JP4199196B2 - Filter module - Google Patents
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Description
本発明はフィルタモジュール(filter module)に関するものである。このようなフィルタモジュールは、パイプ内に膜(membrane)を配置するのに用いられ、これにより例えば飲料水を濾過することができる。フィルタモジュールは、その壁部が多孔性(porous)である中空の毛細管膜を収容している。濾過すべき液体は、膜内に流入し、多孔性の壁部を通って排出される。ここで、汚染物質はこの壁部内に残留する。 The present invention relates to a filter module. Such a filter module is used to place a membrane in the pipe so that, for example, drinking water can be filtered. The filter module contains a hollow capillary membrane whose wall is porous. The liquid to be filtered flows into the membrane and is discharged through the porous wall. Here, contaminants remain in this wall.
このようなフィルタモジュールの製作においては、膜はハウジング内に配置される。ここで、膜を固定するために、モジュールの端部には合成樹脂が配置される。この後、端部表面は切除され、これにより、膜の固定は維持され、膜を通しての流れが可能となる。 In the manufacture of such a filter module, the membrane is placed in a housing. Here, in order to fix the membrane, a synthetic resin is disposed at the end of the module. After this, the end surface is excised, thereby maintaining membrane anchoring and allowing flow through the membrane.
配置時に、膜はホルダによって所定の位置に保持される。このホルダは、膜から半径方向に流れている水がフィルタモジュールから去ることができるように膜を配置することを確実にする。 During placement, the membrane is held in place by the holder. This holder ensures that the membrane is positioned so that water flowing radially from the membrane can leave the filter module.
膜を配置することができる別のホルダも知られている。これらのホルダは、通常は膜が充填され、さらにフィルタモジュールのハウジング内に押し込まれ、この後合成樹脂が配置される。 Other holders are also known where the membrane can be placed. These holders are usually filled with a membrane and are pushed into the filter module housing, after which synthetic resin is placed.
これらのホルダの充填と、ハウジング内へのホルダの配置とを自動化することが1つの課題である。ホルダ内に膜を閉じ込め、これに続いてホルダをハウジングに対して位置決めするのに必要な作業や、この後にホルダをハウジング内に押し込む作業は、自動化することが困難である。 One challenge is to automate the filling of these holders and the placement of the holders in the housing. It is difficult to automate the work necessary for confining the membrane in the holder and subsequently positioning the holder with respect to the housing, and then pushing the holder into the housing.
それゆえ、本発明の目的は、膜を容易に充填することができ、これらの充填作業を容易に自動化することができるフィルタモジュールを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a filter module that can be easily filled with membranes and that can automate these filling operations easily.
この目的は、本発明に係るフィルタモジュールによって達成される。このフィルタモジュールは、第1の開口端と第2の開口端とを備えたハウジングと、ハウジング内に配置された、膜(membrane)を収容するための膜ホルダ(membrane holder)とを備えている。膜は、実質的に第1の開口端と第2の開口端との間を伸びている。膜ホルダは、結合手段によってハウジングと結合された状態でハウジングの内壁部に配置されている。
This object is achieved by the filter module according to the invention. The filter module includes a housing having a first opening end and a second opening end, and a membrane holder (membrane holder) disposed in the housing for receiving the membrane. . The membrane extends substantially between the first open end and the second open end. The membrane holder is disposed on the inner wall portion of the housing in a state of being coupled to the housing by the coupling means .
膜ホルダが内壁部に配置されているので、各膜ホルダは、個別に膜を充填する(fill)ことができ、ハウジング内に個別に配置することができる。これは、フィルタモジュールのハウジング全体に膜を充填するための作業を単純化する。 Since the membrane holders are arranged on the inner wall, each membrane holder can be individually filled with the membrane and can be arranged individually in the housing. This simplifies the task of filling the entire filter module housing with the membrane.
本発明の1つの実施態様に係るフィルタモジュールにおいては、膜ホルダが複数の長手の側部(elongate sides)を備えていて、上記長手の側部が互いに接続されている。
In the filter module according to one embodiment of the present invention, the membrane holder provided with a plurality of longitudinal sides (elongate sides), the upper Symbol longitudinal sides are connected to each other.
本発明の好ましい実施態様に係るフィルタモジュールにおいては、膜ホルダの少なくとも2つの長手の側部が、該膜ホルダを曲げて開く(bend open)ために、互いに離間させる(disconnect)ことができるようになっている。これは、このような膜ホルダの自動的な充填を単純化する。そして、膜ホルダは、曲げて開くことができる。この後、膜を膜ホルダ内に配置することができ、膜をホルダ内に長手方向に押し込む必要はない。 In a filter module according to a preferred embodiment of the invention, at least two longitudinal sides of the membrane holder can be disconnected from each other in order to bend open the membrane holder. It has become. This simplifies the automatic filling of such membrane holders. The membrane holder can then be bent open. After this, the membrane can be placed in the membrane holder and there is no need to push the membrane longitudinally into the holder.
本発明のもう1つの好ましい実施態様においては、少なくとも1つの長手の側部が、長手方向に伸びる通路(channel)を備えている。このような通路は、フィルタモジュールのバイパス(bypass)として用いることができる。複数のフィルタモジュールが連続的にパイプ内に配置される場合、洗浄のための液体の一部がさらに後側に存在するフィルタモジュールを通り抜けることを可能にする点で有利である。このようなフィルタモジュールを備えたフィルタ装置(filter installation)の流れ抵抗は、これにより低減される。膜は、フィルタモジュール中の流れ方向を反転させることにより、定期的に洗浄される。この状態においては、バイパスは、勢いよく流れる残渣(residue)を伴った水を迅速に排出するのに役立つ。 In another preferred embodiment of the invention, at least one longitudinal side is provided with a longitudinally extending channel. Such a passage can be used as a bypass of the filter module. If a plurality of filter modules are arranged continuously in the pipe, it is advantageous in that it allows a part of the liquid for cleaning to pass further through the filter modules present on the rear side. The flow resistance of a filter installation with such a filter module is thereby reduced. The membrane is periodically cleaned by reversing the flow direction in the filter module. In this state, the bypass serves to expedite water with a vigorous residue.
さらにもう1つの実施態様においては、長手の側部には、少なくとも部分的に穴があけられている。膜から半径方向に(radially)流出する液体は、これにより、より容易に流出することができる。 In yet another embodiment, the longitudinal side is at least partially perforated. Liquids that radiate out of the membrane can thereby flow out more easily.
さらなる実施態様においては、長手の側部に、膜ホルダ間に予め設定された距離を確実に保つためのスペーサが設けられている。フィルタモジュールの流れ抵抗は、これによっても低減される。 In a further embodiment, spacers are provided on the longitudinal sides to ensure a predetermined distance between the membrane holders. This also reduces the flow resistance of the filter module.
結合手段が長手方向に伸びる少なくとも1つのリブを備える一方、膜ホルダが長手方向に伸びる少なくとも1つの溝部を備えているのが好ましい。これにより、膜ホルダをハウジング内に長手方向に押し込むことができる。 Preferably, the coupling means comprises at least one rib extending in the longitudinal direction, while the membrane holder comprises at least one groove extending in the longitudinal direction. Thereby, the membrane holder can be pushed into the housing in the longitudinal direction.
結合手段が長手方向に伸びる少なくとも2つのリブを備える一方、少なくとも1つの膜ホルダのいずれか1つの側部に、長手方向に伸びる溝部が設けられ、溝部間の距離がリブ間の距離と実質的に同一であってもよい。 While the coupling means comprises at least two ribs extending in the longitudinal direction, a groove extending in the longitudinal direction is provided on any one side of at least one membrane holder, the distance between the grooves being substantially equal to the distance between the ribs May be the same.
本発明は、さらに、本発明に係るフィルタモジュールを組み立てる方法を含んでいる。この方法は、ヒンジ結合可能に(hingedly)長手方向に互いに接続された複数の長手の基本エレメント(basic element)を備えた組立装置(assembling device)を準備する(provide)ステップと、複数の膜ホルダを準備するステップと、膜ホルダに膜を充填するステップと、膜が充填された膜ホルダを基本エレメントに滑動可能に配置するステップと、基本エレメントと該基本エレメントに配置された膜ホルダとをまとめて折りたたむ(fold)ステップと、膜が充填された膜ホルダを基部エレメントからフィルタハウジング内に滑動させるステップとを含んでいる。
The present invention further includes a method of assembling a filter module according to the present invention. The method includes the steps of providing an assembling device comprising a plurality of longitudinal basic elements hingedly connected to one another longitudinally, and a plurality of membrane holders. Conclusion and providing at the steps of filling the membrane to the membrane holder, placing slidably the film holder film is filled in the base element, and a film holder which is arranged in the basic element and the basic element And folding the membrane-filled membrane holder from the base element into the filter housing.
このような方法でもって、膜ホルダを、容易に充填することができ、組立装置に配置することができる。この後、全ての膜ホルダが、好ましく単一の作業で、ハウジング内に押し込まれる。 With such a method, the membrane holder can be easily filled and placed in the assembly apparatus. After this, all the membrane holders are pushed into the housing, preferably in a single operation.
以下、添付の図面を参照しつつ、さらに本発明の諸々の特徴を説明する。 Hereinafter, various features of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るフィルタモジュール1を示している。このフィルタモジュール1はハウジング2を有している。ハウジング2内には膜ホルダ3が配置され、この膜ホルダ3内には多数の膜4が配置されている。各ホルダ3は溝部5を有し、この溝部5でもって膜ホルダ3が、ハウジングの内側の係合リブ6上に配置されている。
FIG. 1 shows a
図2は、これでもってフィルタホルダ3に膜4を充填することができる組立装置7(assembling device)を示している。この実施の形態においては、組立装置7は、互いにヒンジ結合された4つのパーツ8(parts)を有し、各パーツにおいてはその上に1つのホルダ3を配置することができる。各ホルダ3は、3つの側部をもつ第1パーツ9を有し、これらの側部は外向きに曲げられて(bent outward)膜4をパーツ9内に配置することを可能にしている。ホルダ3の第1パーツ9は、長手方向に伸びる中空のキャップ10で閉じられる。この中空のキャップ10はまた、後でさらに説明するとおり、バイパス通路を形成する。第1パーツ9は、溝部11を備えた各側部に設けられ、この溝部でもってホルダ3を組立装置7上に滑動可能に(slidably)保持することができる。
FIG. 2 shows an assembling device 7 with which the
図3において、組立装置7は、閉じられた状態(position)で示されている。そして、組立装置7は、ホルダ3の溝部5がリブ6と直線状に並ぶようにハウジング2の前に配置される。この後、膜が充填されたホルダ3は、本体部としてハウジング2内に押し込まれる。
In FIG. 3, the assembly device 7 is shown in a closed position. The assembly device 7 is arranged in front of the
図4A及び図4Bは、図1〜図3に係る実施の形態を示している。 4A and 4B show an embodiment according to FIGS.
膜ホルダ3は、第1パーツ9とその上に配置されたキャップ10とで構成されている。キャップ10は中空であり、これによりフィルタモジュール内にバイパスが設けられる。第1パーツ9には、膜3からその半径方向(放射状)に出た液体流れが、ホルダ3から容易に流出できるように、開口部23が設けられている。
The
図5A及び図5Bは、第2の実施の形態に係る膜ホルダ21を示している。ここでは、フィルタモジュール1に対応する各構成要素には、同一の参照番号が付されている。膜ホルダ21の外側にはスペーサ25が配置されている。その結果、異なる膜ホルダ21間に、ある一定の距離を保つことが確実化され、濾過された液体の排出が大きく妨げられることはない。
5A and 5B show a
図6A及び図6Bは、本発明の第3の実施の形態に係るフィルタモジュール30を示している。このフィルタモジュール30は、前記の各実施の形態と大部分は共通である。しかしながら、フィルタモジュール30は、リブ32が設けられた膜ホルダ31を有している。これらのリブ32は、ハウジング33の溝部内で案内(guide)される。膜ホルダ31には、中空のキャップ34が設けられている。
6A and 6B show a
図7A及び図7Bは、本発明の第4の実施の形態に係るフィルタモジュール35を示している。このフィルタモジュール35は、ホルダ36が中空でないキャップ37を有する点で、フィルタモジュール30と区別される。
7A and 7B show a
図8Aは、フィルタモジュール1の断面を示している。このフィルタモジュール1はハウジング2を有し、このハウジング2内には膜ホルダ3と膜4とが配置されている。ハウジング2の両端部は、合成樹脂の栓40(plug)によって封止されている。膜4は、これらの栓40を通って伸び、その結果、洗浄のための液体Vを供給することができる。液体Vは、膜4から半径方向に流れ、ホルダ3に入る。この後、液体Vは穴部23(perforation)を通って中央の排水通路41に流入することができる。
FIG. 8A shows a cross section of the
図8Bはフィルタモジュール20を示している。これは、両方の栓を通って伸びるバイパス通路22が設けられている点で、図8Aに示す実施の形態と区別される。洗浄のための液体Vは、この通路を経由して、さらに後側に配置されたフィルタモジュールに直接流れることができ、このため流れ抵抗が増加することはない。
FIG. 8B shows the
図9A〜図9Cは、本発明に係るフィルタモジュールのための3つの異なる実施の形態に係るハウジング50、51、52を示している。これらのハウジング50、51、52は中空の壁部を有している。これらの空洞部53、54、55(cavity)は、それぞれ、バイパス通路として用いることができる。
9A-
ハウジング52の空洞部55は、内部にこのようなフィルタモジュールが配置された圧力容器(pressure vessel)と協働して、このようなバイパス通路を形成している。
The
図10A及び図10Bは、本発明のさらなる実施の形態に係るフィルタモジュールのための膜ホルダ60、61を示している。膜ホルダ60は、バイパスとして機能することができる通路63が設けられた第1パーツ62を備えている。パーツ62の上にはキャップ64が配置され、その結果、膜65をキャップ64とパーツ62との間に保持することができる。パーツ62及びキャップ64の側部には穴があけられている(perforated)。さらに、キャップ64の上には溝部66が設けられている。この溝部66でもって、膜ホルダをパイプの内側に固定することができる。
10A and 10B
図10Bは、変形例に係る膜ホルダ61を示している。この膜ホルダ61は、その大部分は膜ホルダ60と共通である。その違いは、パーツ67内にはもはやバイパス通路が設けられていない点である。
FIG. 10B shows a
図11は、本発明に係るさらにもう1つの膜ホルダ70を示している。この膜ホルダ70は、その大部分は図10Aに示す膜ホルダ60と共通である。それゆえ、対応するパーツには同一の参照番号が付されている。膜ホルダ70においては、パーツ62及びカバー64は、直線状のヒンジ71(linear hinge)を介してヒンジ結合により互いに接続されている。このヒンジは、機械的なヒンジ、弾性的な(elastic)ヒンジ又はフィルムヒンジ(film hinge)であってもよい。
FIG. 11 shows yet another
図12は、パイプ80内に配置されたフィルタモジュールを示している。このフィルタモジュールは、図5Bに示す膜ホルダ21と同一の膜ホルダで構成されている。パイプ80の内側にはリブは設けられていない。しかし、パイプ80の内部の寸法は、挿入された状態において、膜ホルダ21がパイプ80の内壁にぴったりフィットし(fit snugly)、かつ互いに近接してフィットするように設定されている。
FIG. 12 shows the filter module arranged in the
図12に示す実施の形態は、図2及び図3に示すように、組立装置でもって非常に容易に組み立てることができる。膜ホルダ21の溝部5は、組立装置7の上の個々の膜ホルダ21を保持するのに用いられる。この組立装置7によれば、それらをパイプ80内に直接押し込む(push)ことができ、ここで異なる膜ホルダ21は、互いにぴったりフィットし、かつパイプ80の内壁部81にぴったりフィットする。
The embodiment shown in FIG. 12 can be assembled very easily with an assembling apparatus as shown in FIGS. The
1 フィルタモジュール、2 ハウジング、3 膜ホルダ、4 膜、5 溝、6 リブ、7 組立装置、8 パーツ、9 パーツ、10 中空キャップ。 1 Filter module, 2 housing, 3 membrane holder, 4 membrane, 5 groove, 6 rib, 7 assembly device, 8 parts, 9 parts, 10 hollow cap.
Claims (10)
上記ハウジング内に配置された、膜を収容するための膜ホルダとを備えていて、
上記膜が実質的に上記第1の開口端と上記第2の開口端との間を伸び、上記膜ホルダが、結合手段によって上記ハウジングと結合された状態で上記ハウジングの内壁部に配置されているフィルタモジュール。A housing having a first open end and a second open end;
A membrane holder disposed in the housing for containing the membrane,
The membrane extends substantially between the first open end and the second open end, and the membrane holder is disposed on the inner wall of the housing in a state of being coupled to the housing by a coupling means. Filter module.
上記ハウジング内に配置された、膜を収容するための複数の膜ホルダとを備えていて、
上記膜が、実質的に上記第1の開口端と上記第2の開口端との間を伸び、上記膜ホルダが互いに対向して配置されているとともに、各膜ホルダが、結合手段によって上記ハウジングと結合された状態で上記ハウジングの内壁部に対向して配置されているフィルタモジュール。A housing having a first open end and a second open end;
A plurality of membrane holders for accommodating membranes disposed in the housing,
The membrane is substantially extending between said first open end and said second open end, Rutotomoni is arranged above the film holder opposite to the doctor each other, each membrane holder, the coupling means A filter module disposed opposite to the inner wall of the housing in a state of being coupled to the housing .
ヒンジ結合可能に長手方向に互いに接続された複数の長手の基本エレメントを備えた組立装置を準備するステップと、
複数の膜ホルダを準備するステップと、
上記膜ホルダに膜を充填するステップと、
膜が充填された上記膜ホルダを、基本エレメントに滑動可能に配置するステップと、
上記基本エレメントと該基本エレメントに配置された上記各膜ホルダとをまとめて折りたたむステップと、
膜が充填された上記膜ホルダを、基本エレメントからフィルタハウジング内に滑動させるステップとを含む方法。A method of assembling a filter module according to any one of claims 1-9,
Providing an assembly apparatus comprising a plurality of longitudinal basic elements that are connected to each other in a longitudinal direction so as to be hinged;
Providing a plurality of membrane holders;
A step of filling the film to the film holder,
The film holder film is filled, the method comprising: slidably disposed in the basic element,
A step of folding together and each film holder disposed above the base element and the basic element,
Method comprising the film holder film is filled, and a step of sliding the basic element in the filter housing.
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