JPS6349284Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は外圧全過方式、又は外圧循環方式の
過装置に用いられる改良された中空糸カートリ
ツジに関するものである。

従来より中空糸を用いた外圧過型の過装置
は、例えば水、水溶液、有機液体などの過に広
く用いられている。上述の形式の装置において、
その構造上最も重要な問題は一定限度容積のハウ
ジング内に実質的にどれだけ大きな有効膜面積を
有する中空糸カートリツジが収容されるかの点で
ある。すなわち出来る限り小型のハウジング内に
出来る限り、実質的有効過面積の大きな中空糸
カートリツジが収容された単位容積当りの膜面積
の大きな構造であることが理想的である。

しかしながら一般にはハウジングを小型化する
と必然的に収納される中空糸カートリツジも小型
化せざるを得ない状況となり、中空糸カートリツ
ジが小型であることにより実質的な有効過面積
が小さくなり、過効率が悪くなるのが現実であ
る。したがつてこの点の改良が強く望まれてい
る。

このような現状から従来の外圧過方式あるい
は外圧循環方式の中空糸カートリツジである中空
糸の一端が接着剤で集束固定され、他端は各中空
糸の開口部のみが接着剤で封止され、かつ中空糸
間は接着されていない構造（一端封止型）の中空
糸カートリツジについて検討した。ところが、該
カートリツジを小型化するために多数の中空糸を
密に集束すればする程、カートリツジの中心部の
中空糸が過に関与できず単位膜面積当りの過
効率が大巾に低下することが判明した。かかる中
空糸カートリツジの過効率を向上させるために
中空糸束のほぼ中心部に透過性の芯体を中空糸束
の接着剤固定端部より中空糸と平行に存在させて
中空糸カートリツジの内側部に通液部分を設ける
ことが提案されている。しかし中空糸束の内側部
に芯体を設けるとその分カートリツジが大型とな
るとともにカートリツジの製作工数が増えるとい
う問題があつた。

本考案者らは上記問題点を解消した単位膜面積
当りの過効率の大きな中空糸カートリツジを開
発すべく鋭意検討した結果、本考案に到達したも
のである。すなわち先端がループ状に形成された
多数の中空糸の他端を、各中空糸が開口するよう
に接着剤で集束固定した中空糸カートリツジであ
つて、該中空糸カートリツジの先端に形成された
多数のループをリング状に配列したことを特徴と
する中空糸カートリツジである。

次に本考案の中空糸カートリツジの一実施例を
図面にて説明する。第１図は中空糸カートリツジ
の斜視図であり、該カートリツジは先端がループ
状に形成された多数の中空糸１と、他端を、各中
空糸が開口するように集束固定した接着剤２で構
成されている。

本考案で用いる中空糸は、その目的、用途に応
じて各種のものが用いられる。具体例としては、
セルロースエステル系、ポリスルホン系、ポリビ
ニルアルコール系、ポリアクリロニトリル系、メ
タクリル酸エステル系、ポリアミド系、ポリエス
テル系、ポリオレフイン系ポリマー等から得られ
る中空糸が使用できる。特に耐熱性、耐薬品性が
要求される用途にはポリスルホン系の中空糸を用
いることが好ましい。中空糸は外径300〜3000μ、
膜厚50〜500μ程度のものが好ましく、数百〜数
十万本を束ねて、中空糸束とする。

中空糸膜の構造については、特に限定されず、
その用途に応じて透析用の均質ゲル膜、過用の
均質微孔膜、活性層を膜面上にもつ異方性膜、逆
浸透用の異方性膜が用いられる。特に上述の問題
が生ずるのは過用途であり、該用途用の均質微
孔膜や異方性膜を用いる場合に有効である。これ
らの膜の具体例としてはポリビニルアルコール系
の均質微孔中空糸膜、ポリスルホン、セルロース
エステル及びポリアクリロニトリル系ポリマーか
らなる均質微孔膜や異方性膜などがある。

本考案では中空糸の先端がループを形成してお
り、このループは端部においてリング状に配列さ
れている。一方他端は接着剤２で集束固定されて
いる。したがつてカートリツジの内側部に通液部
分である空間が形成される。このため被処理液が
カートリツジ端部に形成された空間からカートリ
ツジの内側へ浸入するため内側の中空糸へも被処
理液を確実に接触させることができる。上記カー
トリツジは次のようにして製作することができ
る。すなわち中空糸１を平板状の捲取り板に各中
空糸を平行に捲き取つた後（第２図）、該捲き取
り板を取り外し、中空糸の両端に形成されたルー
プ端に糸を通し（第３図）、さらに糸の両端を結
んでリングを形成した後（第４図）、中空糸の一
端を集束して（第５図）、接着剤７で固定し、そ
の後中空糸の端部が開口するよう接着剤を切断し
（第６図）、さらに中空糸の他端のループ内に挿通
した糸を取り外すことにより第１図に示すような
一端にリング状のループを形成した中空糸カート
リツジを得ることができる。上記中空糸束の外周
に、中空糸の先端に形成されたループによる外径
の拡大を防止するためにプラスチツクまたは金属
製の筒状体を設け、該筒状体内に中空糸束を収納
することが好ましい。かかる筒状体は多孔性ある
いはネツト状の筒状体であつても、下端のみが開
口した筒状体であつてもよい。また筒状体はその
端部を接着剤中に埋没させて接着剤と一体化して
もよい。かかる筒状体は中空糸に対し任意の長さ
のものとできるが、少くとも中空糸の長さの半分
以上から、中空糸より少々長い程度にすることが
望ましい。

上記中空糸束の一端を集束固定する接着剤は従
来より用いられているポリウレタン系、シリコー
ン系、エポキシ系などの接着剤を用いることがで
きる。特に耐熱性と耐薬品性を要求される用途に
用いる場合には中空糸はもちろん、接着剤も耐熱
性及び耐薬品性を有するものでなければならな
い。かか用途にはイミダゾール系硬化エポキシ樹
脂を用いることが好ましい。この樹脂はエポキシ
主剤、そのエポキシ当量に対して25〜70モル％の
アミン当量を有するポリアミン系硬化剤、および
エポキシ主剤に対して0.5〜10重量％のイミダゾ
ール系硬化剤よりなり、かつポリアミン系硬化
剤／イミダゾール系硬化剤の重量比が100／50〜
100／１である液状エポキシ系配合物を中空糸の
端部の間隙に充填し、まず０〜50℃で固化させ次
いで60〜150℃にてキユアリングさせて中空糸の
端部を集束固定することができる。

上記中空糸を集束固定する接着剤２の外側には
Ｏリングを装着する環状溝３が設けてもよい。こ
の環状溝は１ケまたは複数ケ設けられている。シ
ール性を向上させためには環状溝を２ケ以上設け
ることが好ましい。また大型の中空糸カートリツ
ジの場合にはカートリツジの先端を装置内に挿入
することは困難である。その場合には上記接着剤
２に第７図に示すように上部を絞つた形の、例え
ば円錐状のキヤツプ体４を連接固定してカートリ
ツジ装置への挿入を容易にすることができる。こ
の場合Ｏリングを装着する環状溝３はキヤツプ体
の突出部に設けられる。かかるキヤツプ体は接着
剤と同じ樹脂で成型したものを用いることが好ま
しい。

以上のように本考案の中空糸カートリツジは小
容積に多数の中空糸を効果的に収容させたもので
あつ、かつ被処理液を外圧全過又は外圧循環方
式の装置に用いると、被処理液が中空糸カートリ
ツジの中心部の通液部を通つて流動するため中空
糸間のスケール付着の防止が非常にすぐれ、膜の
運転時間を大巾に延長することができる。また被
処理液と直接接触する中空糸が芯体のない場合よ
り大幅に増加するため効率がよくなり透過速度に
も優れるというメリツトもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の中空糸カートリツジの斜視図
であり、第２図〜第６図は中空糸カートリツジの
製作工程を示す斜視図であり第７図は他の中空糸
カートリツジの例を示す斜視図である。 １…中空糸、２…接着剤、３…環状溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端がループ状に形成された多数の中空糸の他
   端を、各中空糸が開口するように接着剤で集束固
   定した中空糸カートリツジであつて、該中空糸カ
   ートリツジの先端に形成された多数のループをリ
   ング状に配列したことを特徴とする中空糸カート
   リツジ。