WO1999055447A1 - Structure de joint pour module de filtrage a membrane - Google Patents

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WO1999055447A1
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filtration membrane
membrane module
connection structure
header
branch pipe
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PCT/JP1999/002250
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Tatsuo Nejigaki
Nobuhiko Suga
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Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • B01D2313/21—Specific headers, end caps

Definitions

  • the present invention relates to a connection structure between a filtration device and a filtration membrane module. More specifically, the present invention relates to a connection structure for attaching a filtration membrane module to a header of a filtration device.
  • a microfiltration membrane, ultrafiltration membrane, etc. to filter large amounts of river water, lake water, groundwater, seawater, sewage secondary treatment water, process effluent, etc. as raw water.
  • a plurality of filtration membrane modules are connected in parallel to a main pipe called a header of a filtration device.
  • a header of a filtration device usually, in the case of a long cylindrical filtration membrane module containing a hollow fiber membrane, a plurality of modules are arranged upright and used in parallel between the upper and lower headers of the filtration device. For this reason, a great deal of labor was required, especially for work at high places where the filtration membrane module was accurately mounted on the upper header of the filtration device.
  • FIG. Fig. 7 is an exploded front view showing the connection structure of one of a plurality of filtration membrane modules arranged in parallel in an upright state between the upper and lower headers 2, 3, and 4 of the filtration device.
  • T The branch pipe 2a branched from the lower header 2 and the branch pipes 3a and 4a branched from the upper headers 3 and 4 are connected to the three opening portions of the filtration membrane module 1 through connection members described later. Are respectively connected.
  • a typical conventional filtration membrane module consists of a filtration membrane (not shown), a case 1a holding and fixing the filtration membrane, bag nuts 5 fixed to both ends, and a companion flange 52. Have been. Each of the companion flanges 52 is fixed by a bag nut 5 which is screwed and fastened to a thread groove formed on the outer periphery of the end of the case 1a.
  • connection structure is fixed to the companion flange 51 provided at the upper end of the branch pipe 2a to support the weight of the filtration membrane module 1, and to the end of the case 1a of the filtration membrane module 1.
  • An O-ring 53 is interposed between the formed companion flanges 52, and the companion flanges 51 and 52 are tied and connected by a V-band 54.
  • connection structure between the branch pipe 3a of the upper header 3 of the filtration device and the upper opening of the filtration membrane module 1 is a phase flange 5 2 fixed to the upper end of the case 1a of the filtration membrane module 1.
  • a companion flange member 55 corresponding to the companion flange 52 is tied together by a V-band 54 via a 0-ring 53, and further connected to a pipe 55a provided on the companion flange member 55.
  • a branch pipe 3a that branches off from the upper header 3 and is connected by a joint member.
  • connection structure between the branch pipe 4a of the header 4 arranged almost in parallel with the upper header 3 of the filtration membrane module 1 and the third opening formed on the side of the upper end of the filtration membrane module 1 is as follows.
  • the other end is a flexible tube 5 6 through a flat packing 7 by a bag nut 6 screwed into a thread groove formed on the outer peripheral end of the passage 1 b provided on the end side surface of the case 1 a.
  • the elbow 8 is connected to the branch pipe 4 a and the union 57.
  • the elbow 8 and the flexible tube 56 are connected by a bag nut 58 screwed into a screw groove formed on the outer peripheral end of the elbow 8.
  • An object of the present invention is to provide a connection structure in which the number of parts for connection is small, the structure of the connection portion is simple, and there is no liquid leakage. In addition, it provides a connection structure that requires less assembling man-hours, facilitates installation work, and has high installation reliability. Further, according to the present invention, a compact water treatment system is provided. It is possible to configure.
  • a cap with a tube is attached to at least one end face of a filtration membrane module by a bag nut which can be screwed into a thread groove provided on an outer peripheral portion of the end portion.
  • a filter device characterized in that it is fitted and pressed into one end of a joint whose connection length can be adjusted at both ends, and a branch pipe of a header of the filter device is fitted and pressed into the other end of the joint.
  • the connection structure between the filter and the filtration membrane module is described in that it is fitted and pressed into one end of a joint whose connection length can be adjusted at both ends.
  • FIG. 1 is an exploded front view showing a first embodiment of a connection structure for a filtration membrane module according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded front view showing the configuration of the joint member.
  • FIG. 3 is an exploded front view showing a second embodiment of the connection structure at the lower part of the filtration membrane module according to the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded front view showing a third embodiment of the lower connection structure of the filtration membrane module according to the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded front view showing a fourth embodiment of the connection structure at the lower part of the filtration membrane module according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of another joint member.
  • FIG. 7 is an exploded front view showing a conventional connection structure. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • connection structure of the filtration membrane module according to the present invention is, for example, a cross-flow type microfiltration that performs filtration while circulating undiluted liquids such as river water, lake water, groundwater, seawater, sewage secondary treatment water, and process wastewater.
  • the filtration membrane module is usually placed between the filtrate discharge pipe, which is installed horizontally above and below the filtration device, and the main pipe (header) of the stock solution supply pipe. A plurality of them are installed standing up at equal intervals.
  • the upper header is provided with a plurality of branch pipes that branch downward in the vertical direction, and the lower header branches upward and vertically in a position corresponding to the branch pipe in the upper header.
  • a plurality of branch pipes are provided.
  • a filtration membrane module is installed between the upper and lower branch pipes.
  • the filtration membrane module used in the present invention consists essentially of a filtration membrane and a module case in which the filtration membrane is adhered and fixed inside. Does not have companion flange / bag nut.
  • the end of the filtration membrane module used in the present invention has a simple outer shape in which screw grooves are provided on the outer peripheral portions of both ends of the case.
  • connection structure of the present invention using this filtration membrane module is characterized in that at least one end of the module can be engaged with a thread groove provided on an outer peripheral portion of an end of the module, It is attached to a header with a pipe cap and a joint whose connection length can be adjusted at both ends as a connection member.
  • connection structure for mounting to the upper header must be as described above, at the upper end face of the filter membrane module and at the outer periphery of the end.
  • a cap with a pipe is attached by a bag nut that can be screwed into the thread groove provided in the cap, and the pipe of the cap is fitted to one end of a joint whose connection length can be adjusted at both ends. It is preferable that a branch pipe of an upper header of the filtering device is fitted and pressed against the other end of the joint.
  • connection structure for attaching the module to the header There are several aspects of the connection structure for attaching the module to the header.
  • the lower portion can have the following connection structure.
  • a flange provided at the branch pipe opening of the lower header, and a lower end outer peripheral portion of the filtration membrane module whose lower end face is in contact with the upper surface of the flange are formed by the header and the branch pipe.
  • the filter membrane module is fastened and fixed by using a bag nut that can be screwed and screwed into a thread groove formed in an outer peripheral portion of a lower end of the case of the filtration membrane module. Structure.
  • the lower end of the filtration membrane module and the connecting part that comes into contact with the lower end of the module are fixed by a bag nut that can be screwed and fastened to a screw groove formed on the outer periphery of the lower end of the case of the filtration membrane module, and A flange provided at the other end of the connecting part and a flange provided at a branch pipe opening of the lower header are fixed to each other by a band via packing. And structure.
  • the lower connection structure may be configured such that the lower end of the filtration membrane module and a connection part abutting on the lower end surface of the filter can be screwed and fastened to a screw groove formed on the outer periphery of the lower end of the case of the filtration membrane module.
  • a pipe fixed by a nut and constituting the other end of the connection part is connected to a branch pipe of a lower header through a joint member.
  • cap-cap tube attached to the lower end face of the filtration membrane module using a bag nut and the lower pipe end of the lower header are connected via a rubber ring, and two outer peripheries are provided.
  • connection structure to the upper header is such that a cap with a pipe is attached to the upper end face of the filtration membrane module by a bag nut that can be screwed into a thread groove provided on the outer periphery of the end face.
  • connection structure to the lower header is such that a cap with a pipe is attached to the lower end face of the filtration membrane module by a bag nut that can be screwed into a screw groove provided on the outer periphery of the end part.
  • FIG. 1 is an exploded front view showing an embodiment of the connection structure of the present invention.
  • a filtration membrane module 1 in which a hollow fiber membrane is housed in a case 1a as a filtration membrane is composed of a stock solution horizontally arranged below the filtration membrane module 1 by connecting members described later in detail.
  • the undiluted solution supply header 2 for supplying the undiluted solution to the undiluted solution branch pipe 2a and from the filtrate discharge header 3 that discharges the filtrate horizontally disposed above the filtration membrane module 1.
  • a dripped filtrate branch 3 a and a undiluted liquid return branch 4 branched from a diluent return header 4 disposed horizontally above the filtration membrane module 1 and substantially in parallel with the filtrate discharge header 3. a and connected to each of headers 2, 3 and 4.
  • the branch pipe 2a of the stock solution supply header 2 is provided with a flange 2b at an opening.
  • a bag nut 5 is fitted around the outer circumference of the branch pipe 2a between the header 2 and the flange 2b so as to be movable in the axial direction of the branch pipe 2a.
  • the configuration of the connecting portion is such that the lower end surface 1c of the filtration membrane module 1 is brought into contact with the flange 2b of the branch pipe 2a of the header via a packing 14 such as a 0-ring.
  • the structure is such that b and the lower end of the module are fastened and fixed by the bag nut 5.
  • the mounting structure is simpler than that of the conventional example shown in FIG. 7, and the filtration membrane module 1 can be stably supported.
  • connection structure for attaching the upper portion of the filtration membrane module 1 to the filtrate branch pipe 3a of the filtrate discharge header 3 will be described.
  • connecting members a bag nut 9a that can be screwed together with a screw groove formed in the upper outer periphery of the case 1a of the filtration membrane module 1, a cap 9 with a pipe 9b, and connection lengths at both ends The joint A, whose height can be adjusted, is used.
  • connection section is configured such that a cap with a pipe 9 is first brought into contact with the upper end face of the filtration membrane module 1 via a packing 15 such as a 0-ring, and a pipe 9b projects outside with a bag nut 9a. So that it is fixed. And a pipe 9 b provided in the cap 9, The outer periphery of the filtrate branch pipe 3a branched from the filtrate discharge header 3 and hung down is connected to the joint member A shown in FIG.
  • the joint member A is provided with a cylindrical body 10 having screw grooves 10a and 10b formed at both ends thereof, a packing 11 and a packing cover 12 through the screw groove. It consists of bag nuts 13a and 13b that can be screwed onto 10a and 10b. To connect using the joint member A, the bag nuts 13a and 13b are screwed into the cylindrical body 10 with the packing 11 and the packing cover 12 interposed in the order of assembly shown in Fig. 2. The upper part of the filtration membrane module 1 and the filtrate discharge header with the filtrate branch pipe 3a inserted into one side and the pipe 9b inserted into the other, into the joint member A which is lightly screwed into the grooves 10a and 10b. 3.
  • the work of mounting the upper end portion of the filtration membrane module 1 on the upper header can be easily performed at a high place. Also, since the connection length can be easily adjusted, reliable connection is possible.
  • a cap with a tube can be formed integrally with the case at the end of the case 1a of the filtration membrane module 1 by a method such as integral molding or welding, the tube at the end cap of the filtration membrane module 1, The connection can be made by simply connecting the filtrate branch pipe 3a branched from the filtrate discharge header 3 and hanging down by the joint member A.
  • a connection example will be described.
  • a passage 1b for returning the unfiltered stock solution to the stock solution tank or stock solution line is provided on the end side surface of the case 1a of the filtration membrane module 1.
  • the passage 1 b and the undiluted solution return header 4 are connected by using a bag nut 6, an elbow 8, and a joint member A whose connection length can be adjusted at both ends.
  • the configuration of the connecting portion is as follows.
  • a bag nut 6 in which the passage 1 b and the elbow 8 provided on the end side surface of the case 1 a are screwed and fastened to the thread groove formed on the outer periphery of the end of the passage 1 b Are connected via the flat packing 7.
  • the elbow 8 and the stock solution return branch 4 a Connected via hand member A.
  • the joint member A has the same structure as described above.
  • connection between the undiluted solution return branch pipe 4a and the elbow 8 is not limited to the above example, but the above structure is preferred in terms of ease of installation and reliability.
  • the undiluted solution is filtered from the outside to the inside of the hollow fiber membrane accommodated in the module 1, and the filtrate is guided to the discharge header 3 and stored in a filtrate tank (not shown).
  • a part of the stock solution supplied from the stock solution branch pipe 2a to the filtration membrane module 1 flows outside the hollow fiber membrane of the filtration membrane module 1 as a circulating return stock solution, passes through the elbow 8 from the passage 1, and The solution is led to the stock solution return header 4 via the stock solution return branch pipe 4a, and returns to the stock solution tank (not shown).
  • FIG. 3 is an exploded front view showing a connection structure at a lower portion of the standing filtration membrane module 1.
  • the branch pipe 2a that branches from the stock solution supply header 2 and rises has a flange 2b at the opening.
  • the lower surface 1c of the filtration membrane module connected thereto is brought into contact with the upper surface of a connection component 22 having a flange 22a at the lower end via a packing 14 such as a 0-ring.
  • Fixed by nut 5 As the bag nut 5, one that can be screwed and fastened to a screw groove 1d formed in the outer peripheral portion of the lower part of the module case 1a is used.
  • the structure of the connecting part is such that the flange part 22 a of the connecting part 22 fixed to the lower end part of the filtration membrane module 1 is formed on the flange part 2 b of the undiluted branch pipe 2 a by a packing 14 such as a ring.
  • the flanges 22 a and 2 b are joined together by a V-band 21 so as to be connected.
  • connection structure on the upper part of the filtration membrane module 1 is the same as that of the first embodiment. 5 7
  • FIG. 4 is an exploded front view showing the connection structure at the lower part of the standing filtration membrane module 1.
  • the branch pipe 2a that branches from the stock solution supply header 2 and rises has a joint member 31 at the opening.
  • the joint member 31 has a packing 11, a packing cover 12 and a bag nut 13a which constitute the upper half of the joint member A shown in FIG. 2, and has a tubular shape of the joint member A described above.
  • the main body 10 has a structure constituted by a stock solution branch pipe 2a.
  • the lower end surface 1c of the filtration membrane module connected to this is in contact with the upper surface of a connection part 32 whose lower end forms a tube via a packing 14 such as a 0-ring. It is fixed by.
  • a packing 14 such as a 0-ring.
  • the bag nut 5 one that can be screwed and fastened to a screw groove 1 d formed in the outer periphery of the lower part of the module case 1 a is used.
  • the connecting part 32 a tubular part whose lower end can be inserted into the joint member 31 provided at the tip of the branch pipe is used.
  • the configuration of the connecting part is as follows.
  • the pipe 32 a of the connecting part fixed to the lower end of the filtration membrane module 1 by the bag nut 5 is inserted into the joint member 31 provided at the end of the branch pipe 2 a.
  • the structure is pressed.
  • connection structure on the upper part of the filtration membrane module 1 is the same as that of the first embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded front view showing the connection structure at the bottom of the standing filtration membrane module 1.
  • connection structure for attaching the lower part of the filtration membrane module 1 to the undiluted solution branch pipe 2a of the undiluted solution supply header 2 is different from the connection structure for mounting the upper part of the filtration membrane module 1 in each of the aforementioned embodiments. This is the same as the configuration of the connection part for attaching to the filtrate branch pipe 3a of the filtrate discharge header 3.
  • connection member a bag nut 9a that can be screwed and fastened to a screw groove formed in a lower outer peripheral portion of the case 1a of the filtration membrane module 1 and a cap 9 having a pipe 9b are connected at both ends.
  • a joint A with adjustable length is used.
  • the connection part is configured such that a cap with a pipe 9 is first brought into contact with the lower end face of the filtration membrane module 1 via a packing such as a 0-ring, and tightened so that the pipe 9b projects outside with a bag nut 9a.
  • the outer peripheral portions of the pipe 9b provided in the cap 9 and the undiluted liquid branch pipe 2a which is branched from the undiluted liquid supply header 2 are fitted and pressed to the joint member A shown in FIG. 2, respectively. Thereby, the lower end of the filtration membrane module 1 is attached to the stock solution branch pipe 2a.
  • connection structure of the filtration membrane module according to the present invention will be described.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a joint member B used to connect the lower end of the filtration membrane module to the end of the branch pipe of the lower header.
  • the joint member B includes a rubber ring 16 and two separate housings 17a and 17b. Grooves having the same dimensions as the outer circumference of the rubber ring are provided on the inner circumference of the nosings 17a and 17b, and a joint that can be bolted is provided on the outer circumference of each split opening.
  • the method of attaching the tube to the end face of the module may be the method of fixing the cap with tube 9 using the bag nut 9a as described in the first embodiment, or the method described in the third embodiment.
  • a method of fixing the connection part 32 having such a pipe with the bag nut 5 may be used.
  • the configuration of the connecting portion is such that the pipe fixed to the lower end face of the filtration membrane module and the branch pipe of the header are connected via a rubber ring, and the outer periphery thereof is surrounded by a two-piece housing.
  • the connection structure is fixed by bolting at the joints of.
  • connection structure on the upper part of the filtration membrane module 1 is the same as that of the first embodiment.
  • connection member a cap with a pipe is used as the connection member.
  • the outer diameters of the connected pipes are preferably equal.
  • connection structure of the present invention is useful in the case where a vertically long hollow fiber membrane module is mounted upright as described above.
  • connection structure of the present invention even when a large number of large-sized hollow fiber membrane modules having a length of 1 m or more are mounted in parallel and mounted, a highly reliable and highly reliable connection can be realized.
  • the packing used in the present invention is a ring, a gasket or the like.
  • the band is selected according to the packing to be applied, and V band ⁇ clamp band, etc. are used.
  • the material of the module case and the connection member used in the present invention is not particularly limited, but examples thereof include a polysulfone resin, a polyvinyl chloride resin, a polyphenylene resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer.
  • Resin acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyphenylene sulfide resin, polyamide resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polyether ether ketone resin, polyvinylidene fluoride resin, polyethylene resin , Polypropylene resin, etc., and resin filled with glass fiber or carbon fiber to improve their strength, metal materials such as stainless steel, steel, aluminum, etc., and ceramics such as glass, alumina, etc. Is used.
  • the tubular main body 10 is made of a transparent material, because leakage of the module can be detected while the filtration membrane module is attached to the filtration device.
  • a transparent material polysulfone resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl chloride resin, glass and the like are used. Industrial applicability
  • connection the number of parts for a connection is small, the structure of a connection part is simple, and the connection structure without a liquid leak is obtained.
  • connection a connection structure with a small number of assembling steps, easy installation work, and high installation reliability can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to configure a compact water treatment system.

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Description

明 細 書 濾過膜モジュールの接続構造 技術分野
本発明は、濾過装置と濾過膜モジュールとの接続構造に関するものである。さら に詳しくは、 濾過装置のヘッダに濾過膜モジュールを取り付ける際の接続構造に 関するものである。 背景技術
精密濾過膜、 限外濾過膜等を用いて、 大量の河川水、 湖沼水、 地下水、 海水、 下水の二次処理水、 工程排水等を原水として濾過処理し、 除濁する場合は、 複数 本の濾過膜モジュールが用いられる。 コンパク 卜な水処理システムとするために、 通常、 濾過膜モジュールは濾過装置のへッダと称する主配管に複数並列に接続し て配置される。 特に、 中空糸状膜を収納した長い筒状の濾過膜モジュールの場合 は、 濾過装置の上下のヘッダ間に、 複数本のモジュールが起立して並列に配置さ れ、 使用される。 そのため、 特に濾過装置の上部ヘッダに濾過膜モジュールを精 度良く取り付ける高所作業においては、 多大の労力が必要であった。
従来の濾過膜モジュールの接続構造の例を図 7を用いて説明する。 図 7は、 濾 過装置の上下ヘッダ 2、 3および 4の間に、 起立した状態で並列に配置している 複数の濾過膜モジュールのうちの一本の接続構造を分解して示した正面図である t 下部ヘッダ 2から分岐した枝管 2 a、 上部ヘッダ 3および 4から分岐した枝管 3 aおよび 4 aに、 後述する各接続部材を介して、 濾過膜モジュール 1の 3つの開 口部がそれぞれ接続される。
従来の典型的な濾過膜モジュールは、 濾過膜 （図示せず） と、 濾過膜を収納 · 固定したケース 1 aと、 その両末端に固定された袋ナッ ト 5、 および相フランジ 5 2から構成されている。 相フランジ 5 2は、 それぞれ、 ケース 1 aの端部外周 部に形成されたネジ溝に螺合締着する袋ナッ ト 5により固定されている。
そして、 下部へッダ 2の枝管 2 a と、 起立した濾過膜モジュール 1の下部開口 部との接続構造は、 濾過膜モジュール 1の重量を受けて支持するために枝管 2 a の上端部に設けられた相フランジ 5 1 と、 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの端 部に固定された相フランジ 5 2の間に 0リ ング 5 3を介在させ、 該相フランジ 5 1、 5 2を Vバン ド 5 4により抱き合わせて接続する構造となっている。
一方、 濾過装置の上部へッダ 3の枝管 3 aと濾過膜モジュール 1の上部開口部 との接続構造は、 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの上端部に固定された相フラ ンジ 5 2と、 該相フランジ 5 2に対応する相フランジ部材 5 5が 0 リ ング 5 3を 介して Vバン ド 5 4により抱き合わせて接続され、 さらに、 相フランジ部材 5 5 に設けられた管 5 5 a と上部ヘッダ 3から分岐して垂下した枝管 3 a とが、 継手 部材により接続される構造となっている。
また、 濾過膜モジュール 1の上部ヘッダ 3とほぼ並行して配置されたヘッダ 4 の枝管 4 aと該濾過膜モジュール 1の上端部側面に形成された第 3の開口部との 接続構造は、 ケース 1 aの端部側面に設けられた通路 1 bの外周端部に形成され たネジ溝に螺合締着する袋ナツ 卜 6により、 平パッキン 7を介して他端がフレキ シブルチューブ 5 6に接続したエルボ 8に接続し、 さらに、 エルボ 8が枝管 4 a とユニオン 5 7により接続する構造となっている。 なお、 エルボ 8 とフレキシブ ルチューブ 5 6とは、 エルボ 8の外周端部に形成されたネジ溝に螺合締着した袋 ナツ ト 5 8により接続される。
このような従来例では、 濾過膜モジュール 1を各ヘッダに取り付けるための部 品点数が多いため、 各接続部の接続作業が面倒であるばかりで.なく、 組み付け作 業に手間がかかるという問題があった。 また、 各部品間の接続個所の液漏れがな いようにするためには、 高い組み付け精度が要求される。 さらに、 組み付け工数 および部品コス 卜が増大してコス 卜アップとなるという問題もあった。 発明の開示
本発明の目的は、 接続のための部品点数が少なく、 接続部分の構成がシンプル で、 液漏れのない接続構造を提供するものである。 また、 接続に当たり、 組み付 け工数が少なく、 取り付け作業が容易で、 かつ取り付け信頼性の高い接続構造を 提供するものである。 さらにこの発明によれば、 コンパク トな水処理システムを 構成することが可能である。
この発明は、 濾過膜モジュールの少なく とも一方の端面に、 その端部外周部に 設けられたネジ溝と螺合し得る袋ナッ トにより管付きキヤップが取付られており、 該キヤップの管は、 両端において接続長さの調節が可能な継手の一端に嵌挿圧接 されており、 該継手の他端には濾過装置のヘッダの枝管が嵌揷圧接されているこ とを特徴とする濾過装置と濾過膜モジュールとの接続構造に関する。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に関する濾過膜モジュールの接続構造の第 1実施形態を分解し て示す正面図である。
図 2は、 継手部材の構成を分解して示す正面図である。
図 3は、 本発明に関する濾過膜モジュールの下部の接続構造の第 2実施形態を 分解して示す正面図である。
図 4は、 本発明に関する濾過膜モジュールの下部の接続構造の第 3実施形態を 分解して示す正面図である。
図 5は、 本発明に関する濾過膜モジュールの下部の接続構造の第 4実施形態を 分解して示す正面図である。
図 6は、 別の継手部材の構成を示す斜視図である。
図 7は、 従来例の接続構造を分解して示す正面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明にかかる濾過膜モジュールの接続構造は、 例えば、 河川水、 湖沼水、 地 下水、 海水、 下水の二次処理水、 工程排水等の原液を循環しながら濾過を行うク ロスフロー型の精密濾過装置あるいは限外濾過装置において、 中空糸状の濾過膜 をケース内に収納した濾過膜モジュールを、 へッダと称する主配管に枝管を介し て並列に接続して取り付ける際の取付構造に適用可能なものである。 また、 原液 を循環しないデッ ドエンド型濾過装置のへッダに中空糸膜モジュールを取り付け る構造としても有用である。
中空糸膜モジュールを用いた濾過方法としては、 中空糸膜の外側から内側に濾 W 9 7
4 過する外圧濾過法と内側から外側に濾過する内圧濾過法があり、 この発明の濾過 膜モジュールの接続構造は、 外圧、 内圧両方の濾過方法に適用可能である。
例えば、 外圧濾過法で濾過装置を運転する場合は、 通常、 濾過膜モジュールは、 濾過装置の上下に水平方向に配管された濾液排出管と原液供給管の主配管 （へッ ダ） の間に、 複数本、 等間隔で起立して取り付けられる。 モジュール取り付けの ため、 上部ヘッダには、 下向き垂直方向に分岐した枝管が複数設けられ、 下部へ ッダには、 上部ヘッダの枝管に対応する位置に、 上向き垂直方向に分岐，起立し た枝管が複数設けられている。 この上下の枝管の間に、 濾過膜モジュールが取り 付けられる。
ヘッダへの取り付け作業が容易で、 しかも確実な接続を実現するために、 この 発明では、 まず濾過膜モジュールを従来とは異なる形状に改良した。 この発明に 使用される濾過膜モジュールは、本質的に、濾過膜、および濾過膜を内部に接着 · 固定したモジュールケースからなり、 従来用いられていた前記濾過膜モジュール のように、 モジュール端部に相フランジゃ袋ナッ トを有していない。 この発明に 使用される濾過膜モジュールの端部は、 ケースの両末端外周部にネジ溝が設けら れただけのシンプルな外形を有する。
この濾過膜モジュール用いた、 本発明の接続構造の特徴は、 該モジュールの少 なく とも一方の端部を、 該モジュールの端部外周部に設けられたネジ溝と嫘合し 得る袋ナツ ト、 管付きキャップ、 および両端において接続長さの調節が可能な継 手を接続部材として用いてへッダに取り付けた点にある。
上下のへッダに濾過膜モジュールを起立させて接続する場合、 上部へッダに取 り付けるための接続構造は、 必ず上記したとおりの、 濾過膜モジュールの上端面 に、 その端部外周部に設けられたネジ溝と螺合し得る袋ナツ トにより管付きキヤ ップが取付られており、 該キャップの管は、 両端において接続長さの調節が可能 'な継手の一端に嵌挿圧接されており、 該継手の他端には濾過装置の上部へッダの 枝管が嵌挿圧接された構造が良い。
へッダにモジュールを取り付ける接続構造には、 いくつかの態様がある。
一つは、 上下の接続構造が異なる場合であり、 この場合、 下部は以下のような 接続構造を取り得る。 第 1は、 下部ヘッダの枝管開口部に設けられた鍔部と、 鍔部上面にその下部端 面が当接して置かれた濾過膜モジュールの下端外周部とが、 前記ヘッダと枝管の 鍔部との間に嵌挿されかつ前記濾過膜モジュールのケースの下端外周部に形成さ れたネジ溝と螺合締着しうる袋ナツ トを用いて、 締め付け固定されていることを 特徴とする構造。
また、 濾過膜モジュール下端部と、 該モジュール下端面に当接する接続部品が、 濾過膜モジュールのケースの下端外周部に形成されたネジ溝と螺合締着しうる袋 ナツ トにより固定され、 かつ該接続部品の他端部に設けられた鍔部と、 下部へッ ダの枝管開口部に設けられた鍔部とが、 パッキンを介してバンドにより抱き合わ せて固定されていることを特徴とする構造。
また、 下部接続構造の構成が、 濾過膜モジュール下端部と、 該モジュール下端 面に当接する接続部品が、 濾過膜モジュールのケースの下端外周部に形成された ネジ溝と螺合締着しうる袋ナツ トにより固定され、 かつ該接続部品の他端部を構 成する管が、 継手部材を介して下部へッダの枝管に接続されていることを特徴と する 。
さらにまた、 濾過膜モジュール下部端面に袋ナツ トを用いて取り付けられた管 付きキヤップの管と、 下部へッダの枝管端部とがゴムリ ングを介して連結され、 かつその外周が 2つ割のハウジングにより囲繞され、 該ハウジングの接合部分で ボルト締めされて固定された接続構造。
次に、 濾過装置と濾過膜モジュールの上下の接続構造が同一の場合がある。 す なわち、 上部ヘッダへの接続構造が、 濾過膜モジュールの上部端面に、 その端部 外周部に設けられたネジ溝と螺合し得る袋ナツ トにより管付きキヤップが取付ら れており、 該キヤップの管が、 接続長さの調節が可能な継手の一端に嵌挿圧接さ れ、.該継手の他端が濾過装置のへッダの枝管に嵌挿圧接されて接続された構造で あり、 下部ヘッダへの接続構造が、 濾過膜モジュールの下部端面に、 その端部外 周部に設けられたネジ溝と螺合し得る袋ナツ トにより管付きキヤップが取付られ ており、 該キャップの管が、 接続長さの調節が可能な継手の一端に嵌挿圧接され、 該継手の他端が濾過装置のへッダの枝管に嵌挿圧接されて接続された構造、 であ る。 以下、 図面を用いて本発明に関する濾過膜モジュールの接続構造の実施態様例 を具体的に説明する。
図 1 は、 本発明の接続構造の一実施形態を分解して示した正面図である。
図 1 において、 濾過膜として中空糸状膜をケース 1 a内に収納してなる濾過膜 モジュール 1 は、 詳しくは後述する各接続部材により、 該濾過膜モジュール 1 の 下部に水平方向に配置された原液を供給するための原液供給へッダ 2から分岐し て起立した原液枝管 2 aと、 該濾過膜モジュール 1の上部に水平方向に配置され た濾液を排出する濾液排出ヘッダ 3から分岐して垂下した濾液枝管 3 a と、 該濾 過膜モジュール 1の上部に濾液排出へッダ 3にほぼ並行して水平に配置された原 液戻りヘッダ 4から分岐して垂下した原液戻り枝管 4 a とにそれぞれ接続されて、 各ヘッダ 2、 3および 4に連通している。
図 1 に示す例において、 まず下部の接続構造を説明する。 原液供給ヘッダ 2の 枝管 2 aには、 開口部に鍔部 2 bが設けられている。 そして、 へッダ 2 と鍔部 2 bとの間の枝管 2 aの外周には、 該枝管 2 aの軸方向に移動自在に袋ナッ ト 5が 嵌挿されている。 袋ナツ ト 5としては、 接続する膜モジュール 1のケース 1 aの 下端外周部に形成されたネジ溝 1 dと螺合締着し得るものが採用される。
接続部の構成は、 ヘッダの枝管 2 aの鍔部 2 b上に、 濾過膜モジュール 1の下 部端面 1 cが 0 リ ング等のパッキン 1 4を介して当接され、 該鍔部 2 bとモジュ ールの下端が前記袋ナッ ト 5により締め付け固定された構造となる。
上記構成によれば、 図 7に示した従来例と比較して取付構造が簡単で、 かつ濾 過膜モジュール 1を安定して支持できる。
次に、 濾過膜モジュール 1の上部を濾液排出ヘッダ 3の濾液枝管 3 aに取り付 けるための接続構造を説明する。 接続部材として、 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの上部外周部に形成されたネジ溝と嫘合締着し得る袋ナツ ト 9 a と、 管 9 b が付いたキャップ 9と、 両端において接続長さの調節が可能な継手 Aが用いられ る。
接続部の構成は、 まず濾過膜モジュール 1の上端面に 0リ ング等のパッキン 1 5を介して管付きキヤップ 9が当接され、 袋ナツ ト 9 aにより管 9 bが外部に突 出するように締め付け固定される。 そして、 該キヤップ 9に設けられた管 9 bと、 と、 濾液排出ヘッダ 3から分岐して垂下した濾液枝管 3 aとの外周部が、 それぞ れ図 2に示す継手部材 Aに嵌挿圧接して接続された構造となる。
前記継手部材 Aは図 2に示すように、 両端部にネジ溝 1 0 a、 1 0 bが形成さ れた筒状本体 1 0と、 パッキン 1 1およびパッキンカバー 1 2を介して前記ネジ 溝 1 0 a、 1 0 bに螺合締着しうる袋ナッ ト 1 3 a、 1 3 bから構成されている。 継手部材 Aを用いて接続するには、 図 2に示す組み付け配置順序でパッキン 1 1およびパッキンカバ一 1 2を介在させて袋ナツ ト 1 3 a、 1 3 bを筒状本体 1 0のネジ溝 1 0 a、 1 0 bに軽く螺合して一体化した継手部材 Aに、 一方へ濾液 枝管 3 a、 他方へ管 9 bを嵌入した状態で濾過膜モジュール 1の上部と濾液排出 ヘッダ 3の濾液枝管 3 aとの位置合わせを行い、 その後、 袋ナッ 卜 1 3 a、 1 3 bをネジ溝 1 0 a、 1 0 bに螺合締着する。 この時、 パッキンカバー 1 2力、'パッ キン 1 1を内径方向に押圧するので、 該パッキン 1 1が濾液枝管 3 aおよび管 9 bの外周面に圧接して、 液密性を保持した接続固定ができる。
上記構成によれば、 上部へッダに濾過膜モジュール 1の上端部を取り付けると いう高所における作業を、 容易に行うことができる。 また、 接続長さを容易に調 節できるので、 確実な接続が可能である。
なお、 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの端部に、 一体成形または溶接等の方 法により、 ケースと一体的に管付きキャップを形成できれば、 濾過膜モジュール 1の端部キヤップ部の管と、 濾液排出ヘッダ 3から分岐して垂下した濾液枝管 3 aとを、 前記継手部材 Aにより接続するだけで取り付けることができる。
次に、 濾過膜モジュール 1の上部に濾液排出ヘッダ 3とほぼ並行して配置され た原液戻りヘッダ 4と、 該濾過膜モジュール 1の端部側面に形成された第 3の開 口部との間の接続例を説明する。 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの端部側面に は、 濾過されなかった原液を原液タンクまたは原液ラインに戻すための通路 1 b が設けられている。 この通路 1 bと、 原液戻りヘッダ 4は、 袋ナツ ト 6、 エルボ 8、 および両端において接続長さの調節が可能な継手部材 Aを用いて接続される。 接続部の構成は、 まずケース 1 aの端部側面に設けられた通路 1 bとエルボ 8 とが、 通路 1 bの端部外周に形成されたネジ溝に螺合締着する袋ナツ ト 6により 平パッキン 7を介して接続される。 次に、 エルボ 8と原液戻り枝管 4 aとが、 継 手部材 Aを介して接続される。 エルボ 8 としては、 起立した端部が、 継手部材 A に嵌挿圧接し得る管形状のものが使用される。 継手部材 Aは、 前記したのと同様 の構造のものが用いられる。
なお、 前記原液戻り枝管 4 aとエルボ 8 との接続部は上記例に限定されないが、 取付の容易性、 確実性の点から上記構造が好ま しい。
図 1の構成を有する濾過装置において、 図示しない原液タンクからポンプによ り供給された原液は、 原液供給ヘッダ 2を流通して原液枝管 2 aから濾過膜モジ ユール 1 内に流入する。 そして原液はモジュール 1 に収納された中空糸状膜の外 側から内側に濾過され、 濾液は排出ヘッダ 3に導かれて図示しない濾液タンクに 貯蔵される。
一方、 原液枝管 2 aから濾過膜モジュール 1 に供給された原液の一部は、 循環 戻り原液として濾過膜モジュール 1の中空糸状膜の外側を流通して、 通路 1 か らエルボ 8を通り、 原液戻り枝管 4 aを経て原液戻りヘッダ 4に導かれ、 図示し ない原液タンクに戻るようになつている。
次に、 図 3を用いて本発明にかかる濾過膜モジュールの接続構造の第 2実施形 態について説明する。 図 3は、 起立した濾過膜モジュール 1 の下部の接続構造を 分解して示した正面図である。
図 3において、 原液供給ヘッダ 2から分岐して起立した枝管 2 aは、 開口部に 鍔'部 2 bを有する。 一方、 これに接続する濾過膜モジュールの下端面 1 cには、 下端部に鍔部 2 2 aを有する接続部品 2 2の上面が 0 リ ング等のパッキン 1 4を 介して当接され、 袋ナツ ト 5により固定されている。 袋ナツ ト 5としては、 モジ ユールケース 1 aの下部外周部に形成されたネジ溝 1 dに螺合締着し得るものが 使用される。
そして、 接続部の構成は、 原液枝管 2 aの鍔部 2 b上に、 濾過膜モジュール 1 の下端部に固定した接続部品 2 2の鍔部 2 2 aが 0リ ング等のパッキン 1 4を介 して当接され、 Vバン ド 2 1 により該両鍔部 2 2 a、 2 bが抱き合わせて接続さ れた構造となる。
なお、 濾過膜モジュール 1 の上部の接続構造は、 前記第 1の実施形態と同様で ある。 5 7
9 次に図 4を用いて本発明にかかる濾過膜モジュールの接続構造の第 3実施形態 について説明する。 図 4は、 起立した濾過膜モジュール 1の下部の接続構造を分 解して示した正面図である。
図 4において、 原液供給ヘッダ 2から分岐して起立した枝管 2 aは、 開口部に 継手部材 3 1を有する。 継手部材 3 1は、 図 2に示す継手部材 Aの上半分を構成 するパッキン 1 1、 パッキンカバ一 1 2および袋ナツ ト 1 3 aを有しており、 前 述した継手部材 Aの筒状本体 1 0が原液枝管 2 aにより構成された構造のもので ある。
一方、 これに接続する濾過膜モジュールの下端面 1 cには、 下端部が管を形成 する接続部品 3 2の上面が 0リ ング等のパッキン 1 4を介して当接され、 袋ナッ ト 5により固定されている。 袋ナツ ト 5としては、 モジュールケース 1 aの下部 外周部に形成されたネジ溝 1 dに螺合締着し得るものが使用される。 また、 接続 部品 3 2としては、 下端部が枝管の先端に設けられた継手部材 3 1に挿入し得る 管状となったものが使用される。
そして、 接続部の構成は、 濾過膜モジュール 1の下端に袋ナッ ト 5により固定 された接続部品の管 3 2 aが、 枝管 2 aの端部に設けられた継手部材 3 1に嵌挿 圧接した構造となる。
なお、 濾過膜モジュール 1の上部の接続構造は、 前記第 1の実施形態と同様で ある。
次に、 図 5を用いて本発明にかかる濾過膜モジュールの取付構造の第 4実施形 態について説明する。 図 5は、 起立した濾過膜モジュール 1の下部の接続構造を 分解して示した正面図である。
図 5に示した例は、 濾過膜モジュール 1の下部を原液供給へッダ 2の原液枝管 2 aに取り付けるための接続構造が、 前述した各実施形態において該濾過膜モジ ユール 1の上部を濾液排出へッダ 3の濾液枝管 3 aに取り付けるための接続部の 構成と同一の場合である。
すなわち、 接続部材として、 濾過膜モジュール 1のケース 1 aの下部外周部に 形成されたネジ溝と螺合締着しうる袋ナッ ト 9 aと、 管 9 bを有するキヤップ 9 と、 両端において接続長さの調節が可能な継手 Aが用いられる。 接続部の構成は、 まず濾過膜モジュール 1の下端面に 0リ ング等のパッキンを 介して管付きキャップ 9を当接し、 袋ナツ ト 9 aにより管 9 bが外部に突出する ように締め付ける。 そして、 該キヤップ 9に設けられた管 9 bと、 原液供給へッ ダ 2から分岐して起立した原液枝管 2 a との外周部を、 それぞれ図 2に示す継手 部材 Aに嵌揷圧接することにより、 濾過膜モジュール 1の下端を原液枝管 2 aに 取り付ける。
次に、 本発明にかかる濾過膜モジュールの接続構造の第 5実施形態について説 明する。
図 6は、 濾過膜モジュール下端部を下部へッダの枝管端部に接続するのに用い られる継手部材 Bの構成を示す斜視図である。
継手部材 Bは図 6に示すように、 ゴムリ ング 1 6 と、 2つ割のハウジング 1 7 a、 1 7 bから構成されている。 ノヽウジング 1 7 a、 1 7 bの内周にはゴムリ ン グの外周と同寸法の溝が設けられ、 それぞれの割口外周側にはボル卜締めできる 接合部が設けられている。
継手部材 Bを用いて濾過膜モジュール 1 の下端部と下部へッダの枝管 2 aを接 続するには、 まず濾過膜モジュールの下部端面に管を取り付ける。 モジュールの 端面に管を取り付ける方法は、 前記した第 1実施態様で述べたような管付きキヤ ップ 9を袋ナツ ト 9 aを用いて固定する方法でも、 また、 第 3実施態様で述べた ような管を有する接続部品 3 2を袋ナッ ト 5で固定する方法でも良い。
次に、 濾過膜モジュール端面に固定した管とヘッダの枝管を、 継手部材 Bのゴ ムリ ングに突き合わせるように挿入したのち、 ゴムリ ングの周囲をハウジングの 溝に嵌め込み、 2つのハウジングをボルト締めして固定する。
したがって、 接続部の構成は、 濾過膜モジュールの下部端面に固定された管と ヘッダの枝管が、 ゴムリ ングを介して連結され、 かつその外周が 2つ割のハウジ ングにより囲繞され、 該ハウジングの接合部分でボルト締めされて固定された接 続構造となる。
なお、 濾過膜モジュール 1の上部の接続構造は、 前記第 1の実施形態と同様で ある。
以上説明したこの発明の接続構造において、 接続部材として、 管付きキャップ 9または管を有する接続部品 3 2と、 Aまたは Bの継手部材を用いて濾過膜モジ ユール 1をヘッダの枝管に取り付ける場合は、 接続する管同士の外径は等しいほ うが好ま しい。
また、 この発明の接続構造は、 上記したように、 縦長の中空糸膜モジュールを 起立させて取り付ける場合に有用である。 本発明の接続構造であれば、 長さ l m 以上の大型中空糸膜モジュールを多数本並列に起立させて取り付ける場合でも作 業性が良く、 しかも信頼性の高い接続を実現できる。
本発明に用いられるパッキンは、 0 リ ングやガスケッ ト等である。 バン ドは適 用するパッキンに合わせて選ばれ、 Vバン ドゃクランプバン ド等が用いられる。 この発明に用いられるモジュールケースや接続部材の材質は特に限定されない が、 例えば、 ポリスルホン樹脂、 ポリ塩化ビニル樹脂、 ポリフエ二ルェ一テル樹 脂、 ァク リ ロ二ト リル一ブタジェン一スチレン共重合体樹脂、 アク リ ロニ ト リル 一スチレン共重合体樹脂、 ポリ フエ二レンサルフアイ ド樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリメチルメタク リ レー ト樹脂、 ポリカーボネー ト樹脂、 ポリエーテルエ一テル ケ トン樹脂、 ポリフッ化ビニリデン樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリプロピレン樹 脂等、 及び、 それらに強度を向上するためのガラスファイバ一やカーボンフアイ バーを充填した樹脂、 ステンレススチール、 铸鉄、 アルミ等の金属材料、 及び、 ガラス、 アルミナ等のセラ ミ ックスが用いられる。
図 1 に示した継手 Aは、 その筒状本体 1 0が透明な材質であると、 濾過膜モジ ユールを濾過装置に取り付けたままで、 該モジュールのリ一クを検知できるので 好ましい。 透明な材質としては、 ポリスルホン樹脂、 ポリメチルメタク リ レー 卜 樹脂、 ポリカーボネー ト樹脂、 ポリ塩化ビニル樹脂およびガラス等が用いられる。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 接続のための部品点数が少なく、 接続部分の構成がシンプル で、 液漏れのない接続構造が得られる。 また、 接続に当たり、 組み付け工数が少 なく、 取り付け作業が容易で、 かつ取り付け信頼性の'高い接続構造が得られる。 さらに、 この発明によれば、 コンパク トな水処理システムを構成することが可 能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 濾過膜モジュールの少なく とも一方の端面に、 その端部外周部に設けられた ネジ溝と螺合し得る袋ナツ トにより管付きキヤップが取り付けられており、 該キ ャップの管は、 両端において接続長さの調節が可能な継手の一端に嵌挿圧接され ており、 該継手の他端には濾過装置のへッダの枝管が嵌挿圧接されていることを 特徴とする、 濾過装置と濾過膜モジュールの接続構造。
2 . 上下に水平に配管されたヘッダの間に、 起立した濾過膜モジュールが取り付 けられた濾過装置であって、 濾過膜モジュールの上部端面に、 その端部外周部に 設けられたネジ溝と螺合し得る袋ナツ 卜により管付きキヤップが取り付けられて おり、 該キャップの管は、 両端において接続長さの調節が可能な継手の一端に嵌 揷圧接されており、 該継手の他端には濾過装置の上部へッダの枝管が嵌揷圧接さ れていることを特徴とする、 濾過装置と濾過膜モジュールの接続構造。
3 . 下部ヘッダの枝管開口部に設けられた鍔部と、 鍔部上面にその下部端面が当 接して置かれた濾過膜モジュールの下端外周部とが、 前記ヘッダと枝管の鍔部と の間に嵌挿されかつ前記濾過膜モジュールのケースの下端外周部に形成されたネ ジ溝と螺合締着しうる袋ナツ トを用いて、 締め付け固定されていることを特徴と する請求項 2記載の濾過膜モジユールの接続構造。
4 . 濾過膜モジュール下端部と、 該モジュール端面に当接する接続部品が、 濾過 膜モジュールのケースの下端外周部に形成されたネジ溝と螺合締着しうる袋ナッ トにより固定され、 かつ該接続部品の他端部に設けられた鍔部と、 下部ヘッダの 枝管開口部に設けられた鍔部とが、 パッキンを介してバン ドにより抱き合わせて 固定されていることを特徴とする請求項 2記載の濾過膜モジュールの接続構造。
5 . 濾過膜モジュール下端部と、 該モジュール端面に当接する接続部品が、 濾過 膜モジュールのケースの下端外周部に形成されたネジ溝と螺合締着しうる袋ナッ トにより固定され、 かつ該接続部品の他端部を構成する管が、 継手部材を介して 下部へッダの枝管に接続されていることを特徴とする請求項 2記載の濾過膜モジ ユールの接続構造。
6 . 濾過膜モジュール下部端面に袋ナツ トを用いて取り付けられた管付きキヤ ップの管と、 下部ヘッダの枝管端部とがゴムリ ングを介して連結され、 かつその 外周が 2つ割のハウジングにより囲繞され、 該ハウジングの接合部分でボルト蹄 めされて固定された請求項 2記載の濾過膜モジュールの接続構造。
7 . 起立した濾過膜モジュールの上下の接続構造が同一である請求項 2記載の濾 過膜モジュールの接続構造。
8 . 濾過膜モジュールが、 本質的に、 濾過膜、 および濾過膜が内部に接着固定さ れたモジュールケースからなる請求'項 1記載の濾過膜モジュールの接続構造。
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