JP2013139011A - 中空糸膜モジュール - Google Patents

中空糸膜モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2013139011A
JP2013139011A JP2012000903A JP2012000903A JP2013139011A JP 2013139011 A JP2013139011 A JP 2013139011A JP 2012000903 A JP2012000903 A JP 2012000903A JP 2012000903 A JP2012000903 A JP 2012000903A JP 2013139011 A JP2013139011 A JP 2013139011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
resin
water collecting
water
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.)
Ceased
Application number
JP2012000903A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Hosono
勝美 細野
Shigeyuki Ikenaga
茂之 池永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicen Membrane Systems Ltd
Original Assignee
Daicen Membrane Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicen Membrane Systems Ltd filed Critical Daicen Membrane Systems Ltd
Priority to JP2012000903A priority Critical patent/JP2013139011A/ja
Publication of JP2013139011A publication Critical patent/JP2013139011A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

【課題】集水管を備えた中空糸膜モジュールであり、集水管と中空糸膜を一体化する樹脂封止部の厚みを目視で容易に確認できる中空糸膜モジュールを提供する。
【解決手段】ケースハウジング11内に集水管12と中空糸膜束13が収容されており、集水管12の周囲に中空糸膜束13が配置され、中空糸膜束13が封止用樹脂35で一体化された中空糸膜モジュール10であって、中空糸膜束10が封止用樹脂35で一体化された部分において、樹脂封止部35と接して集水管12の端部に透明筒状部材30が配置されている中空糸膜モジュール30。
【選択図】図1

Description

本発明は、各種水処理分野で使用する中空糸膜モジュールに関する。
中空糸型膜モジュールは、一般に流体の出入口を有したケーシング、キャップ、中空糸膜束、中空糸膜束を保護するネット及び中空糸膜束の端部を樹脂封止固定した樹脂封止部分から構成されているものが多い。
中空糸型膜モジュールにおける処理原液又は透過水の流出入は、例えば処理原液がケーシングの上端部又は下端部で樹脂封止固定された中空糸膜束から中空糸膜外側に濾過され、この濾過液はケーシングの側面に設けられた流体の出入口から流出入させるもののほか、中央部集水管に集められるもの(特許文献1)等がある。
特許文献1の図2で示された中空糸型膜モジュールは、集水管12の端部と中空糸膜13の端部が樹脂封止部15で封止されており、外側には部材16が配置されている。集水管12の端部と樹脂封止部15との間には、樹脂製リング20が配置されている。
特開2010−51844号公報
特許文献1の図2で示された中空糸型膜モジュールでは、樹脂封止部15の厚みが所定厚みであるかどうかを目視で確認することができない。前記厚みが目視で確認できれば便利であり、製品の品質管理上も有用である。
本発明は、集水管を備えた中空糸膜モジュールであり、集水管と中空糸膜を一体化する樹脂封止部の厚みを目視で容易に確認できる中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
本発明は、課題の解決手段として、
ケースハウジング内に集水管と中空糸膜束が収容されており、前記集水管の周囲に前記中空糸膜束が配置され、少なくとも一端側の中空糸膜束が封止用樹脂で一体化された中空糸型膜モジュールであって、
前記の少なくとも一端側の中空糸膜束が封止用樹脂で一体化された部分において、前記封止用樹脂の内側に透明筒状部材が配置されており、
前記透明筒状部材を介して前記封止用樹脂の厚さが目視で確認できる中空糸膜モジュールを提供する。
本発明の中空糸膜モジュールによれば、樹脂封止部の厚みを目視で容易に確認することができる。
本発明の中空糸膜モジュールの軸方向への部分断面図。 図1の部分拡大図(但し、保護ネット、ヘッダーは除いている)。 図1、2の中空糸膜モジュールで使用したコルゲート管の部分正面図。 (a)は図3のコルゲート管の軸方向への部分断面図であり、(b)は(a)とは構造の異なるコルゲート管の軸方向への部分断面図。
図1、図2により本発明の中空糸型膜モジュールの一実施形態を説明する。
中空糸型膜モジュール10は、円筒状のケースハウジング11内に集水管12と中空糸膜(又は中空糸膜束)13が収容されている。
ケースハウジング11は、原水入口、透過水出口、濃縮水出口等を備えることができる。
ケースハウジング11の両端には、ヘッダー15が取り付けられている。このヘッダー15に対して、US2003/0150807公報の図1のような公知の中空糸型膜モジュールと同様の両端側に液出入口を有するキャップを被せることができる。
ケースハウジング11、集水管12、ヘッダー15は、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂製や金属製のものを用いることができる。前記の合成樹脂を使用するときは、ケースハウジング11、集水管12、ヘッダー15の強度を高めたり光を遮断したりする目的で、充填剤や顔料等を含有することができるものであり、不透明なものである。
中空糸膜束13の両端側は、それらの間に配置された透明筒状部材30と共に樹脂封止部35にて封止用樹脂で一体化されている。
透明筒状部材30の外周面30aと中空糸膜束13が封止用樹脂で固着されており、集水管12は樹脂と接していない。
なお、集水管12自体の長さをより長くして、透明筒状部材30の長さをより短くすることで、集水管12の端部と透明筒状部材30の両方が樹脂と接触するようにしてもよい。
透明筒状部材30は、図1、2において、目視で反対側の樹脂封止部35が容易に見える程度の透明性を有している。
透明筒状部材30は、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂製のものが好ましい。
透明筒状部材30と集水管12は、透明筒状部材30の下部にて外周面30aと外周面30bの間に形成された筒状溝31内に集水管12の端部が嵌め込まれた状態で封止樹脂を介して固着されている。
なお、透明筒状部材30の内側に形成された環状段差面30cは、図示していない透過水管の端部を差し込んだときに透過水管の開口部を当接支持するためのものである。
樹脂製リング30の開口部付近の内周壁は、透過水管と接続できるような内部構造(例えば、ねじ込むためのねじ山、嵌め込むための段差を有している)を形成することができる。
樹脂封止部35を形成するために用いる封止用樹脂としては、尿素樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、レソルシノール樹脂接着剤、エポキシ樹脂接着剤、ポリウレタン接着剤、ビニルウレタン接着剤を挙げることができ、これらの中でもポリウレタン接着剤が好ましい。
図1では、集水管12の周囲を覆った状態で保護ネット40が配置されている。
保護ネット40は、中空糸膜束13を包み込むようにして配置することもできる。
集水管12は公知のパイプを使用できるほか、コルゲート管を使用することができる。集水管(コルゲート管)12は各種分野において汎用されているものであり、図2及び図3に示すように、周方向に連続して形成された凹部21と周方向に連続して形成された凸部22が、それぞれ軸方向に交互に形成されたものである。
集水管(コルゲート管)12は、図3に示すように、周面の凹部21に通水孔25を有しているものである。通水孔25は凹部21のみに形成され、凸部22には形成されていない。
通水孔21は、1つの凹部21に等間隔で2〜12個形成されていることが好ましく、4〜10個形成されていることがより好ましく、6〜8個形成されていることがさらに好ましい。
例えば、1つの凹部21に10個の通水孔25が形成され、凹部21が全体で100あれば、合計で1000個の通水孔25が形成されていることになる。
表面が平滑な集水管の場合、余りに多くの通水孔を形成すると、集水管自体の強度が低下して実用できなくなるが、集水管12としてコルゲート管を使用すると、凸部22が補強用のリブとして作用することから、表面が平滑な集水管と比べるより多くの通水孔を形成することができる。
通水孔25の開口部径は、集水管12の大きさにより調整することができるが、2〜10mmが好ましく、3〜8mmがより好ましく、4〜5mmがさらに好ましい。なお、通水孔25が円形の場合には前記開口部径は内径であり、円形以外の場合には同面積の円に換算したときの内径である。
上記したとおり、コルゲート管を使用することによって、表面が平滑な集水管と比べるとより多くの通水孔25を形成することができるため、通水孔25全体の総開口面積を大きくしたまま(あるいは従来と同程度に維持したまま)、開口部径を小さくすることができる。通水孔25の開口部径を小さくすることで、通水孔25から集水管12内に透過水が流入するときの水圧を減少させることができるため、通水孔25に近接する位置にある中空糸膜13への影響を小さくできるので好ましい。
通水孔25の総開口面積は、集水管12の半径方向断面積の3倍以上であることが好ましく、3〜6倍であることがより好ましい。なお、集水管12の半径方向断面積は、半径方向に正対する凹部同士間の断面積である。
前記断面積比が3以上であると、通水孔25から集水管12内に透過水が流入するときの水圧をより減少させることができるため好ましい。
集水管(コルゲート管)12の凹凸部の軸方向断面形状は、図4(a)、(b)に示すような台形状のものが好ましく、前記台形の角部分は中空糸膜13と接触した場合でも損傷させることがないように丸みを付けたものが好ましい。
図4(a)は、凸部22が閉塞面20で閉塞されたものであり、図4(b)は、閉塞面20に相当するものがなく、凸部22が開口したものであり、どちらの構造のものでも使用することができる。
軸方向に隣接する凸部22同士の間隔(p1)は、軸方向に隣接する凹部21同士の間隔と同じであるから、凹部21に形成する通水孔25の開口径を考慮して決定される。
凸部22の高さ(凹部21の深さ)(h1)は6〜8mm程度にすることができる。
次に図1、図2に示す中空糸膜モジュールの作製方法を説明する。
本発明の中空糸膜モジュールは、周知の遠心接着法(特開昭51−93788号公報、特開昭52−38797号公報、特開昭61−171503号公報、特開昭61−171504号公報等)のほか、特開2005−52736号公報の段落番号0029〜0031に記載された製造方法、特開2006−281051号公報の段落番号0010〜0024に記載された製造方法を利用することで、集水管12、中空糸膜(束)13及び透明筒状部材30を封止用樹脂で一体化することで製造することができる。
その後、樹脂封止部35を切断して中空糸膜(束)13の端部を開口させる。
このとき、切断による開口部から透明筒状部材30を介して、樹脂封止部35の厚みを目視で容易に確認できる。そして、厚みが不足又は過剰であると認められた正確に計測して寸法が合わないことを確認した後に、不良品として取り除く。
また集水管としてコルゲート管を使用した中空糸膜モジュールの運転方法について説明する。
中空糸膜モジュール10の運転時においては、中空糸膜13で濾過して得られた透過水は、集水管12の凹部21に形成されている通水孔25を通って集水管12内部に入る。
その後、集水管12の端部に接続された透過水ラインを経て排水されるか、又は透過水タンクに送られて貯水される。透過水タンクに貯水された透過水は中空糸膜13の逆圧洗浄等に再利用することができる。
集水管12としてコルゲート管を使用した場合には、凹部21に形成された通水孔25と中空糸膜13は凸部22の高さ分だけの間隔が存在している。
このため、公知の表面が平坦な集水管のように通水孔と中空糸膜が実質的に接触した状態にある場合と比べると、通水孔25から集水管12内部に透過水が流れ込むときの中空糸膜13に対する水圧(吸引圧)の影響が緩和される。
また、通水孔25の総開口面積を減少させることなく、1つの通水孔25の開口径も小さくできるので、より前記水圧(吸引圧)の影響を緩和する効果が大きくなる。
そして、通水孔25側に中空糸膜13が引き寄せられたとしても、凸部22の存在によって凹部21に形成された通水孔25が閉塞されることもない。
よって、集水管としてコルゲート管を使用した中空糸膜モジュール10を濾過運転するときは、中空糸膜13が変形したり、損傷したりすることが防止されるほか、透過水が流れ込むときの抵抗も非常に小さくできるため、濾過能力も高いレベルで維持することができる。
実施例1
酢酸セルロース系樹脂からなる中空糸膜束(ダイセン・メンブレン・システムズ社製)13と両端部にABS樹脂製の透明筒状部材30を取り付けた、ポリエチレン製コルゲート管の集水管12(内径:75mm,長さ:935mm)を、ケースハウジング11(内径:270mm,長さ:1100mm)に収容した。
その後、ポリウレン接着剤(商品名コロネード4428と商品名ニッポラン4221の混合品,日本ポリウレタン社製)を用いて両端部を接着固定した(樹脂封止部35)。
封止された中空糸膜束13の端部をスライサー(自動トリミング装置,コムス社製)を用いて中空糸膜束13端部を開口させた。
このとき、両端部に充填された接着層(樹脂封止部35)の厚さを目視で確認することができた。目視にて問題は認められなかったが、正確に測定すると設計どおりの約75mmであった。
10 中空糸膜モジュール
11 ケースハウジング
12 集水管
13 中空糸膜(束)
21 凹部
22 凸部
25 通水孔
30 透明筒状部材
35 樹脂封止部

Claims (3)

  1. ケースハウジング内に集水管と中空糸膜束が収容されており、前記集水管の周囲に前記中空糸膜束が配置され、少なくとも一端側の中空糸膜束が封止用樹脂で一体化された中空糸型膜モジュールであって、
    前記の少なくとも一端側の中空糸膜束が封止用樹脂で一体化された部分において、前記封止用樹脂の内側に透明筒状部材が配置されており、
    前記透明筒状部材を介して前記封止用樹脂の厚さが目視で確認できる中空糸膜モジュール。
  2. 前記透明筒状部材が前記集水管の端部開口部に固定されている、請求項1記載の中空糸膜モジュール。
  3. 前記透明筒状部材が樹脂製である、請求項1又は2記載の中空糸膜モジュール。
JP2012000903A 2012-01-06 2012-01-06 中空糸膜モジュール Ceased JP2013139011A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012000903A JP2013139011A (ja) 2012-01-06 2012-01-06 中空糸膜モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012000903A JP2013139011A (ja) 2012-01-06 2012-01-06 中空糸膜モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013139011A true JP2013139011A (ja) 2013-07-18

Family

ID=49036978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012000903A Ceased JP2013139011A (ja) 2012-01-06 2012-01-06 中空糸膜モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013139011A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000210538A (ja) * 1999-01-20 2000-08-02 Terumo Corp 体液処理器の製造方法および体液処理器
JP2010051844A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Daicen Membrane Systems Ltd 中空糸型膜モジュール
WO2011105495A1 (ja) * 2010-02-25 2011-09-01 旭化成ケミカルズ株式会社 ヘッダ部材、膜モジュール、及び膜モジュールの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000210538A (ja) * 1999-01-20 2000-08-02 Terumo Corp 体液処理器の製造方法および体液処理器
JP2010051844A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Daicen Membrane Systems Ltd 中空糸型膜モジュール
WO2011105495A1 (ja) * 2010-02-25 2011-09-01 旭化成ケミカルズ株式会社 ヘッダ部材、膜モジュール、及び膜モジュールの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3162767A1 (en) Water purifier-use cartridge
AU715074B2 (en) An in-line blood filtration device
EP1938889A1 (en) Hollow fiber bamboo-blind-like article, process for producing hollow fiber bundle, tubular hollow fiber membrane module and immersion type hollow fiber membrane module
CN104394966A (zh) 中空丝膜模组
KR20110112321A (ko) 유체 분리 소자, 유체 분리 소자용 텔레스코핑 방지판, 및 유체 분리 장치
TWI584869B (zh) 用於雙向直接滲透之裝置及方法
JP6076831B2 (ja) 中空糸膜モジュール
KR102615827B1 (ko) 막 엘리먼트 및 이것에 사용하는 막 엘리먼트용 단부 부재
JP5061064B2 (ja) 中空糸型膜モジュール
EP1946823A1 (en) Hollow fiber bundle, process for producing hollow fiber bundle, tubular hollow fiber membrane module and immersion type hollow fiber membrane module
JP5833932B2 (ja) 中空糸膜モジュール
JP2013139011A (ja) 中空糸膜モジュール
JP5061059B2 (ja) 中空糸型膜モジュール
JP2010234200A (ja) 中空糸膜モジュール
JP2012183464A (ja) 流体分離素子用テレスコープ防止板および流体分離素子
JP6795443B2 (ja) 中空糸膜モジュール
KR102234959B1 (ko) 여과 모듈용 케이싱의 제조 방법, 및 여과 모듈용 케이싱
JP6064811B2 (ja) 膜モジュール、膜ユニット
JP6836448B2 (ja) 水処理方法
JP7175578B2 (ja) 外圧式中空糸膜モジュール
JP7035398B2 (ja) 集水構造
TWI554327B (zh) 中空絲膜模組及其製造方法
JP4934978B2 (ja) 中空糸膜モジュール
CN110234419A (zh) 中空纤维膜组件
JP5861479B2 (ja) 中空糸膜モジュールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20140908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150709

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151027

A045 Written measure of dismissal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20160223