JP2019051463A - Water collection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固液分離により得られた濾過水の集水構造に関する。 The present invention relates to a water collection structure for filtered water obtained by solid-liquid separation.
膜ろ過装置の組立の効率化を図るものとして、例えば、特許文献1の浸漬型膜ろ過装置が挙げられ、弾性チューブとワンタッチ継ぎ手を併用することにより、ろ過膜のろ過水排出口と集水管のろ過器接続口との接続が容易なものとなっている。
As an example of improving the efficiency of the assembly of the membrane filtration device, for example, the immersion membrane filtration device of
特許文献2の膜モジュールは、その集水部が複数の単位部品に分割可能であり、膜モジュールの増設をする際の作業性の向上が図られ、また、集水部の構成材料にはステンレス製に代えて樹脂等の安価な材料が適用されている。
In the membrane module of
しかし、特許文献1の膜ろ過装置は、メンテナンス(膜損傷による交換等)の際に、集水管と膜エレメントに接続されたチューブの双方の固定を解除しなければならない。
However, the membrane filtration device of
膜分離装置において、濾過膜モジュール面の間隔は、膜面の洗浄を行う上で重要であり、膜エレメントは洗浄空気で膜面を効果的に洗浄するため所定の間隔で配置される。 In the membrane separation apparatus, the interval between the membrane surface of the filtration membrane is important for cleaning the membrane surface, and the membrane elements are arranged at a predetermined interval in order to effectively wash the membrane surface with the cleaning air.
しかし、特許文献2の膜モジュールは、分割された集水部の主管の接続部が重なり合う部分は枝管が形成されないことから、並設される複数の濾過膜エレメントの間隔には制約がある。
However, in the membrane module of
本発明は、上記の事情に鑑み、膜ろ過装置の組み立ての効率性及びメンテナンス性をさらに向上させることを課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to further improve the efficiency of assembly of a membrane filtration device and maintainability.
そこで、本発明の一態様は、固液分離により得られた濾過水の集水構造であって、固液分離に供される膜エレメントの濾過水取出部が接続されて当該膜エレメントから濾過水が導入される単位集水部を有し、この単位集水部は、他の前記単位集水部と直列に連結可能である。 Therefore, one aspect of the present invention is a water collection structure for filtered water obtained by solid-liquid separation, and is connected to a filtered water outlet of a membrane element used for solid-liquid separation. The unit water collecting part can be connected in series with the other unit water collecting parts.
本発明の一態様は、前記単位集水部は、前記濾過水を流通させる集水本体部と、他の前記単位集水部の集水本体部に挿入される挿入部とを有する。 In one aspect of the present invention, the unit water collecting portion includes a water collecting main body portion through which the filtered water is circulated, and an insertion portion that is inserted into the water collecting main body portion of the other unit water collecting portion.
本発明の一態様は、前記集水本体部の周壁部には、さらに他の前記単位集水部の挿入部が挿入される挿入溝が形成されている。 In one aspect of the present invention, an insertion groove into which the insertion portion of the other unit water collecting portion is inserted is formed in the peripheral wall portion of the water collecting main body portion.
本発明の一態様は、前記集水本体部の周壁部には、さらに他の前記単位集水部の挿入部と嵌合する挿入受け部が形成されている。 In one aspect of the present invention, an insertion receiving portion that fits into an insertion portion of another unit water collecting portion is formed on the peripheral wall portion of the water collecting main body portion.
本発明の一態様は、前記集水本体部は、前記膜エレメントの濾過水取出部が嵌挿される第一の接続孔が形成された接続部を備え、前記挿入部には、前記単位集水部が他の前記単位集水部と直列連結された際に当該他の単位集水部の接続部の第一の接続孔と連通する第二の接続孔が形成されている。 In one aspect of the present invention, the water collection main body includes a connection part in which a first connection hole into which the filtrate extraction part of the membrane element is inserted is provided, and the unit water collection is provided in the insertion part. A second connection hole is formed which communicates with the first connection hole of the connection part of the other unit water collecting part when the part is connected in series with the other unit water collecting part.
本発明の一態様は、前記濾過水取出部には、前記接続部に嵌挿される接続部材が装着され、この接続部材には、この接続部材と前記接続部との間を液密に封止する止水部材がさらに装着されている。 In one aspect of the present invention, a connection member that is fitted and inserted into the connection portion is attached to the filtered water extraction portion, and the connection member and the connection portion are sealed in a liquid-tight manner. A water stop member is further mounted.
本発明の一態様は、前記濾過水取出部には、この濾過水取出部と前記接続部との間を液密に封止する止水部材がさらに装着されている。 In one aspect of the present invention, the filtered water extraction portion is further equipped with a water stop member that seals between the filtered water extraction portion and the connection portion in a liquid-tight manner.
本発明の一態様は、前記接続部、並びに、前記第一及び第二の接続孔は、前記集水本体部の軸方向を対称軸として対称に配置形成されている。 In one aspect of the present invention, the connection portion, and the first and second connection holes are symmetrically arranged and formed with the axial direction of the water collection main body portion as a symmetry axis.
本発明の一態様は、前記集水本体部は、横断面が多角形状の筒体からなる。 In one aspect of the present invention, the water collection main body is formed of a cylindrical body having a polygonal cross section.
以上の本発明によれば、膜ろ過装置の組み立ての効率性及びメンテナンス性がさらに向上する。 According to the present invention described above, the assembly efficiency and maintenance of the membrane filtration device are further improved.
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1に示された本実施形態の集水部1は、本発明の集水構造の一態様であり、図2に例示された固液分離に供される膜エレメント2が接続され、さらに、この膜エレメント2の数に応じて増設可能となっている。
[Embodiment 1]
A
(集水部1の構成例)
集水部1は、図3に示されたように膜エレメント2が接続されてこの膜エレメント2から濾過水が導入される単位集水部10を有する。
(Configuration example of the water collecting unit 1)
As shown in FIG. 3, the
単位集水部10は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂材料や、ポリ塩化ビニルと繊維強化プラスチックとの複合材料、ポリエチレンと繊維強化プラスチックとの複合材料などを用いて射出成型などにより作製される。
The unit
図1に例示された単位集水部10は、横断面が多角形状の筒体からなり、同図(c)に示したように他の単位集水部10と直列に連結可能となっている。
The unit
さらに、単位集水部10は、濾過水を流通させる集水本体部11と、他の単位集水部10の集水本体部11に挿入される挿入部12を有する。そして、集水本体部11の周壁部には、さらに他の単位集水部10の挿入部12が挿入される挿入溝13が形成されている。
Furthermore, the unit
また、集水本体部11の外周部には、図3に示したように、膜エレメント2の濾過水取出部24が接続部材25を介して挿入接続される接続部14が突設されている。接続部14には、膜エレメント2の濾過水取出部24が嵌挿される第一の接続孔として接続孔15が形成されている。そして、この接続部14は膜エレメント2の濾過水取出部24が集水本体部11に対して液密に接続される適度な長さで集水本体部11の外周部から突出した状態となっている。
In addition, as shown in FIG. 3, a
さらに、挿入部12においても、前記一つの膜エレメント2と並列に配置される他の膜エレメント2の濾過水取出部24が挿入接続される第二の接続孔として接続孔16が形成されている。この挿入部12の接続孔16は単位集水部10が他の単位集水部10と直列連結された際に当該他の単位集水部10の集水本体部11の接続孔15と連通するように形成される。
Further, also in the
以上説明した集水部1は、単位集水部10に対する膜エレメント2の取付け方向(角度)が一方向に揃えやすいように、図1に示したように、単位集水部10の横断面の形状が略四角形となっているが、略四角形以外の略多角形としてもよい。尚、横断面の形状が円形状の場合に、後述の単位集水部10の挿入部12の外周部及び集水本体部11の内周部に突起部や切込部などの目印を施せば、単位集水部10の連結の位置決めが確実となる。
As shown in FIG. 1, the
(膜エレメント2の構成例)
膜エレメント2は、図2に示されたように、固液分離に供される濾過本体部21と、この濾過本体部21の一端部から当該固液分離の処理水を集水するヘッダー22と、濾過本体部21の他端部を液密に封止するフッター23とを備える。
(Configuration example of membrane element 2)
As shown in FIG. 2, the
濾過本体部21は、平板状の濾過部材から成る。この濾過部材の内部には固液分離により得られた濾過水を流通させる空間として流通路または流通間隙が形成されている。濾過部材の具体的な態様としては、通水性の平板状の支持体に濾過膜が形成されたものが挙げられるが、濾過機能を有していればよいので、特定の態様に限定しない。
The filtration
濾過本体部21,ヘッダー22,フッター23の構成材料としては、固液分離技術に適用されている金属,セラミック等に例示される周知の無機材料または高分子樹脂等に例示される周知の有機材料が挙げられる。前記構成材料は、濾過本体部21,ヘッダー22及びフッター23が膜分離装置として組み込まれた際に濾過本体部21の洗浄のための気液混合流によって破損しない程度の強度を有していればよいので、特に限定しない。
As a constituent material of the filtration
ヘッダー22,フッター23は例えば接着、溶着若しくはモールド形態により濾過本体部21の一端部,他端部に各々液密的に固定される。
The
ヘッダー22の上端部には、集水部1に接続される濾過水取出部24が具備されている。濾過水取出部24の構成材料には、濾過本体部21,ヘッダー22,フッター23と同様の構成材料が適用される。濾過水取出部24としては、円筒状の態様が挙げられるが、横断面が円形以外の三角形、四角形に例示される多角形の態様を適用してもよい。
At the upper end of the
膜エレメント2の他の態様としては、濾過本体部21の周縁部に設けられる前記無機材料若しくは前記有機材料からなる枠体と、この枠体の一つの端面と一体的に設けられる濾過水取出部24とからなる態様としてもよい。
As another aspect of the
また、図3に示されたように、濾過水取出部24には、集水本体部11の接続部14に嵌挿される円筒状の接続部材25が装着されている。接続部材25は、集水部1と同様の材質から成る。
As shown in FIG. 3, a
そして、この接続部材25の内周面には濾過水取出部24との間での液密性を確保する図示省略の止水部材が付帯されている。さらに、接続部材25の外周面には、この接続部材25と集水部1との間を液密に封止する止水部材26がさらに装着される。止水部材26は水処理技術に採用されているOリング等に例示される周知の弾性部材を適用すればよい。
A water-stopping member (not shown) is attached to the inner peripheral surface of the connecting
(組み立ての手順例)
図1〜3を参照しながら集水部1の組み立て手順について説明する。
(Assembly procedure example)
The assembly procedure of the
先ず、膜分離装置に使用される膜エレメント2と同数の単位集水部10が用意される。次いで、図1(a)(b)に示された一つの単位集水部10の挿入溝13に他の単位集水部10の挿入部12が挿入される。次いで、この他の単位集水部10の挿入溝13にさらに他の単位集水部10の挿入部12が挿入される。以上の作業が繰り返し行われることにより前記同数の単位集水部10が直列に連結されることにより集水部1が組み立てられる。
First, the same number of unit
同図(c)に示された集水部1は少なくとも6つ以上の単位集水部10が直列に連結された状態となっている。また、隣接する単位集水部10のうち、一方の単位集水部10の挿入部12における接続孔16は、他方の単位集水部10の集水本体部11における接続孔15と連通した状態となっている。さらに、一方の単位集水部10の挿入部12と他方の集水本体部11の挿入溝13は接着剤により液密性が確保されて接着された状態となっている。この接着剤は、集水部1の材質を接着可能なものであればよい。
In the
また、集水部1の両端または一端の単位集水部10を密閉させる際には単位集水部10の挿入部12,挿入溝13のいずれかと嵌合して当該両端または一端の開口部を液密に封止可能な図示省略の封止部材が単位集水部10に装着される。
Moreover, when sealing the unit
そして、この集水部1は図示省略の膜分離装置の枠体内に設置される。次いで、図3(a)(b)に示したように個々の単位集水部10の接続孔15,16に対して膜エレメント2の濾過水取出部24が接続部材25を介して挿入接続される。以上のように前記膜分離装置の枠体内において複数の膜エレメント2が並列に配置される。
And this
(本実施形態の効果)
以上の本実施形態の集水部1によれば、膜エレメント2の濾過水取出部24が単位集水部10に対して直接挿入接続可能であるので、従来の接続用のチューブを用いることなく集水部1に対して膜エレメント2を着脱自在に接続できる。
(Effect of this embodiment)
According to the
また、集水部1は、任意個数の単位集水部10が直列に連結して成るので、膜エレメント2の数に応じて増設組立が可能となる。
Further, since the
さらに、集水部1の単位集水部10の横断面は、多角形に形成されているので、単位集水部10を連結させる際、隣接の単位集水部10の接続方向の間違いを回避でき、双方の単位集水部10の接続孔15,16が互いに連通し易くなる。したがって、集水部1の組み立て作業性が向上する。
Furthermore, since the cross section of the unit
そして、隣接する単位集水部10のうち一方の単位集水部10の集水本体部11の挿入溝13に対して他方の単位集水部10の集水本体部の挿入部12が挿入することにより単位集水部10が直列に連結されるようになっている。したがって、単位集水部10の連結構造による集水部1への膜エレメント2の接続間隔の制約が解消される。よって、膜分離装置における膜エレメント2の設置数の制約も解消され、膜分離装置の処理能力の向上が図られる。
And the
また、膜エレメント2の濾過水取出部24には、接続部材25が装着され、さらに、この接続部材25にはこの接続部材25と単位集水部10の接続孔15との間を液密に封止する止水部材26がさらに装着される。したがって、膜エレメント2と集水部1との接続部分の液密性が確保される。
Further, a connecting
尚、図4に示したように膜エレメント2の濾過水取出部24に止水部材26を直接付帯させるようにすれば、接続部材25が不要となり、膜分離装置の部品点数が低減し、膜分離装置のイニシャルコスト及びメンテナンスコストの削減を図ることができる。
In addition, if the
[実施形態2]
図5に示された本発明の実施形態2の単位集水部10は、接続部14、並びに、接続孔15,16が単位集水部10の軸方向aを対称軸として対称に配置形成されていること以外は、実施形態1の集水部1と同じ態様となっている。
[Embodiment 2]
In the unit
本実施形態の単位集水部10を複数連結して成る集水部1によれば、単位集水部10に対して一対の膜エレメント2が取り付けられた状態となるので、実施形態1の効果に加えて、集水部1に対する膜エレメント2の取り付け数量が増加する。したがって、膜分離装置の処理水量を増加させることができる。
According to the
[実施形態3]
また、図6(a)に例示された集水構造は、膜エレメント2のヘッダー22、フッター23の双方に備え付けられた濾過水取出部24が実施形態1の単位集水部10に接続される態様となっている。本態様によれば、実施形態1の集水部1の効果に加えて、濾過水の系外への排出流量の増加を図ることができる。
[Embodiment 3]
Further, in the water collection structure illustrated in FIG. 6A, the filtered
さらに、図6(b)に例示された集水構造は、膜エレメント2のヘッダー22、フッター23の双方に備え付けられた濾過水取出部24が実施形態2の単位集水部10に接続される態様となっている。本態様によれば、実施形態2の集水部1の効果に加えて、濾過水の系外の排出流量の増加を図ることができる。
Furthermore, in the water collection structure illustrated in FIG. 6B, the filtered
[その他の実施形態]
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で様々な態様で実施が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes within the scope of the claims of the present invention.
例えば、膜分離装置で必要とされる膜エレメントの枚数に応じて、組合せ可能な単位部品として、複数の膜エレメントの接続が可能な集水部を単位部品とすることもできる。 For example, according to the number of membrane elements required in the membrane separation apparatus, a water collecting portion capable of connecting a plurality of membrane elements can be used as a unit component as a unit component that can be combined.
また、実施形態1〜3の集水部1における膜エレメント2の接続部14は、膜エレメントを液密に接続するために挿入長さを確保するため、集水本体部11の外周部に突設された状態となっている。膜エレメント2の濾過水取出部24は集水部1にて液密に接続できればよいので、濾過水取出部24の挿入長さが適切に確保できるのであれば、実施形態1の態様に限定されない。したがって、例えば、集水本体部11の内面部にて接続部14を突設させた態様としてもよい。または、集水本体部11の側壁部を肉厚にした態様としてもよい。
Further, the connecting
さらに、実施形態1〜3の単位集水部10は挿入部12及び挿入溝13を有する態様となっているが、挿入部12のみを有する態様としてもよい。この場合、例えば、集水本体部11の内周部には他の単位集水部10の挿入部12と嵌合する挿入受け部が形成されたものとなる。そして、この本態様の集水本体部11を備えた単位集水部10を有する集水部1によれば、実施形態1〜3の集水部1と同様の効果が得られることは明らかである。特に、本態様の集水本体部11は挿入溝13が形成されていないので集水部1の製造コストの低減も図られる。
Furthermore, although the unit
1…集水部
2…膜エレメント、21…濾過本体部、22…ヘッダー、23…フッター、24…濾過水取出部
10…単位集水部、11…集水本体部、12…挿入部、13…挿入溝、14…接続部、15…接続孔(第一の接続孔)、16…接続孔(第二の接続孔)
a…単位集水部10の軸方向
DESCRIPTION OF
a ... Axial direction of the unit
Claims (9)
固液分離に供される膜エレメントの濾過水取出部が接続されて当該膜エレメントから濾過水が導入される単位集水部を有し、
この単位集水部は、他の前記単位集水部と直列に連結可能であること
を特徴とする集水構造。 A filtered water collection structure obtained by solid-liquid separation,
Having a unit water collecting part to which filtrated water extraction part of a membrane element to be subjected to solid-liquid separation is connected and filtrated water is introduced from the membrane element;
This unit water collecting part can be connected in series with the other unit water collecting parts.
前記濾過水を流通させる集水本体部と、
他の前記単位集水部の集水本体部に挿入される挿入部と
を有することを特徴とする請求項1に記載の集水構造。 The unit water collecting section is
A water collection main body for circulating the filtered water;
The water collection structure according to claim 1, further comprising an insertion portion that is inserted into a water collection main body portion of the other unit water collection portion.
を特徴とする請求項2に記載の集水構造。 The water collecting structure according to claim 2, wherein an insertion groove into which the insertion portion of the other unit water collecting portion is further inserted is formed in the peripheral wall portion of the water collecting main body portion.
を特徴とする請求項2に記載の集水構造。 The water collecting structure according to claim 2, wherein an insertion receiving portion that fits into an insertion portion of the other unit water collecting portion is formed on the peripheral wall portion of the water collecting main body portion.
前記挿入部には、前記単位集水部が他の前記単位集水部と直列連結された際に当該他の前記単位集水部の接続部の第一の接続孔と連通する第二の接続孔が形成されたこと
を特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の集水構造。 The water collection main body portion includes a connection portion formed with a first connection hole into which the filtrate extraction portion of the membrane element is fitted,
A second connection that communicates with the first connection hole of the connection portion of the other unit water collection unit when the unit water collection unit is connected in series to the other unit water collection unit. The water collecting structure according to any one of claims 2 to 4, wherein a hole is formed.
この接続部材には、この接続部材と前記接続部との間を液密に封止する止水部材がさらに装着されたこと
を特徴とする請求項5に記載の集水構造。 A connection member fitted into the connection portion is attached to the filtered water extraction portion,
The water collecting structure according to claim 5, further comprising a water stop member attached to the connecting member for liquid-tight sealing between the connecting member and the connecting portion.
を特徴とする請求項5に記載の集水構造。 The water collecting structure according to claim 5, wherein a water stop member that seals a liquid-tight seal between the filtered water outlet and the connection portion is further attached to the filtered water outlet.
を特徴とする請求項2から8のいずれか1項に記載の集水構造。 The water collecting structure according to any one of claims 2 to 8, wherein the water collecting main body portion is formed of a cylindrical body having a polygonal cross section.
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