WO2011145689A1 - 固定部材及び膜モジュールユニット - Google Patents

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真介 古野
朋樹 川岸
矢ノ根　勝行
中原　禎仁
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三菱レイヨン株式会社
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Definitions

  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a fixing member capable of preventing the connection member connecting the membrane module and the water collection header from falling off with a simple structure, and a membrane module unit including the fixing member. With the goal.
  • the water collection header 11 is also hollow, and is disposed one by one on both side end portions of the membrane module 10, and the longitudinal direction thereof is along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the housings 8 and 9.
  • a plurality of connection ports 14 that can be connected to the connection member 20 are formed on one side surface of the water collection header 11, and the connection ports 14 have the same direction as the filtrate outlet 13 formed in the housing 8.
  • a plurality of membrane modules 10 are formed at equal intervals along the direction in which the plurality of membrane modules 10 are connected.
  • the filtrate introduced from the housing 9 into the housing 8 through the liquid conduit 12 is introduced into the water collection header 11 through the connecting member 20.
  • an outlet 15 for taking out the filtrate is formed at one end in the longitudinal direction of the water collecting header 11, and a tube body 16 is connected to the outlet 15, and the pipe body 16 is connected to the suction pump 5.
  • the connecting member 20 includes a header side L-shaped member 21 and a module side L-shaped member 22, and the header-side L-shaped member 21 has a hollow L-shaped tube, and the water collecting header 11.
  • the module-side L-shaped member 22 has a hollow L-shaped tubular shape, and has a connection portion 25 to the filtrate outlet 13 provided in the housing 8 of the membrane module 10 and a connection portion 26 to the header-side L-shaped member 21. ing.
  • a disk-shaped flange 27 projecting in the radial direction is formed in the vicinity of the tip of the header side L-shaped member 21 on the connection portion 23 side, and the diameter of the end of the module side L-shaped member 22 on the connection portion 25 side is A disc-shaped flange 28 is formed to project in the direction.
  • the flanges 27 and 28 are separated from the distal end of the connection member 20 and are formed near or near the distal end, but may be formed at the distal end.
  • the flange provided over the outer periphery of a tubular member is described, it is not restricted to a flange, It forms in part or all on the outer periphery of a tubular member, and 1st fixation What is necessary is just a protrusion-like thing which can prevent the fall of a tubular member simply by contacting with the contact surface of a member.
  • Various shapes are possible for the shape of the protrusion.
  • the fixing member 30 has a fixing member body 30A that is a plate-like member and a bolt 36 (FIGS. 3 and 4), and the fixing member 31 is plate-like.
  • a fixing member main body 31A and a bolt 37 (FIGS. 3 and 4).
  • the fixing member main body 30A and the fixing member main body 31A have cutout portions 32, 33, 132 having shapes that can receive the connecting member 20 from the outer peripheral side thereof, and the fixing members 30, 31 of the cutout portions 32, 33, 132, respectively.
  • Flange contact portions 32A and 33A see FIG.
  • the flanges 27, 28 are located within a region that is substantially within the semi-periphery (strictly speaking, the semicircles at the inner peripheries of the flanges 27, 28) in order to prevent the connection member 20 from falling off.
  • Flange contact portions 32A and 33A are set so that they can be pressed to the water collection header 11 or the housing 8 side within the circumference.
  • the other flat surfaces 30T and 31T function as a flange contact part.
  • the flange contact portion has a quadrangular shape, but the flanges 27 and 28 can be suitably pressed even in a circular shape, a convex polygon shape other than a square shape, or the like.
  • the connecting member 20 in a state where the connecting member 20 which is a tubular member is received in the notches 32, 33 and 132 of the fixing member main bodies 30A and 31A.
  • the connecting member 20 is inserted and removed and the connecting member 20 is moved in the outer diameter direction. Since the movement can be restricted, the connecting member 20 can be prevented from falling off from any direction with a simple structure.
  • the connecting member 20 which is a tubular member is made into the flange contact part of fixing member main body 30A, 31A.
  • the fixing members 30, 31 are provided with the sealing members 38, 39 made of an elastic body disposed between the flanges 27, 28. According to this, the fixing member main bodies 30A, 31A and Wear of the flanges 27 and 28 can be prevented. Further, since the fixing member main bodies 30A and 31A have a stepped shape, the strength of the fixing member main bodies 30A and 31A can be increased (a cross-sectional area can be secured), and the plate thickness can be reduced.
  • seal members 38 and 39 made of a nitrile rubber (NBR) rubber O-ring (JIS designation number: P24) were mounted. Then, the fixing member main bodies 30A and 31A were installed on the flanges 27 and 28 on the water collecting header 11 side and the membrane module 10 side of the connecting member 20, and the fixing member main bodies 30A and 31A were fixed with bolts 36 and 37.
  • NBR nitrile rubber
  • the header side L-shaped member 21 and the module side L-shaped member 22 are both formed by injection molding of ABS resin (trade name: Psycholac® SW3, manufactured by UMG® ABS Co., Ltd.).
  • An L-shaped hollow member having a circular cross section of 5 cm was manufactured.
  • the fitting portion between the connecting portion 24 of the header side L-shaped member 21 and the connecting portion 26 of the module side L-shaped member 22, and the seal member 29A are made of a nitrile rubber (NBR) rubber O-ring (JIS designation number: P20).
  • NBR nitrile rubber
  • a seal provided in a connection portion between the connection portion 23 of the header-side L-shaped member 21 and the water collecting header 11 and a groove of a connection portion between the connection portion 25 of the module-side L-shaped member 22 and the housing 8 of the membrane module 10.
  • seal members made of nitrile rubber (NBR) rubber O-rings (JIS nominal number: P20) were mounted.
  • the membrane module unit 3 configured as described above was submerged in a membrane separation tank 2 as an activated sludge layer, and solid-liquid separation processing was performed by membrane separation, and the pressure applied during the processing operation was set to 100 Kpa.
  • connection member 20 was dropped at a pressure of 40 Kpa during the processing operation.
  • Membrane module unit 10 Membrane module 11 Catchment header 20 Connection member (tubular member) 27, 28 Flange 30, 31 First fixing member 30A, 31A Fixing member main body 32, 33, 132 Notch (notch) 32A, 33A Flange contact part 36, 37 Bolt (second fixing member) 38, 39 Seal member

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Abstract

　膜モジュールユニットの膜モジュールと集水ヘッダーとを接続し前記膜モジュールから前記集水ヘッダーへの濾液の流路を形成するための、先端又は先端付近に突起が形成された管状の部材を、前記膜モジュールユニットに固定する第一の固定部材であって、前記第一の固定部材は、前記管状の部材に形成された突起と当接する位置に当接面が形成されている固定部材本体と、前記固定部材本体を前記膜モジュールユニットに固定する第二の固定部材と、を有する第一の固定部材。

Description

固定部材及び膜モジュールユニット
　本発明は、浄水や下排水処理等の分離操作に用いられる膜モジュールからの濾液を集水ヘッダーへ導く接続部材を固定する固定部材及びこれを備える膜モジュールユニットに関する。
　本願は、２０１０年５月１９日に、日本に出願された特願２０１０－１１５４７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　浄水処理、下排水処理等の水処理において、精密濾過膜、限外濾過膜等の分離膜を配設した膜モジュールを用いて被処理水の固液分離を行う方法が種々検討されている。分離膜を用いて被処理液の濾過処理を行うと、固体の分離除去を高度になされた濾液を得ることができる。このような膜モジュールを用いた固液分離装置としては、液透過性の中空糸を並列し膜状とし、その両端部をそれぞれ内部に収容するように一体的に固定した一対のハウジングを有する膜モジュールの複数を被処理液を充填した浸漬槽内に配置するものがある。
　かかる装置においては、各モジュールのハウジングを接続部材を介して集水ヘッダーに接続し、集水ヘッダーに吸引装置を接続し吸引することにより、各中空糸の表面において被処理液中に含有される固体が分離除去された濾液が中空糸を通ってハウジングに導かれ、接続部材を介して集水ヘッダーに集積され、浸漬槽外に取り出される。
　この種の膜モジュールを用いた固液分離装置では、膜モジュール及び膜モジュールユニットを処理量増大を目的として大型化した場合、濾液取り出し口の口径は大きくなり集液ヘッダーも流れる濾液の量に応じて大型化する。一方において、膜モジュールには処理量の向上と共にコンパクトさも要求されるため、膜モジュールの厚さは可能な限り薄く作られる。そのため濾液取り出し口の口径も小さくなる。なお、１ヶ所の取り出し口では濾液をスムースに流すことができないことも多く、このような場合には一つの膜モジュールに複数の濾液取り出し口が設けられる。
　大型化した膜モジュールと集水ヘッダーを直接に結合させることはそれぞれの部材寸法のばらつきにより困難である。そこで、この課題を解決する為、特許文献１および特許文献２には、軽量、コンパクトで寸法誤差を吸収可能でありながら、より安価であり、接続部材と、膜モジュールのハウジングや集液ヘッダーとを摺動可能で液密に容易に確実に接続することができ、中空糸表面に付着する固体を分散させるために受ける膜モジュールの振動を長期に亘って受けた場合であっても、膜モジュールのハウジング又は集水ヘッダーと接続部材との接続部分において、磨耗や損傷を受けるのを抑制し、固液分離処理を長期間に亘り安定して行うことを可能とする固液分離装置や、膜モジュールユニット、接続部材が提案されている。
特開２００５－２０５３６９号公報 特開２００８－５５３７６号公報
　ところで、上記特許文献１および特許文献２に記載の構造では、脱落防止の為のカバーが設置されており、接続部材の抜差し方向においては脱落防止の効果があるが、他の方向に対して効果が小さく、活性汚泥層に沈め膜分離による固液分離処理を行う際に、圧力をかけると接続部材が脱落してしまうおそれがあるという問題がある。また、上記カバーは、外部からの衝撃から接続部材を保護するという目的もあるため、接続部材の脱落防止と保護の両方を改善しなければならないという問題がある。
　本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、膜モジュールと集水ヘッダーとを接続する接続部材の脱落を簡易な構造で防止することが可能な固定部材及びこれを備える膜モジュールユニットの提供を目的とする。
　本発明は、上記課題の解決手段として以下の構成を採用した。
［１］膜モジュールユニットの膜モジュールと集水ヘッダーとを接続し前記膜モジュールから前記集水ヘッダーへの濾液の流路を形成するための、先端又は先端付近に突起が形成された管状の部材を、前記膜モジュールユニットに固定する第一の固定部材であって、
前記第一の固定部材は、前記管状の部材に形成された突起と当接する位置に当接面が形成されている固定部材本体と、
　前記固定部材本体を前記膜モジュールユニットに固定する第二の固定部材と、を有する第一の固定部材。
［２］前記固定部材本体が段差形状を有する前記［１］に記載の第一の固定部材。
［３］前記固定部材本体が板状である前記［１］に記載の第一の固定部材。
［４］前記固定部材本体の板厚が、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である前記［３］に記載の第一の固定部材。
［５］前記当接面が、前記固定部材本体に形成された一又は複数の切欠き周縁面に、及び／又は、前記切欠きの両側に設定された領域に、前記管状の部材に形成された突起と当接する面からなる当接部を有する、前記［１］～［４］のいずれか一項に記載の第一の固定部材。
［６］前記突起が、前記管状の部材の全外周に形成されているフランジである前記［１］～［５］のいずれか一項に記載の第一の固定部材。
［７］前記当接面が、前記固定部材本体に形成された一又は複数個の切欠き周縁面に、及び／又は前記切欠きの両側に設定され、前記管状の部材の前記フランジに該フランジの略半外周以内の領域で当接するフランジ当接部を有する、前記［６］に記載の第一の固定部材。
［８］前記フランジ当接部と前記フランジとの間に配置するシール部材を有する前記［６］又は［７］に記載の第一の固定部材。
［９］並列に配設された複数の膜モジュールと、集水ヘッダーと、前記膜モジュールと前記集水ヘッダーとを接続し前記膜モジュールから前記集水ヘッダーへの濾液の流路を形成する、先端又は先端付近に突起が形成された管状の部材と、前記［１］～［８］のいずれか１項に記載の第一の固定部材と、を有する膜モジュールユニット。
［１０］前記突起が、前記管状の部材の全外周に形成されているフランジである前記［９］に記載の膜モジュールユニット。
［１１］前記管状の部材がＬ字形状の管状部材を含んでなる前記［１０］に記載の膜モジュールユニット。
　本発明によれば、本発明の第一の固定部材は、管状の部材の先端又は先端付近に形成された突起と当接する位置に当接面を設けることで、突起を当接面で押さえることにより、管状の部材の抜差し方向、及び、管状の部材の外径方向への移動を規制できるため、管状の部材のあらゆる方向からの脱落を簡易な構造で防止できる。　
また、管状の部材を切欠き内に受け入れた状態で、管状の部材に形成されたフランジをその半外周以内の領域で押さえることで、管状の部材の抜差し方向、及び、管状の部材の外径方向への移動を規制できるため、管状の部材のあらゆる方向からの脱落を簡易な構造で防止できる。
　さらに、管状の部材の接続部についても、第一の固定部材により管状部材に形成されたフランジをその半外周以内の領域で押えることで、管状の部材のあらゆる方向からの脱落を防止できるため、同時に接続部の抜き差し方向の移動も規制が可能となる。
　また、管状の部材のフランジを複数同時に固定可能であるため、固定部材本体の設置が容易である。
　さらに、膜モジュールの振動を抑制することができるため、管状の部材と接する箇所の磨耗を防止することができる。
　そして、シール部材を備えた場合には、固定部材本体と管状の部材のフランジとの磨耗を防止することができる。
　また、固定部材本体に段差の形状を持たせれば、固定部材本体の強度を増加することができ、板厚を薄くすることができる。
本発明の実施の形態に係る第一の固定部材が適用された膜分離汚泥処理装置の概略構成図である。 膜分離汚泥処理装置の膜モジュールユニットにおける膜モジュールの斜視図である。 第一の固定部材装着時の膜モジュールユニットの側面図である。 第一の固定部材装着時の膜モジュールユニットの縦断面図である。 第一の固定部材の固定部材本体を示した図である。 第一の固定部材の固定部材本体を示した図である。 第一の固定部材の固定部材本体を示した図である。 図４の要部拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
　図１は本実施形態に係る第一の固定部材を適用された膜分離汚泥処理装置１の概略構成図である。膜分離汚泥処理装置１は、膜分離槽２内に設けられた膜モジュールユニット３と、膜洗浄用の散気装置４とを備えている。膜モジュールユニット３に吸引ポンプ５が接続され、散気装置４に図示しないブロワーが接続されている。
　散気装置４は膜モジュールユニット３の下方に設けられ、上記ブロワーと連通する管状体である散気管６を複数備えている。散気装置４は、上記ブロワーより送気された空気を散気管６に形成された複数の気体吐出口から放出する。これにより、膜分離汚泥処理装置１では、散気装置４の気体吐出口から連続的もしくは断続的に散気された気泡が、被処理水の液中を通って膜モジュールユニット３に達し、その後、水面から放出される。
　膜モジュールユニット３は、液透過性を有する中空糸膜７を多数並列しその両端部をそれぞれ内部に収容するように一体的に固定した一対のハウジング８、９を有する複数の膜モジュール１０と、各膜モジュール１０の上方に配されハウジング８と管状の部材である接続部材２０によって接続される一対の集水ヘッダー１１と、を備えている。
　中空糸膜７には複数の細孔が形成されており、膜モジュールユニット３では、吸引ポンプ５により膜分離槽２内の被処理水を中空糸膜７の細孔を介して吸引濾過することで被処理水を固液分離し処理水を得る。
　図２に示すように膜モジュール１０は、中空糸膜７の両側の一対のハウジング８、９間に導液管１２を設けられ、導液管１２は一対のハウジング８、９間隔を保持し、中空糸膜７を支持すると共に、ハウジング９に集液された濾液のハウジング８への流路として機能する。中空糸膜７の下端はハウジング９に連通している。ハウジング８、９は中空であり、上方に配されるハウジング８の両側面には接続部材２０との接続を可能とする濾液取出口１３が設けられている。
　一方、図１を参照し、集水ヘッダー１１も中空であり、膜モジュール１０の両側端部側に一つずつ配置され、その長手方向をハウジング８、９の長手方向に直交する方向に沿わせるように配置されている。集水ヘッダー１１の一側面には接続部材２０との接続を可能とする複数の接続口１４が形成されており、この接続口１４は、上記ハウジング８に形成された濾液取出口１３と同一方向に開口し、複数の膜モジュール１０が連設される方向に沿って等間隔に複数形成されている。ハウジング９から導液管１２を介してハウジング８に導入された濾液は接続部材２０を通って集水ヘッダー１１に導入される。また、集水ヘッダー１１の長手方向における一端部には、濾液を取り出すための取り出し口１５が形成されており、取り出し口１５には管体１６が接続され、管体１６が吸引ポンプ５に接続されている。
　図３、図４を参照し、接続部材２０は、ヘッダー側Ｌ型部材２１と、モジュール側Ｌ型部材２２とからなり、ヘッダー側Ｌ型部材２１は中空Ｌ字管状をなし、集水ヘッダー１１の接続口１４との接続部２３と、モジュール側Ｌ型部材２２との接続部２４とを有している。モジュール側Ｌ型部材２２は中空Ｌ字管状をなし、膜モジュール１０のハウジング８に設けられた濾液取出口１３との接続部２５と、ヘッダー側Ｌ型部材２１との接続部２６とを有している。
　ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３側の先端近傍には、径方向に張り出す円板状のフランジ２７が形成され、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２５側の端部には、径方向に張り出す円板状のフランジ２８が形成されている。なお、本実施形態では、フランジ２７、２８が接続部材２０の先端から離間し、先端近傍又は先端付近に形成されているが、先端に形成される態様でも構わない。
フランジが形成される、管状の部材の先端近傍又は先端付近とは、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３の先端から、フランジ当接部３２Ａ又は切欠き部３２までの領域、あるいは、モジュール型Ｌ型部材２２の接続部２５の先端から、フランジ当接部３３Ａ又は切欠き部３３までの領域を意味する。ここで、当該領域のＬ型部材２１の接続部２３の先端からの距離は、膜モジュールユニットの大きさや部材の剛性によっても適宜異なるが、概ね管状の部材の外径の５０％以下とすることが好ましい。　
なお、この実施形態では、管状の部材の全外周に亘って設けられるフランジが記載されているが、フランジに限られず、管状の部材の外周上の一部又は全部に形成され、第一の固定部材の当接面と接触することにより、管状の部材の落下を簡易に防止できる突起状のものであればよい。突起の形状は、様々な態様が可能である。
　接続部材２０では、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２４と、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２６とを嵌合することで、中空部によって濾液が流れる一つの流路が形成される。そして、ヘッダー側Ｌ型部材２１とモジュール側Ｌ型部材２２とが連結された連結体の状態で、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３が集水ヘッダー１１に接続され、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２５が膜モジュール１０のハウジング８に接続される。この接続部材２０は、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３側に形成されたフランジ２７が外側から固定部材３０によって当接され、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２５側に形成されたフランジ２８が外側から固定部材３１によって当接されることで、その姿勢を安定的に保持されるようになっている。
　ここで、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２４とモジュール側Ｌ型部材２２の接続部２６との嵌合部位、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３と集水ヘッダー１１との接続部位、および、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２５と膜モジュール１０のハウジング８との接続部位には、溝が形成されており、図４に示すように弾性体からなるシール部材２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃがそれぞれ設けられている。
　なお、ヘッダー側Ｌ型部材２１およびモジュール側Ｌ型部材２２は、比較的安価で成形加工が容易なことから樹脂成形品が好ましく、樹脂成形品は、樹脂を成形して得られるもので、成形方法は射出成形等の公知の樹脂成形方法から適宜選ぶことができる。樹脂成形品に用いる樹脂は、使用環境や加工性等を勘案して、適宜選ぶことができる。例としては、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂を用途に応じて単独、若しくは組み合わせて使用することができる。
　図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６も参照し、固定部材３０は板状の部材である固定部材本体３０Ａとボルト３６（図３、図４）とを有し、固定部材３１は板状の部材である固定部材本体３１Ａとボルト３７（図３、図４）とを有している。固定部材本体３０Ａ、固定部材本体３１Ａはそれぞれ、接続部材２０をその外周側から受け入れ可能な形状を有する切欠き部３２、３３、１３２と、切欠き部３２、３３、１３２の固定部材３０、３１の板厚方向の両側（フランジ２７、２８側）に設定され、各フランジ２７、２８にこのフランジ２７、２８の略半円周以内の領域で当接するフランジ当接部３２Ａ、３３Ａ（図４参照）と、を複数有しているか、図５Ｃに示すように、切欠き部を有さず、フランジ当接部３２Ａ、３３Ａのみを複数有している。
　切欠き部３２、３３、１３２は、複数連設された膜モジュール１０に接続する各接続部材２０の各フランジ２７、２８を複数同時に固定可能なように、固定部材本体３０Ａおよび固定部材本体３１Ａそれぞれにおいて複数形成されている。なお、固定部材本体３１Ａの単体図面については、固定部材本体３０Ａと略同様の構成のため、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃには固定部材本体３０Ａのみを示し省略している。
　図４に示すように、固定部材本体３０Ａおよび固定部材本体３１Ａは段差形状を（クランク形状）有しており、一方の平坦面３０Ｈ、３１Ｈにボルト挿通孔３４、３５を有し、上記切欠き部３２，３３は、他方の平坦面３０Ｔ、３１Ｔに形成されている。ボルト挿通孔３４、３５にはそれぞれ上記ボルト３６、３７が挿通され、ボルト３６が集水ヘッダー１１の壁部に締結固定されることで、固定部材本体３０Ａが集水ヘッダー１１に固定されている。また、ボルト３７が膜モジュール１０のハウジング８の壁部に締結固定されることで、固定部材本体３１Ａがハウジング８に固定されている。
　一方、図４、図６を併せて参照し、固定部材本体３０Ａの他方の平坦面３０Ｈ、３１Ｈにおいては、上記フランジ当接部３２Ａが接続部材２０の周囲に配置された弾性体からなるシール部材３８を挟んで接続部材２０のフランジ２７に当接され、上記フランジ当接部３３Ａが接続部材２０の周囲に配置された弾性体からなるシール部材３９を挟んで接続部材２０のフランジ２８に当接されている。
　図３、図５Ａ、図５Ｂを参照し、切欠き部３２、３３、１３２は円弧形状に形成されており、詳しくは、接続部材２０の脱落防止の確実性から、接続部材２０の管状の部位を切欠き部３２、３３内に受け入れた状態で、フランジ当接部３２Ａ，３３Ａによって、フランジ２７、２８をその略半円周以内の領域（厳密にはフランジ２７、２８の内周端の半円周以内の領域）で集水ヘッダー１１又はハウジング８側に押さえることができるように、半円弧形状（円弧面を略１８０度有する形状）に形成されている。切欠き部３２、３３は、膜モジュールユニット３において膜モジュール１０が等間隔に設置される為、各接続部材２０の位置に合せて等間隔に形成されている。なお、この実施形態では、切欠き部３２、３３を半円弧形状、また、１３２では短円弧形状としているが、Ｖ字型、Ｕ字型、コの字型としても、フランジ２７、２８を好適に押さえることができる。
図３、図４、図５Ｃを参照し、接続部材２０の脱落防止の確実性から、フランジ２７、２８をその略半外周以内の領域（厳密にはフランジ２７、２８の内周端の半円周以内の領域）で集水ヘッダー１１又はハウジング８側に押さえることができるようにフランジ当接部３２Ａ、３３Ａが設定されている。また、図５Ｃでは、切欠き部を有していないため、他方の平坦面３０Ｔ、３１Ｔがフランジ当接部として機能する。なお、この実施形態では、フランジ当接部は、四角形状としているが、円形状、四角以外の凸多角形等の形としても、フランジ２７、２８を好適に押さえることができる。
　ここで、固定部材本体３０Ａ、３１Ａの集水ヘッダー１１および膜モジュール１０に対する第二の固定部材については、固定の確実性を考慮すると本実施形態のようなボルト３６、３７によるボルト止めが好ましいが、これに限定されるものではない。また、ここで固定部材本体３０Ａ、３１Ａの材質は、金属、樹脂、繊維強化樹脂等が適用できるが、その強度や加工の容易さを考慮すると、金属板を折り曲げた段差の形状とするのが好ましい。金属板を折り曲げることで部材の強度が増加し、固定部材本体の板厚を薄くすることができる。よって加工も容易となる。また、固定部材本体３０Ａ、３１Ａの板厚としては、コンパクト性を考慮すると、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。また、シール部材３８およびシール部材３９としては、Ｏリング、Ｖリング、パッキン等を用いるのが好ましい。また、シール部材３９およびシール部材３９の材質は特に限定されないが、例えばニトリルゴム、スチレンゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム等の中から適宜選択することができる。
　また、この実施形態では、固定部材３０、３１を、接続部材２０の脱落防止の確実性と膜モジュール１０の振動軽減の点から、接続部材２０の集水ヘッダー１１側と膜モジュール１０側それぞれに設置する構造としたが、片側にのみ設けるようにしても構わない。また、固定部材本体３０Ａ、３１Ａにおいては、複数の膜モジュール１０の各接続部材２０を複数枚同時に固定できるよう複数の切欠き部３２、３３を有しているが、固定部材３０、３１の大きさや取付作業性の観点から、１０枚同時程度が好ましい。
　以上に記載した本実施形態に係る固定部材３０、３１によれば、管状の部材である接続部材２０を固定部材本体３０Ａ、３１Ａの切欠き部３２、３３、１３２に受け入れた状態で、接続部材２０に形成されたフランジ２７、２８をその半外周以内の領域で集水ヘッダー１１側、膜モジュール１０側に押えることで、接続部材２０の抜差し方向、及び、接続部材２０の外径方向への移動を規制できるため、接続部材２０のあらゆる方向からの脱落を簡易な構造で防止可能となる。
また、切欠き部を有さない場合であっても、本実施形態に係る固定部材３０、３１によれば、管状の部材である接続部材２０を固定部材本体３０Ａ、３１Ａのフランジ当接部で、フランジ２７、２８をその半外周以内の領域で集水ヘッダー１１側、膜モジュール１０側に押えることで、接続部材２０の抜差し方向、及び、接続部材２０の外径方向への移動を規制できるため、接続部材２０のあらゆる方向からの脱落を簡易な構造で防止可能となる。
　また、接続部材２０のフランジ２７、２８を複数同時に固定可能であるため、設置が容易である。
　さらに、膜モジュール１０の振動を抑制することができるため、接続部材２０と接する箇所の磨耗を防止することができる。
　そして、本実施形態においては固定部材３０、３１がフランジ２７、２８との間に配置する弾性体からなるシール部材３８、３９を備えているが、これによれば、固定部材本体３０Ａ、３１Ａとフランジ２７、２８の磨耗を防止することができる。また、固定部材本体３０Ａ、３１Ａが段差形状を有しているので、固定部材本体３０Ａ、３１Ａの強度を増加することができ（断面積を確保できる）、板厚を薄くすることができる。
　以下で説明する実施例では、上記実施形態に係る固定部材３０、３１に具体的な材質および寸法を設定し、膜モジュールユニット３に取付け、運転後の膜モジュールユニット３の状態を観察した。
　固定部材本体３０Ａ、３１Ａの材質はＳＵＳ３０４の板を使用し、１０個の接続部材２０の各フランジ２７、２８を１０箇所同時に固定可能にする為、切欠き部３２、３３を１０箇所に形成し、固定部材本体３０Ａ、３１Ａをボルト固定する為のボルト挿通孔３４，３５は適所に加工した。そして、固定部材本体３０Ａ，３１Ａの強度増加の為、板を折り曲げ段差形状とし、板厚は１ｍｍとした。
　接続部材２０のフランジ２７、２８と固定部材本体３０Ａ、３１Ａとの間には、ニトリルゴム（ＮＢＲ）ゴム製Ｏリング（ＪＩＳ呼び番号：Ｐ２４）から成るシール部材３８、３９を装着した。そして、固定部材本体３０Ａ、３１Ａを接続部材２０の集水ヘッダー１１側と膜モジュール１０側のフランジ２７、２８に設置し、固定部材本体３０Ａ、３１Ａをボルト３６、３７で固定した。
　接続部材２０は、ヘッダー側Ｌ型部材２１およびモジュール側Ｌ型部材２２をともにＡＢＳ樹脂（商品名：サイコラック ＳＷ３、ＵＭＧ ＡＢＳ（株）製）を射出成形し、内径１．５ｃｍ、外径２．５ｃｍの断面が円形のＬ字管状の中空部材を製作した。ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２４とモジュール側Ｌ型部材２２の接続部２６との嵌合部位、シール部材２９Ａとしては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）ゴム製Ｏリング（ＪＩＳ呼び番号：Ｐ２０）から成るシール材を装着し連結体とした。
　ハウジング８の上方２ヶ所に濾液取出口１３（断面が直径２．７ｃｍの円形の貫通孔）を有する膜モジュール１０を１０枚用意し、接続部材２０を膜モジュール１０および集水ヘッダー１１の接続口１４にそれぞれ接続した。膜モジュール１０としては、幅が５０ｃｍ、高さが８０ｃｍ、厚さが３ｃｍの大きさであり、ハウジング８、９の幅が５０ｃｍ、高さが６ｃｍ、厚さが３ｃｍとなるようにＡＢＳ樹脂（商品名：サイコラック ＳＷ３：ＵＭＧ ＡＢＳ（株） 製）を射出成形して作成した。また、ヘッダー側Ｌ型部材２１の接続部２３と集水ヘッダー１１との接続部位、および、モジュール側Ｌ型部材２２の接続部２５と膜モジュール１０のハウジング８との接続部位の溝に設けるシール部材２９Ｂ，２９Ｃとしては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）ゴム製Ｏリング（ＪＩＳ呼び番号：Ｐ２０）から成るシール部材をそれぞれ装着した。
　集水ヘッダー１１には、断面が一辺５ｃｍの正方形で、厚さ２ｍｍのステンレス角パイプ（ＳＵＳ３０４）に、１０個の接続口１４を４５ｍｍの間隔で溶接し、角パイプの片端は塞ぎ、もう一方の端は濾液の取り出し口１５を溶接した。
　上記のように構成した膜モジュールユニット３を活性汚泥層である膜分離槽２に沈め膜分離による固液分離処理を行い、処理運転中にかける圧力は１００Ｋｐａとして運転した。
　６０日運転後、膜モジュールユニット３を膜分離槽２から引き上げ接続部材２０を確認したところ、接続部材２０の脱落は無く、振動による接続部材２０の磨耗は見られなかった。また固定部材３０の変形も無いことが確認できた。
　なお、比較例として、固定部材３０、３１を装着しない状態で、実施例と同様の確認を実施したところ、処理運転中に４０Ｋｐａの圧力で接続部材２０が脱落した。
　さらに、別の比較例として、接続部材２０に、特許文献１で使用されているカバー（特許文献１の図面の符号８）と同一形状、すなわち、クランクを形成することにより複数の平面が凸状を形成している板状のカバーを特許文献１と同様に接続部材２０の群を複数の平面で覆うように装着し、実施例と同様の確認を実施したところ、エレメントの振動や移動等による影響と、抜差し方向以外に接続部材２０が摺動することにより、処理運転開始後一週間程度で接続部材２０が脱落した。また、脱落時に接続部材２０がカバーと干渉し、接続部材に磨耗が確認された。
　　　本発明の固定部材は、膜モジュールと集水ヘッダーとを接続する接続部材の脱落を簡易な構造で防止することができるため、これを備えた膜モジュールユニットに好適に用いることができる。
　３　膜モジュールユニット
　１０　膜モジュール
　１１　集水ヘッダー
　２０　接続部材（管状の部材）
　２７、２８　フランジ
　３０、３１　第一の固定部材
　３０Ａ、３１Ａ　固定部材本体
　３２、３３、１３２　切欠き部（切欠き）
　３２Ａ、３３Ａ　フランジ当接部
　３６、３７　ボルト（第二の固定部材）
　３８、３９　シール部材

Claims (11)

  1. 膜モジュールユニットの膜モジュールと集水ヘッダーとを接続し前記膜モジュールから前記集水ヘッダーへの濾液の流路を形成するための、先端又は先端付近に突起が形成された管状の部材を、前記膜モジュールユニットに固定する第一の固定部材であって、
    前記第一の固定部材は、前記管状の部材に形成された突起と当接する位置に当接面が形成されている固定部材本体と、
    　前記固定部材本体を前記膜モジュールユニットに固定する第二の固定部材と、を有する第一の固定部材。
  2. 　前記固定部材本体が段差形状を有する請求項１に記載の第一の固定部材。
  3. 　前記固定部材本体が板状である請求項１に記載の第一の固定部材。
  4. 　前記固定部材本体の板厚が、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項３に記載の第一の固定部材。
  5. 　前記当接面が、前記固定部材本体に形成された一又は複数の切欠き周縁面に、及び／又は、前記切欠きの両側に設定された領域に、前記管状の部材に形成された突起と当接する面からなる当接部を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の第一の固定部材。
  6. 　前記突起が、前記管状の部材の全外周に形成されているフランジである請求項１～５のいずれか一項に記載の第一の固定部材。
  7. 　前記当接面が、前記固定部材本体に形成された一又は複数個の切欠き周縁面に、及び／又は前記切欠きの両側に設定され、前記管状の部材の前記フランジに該フランジの略半外周以内の領域で当接するフランジ当接部を有する、請求項６に記載の第一の固定部材。
  8. 　前記フランジ当接部と前記フランジとの間に配置するシール部材を有する請求項６又は７に記載の第一の固定部材。
  9. 　並列に配設された複数の膜モジュールと、集水ヘッダーと、前記膜モジュールと前記集水ヘッダーとを接続し前記膜モジュールから前記集水ヘッダーへの濾液の流路を形成する、先端又は先端付近に突起が形成された管状の部材と、請求項１～８のいずれか１項に記載の第一の固定部材と、を有する膜モジュールユニット。
  10. 前記突起が、前記管状の部材の全外周に形成されているフランジである請求項９に記載の膜モジュールユニット。
  11. 前記管状の部材がＬ字形状の管状部材を含んでなる請求項１０に記載の膜モジュールユニット。
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