JP6854822B2 - 中空糸膜モジュール、脱気給気装置、インクジェットプリンタおよび炭酸泉製造装置 - Google Patents
中空糸膜モジュール、脱気給気装置、インクジェットプリンタおよび炭酸泉製造装置 Download PDFInfo
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Description
本願は、2016年8月17日に日本に出願された特願2016−159840に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(1)複数の中空糸膜を引き揃えた中空糸膜束の第1端部が第1チューブシートによって第1端部キャップに固定され、中空糸膜束の第2端部が第2チューブシートによって第2端部キャップに固定されたシェルレス流体接触器の複数が、液密囲い壁内に配置された流体処理用アセンブリ(特許文献1)。
(2)複数の中空糸膜を引き揃えた中空糸膜束の両端に付着する注封を取り囲む矩形のフレームを備えたフラットパネルコンタクタの複数が、ハウジング内に挿入されたコンタクタシステム(特許文献2)。
(3)被処理液容器と、被処理液容器内に収容された複数の中空糸脱気膜と、中空糸脱気膜の端部を被処理液容器内に固定し、被処理液容器内を被処理液室と減圧室とに仕切る接着部および仕切とを備えた膜脱気装置(特許文献3)。
・中空糸膜束の両端が固定されているため、被処理液が中空糸膜間に流れにくく、中空糸膜を有効利用できない。そのため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施できない。
・中空糸膜束の両端が固定されているため、中空糸膜モジュール(シェルレス流体接触器またはフラットパネルコンタクタ)自体の構造が複雑である。そのため、中空糸膜モジュールを安価に提供できない。
・中空糸膜束の両端が固定されているため、ケースへの中空糸膜モジュール(シェルレス流体接触器またはフラットパネルコンタクタ)の取付構造が複雑になる。そのため、被処理液に対して有効に膜の配置ができない。また、中空糸膜モジュールをケースに簡易に取り付けられない。また、配管の途中等の任意の箇所に中空糸膜モジュールを組み込むことができない。
・複数の中空糸脱気膜が被処理液容器内に固定されているため、中空糸脱気膜を交換する場合は、被処理液容器を含めた膜脱気装置ごと交換する必要がある。そのため、中空糸膜モジュール(膜脱気装置)を安価に提供できない。
・複数の中空糸脱気膜が被処理液容器内に固定されているため、配管の途中等の任意の箇所に中空糸脱気膜を組み込む場合は、膜脱気装置ごと組み込む必要がある。そのため、中空糸膜モジュール(膜脱気装置)を配管の途中等に簡易に取り付けられない。
<1>被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであり;中空糸膜束と、前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を集束する集束部材とを備え;前記集束部材が、前記集束部材を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する接続部を有する、中空糸膜モジュール。
<2>前記接続部が、前記取付対象物の開口に嵌合可能な外部形状を有している、前記<1>の中空糸膜モジュール。
<3>前記接続部が、円柱形状であり;前記取付対象物が、管継手である、前記<2>の中空糸膜モジュール。
<4>前記集束部材が、前記中空糸膜束の第1の端部を収容するハウジングと、前記中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を前記ハウジングに液密に固定する固定部とを備え;前記ハウジングの前記接続部に対応する部分には、前記集束部材を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する取り付けるための取付手段が設けられている、前記<1>〜<3>のいずれかの中空糸膜モジュール。
<5>前記取付手段が、シール部材である、前記<4>の中空糸膜モジュール。
<6>前記取付手段が、ねじである、前記<4>の中空糸膜モジュール。
<7>前記中空糸膜束の第2の端部が、自由端である、前記<1>〜<6>のいずれかの中空糸膜モジュール。
<8>前記中空糸膜束が、U字状に屈曲され、かつ前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の屈曲部の位置が略同一に揃えられたものである、前記<1>〜<7>のいずれかの中空糸膜モジュール。
<9>被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための脱気給気装置であり;前記<1>〜<8>のいずれかの中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールの1個以上が取り付けられた被処理液管または被処理液ケースとを備え;前記中空糸膜モジュールの前記中空糸膜束の露出部が前記被処理液管または前記被処理液ケースの内部に挿入された状態で、前記接続部において前記集束部材が直接または他の部材を介して前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続されている、脱気給気装置。
<10>前記接続部を前記被処理液管または前記被処理液ケースの開口に嵌合させることによって前記集束部材が前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続されている、前記<9>の脱気給気装置。
<11>前記被処理液管が、前記中空糸膜モジュールの挿入口と、被処理液の入口と、処理液の出口とを有する分岐管である、前記<9>または<10>の脱気給気装置。
<12>前記分岐管が、少なくとも3つの開口を有する管継手と、前記管継手の開口の1つに接続された延長管とを有し;前記管継手の複数の開口のうち、前記延長管が接続された開口以外の少なくとも1つの開口が、前記中空糸膜モジュールの挿入口であり;前記中空糸膜モジュールの前記中空糸膜束の露出部の一部が、前記延長管の内部に位置している、前記<11>の脱気給気装置。
<13>前記被処理液ケースが、前記中空糸膜モジュールの挿入口と、被処理液の入口および処理液の出口を兼ねた液出入口とを有する容器である、前記<9>または<10>の脱気給気装置。
<14>前記集束部材の接続部のうち、前記中空糸膜束の露出部側の接続部が、前記被処理液管または前記被処理液ケースに接続され、前記中空糸膜束の露出部側とは反対側の接続部が、前記中空糸膜モジュールから気体を排出するまたは前記中空糸膜モジュールに気体を供給するガス管に接続されている、前記<9>〜<13>のいずれかの脱気給気装置。
<15>前記集束部材が、前記中空糸膜束の第1の端部を収容するハウジングと、前記中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を前記ハウジングに液密に固定する固定部とを備え;前記ハウジングの前記接続部に対応する部分には、前記集束部材を前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続するための第1の取付手段が設けられ;前記被処理液管または前記被処理液ケースには、前記第1の取付手段に対応した第2の取付手段が設けられ;前記第1の取付手段および前記第2の取付手段によって前記中空糸膜モジュールが前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に取り付けられている、前記<9>〜<14>のいずれかの脱気給気装置。 <16>前記第1の取付手段が、シール部材であり、前記第2の取付手段が、シール部材に対応した溝である、前記<15>の脱気給気装置。
<17>前記第1の取付手段および前記第2の取付手段が、ねじである、前記<15>の脱気給気装置。
<18>前記第1の取付手段および前記第2の取付手段が、バヨネット方式である、前記<15>の脱気給気装置。
<19>1個以上のインク容器と、インクを吐出するプリントヘッドと、前記インク容器から前記プリントヘッドに前記インクを送液する送液管と、前記送液管の途中に設けられた前記<9>〜<18>のいずれかの脱気給気装置と、前記脱気給気装置にガス管を介して接続された減圧手段とを備えた、インクジェットプリンタ。
<20>前記<9>〜<18>のいずれかの脱気給気装置と、前記脱気給気装置に原水を供給する原水供給管と、前記脱気給気装置から炭酸泉を排出する炭酸泉排出管と、前記脱気給気装置にガス管を介して接続された炭酸ガス供給手段とを備えた、炭酸泉製造装置。
本発明の脱気給気装置は、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる。
本発明のインクジェットプリンタは、インクに対して十分に脱気を実施でき、脱気機能を安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる。
本発明の炭酸泉製造装置は、原水に対して十分に給気を実施でき、給気機能を安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる。
「接続部」は、中空糸膜モジュールを取付対象物に取り付けたときに、中空糸膜モジュールにおいて取付対象物に常に接している部分を意味する。
破断強度の単位「N/fil」は、中空糸膜1本(1 filament)あたりの強度(N)を意味する。
中空糸膜の破断強度および破断伸度は、引張試験機を用い、試験長20mmの中空糸膜について、温度:25℃、引張速度:20mm/分の条件にて引張試験を行い、中空糸膜が破断したときの強度および伸度を5回測定して求めた平均値である。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
図1〜図26における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
図1は、本発明の中空糸膜モジュールの第1の実施形態を示す正面図であり、図2は、図1の中空糸膜モジュールの断面図である。
中空糸膜モジュール1は、中空糸膜束20と、集束部材50とを備える。
中空糸膜束20は、U字状に屈曲され、かつ屈曲部22b以外において長さ方向が引き揃えられた複数の中空糸膜22からなる略円柱形の束である。
中空糸膜束20は、中空糸膜22の開口端部22a側の中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍がハウジング30に固定され、中空糸膜22の屈曲部22b側の中空糸膜束20の第2の端部20bが自由端とされている。
中空糸膜束20においては、中空糸膜22の屈曲部22bの位置が略同一に揃えられている。
中空糸膜束20は、屈曲部22b近傍において中空糸膜22を連結しつつ中空糸膜22の長さ方向に直交する方向に延びる拘束糸条24をさらに有する。なお、図示例においては、中空糸膜束に拘束糸条を設けているが、中空糸膜モジュールの用途によっては、中空糸膜束に拘束糸条を設けなくてもよい。
中空糸膜束20の中空糸膜22の内側は、ハウジング30の内部の第2の空間Bに連通する。
したがって、中空糸膜22の破断強度は、0.8〜9N/filが好ましく、1〜5N/filがより好ましい。中空糸膜22の破断伸度は、70〜400%が好ましく、140〜300%がより好ましい。
中空糸膜22としては、疎水性多孔質膜、均質層および多孔質層を有する複合中空糸膜等が挙げられ、脱気性能または給気性能に優れる点から、複合中空糸膜が好ましく、均質層をその両側から多孔質層で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜がより好ましい。
拘束糸条24としては、ポリエステル繊維等の耐水性を有する合成繊維製のマルチフィラメント糸または紡績糸が挙げられる。拘束糸条24の材質としては、中空糸膜モジュール1の用途に応じて任意の材質のものが選定される。
集束部材50は、ハウジング30と、固定部40とを備える。
ハウジング30は、中空糸膜22の両端の開口端部22aが揃えられた、中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみを収容する部材である。
気体出入口ノズル36には、ハウジング本体32の第2の空間Bに連通する気体の出入口30aが形成されている。気体出入口ノズル36の先端には、ガス管(図示略)等を接続するためのホース継手39(取付手段)が形成されている。
固定部40は、中空糸膜22の開口端部22aの開口を保った状態で中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみをハウジング30のハウジング本体32に液密に固定し、かつ中空糸膜22の外側の第1の空間A(一次側)と、中空糸膜22の内側に連通する第2の空間B(二次側)とを液密に仕切るものである。
第2の空間Bは、ハウジング本体32と固定部40とに囲まれた空間である。第2の空間Bは、気体の出入口30aと連通し、気体の流路となる。
第1の実施形態の中空糸膜モジュール1は、例えば、下記の手順にて製造できるが、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法については、これに限定されるものではない。
・ラッセル編機を用い、緯糸である中空糸膜22をあらかじめ設定された長さで折り返しながら、両側の折り返し部分をチェーンステッチの経糸にて連結させることによって、ラッセル編地の中空糸膜シート状物を製造する。
・中空糸膜22の屈曲部が端面となるように略円柱形に巻き回された中空糸膜シート状物の一方の折り返し端部を、ハウジング本体32の一部となる円筒状部材に挿入する。
・円筒状部材内に液状のポッティング材を供給し、硬化または固化させることによって固定部40を形成する。
・固定部40の端部を、中空糸膜シート状物の折り返し端部ごと切断し、中空糸膜22の開口端部22aを形成する。
・円筒状部材に、ハウジング本体32の底部とフランジ部34と気体出入口ノズル36とが一体化した部材を接着させ、中空糸膜モジュール1を得る。
以上説明した第1の実施形態の中空糸膜モジュール1にあっては、下記の理由から、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施できる。
(i)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみがハウジング30に固定され、第2の端部20bが自由端とされているため、被処理液が中空糸膜22間に流れやすく、中空糸膜22を有効利用できる。そのため、中空糸膜モジュール1は、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施できる。
(ii)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみがハウジング30に固定されているため、中空糸膜束の両端が固定されている中空糸膜モジュールに比べ、中空糸膜モジュール1自体の構造が単純である。
(iii)集束部材50を取付対象物(脱気給気装置の被処理液管または被処理液ケース、ガス管等)に着脱可能にかつ液密に接続するためのねじ38(取付手段)やホース継手39(取付手段)がハウジング30に設けられているため、中空糸膜束20を交換する場合は、被処理液管または被処理液ケースを含めた脱気給気装置ごと交換する必要がない。
(iv)前記(ii)および(iii)によって、中空糸膜モジュール1は、安価に提供できる。
(v)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみがハウジング30に固定され、第2の端部20bが自由端とされているため、中空糸膜束の両端が固定されている中空糸膜モジュールに比べ、取付対象物への中空糸膜モジュール1の取付構造が単純になる。
(vi)前記(v)に加え、集束部材50を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続するためのねじ38(取付手段)やホース継手39(取付手段)がハウジング30に設けられている。
(vii)前記(v)および(vi)によって、中空糸膜モジュール1を取付対象物に簡易に取り付けることができる。
また、中空糸膜22がU字状に屈曲されているため、少ない本数の中空糸膜22で所望の中空糸膜22の密度を確保できる。そのため、中空糸膜モジュール1の製造効率が向上する。
また、中空糸膜22がU字状に屈曲されているため、自立状態を保持しやすくなり、過度に中空糸膜束20が拡散することを抑制できる。そのため、中空糸膜束20全体に被処理液が広がりやすくなり、被処理液に対してさらに十分に脱気または給気を実施できる。
図3は、本発明の中空糸膜モジュールの第2の実施形態を示す正面図である。
第2の実施形態の中空糸膜モジュール2は、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と下記の点で相違する。
・ハウジング30においては、取付手段として、ねじ38の代わりにOリング42(シール部材)がハウジング本体32の外周面の周方向に設けられている。
以下、第1の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
Oリング42は、集束部材50を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続するための取付手段である。
Oリング42の材質としては、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、パーフロロエラストマー等のエラストマーが挙げられる。
第2の実施形態の中空糸膜モジュール2は、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同様にして製造できる。
以上説明した第2の実施形態の中空糸膜モジュール2にあっては、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ作用機序によって、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ効果を発揮できる。
図4は、本発明の中空糸膜モジュールの第3の実施形態を示す断面図である。
第3の実施形態の中空糸膜モジュール3は、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と下記の点で相違する。
・中空糸膜束20が、拘束糸条24の代わりに、屈曲部22bおよびその近傍において中空糸膜22を集束する拘束樹脂26をさらに有する。
以下、第1の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
拘束樹脂26は、中空糸膜束20の第2の端部20bおよびその近傍のみを集束するものであり、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1における拘束糸条24と同じ機能を発揮する。
以上説明した第3の実施形態の中空糸膜モジュール3にあっては、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ作用機序によって、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ効果を発揮できる。
図5は、本発明の中空糸膜モジュールの第4の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール4は、中空糸膜束20’と、集束部材50’とを備える。
以下、第1の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
中空糸膜束20’は、U字状に屈曲され、かつ屈曲部22b以外において長さ方向が引き揃えられた複数の中空糸膜22からなるシート状の束である。
中空糸膜束20’は、中空糸膜22の開口端部22a側の中空糸膜束20’の第1の端部20aおよびその近傍がハウジング30’に固定され、中空糸膜22の屈曲部22b側の中空糸膜束20’の第2の端部20bが自由端とされている。
中空糸膜束20’においては、中空糸膜22の屈曲部22bの位置が略同一に揃えられている。
中空糸膜束20’は、屈曲部22b近傍において中空糸膜22を連結しつつ中空糸膜22の長さ方向に直交する方向に延びる拘束糸条24をさらに有する。なお、図示例においては、中空糸膜束に拘束糸条を設けているが、中空糸膜モジュールの用途によっては、中空糸膜束に拘束糸条を設けなくてもよい。
集束部材50’は、ハウジング30’と、固定部40とを備える。
ハウジング30’は、中空糸膜22の両端の開口端部22aが揃えられた、中空糸膜束20’の第1の端部20aおよびその近傍のみを収容する部材である。
気体出入口ノズル36には、ハウジング本体32’の第2の空間Bに連通する気体の出入口30aが形成されている。気体出入口ノズル36の先端には、ガス管(図示略)等を接続するためのホース継手39(取付手段)が形成されている。
固定部40は、中空糸膜22の開口端部22aの開口を保った状態で中空糸膜束20’の第1の端部20aおよびその近傍のみをハウジング30’のハウジング本体32に液密に固定し、かつ中空糸膜22の外側の第1の空間A(一次側)と、中空糸膜22の内側に連通する第2の空間B(二次側)とを液密に仕切るものである。
第2の空間Bは、ハウジング本体32’と固定部40とに囲まれた空間である。第2の空間Bは、気体の出入口30aと連通し、気体の流路となる。
第4の実施形態の中空糸膜モジュール4は、例えば、下記の手順にて製造できるが、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法については、これに限定されるものではない。
・ラッセル編機を用い、緯糸である中空糸膜22をあらかじめ設定された長さで折り返しながら、両側の折り返し部分をチェーンステッチの経糸にて連結させることによって、ラッセル編地の中空糸膜シート状物を製造する。
・上面および底面がスリット状に開口した角筒形状のハウジング本体上部32aのスリット状の開口に、中空糸膜シート状物を、中空糸膜22の長さ方向がハウジング本体上部32aの軸方向に直交するように挿入する。
・ハウジング本体上部32aを樹脂受け容器(図示略)に入れ、ハウジング本体上部32aのスリット状の開口およびその近傍に液状のポッティング材を供給し、硬化または固化させることによって固定部40を形成する。
・樹脂受け容器を取り外し、ハウジング本体上部32aの固定部40の下部を、中空糸膜シート状物の折り返し端部ごと切断し、中空糸膜22の開口端部22aを形成する。
・ハウジング本体上部32aの端面に気体出入口ノズル36付きのハウジング本体下部32bを接合してハウジング本体32’とし、これにシール部材44を取り付け、ハウジング30’を完成させ、中空糸膜モジュール4を得る。
以上説明した第4の実施形態の中空糸膜モジュール4にあっては、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ作用機序によって、第1の実施形態の中空糸膜モジュール1と同じ効果を発揮できる。
図6は、本発明の中空糸膜モジュールの第5の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20と、集束部材51とを備える。
以下、第1の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
中空糸膜束20は、U字状に屈曲され、かつ屈曲部22b以外において長さ方向が引き揃えられた複数の中空糸膜22からなるシート状の束である。
中空糸膜束20は、中空糸膜22の開口端部22a側の中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍が集束部材50によって集束され、中空糸膜22の屈曲部22b側の中空糸膜束20の第2の端部20bが自由端とされている。
なお、中空糸膜束20においては、多数の中空糸膜22が集束部材51によって1つに束ねられているが、図6では、説明のために、1つの中空糸膜22だけを代表的に太い線で示し、他の中空糸膜22は細い一点鎖線で示している。また、図6では、各中空糸膜22は、1つの平面内でU字状に曲がっているように記載されているが、実際には、複数の中空糸膜22が立体的(例えば、円柱形状)に束ねられており、各中空糸膜22は、互いに異なる平面内でU字状に曲がっている。
集束部材51は、集束樹脂52からなる。
集束樹脂52は、中空糸膜22の開口端部22aの開口を保った状態で中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍における中空糸膜22同士を液密に接着するものである。
すなわち、集束部材51の、中空糸膜束20の露出部(集束部材51の端面から中空糸膜束20が突出して外部に露出した部分)側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材51の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、ガス管に接続される第2の接続部C2とされる。
第5の実施形態の中空糸膜モジュール5は、例えば、下記の手順にて製造できるが、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法については、これに限定されるものではない。
・ラッセル編機を用い、緯糸である中空糸膜22をあらかじめ設定された長さで折り返しながら、両側の折り返し部分をチェーンステッチの経糸にて連結させることによって、ラッセル編地の中空糸膜シート状物を製造する。
・中空糸膜22の屈曲部が端面となるように略円柱形状に巻き回された中空糸膜シート状物の一方の折り返し端部を、円筒形状の注型用の型に挿入する。
・注型用の型内に液状のポッティング材を供給し、硬化または固化させることによって集束樹脂52を形成する。
・注型用の型を取り外した後、集束樹脂52の端部を、中空糸膜シート状物の折り返し端部ごと切断し、中空糸膜22の開口端部22aを形成し、中空糸膜モジュール5を得る。
以上説明した第5の実施形態の中空糸膜モジュール5にあっては、下記の理由から、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施できる。
(i)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみが集束部材51によって集束され、第2の端部20bが自由端とされているため、被処理液が中空糸膜22間に流れやすく、中空糸膜22を有効利用できる。そのため、中空糸膜モジュール5は、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施できる。
(ii)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみが集束部材51によって集束されているため、中空糸膜束の両端がハウジングに固定されている中空糸膜モジュールに比べ、中空糸膜モジュール5自体の構造が単純である。
(iii)集束部材51が、集束部材51を取付対象物(脱気給気装置の被処理液管または被処理液ケース、ガス管等)に着脱可能にかつ液密に接続する接続部を有するため、中空糸膜束20を交換する場合は、被処理液管または被処理液ケースを含めた脱気給気装置ごと交換する必要がない。
(iv)前記(ii)および(iii)によって、中空糸膜モジュール5は、安価に提供できる。
(v)中空糸膜束20の第1の端部20aおよびその近傍のみが集束部材51によって集束され、第2の端部20bが自由端とされているため、中空糸膜束の両端がハウジングに固定されている中空糸膜モジュールに比べ、取付対象物への中空糸膜モジュール5の取付構造が単純になる。
(vi)前記(v)に加え、集束部材51が、集束部材51を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する接続部を有する。
(vii)前記(v)および(vi)によって、中空糸膜モジュール5を取付対象物に簡易に取り付けることができる。
図7は、本発明の中空糸膜モジュールの第6の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール6は、中空糸膜束20と、集束部材53とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材53は、集束樹脂52と、集束樹脂52の外周面を取り巻くシール材層46とを有する。
シール材層46は、集束部材53を取付対象物に接続する際に、集束部材53と取付対象物との間をシールする。シール材層46の材質としては、上述したOリング42の材質と同様のものが挙げられる。
すなわち、集束部材53の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材53の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、ガス管に接続される第2の接続部C2とされる。
以上説明した第6の実施形態の中空糸膜モジュール6にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図8は、本発明の中空糸膜モジュールの第7の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール7は、中空糸膜束20と、集束部材54とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材54は、集束樹脂52と、集束樹脂52の外周面の周方向に設けられた2つのOリング47(シール部材)とを有する。
集束樹脂52の外周面には、Oリング47を設けるための周方向に延びる2本の溝が形成されている。
Oリング47は、集束部材54を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続するための取付手段である。Oリング47の材質としては、上述したOリング42の材質と同様のものが挙げられる。
すなわち、集束部材54の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材54の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、ガス管に接続される第2の接続部C2とされる。第1の接続部C1およびる第2の接続部C2のそれぞれにOリング47が設けられている。
以上説明した第7の実施形態の中空糸膜モジュール7にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図9は、本発明の中空糸膜モジュールの第8の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール8は、中空糸膜束20と、集束部材55とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材55は、集束樹脂52からなる。
集束部材55の外周面には、タケノコ継手55a(ホースニップル)が形成されており、集束部材55は、取付対象物の開口等に圧入されて取付対象物に接続される。図示例では、タケノコ継手は、集束部材55の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が先端側となっているが、集束部材55の、中空糸膜束20の露出部側が先端側となっていてもよい。
以上説明した第8の実施形態の中空糸膜モジュール8にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図10は、本発明の中空糸膜モジュールの第9の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール9は、中空糸膜束20と、集束部材56とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材56は、集束樹脂52からなる。
集束部材56の外周面には、集束部材56の、中空糸膜束20の露出部側が先端側となるタケノコ継手56a、および集束部材56の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が先端側となるタケノコ継手56bが形成されており、集束部材56は、取付対象物の開口等に圧入されて取付対象物に接続される。
すなわち、集束部材56の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材56の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、ガス管に接続される第2の接続部C2とされる。第1の接続部C1にタケノコ継手56aが形成され、第2の接続部C2にタケノコ継手56bが形成されている。
以上説明した第9の実施形態の中空糸膜モジュール9にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図11は、本発明の中空糸膜モジュールの第10の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール10は、中空糸膜束20と、集束部材57とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材57は、集束樹脂52と、集束樹脂52の外周面を取り巻く樹脂層48とを有する。
集束樹脂52を円柱形状とし、集束樹脂52の外周面に、配管用に規格された樹脂チューブと同様の樹脂層48を設ければ、樹脂チューブ用の管継手との接続が容易になる。樹脂チューブは、種々の材料および種々の口径のものが配管用に広く用いられており、また、樹脂チューブ用の管継手も種々のものが市販されている。樹脂層48の外径、厚さは、樹脂チューブ用の管継手の構造に応じて適宜選択すればよい。樹脂層48の材料としては、公知の樹脂チューブ用の樹脂材料が挙げられる。
樹脂層48の代わりに、配管用に規格された金属チューブと同様の金属層を設けてもよい。
すなわち、集束部材57の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材57の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、ガス管に接続される第2の接続部C2とされる。
以上説明した第10の実施形態の中空糸膜モジュール10にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図12は、本発明の中空糸膜モジュールの第11の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール11は、中空糸膜束20と、集束部材58とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第10の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
集束部材58は、集束樹脂52と、集束樹脂52の外周面を取り巻く樹脂層48とを有する。
集束樹脂52の、中空糸膜束20の露出部側の端面は、樹脂層48の端面と一致しているが、集束樹脂52の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側の端面は、樹脂層48の内部に位置している。これによって、集束部材58の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側の樹脂層48が、通常の樹脂チューブと同様に管継手に接続可能になっている。
すなわち、集束部材58の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材58の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側の樹脂層48が、ガス供給側の管継手に接続される第2の接続部C2とされる。
以上説明した第11の実施形態の中空糸膜モジュール11にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
図13は、本発明の中空糸膜モジュールの第12の実施形態を示す断面図である。
中空糸膜モジュール12は、中空糸膜束20と、集束部材51と、管継手49とを備える。
なお、中空糸膜束20においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第1の実施形態または第5の実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
管継手49は、集束部材51とガス管200との接続に介在する継手であり、集束部材51が嵌合される円筒形状の大径部49aと、ガス管200に嵌合する円筒形状の小径部49bとを有する。
集束部材51は、管継手等の取付対象物の開口に嵌合可能な円柱形状を有しており、その全体が、集束部材51を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する接続部とされている。
すなわち、集束部材51の、中空糸膜束20の露出部側が、被処理液管または被処理液ケースに接続される第1の接続部C1とされ、集束部材51の、中空糸膜束20の露出部側とは反対側が、管継手49に接続される第2の接続部C2とされる。
以上説明した第12の実施形態の中空糸膜モジュール12にあっては、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ作用機序によって、第5の実施形態の中空糸膜モジュール5と同じ効果を発揮できる。
なお、本発明の中空糸膜モジュールは、被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであり;長さ方向が引き揃えられた複数の中空糸膜からなる中空糸膜束と、中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で中空糸膜束の第1の端部を集束する集束部材とを備え;集束部材が、集束部材を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する接続部を有するものであればよく、図示例の第1〜12の実施形態の中空糸膜モジュールに限定されない。
中空糸膜束は、U字状に屈曲されることなく長さ方向が引き揃えられた複数の中空糸膜からなり、中空糸膜の第1の開口端部が個々に閉塞された状態で自由端とされ、中空糸膜の第2の開口端部がその開口を保った状態で固定部に埋設されたものであってもよい。
中空糸膜束は、拘束糸条を有しないものであってもよく、2つ以上の拘束糸条を有するものであってもよい。
気体の出入口は、ハウジング1つあたりに複数形成されていてもよい。
図14は、本発明の脱気給気装置の第1の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置101は、中空糸膜モジュール1と、T字管60(被処理液管、分岐管)とを備える。
T字管60は、円筒形状の主管62と、主管62の途中から分岐した側管64とからなる。
主管62の第1の端部62a(中空糸膜モジュールの挿入口)には、めねじ(第2の取付手段)が形成されている。
T字管60内には、中空糸膜束20の中空糸膜22の外側に接する第1の空間Aが形成されている。
中空糸膜モジュール1は、中空糸膜束20の露出部が主管62内に位置するように主管62の第1の端部62aからT字管60内に挿入されている。
中空糸膜モジュール1は、集束部材50のハウジング30のハウジング本体32(接続部)に設けられたねじ38(おねじ、第1の取付手段)と主管62の第1の端部62aのめねじ(第2の取付手段)とが螺合し、ハウジング30のフランジ部34(接続部)と主管62の第1の端部62aの端面とが当接することによって、T字管60に着脱可能にかつ液密に取り付けられている。
第1の実施形態の脱気給気装置101を用いた被処理液に対する脱気は、以下のように実施できる。
ハウジング30の気体出入口ノズル36(接続部)の先端のホース継手39(取付手段)にガス管(図示略)を介して真空ポンプ(図示略)を接続する。
側管64の始端(被処理液の入口)に圧送ポンプ(図示略)を接続する、または主管62の終端(処理液の出口)に吸引ポンプ(図示略)を接続する。
圧送ポンプまたは吸引ポンプを作動させて被処理液を側管64から主管62内の第1の空間Aに供給する。
第1の空間Aを流れた処理液は、主管62を通って、脱気給気装置101外に排出される。
以上説明した第1の実施形態の脱気給気装置101にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール1を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール1を簡易に着脱できる。
図15は、本発明の脱気給気装置の第2の実施形態を示す断面図(図16のXV−XV断面図)であり、図16は、図15の脱気給気装置のXVI−XVI断面図である。
第2の実施形態の脱気給気装置102は、中空糸膜モジュール2と、ケース80(被処理液ケース)とを備える。
ケース80は、箱形のケース本体82と、ケース本体82内を上下方向に細長い4つの部屋に仕切る3枚の仕切板84と、各部屋ごとにケース本体82の底部に形成されたモジュール固定部86と、各部屋ごとにケース本体82の下部から側方に延びる被処理液入口ノズル88と、各部屋ごとにケース本体82の上部から上方に延びる処理液出口ノズル89とを有する。
モジュール固定部86には、第1の空間Aに連通する、中空糸膜モジュール1のハウジング本体32の形状と一致するモジュール挿入口86a(中空糸膜モジュールの挿入口)が形成されている。
被処理液入口ノズル88には、第1の空間Aに連通する被処理液の入口80aが形成されている。
処理液出口ノズル89には、第1の空間Aに連通する処理液の出口80bが形成されている。
中空糸膜モジュール2は、中空糸膜束20の露出部がケース本体82の部屋内に位置するように、各部屋ごとにモジュール挿入口86aから部屋内に挿入されている。
中空糸膜モジュール2は、集束部材50のハウジング30のハウジング本体32(接続部)に設けられたOリング42(第1の取付手段)とモジュール挿入口86aの内周面に形成された周方向に延びる溝86b(第2の取付手段)とが係合し、ハウジング30のフランジ部34とケース本体82の外側底面とが当接することによって、ケース80に着脱可能にかつ液密に取り付けられている。
第2の実施形態の脱気給気装置102を用いた被処理液に対する脱気は、以下のように実施できる。
ハウジング30の気体出入口ノズル36(接続部)の先端のホース継手39(取付手段)にガス管(図示略)を介して真空ポンプ(図示略)を接続する。
ケース80の被処理液入口ノズル88に送液管(図示略)を介して圧送ポンプ(図示略)を接続する、または処理液出口ノズル89に送液管(図示略)を介して吸引ポンプ(図示略)を接続する。
圧送ポンプまたは吸引ポンプを作動させて被処理液を被処理液入口ノズル88からケース80内の第1の空間Aに供給する。
第1の空間Aを流れた処理液は、処理液出口ノズル89を通って、脱気給気装置102外に排出される。
脱気または給気の対象の被処理液、脱気される気体、給気される気体としては、第1の実施形態で挙げられたものと同様のものが挙げられる。
以上説明した第2の実施形態の脱気給気装置102にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール2を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール2を簡易に着脱できる。
図17は、本発明の脱気給気装置の第3の実施形態を示す断面図である。
第3の実施形態の脱気給気装置103は、中空糸膜モジュール4と、ケース90(被処理液ケース)とを備える。
ケース90は、下部のケース開口94(中空糸膜モジュールの挿入口)の形状が中空糸膜モジュール4のハウジング本体32’の形状と一致する扁平箱形のケース本体92と、ケース本体92の下部から側方に延びる被処理液入口ノズル96と、ケース本体92の上部から上方に延びる処理液出口ノズル98とを有する。
被処理液入口ノズル96には、第1の空間Aに連通する被処理液の入口90aが形成されている。
処理液出口ノズル98には、第1の空間Aに連通する処理液の出口90bが形成されている。
中空糸膜モジュール4は、中空糸膜束20’の露出部がケース本体92内に位置するように、ケース開口94からケース本体92内に挿入されている。
中空糸膜モジュール4は、集束部材50’のハウジング30’ のハウジング本体32’(接続部)に設けられたシール部材44(第1の取付手段)とケース本体92のケース開口94の内周面に形成された周方向に延びる溝94a(第2の取付手段)とが係合することによって、ケース90に着脱可能にかつ液密に取り付けられている。
第3の実施形態の脱気給気装置103を用いた被処理液に対する脱気は、以下のように実施できる。
ハウジング30’の気体出入口ノズル36(接続部)の先端のホース継手39(取付手段)にガス管(図示略)を介して真空ポンプ(図示略)を接続する。
ケース90の被処理液入口ノズル96に送液管(図示略)を介して圧送ポンプ(図示略)を接続する、または処理液出口ノズル98に送液管(図示略)を介して吸引ポンプ(図示略)を接続する。
圧送ポンプまたは吸引ポンプを作動させて被処理液を被処理液入口ノズル96からケース90内の第1の空間Aに供給する。
第1の空間Aを流れた処理液は、処理液出口ノズル98を通って、脱気給気装置103外に排出される。
脱気または給気の対象の被処理液、脱気される気体、給気される気体としては、第1の実施形態で挙げられたものと同様のものが挙げられる。
以上説明した第3の実施形態の脱気給気装置103にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール4を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール4を簡易に着脱できる。
図18は、本発明の脱気給気装置の第4の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置104は、中空糸膜モジュール5と、T字管70(被処理液管、分岐管)と、ガス管200と、ガス供給源300とを備える。
なお、中空糸膜モジュール5においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
T字管70は、円筒形状の主管72と、主管72の途中から分岐した側管74とからなる。
T字管70内には、中空糸膜束20の中空糸膜22の外側に接する第1の空間Aが形成されている。
中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20の露出部が主管72内に位置するように主管72の第1の端部72a(中空糸膜モジュールの挿入口)からT字管70内に挿入されている。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第1の接続部C1が主管72の第1の端部72aに嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、T字管70に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第2の接続部C2がガス管200の第1の端部に嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、ガス管200に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
ガス管200の第2の端部は、ガス供給源300に接続される。
ガス管200内には、中空糸膜22の内側に連通する第2の空間Bが形成されている。
ガス管200としては、金属チューブ、ガラスチューブ、樹脂チューブ等が挙げられる。
ガス供給源300としては、ガスボンベ(圧力調整器を有してもよい。)、加圧ポンプ等が挙げられる。
第4の実施形態の脱気給気装置104を用いた被処理液に対する給気は、以下のように実施できる。
側管74の始端(被処理液の入口)に圧送ポンプ(図示略)を接続する、または主管72の終端(処理液の出口)に吸引ポンプ(図示略)を接続する。
圧送ポンプまたは吸引ポンプを作動させて被処理液を側管74から主管72内の第1の空間Aに供給する。
第1の空間Aを流れた処理液は、主管72を通って、脱気給気装置104外に排出される。
脱気または給気の対象の被処理液、脱気される気体、給気される気体としては、第1の実施形態で挙げられたものと同様のものが挙げられる。
以上説明した第4の実施形態の脱気給気装置104にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール5を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール5を簡易に着脱できる。
図19は、本発明の脱気給気装置の第5の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置105は、中空糸膜モジュール5と、T字管70(被処理液管、分岐管)と、ガス管200と、ガス供給源300とを備える。
なお、中空糸膜モジュール5においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第4の実施形態の脱気給気装置104と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
・中空糸膜モジュール5の集束部材51の全体がガス管200の第1の端部に嵌合した状態で、ガス管200の第1の端部が主管72の第1の端部72aに嵌合することによって、集束部材51の接続部が、ガス管200の第1の端部を介して主管72の第1の端部72aに接続している。その結果、中空糸膜モジュール5は、ガス管200の第1の端部を介してT字管70に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
図20は、本発明の脱気給気装置の第6の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置106は、中空糸膜モジュール5と、分岐管120(被処理液管)とを備える。
なお、中空糸膜モジュール5においては、説明のために、1つの中空糸膜22だけを代表的に太い線で示し、他の中空糸膜22は細い線で示している。
分岐管120は、円筒形状の主管122と、主管122の途中から斜めに分岐した側管124とからなる。
分岐管120内には、中空糸膜束20の中空糸膜22の外側に接する第1の空間Aが形成されている。
中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20の露出部が主管122内に位置するように主管122の第1の端部122a(中空糸膜モジュールの挿入口)から分岐管120内に挿入されている。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第1の接続部C1が主管122の第1の端部122aに嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、分岐管120に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第2の接続部C2がガス管(図示略)の第1の端部に嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、ガス管に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
第6の実施形態の脱気給気装置106を用いた被処理液に対する給気または脱気は、側管124の始端(被処理液の入口)に圧送ポンプ(図示略)を接続する、または主管122の終端(処理液の出口)に吸引ポンプ(図示略)を接続することによって、第4の実施形態の脱気給気装置104を用いた被処理液に対する給気または脱気と同様にして実施できる。
以上説明した第6の実施形態の脱気給気装置106にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール5を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール5を簡易に着脱できる。
図21は、本発明の脱気給気装置の第7の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置107は、中空糸膜モジュール5と、分岐管130(被処理液管)とを備える。
なお、中空糸膜モジュール5においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
分岐管130は、3つの開口を有するT字形の管継手132と、管継手132の開口の1つに接続された延長管138とを有する。
管継手132は、円筒形状の主管134と、主管134の途中から分岐した側管136とからなる。
延長管138は、管継手132の主管134の第2の端部134bに嵌合して接続されている。
分岐管130内には、中空糸膜束20の中空糸膜22の外側に接する第1の空間Aが形成されている。
管継手132としては、プッシュイン継手、締込み継手等が挙げられ、中空糸膜モジュール5を管継手132にワンタッチで接続するできる点から、プッシュイン継手が好ましい。
プッシュイン継手は、チューブを管継手の開口に差し込むだけで、管継手の内面とチューブ外面との間でシールされた接続が簡単に達成されるように構成された管継手である。プッシュイン継手としては、例えば、JIS B 8381−1:2008(対応国際規格ISO 14743:2004)に規定された熱可塑性樹脂チューブ用プッシュイン継手、またはこれに類する構造を持った管継手が挙げられる。
締込み継手は、チューブを管継手の開口に差し込み、かつ袋ナットを締め付けることによって管継手とチューブとの間でシールされたより確かな(抜け難い)接続が達成されるように構成された管継手である。締込み継手としては、例えば、JIS B 8381−2:2008に規定された熱可塑性樹脂チューブ用締込み継手、またはこれに類する構造を持った管継手が挙げられる。
管継手は、T字形管継手であってもよく、Y字形管継手であってもよい。管継手としては、中空糸膜束20を通過させやすい点から、2つの開口が一線上に並んでいるT字形管継手が好ましい。
延長管138の長さは、中空糸膜モジュール5の中空糸膜束20の露出部を挿入できる長さであればよい。延長管138の外径、厚さは、JIS K 6771−1995の規定を参照することができる。
延長管138としては、樹脂チューブ(シリコーン、ナイロンエラストマー、低密度ポリエチレン、ポリウレタン等)、金属チューブ(ステンレス鋼等)が挙げられる。
中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20の露出部が主管134および延長管138内に位置するように主管134の第1の端部134a(中空糸膜モジュールの挿入口)から分岐管130内に挿入されている。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第1の接続部C1が主管134の第1の端部134aに嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、分岐管130に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第2の接続部C2がガス管(図示略)の第1の端部に嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、ガス管に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
第7の実施形態の脱気給気装置107を用いた被処理液に対する給気または脱気は、側管136の始端(被処理液の入口)に圧送ポンプ(図示略)を接続する、または延長管138の終端(処理液の出口)に吸引ポンプ(図示略)を接続することによって、第4の実施形態の脱気給気装置104を用いた被処理液に対する給気または脱気と同様にして実施できる。
以上説明した第7の実施形態の脱気給気装置107にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール5を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール5を簡易に着脱できる。
また、第7の実施形態の脱気給気装置107にあっては、分岐管130を細い延長管138(チューブ)と分岐用の管継手132とによって簡単に構成し得るという利点がある。これによって、種々の配管の途中に、配管の太さを変えることなく、脱気給気装置107を挿入でき、占有スペースを大きく取ることなく、被処理液に対する給気または脱気が可能になる。すなわち、細いチューブ内に中空糸膜束20を挿通し、該チューブ内を流れる被処理液に対して給気または脱気を行うことを可能にした構成は、ガス供給源(ガス吸引源)の存在を除いては、外観上は、チューブと管継手とからなる一般的な配管と同様であり、従来の中空糸膜モジュールを用いた脱気給気装置に比べて、占有スペースが非常に小さい。
図22は、本発明の脱気給気装置の第8の実施形態を示す断面図である。
脱気給気装置108は、中空糸膜モジュール5と、分岐管130(被処理液管)とを備える。
なお、中空糸膜モジュール5においては、中空糸膜22は代表的に1本だけを太線で描いているが、実際には多数の中空糸膜22が束ねられている。
以下、第7の実施形態の脱気給気装置107と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
・中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20の露出部が側管136、主管134の後半部分および延長管138内に位置するように側管136の端部136a(中空糸膜モジュールの挿入口)から分岐管130内に挿入されている。
第8の実施形態の脱気給気装置108を用いた被処理液に対する給気または脱気は、主管134の第1の端部134a(被処理液の入口)に圧送ポンプ(図示略)を接続する、または延長管138の終端(処理液の出口)に吸引ポンプ(図示略)を接続することによって、第7の実施形態の脱気給気装置107を用いた被処理液に対する給気または脱気と同様にして実施できる。
以上説明した第8の実施形態の脱気給気装置108にあっては、第7の実施形態の脱気給気装置107と同じ作用機序によって、第7の実施形態の脱気給気装置107と同じ効果を発揮できる。
また、第8の実施形態の脱気給気装置108にあっては、管継手132において、互いに一線上に並んでいる主管134の両端の開口が被処理液の入口および出口として用いられており、被処理液は入口から出口に向かって管継手132内を真っ直ぐに流れる。これによって、被処理液の流路のデッドスペースがなくなり、液滞留に伴う菌増殖リスクが低減される。
図23は、本発明の脱気給気装置の第9の実施形態を示す断面図である。
第9の実施形態の脱気給気装置109は、中空糸膜モジュール5と、容器140(被処理液ケース)とを備える。
容器140内には、中空糸膜束20の中空糸膜22の外側に接する第1の空間Aが形成されている。
容器140の上部には、第1の空間Aに連通する、中空糸膜モジュール5の集束部材51(接続部)の形状と一致するモジュール挿入口142(中空糸膜モジュールの挿入口)が形成されている。
容器140の上部には、第1の空間Aに連通する、被処理液の入口および処理液の出口を兼ねた液出入口144が形成されている。
容器140には、点滴用スタンドのフック等に引掛けるための穴が形成された係合部(タブ等)を設けてもよい。
中空糸膜モジュール5は、中空糸膜束20の露出部が容器140内に位置するように、容器140のモジュール挿入口142から容器140内に挿入されている。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第1の接続部C1が容器140のモジュール挿入口142に嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、容器140に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
中空糸膜モジュール5は、集束部材51の第2の接続部C2がガス管(図示略)の第1の端部に嵌合して着脱可能にかつ液密に接続されることによって、ガス管に着脱可能にかつ液密に取り付けられる。
第9の実施形態の脱気給気装置109を用いた被処理液に対する給気は、以下のように実施できる。
ガス管(図示略)の第2の端部にガス供給源(図示略)を接続する。容器140内の第1の空間Aに被処理液を充填する。
容器140内の第1の空間Aに充填された被処理液は、中空糸膜22の外側に接触する。中空糸膜22の内側で加圧状態にある気体は、中空糸膜22の外側に接触した被処理液に移動する。このようにして、被処理液に気体が添加または溶解される。
脱気または給気の対象の被処理液、脱気される気体、給気される気体としては、第1の実施形態で挙げられたものと同様のものが挙げられる。
以上説明した第9の実施形態の脱気給気装置109にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、取付対象物に簡易に取り付けることができる中空糸膜モジュール5を備えているため、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュール5を簡易に着脱できる。
なお、本発明の脱気給気装置は、被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための脱気給気装置であり;本発明の中空糸膜モジュールと、中空糸膜モジュールの1個以上が取り付けられた被処理液管または被処理液ケースとを備え;中空糸膜モジュールの中空糸膜束の露出部が被処理液管または被処理液ケースの内部に挿入された状態で、集束部材の接続部において集束部材が直接または他の部材を介して被処理液管または被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続されているものであればよく、図示例の第1〜9の実施形態の脱気給気装置に限定されない。
また、被処理液管または被処理液ケースへの中空糸膜モジュールの取り付けは、例えば、下記のような形態であってもよい。
・中空糸膜モジュールの集束部材の端部、および被処理液管または被処理液ケースの開口に、それぞれフランジを設け、両者をボルト等で締結する形態。
・被処理液管または被処理液ケースの開口を公知のワンタッチ継手(クイックカップリング)のメス側の構造とし、中空糸膜モジュールの集束部材の外部形状をオス側の形状とし、両者をワンタッチで着脱し得るようにする形態。
・シリンジと注射針との接続に採用されている、オスおよびメスのテーパ構造を嵌合して接続する形態。
これらの形態を達成するために、中空糸膜モジュールの集束部材の外側に金属製や樹脂製の継手構造を有する層を加えてもよい。
図24は、本発明のインクジェットプリンタの第1の実施形態を示す概略構成図である。
第1の実施形態のインクジェットプリンタ401は、インク容器410と;インクを吐出するプリントヘッド412と;インク容器410からプリントヘッド412にインクを送液する送液管202と;送液管202の途中に設けられた脱気給気装置100と;インク容器410と脱気給気装置100との間の送液管202の途中に設けられた送液ポンプ302と;脱気給気装置100にガス管200を介して接続された真空ポンプ304(減圧手段)とを備える。
送液管202は、脱気給気装置100の被処理液の入口および処理液の出口に接続される。
ガス管200は、脱気給気装置100の中空糸膜モジュールの集束部材に接続される。
第1の実施形態のインクジェットプリンタ401におけるインクに対する脱気は、以下のように実施できる。
真空ポンプ304を作動させてガス管200内の第2の空間Bを減圧状態にし、第2の空間Bに連通する中空糸膜束の中空糸膜内を減圧状態にする。
送液ポンプ302を作動させて脱気給気装置100における中空糸膜の外側に接する第1の空間Aにインクを供給する。このとき、送液ポンプ302を脱気給気装置100とプリントヘッド412の間に設け、インクを吸引により空間Aに供給する形としてもよい。
インクが第1の空間Aを流れる間、インクは中空糸膜の外側に接触する。中空糸膜の外側に接触したインク中の溶存気体は、中空糸膜の外側から減圧状態の内側に移動する。このようにして、インクから溶存気体が除去される。
以上説明した第1の実施形態のインクジェットプリンタ401にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる脱気給気装置100を備えているため、インクに対して十分に脱気を実施でき、脱気機能を安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる。
図25は、本発明のインクジェットプリンタの第2の実施形態を示す概略構成である。
第2の実施形態のインクジェットプリンタ402は、インク容器410と;インク容器410よりも低い位置に設けられた、インクを吐出するプリントヘッド412と;インク容器410からプリントヘッド412にインクを送液する送液管202と;送液管202の途中に設けられた脱気給気装置100と;脱気給気装置100にガス管200を介して接続された真空ポンプ304(減圧手段)とを備える。
以下、第1の実施形態のインクジェットプリンタ401と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
第2の実施形態のインクジェットプリンタ402におけるインクに対する脱気は、以下のように実施できる。
真空ポンプ304を作動させてガス管200内の第2の空間Bを減圧状態にし、第2の空間Bに連通する中空糸膜束の中空糸膜内を減圧状態にする。
インク容器410とプリントヘッド412との高低差を利用して脱気給気装置100における中空糸膜の外側に接する第1の空間Aにインクを供給する。
インクが第1の空間Aを流れる間、インクは中空糸膜の外側に接触する。中空糸膜の外側に接触したインク中の溶存気体は、中空糸膜の外側から減圧状態の内側に移動する。このようにして、インクから溶存気体が除去される。
以上説明した第2の実施形態のインクジェットプリンタ402にあっては、第1の実施形態のインクジェットプリンタ401と同じ作用機序によって、第1の実施形態のインクジェットプリンタ401と同じ効果を発揮できる。
図26は、本発明の炭酸泉製造装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。
第1の実施形態の炭酸泉製造装置501は、脱気給気装置100と;脱気給気装置100に原水を供給する原水供給管204と;脱気給気装置100から炭酸泉を排出する炭酸泉排出管206と;原水供給管204の途中に設けられた送液ポンプ302と;脱気給気装置100にガス管200を介して接続された炭酸ガス供給手段306とを備える。図26では省略しているが、送液ポンプ302の手前に原水槽、脱気給気装置100の後に浴槽を備えた形としてもよい。
原水供給管204は、脱気給気装置100の被処理液の入口に接続される。
炭酸泉排出管206は、脱気給気装置100の処理液の出口に接続される。
ガス管200は、脱気給気装置100の中空糸膜モジュールの集束部材に接続される。
炭酸ガス供給手段306としては、炭酸ガスボンベ等が挙げられる。
第1の実施形態の炭酸泉製造装置501における原水に対する給気は、以下のように実施できる。
炭酸ガス供給手段306を作動させてガス管200内の第2の空間Bを加圧状態にし、第2の空間Bに連通する中空糸膜束の中空糸膜内を加圧状態にする。
送液ポンプ302を作動させて脱気給気装置100における中空糸膜の外側に接する第1の空間Aに原水を供給する。
原水が第1の空間Aを流れる間、原水は中空糸膜の外側に接触する。中空糸膜の内側で加圧状態にある炭酸ガスは、中空糸膜の外側に接触した原水に移動する。このようにして、原水に炭酸ガスが溶解され、炭酸泉(炭酸水)が得られる。
以上説明した第1の実施形態の炭酸泉製造装置501にあっては、被処理液に対して十分に脱気または給気を実施でき、安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる脱気給気装置100を備えているため、原水に対して十分に給気を実施でき、給気機能を安価に提供でき、中空糸膜モジュールを簡易に着脱できる。
501 炭酸泉製造装置、A 第1の空間、B 第2の空間、C1 第1の接続部、C2 第2の接続部。
Claims (19)
- 被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであり、
中空糸膜束と、
前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を集束する集束部材と
を備え、
前記集束部材が、前記中空糸膜束の第1の端部及び前記中空糸膜束の第1の端部の近傍のみが固定されているハウジング本体を有し、
前記ハウジング本体が、前記集束部材を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続する接続部の一部であり、
前記中空糸膜束の第2の端部が、自由端であり、
前記中空糸膜が、均質層及び多孔質層を有する複合中空糸膜である、中空糸膜モジュール。 - 前記接続部が、前記取付対象物の開口に嵌合可能な外部形状を有している、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記接続部が、円柱形状であり、
前記取付対象物が、管継手である、請求項2に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記集束部材が、前記中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を前記ハウジング本体に液密に固定する固定部をさらに有し、
前記ハウジング本体を含む前記接続部には、前記集束部材を取付対象物に着脱可能にかつ液密に接続するための取付手段が設けられている、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記取付手段が、シール部材である、請求項4に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記取付手段が、ねじである、請求項4に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記中空糸膜束が、U字状に屈曲され、かつ前記中空糸膜束を構成する中空糸膜の屈曲部の位置が略同一に揃えられたものである、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。
- 被処理液から気体を除去する、または被処理液に気体を供給するための脱気給気装置であり、
請求項1に記載の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールの1個以上が取り付けられた被処理液管または被処理液ケースと
を備え、
前記中空糸膜モジュールの前記中空糸膜束の露出部が前記被処理液管または前記被処理液ケースの内部に挿入された状態で、前記接続部において前記集束部材が直接または他の部材を介して前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続されている、脱気給気装置。 - 前記接続部を前記被処理液管または前記被処理液ケースの開口に嵌合させることによって前記集束部材が前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続されている、請求項8に記載の脱気給気装置。
- 前記被処理液管が、前記中空糸膜モジュールの挿入口と、被処理液の入口と、処理液の出口とを有する分岐管である、請求項8に記載の脱気給気装置。
- 前記分岐管が、少なくとも3つの開口を有する管継手と、前記管継手の開口の1つに接続された延長管とを有し、
前記管継手の複数の開口のうち、前記延長管が接続された開口以外の少なくとも1つの開口が、前記中空糸膜モジュールの挿入口であり、
前記中空糸膜モジュールの前記中空糸膜束の露出部の一部が、前記延長管の内部に位置している、請求項10に記載の脱気給気装置。 - 前記被処理液ケースが、前記中空糸膜モジュールの挿入口と、被処理液の入口および処理液の出口を兼ねた液出入口とを有する容器である、請求項8に記載の脱気給気装置。
- 前記集束部材の接続部のうち、前記中空糸膜束の露出部側の接続部が、前記被処理液管または前記被処理液ケースに接続され、前記中空糸膜束の露出部側とは反対側の接続部が、前記中空糸膜モジュールから気体を排出するまたは前記中空糸膜モジュールに気体を供給するガス管に接続されている、請求項8に記載の脱気給気装置。
- 前記集束部材が、前記中空糸膜の開口端部の開口を保った状態で前記中空糸膜束の第1の端部を前記ハウジング本体に液密に固定する固定部をさらに有し、
前記ハウジング本体を含む前記接続部には、前記集束部材を前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に接続するための第1の取付手段が設けられ、
前記被処理液管または前記被処理液ケースには、前記第1の取付手段に対応した第2の取付手段が設けられ、
前記第1の取付手段および前記第2の取付手段によって前記中空糸膜モジュールが前記被処理液管または前記被処理液ケースに着脱可能にかつ液密に取り付けられている、請求項8に記載の脱気給気装置。 - 前記第1の取付手段が、シール部材であり、前記第2の取付手段が、シール部材に対応した溝である、請求項14に記載の脱気給気装置。
- 前記第1の取付手段および前記第2の取付手段が、ねじである、請求項14に記載の脱気給気装置。
- 前記第1の取付手段および前記第2の取付手段が、バヨネット方式である、請求項14に記載の脱気給気装置。
- 1個以上のインク容器と、
インクを吐出するプリントヘッドと、
前記インク容器から前記プリントヘッドに前記インクを送液する送液管と、
前記送液管の途中に設けられた請求項8に記載の脱気給気装置と、
前記脱気給気装置にガス管を介して接続された減圧手段と
を備えた、インクジェットプリンタ。 - 請求項8に記載の脱気給気装置と、
前記脱気給気装置に原水を供給する原水供給管と、
前記脱気給気装置から炭酸泉を排出する炭酸泉排出管と、
前記脱気給気装置にガス管を介して接続された炭酸ガス供給手段と
を備えた、炭酸泉製造装置。
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