JPS62136209A - 分離膜モジユ−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］ 本発明は中空糸分離膜モジュール、特にモジュールのハ
ウジング外筒及び／又はハウジング内筒とポッティング
材部との密着性即ち液密性を向上させた分離膜モジュー
ルに関する。

［従来の技術］ 従来、中空糸膜は、限外濾過膜、逆浸透膜、精密濾過膜
として物質の分離、水の浄化や医療分野等に広く利用さ
れている。

この場合、中空糸膜は二液反応性の接着剤をポッティン
グ材としてこれにより中空糸相互及びモジュールのハウ
ジング外筒及び／又は内筒（以下、これらをハウジング
と総称する）と固定され、分離膜モジュールとしてその
機能を奏することとなる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ハウジングの材質とポッティング材とし
て用いられる二液反応性の接着剤は、必ずしも接着性が
良好であるとは限らない、即ち、ハウジングやポッティ
ング材は使用目的に応じ、耐薬品性や材料からの溶出性
及び価格の観点からハウジングとポッティング材の接着
性だけを考慮することはてきない。例えば、水浄化の分
野ではハウジングとしてポリプロピレン、ポッティング
材としてはウレタン系接着剤を用いるのが、純度の高い
水を得るためには好ましいが、ポリプロピレンとウレタ
ン系接着剤は互いに殆ど接着性がない。また、ポッティ
ング材としてエポキシ系接着剤を用いたとしてもこれも
ポリプロピレンとは殆ど接着性かない。

従って、このような材質的に互いに接着性がない場合て
あってもハウジングとポッティング材部とが密着して形
成され液密性が十分である分離膜モジュールが強く要望
されている。

［問題点を解決するための手段］ そこで本発明者等は前記問題点を解決するため鋭意研究
した結果、ハウジング外筒及び／又は内筒にパツキンを
緊合した状態でポッティング成形すると完全に液密的に
固定し得るということを見出し、本発明に到達したもの
である。

即ち、本発明によれば、開口端を開口状態に保ったまま
端部においてポッティング材により中空糸相互及びハウ
ジング外筒及び／又はハウジング内筒を固定した分離膜
モジュールに於て、ポッティング材部とハウジング外筒
及び／又はハウジング内筒の接合部で、ハウジング外筒
及び／又はハウジング内筒にパツキンを緊合した状態で
ポッティング成形してなる分離膜モジュールが提供され
る。

ここで、「パツキンを緊合した状態」とはパツキンがハ
ウシング外筒及び／又はハウジング内筒に押し付けられ
緊密に嵌め合わされている状態をいう。

また、本発明において、パツキンの緊合は、ハウジング
内筒を有しない分離膜モジュールではハウジング外筒の
みに施されるか、ハウジング外筒及び内筒を有するモジ
ュールにおいては、使用するポッティング材とハウジン
グ外筒、内筒との接着性の程度によって、ハウジング外
筒のみ、ハウジング内筒のみ、そしてハウジング外筒と
内筒の双方というように３つの場合に分かれる。

本発明に用いるパツキンとしては、シールできればいか
なる形状のものでもよいがＯ型パツキン、矩形パツキン
、楕円形パツキン、小判形パツキンが好ましい。また作
業性の観点から、これらバクキンはリング状であるのが
好ましい。パツキンの材質としては機械的強度かその機
能を果たすものであって、ポッティングに用いる二液性
接着剤と化学反応又は溶解しないものてあれば特に限定
されるものではないが、シリコーン、ゴム、フッ素系高
分子が好ましい。

ハウジング内筒の外側をポッティングする場合には、リ
ング状のパツキンを緊合した状態でハウジング内筒に嵌
め込むだけでよい。一方、ハウジング外筒の内側をポッ
ティングする場合には、ハウジング外筒の内径より若干
大きめのリング状パツキンを挿入してパツキンを緊合す
ることも可能であるが、確実性を高めるために、ハウジ
ング外筒の内径部に、パツキン押えに対しパツキンを締
付けた状態で、パツキン及びパツキン押えを挿入する方
法が好ましい。

パツキン押えとしては円筒形のもの、パツキンの位置決
めの溝がついている断面がコの字形のものが好ましい。

またパツキン押えはリング状のものが好ましい。

パツキン押えの材質としては、ポッティング用の二液性
接着剤と接着性があり、機械的強度が機能を果たすもの
であれば、特に制限はないが、金属、プラスチックス、
あるいは該二液性接着剤を予めパツキン押えとして成形
したもの等が好ましい。

また、ポッティング材自体か圧力（液圧、空気圧）によ
り移動するのを防ぐために、ハウジングの外筒及び／又
は内筒のポッティング材と接合する部分の一部に溝構造
又はテーパー構造を設はポッティングによりハウジング
外筒、ハウジング内筒に組み込むことが好ましい。

［実施例コ 以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。

第１図及び第２図は、それぞれ本発明の分離膜モジュー
ルの実施例を示すもので、第１図はハウジング外筒内に
中空糸を収容し、ハウジング内筒がないモジュール、第
２図はハウジング外筒及びハウジング内筒があるモジュ
ール（これは一般にカートリッジと呼ばれる）を示す。

第１図において、ポリプロピレン製ハウジング外筒３に
多孔質中空糸ｌを挿入した後、リング状のパツキン押え
６に、シリコーン製パツキン（０リング）５を嵌め、ハ
ウジング外筒３に累合する。そしてこれを常法に従いウ
レタン系接着剤を用いて、ポッティング成形を行なう。

更に余分のポッティングを切断することにより中空糸の
端部を開口し、分離膜モジュールを製造する。ここて、
２はポッティング材部を示す。

また、第２図においてはポリプロピレン製ハウジング外
筒３及びポリプロピレン製ハウジング内筒４との間に多
孔質中空糸とを挿入し、内筒４にシリコーン製パツキン
（０リング）７を嵌めて緊合し、前記第１図と同様に分
離膜モジュールを製造する。

ｔＪＳａ図、第４図、第５図、及び第６図は１本発明の
分離膜モジュールにおいて、パツキンによる緊合方法及
びハウジング外筒、ハウジング内筒とポッティング材部
との剥離を防ぐ構造を示したものである。なお中空糸の
図示は省略した。

第３図は、ハウジング内筒及び外筒に溝構造８を設け、
そこにパツキンを嵌め合せ、緊合して、ポッティング成
形を行なったモジュールを示す。

第４図は第３図の構造のモジュールに更にパツキン押え
リング６を設け、パツキンを嵌め合せ、緊合してポッテ
ィング成形を行ったモジュールを示している。第５図は
パツキンの位置決め溝を設けたパツキン押えリング１０
にパツキンを嵌め、ハウジング外筒３を緊合し、−・方
、ハウジング内筒４にはテーパー構造９を設け、ハウジ
ング外筒及び内筒とポッティング材との剥離（ズレ）を
防ぎポッティング成形を行ったモジュールである。また
第６図は、ウレタン系接着剤で成形したパツキン押え１
２により、断面が矩形のシリコーン製リング状パツキン
１１をハウジング外筒３に緊合させてポッティング成形
を行ったモジュールを示すものである。

次に１本発明の分離膜モジュールとの比較のため、比較
例を説明する。

第７図はパツキンを設けずにポッティング成形を行った
モジュールを示す、また、第８図は、パツキンを設けず
に、ハウジング外筒及び内筒に溝８を設け、ポッティン
グ材の剥離を防ぐようにしてポッティング成形したモジ
ュール、さらに、第９図はパツキンを設けずに、ハウジ
ング外筒及び内筒にテーパー構造９を設け、ポッティン
グ材の剥離を防ぐようにしてポッティング成形したモジ
ュールを示すものである。

以下、本発明の分１ａ膜モジュールの効果に関し、その
実施結果を比較例と比べながら説明する。

まず第３図に示す実施例においては、ハウジング外筒部
においてパツキンが移動する場合があったが、ポッティ
ングの上下から（第３図では下から）押えることにより
、この移動を防ぐと、液体や空気の圧力か５　ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ　”という高圧になっても液体や空気の漏れ
は認められなかった。

また、第４図、第５図及び第６図に示す実施例では、ハ
ウジング外筒及び内筒とポッティング材との剥離も生じ
ず、液体の圧力や空気の圧力が５ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　
２になっても液体や空気の漏れは認められなかった。

一方、比較例として示した第７図のモジュールは衝撃が
加わるとポッティング材が完全に剥離することか生じた
。また、第８図、第９図のモジュールでは、ポッティン
グ材の剥離はなかったが、ハウジング外筒及び内筒とポ
ッティング材との接合部に剥離を生じ、液体や空気の圧
力が多少高くなると（５ｋｇ／ｃｍ２以下の圧力で）そ
の部分から液体や空気の漏れを生じた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の分離膜モジュールはハウ
ジング外筒及び／又はハウジング内筒にパツキンを緊合
した状態でポッティング成形したので、ポッティング材
部とハウジング外筒及び／又はハウジング内筒との液密
性か大きく向上した分離膜モジュールを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分離膜モジュールの一実施例を示す断
面図、ｉ２図は本発明の分離膜モジュールの他の実施例
を示す断面図、第３図及び第４図は本発明の分離膜モジ
ュールにおけるパツキンによる緊合方法を示す部分断面
図、第５図及び第６図は本発明の分離膜モジュールにお
けるパツキンによる緊合方法及びハウジング外筒及びハ
ウジング内筒とポッティング材部との剥離を防ぐ構造を
示す部分断面図、第７図、第８図及び第９図はそれぞれ
比較例として挙げた分離膜モジュールの構造を示す部分
断面図である。 １・・・多孔質中空糸、２・・・ポッティング材部、３
・・・ハウジング外筒、４・・・ハウジング内筒、５・
・・パツキン、６−・・パツキン押え。 ７・・・パツキン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）開口端を開口状態に保ったまま端部においてポッ
   ティング材により中空糸相互及びハウジング外筒及び／
   又はハウジング内筒を固定した分離膜モジュールに於て
   、ポッティング材部とハウジング外筒及び／又はハウジ
   ング内筒の接合部で、ハウジング外筒及び／又はハウジ
   ング内筒にパッキンを緊合した状態でポッティング成形
   してなることを特徴とする分離膜モジュール。
2. （２）パッキンの緊合がパッキン押えによりされた状態
   でポッティング成形してなる特許請求の範囲第１項記載
   の分離膜モジュール。
3. （３）パッキンはその断面が円形、矩形、楕円形又は小
   判形である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の分離
   膜モジュール。
4. （４）パッキン押えがリング状である特許請求の範囲第
   ２項記載の分離膜モジュール。