JPH0346832Y2

JPH0346832Y2 -

Info

Publication number: JPH0346832Y2
Application number: JP1986143976U
Authority: JP
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1991-10-03
Also published as: JPS6351603U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は限外過型の多数の中空糸の端部を開
口状態に保つたまま、接着剤で集束固定したＵ字
型、あるいは一端封止型の全過型中空糸モジユ
ール、特に中空糸モジユールの使用開始時、また
は使用中に、モジユール内に混入した空気を極め
て容易に除去することのできる中空糸モジユール
に関するものである。

（従来の技術）従来の限外過型の多数の中空糸を筐体内に収
納した全過型の中空糸モジユールは、液体入口
側から筐体内に空気が混入すると、空気は通常の
圧力、例えば１〜２Kg／cm²程度の圧力では中空糸
を通過しないため、モジユール内に残存する空気
が膜表面に付着して、液体の透過を阻害し、膜全
体としての過効率が低下するという問題があつ
た。

この対策として中空糸モジユールを収容した筐
体の上部に空気抜き口を設け、該空気抜き口にバ
ルブを取り付けて、筐体内に溜まつた空気を系外
へ除去することが提案されている（特開昭58−
133883号公報参照）。また筐体内に混入した空気
を自動的に除去するために、上記空気抜き口に多
数の微細孔を有する疎水性の多孔質中空糸や平膜
等を収納した空気抜きモジユールを取り付けたり
（特開昭58−163490号公報参照）、あるいは過用
の親水性多孔質中空糸と、少くとも一部に疎水性
部分を有する多孔質中空糸からなる多孔質中空糸
束を筐体内に収容（実開昭60−49904号公報参照）
することが提案されている。

（考案が解決しようとする課題）上記空気抜き口に取り付けたバルブの操作によ
り空気を除去する方法は、筐体の上部にバルブを
取り付けるためモジユールが大きくなり、しかも
頻繁にバルブを操作して、筐体内に溜つた空気を
除去しなければならないという煩雑な手間が必要
になる。またバルブを開いたときに誤つて液体を
流出させないように、バルブ開放中は液面の変化
に注意を払わなければならないという不便もあつ
た。

一方空気抜き口に、疎水性高分子膜を収容した
空気抜きモジユールを取り付ける方法は、空気除
去能力を向上させようとすると膜面積を増加させ
なければならず、上記方法と同様にモジユールが
大型化する。また過用の中空糸として、実施例
に記載のポリエチレン、ポリプロピレンなどの疎
水性の多孔質中空糸を用いると、アルコールや界
面活性剤による親水化処理が必要であるが、空気
抜きモジユールを取り付けた状態で親水化処理を
行うと、空気抜き用の疎水性高分子膜も同時に親
水化処理される。そのため親水化工程では、空気
抜き口を閉塞した状態で親水化処理し、しかる後
空気抜き口に空気抜きモジユールを取り付けなけ
ればならず操作が不便である。さらに筐体内に収
容された多孔質中空糸をアルコールにより定期的
に殺菌処理する場合には、上記空気抜きモジユー
ル内にアルコールが流入しないように、細心の注
意を払つて殺菌処理をしなければならず、大変煩
雑な手間を必要とする。

一方中空糸束に疎水性部分を有する多孔質中空
糸を用いる方法は、空気除去能力を向上させるた
めに、疎水性部分の面積を増加させると、過に
関与する親水性多孔質中空糸の膜面積が減少す
る。膜面積の減少を防止するために親水性多孔質
中空糸の膜面積を増加させると、モジユールが大
型化するとともにコストアツプとなる。

また空気除去用の疎水性多孔質中空糸はアルコ
ール、界面活性剤等により親水処理可能な膜でな
ければならないが、上記疎水性多孔質中空糸を
過膜として用いる際には、全ての疎水性多孔質中
空糸を親水化した後に、一部を疎水性に戻すとい
う煩雑な工程が必要で、しかも親水化処理された
全ての中空糸膜のうち所定の中空糸のみを疎水性
に戻すことは実際には極めて困難で、疎水性部が
増加すると過面積が減少し、また逆に疎水性部
が減少すると空気排出能力が低下するという問題
がある。

したがつて本考案の目的は、過用の多孔質中
空糸とは別に空気除去手段を設けることにより、
例え中空糸モジユール内に空気が混入しても、水
の過を妨げることなく空気を直ちに系外へ除去
することのできる、上記従来技術の問題点を解消
した全過型の中空糸モジユールを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）本考案者らは中空糸モジユールへ流入する空気
の流入状態を徹底的に観察した結果、中空糸モジ
ユール内に流入する液体は、中空糸束の上部に向
つて流れ、中空糸の集束固定部に衝突すること。
そしてその際、液体中に混入する空気は中空糸の
上部に溜まることを見い出し、さらに検討した結
果、本考案に到達したものである。すなわち本考
案は、多数の限外過型中空糸の端部を開口状態
に保つたまま接着剤で集束固定した、Ｕ字型ある
いは一端封止型の中空糸束を筐体内に収容した全
過型の中空糸モジユールにおいて、該多数の中
空糸の集束固定部に、多数の微細孔を有する、水
との接触角が93゜以上の少くとも一本の棒状の疎
水性微多孔中実体を装着して、その一端を筐体内
に上部に突出させ、他端を中空糸の開口端部側に
開放させたことを特徴とする中空糸モジユールで
ある。

本考案に用いる限外過型中空糸としては、細
菌、コロイド状不純物はもちろん、精密過型中
空糸では吸着による除去しかできないエンドトキ
シンも阻止できるものであり、通常分画分子量20
万以下のものが用いられる。また外径は800μｍ
以下、好ましくは500μｍ〜300μｍで、膜厚は
150μｍ以下、好ましくは100〜30μｍである。

中空糸の素材としては、ポリスルホン系、ポリ
アクリロニトリル系、セルロース系等を用いるこ
とができる。中でもポリスルホン系などの疎水性
の多孔質限外過型中空糸は、透水速度が大きく
好ましく用いられる。膜の構造として、膜壁部に
数μｍ以上の空孔、いわゆるボイドが存在しない
スポンジ状の構造を持つたものが、耐圧性が良好
で好ましく用いられるが、指状ボイドの存在する
構造の中空糸でも耐圧性を有していれば使用でき
る。

中空糸の集束固定部に装着される棒状の疎水性
微多孔中実体は細菌を透過させず、かつ空気を透
過させるもので通常、孔径0.1〜0.5μｍの多数の
微細孔を有している。また空孔率は通常15〜60％
の範囲にあるものが好ましく用いられる。該微多
孔中実体は、例えばポリプロピレン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどの、水との接触角が93゜以
上の疎水性の高分子からなるものが用いられる。
かかる微多孔中実体は、微細孔径が0.1μｍ以下の
ものは空気の抜け速度が遅く、また0.5μｍ以上で
は長時間の使用で僅かではあるが水が漏れる恐れ
がある。微多孔中実体は、例えば平均粒子直径８
〜50μの粒度を有する疎水性高分子粒体を、成形
型の中で加熱・焼結することにより、棒状に製造
されたものであり、その断面形状は通常円形のも
のが好ましく用いられるが、他の形状、例えば角
柱状であつてもよい。

上記多孔中実体の先端部は筐体の上部に突出さ
れるが、その突出長さは、通常中空糸の長さの1/
２以下が好ましい。

中空糸の集束固定部に装着される疎水性微多孔
中実体の面積は、処理すべき液体中に流入する空
気量とその除去速度との関係により決定される。

（作用）本考案の中空糸モジユールは、棒状の疎水性微
多孔中実体を中空糸の集束固定部に、該多孔体の
一端を中空糸側に突出させ、他端を中空糸の開口
端側に開放するように装着するためモジユールの
製造が容易で、かつ中空糸の有効表面積に対する
疎水性微多孔中実体の表面積の比率を確実に設定
できる。しかも上記疎水性微多孔中実体によりモ
ジユール内に混入した空気に直ちにモジユール外
に排出できる。

（実施例）次に本考案の中空糸モジユールの一実施例を図
面にて説明する。中空糸モジユールは筐体２の内
側にＵ字状に曲げた多数の限外過型中空糸３の
両端を集束して、接着剤４で集束固定されたもの
である。接着剤で固定された中空糸の両端は開口
状態に保たれている。上記中空糸は図面に示すＵ
字型でも、あるいは中空糸の一端を開口状態で接
着剤で集束固定し、他端の開口を封止した一端封
止型のものでもよい。

疎水性微多孔中実体１は、通常上記中空糸の集
束体の中心部に一端を中空糸側へ突出させ、他端
を中空糸の開口端側へ解放するように接着剤４に
て固定されている。上記中実体の取付位置は、第
２図に示すように中空糸束の中心部であつても、
実開昭60−49904号に記載されているように中空
糸束の外周部であつてもよい。第１図には中空糸
束の外周部に取付けた例を示している。上記多孔
中実体１は中空糸の有効面積に対し10％以下とな
るように１本、または複数本が用いられる。通常
１本の微多孔中実体が用いられる。この微多孔中
実体は中空糸を接着剤で集束固定する際に、中空
糸束とともに接着剤で固定される。

筐体内に導入された液体は、中空糸の外側から
内側へ透過するが、液体に混入する空気は中空糸
束の上部に溜る。この筐体の上部に溜る空気は筐
体内に突出させた棒状の微多孔中実体を透過して
モジユール外に自動的に排出される。

（効果）以上のように、本考案の中空糸モジユールは棒
状の疎水性微多孔中実体を筐体の内部に突出する
ように中空糸とともに中空糸の集束固定部に装着
することにより、中空糸束の上部に溜る空気を直
ちに排出することができる。そのため従来問題と
されていた。筐体内へ空気が混入した時の過効
率の低下がなく、しかもモジユールの製造が容易
である。さらに疎水性微多孔中実体と中空糸束の
表面積の比を常に一定に保持することができるた
め、空気除去性能及び過性能が均一な、工業的
に優れた全過性のモジユールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の中空糸モジユール
の断面図である。１……疎水性微多孔中実体、２……筐体、３…
…中空糸、４……固定部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

多数の限外過型中空糸の端部を開口状態に保
つたまま接着剤で集束固定したＵ字型、あるいは
一端封止型の中空糸束を筐体内に収容した全過
型の中空糸モジユールにおいて、該多数の中空糸
の集束固定部に、多数の微細孔を有する、水との
接触角が93゜以上の、少なくとも一本の棒状の疎
水性微多孔中実体を装着して、その一端を筐体内
の上部に突出させ、他端を中空糸の開口端部側に
開放させたことを特徴とする中空糸モジユール。