JPH029876Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体分離装置に関し、更に詳しくは、
供給原流体の流路を形成する第１の領域と透過流
体の流路を形成する第２の領域とを仕切る透過性
膜体と、その第２の領域に連通して透過流体を導
出する有孔中空管とを備えてなる全体として筒形
に形成された膜エレメントによつて、流体を分離
する装置に関し、特に透過性膜体として、比較的
低圧のもとに使用される限外過膜もしくは精密
過膜を用いた流体分離装置に適するものであ
る。

従来、この種の流体分離装置としては、スパイ
ラル型膜モジユール、プリーツ型膜モジユール、
および積層型膜モジユール等によるものが知られ
ている。これらの従来装置においては、１個また
は直列接続された複数個の膜エレメントを、筒形
容器内に装填して構成され、例えばスパイラル型
の膜エレメントを２個使用してなる従来の流体分
離装置の一例を第１図にその断面図にて示す。こ
の従来例において、スパイラル型膜エレメント１
は、透過膜、原流体流路材、透過流体流路材を１
組とする素材群を有孔中空管２の周りにスパイラ
ル状に巻回して構成され、図中左方からの加圧供
給原流体を、透過膜を通過して有孔中空管に導び
かれる透過流体と、その残余の濃縮流体に分離す
るものである。このような膜エレメント１の中心
部を通る有孔中空管２の端部同士あるいは有孔中
空管２端部と端板３ｂのハブ４の間が内部継手
５，５により連結されて互いに直列に接合され、
円筒容器６に収納されている。円筒容器６の両端
は端板３ａ，３ｂで閉塞され、ボルト７…７で固
着されている。一方の端板３ａには原流体入口３
１ａが形成され、他方の端板３ｂには濃縮流体出
口３１ｂが形成され、その端板３ｂの中心から内
側に向つて形成されたハブ４には透過流体出口３
１ｃが穿孔されている。なお、直列接続された有
孔中空管２の上流端はキヤツプ８で封止され、膜
エレメント１の外周には原流体と濃縮流体との混
合を防止するためのパツキン９が設けられてい
る。

上述のような従来の流体分離装置においては、
長期間使用していると、容器６と膜エレメント１
およびパツキン９によつて形成されるデツドスペ
ースＳに溜まつている流体が変性をおこし、特に
流体が有機物を含有する液体である場合には、微
生物が繁殖し、有機物を分解して悪臭を発生させ
たり膜を分解してしまうことがある。また、高い
純度の透過水を要求される超純水製造ラインで使
用されるような場合には、デツドスペースＳに液
が溜まつている為、透過水の純度の立ち上がりが
非常に遅くなるという問題点を持つている。更
に、従来の流体分離装置は必らず膜エレメント
を、FRP、ステンレス鋼等によつて製作される
円筒形容器に収納して構成されるが、この円筒形
容器の製造コストの、装置全体のコストに占める
割合は非常に大きいものである。

本考案は上記に鑑みなされたものであつて、外
周にリング状シール部材を保持するシール保持部
を備え、一端に突出して膜エレメントの外周に嵌
り込む内径面を有する嵌挿部を備え、外周から中
心に向つて膜エレメントの端部をおさえる為のウ
エブ部を備えてなる端面接合用部材を、膜エレメ
ントの両端外周部に嵌挿し、膜エレメントの最外
周を樹脂によつて直接覆うとともに端面接合用部
材をその嵌挿部において一体に固着して円筒容器
を省有し、これによつて低価格かつデツドスペー
スのない信頼性の高い流体分離装置の提供を目的
とする。

以下、図面に基づいて本考案実施例の説明を行
う。

第２図はスパイラル型の膜エレメントを用いた
本発明実施例を２個接続した状態の断面図であ
る。

膜エレメント１０１の両端外周部には、端面接
合用部材１０２の嵌挿部１０２ａ内径面が嵌挿さ
れ、また膜エレメント１０１の外周に全巾に渡り
樹脂１０３が直接接合されている。この樹脂１０
３は、膜エレメント１０１の外周を密封して保護
するとともに、端面接合用部材１０２を膜エレメ
ント１０１に固着する作用を持つている。端面接
合用部材１０２は、一端に突出して膜エレメント
１０１の外周に嵌挿する為の内径面を持つ嵌挿部
１０２ａを有し、外周には接合用のシール材、例
えばＵ−パツキン１０４を保持する為のシール保
持部１０２ｂを備えている。またこの端面接合用
部材１０２には、第３図にその正面図を示す如く
有孔中空管を貫通する為の孔が穿たれたハブ１０
２ｃを設け、ハブ１０２ｃに向つて外周からウエ
ブ１０２ｄが設けられこのウエブ１０２ｄは、膜
エレメント１０１が運転時に中心部と外周部とが
軸方向のずれを生じてテレスコープ状になること
を防止する働きをなす。上述の樹脂１０３の材料
は、例えばFRP等を使用することができ、膜エ
レメント１０１を覆い、且つ端面接合用部材１０
２を固着する製法の一例を下記に示す。

まず、中空管の周りに素材群を巻回し、最外周
をテープ等で補強されてなるスパイラル型の膜エ
レメント１０１の両端外周部に、ポリ塩化ビニル
やABS樹脂等によつて成形された端面接合用部
材１０２の嵌挿部１０２ａを嵌挿する。次に、膜
エレメント１０１の外周を端面接合用部材１０２
の嵌挿部１０２ａ外周とともに、いわゆるフイラ
メントワインデイング法によつてガラス繊維を樹
脂に含浸させて巻きつけ、硬化させてユニツトＵ
を形成する。なお、必要に応じて、端面接合用部
材１０２を膜エレメント１０１に嵌挿時に接着剤
を使用してもよい。

このようにしてなるユニツトＵは、互いの接合
部において、両端内周にＵパツキン１０４と共同
して外部と封止する為の溝を配した管継手１０５
によつて接合され、最上流および最下流のユニツ
トＵの片側には、同様にＵパツキン１０４と共同
して外部との封止を行う為の溝を内周に配した端
板１０６ａ，１０６ｂが接合される。そしてこの
端板１０６ａおよび１０６ｂは複数本のタイロツ
ド１０７によつて締め付けられ、全体が結合され
る。このとき、下流側の端板１０６ｂのハブ１０
８と最下流ユニツトＵの有孔中空管、および各ユ
ニツト接合部の有孔中空管同士は内部管継手１０
９によつて結合し、最上流ユニツトＵの有孔中空
管の一端はキヤツプ１１０で封止する。上流側の
端板１０６ａには原流体入口１１１が形成され、
下流側の端板１０６ｂには濃縮流体出口１１２が
形成され、その端板１０６ｂの中心から内側へ形
成されたハブ１０８には透過流体出口１１３が穿
孔され、原流体を原流体入口１１１から供給し、
濃縮流体および透過流体を濃縮流体出口１１２お
よび透過流体出口１１３から取り出すよう構成さ
れている。

上述の実施例において、両端板を結合する手段
はタイロツド以外の手段であつてもよいことは勿
論である。

以上、ユニツトを複数個直列に接続して使用す
る場合について説明したが、ユニツトの両端に端
板を装着すると、ユニツト１個でも使用すること
ができる。また、スパイラル型の膜エレメントは
中空管の周りに１組の素材群を巻回した単葉型の
スパイラルにて説明したが、２組以上の素材群を
巻回してなる複葉型のスパイラルであつてもよい
ことは勿論であつて、更にプリーツ型や積層型の
膜エレメントを使用してもよい。

以上説明したように、本考案によつては膜エレ
メントの外周にデツドスペースが形成されないの
で、有機物を含有する液体等の分離に使用したと
きにデツドスペースにおいて生ずる微生物の繁
殖、有機物分解による悪臭発生および膜の分解等
の不具合が起り得ず、また超純水製造ライン等で
使用される場合にも透過水純度の立ち上がりが良
好となる。更に膜エレメントを収納する為の筒形
容器が不要となる為、製造コストが低減するとと
もに、エレメントの接続段数を変更して使用した
い場合において、ユニツトを簡易に増減するだけ
で為し得るようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流体分離装置の縦断面図、第２
図は本考案実施例の縦断面図、第３図はその端面
接合用部材の正面図である。 １……膜エレメント、６……円筒容器、１０１
……膜エレメント、１０２……端面接合用部材、
１０３……樹脂、１０４……Ｕ−パツキン。１０
５……管継手、１０６ａ，１０６ｂ……端板、１
０７……タイロツド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 供給原流体の流路を形成する第１の領域と透過
   流体の流路を形成する第２の領域とを仕切る透過
   性膜体と、上記第２の領域に連通して透過流体を
   導出する有孔中空管とを備えてなる全体として筒
   形に形成された膜エレメントを有し、原流体を透
   過流体と濃縮流体に分離する装置において、上記
   膜エレメントの両端外周部に、外周にリング状シ
   ール部材を保持するシール保持部を備え一端に突
   出して上記膜エレメントの外周に嵌り込む内径面
   を有する嵌挿部を備え外周から中心に向つて上記
   膜エレメントの端面をおさえるウエブ部を備えて
   なる端面接合用部材を嵌挿し、その端面接合用部
   材の嵌挿部とともに上記膜エレメントの最外周を
   直接樹脂によつて覆つたことを特徴とする流体分
   離装置。