JP2015178089A - 膜ケーシング及び膜コンポーネント - Google Patents

Abstract

【課題】膜ケーシングを円筒状に形成できない場合であっても、膜エレメントのサイズばらつきを吸収して所定の押圧力で水密に固定できる簡単な構成の膜ケーシング及び膜コンポーネントを提供する。【解決手段】原水をろ過するための膜エレメント２を水密に収容する膜ケーシングであって、膜エレメント２を収容する筒状のケーシング本体４０と、ケーシング本体４０の開口端部と嵌合し、ケーシング本体４０との間で水密性を確保しながらケーシング本体４０の軸方向に姿勢を保持したまま移動可能に構成された蓋体５０と、蓋体５０を押圧することでケーシング本体４０に収容される膜エレメント２を押圧保持する押圧機構６０，７０と、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、原水をろ過するための膜エレメントを、シール部材を介して水密に収容する膜ケーシングと、当該膜ケーシングに膜エレメントが収容された膜コンポーネントに関する。

特許文献１には、円筒状のフィルタ本体を収容した膜コンポーネントであるフィルタカートリッジが開示されている。当該フィルタカートリッジは、フィルタ本体を収容する円筒状のフィルタケース本体と、フィルタケース本体の端部内周部に形成されたネジ部に螺合可能なフィルタケース蓋体とからなるフィルタケース、つまり膜ケーシングを備えている。

当該膜コンポーネントは、上下にシール部材が配されたフィルタ本体をフィルタケース本体に収容して、フィルタケース本体に螺合するフィルタケース蓋体を締め付けることによって、フィルタ本体の所定領域がシール部材で水密に位置固定されるように構成されている。

特許第４３６１２１９号公報

このような膜コンポーネントに収容されるフィルタ本体がセラミックス製の膜エレメントである場合、焼成時の温度条件等である程度のサイズばらつき、具体的にはフィルタケース本体の軸方向長さのばらつきが発生するため、シール部材に対する押圧力を個々に調整する必要があった。

そのため、特許文献１に記載された膜ケーシングでは、円筒状のフィルタケース本体に対するフィルタケース蓋体の締付の程度を調整することによって、フィルタケース本体の底部とフィルタケース蓋体との相対距離を調整し、以て水密状態が実現されていた。

しかし、膜エレメントが角柱状等の非円柱状に形成されている場合等、膜ケーシングを円筒状に形成できない場合には、膜エレメントよりも大径の円筒状のフィルタケースを採用すると、膜コンポーネントが大型になり設置面積が嵩むばかりか設備コストも嵩むという問題があった。そのため、フィルタケース本体とフィルタケース蓋体との螺合状態を調整するような構造を採用できず、フィルタ本体の所定領域を水密に位置固定できないという問題があった。

本発明の目的は、膜ケーシングを円筒状に形成できない場合であっても、膜エレメントのサイズばらつきを吸収して所定の押圧力で水密に膜エレメントを固定できる簡単な構成の膜ケーシング及び膜コンポーネントを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による膜ケーシングの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、原水をろ過するための膜エレメントを水密に収容する膜ケーシングであって、前記膜エレメントを収容する筒状のケーシング本体と、前記ケーシング本体の開口端部と嵌合し、前記ケーシング本体との間で水密性を確保しながら前記ケーシング本体の軸方向に姿勢を保持したまま移動可能に構成された蓋体と、前記蓋体を押圧することで前記ケーシング本体に収容される前記膜エレメントを押圧保持する押圧機構と、を備えている点にある。

膜エレメントが収容された筒状のケーシング本体の開口端部に蓋体を嵌合し、押圧機構によって蓋体を押圧すると蓋体がケーシング本体に対して水密な状態でケーシング本体の軸方向に姿勢を保持したまま移動し、膜エレメントが押圧される。押圧機構による押圧の程度を調整することで、ケーシング本体の軸方向に長さばらつきのある膜エレメントであっても個々に適切な押圧保持状態に保たれるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記押圧機構は、前記ケーシング本体に支持される支持部と、前記ケーシング本体の軸方向に沿って前記支持部と前記蓋体との相対位置を調整可能に保持する保持部と、を備えている点にある。

ケーシング本体に支持される支持部と蓋体との相対位置を保持部で調整することにより、ケーシング本体と蓋体との相対位置が調整され、膜エレメントが個々に適切な押圧保持状態に保たれるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記蓋体は前記ケーシング本体の内部の流体が流通可能な流体通流口が形成され、前記保持部は前記流体通流口と連通接続可能な流体通流管が形成されている点にある。

保持部に形成された流体通流管から蓋体に形成された流体通流口を経由して流体がケーシング本体に流入するため、押圧機構と干渉しない位置に別途の流体通流管を設けるような必要が無く、コンパクトな膜ケーシングを実現できるようになる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記保持部は外周に雄ネジ部が形成された筒状部で構成され、前記支持部は前記保持部の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が内周部に形成された環状部を備えている点にある。

支持部に形成された環状部に保持部である筒状部を螺合させ、その螺合の程度を調整すると、支持部を基準にして蓋体が保持部によって押圧される。その押圧の程度が螺合の程度で調整でき、膜エレメントが個々に適切な押圧保持状態に保たれるようになる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第四の特徴構成に加えて、前記支持部は前記ケーシングの外方に向けて湾曲するアーチ状の複数の梁部を備え、環状部は前記複数の梁部に連結されている点にある。

ケーシング本体に収容された膜エレメントを押圧する蓋体に掛かる反力が環状部に掛かる。しかし、環状部がアーチ状の複数の梁部に連結されているので、仮に大きな反力が掛かっても、強固な梁部で安定的に受け止められるようになる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記蓋体は前記ケーシング本体の開口端部に嵌め込まれ、前記蓋体の外周端面に前記ケーシング本体の内周面との間で水密性を確保するためのシール部材が配置され、前記ケーシング本体の内周面は少なくとも前記シール部材の移動範囲で平滑面に形成されている点にある。

蓋体の外周端面に配置されたシール部材が、ケーシング本体の内周面に沿って移動する際に、内周面が平滑に形成されているので確実に水密状態を保った状態で移動でき、また移動時にシール部材がケーシング本体の内周面と摺動してもシール部材が破損したり劣化したりするようなことが無く、信頼性が確保できる。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第六の特徴構成に加えて、前記シール部材の移動範囲が前記ケーシング本体の端縁部に設定され、前記端縁部が前記ケーシング本体の中央部より拡径されている点にある。

ケーシング本体の端縁部がケーシング本体の中央部より拡径されているので、ケーシング本体に収容された膜エレメントとケーシング本体の内周面との隙間が中央部よりも広くなり、膜エレメントを交換する必要がある場合でも、そのような広い隙間を有効利用して容易く膜エレメントを挟持して引き上げることができるようになる。従って、ケーシング本体全体としてコンパクトに構成しながらもメンテナンス性を向上させることができるようになる。

本発明による膜コンポーネントの特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの特徴構成を備えた膜コンポーネントに、前記膜エレメントが収容されている点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、膜ケーシングを円筒状に形成できない場合であっても、膜エレメントのサイズばらつきを吸収して所定の押圧力で水密に膜エレメントを固定できる簡単な構成の膜ケーシング及び膜コンポーネントを提供することができるようになった。

本発明による膜コンポーネントで構成される膜モジュールの斜視図 本発明による膜コンポーネントで構成される膜モジュールの説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は左側面図 膜エレメントの構成要素である多孔質体の説明図で、（ａ）は正面、平面及び右側面を表す斜視図、（ｂ）は背面、底面及び左側面を表す斜視図 膜エレメントを用いたろ過工程の説明図 膜コンポーネントを構成する膜ケーシングの説明図 膜ケーシングの基台の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は右側面図 膜ケーシングのケーシング本体の説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図 膜ケーシングのシール部材の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 膜ケーシングのシール押圧部材の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 膜ケーシングの上部蓋体の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は底面図 膜ケーシングの保持部の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図 膜ケーシングの支持部の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図 別実施形態を示す膜コンポーネントを構成する膜ケーシングの説明図 別実施形態を示す膜コンポーネントを構成する膜ケーシングの説明図 別実施形態を示す膜コンポーネントを構成する膜ケーシングの説明図

以下に、本発明による膜ケーシングと、膜コンポーネント及び膜コンポーネントを備えた膜モジュールについて説明する。
図１及び図２（ａ）〜（ｄ）には本発明による膜コンポーネント２０で構成される膜モジュール１が例示されている。膜モジュール１は、４台の膜コンポーネント２０と、各膜コンポーネント２０に原水を供給する原水ヘッダー管２２と、各膜コンポーネント２０に洗浄用空気または水や薬液を供給する洗浄ヘッダー管２４と、各膜コンポーネント２０のろ過水を集水するろ過水ヘッダー管２６を備えている。

各膜コンポーネント２０は、膜ケーシング１００及び膜ケーシング１００に収容された膜エレメント２で構成され、膜ケーシング１００は、基台３０と、ケーシング本体４０と、上部蓋体５０と、ケーシング本体４０に支持される支持部６０と、ケーシング本体４０の軸方向に沿って支持部６０と上部蓋体５０との相対位置を調整可能に保持する保持部７０等を備えて構成されている。

ろ過工程では、原水ヘッダー管２２から供給された原水が膜エレメント２でろ過され、ろ過水は上部蓋体５０に形成されたろ過水流出管５４からろ過水ヘッダー管２６に集水される。洗浄工程では、ろ過水ヘッダー管２６から洗浄水が供給されて、膜エレメント２が洗浄された後に原水ヘッダー管２２から排水される。さらにその後、洗浄ヘッダー管２４から洗浄用空気等が供給されてフラッシングされる。尚、基台３０、ケーシング本体４０、上部蓋体５０、支持部６０、保持部７０等の材質は金属や樹脂等、ろ過工程や洗浄工程の圧力に耐え得るものであればよい。

図４には本発明による膜モジュール１に使用する膜エレメント２が例示されている。当該膜エレメント２は接合材層１１を介して接合された複数のセラミックス成形体６で構成されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、当該セラミックス成形体６は略直方体形状を呈し、一対の対向する端面６ａ，６ｂ間に複数本の流体通流孔３が貫通形成されている。セラミックス成形体６には、一端が基端側端面６ａで閉じ、他端が対向側端面６ｂで開放されるとともに側面６ｃ，６ｄで開放された複数のスリット５が形成されている。

対向側端面６ｂから視て、中心から側面６ｄに延びるように形成された２本のスリット５と、当該２本のスリット５と直交するように側面６ｃに延びるように形成された６本のスリット５によって、流体通流孔３が８ブロックに区画され、流体通流孔３が中心に１本形成されるとともに各ブロックに１０本形成されている。

本実施形態では、セラミックス成形体６に流体通流孔３が８１本形成され、各流体通流孔３の内壁面にはろ過膜が形成されている。

このようなセラミックス成形体６は、セラミック粒状体をプレス形成することにより得られる。

そして、接合材１１が、複数のセラミックス成形体６の各対向面６ａ，６ｂ間にそれぞれ配置され、流体通流孔３同士が重畳して連通するように位置決めされた状態で、所定時間、所定温度で焼成することにより、複数のセラミックス成形体６が一体に接合された多孔質体でなる基材が形成される。

このようにして、セラミックス成形体６が７段積層され、多孔質の膜エレメントの基材が形成される。

最後に、セラミック粒子を添加したスラリーを、セラミックス成形体６の流体通流孔３の内周面に塗布し、その後、焼成処理することにより流体通流孔３の内周面にろ過膜層４（図４参照）が形成される。

図４に示すように、このようにして構成された多孔質体でなる膜エレメント２の上下端面をガラスや樹脂のコーティング等によって閉塞して、流体通流孔３の例えば下端側から被処理水である原水を圧入すると、流体通流孔３の内壁に形成されたろ過膜層４で特定成分が除去されるろ過工程が進み、ろ過水が基材の表面６ｃ，６ｄやスリット５から流出し、当該ろ過水を集水することにより被処理水から処理水を得ることができる。

尚、上述した膜エレメント２は例示に過ぎず、その具体的構成は当該実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態では複数のセラミック成形体を積層して形成しているが、押出成形によって形成する、複数の管状膜を管板を用いて並列配置で束ねる等、その他の様々な方法によって形成することができる。

以下、膜コンポーネント２０を構成する膜モジュール１及び膜ケーシング１００の具体的な構成を図面に基づいて詳述する。

図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、膜コンポーネント２０の基台３０には膜モジュール１を構成する４台の膜コンポーネント２０に対応して４つの凹部３６が連設されている。それぞれ脚部３２で支持される枠体３４の中央部に、横断面が略方形のケーシング本体４０に合わせて略方形の凸壁部３３が形成され、その凸壁部３３の内側に凹部３６が形成されている。

凹部３６の中央部には原水ヘッダー管２２と接続されて原水を導入する原水供給管３８が一体に形成されている。また、枠体３４には各凸壁部３３の角部に対応する位置にケーシング本体４０を締付け固定するためのボルト挿通孔３１が形成されている。原水供給管３８の下端縁にはＯリング３９ａを嵌め込む環状凹部３９が形成され、その下部に横設された原水ヘッダー管２２と水密に連結される。また、凸壁部３３の外周の下端縁にはＯリング３５ａを嵌め込む環状凹部３５が形成され、ケーシング本体４０の内壁と水密に連結される。

図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、ケーシング本体４０は横断面が略方形に形成された筒状体で構成され、強度を確保するために外周面に複数本のリブ４２が形成され、さらに両端側に中央部よりも拡径された鍔部４３が形成されている。

鍔部４３の角部にはボルト挿通孔４１が形成されている。ケーシング本体４０の内部に上述の膜エレメント２が収容可能なように、略方形の横断面の面積は膜エレメント２の横断面の面積より大きく構成され、膜エレメント２によるろ過水が膜エレメント２の対向面６ａ，６ａに挟まれた周面６ｃ，６ｄとケーシング本体４０の内周面との間に形成される空間に漏出して貯溜されるように構成されている。

基台３０に形成された凸壁部３３にケーシング本体４０が立設され、基台３０のボルト挿通孔３１とケーシング本体４０のボルト挿通孔４１とにわたってボルトが挿入されて固定される。

また、図６（ｂ）に示すように、基台３０に形成された凹部３６にシール部材としてのゴムパッキン４４が収容され、その上に上述した膜エレメント２が収容される。凹部３６の周縁部に形成された平坦面で当該ゴムパッキン４４の外面が支持され、ゴムパッキン４４の内面に膜エレメント２の下端面６ａ（図４参照）の周縁部が圧接することで、原水供給管３８と膜エレメント２の下端面６ａとが水密にシールされる。

図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ゴムパッキン４４は中央部に原水が通流可能な開口４５が形成され、内壁部４６に膜エレメント２の下端面６ａの角部下面と接当する段差部４７が形成されている。また、内壁部４６及び外壁部４８には線状の突起４９が形成され、内壁部４６に形成された突起４９と膜エレメント２の周面６ｃ，６ｄ（図４参照）とが密着し、外壁部４８に形成された突起４９と凸壁部３３の内壁とが密着するように構成されている。その結果、原水供給管３８から供給される原水は、膜エレメント２の周面６ｃ，６ｄとケーシング本体４０との間の空間への漏洩が阻止された状態で、膜エレメント２の下端面６ａから流体通流孔３に流入する。

図５に示すように、ケーシング本体４０に収容された膜エレメント２の上端面６ａ（図４参照）にも同様のゴムパッキン４４が設置され、当該ゴムパッキン４４を周囲から加圧して内壁部に形成された線状の突起４９を膜エレメント２の周面に密着させるパッキンカバー９０でゴムパッキン４４の外周部が被覆されている。

図９（ａ），（ｂ）には、シール押圧部材として機能するパッキンカバー９０が示されている。パッキンカバー９０は略方形環状の部材であって、中央部に開口９１が形成され、ゴムパッキン４４の外周と接するようにその内周が形成され、外周部の中央近傍から上方に向けて、上端面周方向に複数の円柱状の突起９２が形成されている。

ケーシング本体４０の開口端部から鍔部４３に嵌め込むように、パッキンカバー９０の上方から上部蓋体５０が挿入される。上部蓋体５０が下方に押圧されると、上部蓋体５０の内側下縁部５１でゴムパッキン４４が上方から押圧され、上部蓋体５０の外側下縁部５２で円柱状の突起９２が上方から押圧されるように構成されている。

図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、上部蓋体５０は、平面視で外周がケーシング本体４０の上部の鍔部４３の内周よりも僅かに小さな略方形の形状を呈し、ドーム形状の天井壁５３を備えている。

天井壁５３の中央部には、洗浄ヘッダー管２４（図１参照）からの洗浄用空気や水が供給される流体通流口５５が形成され、略方形の外周の一辺（図１０（ａ）では左側の一辺）の近傍には、ろ過水を外部に導出するろ過水流出管５４が上方に突出するように形成されている。

外側下縁部５２、ろ過水流出管５４、流体通流口５５の各周部にはＯリングを収容する凹部５２ａ，５４ａ，５５ａが形成され、それぞれを通過する流体が漏れないようにシール可能に構成されている。

従って、上部蓋体５０は、外周端面に形成された凹部５２ａに装着されたＯリングによって、ケーシング本体４０の内周面に対して水密性を確保しながらケーシング本体４０の軸方向に姿勢を保持したまま移動可能になる。

図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、保持部７０は洗浄用空気等を供給する流体通流管７３が形成された略円筒状の管状部材で構成され、上端側周面にＯリングを収容する凹部７１が形成されるとともに、下端部に流体通流管７３と上部蓋体５０の流体通流口５５（図１０（ａ）参照）との間で連通状態を保つように押圧接触する鍔部７２が形成されている。

保持部７０の外周には、上下方向中央部から下方にかけて雄ネジ部７４が形成され、雄ネジ部７４の上方に断面六角形の回転操作部７５が形成されている。

図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、支持部６０は膜モジュール１を構成する４台の膜コンポーネント２０に対応して４つ連設されている。各支持部６０は中央部に環状部６３を備え、環状部６３から平面視で十字状に４本の梁部６４が延出形成されている。梁部６４はドーム形状の天井壁５３の上面に沿うように外方に向けて湾曲するアーチ状に形成されている。環状部６３の内壁には、保持部７０の雄ネジ部７４と螺合する雌ネジ部６６が形成されている。

梁部６４の端部には、支持部６０をケーシング本体４０に形成されたボルト挿通孔４１にボルト固定するためのボルト挿通孔６１が形成された筒状部６５を備えている。ケーシング本体４０のボルト挿通孔４１と支持部６０のボルト挿通孔６１とにボルトが挿通されて支持部６０がケーシング本体４０に固定される。

図５に示すように、上部蓋体５０に形成された流体通流口５５の上部に、流体通流管７３が形成された保持部７０がＯリングを介して配置されている。保持部７０の外周部に形成された雄ネジ部７４と支持部６０の環状部６３に形成された雌ネジ部６６とが螺合することにより保持部７０が平面視で上部蓋体５０の中央部に位置決め保持されている。

保持部７０の回転操作部７５を手動または工具を用いて回転操作することにより雄ネジ部７４と雌ネジ部６６の螺合の程度が調整され、その結果支持部６０を基準にして上部蓋体５０が保持部６０によって押圧の程度が調整される。

つまり、支持部６０と保持部７０によって上部蓋体５０を押圧してケーシング本体４０に収容される膜エレメント２を押圧保持状態に保つ押圧機構が構成されている。そして、保持部７０は、ケーシング本体４０の軸方向に沿って支持部６０と蓋体４０との相対位置を調整可能に保持する部材となる。

上部蓋体５０の内側下縁部５１でゴムパッキン４４が上方から押圧され、上部蓋体５０の外側下縁部５２で円柱状の突起９２が上方から押圧され、さらに基台３０の凹部３６に配置されたゴムパッキン４４との間で膜エレメント２が強固に固定される。

原水ヘッダー管２２から原水が加圧供給されると、原水は膜エレメント２の下端面に開口された流体通流孔３に流入して上昇し、流体通流孔３の内面に形成されたろ過膜４でろ過されて周面６ｃ，６ｄ（図４参照）からろ過水が流出する。

膜エレメント２でろ過されたろ過水は、膜エレメント２の周面とケーシング本体４０の内壁面との間に形成された空間に流出し、ケーシング本体４０の上部鍔部４３とゴムパッキン４４を押圧するパッキンカバー９０との間の空間、及び、上部蓋体５０の内側下縁部５１と外側下縁部５２との間の空間５６（図１０（ｄ）参照）を経由して、当該空間５６に連通しているろ過水流出管５４の下部開口５４ｂからろ過水流出管５４に導水される。尚、図５に示される流体通流孔３は、図４に示す中央部の流体通流孔３である。

セラミック成型体を焼成して得られる膜エレメント２は、ある程度の高さばらつきが生じる。しかし、押圧機構６０，７０によって上部蓋体５０がケーシング本体４０の鍔部４３に対して上下方向に位置調整可能に構成され、上部蓋体５０に形成されているろ過水流出管５４がろ過水ヘッダー管２６に対して上下方向に位置調整可能に構成されていることで、高さばらつきが吸収可能に構成されている。もちろん、それぞれの位置調整部にはＯリングが備わっているので水密構造は維持される。

また、上部蓋体５０及びゴムパッキン４４を取り外すと、ケーシング本体４０の上部鍔部４３、つまり中央部より拡径された端縁部に膜エレメント２の上端が突出しており、上部鍔部４３と膜エレメント２の周面との間に隙間が形成されているので、膜エレメント２のケーシング本体４０からの離脱操作や挿入操作が容易に行なえる。

即ち、原水供給管３８とろ過水流出管５４とが、ケーシング本体４０の長手方向に向けて、好ましくはほぼ平行な向きにケーシングの端部に配置されているので、原水供給管３８及びろ過水流出管５４がケーシングの周面から側方に大きく突出するようなことがなく、平面視で設置スペースを小さくすることができる。

また、ケーシングは筒状の本体４０と蓋体５０とを含み、ろ過水流出管５４が蓋体５０に設けられているので、ろ過水流出管の端部がケーシングの周面に接続されるような態様と比較して、ケーシングの周面にろ過水流出管を配置するようなスペースが不要になり、平面視で顕著な省スペース化が図られるようになる。

仕切り壁として機能する蓋体５０の内側下縁部５１は、ゴムパッキン４４、円柱状の突起９２を介して膜エレメント２を保持するように構成されているので、膜エレメント２の周面と本体４０内面との間に形成される空間と、ろ過水流出管５４の端部とが水密状態になり、ろ過水に原水が混入することが回避される。

以下、押圧機構の別実施形態を説明する。
図１３に示すように、保持部７０の外周を支持部６０の環状部６３に内嵌可能な平滑面に形成して鍔部７２の上面と環状部６３の下面とが当接するように構成するとともに流体通流管７３の内周部に雌ネジ部７６を形成し、上部蓋体５０に形成された流体通流口５５を筒状に構成してその外周部に雄ネジ部５７を形成し、当該雄ネジ部５７と雌ネジ部７６とが螺合するような押圧機構を構成してもよい。この場合、流体通流管７３が環状部６３から抜け落ちることを防止するために、環状部６３よりも上方位置の流体通流管７３の外周にＣリングを嵌め入れてもよい。

保持部７０が支持部６０に位置決め支持された状態で、保持部７０の回転操作部７５を回転操作することにより、支持部６０を基準にして上部蓋体５０が保持部７０によって下方に押圧される。その押圧の程度が螺合の程度で調整でき、膜エレメント２が個々に適切な押圧保持状態に保たれるようになる。尚、図１３には流体通流口５５と流体通流管７３とのシール機構が示されていないが、雄ネジ部５７にシールテープを巻いて水密性を確保する、或いは前述の実施形態と同様に、流体通流口５５の雄ネジ部５７形成位置よりも先端側外周部にＯリングを収容する凹部を形成し、流体通流管７３の内周部との間をシールすればよい。

また、図１４に示すように、保持部７０の外周を支持部６０の環状部６３に内嵌可能に平滑面に形成して、保持部７０の鍔部７２と環状部６３との間にコイルバネ７８を介装した押圧機構を構成してもよい。支持部６０を基準にコイルバネ７８の弾性復元力で鍔部７２を当接した上部蓋体５０が下方に押圧される。

つまり、蓋体５０を押圧してケーシング本体４０に収容される膜エレメント２を水密状態に保つ押圧機構は、ケーシング本体に支持される支持部６０と、ケーシング本体４０の軸方向に沿って支持部６０と蓋体５０との相対位置を調整可能に保持する保持部７０とを備えていればよく、押圧のための具体的な機構は、ネジ機構、バネ機構、或いはそれらを組み合せた機構で構成することができる。

また、この場合は、保持部７０を上部蓋体５０と別体にせずに一体的に形成してもよい。

図１５に示すように、上部蓋体５０と保持部７０とを一体に形成し、筒状の流体通流口５５の外周に雄ネジ部７４を形成するとともに、内周面に雌ネジ部６６が形成され支持部６０に対して挿脱可能な環状部６３を構成し、当該雄ネジ部７４と雌ネジ部６６とが螺合するような押圧機構を構成してもよい。この例では、環状部６３の下縁に形成された鍔部と支持部６０とが当接することにより、環状部６３の上方への移動が規制されるように構成されている。

上述した実施形態では、外周端面に形成された凹部５２ａにシール部材としてのＯリングを装着した上部蓋体５０をケーシング本体４０の開口端部から鍔部４３に嵌め込む構成について開示しているが、シール部材はケーシング本体４０の開口端部の内周面に装着されてもよく、上部蓋体５０側に周縁部から下方に筒状に延出して鍔部を設けて、ケーシング本体４０の開口端部を嵌め込む構成であってもよい。尚、ケーシング本体４０の開口端部側にシール部材を装着する場合は、上部蓋体５０側にシール部材の移動範囲で平滑面が形成される。

上述した実施形態では、支持部６０がケーシング本体にボルト固定されているが、支持部６０のケーシング本体への固定方式は、これに限定されるものではなく、クランプやピンを使っての固定方式や、接着や溶接といった接合方式であってもよい。また、ケーシング本体または膜コンポーネントがフレームに固定されている場合には、支持部６０を当該フレームに固定してもよい。

以上、本発明による膜ケーシング及び膜コンポーネントについて図面を参照して基本的構成を説明したが、膜ケーシング及び膜コンポーネントの各部の具体的な構成、サイズ、形状、材料等は、上述した実施形態で説明した態様に限定されるものではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜選択して設計可能であることはいうまでもない。

１：膜モジュール
２：膜エレメント
３：流体通流孔
２０：膜コンポーネント
２２：原水ヘッダー管
２４：洗浄ヘッダー管
２６：ろ過水ヘッダー管
３０：ケーシング（蓋体として機能する基台）
３８：原水供給管
４０：ケーシング（本体）
５０：ケーシング（上部蓋体）
５４：ろ過水流出管
６０：支持部(押圧機構)
７０：保持部（押圧機構）

Claims (8)

1. 原水をろ過するための膜エレメントを水密に収容する膜ケーシングであって、
   前記膜エレメントを収容する筒状のケーシング本体と、
   前記ケーシング本体の開口端部と嵌合し、前記ケーシング本体との間で水密性を確保しながら前記ケーシング本体の軸方向に姿勢を保持したまま移動可能に構成された蓋体と、
   前記蓋体を押圧することで前記ケーシング本体に収容される前記膜エレメントを押圧保持する押圧機構と、
   を備えていることを特徴とする膜ケーシング。
2. 前記押圧機構は、
   前記ケーシング本体に支持される支持部と、
   前記ケーシング本体の軸方向に沿って前記支持部と前記蓋体との相対位置を調整可能に保持する保持部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１記載の膜ケーシング。
3. 前記蓋体は前記ケーシング本体の内部の流体が流通可能な流体通流口が形成され、
   前記保持部は前記流体通流口と連通接続可能な流体通流管が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の膜ケーシング。
4. 前記保持部は外周に雄ネジ部が形成された筒状部で構成され、
   前記支持部は前記保持部の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が内周部に形成された環状部を備えている、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の膜ケーシング。
5. 前記支持部は前記ケーシングの外方に向けて湾曲するアーチ状の複数の梁部を備え、環状部は前記複数の梁部に連結されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の膜ケーシング。
6. 前記蓋体は前記ケーシング本体の開口端部に嵌め込まれ、前記蓋体の外周端面に前記ケーシング本体の内周面との間で水密性を確保するためのシール部材が配置され、前記ケーシング本体の内周面は少なくとも前記シール部材の移動範囲で平滑面に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の膜ケーシング。
7. 前記シール部材の移動範囲が前記ケーシング本体の端縁部に設定され、前記端縁部が前記ケーシング本体の中央部より拡径されていることを特徴とする請求項６記載の膜ケーシング。
8. 請求項１から７の何れかに記載の膜ケーシングに、前記膜エレメントが収容されていることを特徴とする膜コンポーネント。

Images