JPH0233867Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、浄水装置用中空糸濾過モジユールに
関し、なかでも例えば原子力発電用水などのよう
に金属イオンや微細なコロイド状物を比較的大量
に含む水を浄化処理するための浄化装置用として
好適な中空糸濾過モジユールに関する。

〔従来の技術〕

中空糸濾過膜は、その優れた濾過機能から、高
純度の工業用水、飲料水、医療用の無菌水などを
製造するための浄水器や、例えば沸騰型原子力発
電において用いられるような循環水やタービンか
ら回収される回収水を浄化するための濾過装置に
用いるなど多くの用途へ使用が注目されている。

このような浄水器に組込まれる中空糸濾過膜を
具備する濾過モジユールの構造としては、筒状体
内に多数の中空糸濾過膜をＵ字型に、あるいは一
端を封鎖した糸状の形で、それぞれの開口端をそ
の開口状態を保つたままポリウレタン等からなる
固定部材に固定してなる構造を有したものが知ら
れている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような構造の中空糸濾過モジユールを用
いて、沸騰型原子力発電における循環水やタービ
ンからの回収水のような微細なコロイド状物や金
属イオン等を比較的多量に含む水を大量に処理す
る場合には、コロイド状物等の凝集物が多量に濾
過膜表面に付着して、濾過膜の目詰まりを生じさ
せ、その濾過機能を低下させてしまうので、濾過
膜に付着している凝集付着物を濾過膜から除去し
て目詰まりを解消させる濾過膜の濾過機能を回復
する操作が必要とされている。

この濾過膜の目詰まりに対する機能回復処理を
実施する方法としては、濾過実施時とは逆に、す
なわち中空糸濾過膜の内部から外部へ洗浄用の水
を流すと同時に、モジユール下方から気泡を中空
糸濾過膜に当てて、中空糸濾過膜に物理的振動を
与え、凝集付着しているコロイド状物等を濾過膜
の表面からふるい落とす方法が知られている。

この気泡による機能回復処理を実施する際に濾
過膜表面への気泡の供給は、従来、例えば、浄化
装置内の濾過モジユール下方の所定の位置に機能
回復処理を実施する度に気泡発生手段を特別に配
置して、あるいはこのような気泡発生手段を浄化
装置内の濾過モジユール下方に常設しておき、こ
の気泡発生手段に気体を供給することによつて行
なわれたいた。

しかしながら、気泡による濾過膜の機能回復処
理の実施に当つてその都度浄化装置内に気泡発生
手段を配置することは非常に煩雑な操作であり、
また、気泡発生手段を浄化装置内の濾過モジユー
ル下方に常時配設しておく場合でも、浄化装置の
構造によつては、気泡発生手段の濾過膜に気泡を
当てるために好適な位置が得にくい場合があつた
り、さらに例えば中空糸濾過膜のモジユール内で
の配置が異なる種々の濾過モジユールが設置され
得る浄化装置においては、タイプの異なる濾過モ
ジユールが設置された場合に常に良好な中空糸濾
過膜への気泡の供給が得られにくい場合があると
いう問題があつた。

本考案の目的は、濾過処理能力が高く、なかで
も金属イオンや微細なコロイド状物などを比較的
多量に含む水を大量に処理する場合に好適な中空
糸濾過モジユールを提供することにあり、特に、
浄化装置に設置したまま濾過膜の機能回復のため
の逆洗処理を常に容易に、かつより効果的に実施
可能な構造を有する中空糸濾過モジユールを提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は以下の本考案によつて達成するこ
とができる。

すなわち、本考案の中空糸濾過モジユールは、
中空糸濾過膜の開口端の多数をその開口状態を保
つたままＵ字状に集束固定して中空糸束を形成す
る固定部材をその内面に具備する環状部材と、該
環状部材から前記中空糸束のＵ字状形成方向に伸
びた支持部材と、前記中空糸束のＵ字状部の中央
を通過し、該中空糸束のＵ字状を保つためのサポ
ート部材とを有する濾過部材に、前記中空糸濾過
膜の機能回復処理実施時に前記中空糸濾過膜に当
てる気泡を発生させるための気泡発生手段を一体
化した構成を有し、該気泡発生手段が前記支持部
材の前記中空糸束のＵ字状形成方向における先端
に一体化されていることを特徴とするものであ
る。

本考案においては、中空糸濾過膜を具備し、か
つ上記構成を少なくとも有するあらゆる構造の濾
過モジユールを、本考案でいう濾過部材として用
いることができ、この濾過部材に気泡発生手段を
一体化させて本考案の中空糸濾過モジユールを構
成することができる。

以下、本考案の中空糸濾過モジユールを図面を
参照しつつ詳細に説明する。

第１図は、本考案の中空糸濾過モジユールの一
態様例を示す模式図であり、第１図ａは、その一
部切截正面図、第１図ｂは第１図ａにおけるＡ−
Ａ線での切断面図である。

本考案の中空糸濾過モジユールの有する濾過部
材は、基本的に、環状部材１と、固定部材２と、
固定部材２によつて集束固定されている多数の中
空糸濾過膜３とを有して構成されている。

環状部材１は、浄水装置内に中空糸濾過モジユ
ールを設置するに際して該モジユール全体を支持
するための支持部材として機能するものであり、
基本的にはリング状の形状を有するが、その外周
面の形状に関しては、浄水装置中の該モジユール
の設置態様に合わせて種々の態様を取り得る。

この環状部材１の内面には、中空糸濾過膜３を
固定し、かつこれを濾過膜として機能させるため
に浄化すべき水と浄化された水との仕切り部材と
して機能する固定部材２が接合されている。固定
部材２は、多数の中空糸濾過膜３の開口端を、そ
れぞれの開口状態を保つたまま固定し、中空糸濾
過モジユール上部に濾液が流出する面を形成して
いる。固定部材２は、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等に
より構成することができる。

多数の中空糸濾過膜３は、それぞれの開口端を
その開口状態を保つたままＵ字型に固定部材２に
よつて固定されている。また、環状部材１には、
支柱状の支持部材４が接合され、中空糸濾過膜の
Ｕ字形成方向にそれぞれが平行に伸びるように配
設されており、支持部材４の途中には、中空糸濾
過膜３のＵ字状部の中央を通過し、中空糸濾過膜
３を常時そのままのＵ字型を保つて保持するため
の丸棒状の中空糸サポート部材５が接合されてい
る。このように、中空サポート部材５を設けて中
空糸濾過膜３を保持しておくと、濾過実施時の浄
化される水の流れや機能回復処理時に当たる気泡
によつて中空糸濾過膜３が浮き上がつたり、互い
にからみ合つたりするのを防止し、さらに過度に
中空糸濾過膜３が屈曲疲労を受け、早期に劣化が
生じるのを防止するのに都合がよい。なお、支持
部材は第２図および第３図に示すように円筒状に
設けることもできる。

支持部材が支柱状に設けられる場合には、支柱
の形状としては、その断面が例えば円弧、円、矩
形等のものが代表的なものとして例示でき、中空
糸濾過膜３が接触することにより該濾過膜が損傷
されることのないよう、エツジ部を有さないもの
であることが好ましい。さらに、中空糸サポート
部材５もまた、中空糸濾過膜が接触することによ
り該濾過膜が損傷されることのないよう、エツジ
部を有さないものであることが好ましい。

本考案の中空糸濾過モジユールにおいては、以
上のような構成の濾過部材に、前述した気泡によ
る濾過膜の機能回復処理実施時に中空糸濾過膜３
の表面に当てる気泡を発生させるための気泡発生
手段が一体化されている。この気泡発生手段は、
発生した気泡を上昇させて、これを中空糸濾過膜
によつて構成された中空糸束の全体あるいは所定
の部分に効果的に当てるために、中空糸濾過膜下
方に設置される。

第１図の例における気泡発生手段は、気体を水
中に放出して気泡を発生させるノズル状の気体放
出孔７と、気体放出孔７を支持する分岐管８とか
らなり、この分岐管８は、支持部材４に固定され
た環状管９に連通して接合配置されている。環状
管９には、さらに環状管９とモジユール外部に設
けられる気体供給装置とを接続する気体供給管６
が接合され、気体放出孔７へ気体を供給する気体
供給系を構成している。

気体放出孔７の個数およびその配置は、気泡発
生手段を形成する際に、気体放出孔の設けられた
分岐管の構成、配置あるいはその本数等を適宜選
択して調節することができる。

なお、気体放出孔は、第１図のように分岐管８
から突出したノズル状に形成されたものであつて
もよいし、または板状、円盤状などの種々の形状
の中空体の側壁もしくは管の側壁に貫通孔を設け
て、あるいは多孔性の側壁を有する中空体や管の
細孔を利用して構成したものなど種々の態様を取
り得る。例えば、板状、円盤状など種々の形状の
中空体の側壁に貫通孔を設けて、気体放出孔を設
けた場合には、その個数および配置は、中空体の
中空糸濾過膜に対向して設けられる面に、所定の
個数および配置で貫通孔を形成して制御すること
ができる。

分岐管８、環状管９および気体供給管６は互い
に連通しており、濾過モジユール外部にある気体
供給装置から送られてくる気体を気体放出孔７に
供給する気体供給系として機能する。気体供給管
６は、環状管９から環状部材１内部を通つて濾過
モジユール外部へ配管され、支持部材としての機
能も兼備し、その端部は気体供給装置に常時、あ
るいは濾過膜の機能回復処理の実施時ごとに接続
される。

本考案の中空糸濾過モジユールにおける気体供
給系の構成は、モジユールが設置される浄化装置
の種々の態様に応じて適宜選択することができ
る。例えば、第１図に示した例においては、気体
供給系が濾過部材に一体化されて構成され、さら
に気体供給管６が支持部材４を兼ねて配管されて
いるが、第２図に示すように気体供給管６が支持
部材４の外壁に沿つて、または第３図に示すよう
に濾過モジユールの中央部を通つて、あるいは第
４図に示すように、気体供給管を濾過部材に一体
化せずに、浄化装置内に設置部において気体供給
管６と濾過モジユールの有する気泡発生手段１０
とを接続部１３で接続するような構成としたもの
であつてもよい。

なお、第１図および第３図に示された例におい
ては、支持部材としても機能する気体供給管６を
環状部材内に固定し、さらに支持部材４の先端に
環状管９や分岐管８を固定して、濾過部材に気泡
発生手段を一体化しているが、これらに限定され
ることなく、例えば第２図および第４図に示す例
では、別途作製しておいた気泡発生手段１０を、
支持部材の先端に接合してこれらが一体化されて
いる。

また、第２図および第３図に示された例におけ
るように、支持部材を円筒状に設けた場合には、
気泡発生手段が設けられた状態で、濾過モジユー
ル内に浄化される水を効率よく供給できるような
スペースが支持部材４の側面や底面に設けられて
いることが好ましい。さらに、円筒状の支持部材
には、濾過膜の機能回復処理実施時に、気泡が支
持体内に滞留するのを防ぎ、さらに洗浄水の効果
的な流れを得るために、気体出口１１を設ける必
要がある。この気体出口は、これらの図面に示さ
れているように、円筒状支持体４の上部に設けら
れるのが好ましい。

本考案の中空糸濾過モジユールを構成する各部
材としては、いずれも機械的強度を有する材料で
あればどのような材料でも使用可能であるが、原
子力発電用水の処理に使用されるモジユールを構
成するものであれば、焼却する必要があるので、
焼却により有毒なガスを出さずに完全燃焼させる
ことのできる樹脂等からなるものであることが好
ましく、特に、例えばポリカーボネート、ポリス
チレン、ABS樹脂などが好ましい。

また、中空糸濾過膜としては、種々のものが使
用でき、例えばセルロース系、ポリオレフイン
系、ポリスルフオン系、ポリビニルアルコール
系、PMMA系等の各種材料からなる中空糸濾過
膜が使用できる。耐久性に優れ、かつ濾過性能に
優れたものとしては、ポリオレフイン系の多孔質
中空糸膜を挙げることができる。その中でも、膜
の微小細孔が微細なコロイド状物を濾過するのに
好適であり、濾過膜の目詰まりに対する機能回復
処理の際の逆洗時にかかる外力に耐えられるよう
な膜が特に好ましく用いることができ、このよう
な中空糸濾過膜の例としては、例えばポリエチレ
ン中空糸膜（商品名；ポリエチレン中空糸EHF、
三菱レイヨン（株）社製）が挙げられる。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案の中空糸濾過モジユール
は、良好な濾過機能を有し、かつ気泡が濾過モジ
ユール内に配置された中空糸濾過膜のＵ字状の束
の全体もしくは所定の部分に該中空糸濾過膜のＵ
字状束の底部の下方から常に効果的に当たるよう
に、すでに気泡発生手段が濾過部材に一体化され
て構成されているので、どのような浄化装置に設
置しても、気泡発生手段に気体を供給しさえすれ
ば、いつでも容易に、かつ効果的に濾過モジユー
ルを浄化装置に設置したまま気泡による濾過膜の
機能回復処理を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の中空糸濾過モジユールの一
態様例を示す模式図であり、第１図ａはその一部
切截正面図、第１図ｂは第１図ａにおけるＡ−Ａ
線での切断面図である。第２図、第３図ａおよび
第４図は、それぞれ本考案の他の態様例を示す模
式的一部切截正面図であり、第３図ｂは第３図ａ
におけるＢ−Ｂ線での切断面図である。 １……環状部材、２……固定部材、３……中空
糸濾過膜、４……支持部材、５……中空糸サポー
ト部材、６……気体供給管、７……気体放出孔、
８……分岐管、９……環状管、１０……気泡発生
手段、１１……気体出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中空糸濾過膜の開口端の多数をその開口状態を
   保つたままＵ字状に集束固定して中空糸束を形成
   する固定部材をその内面に具備する環状部材と、
   該環状部材から前記中空糸束のＵ字状形成方向に
   伸びた支持部材と、前記中空糸束のＵ字状部の中
   央を通過し、該中空糸束のＵ字状を保つためのサ
   ポート部材とを有する濾過部材に、前記中空糸濾
   過膜の機能回復処理実施時に前記中空糸濾過膜に
   当てる気泡を発生させるための気泡発生手段を一
   体化した構成を有し、該気泡発生手段が前記支持
   部材の前記中空糸束のＵ字状形成方向における先
   端に一体化されていることを特徴とする中空糸濾
   過モジユール。