JP4629884B2 - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜モジュールに関し、特に生産性および耐圧性が向上し、有機物の汚濁物質などによる汚濁性の高い液体のろ過に適した中空糸膜モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化等に数多く使用されてきた。これらの用途に加えて、近年では、下水処理場における2次処理、3次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中のSS(懸濁物質)の固液分離など、高汚濁性水の処理用途に用いられるようになってきている。
【0003】
このような高汚濁性水の処理用途に好適に用いられる中空糸膜モジュールとしては、特開平5−261253号公報、特開平6−342号公報、特開平6−340号公報等に開示されているような、内部に中空部(集水部)を有する矩形のハウジング内部に、シート状の中空糸膜束の端部を収容し、固定用樹脂を用いて固定してなる中空糸膜モジュールが挙げられる。これら中空糸膜モジュールは、ハウジング内に固定用樹脂を注入して、中空糸膜束の端部を固定用樹脂によりハウジングに固定した後、中空糸膜の端部が開口するように固定用樹脂の一部をカットすることにより製造される。
【0004】
しかしながら、このような製造方法においては、ハウジング内にカッターを挿入するために、径の大きなハウジングを用いる必要があった。そのため、この中空糸膜モジュールを複数配列、集積させて中空糸膜モジュールユニットを組み立てた場合、ひとつの中空糸膜モジュールの設置スペースが大きくなり、中空糸膜モジュールユニットにおける、単位体積当たりの中空糸膜モジュールの集積率が低くなるといった問題点があった。また、中空糸膜モジュールの用途によっては、中空糸膜の固定強度が不十分な場合があった。さらに、樹脂注入時に、中空糸膜を安定に保持するために別途治具を準備する必要があった。
【0005】
この問題点を解決するものとしては、特開平10−57775号公報に記載された中空糸膜モジュールが挙げられる。この中空糸膜モジュールは、パイプ状のハウジング本体にスリットを形成し、スリットの周りに樹脂ポッティング用堰部を設け、予め中空糸膜の端部を開口させた中空糸膜束をそのスリット部に挿入し、樹脂ポッティング用堰部の内側に固定用樹脂を、中空糸膜の端部を塞がないように注入して、中空糸膜束を固定用樹脂により固定することにより製造される。
【0006】
この中空糸膜モジュールは、その製造工程において、中空糸膜束を固定用樹脂によりハウジングに固定した後、中空糸膜の端部が開口するように固定用樹脂の一部をカットする工程を省略したことで、ハウジングの径を小さくすることが可能となっている。
【0007】
また、特開2000−84373公報には、特開平10−57775号公報に開示されている中空糸膜モジュールを改良した、中空糸膜モジュールが提案されている。図10は、この中空糸膜モジュールの斜視図であり、図11は、図10の中空糸膜モジュールにおけるハウジング部分の断面図である。
この中空糸膜モジュール31は、一対のハウジング32と、複数の中空糸膜3がシート状に束ねられた中空糸膜束4と、ハウジング32の一端に接合された、処理水出口36を有するエンドキャップ37と、ハウジング32の他端に接合された、処理水出口のないエンドキャップ38とを有して概略構成されるものである。前記中空糸膜束4は、ハウジング32内に挿入された状態で、かつ中空糸膜3の開口端部9の開口状態を保ったまま固定用樹脂5によってハウジング32に固定されている。
【0008】
前記ハウジング32は、その内部に形成された中空の内部路11と、ハウジング2の側面に形成されたスリット12と、該スリット12の両側方に、かつスリット12に対して平行にハウジング本体13と一体に設けられた堰33と、該堰33に挟まれた樹脂注入部34とを有して構成される断面U字形の筒状部材である。
この中空糸膜モジュール31は、断面U字形のハウジング32を採用することで、ハウジングの径がさらに小径化され、積層率を上げられると同時に、ハウジングの耐圧性が向上している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この中空糸膜モジュール31は、その成形状態により本体外面に設けられた堰33およびこれらに挟まれた樹脂注入部34の寸法にバラツキがあり、場合によっては、堰33が内側に寄ったような形となっている場合があった。また、中空糸膜束4をスリット12を通してハウジング32内に挿入し、スリット12で挟んで固定する際に、スリット12の間隙の精度や中空糸膜束4の寸法により、スリット12に挿入された中空糸膜束4が側方に傾く場合があった。
【0010】
これらのような場合、樹脂注入部34の容量が十分確保できなかったり、中空糸膜束4で仕切られた樹脂注入部34の左右で容量のバラツキが生じたりして、固定用樹脂を注入する際に樹脂がハウジング32外へ漏れ出してしまう現象が起こっていた。さらに、固定用樹脂の漏れ出しによって、十分な樹脂量がポッティングに使用されないため、固定用樹脂が樹脂注入部34全体に均一にかつ充分に行き渡らず、中空糸膜束4の固定が不十分となり、不良品となる場合があった。
また、ポッティングに使用される樹脂量の不足により、中空糸膜モジュールの耐圧性能等への影響も懸念された。
【0011】
よって、本発明の目的は、中空糸膜が確実にハウジングに固定用樹脂によって固定されていると同時に、耐圧性能が向上した中空糸膜モジュールを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜をシート状に束ねた中空糸膜束が、中空糸膜端部の開口状態を保ちつつ、筒状のハウジングに固定用樹脂で固定されてなる中空糸膜モジュールであって、前記ハウジングが、中空糸膜束の端部をハウジング内部に挿入するためのスリットと、該スリットの両側方に、かつスリットに対して平行に設けられた堰とを有し、前記堰が、堰本体と、該堰本体の先端から外側に屈曲された屈曲部とを有することを特徴とする。
【0013】
また、前記堰本体の高さは、堰全体の高さの10〜90%とされていることが望ましい。
また、一方の堰の先端部と他方の堰の先端部との間隔と、一方の堰の基端部と他方の堰の基端部との間隔との比は、10:9〜2:1であることが望ましい。
また、前記ハウジングの長手方向に垂直な断面形状は、概略H字状であることが望ましい。
また、前記スリットの厚みは、0.1〜20mmであることが望ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図であり、図2は、図1の中空糸膜モジュールにおけるハウジング部分の断面図である。
この中空糸膜モジュール1は、一対のハウジング2と、複数の中空糸膜3がシート状に束ねられた中空糸膜束4と、ハウジング2の一端に接合された、処理水出口6を有するエンドキャップ7と、ハウジング2の他端に接合された、処理水出口のないエンドキャップ8とを有して概略構成されるものである。前記中空糸膜束4は、ハウジング2内に挿入された状態で、かつ中空糸膜3の開口端部9の開口状態を保ったまま固定用樹脂5によってハウジング2に固定されている。
【0015】
前記ハウジング2は、図3に示すように、その内部に形成された中空の内部路11と、ハウジング2の側面に形成されたスリット12と、該スリット12の両側方に、かつスリット12に対して平行にハウジング本体13と一体に設けられた堰14と、該堰14に挟まれた樹脂注入部15とを有して構成される断面U字形の筒状部材である。また、前記堰14は、中空糸膜に対して略平行にされ、かつ基端部16がハウジング本体13に接続する堰本体17と、該堰本体17の先端18から外側に屈曲された屈曲部19とを有するものである。
【0016】
堰14の屈曲部19は、該堰本体17の先端18から外側に屈曲した構造とされることで、ハウジング2の成形精度によって生ずる堰14の寸法のバラツキや、堰14の内側への傾きを抑え、かつ固定用樹脂の樹脂注入部15への注入を容易にするためのものである。また、屈曲部19は、リブの役目をして、ハウジング2の成形時の変形を少なくするものであり、また、ポッティング時に注入される樹脂量に多少の変動があっても、ポッティング後の固定用樹脂5の厚さの変動を少なくするものである。
【0017】
ここで、屈曲部19の屈曲角度αは、図4に示すように、堰本体17の動線20aの堰本体17の先端18における接線21aと、堰本体17の先端18の内壁面側の点と堰14の先端22の内壁面側の点とを結ぶ線21bとで挟まれた角度とする。また、この時の堰本体17の動線20aとは、図に示されるように、堰本体17の内壁面に沿ったラインを指す。
したがって、屈曲部19自体が凸に湾曲している場合には、接線21bおよび屈曲角度αは、図5に示すように設定され、屈曲部19自体が凹に湾曲している場合には、接線21bおよび屈曲角度αは、図6に示すように設定される。
【0018】
屈曲部19の屈曲角度αは、特に限定されないが、屈曲部19が直線状である場合には、通常0<α≦90°の範囲で設定され、屈曲部19が湾曲している場合は、通常0≦α≦90°の範囲で設定される。屈曲部19の屈曲角度は、好ましくは、10≦α≦45°の範囲である。屈曲角が10゜未満では、上述のような、堰14の寸法のバラツキや、堰14の内側への傾きを抑え、かつ固定用樹脂の樹脂注入部への注入を容易にする、という効果が得られないおそれがあり、屈曲角が45゜を超えると、固定用樹脂の漏れ出しを抑えるという堰本来の役割が損なわれるおそれがある。
【0019】
堰14に屈曲部19を形成するにあたっては、中空糸膜モジュール1の耐圧性の維持およびポッティング時に使用する樹脂量を必要最小限に押さえるといった点から、堰17の基端部16から外側へ屈曲させるのではなく、基端部16から一定の距離をおいた位置、すなわち堰本体17の先端18から外側へ屈曲させることが好ましい。なお、堰14は、屈曲部19が外側へ屈曲していればよく、堰本体17が内側に傾いていても構わない。すなわち、堰本体17は、外側に傾いてさえいなければ、中空糸膜3に対して略平行にされていても、内側に傾いていてもよい。ただし、樹脂注入部15の容量を確保し、中空糸膜モジュール1の耐圧性を維持するという観点から、堰本体17は中空糸膜3に対して略平行にされていることが好ましい。
【0020】
屈曲部19を堰14の基端部16から形成させてしまうと、固定用樹脂5の厚さが薄くなってしまうだけでなく、 吸引濾過時に発生する負圧や、逆通液洗浄時に発生する陽圧のような、ハウジング内部にかかる圧力による樹脂剥離が起こりやすい構造となってしまい耐圧性に影響が出る可能性がある。また、ハウジング2の幅が広くなりすぎてしまうため、中空糸膜モジュール1を複数集積してユニットとする際に、集積本数へ影響を与え、ユニットの容積あたりの膜面積比率が下がるといった問題も起こる。
【0021】
このような観点から、堰本体17の高さAは、固定用樹脂5の厚さを確保でき、中空糸膜モジュール1の耐圧性を維持できる高さ、すなわち、堰14全体の高さBの10%〜90%の範囲で設定されることが好ましい。堰本体17の高さAが、堰14全体の高さBの10%未満では、中空糸膜モジュール1の耐圧性が不十分となるおそれがあり、90%を超えると、堰14の寸法のバラツキや、堰14の内側への傾きを抑え、かつ固定用樹脂の樹脂注入部15への注入を容易にする、という屈曲部19による効果が得られないおそれがある。ここで、堰本体17の高さAは、堰14の基端部16から堰本体17の先端18までの高さであり、堰14全体の高さBは、堰14の基端部16から先端部22までの高さである。
【0022】
また、一方の堰14の先端部22と他方の堰14の先端部22との間隔Cと、一方の堰14の基端部16と他方の堰14の基端部16との間隔Dとの比(C:D)は、10:9〜2:1であることが好ましい。この比が10:9よりも小さいと、固定用樹脂を注入しにくくなるおそれがあり、この比が2:1よりも大きいと、中空糸膜モジュール1の取扱い性が悪化すると共に、固定に必要な樹脂量が多くなる。ここで、間隔Cは、相対する堰14の先端部22の内壁面間の距離であり、間隔Dは、相対する堰14の基端部16の内壁面間の距離である。
【0023】
スリット12の厚みは、ポッティング品質にも影響を与えるため、最低限中空糸膜3をしっかりと把持できる寸法である必要があり、0.1〜30mmの範囲で設定されるのが好ましい。さらに、有効膜面積の確保、耐圧性能の維持のためには、0.1〜20mmの範囲で設定されることがより好ましい。
【0024】
ハウジング2内の内部路11の断面形状は、内部にかかる圧力を均一に分散させるため、概略円形にすることが好ましい。
ハウジング2のサイズについては、固定する中空糸膜束4のサイズや中空糸膜モジュール1の用途などによって適宜調整される。
【0025】
ハウジング2の材質としては、機械的強度および耐久性を有するもののものであればよく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、PVC(ポリ塩化ビニル)、アクリル樹脂、ABS樹脂、変成PPE(ポリフェニレンエーテル)等を用いることができる。このハウジング2を用いた中空糸膜モジュール1を、その使用後に、焼却処理する必要がある場合は、有毒ガスを出さずに完全燃焼させることのできる炭化水素系の樹脂を用いることが望ましい。
【0026】
中空糸膜3としては、種々のものが使用でき、例えば、セルロース系、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)系、ポリビニルアルコール系、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)系、ポリスルフォン系、フッ素系(PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)など)等、各種材料からなる中空糸膜が使用できる。中でも、ポリエチレン等の伸度の高い材質のものが好ましい。なお、濾過膜として使用可能な中空糸であれば、孔径、空孔率、膜厚、外径等に特に制限はない。
【0027】
中空糸膜束4としては、中空糸膜3を単にひき揃えたものでもよいが、中空糸膜3を例えば緯糸として用いて編み地としたもの、またはこの編み地を数枚積層した積層体が、加工性の面から好適に用いられる。なお、ここでいう編み地の積層には、編み地を切断せずに適当な長さに折り畳み、重ねたものをも包含される。編み地の積層(折り畳み)枚数は、編み地の厚さ、すなわち中空糸膜3の太さや編み地を編成する際の中空糸膜3の合糸本数によっても変化するが、通常は5枚程度までが好ましい。
【0028】
固定用樹脂5としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができる。
固化前の固定用樹脂の粘度は、特に限定されないが、500〜10000mPa・sが好ましく、より好ましくは1000〜5000mPa・sの範囲である。固定用樹脂の粘度が500mPa・s未満では、固定用樹脂が中空糸膜3の開口端部9まで流動し、該開口端部9を閉塞する要因となるおそれがある。固定用樹脂の粘度が10000mPa・sを超えると、複数の中空糸膜3間に含浸させることが困難となるので好ましくない。
【0029】
次に、中空糸膜モジュール1の製造方法について説明する。
まず、中空糸膜束4を構成している各中空糸膜3の端部をあらかじめカットして開口させておく。
次に、中空糸膜束4の端部を、ハウジング2のスリット12に中空糸膜3の開口端部9がハウジング2の内部路11に位置するように挿入する。
【0030】
中空糸膜束4の端部をハウジング2内に収納した後、エンドキャップ7,8をハウジング2に取り付ける。
次いで、中空糸膜3の開口端部9の開口状態を保ったまま、液状の固定用樹脂をハウジング2の外側から樹脂注入部15に充填する。この固定用樹脂を固化させることにより、中空糸膜束4がハウジング2に固定される。
【0031】
スリット12の幅がせまく中空糸膜束4を挿入しにくい場合には、挿入時にスリット12を広げる手段を併用してもよい。
予め中空糸膜3の端部を開口させた中空糸膜束4をスリット12からハウジング2内に挿入した後、樹脂固定を行うことにより、従来法において必要であったハウジング内部での中空糸膜開口のための樹脂カットの必要がなく、ハウジングの径を細く設計することが可能となる。
【0032】
このような中空糸膜モジュール1にあっては、ハウジング2が、スリット12の両側方に、スリット12に対して平行に設けられた堰14を有し、しかもこの堰14が、堰本体17の先端18から外側に屈曲された屈曲部19を有しているので、固定用樹脂の樹脂注入部への注入が容易になる。また、屈曲部19を有しているので、ハウジング2の成形時の変形が少なくなり、堰14に挟まれた樹脂注入部15の容量を十分に確保することができる。これにより、中空糸膜束4が確実にハウジング2に固定用樹脂5によって確実に固定され、中空糸膜モジュール1の歩留りが向上する。
【0033】
また、このような中空糸膜モジュール1にあっては、堰14が、堰本体17の先端18から外側に屈曲された屈曲部19を有しているので、堰14に挟まれた樹脂注入部15の容量を十分に確保することができ、しかもポッティング時に注入される樹脂量に多少の変動があっても、ポッティング後の固定用樹脂の厚さの変動が少なくなる。これにより、中空糸膜モジュール1の耐圧性能が向上する。
【0034】
また、このような中空糸膜モジュール1にあっては、堰14の屈曲部19がリブの役割を果たしているので、耐圧性に優れ、複数の中空糸膜モジュール1を集積してユニットとした時に、中空糸膜モジュールの集積率を高く設計できる。よって、このような中空糸膜モジュール1は、ユニットの大きさの制限を受けるような場所での濾過処理等に好適に用いることができる。
【0035】
なお、本発明の中空糸膜モジュールにおけるハウジングの形状は、図示例のように断面U字形の筒状に限定されるものではなく、円筒状や矩形状のものであっても構わない。
また、堰14の反対側のハウジング2の側壁に、角柱状または平板状の部材を設けてもよい。このような部材を設けることにより、ハウジング2の安定性が増して自立できるようになり、中空糸膜モジュール1の製造時の取扱い性が向上する。また、ハウジング2自身の強度が向上する。
【0036】
また、ハウジング2成形時におけるハウジング2内の内部路11の形状安定性およびハウジング2全体の寸法精度向上の点から、図7に示すように、堰14の反対側のハウジング2の側壁に2条の堰状の突条23を設け、ハウジング2の断面形状を概略H字状にすることが好ましい。
このような突条23を設けておくと、上述の利点の他、スリット12を開口させて、中空糸膜束4を挿入する一連の作業時に、この突条23に外側から圧力を加え、互いに内側に傾斜させることにより、スリット12を拡げることも可能となる。
【0037】
また、図8に示すように、堰14のみを設けた場合、または突条23を設けても突条23に屈曲部を設けなかった場合には、集積された中空糸膜モジュール1において、隣接するハウジング2のズレによる堰14の屈曲部19の接触によって、ハウジング2を傷つけるだけでなく、中空糸膜3を傷つけてしまうおそれもある。したがって、図9に示されるように、突条23の両先端にも外側へ屈曲した屈曲部24を形成すると、ハウジング2のズレがなくなり、中空糸膜モジュール1の集積による傷の発生を抑制することができる。
【0038】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
(実施例1)
図3に示すようなABS樹脂製のハウジング2を100本、製造した。ここで、このハウジング2の堰14の高さが7mm、屈曲部19の屈曲角度αが30゜、一方の堰14の先端部22と他方の堰14の先端部22との間隔Cが13mm、スリット12の幅が0.8mmとなるようにハウジング2を製造した。
ハウジング2においては、前記間隔Cの寸法公差を+0.5mmと設定したが、製造したハウジングのすべてにおいて、寸法公差を外れるバラツキは見られなかった。
【0039】
次に、中空糸膜束4の端部を、ハウジング2のスリット12に中空糸膜3の開口端部9がハウジング2の内部路11に位置するように挿入した。この後、エンドキャップ7,8をハウジング2に取り付け、中空糸膜3の開口端部9の開口状態を保ったまま、液状の固定用樹脂をハウジング2の外側から樹脂注入部15に充填した。この固定用樹脂を固化させて中空糸膜モジュール1を得た。
【0040】
ここで、中空糸膜束4としては、三菱レイヨン(株)製ポリエチレン中空糸膜(分画性能0.4μm、外径540μm)を編み地状に形成したものを1モジュールにつき1枚用いた。また、固定用樹脂としては、ポリウレタン樹脂を用いた。
中空糸膜モジュール1に使用された100本のハウジング2全てにおいて、ハウジング2の外側への固定用樹脂の垂れは認められなかった。
【0041】
また、得られた中空糸膜モジュール1の固定用樹脂5の部分で、中空糸膜3を全てカットし、開口した中空糸膜3を樹脂で封止して、ハウジングの耐圧試験用サンプルを得た。このサンプルを用いて、繰り返し耐圧試験を実施した。試験は、2次側より水圧98KPaの負荷を間欠的にかけて行った。負荷をかける時間を6秒間、負荷をかけない時間を4秒間とし、これを1サイクルとした。
サイクルが20万回に到達しても、サンプルに破損等は確認されず、ハウジングは十分な耐圧性を示した。また、耐圧試験実施後、サンプルをカットして内部を観察したところ、樹脂厚も均一で、良好に中空糸膜モジュールが作製できていることを確認した。
【0042】
(比較例1)
図11に示すように、ハウジングの堰に屈曲部を形成しない以外は、実施例1と同様にしてハウジングおよび中空糸膜モジュールを作製した。
ハウジング32においては、一方の堰33の先端部と他方の堰33の先端部との間隔の寸法公差を+0.5mmと設定したが、製造したハウジングの70%が寸法公差を外れており、堰と堰との間隔にかなりバラツキが見られた。
【0043】
また、中空糸膜モジュール31に使用された100本のハウジング32のうち10本において、ハウジング32の外側への固定用樹脂の垂れが認められた。
この樹脂垂れを起こしたハウジングを確認したところ、10本中7本は、堰と堰との間隔が公差を外れ、両側の堰がわずかに内側へ倒れたような構造となっていた。
【0044】
さらに、樹脂垂れを起こした中空糸膜モジュールを用いて、実施例1同様の繰り返し耐圧試験を同条件で実施したところ、10本中の1本が、繰り返し回数10万回を越えたところでリークを発生した。リーク箇所を調べてみると、部分的に固定用樹脂の厚さが薄くなっていることが判明した。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜をシート状に束ねた中空糸膜束が、中空糸膜端部の開口状態を保ちつつ、筒状のハウジングに固定用樹脂で固定されてなる中空糸膜モジュールであって、前記ハウジングが、中空糸膜束の端部をハウジング内部に挿入するためのスリットと、該スリットの両側方に、かつスリットに対して平行に設けられた堰とを有し、前記堰が、堰本体と、該堰本体の先端から外側に屈曲された屈曲部とを有するものであるので、ハウジングの寸法精度や中空糸膜の倒れ等の影響によるポッティング不良をほぼなくすことができる。そのため、中空糸膜が確実にハウジングに固定用樹脂によって固定され、歩留りが向上する。また、ポッティング不良がなく、中空糸膜が確実にハウジングに固定用樹脂によって固定され、しかも、固定用樹脂の厚さが均一であるので、耐圧性に優れる。さらに、耐圧性が優れることから、ユニット化したときの単位体積あたりの積層率を高く設定でき、下排水処理、産業排水処理における固液分離等に効率よく使用することができる。
【0046】
また、前記堰本体の高さが、堰全体の高さの10〜90%とされていれば、固定用樹脂の厚さを確保でき、中空糸膜モジュールの耐圧性を維持できる。
また、一方の堰の先端部と他方の堰の先端部との間隔と、一方の堰の基端部と他方の堰の基端部との間隔との比が、10:9〜2:1であれば、樹脂注入部に固定用樹脂を注入しやすくなり、また、固定に必要な樹脂量を抑えることができる。
また、前記ハウジングの長手方向に垂直な断面形状が、概略H字状であれば、ハウジング成形時におけるハウジング内の内部路の形状が安定し、またハウジング全体の寸法精度が向上する。
また、前記スリットの厚みが、0.1〜20mmであれば、中空糸膜をしっかりと把持でき、有効膜面積を確保することができ、耐圧性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図である。
【図2】 図1の中空糸膜モジュールにおけるハウジングの断面図である。
【図3】 本発明におけるハウジングの一例を示す斜視図である。
【図4】 堰の屈曲部の屈曲角度αを説明するためのハウジングの断面図である。
【図5】 堰の屈曲部の屈曲角度αを説明するためのハウジングの断面図である。
【図6】 堰の屈曲部の屈曲角度αを説明するためのハウジングの断面図である。
【図7】 本発明におけるハウジングの他の例を示す断面図である。
【図8】 本発明の中空糸膜モジュールをユニット化した際の隣接するハウジングの状態の一例を示す断面図である。
【図9】 本発明の中空糸膜モジュールをユニット化した際の隣接するハウジングの状態の他の例を示す断面図である。
【図10】 従来の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図である。
【図11】 図10の中空糸膜モジュールにおけるハウジングの断面図である。
【符号の説明】
1 中空糸膜モジュール
2 ハウジング
3 中空糸膜
4 中空糸膜束
5 固定用樹脂
9 開口端部
12 スリット
14 堰
16 堰の基端部
17 堰本体
18 堰本体の先端
19 屈曲部
22 堰の先端部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow fiber membrane module, and more particularly, to a hollow fiber membrane module that has improved productivity and pressure resistance and is suitable for filtration of highly pollutant liquids using organic contaminants.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, hollow fiber membrane modules have been used in many ways for producing aseptic water, drinking water, highly pure water, purifying air, and the like. In addition to these applications, in recent years, highly polluted water such as secondary and tertiary treatment in sewage treatment plants, solid-liquid separation in septic tanks, solid-liquid separation of SS (suspended material) in industrial wastewater, etc. It has come to be used for processing applications.
[0003]
As hollow fiber membrane modules suitably used for such high-contamination water treatment applications, they are disclosed in JP-A-5-261253, JP-A-6-342, JP-A-6-340, and the like. A hollow fiber membrane module in which an end of a sheet-like hollow fiber membrane bundle is housed in a rectangular housing having a hollow portion (water collecting portion) inside and fixed using a fixing resin. Can be mentioned. These hollow fiber membrane modules are made by injecting a fixing resin into the housing, fixing the end of the hollow fiber membrane bundle to the housing with the fixing resin, and then fixing the resin so that the end of the hollow fiber membrane opens. It is manufactured by cutting a part of.
[0004]
However, in such a manufacturing method, it is necessary to use a housing having a large diameter in order to insert the cutter into the housing. Therefore, when a hollow fiber membrane module unit is assembled by arranging and integrating a plurality of these hollow fiber membrane modules, the installation space for one hollow fiber membrane module increases, and the hollow fibers per unit volume in the hollow fiber membrane module unit There was a problem that the integration rate of the membrane module was lowered. Further, depending on the use of the hollow fiber membrane module, the fixing strength of the hollow fiber membrane may be insufficient. Furthermore, it was necessary to prepare a separate jig in order to stably hold the hollow fiber membrane during resin injection.
[0005]
As a solution to this problem, there is a hollow fiber membrane module described in JP-A-10-57775. In this hollow fiber membrane module, a slit is formed in a pipe-shaped housing body, a resin potting weir is provided around the slit, and a hollow fiber membrane bundle in which an end of the hollow fiber membrane is opened in advance is provided in the slit portion. It is manufactured by inserting and injecting a fixing resin inside the resin potting weir so as not to block the end of the hollow fiber membrane, and fixing the hollow fiber membrane bundle with the fixing resin.
[0006]
This hollow fiber membrane module eliminates the step of cutting a part of the fixing resin so that the end of the hollow fiber membrane is opened after the hollow fiber membrane bundle is fixed to the housing with the fixing resin in the manufacturing process. As a result, the diameter of the housing can be reduced.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-84373 proposes a hollow fiber membrane module obtained by improving the hollow fiber membrane module disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-57775. FIG. 10 is a perspective view of the hollow fiber membrane module, and FIG. 11 is a cross-sectional view of a housing portion in the hollow fiber membrane module of FIG.
This hollow fiber membrane module 31 includes a pair of housings 32, a hollow fiber membrane bundle 4 in which a plurality of hollow fiber membranes 3 are bundled in a sheet shape, and an end having a treated water outlet 36 joined to one end of the housing 32. A cap 37 and an end cap 38 that is joined to the other end of the housing 32 and has no treated water outlet are schematically configured. The hollow fiber membrane bundle 4 is fixed to the housing 32 by the fixing resin 5 while being inserted into the housing 32 and maintaining the open end portion 9 of the hollow fiber membrane 3.
[0008]
The housing 32 includes a hollow internal passage 11 formed therein, a slit 12 formed on a side surface of the housing 2, a housing main body 13 on both sides of the slit 12, and parallel to the slit 12. It is a tubular member having a U-shaped cross section that includes a weir 33 provided integrally and a resin injection portion 34 sandwiched between the weirs 33.
This hollow fiber membrane module 31 employs a U-shaped housing 32 to further reduce the diameter of the housing, increase the lamination rate, and improve the pressure resistance of the housing.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the hollow fiber membrane module 31 has a variation in the dimensions of the weir 33 provided on the outer surface of the main body and the resin injection portion 34 sandwiched between them depending on the molding state. In some cases, it was shaped like this. Further, when the hollow fiber membrane bundle 4 was inserted into the housing 32 through the slit 12 and fixed by being sandwiched between the slits 12, the hollow fiber membrane bundle 4 was inserted into the slit 12 due to the accuracy of the gap of the slit 12 and the dimensions of the hollow fiber membrane bundle 4. In some cases, the hollow fiber membrane bundle 4 was inclined to the side.
[0010]
In such cases, the resin injecting portion 34 cannot have a sufficient capacity, or the capacity of the resin injecting portion 34 divided by the hollow fiber membrane bundle 4 varies between the left and right, and the fixing resin is injected. At this time, a phenomenon that the resin leaked out of the housing 32 occurred. Further, since a sufficient amount of resin is not used for potting due to leakage of the fixing resin, the fixing resin does not spread uniformly and sufficiently over the entire resin injection portion 34, and the hollow fiber membrane bundle 4 is not sufficiently fixed. In some cases, it was a defective product.
In addition, due to the lack of the amount of resin used for potting, there was a concern about the influence on the pressure resistance performance of the hollow fiber membrane module.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane is reliably fixed to the housing by a fixing resin and at the same time the pressure resistance is improved.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the hollow fiber membrane module of the present invention, a hollow fiber membrane bundle obtained by bundling a plurality of hollow fiber membranes in a sheet shape is fixed to a cylindrical housing with a fixing resin while maintaining an open state of the end portion of the hollow fiber membrane. A hollow fiber membrane module, wherein the housing is provided with a slit for inserting the end of the hollow fiber membrane bundle into the housing, on both sides of the slit, and parallel to the slit The dam has a dam body, and a dam body and a bent portion bent outward from the tip of the dam body.
[0013]
The height of the weir body is preferably 10 to 90% of the height of the entire weir.
The ratio between the distance between the tip of one weir and the tip of the other weir and the distance between the base end of one weir and the base end of the other weir is 10: 9 to 2: 1. It is desirable that
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the housing is preferably substantially H-shaped.
Moreover, the thickness of the slit is preferably 0.1 to 20 mm.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the hollow fiber membrane module of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a housing portion in the hollow fiber membrane module of FIG.
This hollow fiber membrane module 1 includes a pair of housings 2, a hollow fiber membrane bundle 4 in which a plurality of hollow fiber membranes 3 are bundled in a sheet shape, and an end having a treated water outlet 6 joined to one end of the housing 2. It has a cap 7 and an end cap 8 joined to the other end of the housing 2 and having no treated water outlet. The hollow fiber membrane bundle 4 is fixed to the housing 2 by a fixing resin 5 while being inserted into the housing 2 and maintaining the open end portion 9 of the hollow fiber membrane 3.
[0015]
As shown in FIG. 3, the housing 2 includes a hollow internal passage 11 formed therein, a slit 12 formed on a side surface of the housing 2, both sides of the slit 12, and the slit 12. And a weir 14 provided integrally with the housing body 13 in parallel, and a resin member 15 sandwiched between the weirs 14 and a U-shaped cylindrical member. The weir 14 is substantially parallel to the hollow fiber membrane, and the base end 16 is connected to the housing body 13. The bend 14 is bent outward from the tip 18 of the weir body 17. 19.
[0016]
The bent portion 19 of the weir 14 is bent outward from the tip 18 of the weir body 17, so that the dimensional variation of the weir 14 caused by the molding accuracy of the housing 2 and the inward inclination of the weir 14 are reduced. This is for the purpose of suppressing and facilitating the injection of the fixing resin into the resin injection portion 15. The bent portion 19 serves as a rib to reduce deformation when the housing 2 is molded. Even if there is some variation in the amount of resin injected during potting, the bent portion 19 is fixed after potting. The variation of the thickness of the resin 5 for use is reduced.
[0017]
Here, as shown in FIG. 4, the bending angle α of the bending portion 19 is a point on the inner wall surface side of the tangent line 21 a at the tip 18 of the dam body 17 of the flow line 20 a of the dam body 17 and the tip 18 of the dam body 17. And an angle sandwiched by a line 21 b connecting the point on the inner wall surface of the tip 22 of the weir 14. Further, the flow line 20a of the weir body 17 at this time indicates a line along the inner wall surface of the weir body 17 as shown in the figure.
Therefore, when the bent portion 19 is curved convexly, the tangent line 21b and the bent angle α are set as shown in FIG. 5, and when the bent portion 19 itself is curved concavely, the tangent line is set. 21b and the bending angle α are set as shown in FIG.
[0018]
The bending angle α of the bent portion 19 is not particularly limited, but when the bent portion 19 is linear, it is usually set in a range of 0 <α ≦ 90 °, and when the bent portion 19 is curved, Usually, it is set in the range of 0 ≦ α ≦ 90 °. The bending angle of the bent portion 19 is preferably in the range of 10 ≦ α ≦ 45 °. When the bending angle is less than 10 °, the above-described effects of suppressing the variation in the dimensions of the weir 14 and the inward inclination of the weir 14 and facilitating the injection of the fixing resin into the resin injecting portion. If the bending angle exceeds 45 °, the original role of the weir for suppressing leakage of the fixing resin may be impaired.
[0019]
In forming the bent portion 19 in the weir 14, the outer end is bent from the base end portion 16 of the weir 17 from the viewpoint of maintaining the pressure resistance of the hollow fiber membrane module 1 and minimizing the amount of resin used during potting. Instead, it is preferable to bend outward from a position at a certain distance from the base end 16, that is, from the tip 18 of the dam body 17. In addition, the dam 14 should just bend the bending part 19 to the outer side, and the dam main body 17 may incline inside. That is, the weir body 17 may be substantially parallel to the hollow fiber membrane 3 or may be inclined inward as long as it is not inclined outward. However, from the viewpoint of securing the capacity of the resin injection portion 15 and maintaining the pressure resistance of the hollow fiber membrane module 1, the weir body 17 is preferably substantially parallel to the hollow fiber membrane 3.
[0020]
If the bent portion 19 is formed from the base end portion 16 of the weir 14, not only the thickness of the fixing resin 5 becomes thin, but also a negative pressure generated during suction filtration or a reverse liquid cleaning occurs. There is a possibility that the resin peels easily due to the pressure applied to the inside of the housing, such as positive pressure, and the pressure resistance is affected. In addition, since the width of the housing 2 becomes too wide, there is a problem in that when a plurality of hollow fiber membrane modules 1 are integrated into a unit, the number of integrated units is affected and the membrane area ratio per unit volume decreases. Occur.
[0021]
From such a point of view, the height A of the dam body 17 is such that the thickness of the fixing resin 5 can be secured and the pressure resistance of the hollow fiber membrane module 1 can be maintained, that is, the height B of the dam 14 as a whole. It is preferably set in the range of 10% to 90%. If the height A of the weir body 17 is less than 10% of the total height B of the weir 14, the pressure resistance of the hollow fiber membrane module 1 may be insufficient. If it exceeds 90%, the dimensions of the weir 14 There is a possibility that the effect of the bent portion 19 that suppresses variation and inward inclination of the weir 14 and facilitates injection of the fixing resin into the resin injection portion 15 may not be obtained. Here, the height A of the weir body 17 is the height from the base end portion 16 of the weir 14 to the tip 18 of the weir body 17, and the height B of the entire weir 14 is from the base end portion 16 of the weir 14. This is the height up to the tip 22.
[0022]
Further, the distance C between the distal end 22 of the one weir 14 and the distal end 22 of the other weir 14 and the distance D between the proximal end 16 of the one weir 14 and the proximal end 16 of the other weir 14 The ratio (C: D) is preferably 10: 9 to 2: 1. If this ratio is smaller than 10: 9, it may be difficult to inject the fixing resin. If this ratio is larger than 2: 1, the handleability of the hollow fiber membrane module 1 is deteriorated and necessary for fixing. Increases the amount of resin. Here, the interval C is the distance between the inner wall surfaces of the distal end portion 22 of the opposing weir 14, and the interval D is the distance between the inner wall surfaces of the proximal end portion 16 of the opposing weir 14.
[0023]
Since the thickness of the slit 12 also affects the potting quality, it is necessary to have a dimension that allows the hollow fiber membrane 3 to be firmly gripped at the minimum, and is preferably set in the range of 0.1 to 30 mm. Furthermore, in order to ensure the effective membrane area and maintain the pressure resistance performance, it is more preferable to set in the range of 0.1 to 20 mm.
[0024]
The cross-sectional shape of the internal passage 11 in the housing 2 is preferably substantially circular in order to uniformly disperse the pressure applied to the inside.
The size of the housing 2 is appropriately adjusted depending on the size of the hollow fiber membrane bundle 4 to be fixed and the use of the hollow fiber membrane module 1.
[0025]
The housing 2 may be made of any material having mechanical strength and durability. For example, polycarbonate, polysulfone, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), PVC (polyvinyl chloride), acrylic resin, ABS resin, Modified PPE (polyphenylene ether) or the like can be used. When the hollow fiber membrane module 1 using the housing 2 needs to be incinerated after use, it is desirable to use a hydrocarbon-based resin that can be completely burned without emitting a toxic gas.
[0026]
Various hollow fiber membranes 3 can be used. For example, cellulose, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyvinyl alcohol, PMMA (polymethyl methacrylate), polysulfone, fluorine (PTFE ( (E.g., polytetrafluoroethylene) and PVDF (polyvinylidene fluoride)) can be used. Among them, a material with high elongation such as polyethylene is preferable. In addition, if it is a hollow fiber which can be used as a filtration membrane, there will be no restriction | limiting in particular in a hole diameter, a porosity, a film thickness, an outer diameter, etc.
[0027]
The hollow fiber membrane bundle 4 may be one in which the hollow fiber membranes 3 are simply arranged, but a hollow fiber membrane 3 that is knitted using, for example, wefts, or a laminate in which several knitted fabrics are laminated. From the viewpoint of workability, it is preferably used. In addition, the lamination | stacking of the knitted fabric here also includes what was folded and piled up in suitable length, without cut | disconnecting a knitted fabric. The number of layers (folding) of the knitted fabric varies depending on the thickness of the knitted fabric, that is, the thickness of the hollow fiber membrane 3 and the number of combined yarns of the hollow fiber membrane 3 when the knitted fabric is knitted. Up to is preferable.
[0028]
As the fixing resin 5, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a silicone-based filler, various hot melt resins, and the like can be used.
The viscosity of the fixing resin before solidification is not particularly limited, but is preferably 500 to 10,000 mPa · s, and more preferably 1000 to 5000 mPa · s. If the viscosity of the fixing resin is less than 500 mPa · s, the fixing resin may flow to the opening end 9 of the hollow fiber membrane 3 and cause the opening end 9 to be blocked. When the viscosity of the fixing resin exceeds 10,000 mPa · s, it is difficult to impregnate the plurality of hollow fiber membranes 3.
[0029]
Next, the manufacturing method of the hollow fiber membrane module 1 is demonstrated.
First, the end of each hollow fiber membrane 3 constituting the hollow fiber membrane bundle 4 is cut and opened in advance.
Next, the end of the hollow fiber membrane bundle 4 is inserted into the slit 12 of the housing 2 so that the open end 9 of the hollow fiber membrane 3 is located in the internal path 11 of the housing 2.
[0030]
After the end of the hollow fiber membrane bundle 4 is accommodated in the housing 2, the end caps 7 and 8 are attached to the housing 2.
Next, the resin injecting portion 15 is filled with liquid fixing resin from the outside of the housing 2 while maintaining the open state of the open end 9 of the hollow fiber membrane 3. The hollow fiber membrane bundle 4 is fixed to the housing 2 by solidifying the fixing resin.
[0031]
When it is difficult to insert the hollow fiber membrane bundle 4 where the width of the slit 12 is large, a means for expanding the slit 12 at the time of insertion may be used in combination.
The hollow fiber membrane bundle 4 in which the end of the hollow fiber membrane 3 is opened in advance is inserted into the housing 2 through the slit 12 and then fixed with resin, so that the hollow fiber membrane inside the housing, which is necessary in the conventional method, is obtained. There is no need to cut the resin for opening, and the diameter of the housing can be designed to be thin.
[0032]
In such a hollow fiber membrane module 1, the housing 2 has the weirs 14 provided on both sides of the slit 12 in parallel with the slit 12, and the weir 14 is connected to the weir body 17. Since the bent portion 19 is bent outward from the tip 18, injection of the fixing resin into the resin injection portion is facilitated. Further, since the bent portion 19 is provided, deformation of the housing 2 during molding is reduced, and a sufficient capacity of the resin injection portion 15 sandwiched between the weirs 14 can be ensured. Thereby, the hollow fiber membrane bundle 4 is reliably fixed to the housing 2 by the fixing resin 5, and the yield of the hollow fiber membrane module 1 is improved.
[0033]
Moreover, in such a hollow fiber membrane module 1, since the dam 14 has the bending part 19 bent outward from the front-end | tip 18 of the dam main body 17, the resin injection | pouring part pinched | interposed into the dam 14 A sufficient capacity of 15 can be secured, and even if there is some variation in the amount of resin injected during potting, variation in the thickness of the fixing resin after potting is reduced. Thereby, the pressure resistance performance of the hollow fiber membrane module 1 is improved.
[0034]
Moreover, in such a hollow fiber membrane module 1, since the bending part 19 of the weir 14 plays the role of a rib, it is excellent in pressure resistance, and when the several hollow fiber membrane module 1 is integrated and united, In addition, the integration rate of the hollow fiber membrane module can be designed high. Therefore, such a hollow fiber membrane module 1 can be suitably used for a filtration process or the like in a place where the size of the unit is restricted.
[0035]
In addition, the shape of the housing in the hollow fiber membrane module of the present invention is not limited to a cylindrical shape having a U-shaped cross section as illustrated, and may be a cylindrical shape or a rectangular shape.
Further, a prismatic or flat member may be provided on the side wall of the housing 2 on the opposite side of the weir 14. By providing such a member, the stability of the housing 2 can be increased and the housing 2 can be self-supporting, and the handleability at the time of manufacturing the hollow fiber membrane module 1 is improved. Further, the strength of the housing 2 itself is improved.
[0036]
Further, from the viewpoint of improving the shape stability of the internal passage 11 in the housing 2 when molding the housing 2 and improving the dimensional accuracy of the entire housing 2, as shown in FIG. It is preferable that the weir-shaped protrusion 23 is provided and the cross-sectional shape of the housing 2 is substantially H-shaped.
When such a ridge 23 is provided, in addition to the above-described advantages, during a series of operations in which the slit 12 is opened and the hollow fiber membrane bundle 4 is inserted, pressure is applied to the ridge 23 from the outside. By inclining inward, the slit 12 can be expanded.
[0037]
Further, as shown in FIG. 8, when only the weir 14 is provided, or when the protruding portion 23 is provided but the bent portion 23 is not provided with the bent portion 23, the adjacent hollow fiber membrane modules 1 are adjacent to each other. The contact of the bent portion 19 of the weir 14 due to the displacement of the housing 2 may not only damage the housing 2 but also damage the hollow fiber membrane 3. Therefore, as shown in FIG. 9, if the bent portions 24 that are bent outward are formed at both ends of the ridge 23, the housing 2 is not displaced, and the occurrence of scratches due to the accumulation of the hollow fiber membrane modules 1 is suppressed. be able to.
[0038]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
Example 1
100 housings 2 made of ABS resin as shown in FIG. 3 were manufactured. Here, the height of the weir 14 of the housing 2 is 7 mm, the bending angle α of the bent portion 19 is 30 °, the distance C between the tip 22 of one weir 14 and the tip 22 of the other weir 14 is 13 mm, The housing 2 was manufactured so that the width of the slit 12 was 0.8 mm.
In the housing 2, the dimensional tolerance of the gap C was set to +0.5 mm, but no variation outside the dimensional tolerance was observed in all manufactured housings.
[0039]
Next, the end of the hollow fiber membrane bundle 4 was inserted into the slit 12 of the housing 2 so that the open end 9 of the hollow fiber membrane 3 was located in the internal path 11 of the housing 2. Thereafter, the end caps 7 and 8 were attached to the housing 2, and a liquid fixing resin was filled into the resin injection portion 15 from the outside of the housing 2 while keeping the open end 9 of the hollow fiber membrane 3 open. The fixing resin was solidified to obtain a hollow fiber membrane module 1.
[0040]
Here, as the hollow fiber membrane bundle 4, one made of Mitsubishi Rayon Co., Ltd. polyethylene hollow fiber membrane (fractionation performance 0.4 μm, outer diameter 540 μm) formed into a knitted fabric was used per module. Further, a polyurethane resin was used as the fixing resin.
In all 100 housings 2 used in the hollow fiber membrane module 1, no dripping of the fixing resin to the outside of the housing 2 was observed.
[0041]
Further, the hollow fiber membrane 3 is cut at the portion of the fixing resin 5 of the obtained hollow fiber membrane module 1 and the opened hollow fiber membrane 3 is sealed with resin to obtain a housing pressure test sample. It was. Using this sample, a pressure resistance test was repeatedly performed. The test was performed by intermittently applying a water pressure of 98 KPa from the secondary side. The time for applying the load was 6 seconds, the time for not applying the load was 4 seconds, and this was one cycle.
Even when the cycle reached 200,000 times, the sample was not damaged and the housing showed sufficient pressure resistance. Moreover, after carrying out a pressure | voltage resistance test, when the sample was cut and the inside was observed, it confirmed that the resin thickness was uniform and the hollow fiber membrane module was produced favorably.
[0042]
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 11, a housing and a hollow fiber membrane module were produced in the same manner as in Example 1 except that a bent portion was not formed on the weir of the housing.
In the housing 32, the dimensional tolerance of the distance between the tip of one weir 33 and the tip of the other weir 33 is set to +0.5 mm, but 70% of the manufactured housing is out of the dimensional tolerance. There was considerable variation in the distance between the dam and the weir.
[0043]
Further, in 10 out of 100 housings 32 used in the hollow fiber membrane module 31, the fixing resin was found to sag outside the housing 32.
As a result of checking the housing that caused this resin dripping, 7 out of 10 had a structure in which the distance between the weirs was out of tolerance, and the weirs on both sides fell slightly inward.
[0044]
Furthermore, using the hollow fiber membrane module in which the resin sag occurred, a repeated pressure resistance test similar to that in Example 1 was performed under the same conditions. One of the 10 was leaked when the number of repetition exceeded 100,000. Occurred. Examination of the leak location revealed that the thickness of the fixing resin was partially reduced.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, in the hollow fiber membrane module of the present invention, the hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled in a sheet shape is fixed to the cylindrical housing while maintaining the open state of the end portion of the hollow fiber membrane. A hollow fiber membrane module fixed with resin for use, wherein the housing has a slit for inserting the end of the hollow fiber membrane bundle into the housing, both sides of the slit, and parallel to the slit And the dam has a dam body and a bent portion bent outward from the tip of the dam body, so that the dimensional accuracy of the housing, the hollow fiber membrane collapses, etc. The potting failure due to the influence of can be almost eliminated. Therefore, the hollow fiber membrane is reliably fixed to the housing by the fixing resin, and the yield is improved. In addition, there is no potting failure, the hollow fiber membrane is securely fixed to the housing with the fixing resin, and the thickness of the fixing resin is uniform, so that the pressure resistance is excellent. Furthermore, since the pressure resistance is excellent, the lamination rate per unit volume when unitized can be set high, and can be efficiently used for solid-liquid separation in sewage treatment and industrial wastewater treatment.
[0046]
If the height of the weir body is 10 to 90% of the entire height of the weir, the thickness of the fixing resin can be secured, and the pressure resistance of the hollow fiber membrane module can be maintained.
The ratio between the distance between the tip of one weir and the tip of the other weir and the distance between the base end of one weir and the base end of the other weir is 10: 9 to 2: 1. If it is, it will become easy to inject | pour resin for fixing into a resin injection | pouring part, and the amount of resin required for fixation can be suppressed.
Further, if the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the housing is substantially H-shaped, the shape of the internal path in the housing at the time of molding the housing is stabilized, and the dimensional accuracy of the entire housing is improved.
Moreover, if the thickness of the said slit is 0.1-20 mm, a hollow fiber membrane can be hold | gripped firmly, an effective membrane area can be ensured, and pressure | voltage resistant performance can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a hollow fiber membrane module of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a housing in the hollow fiber membrane module of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a housing according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a housing for explaining a bending angle α of a bent portion of the weir.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a housing for explaining a bending angle α of a bent portion of the weir.
FIG. 6 is a sectional view of a housing for explaining a bending angle α of a bent portion of the weir.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a housing according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the state of adjacent housings when the hollow fiber membrane module of the present invention is unitized.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the state of adjacent housings when the hollow fiber membrane module of the present invention is unitized.
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a conventional hollow fiber membrane module.
11 is a cross-sectional view of a housing in the hollow fiber membrane module of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Hollow fiber membrane module
2 Housing
3 Hollow fiber membrane
4 Hollow fiber membrane bundle
5 Fixing resin
9 Open end
12 Slit
14 Weir
16 Base end of weir
17 Weir body
18 Tip of weir body
19 Bent part
22 The tip of the weir

Claims (5)

複数の中空糸膜をシート状に束ねた中空糸膜束が、中空糸膜端部の開口状態を保ちつつ、筒状のハウジングに固定用樹脂で固定されてなる中空糸膜モジュールであって、
前記ハウジングが、中空糸膜束の端部をハウジング内部に挿入するためのスリットと、該スリットの両側方に、かつスリットに対して平行に設けられた堰とを有し、
前記堰が、堰本体と、該堰本体の先端から外側に屈曲された屈曲部とを有することを特徴とする中空糸膜モジュール。
A hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled in a sheet shape, and the hollow fiber membrane module is fixed to a cylindrical housing with a fixing resin while maintaining an open state of the hollow fiber membrane end,
The housing has a slit for inserting the end of the hollow fiber membrane bundle into the housing, and a weir provided on both sides of the slit and in parallel with the slit,
The hollow fiber membrane module, wherein the weir has a weir body and a bent portion bent outward from the tip of the weir body.
前記堰本体の高さが、堰全体の高さの10〜90%とされていることを特徴とする請求項1記載の中空糸膜モジュール。The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the height of the weir body is 10 to 90% of the height of the entire weir. 一方の堰の先端部と他方の堰の先端部との間隔と、一方の堰の基端部と他方の堰の基端部との間隔との比が、10:9〜2:1であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の中空糸膜モジュール。The ratio of the distance between the tip of one weir and the tip of the other weir and the distance between the base end of one weir and the base end of the other weir is 10: 9 to 2: 1. The hollow fiber membrane module according to claim 1 or 2, wherein 前記ハウジングの長手方向に垂直な断面形状が、概略H字状であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, wherein a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the housing is substantially H-shaped. 前記スリットの厚みが、0.1〜20mmであることを特徴とする請求項1ないし4いずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 4, wherein the slit has a thickness of 0.1 to 20 mm.
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