JP5553073B2 - Housing-equipped hollow fiber membrane module - Google Patents
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Description
本発明は、中空糸膜モジュールに関する。さらに詳しくは、中空糸膜群を収容している束着管を、Oリングを介してハウジングへ装着せしめた中空糸膜モジュールに関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module. More specifically, the present invention relates to a hollow fiber membrane module in which a bundle tube containing a hollow fiber membrane group is attached to a housing via an O-ring .
現在、多孔質セラミックス中空糸膜、多孔質炭素中空糸膜などの多孔質中空糸膜は、液体分離膜、気体分離膜として有効に用いられている。このような多孔質中空糸膜を使用する場合には、これらを固定し、密封する必要があり、そのために多孔質セラミックス中空糸膜群を束着管端部に嵌装させた貫通孔穿設平板の貫通孔に挿入し、貫通孔穿設平板の外面側をガラスシール材で被覆した多孔質セラミックス中空糸膜モジュールなどが、先に本出願人によって提案されている。ここで束着管は、基本的には円筒形なので、ハウジング内周表面に設けられたシール部材嵌装用の溝にシール部材であるOリングを配し、ハウジング装着時のシールを行っている(特許文献1〜2)。 Currently, porous hollow fiber membranes such as porous ceramic hollow fiber membranes and porous carbon hollow fiber membranes are effectively used as liquid separation membranes and gas separation membranes. When using such a porous hollow fiber membrane, it is necessary to fix and seal them, and for this purpose, a through-hole drilling in which a porous ceramic hollow fiber membrane group is fitted to the bundled tube end The present applicant has previously proposed a porous ceramic hollow fiber membrane module or the like that is inserted into a through hole of a flat plate and the outer surface side of the through hole drilled flat plate is covered with a glass sealing material. Here, since the bundled tube is basically cylindrical , an O-ring as a seal member is disposed in a groove for fitting a seal member provided on the inner peripheral surface of the housing, and sealing is performed when the housing is mounted ( Patent Documents 1-2).
ここで、モジュールをハウジングに装着するに際しては、シール部材の締付力を受けながらモジュールをハウジング内に挿入する必要がある。このような円筒形外周面でのシール部材としては、一般にOリング等が用いられるが、例えば図3に示されるようにハウジングへの束着管挿入前(a)の状態から挿入後(b)の状態にかけて、Oリング1はOリング2がシールすることとなるシール部位を通過することとなる。このためモジュールの挿入時の装着性が悪く、その結果Oリングが捩れるなどして、シール性を低下させるという問題を生じるおそれがある。このことは、束着管外周表面ではなくハウジング内周表面にシール部材嵌装用の溝を2箇所設けた場合も同様である。
Here, when the module is mounted on the housing, it is necessary to insert the module into the housing while receiving the tightening force of the seal member. An O-ring or the like is generally used as a sealing member on such a cylindrical outer peripheral surface. For example , as shown in FIG. 3, after the insertion (b) from the state before the bundled tube is inserted into the housing (b). Through this state, the O-ring 1 passes through the sealing portion where the O-
ここで、図4に示されるようにOリング1よりもOリング2の径を大きくし、(a)に示されるハウジングへの束着管の挿入途中まで、すなわちOリング1がOリング2のシール部位を通過する際の挿入抵抗をなくし、最終的にハウジングへの束着管挿入後(b)の状態とすることで装着性を向上することも考えられる。しかしながら、より大きな径のOリングに対しては、ハウジング内により大きなスペースが必要となり、またコストに関しても同じ径サイズのOリングを使用するときと比較して高くなってしまう。
Here, as shown in FIG. 4, the diameter of the O-
本発明の目的は、同じサイズのOリングを使用したうえで、ハウジングへの装着性を改善せしめたハウジング装着中空糸膜モジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a housing-mounted hollow fiber membrane module in which the O-ring of the same size is used and the mounting property to the housing is improved.
かかる本発明の目的は、中空糸膜を収容した束着管からなる中空糸膜モジュールを、ハウジングの一端に設けられた中空糸膜モジュール挿入部より挿入させ、束着管外周面と束着管を収容するハウジング内周面との間隙にシール部材を少なくとも2個配してハウジングに装着せしめたハウジング装着中空糸膜モジュールにおいて、
ハウジングの中空糸膜モジュール挿入部とは反対側に位置する端部の内周表面およびハウジングの中空糸膜モジュール挿入部側に位置する端部に対応する束着管外周表面にそれぞれ設けられたOリング嵌装用の溝にいずれも同じサイズのOリングをそれぞれ嵌装せしめることによって、中空糸膜モジュールをハウジングに装着せしめたハウジング装着中空糸膜モジュールによって達成される。
An object of the present invention is to insert a hollow fiber membrane module composed of a bundled tube containing a hollow fiber membrane through a hollow fiber membrane module insertion portion provided at one end of a housing, so that the outer peripheral surface of the bundled tube and the bundled tube are inserted. In the housing-mounted hollow fiber membrane module in which at least two seal members are arranged in the gap with the inner peripheral surface of the housing that accommodates
O provided on the inner peripheral surface of the end located on the side opposite to the hollow fiber membrane module insertion portion of the housing and the outer peripheral surface of the bundled tube corresponding to the end located on the hollow fiber membrane module insertion portion side of the housing. This is achieved by a housing-mounted hollow fiber membrane module in which a hollow fiber membrane module is mounted on a housing by mounting O-rings of the same size in the grooves for ring mounting.
本発明に係るハウジング装着中空糸膜モジュールは、多孔質セラミックス中空糸膜、多孔質炭素中空糸膜等の中空糸膜を収容した束着管からなる中空糸膜モジュールを、束着管外周面とハウジング内周面との間隙にシール部材を少なくとも2個配してハウジングに装着せしめるに際し、シール部材をいずれも同じサイズのOリングとすることによって、省スペース化の維持およびコスト増加の回避を達成している。 The housing-attached hollow fiber membrane module according to the present invention comprises a hollow fiber membrane module comprising a bundled tube containing hollow fiber membranes such as a porous ceramic hollow fiber membrane and a porous carbon hollow fiber membrane, and an outer peripheral surface of the bundled tube. When installing at least two seal members in the gap with the inner peripheral surface of the housing and mounting them on the housing, both of the seal members are O-rings of the same size, thereby maintaining space saving and avoiding cost increase. doing.
また、一方のOリング嵌装用の溝をハウジングの中空糸膜モジュール挿入部とは反対側に位置する端部の内周表面に設け、他方のOリング嵌装用の溝を中空糸膜モジュール挿入部側に位置する端部に対応する束着管外周表面に設けることによって、ハウジングへの中空糸膜モジュールを装着する際の挿入抵抗を減らし、また挿入回数増加による抵抗によって生ずるOリングの変形、破損等を防止して、中空糸膜モジュールを何回か交換して使用する場合にあっても、そのシール性を維持せしめるといったすぐれた効果を奏する。 Also, one O-ring fitting groove is provided on the inner peripheral surface of the end located on the opposite side of the housing from the hollow fiber membrane module insertion part, and the other O-ring fitting groove is provided as the hollow fiber membrane module insertion part. By providing it on the outer peripheral surface of the bundled tube corresponding to the end located on the side, the insertion resistance when mounting the hollow fiber membrane module to the housing is reduced, and deformation or breakage of the O-ring caused by resistance due to increased number of insertions Even when the hollow fiber membrane module is used after being replaced several times, an excellent effect of maintaining the sealing performance is obtained.
ハウジング装着中空糸膜モジュールは、図1〜2に示されるように中空糸膜3を収容した束着管4からなる中空糸膜モジュール5を、束着管4の外周面とハウジング6の内周面との間隙にシール部材を少なくとも2個配してハウジング6に装着せしめて構成される。中空糸膜モジュールをハウジングに装着する一態様を図1に示す。(a)は中空糸膜モジュールをハウジングに挿入している途中の状態を示し、(b)は挿入後の状態を示している。ここでハウジング6としては、図1に示される中空糸膜モジュール5全体をその管内に収容することができる一体型のハウジングのほか、図2に示されるような中空糸膜モジュール5の両端部を別々に収容するといった分割型のハウジングのいずれも用いることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing-attached hollow fiber membrane module includes a hollow fiber membrane module 5 including a bundled
Oリングとしては同じサイズのものが用いられる。Oリングをいずれも同じサイズとすることによって、ハウジング内の省スペース化の維持および異なるサイズのOリングを用いることによるコストの増加を回避することが可能となる。 O-rings of the same size are used. By making all the O-rings the same size , it is possible to maintain the space saving in the housing and to avoid an increase in cost due to the use of O-rings of different sizes .
図1に示される一体型のハウジングにあっては、中空糸膜モジュール挿入部7とは反対側に位置するハウジング他端部9の内周表面およびハウジング中空糸膜モジュール挿入部7側に位置するハウジング一端部8に対応する束着管外周表面にそれぞれOリング嵌装用の溝が設けられる。Oリング1、2を収容するいずれの溝も寸法、すなわち溝深さと溝幅は同じであり、ハウジング他端部9に設けられる溝はハウジング内周表面を凹ませることにより形成され、一方ハウジング一端部8に設けられる溝は束着管外周表面に凹部を有する出張り部を設けることにより形成される。これらの図において、Oリング1,2嵌装用の溝の深さは、Oリング1,2のゴム断面の直径よりも小さく設定されており、これによって中空糸膜モジュール5をハウジング6に水密状態で装着させることが可能となる。
In the integrated housing shown in FIG. 1, it is located on the inner peripheral surface of the
また、図2に示される分割型のハウジングにあっては、中空糸膜モジュール挿入部7とは反対側に位置するハウジング端部9の内周表面および中空糸膜モジュール挿入部7側のハウジング端部8に対応する束着管外周表面にそれぞれOリング1,2嵌装用の溝が設けられる。この場合には、各端部に少なくとも2個のOリング1,2を装着することが容易となるので、全体では少なくとも4個のOリングの装着を容易に行うことができる。この図の場合にも、Oリング1,2嵌装用の溝の深さは、Oリング1,2のゴム断面の直径よりも小さく設定され、これによって中空糸膜モジュール5をハウジング6に水密状態で装着させることが可能となる。
In the split housing shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the
ハウジングがこれらいずれの場合にあっても、ハウジング内周表面あるいは束着管外周表面に位置するOリング嵌装用の溝が設けられるハウジング端部とは、束着管を装着したときに、束着管側周部に設けられている空気あるいは流体の流出入孔が設けられている部分を除く束着管側端部と相対することとなる位置を指している。すなわち、この部位に生じているハウジング内周面と束着管外周面との間に生じる間隙をシール部材を用いて確実にシールすることで、中空糸を通過する前後の流体を完全に隔離することができる。 Regardless of the housing, the housing end provided with the O-ring fitting groove located on the inner peripheral surface of the housing or the outer peripheral surface of the bundling tube It refers to the position facing the bundled tube side end excluding the portion provided with the air or fluid inflow / outflow holes provided in the tube side peripheral portion. That is, the gap generated between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the bundled tube generated in this part is reliably sealed using a seal member, so that the fluid before and after passing through the hollow fiber is completely isolated. be able to.
1,2 Oリング
3 中空糸
4 束着管
5 中空糸膜モジュール
6 ハウジング
7 中空糸膜モジュール挿入部
8 ハウジング一端部
9 ハウジング他端部
10 ハウジング装着中空糸膜モジュール
1, 2 O-
8 housing one end
9 Housing
Claims (4)
ハウジングの中空糸膜モジュール挿入部とは反対側に位置する端部の内周表面およびハウジングの中空糸膜モジュール挿入部側に位置する端部に対応する束着管外周表面にそれぞれ設けられたOリング嵌装用の溝にいずれも同じサイズのOリングをそれぞれ嵌装せしめることによって、中空糸膜モジュールをハウジングに装着せしめたハウジング装着中空糸膜モジュール。 A hollow fiber membrane module composed of a bundled tube containing a hollow fiber membrane is inserted from a hollow fiber membrane module insertion portion provided at one end of the housing, and an outer peripheral surface of the bundled tube and an inner peripheral surface of the housing for accommodating the bundled tube In the housing-attached hollow fiber membrane module in which at least two seal members are arranged in the gap between and attached to the housing,
O provided on the inner peripheral surface of the end located on the side opposite to the hollow fiber membrane module insertion portion of the housing and the outer peripheral surface of the bundled tube corresponding to the end located on the hollow fiber membrane module insertion portion side of the housing. the groove of the ring fitting wearing by allowed to fit each O-ring of the same size both housing mounted hollow fiber membrane module was allowed mounted hollow fiber membrane module into the housing.
ハウジングの中空糸膜モジュール挿入部側に位置する端部に対応する束着管外周表面に設けられたOリング嵌装用の溝にOリングを嵌挿させた中空糸膜モジュールを、ハウジングの中空糸膜モジュール挿入部とは反対側に位置する端部の内周表面に設けられたそれぞれOリング嵌装用の溝にいずれも同じサイズのOリングを嵌装せしめたハウジングへ装着することを特徴とするハウジング装着中空糸膜モジュールの製造方法。A hollow fiber membrane module in which an O-ring is inserted into a groove for fitting an O-ring provided on the outer peripheral surface of a bundled tube corresponding to an end located on the hollow fiber membrane module insertion portion side of the housing is connected to the hollow fiber of the housing. Each of the O-ring fitting grooves provided on the inner peripheral surface of the end located on the opposite side of the membrane module insertion portion is mounted on a housing in which an O-ring of the same size is fitted. Manufacturing method of housing-mounted hollow fiber membrane module.
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