JPH0342017A - 中空糸膜濾過モジユール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は中空糸膜型濾過モジュールに関する。

〔従来の技術〕

近年、流体濾過能力を有する膜モジュールが医療分野、
液体及び気体処理分野などに多く用いられるようになっ
てきた。

そして、これらの膜モジュールにおいて、ボッティング
樹脂固定部は中空糸膜の中空部と外と 表面とを機密に仕切ると共に中空糸膜ｌ筒状ケース本体
に固定させる役割を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、樹脂固定部層に強度を持たせるためには樹脂固
定部層の厚みを大きくする必要があるが、この場合は多
量の固定樹脂が必要になると共に一定長さの中空糸膜束
においては濾過有効膜面積が低下するという問題点を有
している。

一方、樹脂固定部層の厚みを小さくすると強度が低下し
て使用時の圧力によって容易に変形し、この変形の大き
な部分から樹脂固定された中空糸間に亀裂が生じたり、
筒状ケースとの接着界面が剥離するという問題が生じる
。特にこの現象は硬化後も柔軟性を持つウレタン樹脂等
を常温で使用した場合顕著に現れる。さらに、耐熱性の
強いエポキシ樹脂等を用いても５０℃以上の熱水中では
変形が生じ、これらの問題点はモジュールサイズが大型
化する程顕著である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、少なくとも一方の端部が開口された筒
状ケース１と、該筒状ケース内にＵ字状もしくはほぼ直
線状に集束して収納され、両端が開口された中空糸Ｊ！
１２と、中空糸膜の端部と筒状ケースの開口端部内面と
を液密に固定する樹脂固定層３と、筒状ケースの開口端
の外側に設けられ、中空糸膜の中空部と連通された通液
口を有する集液室形成用キャップ４とからなる中空糸膜
濾過モジュールにおいて、集液室形成用キャップに突起
物５が設けられ、該突起物が樹脂固定層３と近接状態に
配置されて慶ることを特徴とする中空糸膜濾過モジュー
ルにある。

本発明で用いられる多孔質中空糸膜の素材としてはポリ
オレフィン系、セルロース系、ポリスルホン糸、ポリビ
ニルアルコール系、ポリアクリロニトリル系を始めとし
て公知のものを挙げることができる。これらの中空糸膜
はＵ字状もしくはほぼ直線状に集束して筒状ケース内に
収納される。Ｕ字状に集束された中空糸膜はそのＵ字端
部が樹脂固定され、直線状に集束された中空糸膜は一端
もしくは両端が樹脂固定される。樹脂固定端部の中空糸
膜は開口状態とされるが、樹脂固定されｉい１ｔＡＩ状
集束中空糸膜の端部は閉鎖される。

以下、図面を参照しつつ本発明を説明する。

第１図は本発明の中空糸膜濾過モジュールの一例を示す
模式縦断面図である。Ｕ字状に束ねられた中空糸膜２が
筒状ケース１内に収納され、中空糸膜のＵ字端部と筒状
ケースは樹脂固定層３で一体的に固定されている。尚、
図にかいて中空糸膜２の大部分は省略されている。

この膜モジュールにおいては、筒状ケース１の側面には
流路孔６　ｉＥ多数設けられてかり、との流路孔から流
体が流入し、中空糸膜２の外側から内側へ濾過され、集
液室７へと移動し通液口８へと流れる。ここでＯ−リン
グ９は膜モジュールを濾過装置本体へ据え付ける際のシ
ール部材としての役割をはたすものである。

集液室形成用キャップ４には突起物５が設けられており
、この突起物は樹脂固定［５と近接状態に配置されてい
る。ここで近接状態は密着状態を含むが、突起物の先端
と樹脂固定層の距離は、筒状ケースの内径をＤとしたと
き、（ＬＯ３Ｄ以下であることが好筐しい。

突起物は棒状、円筒状を始め種凌の形状をとることがで
き、そのサイズや数は特に限定されない。又円筒状とす
る場合はその側面に孔を設けて液体の透過が可能な構造
としてもよい。

樹脂固定層の全面積に対する突起物の占有面積は特に限
定されないが、中空糸膜の利用効率と補強効果を考慮す
るとおよそ１〜１０僑程度とすることが好筐しい。又、
突起物の材質としては金属、ガラス、陶磁器、樹脂等を
用いることができるが、筒状ケースと固し材質であるこ
とが好ましい。

本発明の膜モジュールは、第２図に示すように筒状ケー
スの両端が樹脂固定されたものであってもよい。さらに
、筒状ケースの中に内筒を配し、筒状ケースと内筒の間
に中空糸膜が直線状に配置されその両端が樹脂固定され
た膜モジュールであってもよい。

又、これらの膜モジュールには必要に応シテ中空糸膜と
筒状ケースとの間に多孔質シートを介在させてもよい。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 外径３７０μｆＦＬ、膜厚５５μｍの多孔質ポリエチレ
ン中空糸膜９３１２本をＵ字状に集束して内径８１■φ
、長さ６０ｍのポリカーボネイト製筒状ケース内に収納
し、ウレタン樹脂を用いて一方の端部を樹脂固定し、第
１図に示すような樹脂固定層の厚みが５ｆｌの膜モジュ
ールを製作した。その際集液室形成用キャップの内側に
棒状の突起物を同心円状に４個設は樹脂固定層との距離
は１１１■ｗとした。

このようにして得られた２つの膜モジュールにつｂて筒
状ケースの流路孔をシールし、筒状ケースの他方の端部
１０を開口してこの部分からＸＯｋｌ１７ｃｍ”の水圧
を１０秒間、圧力解除１０秒間を１サイクルとする繰返
し耐水圧試験を行ったところ、５ｏｏｏｏサイクル後に
おいても剥離、もれとも起こらなかった。

比較例１ 外径３７０μへ膜厚５５μｍの多孔質ポリエチレン中空
糸膜５６８０本をＵ字状に集束して内径６４餌φ、長さ
２１５■のポリカーボネイト製筒状ケース内に収納し、
ウレタン樹脂を用すて樹脂固定層の厚さ５ｍとし、突起
物を設けない点を除いて実施例１と同様の構造の膜モジ
ュールを製作した。

この膜モジュールの筒状ケースの流路孔をシールし、筒
ケースの端部から２．０　ｋｌ１７ｃｍ”又は五〇　ｋ
ｌｌ／ｃｎｓ”の水圧をかけて樹脂固定層のもり上がｂ
変形状態、ケースと樹脂との剥離状態の検査を行ったと
ころ、 第１表の結果が得られた。

第 表 実施例２ 外径４１０μｍ、膜厚７０　ｐｍの多孔質ポリエチレン
中空糸膜４０００本をＵ字状に集束して内径６４■φ、
長さ４５−のポリプロピレン製筒状ケース内に収納し、
エポキシ樹脂を用いて樹脂固定し、樹脂固定層の厚さ１
０＋ｗ＋、実施例１と同様の突起物を設けた膜モジュー
ルを製作した。

このようにして得られた膜モジュールについて流路孔を
シールし、７０℃の温水中にお込て筒状ケースの端部１
０から２．０　ｋｌｌ／ｃｍ”の水圧を１０秒間、圧力
解除１０秒間を１サイクルとする繰り返し耐水圧試験を
行ったところ第２表の結果が得られた。

実施例３ 耐水圧試験の条件を８０℃、２．５　ｋｃｌ／ｃｒｓ友
としその他の条件は実施例２と同様にして第２表の結果
を得た。

比較例２及び３ 突起物を設けることなくそれ以外の条件は実施例２と同
様にして膜モジュールを製作し、実施例２又は３と同様
にして耐水圧試験を実施し第２表の結果を得た。

第　　２　　表 〔発明の効果〕 本発明の膜モジュールは以下に掲げるようセ優れた効果
を奏するものである。

（１）　　突起物を設けたことによって樹脂固定感層の
変形が抑制され、樹脂の亀裂、接着界面の剥離を防ぐこ
とが可能である。

（２）突起物を設けたことによって樹脂固定層、１が補
強されるので樹脂固定ｎ層の薄層化が可能である。

（３）　　樹脂固定線層の８Ｍ化に伴い、単位容積当り
の中空糸膜濾過有効面積が増大され、使用樹脂の節減が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の中空糸膜濾過モジュールの
縦断面模式図であって大部分の中空糸膜は省略されてい
る。 １；筒状ケース　　　　２；中空糸膜 ５；樹脂固定層 ４；集液室形成用キャップ ５；突起物 ６；流路孔 ７ 集液室 通液口 リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一方の端部が開口された筒状ケース１と、該
   筒状ケース内にＵ字状もしくはほぼ直線状に集束して収
   納され、両端が開口された中空糸膜２と、中空糸膜の端
   部と筒状ケースの開口端部内面とを液密に固定する樹脂
   固定層３と、筒状ケースの開口端の外側に設けられ、中
   空糸膜の中空部と連通された通液口を有する集液室形成
   用キャップ４とからなる中空糸膜濾過モジュールにおい
   て、集液室形成用キャップに突起物５が設けられ、該突
   起物が樹脂固定層３と近接状態に配置されてなることを
   特徴とする中空糸膜濾過モジュール。