JPS63291606A - Separator for fluids - Google Patents

Separator for fluids

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JPS63291606A
JPS63291606A JP9932988A JP9932988A JPS63291606A JP S63291606 A JPS63291606 A JP S63291606A JP 9932988 A JP9932988 A JP 9932988A JP 9932988 A JP9932988 A JP 9932988A JP S63291606 A JPS63291606 A JP S63291606A
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JP
Japan
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membrane
tube
fluid
hollow
separator
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JP9932988A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Iijima
秀樹 飯島
Seiichi Manabe
征一 真鍋
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to cope with the change in volume of fluid to be separated, by disposing a small tube having higher rigidity than a hollow yarn membrane and through holes on its side wall inside the hollow yarn membrane and fixedly joining the tube with the membrane in the manner that the tube is protruded outside at least at one end of the membrane. CONSTITUTION:A small tube 9 having through holes 13, 13' on its side wall is inserted into the hollow portion of a hollow yarn membrane 8. The small tube 9 is fixed to the hollow yarn membrane 8 at each end of said membrane 8 so that the through holes 13, 13' remain within the hollow portion of the membrane 8. Supplied fluid 15 introduced from one end opening 7 of the small tube 9 passes through the through holes 13, 13' and the side wall of the hollow yarn membrane 8 to become filtered fluids 16. Cleaning of the hollow yarn membrane and recovering of the remainder of the supplied liquid are conducted by letting flow clean water, cleaning liquid or air through either one of the end openings 7, 7' with both of the openings 7, 7' opened.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は限外濾過、逆浸透、ミクロ濾過、透析、気体分
離、気体濾過等に用いられる中空繊維状膜を利用した流
体用分離器に関する。更に詳しくは、中空繊維状膜の中
空部に、側壁に単数または複数の貫通孔を持つ細管を挿
入した構造を有する流体用分離器に関する。
Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a fluid separator using a hollow fibrous membrane used for ultrafiltration, reverse osmosis, microfiltration, dialysis, gas separation, gas filtration, etc. Regarding. More specifically, the present invention relates to a fluid separator having a structure in which a thin tube having one or more through holes in the side wall is inserted into a hollow portion of a hollow fibrous membrane.

(ロ)用語の定義 本発明において、「中空繊維状膜」とは膜の形状が直径
1cm以下の管状(パイプ状)のものを指す。従って、
中空繊維状膜には、いわゆる「中空繊維」と呼ばれる膜
から「チューブ状膜」と呼ばれる中空繊維よりも中空部
直径の大きな膜、さらには、平面状膜を接着、熱圧着等
の手段で筒状にした膜なども含まれる。
(B) Definition of Terms In the present invention, the term "hollow fibrous membrane" refers to a membrane having a tubular (pipe-like) shape with a diameter of 1 cm or less. Therefore,
Hollow fibrous membranes include so-called "hollow fiber" membranes, membranes with a larger hollow diameter than hollow fibers called "tubular membranes," and even flat membranes that are made into tubes by bonding, thermocompression, etc. It also includes shaped membranes.

本発明において「細管」とは中空繊維状膜の中空部に挿
入させることができる外径を持つ円筒状の成形物のこと
で、その形態は管(パイプ)のみに限定されるものでは
ない。すなわち、理解を容易ならしめるため添附第1図
について説明すると、第1図イ)、口)および、ハ)に
示すものが本発明で用いる細管の代表例である。同図イ
)および口)に示す細管は、細管側壁の一部3の内部は
中空部lとなっているが、側壁の他の一部4の内部は閉
塞部2となっている。同図ハ)に示す細管は、その一端
7のみが開口しており、他端部分の側壁6の内部は閉塞
して閉塞端5を構成している。
In the present invention, the term "tubule" refers to a cylindrical molded article having an outer diameter that can be inserted into the hollow part of a hollow fibrous membrane, and its form is not limited to a tube (pipe). That is, in order to facilitate understanding, referring to the attached FIG. 1, the ones shown in FIG. In the capillary tube shown in A) and A) in the same figure, the inside of a part 3 of the side wall of the capillary is a hollow part l, while the inside of the other part 4 of the side wall is a closed part 2. Only one end 7 of the thin tube shown in FIG.

「中空繊維状膜より剛直である」とは、細管を構成する
構造体のヤング率が中空繊維状膜のヤング率より大きい
ことを意味しており、通常、細管のヤング率は109d
yn / crA以上が望ましく、10I0dyn/c
dであればさらに好ましい。細管のヤング率が膜のそれ
よりも大きければ、細管と膜を構成する素材は同一でも
よい。
"More rigid than a hollow fibrous membrane" means that the Young's modulus of the structure constituting the thin tube is greater than the Young's modulus of the hollow fibrous membrane, and normally the Young's modulus of a thin tube is 109d.
yn/crA or more is desirable, 10I0dyn/c
It is more preferable if it is d. As long as the Young's modulus of the capillary is larger than that of the membrane, the materials constituting the capillary and the membrane may be the same.

(ハ)従来の技術 中空繊維状膜は血液透析用膜、限外濾過用膜、逆浸透用
膜、気体分離用膜として医療・医薬品工業、食品工業、
電子工業などで幅広く利用されている。その孔径範囲は
数十人から数十μまで目的に応じて各種の膜が生産され
ている。
(c) Conventional technology Hollow fibrous membranes are used in the medical/pharmaceutical industry, food industry, and as membranes for hemodialysis, ultrafiltration, reverse osmosis, and gas separation.
It is widely used in the electronic industry. Various types of membranes are produced depending on the purpose, with pore sizes ranging from several tens of microns to several tens of microns.

中空繊維状膜を用いた分離装置は、平面状膜を用いたも
のと比較して同一膜面積を持つ分離装置であれば、より
小型で充てん容量を少なくすることができ、さらに、モ
ジュールとして組み立てられているので取り扱い易く、
また、濾過方法として流体を流しながら濾過するいわゆ
る平行濾過が効率的に実行できるなどの利点がある。こ
れらの利点は、一般に分離流体の体積が大きくなる程、
生かされてくる傾向にある。
Compared to those using flat membranes, separation devices using hollow fibrous membranes can be smaller and require less filling capacity if they have the same membrane area, and can be assembled as modules. It is easy to handle because it is
Further, as a filtration method, there is an advantage that so-called parallel filtration, in which filtration is performed while flowing a fluid, can be efficiently performed. Generally speaking, the larger the volume of the separation fluid, the greater the advantages of these advantages.
There is a tendency for it to be revived.

膜分離技術の急速な進歩に伴ない、優れた特性の膜が開
発され、さらに分離対象の範囲が拡大、されるなかで、
各々の分離操作に最も適した膜と最も適した分離容量を
持つ分離装置が必要とされている。従来の中空繊維状膜
用モジュールは、一定本数の中空繊維状膜を束にしてそ
の両端を接着材等に埋め込み、プラスチックあるいは金
属性の管中に固定した型であって、分離すべき流体の容
積に応じて膜面積を自由に選択することは難しい。
With the rapid progress of membrane separation technology, membranes with superior characteristics have been developed, and the range of separation targets has been expanded.
What is needed is a separation device with the most suitable membrane and the most suitable separation capacity for each separation operation. Conventional hollow fibrous membrane modules are made by bundling a certain number of hollow fibrous membranes, embedding both ends in adhesive, etc., and fixing them in a plastic or metal tube. It is difficult to freely select the membrane area depending on the volume.

特に、分離すべき流体の体積が数十Iから数μ!といっ
た微量の範囲になると有効膜面積や分離器の充てん容量
を非常に小さくする必要性が高まるが、従来の装置では
対応が困難である。
In particular, the volume of the fluid to be separated is from several tens of I to several microns! When it comes to such a small amount, it becomes necessary to extremely reduce the effective membrane area and the filling capacity of the separator, but this is difficult to do with conventional equipment.

従来の中空糸状膜モジュールにおいて埋め込む膜の本数
を適当に増減すれば有効膜面積を連続的に変えた一連の
分離モジュールを組み立てることはできるが、繁雑でコ
スト高となり工業的には実用性に乏しい。さらに、有効
膜面積が小さくなれば、濾過流体の量はWIItにせざ
るを得ない。しかし、従来のモジュールのようにプラス
チックあるいは金属性の筒中に中空繊維状膜を固定した
ものでは、濾過流体の充てん容量が大きいため、少量の
濾過流体を効率良く捕集することができない。
It is possible to assemble a series of separation modules in which the effective membrane area is continuously changed by appropriately increasing or decreasing the number of embedded membranes in conventional hollow fiber membrane modules, but this is complicated and expensive, and is not industrially practical. . Furthermore, if the effective membrane area becomes smaller, the amount of filtration fluid must be WIIt. However, in a conventional module in which a hollow fibrous membrane is fixed in a plastic or metal cylinder, the filling capacity for filtration fluid is large, and therefore a small amount of filtration fluid cannot be efficiently collected.

他方、平面状膜を用いた分離器においては、膜面積の異
なる何種類かの脱装着器を用意せねばならず、実用的で
ないばかりか、100J11以下の微量流体を分離する
のには適さない。さらに、平面状膜による濾過は一般に
垂直濾過方式であって平行濾過にくらべて目づまりが顕
著である。
On the other hand, in a separator using a flat membrane, it is necessary to prepare several types of demounters with different membrane areas, which is not only impractical but also unsuitable for separating microfluids of 100J11 or less. . Furthermore, filtration using a flat membrane is generally a vertical filtration system, and clogging is more pronounced than in parallel filtration.

(ニ)発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上述のような現状を考慮して、Iオー
ダーの極微量からKAオーダーの大容量のいかなる体積
の分離流体に対しても目的に応じて最適の膜面積と充て
ん容量を具備せしめることができる、中空繊維状膜を用
いた流体用分離器を提供するにある。
(d) Problems to be Solved by the Invention In consideration of the above-mentioned current situation, the purpose of the present invention is to solve the problem for separating fluids of any volume, from a very small amount on the I order to a large volume on the KA order, depending on the purpose. An object of the present invention is to provide a fluid separator using a hollow fibrous membrane, which can be provided with an optimal membrane area and filling capacity.

(ネ)課題を解決するための手段 本発明に係る流体用分離器は、中空繊維状膜の中空部内
部に中空繊維状膜より剛直であって、側壁に貫通孔を有
する細管が挿入配置され、細管が中空繊維状膜の少くと
も一端において中空繊維状膜から外へ突出した状態で細
管と中空繊維状膜とが接合されてなることを特徴とする
(v) Means for Solving the Problems The fluid separator according to the present invention has a thin tube inserted into the hollow part of the hollow fibrous membrane, which is more rigid than the hollow fibrous membrane and has a through hole in the side wall. The method is characterized in that the thin tube and the hollow fibrous membrane are joined together with the thin tube protruding outward from the hollow fibrous membrane at least at one end of the hollow fibrous membrane.

本発明の特徴は、中空繊維状膜の中空部内部に挿入した
細管が(1)膜支持体と(2)分M液窩入路として機能
することである。細管は上記(1)の目的を満たすため
に膜よりも剛直でなくてはならず、また、酸・アルカリ
その他の腐食性物質に耐え得る素材であることが望まし
い。細管の両端が中空繊維状膜開口端より外方に突出し
ている場合、上記(2)の目的を達成するために細管中
空部側壁には単数または、複数個の貫通孔が存在するこ
とが望ましい。この貫通孔は一般には中空繊維状膜側壁
のもつ孔よりも孔径が大きいことが好ましい。従って、
細管を前処理フィルターとして機能させることも可能で
ある。細管の持つ孔の数は細管が膜支持体として機能で
きる限り多い方が望ましい。
The feature of the present invention is that the thin tube inserted into the hollow part of the hollow fibrous membrane functions as (1) a membrane support and (2) an entry path for the liquid cavity. In order to meet the above objective (1), the capillary tube must be more rigid than the membrane, and is preferably made of a material that can withstand acids, alkalis, and other corrosive substances. When both ends of the thin tube protrude outward from the open end of the hollow fibrous membrane, it is desirable that one or more through holes exist in the side wall of the hollow portion of the thin tube in order to achieve the above objective (2). . It is generally preferred that the through-holes have a larger pore diameter than the pores in the side wall of the hollow fibrous membrane. Therefore,
It is also possible for the capillary to function as a pretreatment filter. It is desirable that the number of pores in the capillary be as large as possible so that the capillary can function as a membrane support.

第2図は本発明に係る分離器の他の一例を示す断面図で
ある。細管9の中空部側壁に2ケの貫通孔13 、13
 ’を持つ細管(この細管の拡大斜視図を第3図に示す
)が中空繊維状膜8の中空部に挿入され、細管側壁上の
貫通孔13 、13 ’が中空繊維状膜8の中空部内に
留まる状態で中空繊維状膜8の両端において細管9と膜
8とが接合された構造を持つ。細管9の一方の開口端7
から導入される供給流体15は貫通孔13 、13 ’
を経て膜8の側壁を通過して、濾過流体16となる。
FIG. 2 is a sectional view showing another example of the separator according to the present invention. Two through holes 13, 13 in the side wall of the hollow part of the thin tube 9.
A thin tube (an enlarged perspective view of this thin tube is shown in FIG. 3) having a diameter of It has a structure in which the thin tube 9 and the membrane 8 are joined at both ends of the hollow fibrous membrane 8 in a state where the membrane 8 remains in the state. One open end 7 of the thin tube 9
The supply fluid 15 introduced from the through holes 13 and 13'
The fluid passes through the side wall of the membrane 8 and becomes the filtered fluid 16.

垂直濾過を行う場合、細管開口端7′をシリコンゴム等
でシールし、もう一方の細管開口端7より供給流体15
を7−1−13 (13’) −10の流路で流し濾過
流体16を得ることができる。
When performing vertical filtration, the capillary opening end 7' is sealed with silicone rubber, etc., and the supply fluid 15 is passed through the other capillary opening end 7.
can be passed through the channel 7-1-13 (13') -10 to obtain the filtrate fluid 16.

第4図に、側壁に8ケの貫通孔13を持つ細管を用いた
分離器の例を示す。細管の一端があらかじめ閉じている
構造の閉管(例えば、第1図二)に示す)を用いて同様
の構造のものを構成することができる(第6図参照)。
FIG. 4 shows an example of a separator using a thin tube having eight through holes 13 in its side wall. A similar structure can be constructed using a closed tube (for example, shown in FIG. 1-2) in which one end of the thin tube is closed in advance (see FIG. 6).

閉管を用いたものは分離能の点では何ら開管を用いたも
のと差異はないが、膜の内側の洗浄や細管中空部1およ
び細管と中空繊維状膜との中間に留まっている残留供給
流体の回収作業については、開管を用いた方が容易であ
る。膜の洗浄は、細管の両端7.7′とも開いた状態で
7あるいは7′から清浄な水あるいは洗浄液あるいは気
体を流すことで可能になる。
The one using a closed tube is no different from the one using an open tube in terms of separation ability, but there is a problem with cleaning the inside of the membrane and the residual supply remaining in the hollow part of the capillary 1 and between the capillary and the hollow fibrous membrane. For fluid recovery work, it is easier to use open pipes. The membrane can be cleaned by leaving both ends 7 and 7' of the capillary tube open and allowing clean water, cleaning liquid or gas to flow through 7 or 7'.

また、残留供給流体の回収は、同様に7.7′とも開い
た状態でどちらかの開口より気体等を圧入するなどの方
法で達成できる。
Further, recovery of the remaining supply fluid can be similarly achieved by a method such as pressurizing gas or the like from either opening with both openings 7 and 7' open.

細管の側壁貫通孔13 、13 ’の位置は第2,4お
よび5図に示した位置に限られるものではなく、接着部
14 、14 ’にはさまれた細管中空部側壁上の任意
の位置に設けることができ、また、貫通孔の数は、細管
が膜支持体として機能できる範囲で自由に選定でき、側
壁上の貫通孔の孔径は膜の孔径よりも大きい範囲が好ま
しい。
The positions of the side wall through holes 13, 13' of the thin tube are not limited to the positions shown in FIGS. 2, 4 and 5, but may be any position on the side wall of the hollow portion of the thin tube sandwiched between the adhesive parts 14, 14'. Further, the number of through holes can be freely selected within a range that allows the capillary to function as a membrane support, and the diameter of the through holes on the side wall is preferably in a range larger than the pore diameter of the membrane.

第6図は、管の片側に閉塞部分2をもつ片閉塞管を細管
として用いた分離器の例である。供給流体15は7→1
→13→10の経路で中空繊維状膜8の内側に達する。
FIG. 6 shows an example of a separator in which a single-closed tube having a closed portion 2 on one side of the tube is used as a thin tube. Supply fluid 15 is 7→1
It reaches the inside of the hollow fibrous membrane 8 through the route →13→10.

片閉塞管を用いると、流体分離器内の充てん容量を小さ
くすることができるので、極微量の流体を分離する場合
には、特に有効である。
The use of a single-closed tube allows the filling capacity in the fluid separator to be reduced, which is particularly effective when separating extremely small amounts of fluid.

第7図は、管の中部に閉塞部分を持つ閉塞管を細管とし
て用いた分離器の例である。供給流体15は7→1→1
3−10−13’→1’−7’と通る間に一部は濾過流
体16として膜8を透過する。このように供給流体を膜
に対して平行に流す濾過方式を平行濾過と呼ぶが、閉塞
管を細管として用いる最大の利点は、この平行濾過を効
率良く行うことができる点である。第4図に示したよう
な閉管を用いた場合でも、閉塞管を用いた場合はど効率
的ではないが、孔径が大きく、濾過速度が大きければ平
行濾過となる。当然のことながら、閉塞管を用いた場合
でも、7′をシリコンゴム28等で閉じれば、垂直濾過
を行うことができる。
FIG. 7 is an example of a separator in which a closed tube having a closed portion in the middle of the tube is used as a thin tube. Supply fluid 15 is 7→1→1
3-10-13'→1'-7', a part of the fluid passes through the membrane 8 as the filtration fluid 16. A filtration method in which the feed fluid flows parallel to the membrane in this manner is called parallel filtration, and the greatest advantage of using a closed tube as a thin tube is that this parallel filtration can be performed efficiently. Even when a closed tube as shown in FIG. 4 is used, it is not efficient, but if the pore size is large and the filtration rate is high, parallel filtration is achieved. Naturally, even when a closed tube is used, vertical filtration can be performed by closing 7' with silicone rubber 28 or the like.

細管の形状は直線状に限らない。例えば、螺旋状または
渦巻き状にすればより小さな空間に太きな膜面積を確保
することができる。非直線状細管のもう一つの利点は、
例えば、第8図に示すように細管をある角度を持って折
り曲げれば、膜8を透過した濾過流体16は膜8の外側
を変曲点17に向って流れ、濾過流体の捕集を容易にす
ることができる。第9図に示すように曲線的に曲げても
同様である。第8図および第9図には、開管の場合を示
したが、これは閉塞管、閉管、片閉塞管であっても同様
であり、特に閉塞管を用いた平行濾過の場合、細管に変
曲点を持つことは濾過流体の捕集を容易にする。
The shape of the tubule is not limited to a straight line. For example, if it is formed into a spiral or spiral shape, a large membrane area can be secured in a smaller space. Another advantage of non-linear tubules is that
For example, if the thin tube is bent at a certain angle as shown in FIG. 8, the filtrate 16 that has passed through the membrane 8 will flow toward the inflection point 17 on the outside of the membrane 8, making it easier to collect the filtrate. It can be done. The same effect can be obtained even if it is bent in a curved line as shown in FIG. Although Figures 8 and 9 show the case of an open tube, this is the same for a closed tube, a closed tube, or a partially closed tube.In particular, in the case of parallel filtration using a closed tube, the narrow tube Having an inflection point facilitates collection of filtrate fluid.

細管の開口端に注射器筒への接続部品を接続させると、
供給流体を注射器により容易に供給できる。第10図は
、側壁部に2個の貫通孔をもつ開管の一端に接続部品2
0を設け、これを注射器18に接続し、もう一方の開管
の開口端をシリコンゴム28で閉じた例である。この他
、閉管、閉塞管、片閉塞管を用いた場合も同様である。
When the connecting part to the syringe barrel is connected to the open end of the capillary,
The supply fluid can be easily supplied by a syringe. Figure 10 shows a connecting part 2 at one end of an open tube with two through holes in the side wall.
0, which is connected to a syringe 18, and the open end of the other open tube is closed with silicone rubber 28. The same applies to cases where a closed tube, a closed tube, or a partially closed tube is used.

第10図のように一方の開口端が閉じられた状態で、中
空繊維状膜を垂直にたてて濾過した場合、供給流体中に
浮遊する粒子などは膜上に付着・堆積しにくり、膜上よ
りはがれ落ちて中空繊維状膜中空部10’の下部に集積
される。従って、膜の目づまりによる濾過速度の低下が
防止でき、かつ、堆積物の濾過後の回収が容易である。
When filtration is performed by vertically standing a hollow fibrous membrane with one open end closed as shown in Figure 10, particles floating in the supplied fluid are difficult to adhere to or accumulate on the membrane. It peels off from the top of the membrane and accumulates in the lower part of the hollow part 10' of the hollow fibrous membrane. Therefore, a decrease in filtration rate due to membrane clogging can be prevented, and deposits can be easily recovered after filtration.

堆積物を回収するには、例えば、接着部14’のすぐ上
部の膜を切り開いて、水などで洗い流すか、または、堆
積物の集積している部分の膜を切除するなどの方法を採
ればよい。
To collect the deposits, for example, the membrane immediately above the adhesive portion 14' may be cut open and washed away with water, or the membrane in the area where the deposits have accumulated may be removed. good.

膜への堆積物の付着を防ぐ効果的な手段として、膜への
負荷圧を周期的に増減する方法がある。例えば、第10
図において、ピストン19を上げ下げすればよい。ピス
トン19の上下動により、112面が振動するとともに
、供給流体が繰り返し膜面を洗うので平行濾過となり、
堆積物の膜面への付着を防止することができる。
An effective means for preventing deposits from adhering to the membrane is to periodically increase or decrease the load pressure on the membrane. For example, the 10th
In the figure, the piston 19 can be moved up and down. As the piston 19 moves up and down, the surface 112 vibrates, and the supplied fluid repeatedly washes the membrane surface, resulting in parallel filtration.
It is possible to prevent deposits from adhering to the film surface.

第11図は、注射器に接続した開管を用いた分離器の、
注射器に接続されてない開管開口端から注射器により試
験管等の容器23の中の供給流体15′を中空繊維状膜
中空部10や注射器筒18内に吸い上げる方法を示す。
FIG. 11 shows a separator using an open tube connected to a syringe.
A method is shown in which a supply fluid 15' in a container 23 such as a test tube is sucked up into the hollow fibrous membrane hollow part 10 or the syringe barrel 18 using a syringe from the open end of an open tube that is not connected to a syringe.

供給流体15′が大量の場合には、必ずしもこのような
吸い上げは必要でなく、注射器筒18の口から直接吸い
上げたり、または別の注射針を接続して吸い上げること
ができる。しかし、供給流体が極微量例えば、数十4以
下の場合には第11図のような吸い上げ方式が適してい
る。
When the supply fluid 15' is large, such suction is not necessarily necessary, and it can be sucked directly from the mouth of the syringe barrel 18, or by connecting a separate injection needle. However, when the amount of fluid to be supplied is extremely small, for example, less than a few dozen, the suction method as shown in FIG. 11 is suitable.

閉塞管を用いた場合、細管の両開口端に接続部品20 
、20 ’を接続し、第12図の様に2本の注射器を接
続すると、連続的に平行濾過を行うことができる。すな
わち、ピストン19を押し下げると、供給流体15は中
空繊維状膜8の中空部10を通過しながら注射器筒18
′に流れ込む。次いで、ピストン19′を押し下げるこ
とで再び注射器筒18に供給液15が流れ込む。このよ
うに繰り返すことで供給流体15を連続的に平行濾過す
ることができる。
When using a closed tube, connecting parts 20 are attached to both open ends of the thin tube.
, 20' and two syringes as shown in FIG. 12, parallel filtration can be performed continuously. That is, when the piston 19 is pushed down, the supply fluid 15 passes through the hollow part 10 of the hollow fibrous membrane 8 and the syringe barrel 18
' flows into '. Next, the supply liquid 15 flows into the syringe barrel 18 again by pushing down the piston 19'. By repeating this process, the feed fluid 15 can be continuously filtered in parallel.

供給流体がポンプや回路チューブを満たすに充分なほど
大量に存在するときには、平行濾過を行う手段としては
、通常行なわれている様に回路内にポンプを入れた閉回
路を構成して供給液を循環する方法も採用可能であるが
、供給流体が例えば10m1以下というような少量の場
合には、第12図に示すような分離器により、供給液の
損失を最小限にして平行濾過を行うことが有利である。
When the feed fluid is present in large enough quantities to fill the pumps and circuit tubing, parallel filtration can be achieved by constructing a closed circuit with a pump in the circuit, as is common practice. A circulating method can also be adopted, but if the feed fluid is small, for example less than 10 ml, parallel filtration should be performed using a separator as shown in Figure 12 to minimize loss of the feed fluid. is advantageous.

本発明の分離器は、1本の中空繊維状膜の中空部に膜支
持体と供給流体導入路を兼ねた細管が挿入されているの
で、1本の中空繊維状膜を1つの分離器として独立させ
て使用できる。従って、中空繊維状膜の中空部直径や長
さを変えることで任意の有効膜面積を1本の中空繊維状
膜に持たせることができる。
In the separator of the present invention, a thin tube serving as a membrane support and a supply fluid introduction path is inserted into the hollow part of one hollow fibrous membrane, so that one hollow fibrous membrane can be used as one separator. Can be used independently. Therefore, by changing the diameter and length of the hollow part of the hollow fibrous membrane, a single hollow fibrous membrane can have any desired effective membrane area.

中空繊維状膜の中空部内径および長さと有効膜面積およ
び充てん容量との関係を示すと表1のとおりである。
Table 1 shows the relationship between the inner diameter and length of the hollow portion of the hollow fibrous membrane and the effective membrane area and filling capacity.

以下余白 表1 表1に示すように、例えば中空部内径が0.2 cmの
中空繊維を15cm用いると有効膜面積約9.5 c[
Il(これは直径41wrmの平面状膜を用いた分1=
’tHTMの平均的な有効膜面積と等しい)、細管の堆
積を無視した充てん容量が5004の分離器を構成する
ことができる。内径が0.03 cm (300m)の
場合には、長さ10cn+で有効膜面積1coI、充て
ん容量7μ!、長さを1cmとすれば、実に充てん容量
1!l!以下の分離器が構成できる。
Margin Table 1 Below As shown in Table 1, for example, if 15 cm of hollow fiber with an inner diameter of 0.2 cm is used, the effective membrane area is approximately 9.5 c [
Il (this is 1 = using a planar membrane with a diameter of 41 wrm)
It is possible to construct a separator with a filling capacity of 5004, ignoring the accumulation of capillaries. When the inner diameter is 0.03 cm (300 m), the length is 10 cn+, the effective membrane area is 1 coI, and the filling capacity is 7 μ! If the length is 1cm, the filling capacity is 1! l! The following separators can be configured.

本発明における1本の流体用分離器を複数本並列にある
いは直列に連結することで、容易に膜面積の大きな分離
器として構成することができる。
By connecting a plurality of one fluid separator in the present invention in parallel or in series, a separator with a large membrane area can be easily constructed.

第13図に示すように、供給流体15がシリコンゴムな
どのチューブ24の中を流れているとき、細管9の両端
をチューブ24に突き通し、平行濾過を行うための分離
器を構成することができる。
As shown in FIG. 13, when the supply fluid 15 is flowing through a tube 24 made of silicone rubber or the like, it is possible to construct a separator for parallel filtration by passing both ends of the thin tube 9 through the tube 24. can.

この際、中空繊維状膜の本数を任意に選定することによ
って膜面積の増減が可能である。分離器への供給流体の
流入量はピンチコック26の開閉により8周節できる。
At this time, the membrane area can be increased or decreased by arbitrarily selecting the number of hollow fibrous membranes. The amount of fluid supplied to the separator can be adjusted eight times by opening and closing the pinch cock 26.

ラットやウサギを使用しての血液体外循環実験(例えば
人工透析、血漿交換など)では、使用する動物の血液流
量に合わせて分離器を準備する必要があるが、本発明に
より迅速に、かつ、正確に有効膜面積の増減ができる。
In extracorporeal blood circulation experiments using rats and rabbits (e.g., artificial dialysis, plasma exchange, etc.), it is necessary to prepare a separator according to the blood flow rate of the animal being used, but the present invention can quickly and Effective membrane area can be increased or decreased accurately.

従来の中空繊維膜分離モジュールでは、多数の中空繊維
の中に1本でもピンホールをもつものがあれば、モジヱ
ール全体を交換する必要があったが、本発明における分
離器では、たとえ使用中にピンホール等が生じても、不
良となった1本のみを交換することができ、実験、作業
等の大幅な中断を回避でき、かつ、膜の無駄もない。
In conventional hollow fiber membrane separation modules, if even one of the many hollow fibers had a pinhole, the entire module had to be replaced, but with the separator of the present invention, Even if a pinhole or the like occurs, only the defective one can be replaced, thereby avoiding major interruptions in experiments, work, etc., and eliminating wasted membranes.

第14図は、供給流体15がガラスあるいは金属などの
チューブ22中を流れている場合の分離器の接続の方法
を示す。シリコンなどのゴム栓21 、21 ’でチュ
ーブ22 、22 ’を閉じ、細管9を突き通して接続
する。
FIG. 14 shows how the separator is connected when the feed fluid 15 is flowing in a tube 22, such as glass or metal. The tubes 22 and 22' are closed with rubber plugs 21 and 21' made of silicone, and the thin tube 9 is passed through and connected.

第15図は、ガラス、金属などのチューブ22を供給流
体15の流路に用いたときに垂直濾過を行う接続方法を
示す。
FIG. 15 shows a connection method for performing vertical filtration when a tube 22 made of glass, metal, etc. is used as a flow path for the supply fluid 15.

本発明に係る分離器は、中空繊維状膜の中空部内に供給
流体を流し、膜の外へ濾過流体を取り出す濾過方式の他
に、中空繊維状膜外部に供給流体を流し中空繊維状膜内
部に透過流体を取り出す方式においても採用可能である
。従来の中空繊維膜は1本、1本の膜に支持体がないの
で、中空繊維外部から内部へ向っての加圧または中空繊
維内部からの吸引の際には中空部の変形により透過効率
の低下、透過流体の捕集不能などが起りやすかった。
The separator according to the present invention has a filtration method in which a supply fluid is flowed into the hollow part of a hollow fibrous membrane and the filtrate fluid is taken out of the membrane, and a filtration method in which a supply fluid is flowed outside the hollow fibrous membrane and inside the hollow fibrous membrane. It is also possible to adopt a system in which the permeated fluid is taken out. Conventional hollow fiber membranes do not have a support for each membrane, so when pressurizing from the outside of the hollow fibers to the inside or suctioning from inside the hollow fibers, the permeation efficiency decreases due to the deformation of the hollow part. This was likely to cause a drop in the flow rate and an inability to collect the permeated fluid.

第16図に、細管中空部側壁に14個の貫通孔を持つ閉
管を用いた分離器での吸引濾過方式の例を示す。細管は
注射器筒18に接続されており、膜8が供給流体15中
に完全に没入した状態でピストン19を押し上げて濾過
流体16を10=13−1の順路で注射器筒18内に導
くことができる。吸引により細管中空部側壁3と膜8は
接触するようになるので、細管中空部側壁3の表面にヤ
スリをかけて溝をつけたり、あるいは腐食剤で表面を一
部溶解し凸凹を形成するなどの手段を用い、濾過流体1
6の流路を確保すると濾過効率は高くなる。
FIG. 16 shows an example of a suction filtration method using a separator using a closed tube having 14 through holes in the side wall of the hollow part of the thin tube. The thin tube is connected to the syringe barrel 18, and with the membrane 8 completely immersed in the supply fluid 15, the piston 19 can be pushed up to guide the filtrate fluid 16 into the syringe barrel 18 in the order of 10=13-1. can. The side wall 3 of the hollow part of the capillary tube and the membrane 8 come into contact with each other due to suction, so the surface of the side wall 3 of the hollow part of the capillary tube is filed to create grooves, or a part of the surface is dissolved with a corrosive agent to form unevenness. Using means, filter fluid 1
If 6 channels are secured, the filtration efficiency will be increased.

本流体分離器は少量の濾過流体で行なわれる試験(例え
ば、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー
、薄層クロマトグラフィー、各種血液検査、各種酵素反
応など)での試料調製に適している。
The fluid separator is suitable for sample preparation in tests performed with small volumes of filtered fluid (eg, liquid chromatography, gas chromatography, thin layer chromatography, various blood tests, various enzyme reactions, etc.).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図イ)、口)およびハ)は、本発明の流体用分離器
に用いる細管の定義を説明するための説明図であり、 第2図は、本発明の流体分離器の構造の一例を示す断面
図であり、 第3図は、第2図に示す2つの貫通孔をもつ細管の外観
を示す図であり、 第4図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第5図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第6図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第7図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第8図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第9図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一例
を示す断面図であり、 第10図および第11図は、本発明の流体分離器の構造
のさらに他の一例およびその利用形態の例を示す断面図
であり、 第12図は、本発明の流体分離器の構造のさらに他の一
例およびその利用形態の一例を示す断面図であり、 第13図は、本発明の流体分離器の利用形態の他の一例
を示す説明図であり、 第14図は、本発明の流体分離器の利用形態のさらに他
の一例を示す説明図であり、 第15図は、本発明の流体分離器の利用形態のさらに他
の一例を示す説明図であり、 第16図は、本発明の流体分離器の利用形態のさらに他
の一例を示す説明図である。 1・・・細管中空部、   2・・・細管閉塞部、3・
・・細管中空部側壁、 4・・・細管閉塞部側壁、5・
・・細管閉端部、   6・・・細管閉端部側壁、7・
・・細管開口部、   8・・・中空繊維状膜、9・・
・細管、      13 、13 ’・・・側壁貫通
孔、14 、14 ’・・・接着部、  15・・・供
給流体、16・・・濾過流体、   17・・・変曲点
、18・・・注射器筒、    19・・・ピストン、
20・・・接続部品、   21 、21 ’・・・ゴ
ム栓、22 、22 ’・・・チューブ(例えばガラス
管)、23・・・容器、 24・・・チューブ(例えばシリコンゴム管)、26・
・・ピンチコック、  28・・・シリコンゴム。
Figures 1a), 2) and 3) are explanatory diagrams for explaining the definition of thin tubes used in the fluid separator of the present invention, and Figure 2 is an example of the structure of the fluid separator of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the appearance of a thin tube having two through holes shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a further example of the structure of the fluid separator of the present invention. 5 is a sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention. 7 is a sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views of the structure of the fluid separator of the present invention. FIG. 12 is a sectional view showing still another example of the structure of the fluid separator of the present invention and an example of its usage; FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram showing another example of how the fluid separator of the present invention is used; FIG. 14 is an explanatory diagram showing still another example of how the fluid separator of the present invention is used; FIG. 15 is an explanatory diagram showing still another example of how the fluid separator of the present invention is used, and FIG. 16 is an explanatory diagram showing still another example of how the fluid separator of the present invention is used. . 1... Thin tube hollow part, 2... Thin tube occlusion part, 3...
...Side wall of tubule hollow part, 4...Side wall of capillary occluded part, 5.
...Closed end of capillary tube, 6...Side wall of closed end of capillary tube, 7.
...tubule opening, 8... hollow fibrous membrane, 9...
- Thin tube, 13, 13'... Side wall through hole, 14, 14'... Adhesive part, 15... Supply fluid, 16... Filtered fluid, 17... Inflection point, 18... Syringe barrel, 19... piston,
20... Connection parts, 21, 21'... Rubber stopper, 22, 22'... Tube (e.g. glass tube), 23... Container, 24... Tube (e.g. silicone rubber tube), 26・
...Pinch cock, 28...Silicone rubber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、中空繊維状膜の中空部内部に中空繊維状膜より剛直
であって、側壁に貫通孔を有する細管が挿入配置され、
細管が中空繊維状膜の少なくとも一端において中空繊維
状膜から外へ突出した状態で細管と中空繊維状膜とが接
合されてなることを特徴とする流体用分離器。
1. A thin tube that is more rigid than the hollow fibrous membrane and has a through hole in the side wall is inserted into the hollow part of the hollow fibrous membrane,
1. A fluid separator comprising a capillary and a hollow fibrous membrane joined together with the capillary protruding outward from the hollow fibrous membrane at least at one end of the membrane.
JP9932988A 1988-04-23 1988-04-23 Separator for fluids Pending JPS63291606A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015011292A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 住友ベークライト株式会社 Method for producing liquid photosensitive resin composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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