JP5037460B2

JP5037460B2 - ヘッダ部品及び濾過装置

Info

Publication number: JP5037460B2
Application number: JP2008225556A
Authority: JP
Inventors: 憲之森下
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-09-03
Also published as: CN201346447Y; JP2009090277A; CN101391179A; CN101391179B

Description

本発明は、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品及びそのヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置に関するものである。

従来、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品として、特開２００３−３３４４２９号公報（特許文献１）に記載されたように、主管の一端部に形成された大径部に他のヘッダ部品の主管の他端部に形成された小径部を嵌入して互いの主管が接続可能としたものが提案されている。

特開２００３−３３４４２９号公報

しかしながら、前述の特許文献１では、複数のヘッダ部品を連結して濾過膜モジュールの下方に設けられた原液供給ヘッダ管を構成し、１つのヘッダ部品から濾過膜モジュールの原液供給流路が接続される枝管が１本づつ垂直に起立したものであり、並設される複数の濾過膜モジュールを密集させて該濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトにし得る技術は開示されていなかった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、並設される複数の濾過膜モジュールを密集させて該濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトに出来るヘッダ部品及びそれを用いた濾過装置を提供せんとするものである。

前記目的を達成するための本発明に係るヘッダ部品の第１の構成は、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品であって、隣設される前記ヘッダ部品相互の主管の端部が嵌合接続可能とされ、前記枝管の軸方向が前記主管の軸方向と交差すると共に、前記枝管が一対の枝管であり前記枝管は、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には、前記枝管の上端部が前記主管の上端部に及ぶように、前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置され、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には、前記枝管の下端部が前記主管の下端部に及ぶように、前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係るヘッダ部品の第２の構成は、前記第１の構成において、前記主管に対して前記一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係るヘッダ部品の第３の構成は、前記第２の構成において、前記ヘッダ部品に対して、前記一対の枝管が所定ピッチで３組設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係る濾過装置の第１の構成は、前記第１〜第３の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る濾過装置の第２の構成は、前記第１〜第３の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る濾過装置の第３の構成は、前記第３の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部で一方側の２つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の１つの枝管とに前記主管を挟んで互い違いに前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係る濾過装置の第４の構成は、前記第３の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部の４つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の２つの枝管に前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする。

本発明に係るヘッダ部品の第１の構成によれば、枝管の軸方向が主管の軸方向と交差すると共に、該枝管が主管の断面中心線から一方に片寄った位置に配置されたことで、主管に対する枝管の配置位置を適宜設定することにより濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトにすることが出来、濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。

本発明に係るヘッダ部品の第２の構成によれば、前記第１の構成において、主管に対して一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことで、主管の軸方向における濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。

本発明に係るヘッダ部品の第３の構成によれば、前記第２の構成において、ヘッダ部品に対して、一対の枝管が所定ピッチで３組設けられたことで、６本の枝管の中から所望の枝管を適宜選択して濾過膜モジュールを取り付けることにより各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置、二等辺三角形配置、四角形配置等が適宜選択出来、濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。

本発明に係る濾過装置の第１の構成によれば、前記第１〜３の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの上方に設け、枝管を主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の上部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の上部に空気溜まりが出来難く、該空気溜まりに溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来る。

本発明に係る濾過装置の第２の構成によれば、前記第１〜３の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの下方に設け、枝管を主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の下部に縣濁物質が滞留することがない。

また、前記第１〜第３の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの上方及び下方に設け、上方においては枝管を主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置し、下方においては枝管を主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の上部及び下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の上部に空気溜まりが出来難く、該空気溜まりに溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来、主管の下部に縣濁物質が滞留することがない。

本発明に係る濾過装置の第３の構成によれば、前記第３の構成のヘッダ部品の両端部で一方側の２つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の１つの枝管とに主管を挟んで互い違いに濾過膜モジュールの流路が接続されたことで、各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置或いは二等辺三角形配置が容易に出来、余りの枝管をキャップ部材により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。

本発明に係る濾過装置の第４の構成によれば、前記第３の構成のヘッダ部品の両端部の４つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の２つの枝管に濾過膜モジュールの流路が接続されたことで、各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない四角形配置が容易に出来、余りの枝管をキャップ部材により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。

図により本発明に係るヘッダ部品及びこれを連結してヘッダ管を構成した濾過装置の一実施形態を具体的に説明する。図１及び図２は本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図、図３は本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した外圧式加圧型濾過装置の構成を示す図、図４は本発明に係るヘッダ部品の構成を示す図、図５は本発明に係るヘッダ部品と従来型ヘッダ部品との比較を説明する図、図６は枝管の離間ピッチを説明する図である。

図１〜図４において、１は並設される複数の濾過膜モジュール２に夫々接続される枝管４に連通する主管３が複数に分割された濾過膜モジュール２のヘッダ部品である。

図４に示すように、隣設されるヘッダ部品１相互の主管３の一端部には拡径部３ａが設けられており、隣設される一方のヘッダ部品１の一端部に設けられた拡径部３ａ内に他方の主管３の他端部を嵌入することで隣設されるヘッダ部品１相互の主管３が嵌合接続可能に構成されている。

尚、ヘッダ部品１の主管３の一端部に拡径部３ａを設ける代わりに、主管３の両端部に拡径部３ａを設けたヘッダ部品１と、主管３の端部に拡径部３ａを設けないヘッダ部品１とを交互に嵌合接続する構成とすることでも良いし、主管３の両端部に拡径部３ａを設けたヘッダ部品１相互を別部材の接続管を該拡径部３ａに嵌入して接続することでも良い。

本実施形態では、枝管４の軸方向（図４（ａ）の上下方向）が主管３の軸方向（図４（ａ）の左右方向）と直交する方向に交差すると共に、枝管４が主管３の断面中心線ａから一方に片寄った位置（例えば図４（ｂ），（ｄ），（ｅ）に示すように枝管４が主管３の断面中心線ａから上方に片寄った位置）に配置されている。

また、図４に示すように、主管３に対して一対の枝管４が十字状に配置され、該一対の枝管４の中心軸ｂが、図４（ｄ），（ｅ）に示すように、同一直線上に一致して配置されたものである。尚、枝管４の軸方向（図４（ａ）の上下方向）が主管３の軸方向（図４（ａ）の左右方向）と直交する方向に交差する他にも所定の傾斜角度で交差する構成としても良い。

本実施形態では、１つのヘッダ部品１に対して、一対の枝管４が所定ピッチで３組（計６本）設けられたものである。枝管４の離間ピッチの一例としては、例えば図６に示すように、濾過膜モジュール２のヘッド直径をＤ、枝管４の離間ピッチをＰ、一対の枝管４の両端部に濾過膜モジュール２を設けたとした時の該濾過膜モジュール２相互の中心軸の離間距離をＬ、ヘッダ部品１の両端部で一方側の２つの枝管４に設けられる濾過膜モジュール２相互の中心軸の離間距離をＭ、ヘッダ部品１の中央部で他方側の１つの枝管４と、ヘッダ部品１の両端部で一方側の枝管４とに設けられる濾過膜モジュール２相互の中心軸の離間距離をＮとすると、濾過膜モジュール２相互が互いに干渉しないで三角形配置（正三角形配置）を構成する条件は、以下の通りである。

図１〜図３は上記ヘッダ部品１の主管３相互を連結すると共に、該ヘッダ部品１の枝管４に濾過膜モジュール２の流路を構成する配管５が接続された浸漬型或いは外圧式加圧型の濾過装置６の一例を示す。

図１〜図３に示すように、ヘッダ部品１が濾過膜モジュール２の上方に設けられた場合には、図４に示すように、枝管４が主管３の断面中心線ａから上方に片寄った位置に配置され、図３に示すように、ヘッダ部品１が濾過膜モジュール２の下方に設けられた場合には、図４のヘッダ部品１の天地を反転させて枝管４が主管３の断面中心線ａから下方に片寄った位置に配置される。

これにより、図５に示すように、枝管４から上下に突出していた主管３の突出高さｈ分（上下で２×ｈ分）だけ濾過装置６の丈を小さく出来る。また、主管３の上部に空気溜まり８が出来難く、該空気溜まり８に溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来る。また、主管３の下部に縣濁物質が滞留することがない。尚、図５のＨ_０は配管５の上面レベル、Ｈ_１は主管３の上面レベルを示す。

また、本実施形態では、図２に示すように、ヘッダ部品１の両端部で一方側の２つの枝管４と、該ヘッダ部品１の中央部で他方側の１つの枝管４とに主管３を挟んで互い違いに濾過膜モジュール２の流路となる配管５が接続され、余りの枝管４はキャップ部材７により閉塞されるか、若しくは図３に示すようにエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ９等の取り付けノズル等の各種検出機能部材が設けられる。

また、図３に示すように、ヘッダ部品１の両端部の４つの枝管４またはヘッダ部品１の中央部の２つの枝管４に濾過膜モジュール２の流路となる配管５が接続され、余りの枝管４はキャップ部材７により閉塞されるか、若しくはエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ９等の取り付けノズル等の各種検出機能部材が設けられる。

尚、各ヘッダ部品１に対して一対の枝管４を１組のみ設けることも出来、各ヘッダ部品１に対して一対の枝管４が他の複数組設けることでも良い。

ヘッダ部品１に設けられる枝管４の軸方向が主管３の軸方向と交差すると共に、該枝管４が主管３の断面中心線ａから一方に片寄った位置に配置されたことで、主管３に対する枝管４の配置位置を適宜設定することにより濾過膜モジュール２を取り付けるユニット架台をコンパクトにすることが出来、濾過膜モジュール２の最密配置が可能となる。

また、主管３に対して一対の枝管４が十字状に配置され、該一対の枝管４の中心軸が同一直線上に一致して配置された場合には、主管３の軸方向における濾過膜モジュール２の最密配置が可能となる。

また、ヘッダ部品１に対して、一対の枝管４が所定ピッチで３組設けられたことで、６本の枝管４の中から所望の枝管４を適宜選択して濾過膜モジュール２を取り付けることにより各濾過膜モジュール２の取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置、二等辺三角形配置、四角形配置等が適宜選択出来、濾過膜モジュール２の最密配置が可能となる。

また、ヘッダ部品１を濾過膜モジュール２の上方に設け、枝管４を主管３の断面中心線ａから上方に片寄った位置に配置した場合には、濾過膜モジュール２を取り付けるユニット架台の上部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。

また、ヘッダ部品１を濾過膜モジュール２の下方に設け、枝管４を主管３の断面中心線ａから下方に片寄った位置に配置した場合には、濾過膜モジュール２を取り付けるユニット架台の下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。

また、ヘッダ部品１の両端部で一方側の２つの枝管４と、該ヘッダ部品１の中央部で他方側の１つの枝管４とに主管３を挟んで互い違いに濾過膜モジュール２の流路を接続した場合には、各濾過膜モジュール２の取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置或いは二等辺三角形配置が容易に出来、余りの枝管４をキャップ部材７により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管４にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ９等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。

また、ヘッダ部品１の両端部の４つの枝管４またはヘッダ部品１の中央部の２つの枝管４に濾過膜モジュール２の流路を接続した場合には、各濾過膜モジュール２の取り付け取り外しに干渉し合わない四角形配置が容易に出来、余りの枝管４をキャップ部材７により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管４にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ９等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。

本発明の活用例として、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品及びそのヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置に適用することが出来る。

本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図である。本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図である。本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した外圧式加圧型濾過装置の構成を示す図である。本発明に係るヘッダ部品の構成を示す図である。本発明に係るヘッダ部品と従来型ヘッダ部品との比較を説明する図である。枝管の離間ピッチを説明する図である。

符号の説明

１…ヘッダ部品
２…濾過膜モジュール
３…主管
３ａ…拡径部
４…枝管
５…配管
６…濾過装置
７…キャップ部材
８…空気溜まり
９…圧力センサ

Claims

並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品であって、
隣設される前記ヘッダ部品相互の主管の端部が嵌合接続可能とされ、前記枝管の軸方向が前記主管の軸方向と交差すると共に、前記枝管が一対の枝管であり、
前記枝管は、
前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には、前記枝管の上端部が前記主管の上端部に及ぶように、前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置され、
前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には、前記枝管の下端部が前記主管の下端部に及ぶように、前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されたことを特徴とするヘッダ部品。
前記主管に対して前記一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことを特徴とする請求項１に記載のヘッダ部品。
前記ヘッダ部品に対して、前記一対の枝管が所定ピッチで３組設けられたことを特徴とする請求項２に記載のヘッダ部品。
請求項１〜３の何れか１項に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置されることを特徴とする濾過装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されることを特徴とする濾過装置。
請求項３に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部で一方側の２つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の１つの枝管とに前記主管を挟んで互い違いに前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする濾過装置。
請求項３に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部の４つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の２つの枝管に前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする濾過装置。