JP2006272281A

JP2006272281A - 膜モジュール

Info

Publication number: JP2006272281A
Application number: JP2005099553A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yoneda; 剛米田; Atsuyuki Manabe; 敦行真鍋
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】膜エレメントの交換をベッセルの一側で行えるようにすることにより膜モジュールの設置の小スペース化が図れるようにした膜モジュールを得る。
【解決手段】両端側に閉鎖蓋４，５が着脱可能に取り付けられた筒状体３の一端側に被処理液供給口部９を有し、他端側に処理液導出口部１０と濃縮液排出口部１１を有するベッセル１の内部に膜エレメント２を収容した膜モジュールにおいて、前記ベッセル１内に、膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端部とベッセル１の内周面との間をシールするブラインシールリング１８を前記膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端面と当接するように装着しており、前記ブラインシールリング１８にあっては、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側に凹状の溝１９を周方向に設けている自立形のブラインシールリングであることとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を液体から取り除く膜エレメントをベッセルに収容した膜モジュールに関する。

液体に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を液体から取り除く手段として、液体は透過させるが、液体内に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を透過させない性質を持つ半透膜からなるスパイラル構造の膜エレメントをベッセルに収容した膜モジュールが使用されている。

この膜モジュールは、一般に、ベッセルの一端側に有する被処理液供給口部から被処理液を機械的圧力を加えて供給して、膜エレメントの一端側へ送り込み、膜エレメントを透過した処理液を膜エレメントの軸心部に配置した処理液収集管に収集してベッセルの他端側に有する処理液導出口部から導出し、また、膜エレメントを透過しなかった濃縮液をベッセルに有する濃縮液排出口部から排出する構造となっている。そして、前記ベッセルと膜エレメントの間には、被処理液供給口部から供給された被処理液がベッセルの内周面と膜エレメントの外周面との間に侵入することを阻止するブラインシールリングが装着されている（例えば、特許文献１参照。）。

前記ブラインシールリングとして、特許文献１では開示されていないが、一側に開口する断面Ｖ字状となっているものが知られており、図３に示すように、前記のような形状のブラインシールリング２２は、膜エレメント２３の被処理液供給口部側に設けられているリング状の押さえ端部２４の外周に形成された環状溝２５内に装着されており、そのＶ形開口部２６が被処理液供給口部側に開口するように配置されている。そして、被処理液供給口部から供給された被処理液の液圧を受けてブラインシールリング２２のＶ形開口部２６が押し広げられてベッセルの内周面と圧接してシール効果を発揮させるようになっている。
特開２０００−１８９７６５号公報

しかしながら、前記のようなブラインシールリング２２によるシール構造によれば、膜エレメント２３の保守や交換時にブラインシールリング２２を被処理液供給口部側へ引き出そうとすると、Ｖ形開口部２６の外側壁の端部がベッセルの内周と接触して、Ｖ形開口部２６がより一層開口するようになって引き出し抵抗が大きくなり、引き出すことが困難になるので処理液導出口部側から行わなければならず、また、膜エレメント２３をベッセルへ挿入する場合も、同様な理由から被処理液供給口部側から行わなければならないので、膜モジュールの軸方向前後にメンテナンススペースが必要となる。このため、膜モジュールの設置に広いスペースが必要になるといった問題があった。

本発明の目的は、膜エレメントの交換をベッセルの一側で行えるようにすることにより膜モジュールの設置の小スペース化が図れるようにした膜モジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、両端側に閉鎖蓋が着脱可能に取り付けられた筒状体の一端側に被処理液供給口部を有し、他端側に処理液導出口部と濃縮液排出口部を有するベッセルの内部に膜エレメントを収容した膜モジュールにおいて、前記ベッセル内に、膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端部とベッセルの内周面との間をシールするブラインシールリングが前記膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端面と当接するように装着されており、前記ブラインシールリングにあっては、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側に凹状の溝が周方向に設けられている自立形のブラインシールリングであることを特徴とする。

かかる構成から、ブラインシールリングは、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側に凹状の溝が周方向に設けられている自立形の形状であるので、従来のブラインシールリングのように膜エレメントの押さえ端部の外周に形成された環状溝内に装着して保持する必要がなく、ベッセルに膜エレメントを挿入した後に、ブラインシールリングを前記膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端面と当接するように装着すればよく、また、膜エレメントの交換の際には、先ずブラインシールリングをベッセルから取り出した後に膜エレメントをベッセルから引き出すことができるので、膜エレメントを同じ側からベッセル内へ挿入し、また外へ引き出すことができ、ベッセルの軸心方向の一方側にだけ膜エレメント等の出し入れスペースを設ければよく、膜モジュールの設置の小スペース化が図れる。

また、前記ブラインシールリングにあっては、液圧を受ける側に凹状の溝が周方向に設けられているので、被処理液供給口部から供給された被処理液の液圧を受けてブラインシールリングの凹状の溝が押し広げられ、押し広げられた外周壁がベッセルの内周面と圧接してシール効果を発揮する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記自立形のブラインシールリングの前記凹状の溝が設けられている側で前記ベッセルと接する端面には周方向に連続させてシール補助片が突出するように設けられていることを特徴とする。

かかる構成から、被処理液供給口部から供給された被処理液の液圧を受けてブラインシールリングの凹状の溝が押し広げられたとき、押し広げられた外周壁とともにシール補助片がベッセルの内周面と圧接することになり、ブラインシールリングによるベッセルの内周面と膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端部との優れたシール性を発揮することができる。

以上のように、本発明に係る膜モジュールによれば、膜エレメントの交換の際には、先ずブラインシールリングをベッセルから取り出した後に膜エレメントをベッセルから引き出すことができるので、膜エレメントを同じ側からベッセル内へ挿入し、また外へ引き出すことができ、ベッセルの軸心方向の一方側にだけ膜エレメント等の出し入れスペースを設ければよく、膜モジュールの設置の小スペース化が図れる。

以下、本発明に係る膜モジュールを実施するための最良の形態を説明する。
図１，図２は本発明に係る膜モジュールの実施の形態の一例を示すものであり、図１は本例の膜モジュールの縦断面図、図２は本例の膜モジュールにおけるブラインシールリングの一部切り欠き拡大側面図である。

本例の膜モジュールは、図１に示すように、ステンレススチール製のベッセル１内にスパイラル構造の膜エレメント２が収容されている。前記ベッセル１は、内部に前記膜エレメント２を収容する筒状体３の両側開口部に閉鎖蓋４，５が着脱可能に、且つ回転自在に取り付けられている。この閉鎖蓋４，５は略円錐状となっており、閉鎖蓋４，５は筒状体３に、その円錐部４ａ，５ａが筒状体３から突出するように取り付けられている。筒状体３への閉鎖蓋４，５の取り付けは、閉鎖蓋４，５の外周端部６を前記筒状体３内へ嵌合し、リティニングリング７により抜け止めして取り付けている。また、前記閉鎖蓋４，５の外周端部の外周面には、筒状体３の内周面との間をシールするシールリング８が装着されている。

前記閉鎖蓋４，５のうち、被処理液供給側に取り付けられる閉鎖蓋４には、被処理液供給口部９が設けられている。この被処理液供給口部９は、閉鎖蓋４の円錐部４ａに、筒状体３の軸心と直交する方向へ開口させて設けられており、管状に構成されている。この管状の被処理液供給口部９は、筒状体３の外径側面から僅かに半径方向の外側へ突出する長さとなっている。

また、処理液導出側に取り付けられる閉鎖蓋５には、処理液導出口部１０と濃縮液排出口部１１が設けられている。この処理液導出口部１０と濃縮液排出口部１１は、いずれも閉鎖蓋５の円錐部５ａに、筒状体３の軸心と直交する方向へ開口させて設けられており、管状に構成されている。このうち、管状の濃縮液排出口部１１は、被処理液供給口部９と同様に、筒状体３の外径側面から僅かに半径方向の外側へ突出する長さとなっている。

このように構成されるベッセル１内に収容される膜エレメント２は、スパイラル状に巻かれた逆浸透膜１２の軸心部に処理液収集管１３が配置されていて、両端部にはリング状の押さえ端部１４，１５が設けられている。

そして、前記処理液収集管１３の被処理液供給口部９側の開口部には、処理液収集管１３へ被処理液が入ることを防止する封止キャップ１６が装着され、また、処理液導出口部１０側には、処理液収集管１３と処理液導出口部１０を接続するアダプタ１７が装着されている。

前記膜エレメント２を収容する前記ベッセル１内には、膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端部とベッセル１の内周面との間をシールするブラインシールリング１８が、前記膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端部に設けた押さえ端部１４と当接するように装着されている。

前記ブラインシールリング１８にあっては、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側には、凹状の溝１９が周方向に設けられている自立形の形状となっている。本例を示す図面では、前記凹状の溝１９が略Ｖ溝となっているが、これは凹状の溝１９の一例を示すものであって、凹状の溝１９は略Ｖ溝に限られるものではない。

更に、本例では、前記ブラインシールリング１８の前記凹状の溝１９が設けられている側で前記ベッセル１の内周面と接する外周壁２０の端面には、周方向へ連続させてシール補助片２１が外周方向に突出するように設けられている。

そして、前記ブラインシールリング１８は、ベッセル１内へ膜エレメント２を挿入した後に、前記膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端面に設けた押さえ端部１４と当接するようにベッセル１内に装着し、また、膜エレメント２の交換の際には、膜エレメント２を引き出す前にブラインシールリング１８をベッセル１内から取り出すようになっている。

このように構成された膜モジュール１では、前記ブラインシールリング１８は、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側に凹状の溝１９が周方向に設けられている自立形の形状であるので、従来のブラインシールリングのように膜エレメントの押さえ端部の外周に形成された環状溝内に装着して保持する必要がなく、ベッセル１内へ膜エレメント２を挿入した後に、ブラインシールリング１８を前記膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端面に設けられた押さえ端部１４と当接するように装着することができ、また、膜エレメント２の交換の際には、先ずブラインシールリング１８をベッセル１から取り出した後に膜エレメント２をベッセル１内から引き出すことができる。従って、膜エレメント２を同じ側、即ち、被処理液供給口部９側からベッセル１内へ挿入し、また外へ引き出すことができ、ベッセル１の軸心方向の一方側にだけ膜エレメント２等の出し入れスペースを設ければよく、膜モジュールの設置の小スペース化が図れる。

また、前記ブラインシールリング１８にあっては、液圧を受ける側に凹状の溝１９が周方向に設けられているので、被処理液供給口部９から供給された被処理液の液圧を受けてブラインシールリング１８のＶ溝１９が押し広げられ、押し広げられた外周壁２０がベッセル１の内周面と圧接してシール効果を発揮する。

また、本例では、ブラインシールリング１８の前記凹状の溝１９が設けられている側で前記ベッセル１の内周面と接する外周壁２０の端面には、周方向に連続させてシール補助片２１が外周方向へ突出するように設けられているので、被処理液供給口部９から供給された被処理液の液圧を受けてブラインシールリング１８の凹状の溝１９が押し広げられたとき、押し広げられた外周壁２０とともにシール補助片２１がベッセル１の内周面と圧接することになり、ブラインシールリング１８によるベッセル１の内周面と膜エレメント２の被処理液供給口部９側の外周端部との優れたシール性を発揮することができる。

本発明に係る膜モジュールの実施の形態の一例を示す縦断面図。本例の膜モジュールにおけるブラインシールリングの一部切り欠き拡大側面図。従来の膜モジュールのブラインシールリングによるシール構造を示す一部切り欠き斜視図。

符号の説明

１ベッセル
２膜エレメント
３筒状体
４閉鎖蓋
４ａ円錐部
５閉鎖蓋
５ａ円錐部
６外周端部
７リティニングリング
８シールリング
９被処理液供給口部
１０処理液導出口部
１１濃縮液排出口部
１２逆浸透膜
１３処理液収集管
１４押さえ端部
１５押さえ端部
１６封止キャップ
１７アダプタ
１８ブラインシールリング
１９凹状の溝
２０外周壁
２１シール補助片

Claims

両端側に閉鎖蓋が着脱可能に取り付けられた筒状体の一端側に被処理液供給口部を有し、他端側に処理液導出口部と濃縮液排出口部を有するベッセルの内部に膜エレメントを収容した膜モジュールにおいて、前記ベッセル内に、膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端部とベッセルの内周面との間をシールするブラインシールリングが前記膜エレメントの被処理液供給口部側の外周端面と当接するように装着されており、前記ブラインシールリングにあっては、周方向縦断面が四角形状をなしていて液圧を受ける側に凹状の溝が周方向に設けられている自立形のブラインシールリングであることを特徴とする膜モジュール。
前記自立形のブラインシールリングの前記凹状の溝が設けられている側で前記ベッセルと接する端面には周方向に連続させてシール補助片が突出するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の膜モジュール。