JP3272847B2 - Multiple bonding type hollow fiber membrane module - Google Patents
Multiple bonding type hollow fiber membrane moduleInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜からなる膜エ
レメントの複数個を集合させた膜モジュールに関し、よ
り詳細には、設置容積効率などを改良し、各膜エレメン
ト相互の結合などの取扱いを容易にした複数結合型中空
糸膜モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a membrane module in which a plurality of hollow fiber membrane elements are assembled. More specifically, the present invention relates to a membrane module having improved installation volume efficiency, etc. The present invention relates to a multi-bond type hollow fiber membrane module that is easy to handle.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に中空糸膜モジュールは一定容積内
のろ過膜面積が大きくとれ装置を小型化できるため、種
々の膜分離用の用途に利用されている。中空糸膜モジュ
ールは通常複数の中空糸膜から成る中空糸膜束を中空糸
膜相互間とケ−スハウジングとを樹脂などにより接着封
止させ、中空糸膜の少なくとも片端端部面を開口した状
態で構成させている。また、これらの中空糸膜モジュー
ルを用い大量処理を行う場合には、2本以上の中空糸膜
モジュールに並列に流体を供給して使用している。この
ように、2本以上複数の膜モジュールを並列に使用する
に当たって、従来技術では膜モジュール間を一般の配管
材料または可撓チューブで連結して使用し、数本分の中
空糸膜モジュールを大きな1本のハウジングに収納して
中空糸膜モジュールの大型化を計っている。また、特開
平1−500649号公報には、中空糸膜モジュールの
エンドキャップの側面に設けたポート孔を通じ、流体を
各膜モジュールに並列に分配すると共に、各エンドキャ
ップ側面を平面状に加工して、隣接するエンドキャップ
面をパッキンを挟むことにより中空糸膜モジュールの合
体化をする例が開示されている。2. Description of the Related Art Generally, hollow fiber membrane modules are used in various applications for membrane separation because a filtration membrane area within a certain volume is large and the apparatus can be miniaturized. In the hollow fiber membrane module, usually, a hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes is bonded and sealed between the hollow fiber membranes and the case housing with a resin or the like, and at least one end face of the hollow fiber membrane is opened. It is configured in a state. In addition, when a large amount of processing is performed using these hollow fiber membrane modules, a fluid is supplied to two or more hollow fiber membrane modules in parallel and used. As described above, in using two or more membrane modules in parallel, in the prior art, the membrane modules are connected to each other with a general piping material or a flexible tube, and several hollow fiber membrane modules are used in a large size. The hollow fiber membrane module is housed in one housing to increase the size. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-500649, a fluid is distributed in parallel to each membrane module through a port hole provided in a side surface of an end cap of a hollow fiber membrane module, and each end cap side face is processed into a planar shape. There is disclosed an example in which a hollow fiber membrane module is united by sandwiching a packing between adjacent end cap surfaces.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ここにおいて中空糸膜
モジュールを複数並べ、配管により多数本の中空糸膜モ
ジュールを連結する場合など、流体を並列に供給して使
用する場合には、配管または可撓チューブが膜エレメン
トの交換に際して取り外しが可能な方式であることが好
ましい。しかしながら、配管または可撓チューブを取り
外し可能にするために、従来では一般のユニオン継手も
しくはフランジ継手などを用いるため、隣接する膜モジ
ュールの間隔が大きくなり、膜モジュールの設置容積効
率の低下をきたす。また、前記特開平1−500649
号公報の方法では、該平面状加工面のハウジングに対す
る平行度、ならびにキャップ単独の相対する平面状加工
面の平行度に高度の精密度を要するため、内部流体の漏
れにつながりやすい。また、ハウジングの上下に該キャ
ップを装着するに当たって、上下のキャップのポート面
の寸法に誤差が生じたり、或いは平行度に誤差が生じる
と隣接するモジュールとの接合部が合わなくなる可能性
をもっており、一般的な製造技術に比べ、高度な技術が
要求される。特に、加工精度の上昇によりキャップの製
作コストも高価なものとなる。さらに、隣接するモジュ
ールを接合する方法としてタイロッドによる締め付けを
採用するが、該構造のためにキャップの貫通孔部分のた
めのスペースが必要となり、この点もキャップの製作コ
ストが高価となる要因の一つとなる。Here, when a plurality of hollow fiber membrane modules are arranged and a plurality of hollow fiber membrane modules are connected by pipes, and fluids are supplied in parallel and used, pipes or pipes can be used. Preferably, the flexible tube is of a type that can be removed when replacing the membrane element. However, since a conventional union joint or flange joint is conventionally used to make the pipe or flexible tube detachable, the interval between adjacent membrane modules is increased, and the installation volume efficiency of the membrane modules is reduced. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No.
According to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-260, a high degree of precision is required for the degree of parallelism of the planar processing surface with respect to the housing and the degree of parallelism of the opposing planar processing surface of the cap alone. In addition, when mounting the cap on the upper and lower sides of the housing, errors may occur in the dimensions of the port surfaces of the upper and lower caps, or if there is an error in the parallelism, there is a possibility that the joint with the adjacent module may not fit, Advanced technology is required as compared to general manufacturing technology. In particular, the cost of manufacturing the cap increases due to the increase in processing accuracy. Furthermore, a tie-rod fastening is used as a method for joining adjacent modules. However, this structure requires a space for a through hole portion of the cap, which is another factor that increases the manufacturing cost of the cap. One.
【0004】一方、一般に中空糸膜モジュールは設置容
積の効率化を計るために、極限のコンパクト化が図られ
ており、そのために膜モジュール数本に値する能力のも
のを1本にまとめて大型化する努力がなされている。し
かながら、大型化に当たっては寸法および重量の増大に
伴う製造設備の新規投資を必要とし、製造や設置現場に
おいては持ち運びの際に重量物運搬機器や据付け取り付
け器具が必要となる。また、複数結合型膜モジュールの
使用上の問題点として、中空糸束の一部に欠損等が発生
した場合に膜モジュールの取り替えを行う必要が生じる
が、大型膜モジュールの場合にはその全体を取り替えな
ければならないが、小型複数結合型膜モジュールであれ
ば、欠損を生じた1本を交換するだけで済む。これら現
状より、製造上或いは使用現場において取扱いが容易で
あり、かつ、設置容積効率を向上させ、かつ安価な複数
結合型中空糸膜モジュールの開発が切望されている。[0004] On the other hand, in general, hollow fiber membrane modules are designed to be extremely compact in order to increase the efficiency of the installation volume. For this reason, those having the capacity equivalent to several membrane modules are integrated into a single module. Efforts have been made. However, the increase in size requires a new investment in manufacturing equipment accompanying an increase in size and weight, and a heavy-duty transport device and an installation fixture are required at the time of manufacture and installation at the time of transportation. Also, as a problem in using the multiple-bonded membrane module, it is necessary to replace the membrane module when a part of the hollow fiber bundle is broken or the like. It must be replaced, but in the case of a small multi-bonded membrane module, it is only necessary to replace the defective one. Under these circumstances, there is a strong demand for the development of an inexpensive multiple-bonded hollow fiber membrane module that is easy to handle in production or at the site of use, improves installation volume efficiency, and is inexpensive.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記目的を
達成するため鋭意検討の結果、従来技術により製造され
た中空糸膜からなる膜エレメントの複数個を一体形エン
ドキャップに組み付けることにより設置容積の効率化を
図り、更には、各膜エレメント外筒(以下、ハウジング
と称す)の結合が短管の組み合わせることにより取扱い
が容易になることを見いだし本発明を完成させた。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, assembling a plurality of membrane elements made of a hollow fiber membrane manufactured according to the prior art into an integral end cap. The present invention has been completed by improving the efficiency of the installation volume, finding that the handling of each membrane element outer cylinder (hereinafter, referred to as a housing) can be facilitated by combining a short pipe.
【0006】すなわち本発明は、中空糸膜束からなる膜
エレメントの複数個が該膜エレメントの両端において、
各1個の一体形エンドキャップに組み付けられ、かつ、
該エンドキャップが少なくとも1本の流体の流路を具備
することを特徴とする複数結合型中空糸膜モジュールま
たは、中空糸膜束からなる膜エレメントの複数個を、1
ないし2列に並べる上記の複数結合型中空糸膜モジュー
ルを提供するものである。また、中空糸膜束からなる膜
エレメントの3本以上を、並列に配置する上記の複数結
合型中空糸膜モジュールを提供するものである。さら
に、一体形エンドキャップ内に貫通する相互に連通して
いない2本の流路を有する上記のいずれかに記載の複数
結合型中空糸膜モジュール、T字形ポートを設けた膜エ
レメント外筒(ハウジング)のT字形ポート相互の接続
方法において、相互のT字形ポート間をポート口の外径
と同じ外径の短管でつなぎ、Oリングとこれを押さえる
カラーにより接続する上記のいずれかに記載の複数結合
型中空糸膜モジュール、あるいは、T字形ポートのポー
ト口の外側がOリング式接続が可能な形態になってお
り、ポート口の内側は管用めねじを設けてねじ込み配管
が接続可能な形態になっている上記のいずれかに記載の
複数結合型中空糸膜モジュール、あるいは、T字形ポー
トを設けた膜エレメント外筒(ハウジング)のT字形ポ
ート相互の接続方法において、相互のT字形ポート間を
ポート口の外径とほぼ同じ内径の短管でつなぎ、Oリン
グを挟んで挿入することによって連結する上記のいずれ
かに記載の複数結合型中空糸膜モジュールを提供する。
以下、詳細に本発明を説明する。That is, according to the present invention, a plurality of membrane elements comprising a hollow fiber membrane bundle are provided at both ends of the membrane element.
Assembled into one one- piece end cap , and
The end cap includes at least one fluid flow path
A plurality of combined hollow fiber membrane modules or a plurality of membrane elements each comprising a hollow fiber membrane bundle.
It is another object of the present invention to provide the above-described multi-bond type hollow fiber membrane module arranged in two rows. Also, a membrane consisting of a hollow fiber membrane bundle
An object of the present invention is to provide the above-described multiple-bonded hollow fiber membrane module in which three or more elements are arranged in parallel . In addition, they communicate with each other through the one-piece end cap
A plurality according to any of the above, having two channels not provided
Coupling hollow fiber membrane module was provided T-shaped port Makue
In T-shaped port interconnections method Remento outer cylinder (housing), connect the mutual T-shaped port with a short tube having the same outer diameter as the outer diameter of the port opening, O-ring and above connected by collar pressing this Any of the multiple connection type hollow fiber membrane modules described in any of the above , or the outside of the port opening of the T-shaped port is in a form capable of O-ring type connection, and the inside of the port opening is provided with a female pipe thread and threaded piping. The hollow fiber membrane module according to any one of the above, wherein the hollow fiber membrane module is connectable, or a T-shaped port of a membrane element outer cylinder (housing) provided with a T-shaped port.
In over preparative mutual connection, connecting the mutual T-shaped port with a short tube having substantially the same inner diameter as the outer diameter of the port opening, any of the above connecting by inserting across the O-ring
The present invention also provides a multiple-bonded hollow fiber membrane module according to the above.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0007】本発明による複数結合型中空糸膜モジュー
ルとして用いられる中空糸膜についてはどのようなもの
も装着ならびに使用が可能であり、孔径に関しては逆浸
透膜領域における数オングストロ−ムから数100μm
程度のラフなろ過までどのような孔径のものでも使用可
能である。また、それらの材質としても制限はなく、例
えば、酢酸セルロ−ス系樹脂、ポリエ−テルスルホンや
ポリスルホンなどのポリスルホン系樹脂、ポリアクリロ
ニトリル系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、ポリプ
ロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、
ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリメチルメタ
クリレ−ト系樹脂、フッ素基含有樹脂、セルロ−ス系樹
脂、AS樹脂、セラミックスなどが例示され、さらにこ
れらが複合的に組み合わされているような複合膜でもよ
い。ろ過の目的に合わせ適宜選択することが可能であ
る。[0007] Any hollow fiber membrane used as a multiple-bond type hollow fiber membrane module according to the present invention can be mounted and used, and the pore size of the hollow fiber membrane is from several angstroms to several hundred µm in the reverse osmosis membrane region.
Any pore size can be used up to a rough filtration. Also, there is no limitation on the material, for example, cellulose acetate resins, polysulfone resins such as polyethersulfone and polysulfone, polyacrylonitrile resins, polyvinyl alcohol resins, and polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene. resin,
Examples include a polyimide resin, a polyamide resin, a polymethyl methacrylate resin, a fluorine-containing resin, a cellulose resin, an AS resin, a ceramic, and the like. It may be a membrane. It can be appropriately selected according to the purpose of filtration.
【0008】本発明にいう膜エレメントとは、複数の中
空糸膜を束状にしてハウジングに挿入し、両端あるいは
片端を樹脂により封止したのち、開孔したものをいう。
膜エレメントの大きさは特に制限はないが、長さとして
5〜200cmが好ましく、より好ましくは30〜15
0cmである。また、太さに関してはどのような太さで
も特に制限はないが、1本のハウジングに装填される中
空糸膜束としては、直径1〜30cmが好ましく、より
好ましくは直径5〜20cmの太さである。このハウジ
ングには必要により好ましくはT字形ポートが取り付け
られ、以下、水を処理する場合を例にとると透過水若し
くは原水の供給用または採取用に用いられる。なお、本
発明にいう複数結合型中空糸膜モジュールとは、膜エレ
メントに一体形エンドキャップを装着し、各膜エレメン
ト相互間の透過水または原水の流路を短管の組み合わせ
により結合したものをいう。The membrane element referred to in the present invention is a membrane element in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled, inserted into a housing, and both ends or one end is sealed with a resin and then opened.
The size of the membrane element is not particularly limited, but the length is preferably 5 to 200 cm, more preferably 30 to 15 cm.
0 cm. The thickness of the hollow fiber membrane bundle loaded in one housing is preferably 1 to 30 cm, more preferably 5 to 20 cm. It is. The housing is preferably provided with a T-shaped port, if necessary, and is used for supplying or collecting permeated water or raw water in the case of treating water. In addition, the multiple-bonded hollow fiber membrane module referred to in the present invention is a module in which an integral end cap is attached to a membrane element and a flow path of permeated water or raw water between the membrane elements is connected by a combination of short pipes. Say.
【0009】本発明に用いるハウジング、一体形エンド
キャップ、または短管の材質としては特に制限はなく、
例えばポリスルホン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹
脂、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、AS樹脂、4−フッ化エ
チレン樹脂やポリフッ化ビニリデンなどのフッ素基含有
樹脂、鉄、ステンレルスチール、セラミックス、ガラス
などを例示することができ、供給原水や設置環境などに
より適宜選択することができる。The material of the housing, the integral end cap or the short pipe used in the present invention is not particularly limited.
For example, polysulfone resin, polyvinyl chloride resin, polyolefin resin such as polypropylene and polyethylene, acrylic resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, AS resin, fluorine such as 4-fluoroethylene resin and polyvinylidene fluoride Examples include a group-containing resin, iron, stainless steel, ceramics, glass, and the like, which can be appropriately selected according to the raw water to be supplied and the installation environment.
【0010】本発明の複数結合型中空糸膜モジュール
は、どのような分野の用途にも適用することができる。
例えば、河川水、湖水のろ過や原子力発電、火力発電用
水のろ過、復水のろ過、水の除菌、廃液のろ過回収、食
品のろ過、有機溶剤のろ過や分離、液体の脱ガス、液液
抽出など種々の用途に利用できる。これらの内では、膜
の洗浄や、殺菌を定期的に行う必要のある用途、例えば
河川水や湖水のろ過、クラッド類(コロイドや微粒子成
分)のろ過、水の除菌などに特に適している。[0010] The multi-bond type hollow fiber membrane module of the present invention can be applied to applications in any fields.
For example, river water, lake water filtration, nuclear power generation, thermal power generation water filtration, condensate filtration, water sanitization, waste liquid filtration and recovery, food filtration, organic solvent filtration and separation, liquid degassing, liquid It can be used for various applications such as liquid extraction. Of these, membranes are particularly suitable for applications requiring periodic cleaning and sterilization, such as filtration of river water and lake water, filtration of clads (colloids and fine particle components), and sterilization of water. .
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を図によって更に具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these.
【0012】(実施例1) 図1および図2に、複数の膜エレメントを直列に連結
し、一体形エンドキャップを装着し構成する実施例を示
す。図1は本発明の複数結合型中空糸膜モジュールの正
面図、図2はその側面図である。複数の膜エレメント
(5)は直列に一体形エンドキャップ(6)に組み付け
られ、該エンドキャップには長手方向に貫通する流路
(7)がある。該流路は内圧式中空糸膜の場合は原水の
供給路または濃縮水排出路となり、外圧式中空糸膜の場
合は透過水排出路となる。なお、貫通する流体の流路
(7)に外部から他の配管を接続する場合には、一体形
エンドキャップの両端に位置する流路(7)の片方のみ
に接続し、残る片方には流路を閉鎖する栓(11)を設
ける。また、それぞれの液溜まり(8)の開口面には、
膜エレメント(5)を挿入して組み付け、膜エレメント
(5)と一体形エンドキャップ(6)の間にOリング
(9)を用いて複数結合型膜モジュールの内と外のシー
ルを行う。さらに、上下のエンドキャップ(6)の膜エ
レメント(5)への固定はタイロッド(10)によって
行う。膜エレメント(5)のハウジング(2)には両端
近くにT字形ポート(4)を設け、隣接するハウジング
のT字形ポート(4)との間を接続短管(12)とOリ
ング(14)、カラー(13)により連結する。(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show an embodiment in which a plurality of membrane elements are connected in series and an integral end cap is mounted. FIG. 1 is a front view of a multiple-bonded hollow fiber membrane module of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. The plurality of membrane elements (5) are assembled in series to an integral end cap (6), which has a longitudinally extending channel (7). In the case of an internal pressure type hollow fiber membrane, the flow path serves as a raw water supply path or a concentrated water discharge path, and in the case of an external pressure type hollow fiber membrane, it serves as a permeated water discharge path. In the case where another pipe is connected from the outside to the flow path (7) of the penetrating fluid, it is connected to only one of the flow paths (7) located at both ends of the integral end cap and remains. One side is provided with a stopper (11) for closing the flow path. In addition, on the opening surface of each liquid pool (8),
The membrane element (5) is inserted and assembled, and the inside and outside of the multi-unit membrane module is sealed using an O-ring (9) between the membrane element (5) and the integral end cap (6). Further, the upper and lower end caps (6) are fixed to the membrane element (5) by tie rods (10). The housing (2) of the membrane element (5) is provided with a T-shaped port (4) near both ends, and a connecting short pipe (12) and an O-ring (14) are connected between the T-shaped ports (4) of the adjacent housing. , Collar (13).
【0013】本実施例の連結構造の第1の特徴は、従来
技術の複数結合型膜モジュール(図10)と比較して、
隣接する膜エレメントのポート間の連結を単純かつ短く
収めることができることにある。第2の特徴は、隣接す
るT字形ポートの中心線に若干のズレがあってもOリン
グ(14)とカラー(13)の部分でそのズレを吸収で
きる。従って、ハウジングのT字形ポート(4)の総体
取り付け寸法精度が緩くても流体の漏れる虞がない。な
お、ハウジング(2)の両端に設けるポートは、使用す
る中空糸膜が外圧式中空糸膜の場合は原水の供給路また
は濃縮水排出路となり、内圧式中空糸膜の場合は透過水
排出路となる。また、T字形ポート(4)の両端外径は
Oリングを用いた接続方式を採用し、内側は管用めねじ
を設けて、必要によりねじ込み式配管ができるように工
夫されている。本発明における通常の代表的なT字形ポ
ートの用い方は、ハウジング間は接続短管(12)等に
より連結し、端部は該T字形ポートの内側の管用めねじ
を用いて外部より配管を接続する。また、該ポートへの
外部からの配管の接続は、連結したハウジングの両端に
位置するT字形ポートの片側のみに行い、残る片側には
栓(16)を用いて流路を閉鎖する。The first feature of the connection structure of the present embodiment is that, compared with the prior art multi-bond type membrane module (FIG. 10),
The advantage is that the connection between ports of adjacent membrane elements can be kept simple and short. The second feature is that even if there is a slight shift in the center line of the adjacent T-shaped port, the shift can be absorbed by the O-ring (14) and the collar (13). Therefore, there is no danger of fluid leakage even if the overall mounting dimensional accuracy of the T-shaped port (4) of the housing is low. Incidentally, the port provided at both ends of the housing (2), hollow fiber membranes used becomes the supply passage or concentrated water discharge path for the raw water in the case of the external pressure type hollow fiber membrane, in the case of the inner pressure hollow fiber membrane permeate discharge channel Becomes The outer diameter of both ends of the T-shaped port (4) adopts a connection method using an O-ring, and a female thread for a pipe is provided on the inner side so that a threaded pipe can be formed as necessary. In a typical typical use of the T-shaped port in the present invention, the housings are connected by a connecting short pipe (12) or the like, and the end is connected to a pipe from outside using a female pipe thread inside the T-shaped port. Connecting. External connection of the pipe to the port is made only on one side of the T-shaped port located at both ends of the connected housing, and the flow path is closed using a stopper (16) on the other side.
【0014】(実施例2)図3は、複数の膜エレメント
を束ねて一体形エンドキャップに連結した複数結合型中
空糸膜モジュールの実施例を示し、図4は図3の縦断面
図を示す。本実施例では、一体形エンドキャップ(6)
の各液溜まり(8)のほぼ中央に流体を通過させるため
の流路(7)を設け、それぞれのエンドキャップ(6)
の液溜まり(8)に通じる枝流路(7−1)を設ける。
該流路は内圧式中空糸膜の場合は、原水の供給路または
濃縮水排出路となり、外圧式中空糸膜の場合は透過水排
出路となる。なお、該貫通する流体の流路(7)に、接
続する閉鎖する栓(11)を設ける。以下、エンドキャ
ップ(6)に膜エレメント(5)を組み付ける方法、タ
イロッド(10)によって膜エレメント(5)とエンド
キャップ(6)の固定の方法、隣接する膜エレメントの
T字形ポート(4)の間の短管による連結の方法は、実
施例1と同様である。(Embodiment 2) FIG. 3 shows an embodiment of a multiple connection type hollow fiber membrane module in which a plurality of membrane elements are bundled and connected to an integral end cap, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of FIG. . In this embodiment, the integral end cap (6)
A flow path (7) for allowing a fluid to pass is provided substantially at the center of each liquid reservoir (8), and each end cap (6)
A branch flow path (7-1) leading to the liquid pool (8).
In the case of an internal pressure type hollow fiber membrane, the flow path serves as a raw water supply path or a concentrated water discharge path, and in the case of an external pressure type hollow fiber membrane, it serves as a permeated water discharge path. In addition, a closing plug (11) to be connected is provided in the flow path (7) of the penetrating fluid. Hereinafter, a method of assembling the membrane element (5) to the end cap (6), a method of fixing the membrane element (5) and the end cap (6) by the tie rod (10), and a method of forming the T-shaped port (4) of the adjacent membrane element. The connection method using the short pipe between them is the same as in the first embodiment.
【0015】(実施例3)図5は、膜エレメントを束状
に連結し、一体形エンドキャップを装着した実施例を示
し、図6は図5の一体形エンドキャップの平面図、図7
は図6のエンドキャップの側面図を示す。この実施例に
おいては、エンドキャップ(6)の高さをハウジング
(2)の両端近くのポート(4−1)を覆う位置まで延
長し、該ポートを挟んでOリング(9)を設けている。
一方、エンドキャップにはハウジングのポート(4−
1)に通じる流体の流路(17)を設けることにより、
実施例2に示したT字形ポートとその間の接続短管など
が省略できる。なお、このエンドキャップ構造は実施例
1の構造にも応用することができる。(Embodiment 3) FIG. 5 shows an embodiment in which the membrane elements are connected in a bundle and an integral end cap is mounted. FIG. 6 is a plan view of the integral end cap of FIG.
6 shows a side view of the end cap of FIG. In this embodiment, the height of the end cap (6) is extended to a position covering the port (4-1) near both ends of the housing (2), and an O-ring (9) is provided across the port. .
On the other hand, a port (4-
By providing a fluid flow path (17) leading to 1),
The T-shaped port shown in the second embodiment and the connecting short pipe between them can be omitted. The end cap structure can be applied to the structure of the first embodiment.
【0016】(実施例4)図8は、単独に作られた複数
のエンドキャップにそれぞれ共通する貫通孔を設け、該
貫通孔にパイプを貫通させて該パイプによりエンドキャ
ップを一体に組み立てたものである。エンドキャップ
(6)は、各膜エレメントごとに単独に作られている。
(7)は貫通孔、(7−2)は流体の供給または取り出
し用のパイプであり、各エンドキャップ内を貫通してい
る。(7−4)はナットを示し該ナットを締め付けるこ
とにより複数のエンドキャップを結合する。パイプ(7
−2)は複数のエンドキャップを連結する目的の他に流
体の供給または取り出すための流路となり、該パイプに
設けられている流路(7−3)は該目的のために膜エレ
メントに結合させることができる。(7−5)はパイプ
(7−2)とエンドキャップ(6)の間の封止用パッキ
ングを示す。(Embodiment 4) FIG. 8 shows a case where a plurality of individually formed end caps are provided with a common through hole, a pipe is penetrated through the through hole, and the end cap is integrally assembled with the pipe. It is. The end cap (6) is made independently for each membrane element.
(7) is a through hole, and (7-2) is a pipe for supplying or removing fluid, which penetrates through each end cap. (7-4) indicates a nut, and a plurality of end caps are connected by tightening the nut. Pipe (7
-2) serves as a flow path for supplying or removing a fluid in addition to the purpose of connecting a plurality of end caps, and the flow path (7-3) provided in the pipe is connected to the membrane element for the purpose. Can be done. (7-5) shows a sealing packing between the pipe (7-2) and the end cap (6).
【0017】(設置容積効率)膜エレメントに流体を並
列に供給して使用するに当たって、膜エレメント4本分
を使用するケースについて本発明と従来技術の膜モジュ
ールについて比較する。膜モジュールの高さについては
本発明と従来技術はほぼ同じなので設置容積効率を設置
面積効率により比較すると、従来技術の場合は相互のハ
ウジングのポートをユニオンで連結するとして、従来技
術(図10)においては、幅と奥行きが0.89m×
0.31mとなり該面積は0.28m2必要であるのに
対し、実施例1においては該寸法ならびに面積が0.6
9m×0.25m=0.17m2となり、従来の61%
に減少する。同様に実施例2では、0.33m×0.4
8m=0.16m2で、従来技術の57%に減少し、実
施例3では、0.32m×0.37m=0.12m
2で、従来技術の43%に減少し、実施例4では実施例
1と同じく、従来技術の61%に減少し、いずれの場合
においても本発明による設置容積効率の向上が得られ
た。(Installation Volume Efficiency) In supplying and using a fluid in parallel to a membrane element, a comparison is made between the present invention and a conventional membrane module in a case where four membrane elements are used. As for the height of the membrane module, the present invention and the prior art are almost the same, so the installation volume efficiency is compared with the installation area efficiency. In the case of the conventional technology, it is assumed that the ports of the housings are connected by a union. In, the width and depth is 0.89mx
0.31 m, and the area is required to be 0.28 m 2 , whereas in Example 1, the dimensions and area are 0.6
9m × 0.25m = 0.17m 2, and the conventional 61%
To decrease. Similarly, in Example 2, 0.33 m × 0.4
8m = 0.16m 2, which is reduced to 57% of that of the prior art. In the third embodiment, 0.32m × 0.37m = 0.12m
In Example 2, it was reduced to 43% of the conventional technology, and in Example 4, as in Example 1, it was reduced to 61% of the conventional technology. In any case, the improvement of the installation volume efficiency according to the present invention was obtained.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明の複数結合型中空糸膜モジュール
は、各膜エレメントのT字形ポートが短管の組み合わせ
により結合されているために、膜エレメントの交換が容
易であり、かつ、結合部が可動性を有するために各T字
形ポートからの液漏れを有効に防止することが容易にで
きる。また、製造や設置現場においても持ち運びの際に
重量物運搬機器や据え付け取り付け器具が不要である。
しかも、中空糸膜の欠損時には大型膜モジュールの場合
のように中空糸膜全体の交換を要せず、必要個所の膜エ
レメントのみ交換することができるため経済的である。
さらに、一体形エンドキャップの装着により従来のユニ
オン継手もしくはフランジ継手などの組み合わせと相違
して、膜モジュールの設置容積効率を向上させることが
できる。According to the present invention, since the T-shaped ports of each membrane element are connected by a combination of short pipes, the exchange of the membrane elements is easy, and the connecting portion is formed. Has mobility, it is easy to effectively prevent liquid leakage from each T-shaped port. In addition, heavy equipment for carrying and equipment for installation and installation are not required at the time of transportation at a manufacturing or installation site.
In addition, when the hollow fiber membrane is lost, the entire hollow fiber membrane does not need to be replaced as in the case of the large-sized membrane module, and only the necessary portion of the membrane element can be replaced, which is economical.
Furthermore, the installation volume efficiency of the membrane module can be improved unlike the combination of the conventional union joint or flange joint by mounting the integral type end cap.
【図1】複数の膜エレメントを並列に配置し、一体形エ
ンドキャップを装着した本発明に係る複数結合型中空糸
膜モジュールの正面図。FIG. 1 is a front view of a multiple-bonded hollow fiber membrane module according to the present invention in which a plurality of membrane elements are arranged in parallel and an integrated end cap is mounted.
【図2】図1の複数結合型中空糸膜モジュールの縦断面
図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the multiple-bonded hollow fiber membrane module of FIG.
【図3】4本の膜エレメントを束状に集合させ、一体形
エンドキャップを装着した本発明に係る複数結合型中空
糸膜モジュールの正面図。FIG. 3 is a front view of a multiple-bonded hollow fiber membrane module according to the present invention in which four membrane elements are assembled in a bundle and an integrated end cap is mounted.
【図4】図3の複数結合型中空糸膜モジュールの縦断面
図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the multiple-bonded hollow fiber membrane module of FIG. 3;
【図5】ハウジング間の流路をエンドキャップ内に設け
た本発明に係る複数結合型中空糸膜モジュールの正面
図。FIG. 5 is a front view of a multiple-bonded hollow fiber membrane module according to the present invention in which a flow path between housings is provided in an end cap.
【図6】図5の一体形エンドキャップの平面図を右に9
0゜回転させて示したもの。6 is a plan view of the integrated end cap of FIG.
Rotated by 0 °.
【図7】図6のエンドキャップの側面図。FIG. 7 is a side view of the end cap of FIG. 6;
【図8】各膜エレメントが、単独のエンドキャップを装
着した本発明に係る複数結合型中空糸膜モジュールの正
面図。FIG. 8 is a front view of the multiple-bonded hollow fiber membrane module according to the present invention, in which each membrane element has a single end cap.
【図9】図8の一部側面図。FIG. 9 is a partial side view of FIG. 8;
【図10】複数の膜エレメントを並列に接続した従来技
術に係る複数結合型中空糸膜モジュール。FIG. 10 is a diagram showing a conventional multiple-connection hollow fiber membrane module in which a plurality of membrane elements are connected in parallel.
1 中空糸 2 ハウジング 3 封止材 4 T字形ポート 4−1 ハウジングポート 5 膜エレメント 6 エンドキャップ 7 流路 7−1 枝流路 7−2 パイプ 7−3 流路 7−4 ナット 7−5 パッキン 7−6 座金 8 液溜まり 9 Oリング 10 タイロッド 11 栓 12 短管 12−1 短管 13 カラー 14 Oリング 15 スナップリング 16 栓 17 流路 18 チーズ継手 19 ユニオン継手 20 エルボウ継手 21 ニップル継手 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber 2 Housing 3 Sealing material 4 T-shaped port 4-1 Housing port 5 Membrane element 6 End cap 7 Flow path 7-1 Branch flow path 7-2 Pipe 7-3 Flow path 7-4 Nut 7-5 Packing 7-6 Washer 8 Liquid pool 9 O-ring 10 Tie rod 11 Plug 12 Short pipe 12-1 Short pipe 13 Collar 14 O-ring 15 Snap ring 16 Plug 17 Flow path 18 Cheese joint 19 Union joint 20 Elbow joint 21 Nipple joint
Claims (7)
個が該膜エレメントの両端において、各1個の一体形エ
ンドキャップに組み付けられ、かつ、該エンドキャップ
が少なくとも1本の流体の流路を具備することを特徴と
する複数結合型中空糸膜モジュール。1. A plurality of membrane elements formed of hollow fiber membrane bundle at both ends of the membrane elements, assembled to each one integral end cap and the end cap
There plurality linked hollow fiber membrane module characterized that you include a flow path of at least one fluid.
個を、1ないし2列に並べる請求項1記載の複数結合型
中空糸膜モジュール。2. The multiple-bonded hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein a plurality of the membrane elements comprising the hollow fiber membrane bundle are arranged in one or two rows.
以上を、並列に配置する請求項1記載の複数結合型中空
糸膜モジュール。3. The multiple-bonded hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein three or more membrane elements each composed of a hollow fiber membrane bundle are arranged in parallel .
に連通していない2本の流路を有する請求項1、2また
は3のいずれかに記載の複数結合型中空糸膜モジュー
ル。4. Mutually extending through an integral end cap.
The multiple-bond type hollow fiber membrane module according to any one of claims 1, 2 and 3, further comprising two flow paths not communicating with the hollow fiber membrane module.
(ハウジング)のT字形ポート相互の接続方法におい
て、相互のT字形ポート間をポート口の外径と同じ外径
の短管でつなぎ、Oリングとこれを押さえるカラーによ
り接続する請求項1、2または3のいずれかに記載の複
数結合型中空糸膜モジュール。5. A method for interconnecting T-shaped ports of a membrane element outer cylinder (housing) provided with T-shaped ports, wherein the T-shaped ports are connected to each other by a short pipe having the same outer diameter as the outer diameter of the port opening. The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1, 2 and 3, wherein the hollow fiber membrane module is connected to the O-ring by a collar for holding the O-ring.
グ式接続が可能な形態になっており、ポート口の内側は
管用めねじを設けてねじ込み配管が接続可能な形態にな
っている請求項1、2、3または5のいずれかに記載の
複数結合型中空糸膜モジュール。6. The T-shaped port has an O-ring type connection outside the port opening, and a female pipe thread provided inside the port opening to enable connection of threaded piping. Item 6. The multiple-bonded hollow fiber membrane module according to any one of Items 1, 2, 3, and 5.
(ハウジング)のT字形ポート相互の接続方法におい
て、相互のT字形ポート間をポート口の外径とほぼ同じ
内径の短管でつなぎ、Oリングを挟んで挿入することに
よって連結する請求項1、2または3のいずれかに記載
の複数結合型中空糸膜モジュール。7. A method of connecting T-shaped ports of a membrane element outer cylinder (housing) provided with T-shaped ports, wherein the T-shaped ports are connected to each other by a short pipe having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the port opening, according to any one of claims 1, 2 or 3 for coupling by inserting across the O-ring
Multiple-linked hollow fiber membrane module.
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