JPH0574411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は限外濾過、精密濾過等を行う装置内に
組込まれる膜カートリツジの製造方法に関する。

（従来の技術） 排水からの有価物回収、水の再生等の水処理分
野、酪農製品の成分調整、果汁の清澄等の食品工
業分野或いは醗酵原料の精製等のようにあらゆる
分野において濾過技術が利用されている。

斯る濾過に用いる分離膜として、比表面積が大
で、コンパクト化が図れ且つ耐圧性に優れる等の
理由から管状分離膜が使用されている。この管状
分離膜を使用した濾過装置は、多数本の管状分離
膜を束ねた分離膜群の端部を樹脂性端板に挿入固
定して膜カートリツジとし、この膜カートリツジ
を耐圧外筒内にセツトし、この外筒或いは外筒の
両端を塞ぐエンドプレートに原液の供給管、透過
液の取出し管、濃縮液の取出し管等を接続してい
る。

ここで、分離膜群を構成する各管状分離膜が密
に接触していると、透過液の流路或いは原液の流
路を確保しにくくなり、特に分離膜群の端部を型
内に臨ませ、この型内に樹脂又はおよびセラミツ
クスラリーを流し込んで端板とするものにあつて
は、管状分離膜同士が接触していると、端板によ
る管状分離膜の保持が不十分となる。

そこで従来から管状分離膜間に所定の間隙を形
成する手段が提案されている。この間隙を形成す
る手段としては特開昭52−101673号、特開昭58−
76106号、特開昭60−122027号及び第６図に示す
ものがある。

特開昭52−101673号に開示される技術は、表示
に凹凸部を設けた板体に中空繊維状物（分離膜）
を立直させ、この状態で両者を相対的に振動させ
ることで中空繊維状物を何本かづつに分離するよ
うにしたものであり、また特開昭58−76106号に
開示させる技術は、多孔質支持体（分離膜）をス
ペーサの孔に貫通せしめることで各支持体間に間
隙を形成し、この状態で多数本の多孔質支持体の
端部を金属管で保持するようにしたものであり、
また特開昭60−122027号に開示される技術は多孔
質材料管（分離膜）の中間部外周にリングを嵌め
付け、この状態で多数本の多孔質材料管を束ねて
その端部を型内に臨ませ、型内に樹脂を流し込ん
で固めるようにしたものであり、更に第６図に示
すものは、管状分離膜１００の端部にテープ１０
１を巻回し、これらテープ１０１が当接するよう
にして管状分離膜１００の端部を型１０２内に臨
ませ、次いで型１０２内に端板となる樹脂原料１
０３を流し込むようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来にあつては、多数の管状分
離膜管に所定の間隔を形成するために凹凸部を有
する板体、スペーサ、リング、テープ等の何らか
の部材を用いなければならず、また凹凸部を有す
る板体を用いる場合には、各管状分離膜間の間隙
を一定にすることができず、スペーサ、リング、
テープ等を用いる場合には個々の管状分離膜につ
いて嵌み込み、巻回等の工程を施さなければなら
ず極めて面倒である。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、多数本の管
状分離膜からなる分離膜群の端部を端板に固定し
てなる膜カートリツジにおいて、分離膜群の端部
をそれぞれ逆方向にねじることで各管状分離膜間
に一定の間隙を形成するようにした。

（作用） 多数本の透過性管状分離膜を束ねて分離膜群と
し、この分離膜群の中間部をバンド等で保持した
状態で両端部をそれぞれ反対方向にねじること
で、各管状分離膜間に一定の間隙を形成し、この
状態で、例えば分離膜群の端部を樹脂で固める
か、あるいはセラミツク材料で形成したのち一体
焼成する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明に係る膜カートリツジを組込ん
だ膜分離モジユールの断面図であり、膜分離モジ
ユールは、金属性の耐圧外筒１の両端部に連結金
具２，２を介してエンドキヤツプ３，３を取付
け、耐圧外筒１には原液の入口部４及び出口部５
を一体的に形成し、エンドキヤツプ３の一部は透
過液の出口部６としている。

また、外筒１及びエンドキヤツプ３，３にて形
成されるモジユール内には膜カートリツジ７をカ
ラー８及びＯリング９を介してセツトしている。

膜カートリツジ７はセラミツク等から構成され
る透過性管状分離膜１０…を多数本束ねてなる分
離膜群１１の両端部を、樹脂製あるいはセラミツ
ク製端板１２内に挿入固定している。そして、膜
カートリツジ７を構成する分離膜群１１は中央部
が絞られ、両端部がそれぞれ反対方向にねじら
れ、中央部から両端部に向かつて各管状分離膜１
０…の間隙が徐々に広がるようにされている。た
だし長さ方向を基準にした場合には各管状分離膜
１０同士の間隙は等しくなつている。

以上の如き形状の膜カートリツジ７の製造方法
を第２図乃至第５図に基づいて説明する。

先ず第２図Ａに示すように多数本の透過性管状
分離膜１０…を長さを揃えて密に束ね、中央部を
輪ゴム等の締結具１３にて保持し、分離膜群１１
とする。この状態で各透過性管状分離膜１０…は
第２図Ｂに示すように千鳥状に互いに接触してい
る。

次いで第３図Ａに示すように分離膜群１１の一
端部を例えば時計方向に、他端部を反時計方向に
回すことで、分離膜群１１を中央部を中心として
両端部を反対方向にねじる。すると第３図Ｂに示
すように各透過性管状分離膜１０…は千鳥状の配
列を維持したまま外方に広がり、各透過性管状分
離膜１０…間に一定の間隔が形成される。この間
隔は分離膜群１１の端部に向つて徐々に大きくな
る。

尚、締結具１３によつて分離膜群１１の中央部
をある程度の力で保持しておけば、一端部をねじ
ることで他端部を自動的に反対方向にねじること
もできる。

この後第４図に示すように、ねじり状態を維持
したまま、各透過性管状分離膜１０…の開口端に
栓１４…を嵌め込み、次いで分離膜群１１の端部
を型１５内に臨ませ、型１５内に樹脂原料１６を
流し込む。樹脂原料１６としては常温硬化型のシ
リコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン
系樹脂等を用いる。

そして、樹脂原料１６が硬化したならば型ばら
しを行い、第５図に示すように樹脂部分を所定厚
さで切断することで、端板１２に通過性管状分離
膜１０…の端部が所定間隙をもつて固定され、且
つ端板１２の一面に透過性管状分離膜１０の一端
部が開口した膜カートリツジが得られる。

透過性管状分離膜がセラミツク材料の場合、用
途によつては、端板をセラミツク材料にて形成し
た方が、樹脂で形成するよりも耐熱性、耐薬品性
等の面から有利である。その場合においては上述
の手法でねじり状態を維持したまま端部を型１５
内に臨ませ、型１５内にセラミツク材料１６を流
し込む。セラミツク材料としては、アルミナスラ
リー、ガラススラリー等を用いる。

そしてセラミツク材料１６が乾燥・固化したな
らば型ばらしを行い、第５図に示すように端部固
化部分を所定厚さで切断したのち焼成するか、あ
るいは型ばらしを行つて直ちに焼成したのち端部
固化部分を所定厚さで切断することで、端板１２
に透過性管状分離膜１０の端部が所定間隙をもつ
て固定され、且つ端板１２の一面に透過性管状分
離膜１０の一端部が開口した膜カートリツジが得
られる。又、もう１つの方法としては、セラミツ
クス等無機原料と、エポキシ等樹脂原料を混練し
たものを用いて、樹脂原料の場合と同様な方法で
端板１２を形成することもできる。

また、樹脂、セラミツク以外に金属によつて端
板１２を形成してもよい。例えば粉末治金（メタ
ルセラミツクスとも言う）を用いる場合には、上
記型１５内にセラミツクスラリーの代わりに金属
粉スラリーを流し込み、焼成することによつて端
板１２を形成することができる。金属によつて端
板１２を形成した場合には、セラミツクで形成し
た場合よりも、形成後の加工が容易となる。

尚、図示例にあつては透過性管状分離膜１０の
両端部を端板１２に固定した例を示したが、一端
部のみを端板１２に固定した片持ち式の膜カート
リツジであつてもよく、更に締結具１３としては
輪ゴム等に限らず、円盤に透過性管状分離膜１０
…が貫通する多数の孔を形成したものであつても
よい。このような円盤を用いることで分離膜群１
１の中央部においても各透過性管状分離膜１０…
間に間隙を形成することができる。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、スペー
サ、リング、テープ等を透過性管状分離膜のそれ
ぞれに装着することなく間隙を形成することがで
き、しかも当該間隙を等しくすることができる。
したがつて原液、透過液等の流路を確保でき、膜
カートリツジとしての性能が向上する。

更に製造工程自体も従来と比して大巾に簡略化
でき、且つ製造時間も短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る膜カートリツジを組込ん
だ膜分離モジユールの断面図、第２図乃至第５図
は膜カートリツジの製造工程を示す図、第６図は
膜カートリツジの製造の先行例を示す図である。 尚、図面中１は外筒、３はエンドキヤツプ、７
は膜カートリツジ、１０は透過性管状分離膜、１
１は分離膜群、１２は端板、１３は締結具、１５
は型、１６は樹脂原料又はおよびセラミツク材料
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数本の透過性管状分離膜を密に束ねて分離
   膜群とし、この分離膜群の長さ方向の中間部を保
   持したまま分離膜群の両端部を反対方向にねじつ
   て分離膜群を構成する管状分離膜の間〓を広げ、
   この状態で分離膜群の端部を型内に臨ませ、次い
   で型内に端板となる原料を注入し、この後、前記
   原料を固めることで分離膜群の端部を固定するよ
   うにしたことを特徴とする膜カートリツジの製造
   方法。