JP4738317B2

JP4738317B2 - 中空糸膜フィルターカートリッジおよびその製造方法

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Publication number: JP4738317B2
Application number: JP2006305604A
Authority: JP
Inventors: 寛之西村; 陽代鈴木; 栄朗西沢
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-11-10
Also published as: JP2008119590A

Description

本発明は、中空糸膜を多数収容したフィルターカートリッジおよびその製造方法に関し、とくに、複数のカートリッジを長手方向に連接した中空糸膜フィルターカートリッジ、およびその製造方法に関する。

筒状、とくに円筒状のケース内に多数の中空糸膜を並設したフィルターカートリッジはよく知られている。この中空糸膜フィルターカートリッジにおいて、中空糸膜の管内抵抗を減らし、処理流量を増大させるために、円筒ケース内に多数の中空糸膜を直線状に延設して該中空糸膜の両端部でいわゆるポッティングを施し、両ポッティングの反中空糸膜側に集液室（集水室）を形成し、両集液室を結ぶ（連通する）集液管（集水管）を円筒ケース内に配設した構造が知られている（特許文献１）。この構造は、一つのフィルターカートリッジの構造として提案されているものであるが、円筒ケース内に集液管を通すため、集液管が占める横断面積分、中空糸膜の設置スペースが減ることになり、その分、処理能力が低下することとなっている。

一般に、フィルターカートリッジは、通常、10インチ単位の長さで10〜30インチの長さのものが市販されている。平膜をプリーツ形状にしてカートリッジ内に納めたプリーツタイプのカートリッジでは、10インチ品のつなぎ合わせで20インチ品、30インチ品を製造するため、連接されたカートリッジの長さに比例して濾過面積、濾過流量も増加する。しかし、中空糸膜タイプのフィルターカートリッジでは、その構造上、20インチ品、30インチ品を製造する場合には、中空糸膜の長さも20インチ品、30インチ品に対応した長さの中空糸（カートリッジ内で中空糸膜をＵ字状に折り返しカートリッジ片端に処理水を排出する場合にはカートリッジ長さの倍の糸長）を使用して製造するのが一般的である。

ところが、中空糸膜の場合、中空糸の糸長を長くするほど濾過面積は比例的に増加するものの、中空糸の管内圧損は糸長を長くするほど増大するため、糸長を長くしても同じ圧力で流せる流量（濾過できる流量）は糸長に比例しては増大しない。そのため、20インチ品、30インチ品の長尺カートリッジでは、通常、同じ長さのプリーツタイプのカートリッジに対し、流量特性で劣るか、長尺化の利点が少ない。したがって、中空糸膜フィルターカートリッジにおいても、カートリッジの構造等を工夫することにより、上記のような長尺品における流量不足を解決する試みがなされている。なお、処理流量増大のためにカートリッジの胴径を大きくし、収容する中空糸膜の本数を増やす方法もあるが、カートリッジの胴径を大きくすると、既存の装置への設置が困難になる場合があり、また、カートリッジケースも共通化できないため特注品となり、汎用性に乏しい。

上記特許文献１による提案も、処理流量の向上を目的の一つとしているが、上述の如く、円筒ケース内に設けた集液管の分だけ、中空糸膜の設置スペースが減るため、一つのカートリッジのみでは、処理流量の大幅な向上は難しい。

特許文献２には、特許文献１に記載されているのと同じような構造を有するカートリッジを長手方向に連接した構造が記載されている。しかし、この構造においても、連接されるカートリッジの全てが、円筒ケース内に集液管を備えた構造となっているため、個々のカートリッジの処理流量の増大が困難であり、結果的に、連接されたフィルターカートリッジ全体としても、処理流量の大幅な向上が難しいこととなっている。
特開平１１−５３３号公報特開昭６０−２０６４０５号公報

そこで本発明の課題は、上記のような諸事情に鑑み、基本的には10インチ長等の通常の長さのカートリッジを連接することによる長尺化により処理流量の増大をはかることとし、その連接による長尺化構造に工夫を加えることにより、長尺化による流量の損失を最小限に抑えて、連接されたフィルターカートリッジ全体として、従来の連接品に比べて大幅に処理流量を増大できる中空糸膜フィルターカートリッジ、およびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジは、側面に被処理液の導入孔を有する筒状ケースと、該筒状ケース内に該筒状ケースの長手方向に延びるように並設され、前記導入孔を通して導入された被処理液を外面側から内部へと透過させる中空糸膜と、該中空糸膜内部へと透過された処理液を集める集液室とを備えたカートリッジを、長手方向に連接した中空糸膜フィルターカートリッジであって、連接されるカートリッジのうち少なくとも一つのカートリッジが、中空糸膜がＵ字状に折り返されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、該ポッティング部の反中空糸膜側に前記集液室が形成されたカートリッジであって、該カートリッジ内において長手方向に延び、隣接するカートリッジからの処理液を流通させて自身の長手方向片側に設けられた集液室へと合流させる集液管を備えた集液管内蔵カートリッジに構成され、該集液管内蔵カートリッジに隣接し該集液管内蔵カートリッジの前記集液管へと処理液を送るカートリッジが、集液管を持たない集液管無しカートリッジに構成され、前記集液管無しカートリッジが、中空糸膜が直線状に延設されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、両ポッティング部の反中空糸膜側に前記集液室がそれぞれ形成されているカートリッジからなり、前記集液管無しカートリッジの長手方向両側に、前記集液管内蔵カートリッジがそれぞれ連接されていることを特徴とするものからなる。

この本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジにおいては、集液管無しカートリッジと集液管内蔵カートリッジが組み合わされて連接され、集液管無しカートリッジで処理された処理液が隣接する集液管内蔵カートリッジの集液管へ送られ、その集液管を流通された処理液が、集液管内蔵カートリッジの処理液と合流される。したがって、集液管無しカートリッジにおいては、必要最大限の中空糸膜を収容することが可能になり、集液管無しカートリッジにおける処理流量は実質的に最大限増大可能となる。そして、この集液管無しカートリッジによる処理液は、隣接する集液管内蔵カートリッジの集液管を通して集液管内蔵カートリッジの集液室に送られるので、集液管内蔵カートリッジの中空糸膜に対しては、中空糸膜の糸長を増大させた場合のような管内圧損に伴う流量低下等の影響を及ぼすことはない。したがって、カートリッジの連接により、あたかも糸長増大の場合と同等の濾過面積増大を達成でき、同時に、単なる糸長増大の場合の管内圧損に伴う流量低下の問題を最小限に抑えることができ、カートリッジ連接構造の中空糸膜フィルターカートリッジ全体として、大幅な処理流量の増大が可能になる。

上記本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジにおいて、上記集液管内蔵カートリッジは、中空糸膜がＵ字状に折り返されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、該ポッティング部の反中空糸膜側に集液室が形成されているカートリッジからなる。集液管内蔵カートリッジの連接数は１個に限定されず、複数個連接されていてもよい。また、この複数個連接する場合には、集液管無しカートリッジから離れた集液管内蔵カートリッジほど、集液管の管径を太くすることが好ましい。集液管無しカートリッジから離れるにつれ、連接されたカートリッジの累積個数が増え、その分、集液管を流れる処理液の流量が大きくなり、管径が同じ場合には圧力損失も増大していくからである。

前記集液管無しカートリッジは、中空糸膜が直線状に延設されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、両ポッティング部の反中空糸膜側に集液室がそれぞれ形成されているカートリッジからなり、この集液管無しカートリッジの長手方向両側に、上記集液管内蔵カートリッジがそれぞれ連接されている構造とする。この場合、集液管無しカートリッジと集液管内蔵カートリッジは合計３連の連接構造を有する形態となる。またこの場合、処理液は両側の集液管内蔵カートリッジの集液室から排出されることになるが、これらの排出管を合流させておけば、以降の処理液の取扱いに何ら問題は生じない。

また、集液管の構造は、必ずしも、１本の集液管で構成される必要はなく、複数の集液管で構成されていてもよい。複数本の集液管を設ける場合で、かつ、集液管内蔵カートリッジを複数個連接する場合には、集液管無しカートリッジから離れた集液管内蔵カートリッジほど、集液管の本数を増やすことが好ましい。さらに、集液管は、カートリッジの中央付近に設置されるのが好ましいが、必ずしも、カートリッジの中央付近に設置される必要はない。

また、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジにおいては、上記集液管内蔵カートリッジの長手方向における中空糸膜の反ポッティング部側端部にエンドキャップが設けられ、該エンドキャップと前記集液管の位置が予め定めた所定の位置に（位置関係も含めて）設定されている構成とすることができる。この場合、集液管内蔵カートリッジにおけるエンドキャップと集液管は必ずしも接合されている必要はない。

集液管内蔵カートリッジと集液管無しカートリッジとの連接部においては、次のような構造を採用できる。例えば、上記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと集液管内蔵カートリッジの集液管がシール部材（例えば、Ｏ−リング）を介して互いに位置決めされている構造を採用できる。また、上記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと集液管内蔵カートリッジの集液管が一体に形成されている構造（例えば、熱板溶着や一体成形、超音波溶着、スピン溶着、溶接溶着により一体に形成されている構造）とすることもできる。さらに、上記集液管内蔵カートリッジの反ポッティング部側端部に設けられるエンドキャップとそれに隣接する上記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップが一体に形成されている構造（例えば、熱板溶着や一体成形、超音波溶着、スピン溶着、溶接溶着により一体に形成されている構造）とすることもできる。これらの構造は組み合わせて採用されてもよい。例えば、集液管内蔵カートリッジの反ポッティング部側端部に設けられるエンドキャップとそれに隣接する集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップが一体に形成されており、この一体化エンドキャップにＯ−リング等のシール部材を介して集液管内蔵カートリッジの集液管が固定されている構造、あるいは、集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと集液管内蔵カートリッジの反ポッティング部側端部に設けられるエンドキャップおよび集液管がすべて一体に形成されている構造、あるいは、エンドキャップ同士は一体化されず、集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと集液管内蔵カートリッジの集液管がシール部材を介して互いに固定されている構造、等とすることができる。

本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジの製造方法は、上記のような中空糸膜フィルターカートリッジを製造するに際し、集液管内蔵カートリッジにおいて、中空糸膜のポッティングを行う前に、該カートリッジの反ポッティング部側にエンドキャップを取り付け、該エンドキャップと集液管の位置を予め定めた所定の位置に合わせた状態で、集液管周りに中空糸膜を配置し、しかる後に中空糸膜のポッティングを行うことを特徴とする方法からなる。

また、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジの製造方法は、上記のような中空糸膜フィルターカートリッジを製造するに際し、集液管内蔵カートリッジにおいて、中空糸膜のポッティングを行う前に、中空糸膜を周りに配置した集液管を筒状ケースに挿入し、該カートリッジの反ポッティング部側にエンドキャップを取り付け、該エンドキャップと集液管の位置を予め定めた所定の位置に合わせた後、中空糸膜のポッティングを行うことを特徴とする方法からなる。

すなわち、前述の特許文献２に記載されているような中空糸膜フィルターカートリッジの場合には、カートリッジの両端に集液室が存在するため、カートリッジ同士を連接させる際に、集液管の位置が問題となることはなかった。しかしながら、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジの集液管内蔵カートリッジにおいては、集液室がカートリッジの片側にしか存在しないため、カートリッジ同士を連接させる際に、集液管の位置を連接させるカートリッジに合わせる必要がある。この要求に対応するために、中空糸膜のポッティングを行う前に、該カートリッジの反ポッティング部側のエンドキャップと集液管の位置を予め合わせた状態で（つまり、集液管をカートリッジ内の主邸の位置に挿入固定した状態で）、その集液管周りに中空糸膜を配置した後、あるいは予め中空糸膜を周りに配置した集液管を筒状ケースに挿入し、反ポッティング部側のエンドキャップと集液管の位置を予め定めた所定の位置に合わせた状態で、中空糸膜のポッティングを行うようにした方法である。このようにすれば、ポッティングによって中空糸膜の位置が固定される前に、エンドキャップと集液管の位置が望ましい位置に決められ、その状態で中空糸膜のポッティングが行われる。完成した状態では、エンドキャップ、集液管、中空糸膜のすべてが望ましい位置に配置されていることになり、カートリッジ同士の連接に際し、集液管が自然に望ましい位置に配置されることになる。なお、先に、集液管をカートリッジ内に挿入して固定した状態でその周りに中空糸膜を挿入する場合には、周囲に中空糸膜を配置したガイド棒を用いてそれを筒状ケースの挿入端に配置し、そこから中空糸膜をカートリッジ内の集液管周りにに滑らせるように挿入することもできる。

このように、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジによれば、単に中空糸膜の糸長を長くした場合の長尺カートリッジでは、同圧力で比較した場合、20インチ品でも10インチ品の約1.2倍程度の流量しか流れなかったが、本発明構造により、集液管無しカートリッジと集液管内蔵カートリッジを長手方向に連接した20インチカートリッジでも中空糸膜内の管内圧損は10インチ分しか生じないため、長尺化による流量の損失を防ぐことができ、結果的に処理流量の大幅な増大をはかることができる。処理流量が増大できることにより、濾過時間を短縮することができる。

また、本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジは、ポッティング部がカートリッジの片側しかないため、カートリッジの両端にポッティング部のある特許文献２に記載されているような中空糸膜フィルターカートリッジと比較して、膜面積が大きく、その分だけ処理流量が大きくなる。また、特許文献２に記載された中空糸膜フィルターカートリッジと比較して処理液の流れが単純であるため、圧力損失も低く抑えることができる。

また、10インチ以上の長尺カートリッジの製造ができない既存設備の場合でも、本発明により、実質的に大幅な長尺化を容易に達成でき、かつ、単に特定のカートリッジを連接するだけで最終製品とすることができるから、設備投資も最小限に抑えることができ、極めて簡単に本発明を実施できる。

本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジの製造方法によれば、カートリッジ同士の連接を望ましい位置関係と望ましい精度をもって容易に行うことが可能になり、上記のように優れた性能を有する本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジを容易にかつ効率よく製造することができる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一参考態様に係る中空糸膜フィルターカートリッジ１を示しており、これを、図６に示した従来の長尺タイプ中空糸膜フィルターカートリッジ２１と比較しながら説明する。中空糸膜フィルターカートリッジ１は実質的に10インチ長のカートリッジが２つ連接されたものから構成されており、中空糸膜フィルターカートリッジ２１は20インチ長のカートリッジ１つに構成されている。中空糸膜フィルターカートリッジ２１は、側面に多数の導入孔２２を有する筒状ケース（例えば、円筒ケース）２３内に多数の中空糸膜２４が収容され、各中空糸膜２４は、Ｕ字状に折り返されてその両端部がポッティング部２５で樹脂等により両端開放状態にて封止処理されている。円筒ケース２３の外周面側から圧力がかけられた状態で導入孔２２を通して被処理液が円筒ケース２３内に導入され、中空糸膜２４を透過されることにより濾過処理が施され、中空糸膜２４内に入り集液室２６に集められた後、処理液２７として排出される。

中空糸膜フィルターカートリッジ１は、側面に多数の被処理液の導入孔２を有する筒状ケース（例えば、円筒ケース）３と、該筒状ケース３内に該筒状ケース３の長手方向に延びるように並設され、導入孔２を通して導入された被処理液を外面側から内部へと透過させる多数の中空糸膜４と、該中空糸膜４内部へと透過された処理液を集める集液室５とを備えたカートリッジ６、７が、長手方向に２つ連接されたものからなる。本参考態様では、カートリッジ６、７ともに、各中空糸膜４は、Ｕ字状に折り返されてその両端部がポッティング部８で樹脂等により両端開放状態にて封止処理されている。ポッティング部８の反中空糸膜４側に各集液室５が形成されている。一方のカートリッジ６は、該カートリッジ６内において長手方向に延び、隣接するカートリッジ７からの処理液を流通させて自身の集液室５へと合流させる集液管９を備えた集液管内蔵カートリッジ６に構成されている。集液管内蔵カートリッジ６に隣接して連接され、集液管内蔵カートリッジ６の集液管９へと処理液を送る他方のカートリッジ７は、集液管９を持たない集液管無しカートリッジ７に構成されている。

このように構成された中空糸膜フィルターカートリッジ１においては、両カートリッジ６、７の筒状ケース３の側面（外周面）側から導入孔２を通して被処理液が導入され、各中空糸膜４内部へと透過されて濾過処理される。集液管無しカートリッジ７で濾過処理された処理液はその集液室５に集められた後、集液管内蔵カートリッジ６に設けられた集液管９内に入り、集液管９を通して、集液管内蔵カートリッジ６の集液室５に送られる。集液管内蔵カートリッジ６で濾過処理された処理液はその集液室５に集められて集液管無しカートリッジ７からの処理液と合流され、合流された処理液が中空糸膜フィルターカートリッジ１の処理液１０として排出される。

集液管無しカートリッジ７においては、集液管が設けられていない分、中空糸膜４の収容スペースが大きいので、必要最大限の中空糸膜４を収容することが可能になっており、集液管無しカートリッジ７における濾過面積、処理流量は実質的に最大限増大可能となっている。この集液管無しカートリッジ７による処理液は、隣接する集液管内蔵カートリッジ６の集液管９を通して、集液管内蔵カートリッジ６における中空糸膜４における濾過処理とは隔離されて（つまり、集液管内蔵カートリッジ６の濾過処理には何ら影響を及ぼすことなく）、集液管内蔵カートリッジ６の集液室５に送られる。したがって、このようなカートリッジ６、７を連接した構成においては、集液管内蔵カートリッジ６の中空糸膜４に関して、カートリッジ６、７のいずれにおいても、中空糸膜の糸長を増大させた場合のような管内圧損に伴う流量低下等の問題は生じない。また、集液管９は中空糸膜４に比べて十分に低圧損の管に構成されるから、集液管無しカートリッジ７から集液管内蔵カートリッジ６の集液室５への処理液の送液に関しても、同様に、中空糸膜の糸長を増大させた場合のような管内圧損に伴う流量低下等の問題は全く生じない。その結果、カートリッジ連接により、あたかも糸長増大の場合と同等の濾過面積増大を達成しつつ、同時に、単なる糸長増大の場合の管内圧損に伴う流量低下の問題を最小限に抑えるか、実質的に全く発生しないようにすることができ、中空糸膜フィルターカートリッジ１全体として、大幅な処理流量の増大が、簡単な構成で且つ低コストで実現可能となる。

図２は、本発明の一実施態様に係る中空糸膜フィルターカートリッジ１１を示しており、３つのカートリッジを連接した場合を例示している。本実施態様においては、集液管無しカートリッジ１２が、導入孔１３を有する筒状ケース１４内に中空糸膜１５が直線状に延設されて該中空糸膜１５の両端部でポッティングが施され、両ポッティング部１６の反中空糸膜側に集液室１７、１７がそれぞれ形成されているカートリッジからなる。集液管無しカートリッジ１２の長手方向両側に、図１に示したのと同様の集液管内蔵カートリッジがそれぞれ連接されている構造とすることもできる（集液管内蔵カートリッジ部分の構造については、図１と同一の符号を付すことにより説明を省略する）。このように集液管無しカートリッジ１２と集液管内蔵カートリッジ６が３連に連接された中空糸膜フィルターカートリッジ１１においては、集液管無しカートリッジ１２における処理液はその長手方向両側に位置する集液室１７から、両側に連接された集液管内蔵カートリッジ６に設けられた各集液管９内に入り、各集液管９を通して、集液管内蔵カートリッジ６の各集液室５に送られて、各集液管内蔵カートリッジ６で濾過処理された処理液と合流される。合流された処理液１０は各集液管内蔵カートリッジ６の集液室５から排出されるが、排出された各処理液１０を合流管１８で合流させておけば、中空糸膜フィルターカートリッジ１１全体からの処理液として前記２連の場合と同様に扱うことができる。本実施態様における構成において、集液管無しカートリッジ１２と各集液管内蔵カートリッジ６との連接構成による作用効果は、基本的に図１に示した参考態様と同じである。

なお、図１に示した参考態様および図２に示した実施態様においては、集液管無しカートリッジ部分を、集液管無しカートリッジを複数長手方向に連接した構造とすることも可能である。その場合には、集液管無しカートリッジ同士の連接部については、例えば特許文献２に示されているような構造を採用し、集液管無しカートリッジと集液管内蔵カートリッジとの連接部に、本発明に係る構造を採用すればよい。このように構成すれば、図１、図２に例示した２連、３連以外にも、４連以上の構造を実現することが可能になる。

図３〜図５に、本発明におけるカートリッジ同士の連接部分の別の構造例を示す。図３に示す構造においては、集液管内蔵カートリッジ３１の反ポッティング部側のエンドキャップ部分３２と、集液管無しカートリッジ３３の集液室側端部に設けられるエンドキャップ部分３４とが一体に形成された一体化エンドキャップ３５を介して、集液管内蔵カートリッジ３１と集液管無しカートリッジ３３が連接されている。この一体化エンドキャップ３５に対し、集液管内蔵カートリッジ３１の集液管３６がシール部材としてのＯ−リング３７を介して固定されており、この構造により、エンドキャップ３５と集液管３６が予め定められた所定の位置に決められている。この所定の位置に配置された集液管３６に対し、中空糸膜３８が集液管内蔵カートリッジ３１内に配置され、ポッティング部３９でポッティングが施される。中空糸膜３８のカートリッジ３１内への配置は、前述したように、集液管３６周りに配置した後、集液管３６とともにカートリッジ３１内へ挿入するようにしてもよく、別に用意したガイド棒等の周りに中空糸膜３８を配置し、該ガイド棒から滑らせるように、カートリッジ３１内の既に挿入してある集液管３６の周囲に入れ込むようにしてもよい。このような構成では、集液管３６が確実に望ましい位置に配置され、その周りに配置される中空糸膜３８も、カートリッジ３１内で望ましい位置、形態に固定されることになる。

図４に示す構造においては、集液管内蔵カートリッジ３１の反ポッティング部側のエンドキャップ部分４１と集液管無しカートリッジ３３の集液室側端部に設けられるエンドキャップ部分４２とが一体に形成されて一体化エンドキャップ４３とされるとともに、さらに集液管４４も一体に形成されている。このように集液管４４まで一体形成すれば、これらの部位がさらに確実に望ましい位置に決められることになる。

図５に示す構造においては、集液管内蔵カートリッジ３１の集液管３６が、集液管無しカートリッジ３３の集液室５１側（ポッティング部５２側）のエンドキャップ５３にシール部材としてのＯ−リング５４を介して固定されており、集液管内蔵カートリッジ３１のエンドキャップ５５と集液管無しカートリッジ３３のエンドキャップ５３とは一体化されていない。このような構造でも、集液管３６を含めて望ましい位置関係の連接構造を達成できる。なお、図３、図４に示したような一体化は、前述の如く、熱板溶着や一体成形、超音波溶着、スピン溶着、溶接溶着によって達成できる。また、どの部分まで一体化し、どの部分をＯ−リング等の部材を介して固定するかは、自由に設定可能である。

濾過精度０．１μｍのポリエチレン製精密濾過中空糸膜を用い、カートリッジ長約２０インチの中空糸膜フィルターカートリッジについて純水濾過差圧０．０５ＭＰａのときの流量を測定した。

参考例１
図１に示した、カートリッジ長１０インチの集液管内蔵カートリッジと集液管なしカートリッジを連接したカートリッジを用いた。

比較例１
図６に示した、参考例１の中空糸長を２倍にした集液管なしカートリッジを用いた。

比較例２
カートリッジ長１０インチの集液管内蔵カートリッジを連接したカートリッジであって、平膜をプリーツ状に成形した濾過メディアを使用したカートリッジを用いた。

比較例３
カートリッジ長１０インチの集液管内蔵カートリッジを連接したカートリッジもしくは、中空糸を折り返さずに２０インチカートリッジの両端で開口状態を保ったままポッティングにより固定し、カートリッジ両端に集液室をもち、集液管により処理液を透液するタイプのカートリッジを用いた。

比較例４
特許文献２に示されたのと同等の、両側に集液室を有するカートリッジ長１０インチの集液管内蔵カートリッジをジョイント部材を介して連接して２０インチ長のカートリッジとしたものをを用いた。これらの結果を表１に示す。

表１から明らかなように、参考例１による中空糸膜フィルターカートリッジでは、比較例に比べて大きな濾過流量が得られる。

また、本発明において使用する中空糸膜自体はとくに限定されず、例えば、ポリビニルアルコール系、ポリスルホン系、ポリオレフィン系、セルロース系等の各種材料からなるものを使用できる。また、ポッティング部の構成もとくに限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリオレフィン系樹脂等によりポッティング部を構成することができる。

本発明に係る中空糸膜フィルターカートリッジおよびその製造方法は、長尺化により処理流量の増大が求められるあらゆる用途に採用可能である。

本発明の一参考態様に係る中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。本発明の一実施態様に係る中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。本発明におけるカートリッジ同士の連接部分の別の構造例を示す中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。本発明におけるカートリッジ同士の連接部分のさらに別の構造例を示す中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。本発明におけるカートリッジ同士の連接部分のさらに別の構造例を示す中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。従来の単なる長尺化による中空糸膜フィルターカートリッジの縦断面図である。

符号の説明

１、１１中空糸膜フィルターカートリッジ
２、１３導入孔
３、１４筒状ケース
４、１５中空糸膜
５、１７集液室
６集液管内蔵カートリッジ
７、１２集液管無しカートリッジ
８、１６ポッティング部
９集液管
１０処理液
１８合流管
３１集液管内蔵カートリッジ
３２、４１集液管内蔵カートリッジの反ポッティング部側のエンドキャップ部分
３３集液管無しカートリッジ
３４、４２集液管無しカートリッジのポッティング部側のエンドキャップ部分
３５、４３一体化エンドキャップ
３６、４４集液管
３７、５４シール部材としてのＯ−リング
５１集液室
５２ポッティング部
５３集液管無しカートリッジのエンドキャップ
５５集液管内蔵カートリッジのエンドキャップ

Claims

側面に被処理液の導入孔を有する筒状ケースと、該筒状ケース内に該筒状ケースの長手方向に延びるように並設され、前記導入孔を通して導入された被処理液を外面側から内部へと透過させる中空糸膜と、該中空糸膜内部へと透過された処理液を集める集液室とを備えたカートリッジを、長手方向に連接した中空糸膜フィルターカートリッジであって、連接されるカートリッジのうち少なくとも一つのカートリッジが、中空糸膜がＵ字状に折り返されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、該ポッティング部の反中空糸膜側に前記集液室が形成されたカートリッジであって、該カートリッジ内において長手方向に延び、隣接するカートリッジからの処理液を流通させて自身の長手方向片側に設けられた集液室へと合流させる集液管を備えた集液管内蔵カートリッジに構成され、該集液管内蔵カートリッジに隣接し該集液管内蔵カートリッジの前記集液管へと処理液を送るカートリッジが、集液管を持たない集液管無しカートリッジに構成され、前記集液管無しカートリッジが、中空糸膜が直線状に延設されて該中空糸膜の両端部でポッティングが施され、両ポッティング部の反中空糸膜側に前記集液室がそれぞれ形成されているカートリッジからなり、前記集液管無しカートリッジの長手方向両側に、前記集液管内蔵カートリッジがそれぞれ連接されていることを特徴とする中空糸膜フィルターカートリッジ。
前記集液管内蔵カートリッジの長手方向における中空糸膜の反ポッティング部側端部にエンドキャップが設けられ、該エンドキャップと前記集液管の位置が予め定めた所定の位置に設定されている、請求項１に記載の中空糸膜フィルターカートリッジ。
前記集液管内蔵カートリッジのエンドキャップとそれに隣接する前記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップが一体に形成されている、請求項２に記載の中空糸膜フィルターカートリッジ。
前記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと前記集液管内蔵カートリッジの集液管がシール部材を介して互いに位置決めされている、請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜フィルターカートリッジ。
前記集液管無しカートリッジの集液室側端部に設けられるエンドキャップと前記集液管内蔵カートリッジの集液管が一体に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜フィルターカートリッジ。
集液管内蔵カートリッジにおいて、中空糸膜のポッティングを行う前に、該カートリッジの反ポッティング部側にエンドキャップを取り付け、該エンドキャップと集液管の位置を予め定めた所定の位置に合わせた状態で、集液管周りに中空糸膜を配置し、しかる後に中空糸膜のポッティングを行うことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜フィルターカートリッジの製造方法。
集液管内蔵カートリッジにおいて、中空糸膜のポッティングを行う前に、中空糸膜を周りに配置した集液管を筒状ケースに挿入し、該カートリッジの反ポッティング部側にエンドキャップを取り付け、該エンドキャップと集液管の位置を予め定めた所定の位置に合わせた後、中空糸膜のポッティングを行うことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜フィルターカートリッジの製造方法。