JP4278929B2 - 中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、浄水場などでは、複数の収納管にそれぞれ中空糸膜モジュールを分割して収納し、各収納管内に被処理液を流してろ過処理する装置が利用されている。このようなろ過処理装置を構成する一本の収納管近傍の構造を図8に示す。収納管1は、その内部に中空糸膜モジュール2を収納しており、この膜モジュール2はその端部に取り付けられた端部キャップ3を介して被処理液の供給管4内に通された排出管5に接続されている。また、収納管1の外周部にはOリング6を介して端部カバー7が取り付けられており、この端部カバー7の先端には雌ねじ7aが形成されている。供給管4の上部に突出するように形成された接続部8には、その側面上部にOリング8aが取り付けられると共にその側面下部に雄ねじ8bが形成されており、この雄ねじ8bに端部カバー7の雌ねじ7aをねじ込むことにより、収納管1と供給管4とが接続されている。供給管4から供給される被処理液は、破線矢印で示されるように端部カバー7の内壁面7bと端部キャップ3の外壁面との間を通って収納管1内に流入すると共に膜モジュール2でろ過処理され、その処理液が実線矢印で示されるように端部キャップ3の内部を通って排出管5から排出される構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のろ過処理装置では、端部カバー7の雌ねじ7aを供給管4の接続部8の雄ねじ8bにねじ込み接続する際に、端部カバー7の内壁面7bが収納管1に取り付けられたOリング6の外周面と接続部8のOリング8aの外周面に接触した状態で回転するため、これらOリング6及びOリング8aが損傷したり、捩れを起こすことがあり、その場合には端部カバー7内を通る被処理液がシール性の損なわれたOリング6及びOリング8aを介して外部に漏れ出す虞があった。
特に、原子力施設などで使用されるろ過処理装置では、放射性廃液である被処理液を外部に漏えいしない構造とする必要があった。
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置は、上端にフランジを有し側面上部に供給管を有する収納管と、収納管内に嵌め込まれ上部にフランジを有する上部支持部材と、収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、中空糸膜モジュールの両端の外周部にそれぞれ固定され放射状に突出した平板状の複数の凸部を有する一対のクリップと、上部のクリップより上方において中空糸膜モジュールのはみ出し部分の上部支持部材の内側に嵌入された部分に装着されたOリングと、中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有する配管部材と、一対のクリップの凸部の間に配置されることによりこれら一対のクリップを所定の間隔だけ隔てた状態に保持すると共に収納管の上部膨出部に当接する部分にOリングが嵌め込まれた収縮防止サポートとを備え、収納管のフランジと上部支持部材のフランジと配管部材のフランジとをフランジ結合することにより収納管と配管部材とが接続され、被処理液が、供給管から供給され、上部クリップの複数の凸部の間から収縮防止サポートと中空糸膜モジュールとの間に流れ込むようにしたものである。
また、クリップは、中空糸膜モジュールの外周部に固定される環状の固定部と凸部とを有し、固定部は、この固定部を開閉するための回転支持部及びこの固定部を閉じた状態にロックするロック部材を有することがより好ましい。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に、この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置の平面図を示し、図2にその側面図を示す。このろ過処理装置は、所定の間隔を隔てて互いに平行に配置されると共にほぼ同じ構造を有する2つのろ過処理ユニットU1及びU2から構成されている。各ろ過処理ユニットU1及びU2は互いに隣接して並べられた14本の収納管21をそれぞれ有している。
【0006】
図3に、1本の収納管21近傍の構造を示す。収納管21は円筒状に形成されており、その上端と下端にそれぞれ上部フランジ21a及び下部フランジ21bを有している。また収納管21には、図3に2点鎖線で示されるように、束状にまとめた多数本の中空糸膜からなり且つ被処理液をろ過処理して処理液にする中空糸膜モジュール22が収納されている。この膜モジュール22の外側、すなわち、収納管21の内壁面と膜モジュール22の外周部との間に、円筒形状の収縮防止サポート23が配置されている。また、中空糸膜モジュール22の上端及び下端には、図5(a)及び(b)に示される上部クリップ24及びこの上部クリップ24と同一形状の下部クリップ25がそれぞれ固定されており、これら上部クリップ24と下部クリップ25とはその間に収縮防止サポート23を挟んで対向するように配置されている。すなわち、収縮防止サポート23は上部クリップ24及び下部クリップ25を所定の間隔だけ隔てた状態に保持している。
【0007】
また、この収納管21の上部には、膜モジュール22によりろ過処理された後の処理液を外部に排出するための上部排出管26が配置されている。この上部排出管26は、収納管21の上方に突出した配管部材27とこの配管部材27に連通し且つその一部が収納管21内に嵌め込まれる上部支持部材28とからなり、配管部材27及び上部支持部材28はそれぞれ第1フランジ27a及び第2フランジ28aを有している。これら第1フランジ27a及び第2フランジ28aと収納管21の上部フランジ21aとは、第1フランジ27aと第2フランジ28aとの間、及び第2フランジ28aと上部フランジ21aとの間にそれぞれ図示されないガスケットを挟んだ状態でボルト29によりフランジ結合され、これにより上部排出管26が収納管21の上部に接続されている。
【0008】
一方、収納管21の下部には、収納管21に被処理液を供給するための第1供給管30が配置されており、この第1供給管30はその上方に突出した部分に第3フランジ30aを有している。この第3フランジ30aと収納管21の下部フランジ21bがその間に図示されないガスケットを挟んだ状態でボルト31によりフランジ結合され、これにより第1供給管30が収納管21の下部に接続されている。また、第1供給管30の内部には、膜モジュール22によりろ過処理された後の処理液を外部に排出するための下部排出管32が通されている。この下部排出管32は、その上端で下部クリップ25を介して膜モジュール22の下部を支持する一方、その下端で第1供給管30の下方に突出している。
【0009】
また、収納管21の側面上部には、収納管21に被処理液を供給するための第2供給管33が設けられている。また、収納管21の側面上部の第2供給管33に対向する位置には、膜モジュール22を洗浄する際などに使用される放圧口34が取り付けられている。
また、図1及び図2に示されるように1つのろ過処理ユニットU1またはU2において、各収納管21の第1供給管30同士がそれぞれ接続されている。これと同様に、上部排出管26同士、下部排出管32同士などもそれぞれ接続されている。
【0010】
図4に示されるように、中空糸膜モジュール22はその上端に上部クリップ24が固定されており、上部クリップ24の上方に僅かにはみ出した膜モジュール22のはみ出し部分が上部排出管26の上部支持部材28の内側にOリング35を介して摺動自在に嵌入されている。また、収納管21の内壁面は第2供給管33の下部に内側に向かって僅かに膨出した上部膨出部21cを有しており、収納管21の内壁面と膜モジュール22との間に配置される収縮防止サポート23には、この収納管21の上部膨出部21cに当接する部分にOリング36が嵌め込まれている。さらに、中空糸膜モジュール22と収縮防止サポート23との間には環状の隙間であるクリアランス22aが形成されている。
【0011】
また、膜モジュール22の上端に取り付けられる上部クリップ24は、図5(a)及び(b)に示されるように、膜モジュール22の外周部に固定される環状の固定部24aとこの固定部24aから放射状に突出した平板状の複数の凸部24bとから構成されており、この複数の凸部24bの下端が収縮防止サポート23の上端にちょうど当接するようになっている。また、固定部24aは、この固定部24aを開閉するための回転支持部24c及びこの固定部24aを閉じた状態にロックするロック部材24dを有している。このような構成を有する上部クリップ24を膜モジュール22に取り付ける場合、図5(a)に示されるように、開いた状態の固定部24aの中に中空糸膜モジュール22を配置し、その後、この固定部24aを閉じると共にロック部材24dを係合することにより上部クリップ24が膜モジュール22に固定される構成になっている。なお、上部クリップ24と同形状を有する下部クリップ25も同様にして膜モジュール22に固定されるようになっている。
【0012】
ここで、第2供給管33から供給される被処理液は、図4に破線矢印で示されるように上部クリップ24の複数の凸部24bの間から収縮防止サポート23と中空糸膜モジュール22との間に形成されたクリアランス22aに流入して中空糸膜モジュール22内に流れ込み、この膜モジュール22でろ過処理された処理液が、図4に実線矢印で示されるように上部排出管26の上部支持部材28及び配管部材27を通って外部に排出される構成となっている。なお、被処理液が上部支持部材28の下端と上部クリップ24の上端の間から流入しても、膜モジュール22の上部支持部材28の内側に嵌入された部分に装着されているOリング35により、被処理液は膜モジュール22内に導かれるようになっており、これにより被処理液がろ過処理されずにそのまま上部支持部材28内に流入することが防止される。
【0013】
一方、図6に示されるように、中空糸膜モジュール22はその下端に下部クリップ25が固定されており、下部クリップ25の下方に僅かにはみ出した膜モジュール22のはみ出し部分が下部排出管32の上端の内側にOリング37を介して摺動自在に嵌入されている。また第1供給管30は、その上方に突出した部分の内壁面に、その内側に僅かに膨出した下部膨出部30aを有しており、収縮防止サポート23はこの第1供給管30の下部膨出部30aに当接する部分にOリング38を嵌め込まれている。なお、上述のように中空糸膜モジュール22と収縮防止サポート23との間には環状の隙間であるクリアランス22aが形成されている。
【0014】
また、膜モジュール22の下端に取り付けられる下部クリップ25は、上述した上部クリップ24と同様に、膜モジュール22の外周部に固定される環状の固定部25aとこの固定部25aから放射状に突出した平板状の複数の凸部25bとから構成されており、この複数の凸部25bの上端が収縮防止サポート23の下端にちょうど当接するようになっている。
【0015】
ここで、第1供給管30の下部から供給される被処理液は、図6に破線矢印で示されるように下部クリップ25の複数の凸部25bの間から収縮防止サポート23と中空糸膜モジュール22との間に形成されたクリアランス22aに流入して中空糸膜モジュール22内に流れ込み、この膜モジュール22でろ過処理された処理液が、図6に実線矢印で示されるように下部排出管32を通って外部に排出される構成となっている。なお、被処理液が下部クリップ25の下端と下部排出管32の上端の間から流入しても、膜モジュール22の下部排出管32の内側に嵌入された部分に装着されているOリング37により被処理液は膜モジュール22内に導かれ、これにより被処理液がろ過処理されずにそのまま下部排出管32内に流入することが防止される。
【0016】
さらに、図7(a)に示されるように、収縮防止サポート23はその上端の外周部に収納管21の内壁面の上部膨出部21cに当接するOリング36が嵌め込まれる一方、その下端に雄ねじ23aが形成されている。また収縮防止サポート23は、雌ねじ51aが形成された第1調節部材51及び雌ねじ52aが形成された第2調節部材52を有している。なお、第2調節部材52の外周部には、第1供給管30の内壁面の下部膨出部30aに当接するOリング38が嵌め込まれている。
【0017】
図7(b)に示されるように、第1調節部材51の雌ねじ51a及び第2調節部材52の雌ねじ52aを収縮防止サポート23の下端の雄ねじ23aに螺合することにより、収縮防止サポート23の全体の長さを所定の長さLに調節することができる。また、この状態で第1調節部材51と第2調節部材を互いに逆方向に締め上げることによりこの収縮防止サポート23の長さLを固定する構成になっている。なお、収縮防止サポート23の下端に形成された雄ねじ部23a、第1調節部材51及び第2調節部材52によりこの発明の長さ調節手段が構成されている。
【0018】
以上のように、収納管21及び上部排出管26と収納管21及び第1供給管30とが、従来のようなねじ込み式の結合ではなく、それぞれガスケットを介してフランジ結合されているため、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造となった。その結果、放射性廃液である被処理液を外部に漏えいすることが防止される。
【0019】
また、中空糸膜モジュール22を洗浄する際などに、膜モジュール22をその内側から空気により加圧すると、中空糸膜モジュール22が径方向に膨らんで長さ方向に収縮しようとするが、上述のように膜モジュール22の両端部に固定された上部クリップ24と下部クリップ25とが収縮防止サポート23により所定の間隔だけ隔てられた状態に保持されているため、膜モジュール22の収縮が防止される。また、上部クリップ24の凸部24bの上端が上部排出管26を構成する上部支持部材28の下端に当接すると共に、下部クリップ25の凸部25bの下端が下部排出管32の上端に当接することにより、この膜モジュール22の伸張をも防止することができる。
【0020】
また、収縮防止サポート23は、その上端及び下端の外周部にそれぞれ収納管21の上部膨出部21cに当接するOリング36及び第1供給管30の下部膨出部30aに当接するOリング38が嵌め込まれている。その結果、被処理液が流れる流路を収縮防止サポート23の内壁面と中空糸膜モジュール22の外周部の間に形成することができ、これにより被処理液の流速を確保することが可能となる。従って、中空糸膜モジュール22にスケールなどが付着しにくくなると共にこの膜モジュール22を洗浄する際の洗浄効率を向上させることができる。
【0021】
さらに、収縮防止サポート23の下端に第1調節部材51及び第2調節部材52を螺合することにより、その全体の長さを所定の長さLに容易に調節することができる。また、このように収縮防止サポート23の長さを調節して上部クリップ24と下部クリップ25との間隔を調節することにより、これら上部クリップ24及び下部クリップ25が固定された膜モジュール22の長さ方向に一定の張力を作用させることができる。また、収縮防止サポート23は、長さが異なる収納管にもその長さを調節して使用することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上端にフランジを有し側面上部に供給管を有する収納管と、収納管内に嵌め込まれ上部にフランジを有する上部支持部材と、収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、中空糸膜モジュールの両端の外周部にそれぞれ固定され放射状に突出した平板状の複数の凸部を有する一対のクリップと、上部のクリップより上方において中空糸膜モジュールのはみ出し部分の上部支持部材の内側に嵌入された部分に装着されたOリングと、中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有する配管部材と、一対のクリップの凸部の間に配置されることによりこれら一対のクリップを所定の間隔だけ隔てた状態に保持すると共に収納管の上部膨出部に当接する部分にOリングが嵌め込まれた収縮防止サポートとを備え、収納管のフランジと上部支持部材のフランジと配管部材のフランジとをフランジ結合することにより収納管と配管部材とが接続され、被処理液が、供給管から供給され、上部クリップの複数の凸部の間から収縮防止サポートと中空糸膜モジュールとの間に流れ込むようにしたので、漏れ防止に優れた中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用された放射性廃液のろ過処理装置を示す平面図である。
【図2】 この発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの収納構造が適用された放射性廃液のろ過処理装置を示す側面図である。
【図3】 実施の形態における一本の収納管近傍の構造を示す断面図である。
【図4】 実施の形態における上部クリップ近傍の構造を示す拡大断面図である。
【図5】 実施の形態における上部クリップを示し、(a)はその平面図であり、(b)はその側面断面図である。
【図6】 実施の形態における下部クリップ近傍の構造を示す拡大断面図である。
【図7】 実施の形態における収縮防止サポートを示し、(a)は第1調節部材及び第2調節部材の取り付け前の状態を示す断面図であり、(b)は第1調節部材及び第2調節部材の取り付け後の状態を示す断面図である。
【図8】 従来の収納管近傍の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
21…収納管、21a…上部フランジ、21b…下部フランジ、21c…上部膨出部、22…中空糸膜モジュール、22a…クリアランス、23…収縮防止サポート、24…上部クリップ、24a,25a…固定部、24b,25b…凸部、25…下部クリップ、26…上部排出管、27…配管部材、27a…第1フランジ、28…上部支持部材、28a…第2フランジ、30…第1供給管、30a…下部膨出部、32…下部排出管、33…第2供給管、34…放圧口、35,36,37,38…Oリング、51…第1調整部材、52…第2調整部材。
Claims (2)
- 上端にフランジを有し側面上部に供給管を有する収納管と、
前記収納管内に嵌め込まれ上部にフランジを有する上部支持部材と、
前記収納管に収納されると共に供給される被処理液をろ過処理して処理液とする中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールの両端の外周部にそれぞれ固定され放射状に突出した平板状の複数の凸部を有する一対のクリップと、
上部の前記クリップより上方において前記中空糸膜モジュールのはみ出し部分の前記上部支持部材の内側に嵌入された部分に装着されたOリングと、
前記中空糸膜モジュールによりろ過処理された処理液を外部へ排出すると共にフランジを有する配管部材と、
前記一対のクリップの前記凸部の間に配置されることによりこれら一対のクリップを所定の間隔だけ隔てた状態に保持すると共に前記収納管の上部膨出部に当接する部分にOリングが嵌め込まれた収縮防止サポートと
を備え、
前記収納管のフランジと前記上部支持部材のフランジと前記配管部材のフランジとをフランジ結合することにより前記収納管と前記配管部材とが接続され、
被処理液が、前記供給管から供給され、前記上部クリップの前記複数の凸部の間から前記収縮防止サポートと前記中空糸膜モジュールとの間に流れ込むようにした
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置。 - 前記クリップは、前記中空糸膜モジュールの外周部に固定される環状の固定部と前記凸部とを有し、
前記固定部は、この固定部を開閉するための回転支持部及びこの固定部を閉じた状態にロックするロック部材を有することを特徴とする請求項1に記載の中空糸膜モジュールの収納構造が適用されたろ過処理装置。
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