JP2017192893A

JP2017192893A - 中空糸膜カートリッジ

Info

Publication number: JP2017192893A
Application number: JP2016083955A
Authority: JP
Inventors: 貴行高木; Takayuki Takagi
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2017-10-26
Also published as: CN107303469A

Abstract

【課題】気泡による流量の低下を抑制しつつ、浄化処理効率の低下の抑制を図ることのできる中空糸膜カートリッジを提供する。【解決手段】中空糸膜カートリッジ１０が設置された状態において、中空糸膜束２００は、上部の一部が複数の活性炭４００よりも上側に飛び出した状態で、かつ複数の活性炭４００の内部に直接的に埋もれた状態で配置されると共に、複数の活性炭４００は、ケース１００におけるケース本体部１１０に設けられた流入孔１１１の最上部よりも上側の位置までケース１００内に充填されていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、浄水器などに用いられる中空糸膜カートリッジに関する。

従来、例えば、ポット型の浄水器などには、交換が容易な中空糸膜カートリッジが備えられている。図６を参照して、従来例に係る中空糸膜カートリッジについて説明する。図６は従来例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。

中空糸膜カートリッジ６００は、ケース６１０と、ケース６１０内に収容される中空糸膜束６２０と、ケース６１０内に収容される複数の活性炭６３０とを備えている。そして、中空糸膜束６２０は、複数の活性炭６３０の内部に完全に埋もれるように配置されている。また、ケース６１０には、濾過前の液体の流入孔６１１と、濾過後の液体の流出孔６１２とが設けられている。以上のように構成された中空糸膜カートリッジ６００によれば、流入孔６１１から流入された液体（原水）は、活性炭６３０により残留塩素やトリハロメタン等が除去され、かつ中空糸膜により微粒子が除去されて、流出孔６１２から流出される。

一般的に、中空糸膜カートリッジにおいては、中空糸膜束の内部において、液体中の気泡が滞留してしまうことがある。これにより、気泡が液体の流れの妨げとなり、流量が低下してしまう問題がある。特に、上記従来例に係る中空糸膜カートリッジ６００の場合には、複数の活性炭６３０の内部に中空糸膜束６２０が埋もれた構成であるため、濡れた活性炭６３０が中空糸膜束６２０の内部から外部への気泡の流れを阻害してしまい、上記のような問題が発生し易い。この対策として、中空糸膜の材料として、疎水性の材料を採用することもあるが、この場合にはコストが増加してしまう欠点がある。また、ケース内に隔壁を設けることにより、中空糸膜束が配置される領域と複数の活性炭が配置される領域とを隔てる構成を採用することもある。しかしながら、この場合には、ケースが大型化してしまうか、またはケース内の容量が小さくなってしまう。従って、液体の浄化処理効率が低下してしまう欠点がある。

特開２００４−２３０３３５号公報特開平３−２４９９８６号公報特開２０１１−１５２４９２号公報

本発明の目的は、気泡による流量の低下を抑制しつつ、浄化処理効率の低下の抑制を図ることのできる中空糸膜カートリッジを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の中空糸膜カートリッジは、
濾過前の液体の流入孔と濾過後の液体の流出孔とを有するケースと、
両端が前記流出孔側を向くように折り曲げられた状態で前記ケース内に収容される中空糸膜束と、
前記中空糸膜束における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、該中空糸膜束の両端を前記ケースに対して固定する封止固定部と、
前記ケース内に収容される複数の活性炭と、
を備える中空糸膜カートリッジであって、
中空糸膜カートリッジが設置された状態において、
前記中空糸膜束は、上部の一部が前記複数の活性炭よりも上側に飛び出した状態で、かつ前記複数の活性炭の内部に直接的に埋もれた状態で配置されると共に、
前記複数の活性炭は、前記流入孔の最上部よりも上側の位置まで前記ケース内に充填されていることを特徴とする。

本発明によれば、中空糸膜束における上部の一部は、複数の活性炭よりも上側に飛び出した状態となっている。従って、中空糸膜束の内部から外部に気泡が流れていく際に、活性炭によって気泡の流れが妨げられてしまうことはない。また、中空糸膜束は、複数の活性炭の内部に直接的に埋もれた状態で配置されている。従って、中空糸膜束が配置される領域と複数の活性炭が配置される領域とを隔てるための隔壁を設けた場合に比べて、ケースを小さくすることができるか、または、ケース内の容量を大きくすることができる。つまり、上記のような隔壁を設ける場合に比べて、液体の浄化処理効率（ケースの大きさに対する液体の浄化処理量）を高めることができる。更に、複数の活性炭は、流入孔の最上部よりも上側の位置までケース内に充填されている。従って、流入孔から流入した液体が、活性炭が設けられている領域を通らずに、直接、中空糸膜における中空内部に流れてしまうことはない。

以上説明したように、本発明によれば、気泡による流量の低下を抑制しつつ、浄化処理効率の低下の抑制を図ることができる。

図１は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの平面図である。図２は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの底面図である。図３は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの正面図である。図４は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。図５は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジにおいて、液体の流れ方を説明する説明図である。図６は従来例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジについて説明する。本実施例に係る中空糸膜カートリッジは、例えば、ポット型の浄水器などに用いられる。すなわち、本実施例に係る中空糸膜カートリッジは、浄水器などに対して着脱自在に構成され、浄化能力が低下した場合に、新品の中空糸膜カートリッジに簡単に交換できるように構成される。以下の説明において、中空糸膜カートリッジが浄水器などに設置された状態（取り付けられた状態）における鉛直方向の上部及び上側を、それぞれ単に「上部」及び「上側」と称し、鉛直方向の下部及び下側を、それぞれ単に「下部」及び「下側」と称する。なお、図３，４，５においては、図中の上部及び上側が「上部」及び「上側」で
ある。

＜中空糸膜カートリッジの構成＞
特に、図１〜図４を参照して、本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０の構成について説明する。図１は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの平面図である。図２は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの底面図である。図３は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの正面図である。図４は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図であり、図１中のＡＡ断面図である。

本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０は、ケース１００と、ケース内に収容される中空糸膜束２００と、中空糸膜束２００の両端をケース１００に対して固定する封止固定部３００と、ケース内に収容される複数の活性炭４００とを備えている。なお、活性炭４００については、粒子状の活性炭を用いても良いし、繊維状の活性炭を用いても良い。

ケース１００は、略円筒状のケース本体部１１０と、ケース本体部１１０の上部に取り付けられる上蓋１２０と、ケース本体部１１０の下部に取り付けられる底蓋１３０とを備えている。ケース本体部１１０には、濾過前の液体（浄水器に用いられる場合には水道水）の流入孔１１１が複数設けられている。また、ケース本体部１１０には、シールリング（ＯリングＯ）を装着するための環状の装着溝１１２が設けられている。そして、底蓋１３０には、濾過後の液体の流出孔１３１が設けられている。

中空糸膜束２００は、その両端が流出孔１３１側を向くように折り曲げられた状態でケース１００内に収容されている。そして、この中空糸膜束２００における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、中空糸膜束２００の両端をケース１００（ケース本体部１１０）に対して固定するために、封止固定部３００が設けられている。封止固定部３００は、硬化したエポキシ樹脂などの封止材料（ポッティング材料）により構成される。封止固定部３００を設ける方法については、周知技術であるので、簡単に一例を説明する。まず、ケース本体部１１０内に中空糸膜束２００を充填し、ケース本体部１１０の開口部付近に液状の封止材料を充填する。そして、封止材料が硬化した後に、ケース本体部１１０の一端部を切断する。このとき、硬化した封止材料の一部と中空糸膜束の両端の一部とケース本体部１１０の開口部付近の端部の一部を同時に切断する。これにより、中空糸膜束２００はケース本体部１１０に固定されつつ、各中空糸膜の中空内部のみが開放された状態となる。

そして、本実施例においては、中空糸膜カートリッジ１０が設置された状態（浄水器などに取付けられた状態）において、以下のように構成される。すなわち、中空糸膜束２００は、上部の一部が複数の活性炭４００よりも上側に飛び出した状態で、かつ複数の活性炭４００の内部に直接的に埋もれた状態で配置されている。また、複数の活性炭４００は、流入孔１１１の最上部よりも上側の位置までケース１００内に充填されている。つまり、中空糸膜束２００の最上部の位置をＨ１、複数の活性炭４００の最上部の位置をＨ２、流入孔１１１の最上部の位置をＨ３とすると、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３を満たす（図４参照）。なお、本実施例においては、流入孔１１１から活性炭４００が漏れないように、流入孔１１１を塞ぐように、活性炭４００よりも目の細かいフィルター５００が設けられている。このフィルター５００は、液体が通り抜けるように構成されることは言うまでもない。

＜中空糸膜カートリッジのメカニズム＞
特に、図５を参照して、本実施例に係る中空糸膜カートリッジのメカニズムについて説明する。図５は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジにおいて、液体の流れ方を説明する説明図である。

中空糸膜カートリッジ１０は、浄水器などに設けられている管状のケースＣに装着される。なお、図５においては、ケースＣの一部のみを示している。中空糸膜カートリッジ１０側のケース１００と浄水器などに設けられているケースＣとの間の環状隙間は、ＯリングＯによって封止されている。

浄水器などに設けられているケースＣを流れてきた濾過前の液体（矢印Ｘ０参照）は、流入孔１１１から中空糸膜カートリッジ１０のケース１００内に流入する（矢印Ｘ１参照）。ケース１００内に流入した液体は複数の活性炭４００が収容された領域を通過した後に、中空糸膜の膜外部から膜内部に入り込む（矢印Ｘ２参照）。ここで、複数の活性炭４００が収容された領域を、液体が通過する際に、液体中の残留塩素やトリハロメタン等が活性炭４００により除去される。また、液体が中空糸膜の膜外部から膜内部に入り込む過程で、膜分離作用によって、微粒子が除去される。このようにして濾過された濾過後の液体は、中空糸膜内部を通って、封止固定部３００から排出され、流出孔１３１を通って、中空糸膜カートリッジ１０の外部に流出する（矢印Ｘ４参照）。

＜本実施例に係る中空糸膜カートリッジの優れた点＞
本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１０によれば、中空糸膜束２００における上部の一部は、複数の活性炭４００よりも上側に飛び出した状態となっている。従って、中空糸膜束２００の内部から外部に気泡が流れていく際に、活性炭４００によって気泡の流れが妨げられてしまうことはない。従って、気泡による流量の低下を抑制することができる。

また、中空糸膜束２００は、複数の活性炭４００の内部に直接的に埋もれた状態で配置されている。従って、中空糸膜束が配置される領域と複数の活性炭が配置される領域とを隔てるための隔壁を設けた場合に比べて、ケース１００を小さくすることができるか、または、ケース１００内の容量を大きくすることができる。つまり、上記のような隔壁を設ける場合に比べて、液体の浄化処理効率を高めることができる。

更に、複数の活性炭４００は、流入孔１１１の最上部よりも上側の位置までケース１００内に充填されている。従って、流入孔１１１から流入した液体が、活性炭４００が設けられている領域を通らずに、直接、中空糸膜における中空内部に流れてしまうことはない。

１０中空糸膜カートリッジ
１００ケース
１１０ケース本体部
１１１流入孔
１１２装着溝
１２０上蓋
１３０底蓋
１３１流出孔
２００中空糸膜束
３００封止固定部
４００活性炭
５００フィルター

Claims

濾過前の液体の流入孔と濾過後の液体の流出孔とを有するケースと、
両端が前記流出孔側を向くように折り曲げられた状態で前記ケース内に収容される中空糸膜束と、
前記中空糸膜束における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、該中空糸膜束の両端を前記ケースに対して固定する封止固定部と、
前記ケース内に収容される複数の活性炭と、
を備える中空糸膜カートリッジであって、
中空糸膜カートリッジが設置された状態において、
前記中空糸膜束は、上部の一部が前記複数の活性炭よりも上側に飛び出した状態で、かつ前記複数の活性炭の内部に直接的に埋もれた状態で配置されると共に、
前記複数の活性炭は、前記流入孔の最上部よりも上側の位置まで前記ケース内に充填されていることを特徴とする中空糸膜カートリッジ。