JPH0433945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、多数本の中空糸を集合させた中空糸
モジユールを、濾過塔内に横設した仕切板に懸垂
した構造の濾過塔に関し、更に詳しく同一塔径の
濾過塔内に、従来より多数本の中空糸モジユール
を収容出来るようにした濾過塔に関する。

〈従来の技術〉 従来よりボイラ復水中のクラツド等の水中の懸
濁物を除去する際に、濾過エレメントに微粒子状
のイオン交換樹脂等の濾過助剤をプレコートした
プレコート型濾過塔が用いられている。

しかしながらこのようなプレコート型濾過塔
は、懸濁物の濾過により圧力損失の増加したプレ
コート層を新しいプレコート層に更新する際に、
濾過助剤が廃棄物として生じ、例えばBWR型原
子力発電所の復水のように放射性物質を含む水を
処理する場合、それだけ放射性廃棄物が多量に発
生し好ましくない。

従つて近年になつて、このような用途に濾過膜
で水中の懸濁物を直接濾過するタイプの濾過塔の
使用が検討されている。

当該中空糸モジユールを用いた濾過塔を更に詳
しく説明すると、微細孔を多数有する中空糸を多
数本束ねて中空糸モジユールを形成し、当該中空
糸モジユールの多数本を濾過塔内に装着したもの
で、当該各中空糸の外側から内側へ、あるいは内
側から外側へというように、各中空糸の一方の側
から他方の側へ復水を通過させて各中空糸の一方
の側で酸化鉄を濾過し、他方の側から得る濾過水
を集合して濾過塔から流出させるものであり、今
のところ各中空糸の外側から内側へ復水を通過さ
せる、いわゆる外圧型濾過が主流を占めている。

このような濾過の続行により濾過塔の差圧が上
昇した際に、酸化鉄が付着している中空糸の膜面
を空気等の気体でバブリングしたり、あるいは中
空糸の他方の側から一方の側へ気体、水等の流体
を逆流させたりして中空糸から酸化鉄を剥離し、
酸化鉄を多量に含む洗浄排液を得る洗浄を行い、
当該洗浄と前記濾過を順次繰り返して処理を行う
ものである。

第４図は、外圧型濾過用の中空糸モジユールを
用いた従来の濾過塔の縦断面模式図であり、濾過
塔１内の上方部に仕切板２を横設するとともに、
当該仕切板２に複数本の中空糸モジユール３を懸
垂し、当該仕切板２の上方に濾過水流出管４と空
気導入管５を連通し、また中空糸モジユール３の
下方部に、デイストリビユータ６を介して原水流
入管７を連通するとともに、濾過塔１の下部にド
レン管８と、前記仕切板２の直下の側胴部に空気
抜き管９を設けたものである。なお、当該仕切板
２は濾過塔１の側胴部に設けた座１６によつてボ
ルトによつて固定されており、濾過塔１の上部鏡
板部を取り除くことによつて、中空糸モジユール
３を懸垂したまま仕切板２を塔外に取り出すこと
も出来るようになつている。

また第５図は従来から用いられている外圧型濾
過用の中空糸モジユール３の縦断面図であり、第
５図イに示したものは多数本の中空糸１０の上端
をその中空部を閉塞することなく上部接合部１１
で接着して外筒１２内に収納し、中空糸１０の下
端を閉塞して自由端とし、外筒１２の上方部に流
通口１３を設けたものであり、また第５図ロに示
したものは多数本の中空糸１０の上端及び下端
を、その上端については中空部を閉塞することな
く上部接合部１１で接着するとともに、その下端
については中空部を閉塞して下部接合部１４で接
着して外筒１２内に収納し、外筒１２の上方部、
下方部にそれぞれ流通口１３を設けるとともに下
部接合部１４に開口部１５を設けたものである。
また第５図ハに示したものはＵ字状の中空糸１０
の両端部を閉塞することなく上部接合部１１で接
着して外筒１２内に収納し、中空糸１０のＵ字状
形の下端を自由端とし、外筒１２の上方部に流通
口１３を設けたものである。

第５図のイ，ロ，ハに示した各中空糸モジユー
ル３においては、図に示した如く、いずれもその
上端に懸垂用のフランジ１７を付設してあり、中
空糸モジユール３を仕切板２に懸垂するに際して
は、以下のようにしている。

すなわち、仕切板２に中空糸モジユール３の外
径ｌよりやや大きな貫通孔を穿ち、当該貫通口に
各中空糸モジユール３をその下端を下にして仕切
板２の上方から挿入し、中空糸モジユール３の上
端に付設したフランジ１７を仕切板２の上面に係
止させることによつて中空糸モジユール３を懸垂
し、更に当該フランジ１７と仕切板２とを複数本
のボルトで固定する。

中空糸モジユールを仕切板に取り付ける方法は
この他にも種々の方法が提案されているが、それ
らはいずれも上述の方法と同じように中空糸モジ
ユールの上端にフランジやこれに類似の鍔を付設
し、かつ仕切板には中空糸モジユールの外径より
やや大きな径の貫通孔を設け、当該貫通孔に中空
糸モジユールを挿入して前記フランジや鍔を仕切
板に係止し、これらのフランジや鍔を適宜の方法
で仕切板に固定するものである。

第４図に示した従来の濾過塔で懸濁物を含む原
水を処理する場合は原水流入管７からデイストリ
ビユータ６を介して原水を濾過塔１内に流入し、
原水を各中空糸モジユール３の下端から導いて各
中空糸１０の外側で懸濁物を濾過し、濾過水を仕
切板２の上方で集合して濾過水流出管４から取り
出すものである。なお原水の全量を各中空糸１０
で濾過する方法と、原水の一部を中空糸モジユー
ル３の外筒１２に設けた流通口１３から取り出
し、これを空気抜き管９から流出して原水に循環
して濾過する方法がある。

またこのような濾過により中空糸１０の圧力損
失が増加した際に前記濾過操作を中断し、以下の
ような洗浄を行う。

すなわち濾過塔１内に水を満たした状態で原水
流入管７からデイストリビユータ６を介して圧縮
空気を流入し、第５図イ及びハに示した中空糸モ
ジユール３にあつては気泡を各中空糸モジユール
３の下端から導入し、また第５図ロに示した中空
糸モジユール３にあつては下部接合部１４に設け
た開口部１５から気泡を導入し、当該気泡の導入
により、中空糸モジユール３内の水を攪拌すると
ともに各中空糸１０を振動させて中空糸１０の表
面に付着している懸濁物を剥離させる。なお導入
した空気は各中空糸モジユール３に設けた流通口
１３から流出し、空気抜き管９より濾過塔１外に
放出する。

またこのような空気攪拌が終了した後に、空気
抜き管９を開放した状態でドレン管８を開放して
懸濁物を多量に含む懸濁物濃縮水を取り出し、引
き続き空気導入管５から圧縮空気を導入して仕切
板２の上方に存在する濾過水を各中空糸１０に逆
流させ、ドレン管８から同じようにして懸濁物を
多量に含む懸濁物濃縮水を取り出すものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 中空糸モジユールを用いた従来の濾過塔の構造
は上述した通りであるが、当該濾過塔を原子力発
電所の復水処理に適用するに際しては、通産省が
定めた発電用原子力技術基準（以下MITI告示と
いう）なるものがあり、当該MITI告示に従つて
設備を設計しなければならない。

当該MITI告示によれば、中空糸モジユールを
用いた濾過塔に横設する仕切板に関して、主とし
てその強度上の問題から、当該仕切板に設ける各
貫通孔のピツチを、当該貫通孔の径の1.25倍以上
としなければならないと定められている。すなわ
ち、各貫通孔をあまり密に配設せず、ある程度の
間隔を置いて配設しなければならないということ
である。

ところが、中空糸モジユールを仕切板に懸垂す
るに際して、従来は前述の如く中空糸モジユール
の外径よりやや大きな径の貫通孔を仕切板に設
け、当該貫通孔に中空糸モジユールを挿入すると
ともに、当該中空糸モジユールの上端に付設した
フランジ等を利用して中空糸モジユールを仕切板
に直接懸垂するようにしているので、前記MITI
告示を遵守した場合には、仕切板に設ける貫通孔
の径のみならず、そのピツチも使用する中空糸モ
ジユールの外径によつて自ずと限定されてしま
う。従つて、所定面積の仕切板に設けることの出
来る貫通孔の数、ひいては所定面積の仕切板に懸
垂出来る中空糸モジユールの本数も、使用する中
空糸モジユールの外径によつて限定され、各中空
糸モジユールをあまり密に配設することは出来な
い。換言すれば、濾過塔内のスペースにまだ余裕
があるにも係わらず、MITI告示及び中空糸モジ
ユールの外径から算出される貫通孔の数以上の中
空糸モジユールを濾過塔内に収容することは出来
ないということである。

本考案は上述のような問題点を解消し、仕切板
に関するMITI告示を満足させつつ、中空糸モジ
ユールを従来より密に濾過塔内に懸垂することが
出来、従つて濾過塔の小型化が図れる中空糸モジ
ユールを用いた濾過塔を提供することを目的とす
るものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、濾過塔の内部上方に仕切板を横設
し、当該仕切板に少なくとも上端が開口した多数
本の中空糸を集束してなる中空糸モジユールを懸
垂した構造の濾過塔において、前記仕切板に、懸
垂すべき中空糸モジユールの外径より小さい径の
貫通孔を設けるとともに、当該貫通孔に、中空糸
モジユールを仕切板に懸垂するためのアダプタの
筒状部を挿入し、更に当該筒状部の外周面に設け
た環状溝と、当該環状溝に嵌入可能なＣ形止め輪
とによつてアダプタを仕切板に着脱自在に係止
し、一方前記筒状部の下端に連通させて設けたア
ダプタのキヤツプ部に、中空糸モジユールの上端
開口部を覆うようにかつ適当な空間部を介して中
空糸モジユールの上端部を接続することによつ
て、前記筒状部と前記キヤツプ部とからなるアダ
プタを介して中空糸モジユールを仕切板に懸垂し
たことを特徴とするものである。

以下に本考案を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本考案の実施態様の一例を示す外圧型
濾過用中空糸モジユールを用いた濾過塔の縦断面
模式図であり、濾過塔１の内部上方に仕切板２を
横設し、当該仕切板２に、多数本の中空糸１０を
集束してなる複数本の中空糸モジユール３を懸垂
する。当該中空糸モジユール３は、第２図に示す
如く、中空糸１０の上端をその中空部を閉塞する
ことなく上部接合部１１で接着し、その下端は例
えば第５図のイに示したものと同様に中空糸１０
の中空部を閉塞して外筒１２内に収納した構造の
もので、中空糸モジユール３の上端部にフランジ
や鍔のようなものを付設しない点を除いては、第
５図に示したものと基本的に同じであるので詳し
い説明は省略する。

本考案においては、中空糸モジユール３を、当
該モジユール３の上端部に接続したアダプタ１８
を用いて仕切板２に懸垂するが、その細部は例え
ば第２図に示した縦断面図の如くである。

すなわち、仕切板２に、中空糸モジユール３の
外径ｌより小さい径Ｄの貫通孔１９を設けるとと
もに、当該貫通孔１９にアダプタ１８の筒状部１
８Ａを仕切板２の下方から挿入する。当該アダプ
タ１８は、筒状部１８Ａと、当該筒状部１８Ａの
下端に連通させて設けたキヤツプ部１８Ｂとから
なる。前記筒状部１８Ａの上部外周面には環状溝
２６が設けてあり、仕切板２の貫通孔１９に挿入
した筒状部１８Ａの当該環状溝２６に、Ｃ形止め
輪２７を嵌入することによつてアダプタ１８を仕
切板２に着脱自在に係止する。当該Ｃ形止め輪２
７は、例えば平面が第３図に示したようなＣ形を
なし、外部から何ら力を加えない通常時はその内
周部が筒状部１８Ａに設けた環状溝２６に嵌ま
り、一方その外周部は仕切板２の上面に接してア
ダプタ１８を係止させることが出来るような径及
び幅を有する帯状体からなるもので、かつバネ作
用を有する材質で作られたものである。当該Ｃ形
止め輪２７を用いてアダプタ１８を仕切板２に係
止するには以下のようにして行う。

すなわち、Ｃ形止め輪２７の開環部の両端に外
向きに設けた突起２８，２８に穿つた小孔２９，
２９に、先端が当該小孔２９に挿入可能な細い口
ばしを有する工具、例えばラジオペンチのような
ものを挿入して第３図に矢印で示した方向に力を
加えることによつてＣ形止め輪２７の径を、アダ
プタ１８の筒状部１８Ａの径より大きく開く。こ
の状態でＣ形止め輪２７を、貫通孔１９に挿入し
たアダプタ１８の筒状部１８Ａに設けた環状溝２
６付近まで差し込み、しかる後にラジオペンチに
加える力を解除すると、Ｃ形止め輪２７はそのバ
ネ作用によつて元の状態の径まで縮まり、当該Ｃ
形止め輪２７の内周部が前記環状溝２６に嵌入
し、一方Ｃ形止め輪２７の外周部は仕切板２の上
面に接し、従つてアダプタ１８を仕切板２に係止
することが出来る。

また、仕切板２に係止したアダプタ１８を取り
外す時には、上述の場合とは逆にすればよく、ラ
ジオペンチのような工具によつてＣ形止め輪２７
を開環させることにより、環状溝２６から容易に
Ｃ形止め輪２７を取り外すことか出来、従つてア
ダプタ１８を仕切板２から取り外すことが出来
る。

このように本考案においては、アダプタ１８を
Ｃ形止め輪２７を使用して係止するので、その着
脱を上記ラジオペンチのような工具を用いてワン
タツチで行うことができ、それ故例えばアダプタ
の筒状部外周面にオネジ部を設け、当該オネジ部
にナツトを螺合させることによつてアダプタを係
止するような方法に比べて、アダプタの仕切板へ
の取り付け、仕切板からの取り外しが極めて容易
となる。

一方、アダプタ１８のキヤツプ部１８Ｂは、中
空糸モジユール３の上端開口部を覆うようにかつ
適当な空間部２２を介して中空糸モジユール３の
上端部に液密に接続し、以上のようにアダプタ１
８を介して中空糸モジユール３を仕切板２に懸垂
する。アダプタ１８のキヤツプ部１８Ｂと中空糸
モジユール３の上端部との接続方法は適宜の方法
でよく、例えばキヤツプ部１８Ｂの内周面及び中
空糸モジユール３の上端部外周面にそれぞれ螺合
部を設け、これらを着脱自在に螺着させてもよい
し、あるいはキヤツプ部１８Ｂと中空糸モジユー
ル３の上端部とを接着または溶接などの手段によ
つて固着してもよい。なお、２３及び２４は仕切
板２とアダプタ１８との当接面を液密にシールす
るためのシール材であり、２５はシール材２３を
納めるためにアダプタ１８の筒状部１８Ａの外周
面に設けた溝である。

なお、本考案の濾過塔１において、中空糸モジ
ユール３を仕切板２に懸垂する場合には、先ずア
ダプタ１８を中空糸モジユール３の上端部に予め
接続しておき、その後アダプタ１８の筒状部１８
Ａを仕切板２の貫通孔１９に挿入して仕切板２に
係止するようにするとよい。

上述のような内部構造を有する本考案の濾過塔
１においては、前述の如く仕切板２に設ける貫通
孔１９の径Ｄを、懸垂する中空糸モジユール３の
外径ｌより小さくすることが出来るので、中空糸
モジユール３の外径ｌよりやや大きな径の貫通孔
を必要とする従来の濾過塔の場合よりも貫通孔Ｄ
の径は小さくて済む。従つて、貫通孔のピツチを
当該貫通孔の径の1.25倍以上としなければならな
いという、仕切板に関するMITI告示を満足させ
つつ、同一面積の仕切板に従来より多数の貫通孔
を設けることが可能であり、換言すれば中空糸モ
ジユールを従来より密に配設することが可能とな
る。

なお、本考案の濾過塔１において、仕切板２の
上方に濾過水流出管４と空気導入管５を連通し、
また中空糸モジユール３の下方部にデイストリビ
ユータ６を介して原水流入管７を連通する点、更
に濾過塔１の下部にドレン管８を、また仕切板２
の直下の側胴部に空気抜き管９を設ける点など
は、第４図に示した従来の濾過塔の構造と基本的
に同じであるので説明を省略する。

更に、本考案の濾過塔１の濾過操作あるいは洗
浄操作に関しても、濾過において、中空糸モジユ
ール３の上端開口部から取り出した濾過水を、ア
ダプタ１８のキヤツプ部１８Ｂの内部に設けた空
間部２２及び当該アダプタ１８の筒状部１８Ａを
介して仕切板２の上方に集水する点、また洗浄に
おいても同様にアダプタ１８を介して洗浄用水あ
るいは空気を通流させる点を除いては、前述した
従来の濾過操作あるいは洗浄操作と基本的に同じ
であるので説明を省略する。

なお、上述の実施態様では、上端が開口し、下
端が閉塞した中空糸モジユールを用いた例につい
て説明したが、本考案においては上下両端が開口
した中空糸モジユールを用いることも出来る。そ
の場合は、仕切板に懸垂した中空糸モジユールの
下端開口部に閉止具を取り付けて当該開口部を閉
止し、上述の実施態様の場合と同様に濾過水を中
空糸モジユールの上端開口部のみから取り出すよ
うにするとよい。あるいは、濾過塔内の上方部に
仕切板を横設するとともにその下方部にも仕切板
を横設して濾過塔内を上室、中室及び下室の３室
に区画し、本考案に用いるアダプタを中空糸モジ
ユールの上端に接続して中空糸モジユールを上部
仕切板に懸垂するとともに中空糸モジユールの下
端にも、上端に接続する場合とは逆向きにしてア
ダプタを接続し、当該下部アダプタを下部仕切板
に係止することによつて中空糸モジユールを中室
中に垂設した内部構造とし、原水を中室中に導入
するとともに濾過水を中空糸モジユールの上下両
端から取り出してそれぞれ上室及び下室に集水す
る構成としてもよい。

また、上述の実施態様では外圧型濾過用の中空
糸モジユールを用いた例について説明したが、本
考案は内圧型濾過用の中空糸モジユールを用いる
場合にも適用出来ることは言うまでもないことで
ある。

〈効果〉 以上説明した如く、本考案の濾過塔においては
濾過塔内に横設した仕切板に、懸垂すべき中空糸
モジユールの外径より小さい径の貫通孔を設けれ
ばよく、従つて中空糸モジユールの外径よりやや
大きな径の貫通孔を設け、当該貫通孔に中空糸モ
ジユールを挿入して中空糸モジユールを直接仕切
板に懸垂する従来の濾過塔に比べて仕切板に穿つ
べき貫通孔の径を小さくすることが出来る。従つ
て、仕切板の各貫通孔のピツチを、当該貫通孔の
径の1.25倍以上としなければならないという
MITI告示を遵守する場合には、同一面積の仕切
板に従来より多くの貫通孔を設けることが出来、
ひいては同一塔径の濾過塔内に従来より多くの中
空糸モジユールを収容することが出来るので、濾
過塔の小型化あるいは処理能力のアツプが可能で
あるという優れた効果を有する。

また、アダプタを仕切板に係止するに際して、
バネ作用を有するＣ形止め輪を使用するので、そ
の着脱を例えばラジオペンチのような工具を用い
てワンタツチで行うことが出来、それ故、アダプ
タを例えばナツトなどのネジ式の固定手段によつ
て係止する場合のような繁雑さがなくなり、アダ
プタの仕切板への取り付け及び仕切板からの取り
外し作業、ひいては中空糸モジユールの仕切板へ
の取り付け、取り外し作業が極めて簡単であると
いう効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はいずれも本考案の実施態様を
示すもので、第１図は本考案の実施態様の一例を
示す濾過塔の縦断面模式図、第２図は本考案に用
いるアダプタによつて濾過塔内の仕切板に中空糸
モジユールを懸垂した例を示す一部切欠縦断面
図、第３図はＣ形止め輪の一例を示す平面図であ
る。また第４図は従来の濾過塔の縦断面模式図で
あり、第５図は中空糸モジユールの縦断面図であ
る。 １……濾過塔、２……仕切板、３……中空糸モ
ジユール、４……濾過水流出管、５……空気導入
管、６……デイストリビユータ、７……原水流入
管、８……ドレン管、９……空気抜き管、１０…
…中空糸、１１……上部接合部、１２……外筒、
１３……流通口、１４……下部接合部、１５……
開口部、１６……座、１７……フランジ、１８…
…アダプタ、１８Ａ……筒状部、１８Ｂ……キヤ
ツプ部、１９……貫通孔、２２……空間部、２
３，２４……シール材、２５……溝、２６……環
状溝、２７……Ｃ形止め輪、２８……突起、２９
……小孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 濾過塔の内部上方に仕切板を横設し、当該仕切
   板に少なくとも上端が開口した多数本の中空糸を
   集束してなる中空糸モジユールを懸垂した構造の
   濾過塔において、前記仕切板に、懸垂すべき中空
   糸モジユールの外径より小さい径の貫通孔を設け
   るとともに、当該貫通孔に、中空糸モジユールを
   仕切板に懸垂するためのアダプタの筒状部を挿入
   し、更に当該筒状部の外周面に設けた環状溝と、
   当該環状溝に嵌入可能なＣ形止め輪とによつてア
   ダプタを仕切板に着脱自在に係止し、一方前記筒
   状部の下端に連通させて設けたアダプタのキヤツ
   プ部に、中空糸モジユールの上端開口部を覆うよ
   うにかつ適当な空間部を介して中空糸モジユール
   の上端部を接続することによつて、前記筒状部と
   前記キヤツプ部とからなるアダプタを介して中空
   糸モジユールを仕切板に懸垂したことを特徴とす
   る中空糸モジユールを用いた濾過塔。