JPS6326164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、浄水器用の中空糸瀘過モジユールに
関し、より詳しくは、例えば原子力発電用水の浄
水器のような、用水を比較的大量にかつ比較的高
い瀘過圧力で浄化処理するための浄水器用に適し
た中空糸瀘過モジユールに関する。

［従来技術］ 中空糸瀘過膜は、優れた瀘過機能を有している
ため、従来より高純度の飲料水、医療用の無菌水
等を製造するための浄水器に使用されてきた。ま
たこれら用途に加え、人工腎臓等の人工臓器とし
ても種々の中空糸瀘過膜が使用されている。しか
しながら、これらは専ら低い瀘過圧で精密瀘過を
実施する用途に関するもので、中空糸瀘過膜を瀘
過膜として使用する中空糸瀘過モジユールの構造
は、比較的高い圧力下での使用を考慮する必要は
従来殆ど存在しなかつた。

しかしながら、例えば沸騰水型原子力発電のタ
ービンから回収される回収水には、約15ppb程度
の鉄イオンや微細なコロイド状物等の不純物が含
まれているが、これをそのまま回収し原子炉に復
水循環させると、前記不純物が炉中で凝集付着
し、発電効率の低下を招くため、これら不純物の
量が少なくとも0.5ppb程度以下になるように浄化
して復水させる必要があるような大量の用水を精
密瀘過することが要請される分野も存在する。こ
のように水中に含まれる極く微細なコロイド状物
や金属イオン等を高い効率で除去することが必要
な場合には、一般の水処理分野では逆浸透膜を使
用した浄水装置が好適に使用されている。しかし
ながら、逆浸透膜装置の場合には、瀘過圧力を非
常に高いものにする必要があり、したがつて浄水
装置は大型なものにする必要があつた。

多孔質中空糸瀘過膜は、前述したように優れた
浄水機能を有しており、低い瀘過圧での精密瀘過
を実施することができる。また、微細なコロイド
状物や金属イオン等を比較的多量に含む水を大量
に処理する必要がある分野に対しては、逆浸透膜
を使用する場合に比較すればかなり低い瀘過圧で
の瀘過が可能である。しかし、耐瀘過圧性の問
題、瀘過膜の目詰まりが起りやすいこと、またこ
の目詰まりに対する機能回復操作上の問題から、
このような用途に対する応用に関しては、あまり
検討が加えられていなかつたのが現状である。更
に、原子力発電循環水の処理の場合には、機能面
からだけではなく、経済性、維持管理、廃棄物処
理の面から実用的な瀘過装置が開発されていない
のが現状である。

［考案の目的］ 本考案の目的は、沸騰水型原子力発電の循環水
の浄水処理のような比較的高い瀘過圧下に於いて
も使用することのできる、耐久信頼性の高い中空
糸瀘過モジユールを提供することにある。

［考案の構成］ すなわち、本考案の中空糸瀘過モジユールは、
その内面に傾斜面を設けた環状部材と、前記環状
部材の内面に固着され、多数の中空糸瀘過膜をそ
れぞれの開口端を開口状態を保つたままＵ字型に
集束固定した固定部材とを有して構成される。

［考案を実施するための最適な態様］ 以下、本考案の中空糸瀘過モジユールにつき図
面を参照しつつより詳細に説明する。

第１図は、本考案の中空糸瀘過モジユールの一
態様例を示す模式図であり、第１ａ図はその斜視
図（中空糸瀘過薬の図示は省略されている）、第
１ｂ図は、Ａ−Ａ線での切断断面図である。

本考案の中空糸瀘過モジユールは、基本的には
環状部材１と、固定部材２と、中空糸瀘過膜３と
から構成される。これらに加え、所望により支持
部材４、中空糸サポート部材５、管状スペーサー
６等の部材が付設されてもよい。

環状部材１は、浄水器内に中空糸瀘過モジユー
ルを設置するに際して該モジユール全体を支持す
るための支持部材として機能するものであり、基
本的にはング状の形状を有するが、その外周面の
形状に関しては、浄水器中の該モジユールの設置
態様に合わせて種々の形状をとり得る。この環状
部材１の内面には、中空糸瀘過膜３の端部を固定
し、かつこれを瀘過膜として機能させるために浄
化すべき水と浄化された水との仕切り部材として
機能する固定部材２が接合される。固定部材２に
は、多数の中空糸瀘過膜３がそれぞれの開口端を
開口状態を保つたままＵ字型に集束して固定され
ている。固定部材２は、接着性のよいポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等により構成さ
れるのが一般的である。

支持部材４は、中空糸サポート部材５を支持す
るために設置されたもので、この例では、二本の
支柱の形でそれぞれがほぼ平行を保つて設置され
ているが、例えば円筒等種々の態様をとることが
可能である。この支持部材４に、中空糸瀘過膜３
のＵ字状部の中央を通過し（第１ｂ図参照）、中
空糸瀘過膜３を常時そのままのＵ字型を保つて保
持するための、例えば丸棒状の中空糸サポート部
材５が接合されている。中空糸サポート部材５
は、瀘過実施時に水流により中空糸瀘過膜３が浮
き上がるのを防止するとともに、過度に中空糸瀘
過膜３が屈曲疲労を受け、早期に劣化が生じるの
を防止する役目も果す。微細なコロイド状物等を
比較的多量に含む水を浄水処理する場合の中空糸
瀘過モジユールの機能回復処理法としては、瀘過
実施時とは逆の水流を流すと同時に、モジユール
の下方から気体を吹き込むことによつて生ずる気
泡を中空糸瀘過膜３に当てて、中空糸瀘過膜３に
物理的振動を加え、中空糸瀘過膜３の表面に凝集
付着しているコロイド状物等を震い落す方法を採
用するのがよい。中空糸サポート部材５のほぼ中
央に設置された管状スペーサー６は、上記気泡処
理法により機能回復処理を実施する際に、気泡が
この管状スペーサー６の内部を通過し、Ｕ字型に
集束されている多本数の中空糸瀘過膜３の中央内
部に気泡を送り込むことを可能にし、中空糸瀘過
膜束の外表面けでなく中央内部に対しても気泡を
当て、中空糸瀘過膜３の機能回復処理を効果的に
実施するための機能を果す。

従来の中空糸瀘過モジユールに於いては、環状
部材１への固定部材２の固着は、単に固定部材２
の有する接着力のみに依存していた。しかし、例
えば二年以上の長期に亘り連続して使用すると、
これら部材間の接着力が低下して不十分となり、
環状部材１と固定部材２との間に剥離が生じ、こ
こに浄化用水のバイパス路が形成されることがあ
り、極端な場合には環状部材１から固定部材２が
はずれてしまうという問題点のあることが判明し
た。これに対し、本考案の中空糸瀘過モジユール
に於いては、環状部材１の内面に傾斜面７が設け
られている。本考案にいう環状部材１の内面の傾
斜面７とは、環状部材１についての前記Ａ−Ａ線
のような環状部材に対する垂直断面をとつたとき
に、環状部材１の内面の形状を現す線が、単に二
本の平行な直線では現されずに、斜線もしくは曲
線として現わされるような部分をいう。このよう
に、環状部材１の内面に傾斜面を設けることによ
り、環状部材１と固定部材２との間の接合性を大
幅に向上させうることが見いだされた。

第２図ないし第５図は、このような本考案の中
空糸瀘過モジユールの環状部材１の断面の代表的
態様を示した断面図である。第２図は、環状部材
１の内部空間が太鼓状を呈するよう、環状部材１
の内面に二つの異る傾斜面７を設けた例であり、
第３図は、第２図の場合とは逆に、環状部材１の
内部空間が鼓状を呈するような傾斜面７を設けた
例である。このように環状部材１の内面に二つの
異る傾斜面７を設けることにより、環状部材１の
固定部材２とは物理的に嵌合され、固定部材２の
素抜けが防止できると同時に、環状部材１と固定
部材２との間に加わるズリ応力も緩和され、かな
り高い瀘過圧力に対しても対応することが可能で
ある。環状部材１の内面の傾斜面７の傾斜率とし
ては、少なくとも1/100mm以上、より好ましくは
１／５０mm以上のものであることが望ましい。また、
上記のように、固定部材２の内面に二つの異る傾
斜面７を設けることにより、固定部材２は上下両
面からの高い瀘過圧に対して耐久性を持つので、
本考案の好ましい態様である。

第４図は、第３図の変形例であり、二つの傾斜
面７間に円筒面が設けられ、かつ環状部材１の内
面の全面が粗面化処理されている。このような粗
面化処理は、環状部材１と固定部材２との接合性
をより向上させるのに有効である。粗面化処理に
よりこのような相乗効果を発揮させるには、表面
粗さとして10μm程度以上の最大高さを有してい
ることが望ましい。

第５図は、環状部材の内面が、上方から中空糸
瀘過膜がＵ字型に集束設置される下方に向かつ
て、次第に内径が拡がるような傾斜面７をもつて
形成されている例であり、この場合にも上記の場
合と同様な傾斜率で形成されることが望ましい。
本例のように単一の傾斜面７のみを設ける場合に
は、前記のように複数の傾斜面７を設ける場合に
比較して接合性向上効果は小さいものの、一般に
高い瀘過圧は、瀘過時に加えられるので、下方に
向かつて内径が拡がるようなタイプのものが適当
である。しかし、上記とは逆の傾斜の傾斜面を有
するものは、接合性を向上させる効果は乏しく好
ましくない。

本考案の中空糸瀘過モジユールを構成する部材
としての環状部材、並びに所望により付設される
支持部材、中空糸サポート部材、管状スペーサー
は、いずれも焼却により有害ガスを出さずに完全
燃焼させることのできる樹脂からなるものである
ことが好ましい。

また、本考案の中空糸瀘過モジユールに於ける
中空糸瀘過膜３としては種々のものが使用でき、
例えばセルロース系、ポリオレフイン系、ポリス
ルホン系、ポリビニルアルコール系、PMMA系
等の各種材料からなる中空糸瀘過膜が使用でき
る。しかし耐久性に優れ、かつ瀘過性能に優れた
ものとしては、ポリオレフイン系の多孔質中空糸
膜が挙げられる。その中でも、微細なコロイド状
物を瀘過するのに好適であり、瀘過膜の目詰まり
に対する機能回復操作として通常用いられる逆洗
時にかかる外力に対して耐えられるような膜が特
に好ましく用いられ、このような中空糸膜の例と
しては、例えばポリエチレン中空糸膜（ポリエチ
レン中空糸EHF、商品名、三菱レイヨン(株)製）
が挙げられる。

［本考案の効果］ このような本考案の中空糸瀘過モジユールによ
れば、環状部材の内面に傾斜面を設けたことによ
り、環状部材と固定部材との間の接合性を向上さ
せることができた。また、環状部材の内面に二つ
の異る傾斜面を設けると、物理的な嵌合効果によ
つて上下両面からの高い瀘過圧に対しての耐久性
を大幅に向上させることができた。したがつて、
比較的高い瀘過圧下に於いても中空糸瀘過モジユ
ールの耐久信頼性が高くなり、その応用分野を拡
大することができるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の中空糸瀘過モジユールの一
態様を示す模式図であり、第１ａ図はその斜視図
（中空糸瀘過膜の図示は省略されている）、第１ｂ
図は、Ａ−Ａ線断面図である。第２図ないし第５
図は、本考案の中空糸瀘過モジユールの環状部材
の幾つかの実施態様例を示す部分断面図である。 １：環状部材、２：固定部材、３：中空糸瀘過
膜、４：支持部材、５：中空糸サポート部材、
６：管状スペーサー、７：傾斜面、８：粗面化処
理。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ その内面に傾斜面を設けた環状部材と、前記
   環状部材の内面に固着され、多数の中空糸瀘過
   膜をそれぞれの開口端を開口状態を保つたまま
   Ｕ字型に集束固定した固定部材とを有してなる
   中空糸瀘過モジユール。 ２ 前記環状部材の内面に、複数個の異る傾斜面
   が設けられている実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の中空糸瀘過モジユール。 ３ 前記環状部材の内面のほぼ全面が粗面化処理
   されている実用新案登録請求の範囲第１項また
   は第２項記載の中空糸瀘過モジユール。