】
このように開口部が網状構造である緩衝用キャップにすることにより、図６で示した液出入口と比べると、液の出入りに伴う圧力を緩和することができる。更に、図６で示した液出入口と比べると、鋭角なエッジ部分が存在しないため、中空糸膜束の揺れにより、中空糸膜束と開口部が衝突したときに生じる衝撃の度合いを大幅に低下させることができる。更に、筒状緩衝部の一部と他端側開口部がケースハウジング内に位置するように取り付けられるため、ケースハウジング内周面と中空糸膜束との間に流路が確保できるので、揺れ動いた中空糸膜束により、開口部に至る流路の閉塞が防止される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造であり、かつ複数の支持部材により開口部の外表面が仕切られているものである。
【００１０】
このように網状構造の開口部の外表面を複数の支持部材で仕切ることにより、中空糸膜束と開口部が衝突したとき、主に中空糸膜束と支持部材とが衝突し、中空糸膜束と網状構造との衝突が制限されるので、衝突時における衝撃をより緩和することができる。更に支持部材により、網状構造の開口部を補強することができるので、耐久性が高められる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部の網状構造がハニカム構造であるものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップの網状構造である開口部の下記式から求められる開口率（Ａ）が５〜８０％であるものである。
【００１３】
開口部中の孔の占有面積（Ａ_２）／開口部の全面積（Ａ_１）×１００
このように開口率（Ａ）を所定範囲内に設定することにより、好適な通液量を確保すると共に、液の出入りに伴う液圧が過度にならないように調整することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、課題の他の解決手段として、ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面から突き出して液出入口が設けられた中空糸膜モジュールにおいて、前記液出入口に取り付ける緩衝用キャップであり、
前記緩衝用キャップが、筒状緩衝部と筒状緩衝部の一端開口部に固着された透過水キャップからなり、筒状緩衝部の一部と透過水キャップがケースハウジング外に位置し、筒状緩衝部の一部と他端側開口部がケースハウジング内に位置するように取り付けられるものであり、
前記緩衝用キャップの内、筒状緩衝部側面の少なくとも一部と、ケースハウジング内に位置する開口部が網状構造である緩衝用キャップを提供する。
【００１５】
このように筒状緩衝部側面と開口部の両方を網状構造にすることにより、液の出入りが筒状緩衝部側面と開口部の両方からなされるため、液圧の緩衝作用がより高められると共に、請求項１の発明と同様の作用がなされる。更に、突設された液出入口と緩衝用キャップとの間隙に存在する液が筒状緩衝部側面の網状構造を経て入れ代えられるため、前記間隙における液の滞留が防止される。液の滞留が長期に亘ると、腐敗発生等の要因ともなるおそれがある。なお、筒状緩衝部側面は、一部又は全部を網状構造にすることができる。
【００１６】
筒状緩衝部側面と開口部の網状構造の網目の大きさは異なっていても良く、この網目の大きさは、筒状緩衝部側面の網目の大きさが、開口部の網目よりも大きいことが好ましい。このような網目の関係にすることにより、好適な通液量を確保すると共に、液の滞留を防止できる。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項５〜７のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、筒状緩衝部の長さが調整できるものである。ケースハウジングの容積、中空糸膜束の充填率の大小に伴う、液出入口と中空糸膜束との間隔の変化等に応じて、緩衝用キャップの長さが調整できるので好ましい。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項５〜８のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造であり、かつ複数の支持部材により開口部の外表面が仕切られているものである。
【００１９】
請求項１０に係る発明は、請求項５〜９のいずれかに記載の中空糸膜モジュールにおいて、筒状緩衝部側面及び／又はケースハウジング内に位置する開口部の網状構造がハニカム構造であるものである。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項５〜１０のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップの網状構造である開口部の下記式から求められる開口率（Ａ）が５〜５０％であるものである。
【００２１】
開口部中の孔の占有面積（Ａ_２）／開口部全面積（Ａ_１）×１００
このように開口率（Ａ）を所定範囲内に設定することにより、好適な通液量を確保すると共に、液の出入りに伴う液圧が過度にならないように調整することができる。筒状緩衝部側面が網状構造であり、前記網目からも液の出入りがあるため、請求項４に係る発明と比べると、開口率（Ａ）は低く設定できる。
【００２２】
請求項１２に係る発明は、請求項５〜１１のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、前記緩衝用キャップの網状構造である筒状緩衝部側面の下記式から求められる開口率（Ｂ）が５１〜８０％であるものである。
【００２３】
筒状緩衝部側面中の孔の占有面積（Ｂ_２）／筒状緩衝部側面の全面積（Ｂ_１）×１００
このように開口率（Ｂ）を所定範囲内に設定することにより、開口部からの液の出入りを補完できると共に、液の滞留を防止できる。
【００２４】
請求項１３に係る発明は、請求項５〜１２のいずれかに記載の緩衝用キャップにおいて、開口部の開孔率（Ａ）と筒状緩衝部側面の開孔率（Ｂ）との比率（Ａ／Ｂ）が５０／５１〜５／８０であるものである。
【００２５】
開口率（Ａ）及び（Ｂ）の比率を所定範囲に設定することにより、上記したそれぞれの作用が、より円滑に行われる。
【００２６】
請求項１４に係る発明は、他の課題の解決手段として、ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面に液出入口が設けられた中空糸膜モジュールであり、
前記液出入口に請求項１〜１３のいずれかの緩衝用キャップが取り付けられおり、前記緩衝用キャップの作用により、液の出入りに伴う中空糸膜に対する圧力が緩和された中空糸膜モジュールを提供する。
【００２７】
このように緩衝用キャップを取り付けることにより、中空糸膜モジュールの液出入口付近において、液出入りに伴う液圧を緩和することができるので、中空糸膜の損傷を防止し、長期間継続して安定した濾過運転ができるようになる。
【００２８】
請求項１５に係る発明は、請求項１４記載の中空糸膜モジュールにおいて、液出入口が、ケースハウジングの長さ方向中央部又はその近傍の側面に設けられているものである。
【００２９】
請求項１６に係る発明は、請求項１４又は１５記載の中空糸膜モジュールにおいて、所要数の中空糸膜が束ねられ、一端又は両端が固着された中空糸膜束が複数収容されているものである。
【００３０】
請求項１７に係る発明は、請求項１４〜１６のいずれかに記載の中空糸膜モジュールにおいて、緩衝用キャップが、ケースハウジング内に面した開口部と中空糸膜が正対するように取り付けられているものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の緩衝用キャップ、及びそれを用いた中空糸膜モジュールの実施の形態を説明する。
【００３２】
（１）実施の形態１
図１は、緩衝用キャップ３０を取り付けた中空糸膜モジュール１０の長さ方向への断面図、図２（ａ）は、図１の幅方向への断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の緩衝用キャップ３０の開口部を示す部分正面図である。
【００３３】
中空糸膜モジュール１０は、筒状のハウジング本体部１２と、上部キャップ１４と下部キャップ１５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１５を設けずに、ハウジング本体部１２の下部を閉塞して底部を設けても良い。これらのハウジング本体部１２、上部キャップ１４、下部キャップ１５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。
【００３４】
上部キャップ１４には、フランジ１４ｂを有する上部出入口（原水供給口、透過水出入口又は逆圧洗浄水出入口）１４ａが設けられており、下部キャップ１５には、フランジ１５ｂを有する下部液出入口（原水供給口、透過水出入口又は逆圧洗浄水出入口）１５ａが設けられている。
【００３５】
上部出入口１４ａには、例えば濃縮液ラインを形成するパイプ４０を接続するが、このとき、上部出入口１４ａのフランジ１４ｂと、パイプ４０のフランジ４１との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３６】
下部出入口１５ａには、例えば原水供給ラインを形成するパイプ４２を接続するが、このとき、上部出入口１５ａのフランジ１５ｂと、パイプ４２のフランジ４３との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【００３７】
ハウジング本体部１２の側面中央部には、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２０（以下、２０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。
【００３８】
透過水出入口２０には、筒状緩衝部５０と透過水キャップ２１の組み合わせからなる緩衝用キャップ３０が取り付けられている。透過水出入口２０と緩衝用キャップ３０は、接続部（透過水出入口２０の端面と透過水キャップ２１の端面の接触部）を外側から締付手段８０（例えば、Ｖバンドカップリング；横浜ゴム（株）製）により締め付けることで固定されている。
【００３９】
緩衝用キャップ３０は、筒状緩衝部５０（筒状本体部５１）の一端開口部５２の外周縁部と透過水キャップ２１の内周面が、溶接部３５において溶接固着されたものである。透過水キャップ２１の開口部にはフランジ２２が設けられており、先端にフランジ４５を有する透過水ラインを形成するパイプ４４とシール材を介して接続される。
【００４０】
筒状緩衝部５０は、筒状本体部５１と、筒状本体部５１の両端側に設けられた２つの開口部５２、５３を有している。筒状本体部５１の外周面には、透過水出入口２０の内周面と筒状本体部５１の外周面との間の間隙に液が滞留することを防止するための所要数の液抜き孔３６を設けることが望ましい。
【００４１】
緩衝用キャップ３０は、筒状緩衝部５０の一部、一端側開口部５２及び透過水キャップ２１がハウジング本体部１２外に位置し、筒状緩衝部５０の一部と他端側開口部５３がハウジング本体部１２内に位置するように取り付けられている。
【００４２】
開口部５３のハウジング本体部１２内に向く表面は、網状構造（ハニカム構造）となっており、透過水を通過させる数多くの六角形の通水孔５４を有している。開口部５３の開口率（Ａ）は、好ましくは５〜８０％、より好ましくは４０〜７０％、更に好ましくは５０〜６５％である。このように開口率（Ａ）を所定範囲内に設定することにより、好適な通液量を確保すると共に、液の出入りに伴う液圧が過度にならないように調整することができる。
【００４３】
開口部（ハニカム構造面）５３は、図２（ａ）に示すように湾曲した形状となっており、開口部５３の周縁部は、ハウジング本体部１２の内周面１２ａから僅かに突き出されている。この突き出し部分の長さは、１０ｍｍ以上であることが好ましく、３０〜５０ｍｍであることがより好ましい。
【００４４】
中空糸膜束１６は、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤１８で一体化された小さな束の集合体であり、小さな束同士は、それらの両端部において互いに接しており、接着剤１８で一体化されている。一番外側の中空糸膜束１６は、接着剤１８によりハウジング本体部１２端部の内壁面に固着されている。中空糸膜束１６は、開口部（ハニカム構造面）５３と正対している。
【００４５】
このようにして中空糸膜束１６同士を樹脂封止することにより、液の出入り（例えば、逆圧洗浄水の供給）に伴う流れによって中空糸膜束１６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。なお、下部キャップ１５側は樹脂封止しなくても良いが、中空糸膜束１６を液圧で揺れ難くする観点からは、上部キャップ１４側と同様にして樹脂封止した方が好ましい。
【００４６】
中空糸膜束１６の充填率は特に制限されるものはないが、外側の中空糸膜束１６の表面と、ハウジング本体部１２の内周面１２ａとの間隔が、１０ｍｍ以上であることが好ましく、３０〜５０ｍｍであることがより好ましい。
【００４７】
図１では、１つの中空糸膜束１６の全体が、１つの結束手段２６で被覆されている。結束手段２６は、透水性でかつ伸縮性を有する筒状部材（但し、直径は中空糸膜束１６の直径以下で、長さは中空糸膜束の長さと同程度のもの）、又は帯状部材（但し、幅は中空糸膜束の直径より大きくて、長さは中空糸膜束の長さと同程度のもの）を用いることができる。結束手段２６として帯状部材を用いたときは、合わせ部分を接着する。
【００４８】
結束手段２６は、長さ方向の両端部が接着剤１８の部分で中空糸膜束１６と一体化されている。このように中空糸膜束１６と一体化されていることにより、結束手段２６が剥がれたり、脱落したりすることが防止される。
【００４９】
また、帯状部材、環状部材（例えばＯリング）又は管状部材（例えば樹脂又はゴムチューブ）のような結束手段により、中空糸膜束１６の長さ方向中央部を結束することができる。帯状部材及び管状部材は巻き付け、更に締め付けて使用するため、それらの長さは中空糸膜束１６の結束部の直径より長く、環状部材は穴に中空糸束を挿入して使用するため、その直径は、中空糸膜束１６の結束部の直径以下である。
【００５０】
図１に示す中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０に、図２に示す緩衝用キャップ３０を取り付けた場合の作用について説明する。
【００５１】
緩衝用キャップ３０は、図２（ｂ）に示すとおり、開口部５３がハニカム構造となっているため、図６で示した液出入口と比べると、液の出入りに伴う液圧を低下させることができ（緩衝作用）、鋭角なエッジ部分も存在しない。
【００５２】
このため、中空糸膜モジュール１０を運転した際、透過水出入口２０から透過水が排出されるときの流れ（液圧）により、中空糸膜束１６が透過水出入口２０（開口部５３）に引き寄せられ、開口部５３のハニカム構造面に衝突したときに生じる衝撃の度合いが大幅に軽減される。また、ハニカム構造にすることにより、強度が高められるため、耐久性が向上される。
【００５３】
このように緩衝用キャップ３０を取り付けることにより、中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０付近において、透過水の出入りに伴う液圧を緩和することができるので、中空糸膜束１６の損傷が防止され、長期間継続して安定した濾過運転ができるようになる。筒状本体部５１に液抜き孔３６を設けることにより、筒状本体部５１の外周面と透過水出入口２０の内周面との間の間隙に、原水、濃縮水、透過水、懸濁質（ＳＳ）が滞留することが防止される。
【００５４】
（２）実施の形態２
図３（ａ）は、図３の緩衝用キャップ３０を取り付けた、図１の中空糸膜モジュール１０の幅方向への断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の筒状緩衝部５０（筒状本体部５１）の開口部５３を示す部分正面図である。図３の緩衝用キャップ３０は、開口部５３のハウジング本体部１２内に向く表面の構造が図２と異なるのみで、他は同一の構成のものである。
【００５５】
開口部５３は、網状構造（ハニカム構造）となっており、透過水を通過させる数多くの六角形の通水孔５４を有している。ハニカム構造面には、円形枠５６と、円形枠５６に固着された複数の支持部材５５とが配置されている。支持部材５５は、開口部（ハニカム構造面）５３を複数に区画している。この区画状態は、図３（ｂ）のように一方向に区画されていても良いし、格子状のように複数方向に区画されていても良い。
【００５６】
このように開口部５３の外表面を複数の支持部材５５で仕切ることにより、中空糸膜束１６と開口部（ハニカム構造面）５３が接触したとき、主に中空糸膜束１６と支持部材５５とが衝突し、中空糸膜束１６とハニカム構造面５３との衝突が制限されるので、衝突における衝撃をより緩和することができる。更に、支持部材５５を配置することにより、ハニカム構造面５３を補強することができる。
【００５７】
このように緩衝用キャップ３０を取り付けることにより、中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０付近において、透過水の出入りに伴う液圧を緩和することができるので、中空糸膜束１６の損傷が防止され、長期間継続して安定した濾過運転ができるようになる。
【００５８】
（３）実施の形態３
図４（ａ）は、図４の緩衝用キャップ３０を取り付けた、図１の中空糸膜モジュール１０の幅方向への断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の筒状緩衝部５０（筒状本体部５１）の開口部５３を示す部分正面図である。
【００５９】
図１に示す中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０内には、緩衝用キャップ３０が取り付けられている。緩衝用キャップ３０は、筒状緩衝部５０（筒状本体部５１）の一端開口部５２の外周縁部と透過水キャップ２１の内周面が、溶接部３５において溶接固着されたものである。
【００６０】
筒状緩衝部５０（筒状本体部５１）の一部、一端側開口部５２、透過水キャップ２１は、ハウジング本体部１２外に位置し、筒状緩衝部５０の一部と他端側開口部５３は、ハウジング本体部１２内に位置するように取り付けられている。
【００６１】
開口部５３のハウジング本体部１２内に向く表面は、円形の網状構造（円形孔を有する構造）となっており、透過水を通過させる数多くの円形の通水孔５４を有している。通水孔５４を有した円形の網状構造の周縁には、所要数のビス５９により、シリコーンゴム５８が固定されている。このシリコーンゴム５８により、中空糸膜束２６が開口部に衝突したときの衝撃が緩和されるので、中空糸膜が損傷しにくくなる。本発明における他の実施形態においても、同様にして開口部周縁にシリコーンゴムを取り付けることができる。
【００６２】
開口部５３の開口率（Ａ）は、好ましくは５〜５０％、より好ましくは１０〜４０％、更に好ましくは２０〜３０％である。このように開口率（Ａ）を所定範囲内に設定することにより、好適な通液量を確保すると共に、液の出入りに伴う液圧が過度にならないように調整することができる。
【００６３】
開口部（円形孔構造面）５３は、図４（ａ）に示すように湾曲した形状となっており、開口部５３の周縁部５３ａは、ハウジング本体部１２の内周面１２ａから僅かに突き出されている。
【００６４】
筒状本体部５１は、大部分がハニカム構造面（筒状本体部５１ａは全面、筒状本体部５１ｂは約半分の面）となっており、数多くの六角形の通水孔５７が設けられている。六角形の通水孔５７の大きさは、円形の通水孔５４よりも大きくなっている。筒状本体部５１のハニカム構造面ではない部分（図中の白い部分であり、溶接部３５ではない部分）には、液抜き孔３６が設けられている。
【００６５】
筒状本体部５１の開口率（Ｂ）は、好ましくは５１〜８０％、より好ましくは５５〜７５％、更に好ましくは６０〜７０％である。このように開口率（Ｂ）を所定範囲内に設定することにより、開口部５３からの透過水の出入りを補完すると共に、液出入口２０の内周面と筒状本体部５１の外周面との間に存在する間隙に、透過水、原水、濃縮水、懸濁質（ＳＳ）等が滞留することが防止される。
【００６６】
開孔率（Ａ）と開孔率（Ｂ）との比率（Ａ／Ｂ）は、好ましくは５０／５１〜５／８０、より好ましくは４０／６５〜１５／７５、更に好ましくは３０／６０〜２０／７０である。このように開口率（Ａ）、（Ｂ）を関係付けることにより、それぞれの開口率を所定範囲に設定したことによる作用が、より円滑に発揮される。
【００６７】
筒状本体部５１は、長さを調整自在にできるようなものが好ましい。図４（ａ）では、筒状本体部５１を５１ａ、５１ｂの２つに分け、環状固定具６０で結合固定している。このような長さ調整手段は、▲１▼筒状本体部５１ｂを大径にし、筒状本体部５１ａをやや小さな径にして、大径の筒状本体部５１ｂの中に、小径の筒状本体部５１ａを所要長さだけ差し込んだ後、環状固定具６０で締め付けて固定する方法、▲２▼同径の２つの筒状本体部５１ａ、５１ｂを、環状固定具６０で結合固定する方法等を適用できる。
【００６８】
このようにして、筒状本体部５１の長さを調整自在にすることにより、ハウジング本体部１２の容積、中空糸膜束１６の充填率の大小に伴う、開口部５３と中空糸膜束１６との間隔の変化等に応じて、筒状本体部５１の長さが調整できるようになる。
【００６９】
図１に示す中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０に、図４に示す緩衝用キャップ３０を取り付けた場合の作用について説明する。
【００７０】
緩衝用キャップ３０は、図４に示すとおり、開口部５３が円形孔構造で、筒状本体部５１がハニカム構造となっているため、図１、図２及び図６で示した液出入口と比べると、液の出入りに伴う液圧を低下させることができ（緩衝作用）、図６で示した液出入口と比べると、鋭角なエッジ部分も存在しない。
【００７１】
このため、中空糸膜モジュール１０を運転した際、透過水出入口２０から透過水が排出されるときの流れ（液圧）により、中空糸膜束１６が透過水出入口２０（開口部５３）に引き寄せられ、開口部５３のハニカム構造面に衝突したときに生じる衝撃の度合いが大幅に軽減される。
【００７２】
また筒状本体部５１をハニカム構造にして、必要に応じて液抜き孔３６を設けることにより、筒状本体部５１の外周面と透過水出入口２０の内周面との間の間隙に、原水、濃縮水、透過水、懸濁質（ＳＳ）が滞留することが防止される。
【００７３】
このように緩衝用キャップ３０を取り付けることにより、中空糸膜モジュール１０の透過水出入口２０付近において、透過水の出入りに伴う液圧を緩和することができるので、中空糸膜束１６の損傷が防止され、長期間継続して安定した濾過運転ができるようになる。
【００７４】
（４）実施の形態４
図５（ａ）は、図５の緩衝用キャップ３０を取り付けた、図１の中空糸膜モジュール１０の幅方向への断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の緩衝用キャップ３０の開口部を示す部分正面図である。
【００７５】
図５の緩衝用キャップ３０は、図４の緩衝用キャップ３０と、図３の緩衝用キャップ３０を組み合わせた構造のものであるため、それぞれの緩衝用キャップ３０を組み合わせた作用がなされる。
【００７６】
【実施例】
実施例１
図１及び図４に示すような中空糸膜モジュールを製造した。詳細は次の通りである。
【００７７】
（ケースハウジング）
ハウジング本体部１２は、内径４５０ｍｍ、外径４６５ｍｍ、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１４、１５を取り付けた。１４ａが濃縮液出口、１５ａが原水供給口となる。
【００７８】
（透過水出口）
ハウジング本体部１２の長さ方向中央部に、開口径３００ｍｍの透過水出口２０を設けた。
【００７９】
（中空糸膜束）
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１１１０ｍｍの酢酸セルロース中空糸膜２０５０本で１束とした。１つの大日本プラスチック社製のネトロン軽包装「ＨＲ３Ｌ白７０」（袋状の網からなるもの。図１中の２６）内に、１つの中空糸膜束１６を挿入し、中空糸膜束１６の中央部を含む、長さ１０６０ｍｍに相当する部分が被覆された状態のものを計２４束作製した。
【００８０】
（中空糸膜束の取り付け）
計２４束の中空糸膜束１６をハウジング本体部１２内に挿入し、遠心シール機（東邦機械工業（株）製，横型遠心成型機）により、ハウジング本体部１２の両端側に位置する中空糸膜束１６相互、及び中空糸膜束１６とハウジング本体部１２の内壁面とをウレタン系接着剤〔コロネート４４２８：ニッポラン４２２１＝５２：４８（日本ポリウレタン（株）製）〕で接着封止した。接着剤層厚みは両端の合計で１００ｍｍ、有効膜面積は１２０ｍ^２であった。
【００８１】
更に、計２４束の中空糸膜束全体の直径が約３９０ｍｍになるように、大日本プラスチック社製のネトロン軽包装「ＨＲ３Ｌ白７０」を巻いて結束した。
【００８２】
（緩衝用キャップ及びその取り付け）
緩衝用キャップ３０は、筒状本体部５１（５１ａ、５１ｂ）、開口部５３、開口部５２とを有し、開口部５３には、厚さ２ｍｍのシリコーンゴム５８が固定されている。
【００８３】
筒状本体部５１ａは、外径２９０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、筒状本体部５１ｂは、外径２９４ｍｍ、肉厚２ｍｍであり、筒状本体部５１ｂ内に筒状本体部５１ａが挿入された後、全体の長さ（５１ａ＋５１ｂの最短部の長さ）が１３８．５ｍｍになるように調整し、環状固定具６０により固定した。このように長さを調整することで、実施の形態１で説明したとおり、ハウジング本体部１２の内周面１２ａからの開口部５３の周縁部の突き出し長さ（図４（ａ）の突出部５３ａの突き出し長さ）が３０ｍｍになるように設定した。
【００８４】
筒状本体部５１ａは、開口率（Ｂ）６５％のハニカム構造、筒状本体部５１ｂは開口率（Ｂ）６５％のハニカム構造、開口部５３は開口率（Ａ）２７％の円形孔構造とした。
【００８５】
緩衝用キャップ３０は、透過水出入口２０のフランジ部との間にＯリング７０を介した状態で挿入し、図２に示すようにして、Ｖバンドカップリング；横浜ゴム（株）製）を用いて固定した。
【００８６】
以上のような中空糸膜モジュールを用いて、通常の濾過運転を行い、中空糸膜の損傷の程度を観察した。濾過運転条件は、以下のとおりである。但し、５９分間濾過運転した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む洗浄水（有効塩素濃度２〜５質量ｐｐｍ）を用い、１分間の逆圧洗浄を行い、これを繰り返した。
【００８７】
原水：河川水（濁度約１度）
膜間差圧：１０〜７０ｋＰａ
透過水量：２５ｍ^３／ｈｒ
逆圧洗浄水量：１００ｍ^３／ｈｒ
この運転条件で１年間の濾過運転を継続したが、中空糸膜には全く損傷が認められなかった。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の緩衝用キャップを中空糸膜モジュールの液出入口に取り付けることにより、液の出入りに伴う液圧が緩和されるので、中空糸膜束が揺れ動いて液出入口に接触し、損傷されることが防止される。このため、長期間継続して安定した濾過運転ができるようになるので、運転コストが低下される。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空糸膜モジュールの長さ方向の断面図。
【図２】図２（ａ）は、図２の緩衝用キャップを取り付けた図１の中空糸膜モジュールの幅方向の断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の部分正面図。
【図３】図３（ａ）は、図３の緩衝用キャップを取り付けた図１の中空糸膜モジュールの幅方向の断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の部分正面図。
【図４】図４（ａ）は、図４の緩衝用キャップを取り付けた図１の中空糸膜モジュールの幅方向の断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の部分正面図。
【図５】図５（ａ）は、図５の緩衝用キャップを取り付けた図１の中空糸膜モジュールの幅方向の断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の部分正面図。
【図６】図６（ａ）は、図６の従来のキャップを取り付けた図１の中空糸膜モジュールの幅方向の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の部分正面図。
【符号の説明】
１０中空糸膜モジュール
１２ケースハウジング
１６中空糸膜束
２０透過水出入口
３０緩衝用キャップ
５０筒状緩衝部
５１筒状本体部
５２、５３開口部

Claims

ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面から突き出して液出入口が設けられた中空糸膜モジュールにおいて、前記液出入口に取り付ける緩衝用キャップであり、
前記緩衝用キャップが、筒状緩衝部と筒状緩衝部の一端開口部に固着された透過水キャップからなり、筒状緩衝部の一部と透過水キャップがケースハウジング外に位置し、筒状緩衝部の一部と他端側開口部がケースハウジング内に位置するように取り付けられるものであり、
前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造である緩衝用キャップ。
前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造であり、かつ複数の支持部材により開口部の外表面が仕切られている請求項１記載の緩衝用キャップ。
前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部の網状構造がハニカム構造である請求項１又は２記載の緩衝用キャップ。
前記緩衝用キャップの網状構造である開口部の下記式から求められる開口率（Ａ）が５〜８０％である請求項１〜３のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
開口部中の孔の占有面積（Ａ_２）／開口部の全面積（Ａ_１）×１００
ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面から突き出して液出入口が設けられた中空糸膜モジュールにおいて、前記液出入口に取り付ける緩衝用キャップであり、
前記緩衝用キャップが、筒状緩衝部と筒状緩衝部の一端開口部に固着された透過水キャップからなり、筒状緩衝部の一部と透過水キャップがケースハウジング外に位置し、筒状緩衝部の一部と他端側開口部がケースハウジング内に位置するように取り付けられるものであり、
前記緩衝用キャップの内、筒状緩衝部側面の少なくとも一部と、ケースハウジング内に位置する開口部が網状構造である緩衝用キャップ。
筒状緩衝部側面と開口部の網状構造の網目の大きさが異なっている請求項５記載の緩衝用キャップ。
筒状緩衝部側面の網目の大きさが、開口部の網目よりも大きい請求項６記載の緩衝用キャップ。
筒状緩衝部の長さが調整できる請求項５〜７のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
前記緩衝用キャップのケースハウジング内に位置する開口部が網状構造であり、かつ複数の支持部材により開口部の外表面が仕切られている請求項５〜８のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
筒状緩衝部側面及び／又はケースハウジング内に位置する開口部の網状構造がハニカム構造である請求項５〜９のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
前記緩衝用キャップの網状構造である開口部の下記式から求められる開口率（Ａ）が５〜５０％である請求項５〜１０のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
開口部中の孔の占有面積（Ａ_２）／開口部全面積（Ａ_１）×１００
前記緩衝用キャップの網状構造である筒状緩衝部側面の下記式から求められる開口率（Ｂ）が５１〜８０％である請求項５〜１１のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
筒状緩衝部側面中の孔の占有面積（Ｂ_２）／筒状緩衝部側面の全面積（Ｂ_１）×１００
開口部の開孔率（Ａ）と筒状緩衝部側面の開孔率（Ｂ）との比率（Ａ／Ｂ）が５０／５１〜５／８０である請求項５〜１２のいずれかに記載の緩衝用キャップ。
ケースハウジング内に所要数の中空糸膜が収容され、ケースハウジングの側面に液出入口が設けられた中空糸膜モジュールであり、
前記液出入口に請求項１〜１３のいずれかの緩衝用キャップが取り付けられており、前記緩衝用キャップの作用により、液の出入りに伴う中空糸膜に対する圧力が緩和された中空糸膜モジュール。
液出入口が、ケースハウジングの長さ方向中央部又はその近傍の側面に設けられている請求項１４記載の中空糸膜モジュール。
所要数の中空糸膜が束ねられ、一端又は両端が固着された中空糸膜束が複数収容されている請求項１４又は１５記載の中空糸膜モジュール。
緩衝用キャップが、ケースハウジング内に面した開口部と中空糸膜が正対するように取り付けられている請求項１４〜１６のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。