JP2720364B2 - 中空糸膜モジュール - Google Patents
中空糸膜モジュールInfo
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- fiber membrane
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Description
等に用いられる中空糸膜モジュールに関する。
モジュールは、モジュール外筒内に多数本の親水性の濾
過用中空糸膜を充填し、濾過すべき液体を微細孔を有す
る中空糸膜の膜壁の外表面から内側の中空内部通路側に
透過させ、微細孔によって液体中の不純物を捕捉して濾
過するようになっている。
ュールにあっては、中空糸膜の膜壁を透過させるため
に、液体中に存在する気体(気泡)によって、液体に接
する膜面積が減少するとその濾過量が減少するといった
問題があった。
中空糸膜100と共に、空気抜き用の疎水性中空糸膜1
01を混在させる方法や、図8に示すように疎水性中実
糸つまり中実で微細孔が均一に分散している多孔質体1
02(以下疎水性微多孔体と称す)を入れ、中空糸膜モ
ジュール中の空気を抜く方法が考えられている。以下に
これらの方法でモジュール内の空気を抜く場合の問題に
ついて記述する。
水性中空糸膜100と疎水性中空糸膜101を混在させ
て膜モジュール内の空気を排出させるものについては、
疎水性中空糸膜101の膜壁を空気が通過するために空
気通過抵抗は実質的には疎水性中空糸膜101の膜壁の
厚みによって支配される。
合がよいが、疎水性中空糸膜101自体は一種のプラス
チックチューブであるので、外からの圧力に対してつぶ
れやすい。圧力によって疎水性中空糸膜101がつぶれ
ると、図7(a)〜(c)に示すように疎水性中空糸膜
101の中空内部通路103が閉塞し空気の通過が妨げ
られてしまう。
モジュール内の空気は排出されず、濾過用親水性中空糸
膜100の膜面積が有効に使用されなくなってしまう。
この結果さらに中空糸膜モジュールの圧力が上昇し、さ
らに空気抜き用疎水性膜101がつぶれるという悪循環
を起こす。
き用疎水性中空糸膜101は次回圧力が作用する場合に
つぶれやすくなり、前述した濾過面積減少がおこりやす
くなる。
01に代えて疎水性微多孔体102を用いて抜気する場
合は、中空糸膜101のような圧力によるつぶれの問題
がないが、空気は疎水性微多孔体102の内部を通過し
なければならず、通気抵抗が大きくなる。そのため、所
定の時間内に膜モジュールの空気を排出させるために
は、多数個または多数本の疎水性の微多孔体を設ける必
要がある。これは膜モジュール内部の体積を占有させる
ことにつながり、濾過に使用する親水性中空糸膜の面積
の減少をまねく。つまり、モジュール全体としての透水
性が低下するといった問題点を有する。
の大きさを大きくすることが考えられるが、そうする
と、この微細孔に細菌等が入り込むおそれがあり、衛生
的に好ましくない。
るためになされたもので、空気抜き用の素材として使用
する疎水性多孔質材料として、中空糸膜と従来の微細孔
が均一に分散している微多孔体の中間的な材料を選択す
ることにより、耐圧性が高く、しかも通気性を向上させ
得る中空糸膜モジュールを提供することにある。
に、本発明にあっては、モジュール外筒内に濾過材とし
ての親水性の中空糸膜と共に抜気用の疎水性多孔質体と
を混在して固定し、疎水性多孔質体の微細孔を通じてモ
ジュール外筒内の気体を排気する全濾過型中空糸膜モジ
ュールにおいて、前記疎水性多孔質体の微細孔の外表面
側の孔径を絞って小径としてなることを特徴とする。
製であることが好ましく、また微細孔の構造は外側から
中心に向かうにつれて疎になっていることが効果的であ
る。
いてもよい。
えて中実の親水性多孔質体膜を用いるようにしてもよ
い。
水性多孔質体の微細孔を通じてモジュール外筒内に滞留
した空気等の気体がモジュール外筒内から抜気される。
そして、微細孔の疎水性多孔質体の外表面に開口する孔
径を絞っているので、細菌等のを開口部にて除去し、か
つ内部の孔径の大きい微細孔を通じてスムーズに抜気す
ることができる。また、疎水性多孔質体の基本的には中
実構成なので、圧力に対する強度を高く保持できる。
用することにより、耐圧性をより向上させることができ
る。
する。本発明の一実施例に係る中空糸膜モジュールを示
す図2及び図3において、1は中空糸膜モジュール全体
を示すもので、概略、濾過材としての多数本の親水性中
空糸膜2と共に抜気用の疎水性多孔質体3とをモジュー
ル外筒4内に混在させて固定している。
両端末をモジュール外筒の一方の開口端部に位置させポ
ッティング材5にて固定されている。また、疎水性多孔
質体3は一端が直線状でその一端がポッティング材5に
て上記親水性中空糸2の両端末とともに固定されてい
る。もっとも、親水性中空糸膜2をU字状に曲げないで
一端を封止した直線状の構成としてもよく、要するに全
量濾過タイプの構成とすればよい。
性中空糸膜2と同様にU字状に曲げて両端末をポッティ
ング材5にて固定してもよく、図示例のように棒状にモ
ジュール外筒4内に挿入するようにしてもよい。そして
棒状にした場合には、中空糸膜のようにその端末を封止
する必要がなく、何等処理することなく、そのまま開放
状態に保持しておけばよい。
孔を有する多孔質体であり、この実施例ではポリ弗化ビ
ニリデンにより成型されている。そして、図1に示すよ
うに微細孔6の大きさは疎水性多孔質体3の外表面に開
口する孔径を小径に絞ってある。図示例では図(a)に
示すように、微細孔6の大きさが多孔質内部が粗く、竹
の節のように目の粗い微細孔部分61が多孔質体の長さ
方向に不連続に連なっている。そして、この目の粗い微
細孔部分61の回りを目の細かい微細孔部分62が取り
囲むような二重構造に形成されている。
孔径が絞られていればよく、外側から中心に向かうにつ
れて段階的に粗になるようにしてもよく、徐々に粗にな
るような構成としてもよい。
用中空糸膜2の全表面積の0.2%より小さいことが好
ましい。
は、疎水性多孔質体3の微細孔6を通じてモジュール外
筒内に滞留した空気等の気体がモジュール外筒4内から
抜気される。そして、微細孔6の疎水性多孔質体の外表
面に開口する孔径dを絞っているので、細菌等は小径に
絞った開口部にて除去され、かつ内部の孔径の大きい目
の粗い微細孔部分61を通じてスムーズに抜気すること
ができる。
構成なので、圧力に対する強度を高く保持できる。
抜き性能を試験した試験結果を示す。
なわち、中空糸膜モジュールのサンプル10に送液ポン
プ11によって水タンク12内の水を供給するようにな
っており、この供給を弁13によって制御する。一方、
中空糸膜モジュールサンプル10には、上記空気注入用
ポンプ14を通じて空気が供給されるようになってい
る。そして、供給される流量および圧力を計測する流量
計が設けられている。
1に示すように、濾過用中空糸の充填本数を5000本
とし、空気抜き用素材として、第1に従来の疎水性中空
糸膜のもの、第2に従来の疎水性微多孔体、第3に本発
明の疎水性多孔質体をそれぞれ4本ずつ混在させたもの
を用いた。
の内径は34mm、濾過用中空糸膜をポリスルホン計の
孔径0.04mmのものを用い、濾過流量を毎分3リッ
トルとした。
に開口する孔径は0.1μmとし、内部の孔径を1〜1
0μmとした。
モジュールサンプル10に送り、ついで弁13を開いて
空気注入用ポンプ14から水圧と同じ圧力でもってエア
を注入する。このサイクルを繰り返し行った。
た。すなわち、中空糸膜モジュール内からの空気排出速
度はいずれの従来例よりも大きく、スムーズに空気が抜
けているこがわかる。また、空気抜き素材の状態も従来
の疎水性中空糸膜がつぶれた時でも変化が無く、耐圧性
が高いことがわかる。
5000本に対して疎水性多孔質体3が4本で、表面積
比とすると、4/5000で0.08%である。
では上記実施例の親水性の中空糸膜の代わりに親水性多
孔質体7を用いたものである。
7を用いればより一層耐圧性の向上を図ることができ
る。
小径の微細孔によって細菌等を捕捉できることに着目す
れば、一種類の多孔質体によって濾過用と抜気用とに共
用化することができる。すなわち、同一の多孔質体に親
水性処理あるいは疎水性処理を施すことにより、濾過用
と抜気用とに共用化することができ、有利である。
もので、抜気用の疎水性多孔質体の微細孔の外表面に開
口する孔径を絞っているので、気体の通路となる微細孔
の大きさを大きくしても細菌等の侵入を防止することが
でき、衛生的でしかもスムーズに抜気することができ
る。
成なので、圧力に対する強度を高く保持できる。
用することにより、耐圧性をより向上させることができ
る。
ールの抜気用の疎水性多孔質体の構成を模式的に示す断
面図である。
モジュールの全体構成を示す縦断面図である。
試験を行うための試験装置の構成を示す模式図である。
ュールを模式的に示す構成図である。
示す縦断面図である。
糸膜のつぶれた状態を示す横断面図である。
成を示す縦断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 モジュール外筒内に濾過材としての親水
性の中空糸膜と共に抜気用の疎水性多孔質体とを混在さ
せて固定し、疎水性多孔質体に分散する微細孔を通じて
モジュール外筒内の気体を排気する全濾過型中空糸膜モ
ジュールにおいて、前記疎水性多孔質体の微細孔の外表
面に開口する孔径を絞って前記疎水性多孔質体内部の微
細孔の孔径よりも小径としてなることを特徴とする中空
糸膜モジュール。 - 【請求項2】 疎水性多孔質体がポリ弗化ビニリデン
製である請求項1記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項3】 疎水性多孔質体の微細孔の構造が外側か
ら中心に向かうにつれて疎になっている請求項1または
2記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項4】 疎水性多孔質体の一端が開放してなる請
求項1,2または3記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項5】 請求項1の親水性中空糸膜に代えて中実
の親水性多孔質体膜を用いる請求項1,2,3または4
記載の中空糸膜モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5827891A JP2720364B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 中空糸膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5827891A JP2720364B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 中空糸膜モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05228346A JPH05228346A (ja) | 1993-09-07 |
JP2720364B2 true JP2720364B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=13079723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5827891A Expired - Lifetime JP2720364B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 中空糸膜モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2720364B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103394286B (zh) * | 2013-08-15 | 2015-03-18 | 北京碧水源净水科技有限公司 | 一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5827891A patent/JP2720364B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05228346A (ja) | 1993-09-07 |
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