JPH0541773Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は限界濾過、精密濾過によつて液体と流
体中の特定成分とを分離する為に膜分離装置に組
込まれる膜分離モジユール内の膜カートリツジに
関するものである。

〔従来技術〕

従来、膜カートリツジには両端に嵌合した環状
スペーサー同士を当接させて各管状分離膜を集積
し、該管状分離膜群を耐圧外筒内に挿入すると共
に、耐圧外筒の内面と管状分離膜群の外周との間
及び各管状分離膜両端相互の各膜間に形成される
間隙内に耐熱性樹脂材料を充填硬化させて、嵌合
孔を有する固定用板に膜を嵌合固定する旧来のタ
イプに比べて単位容積あたりの膜面積を大幅に増
大したタイプの膜カートリツジがある。

上記する膜面積増大タイプの膜カートリツジは
樹脂材料からなる固定用板２とセラミツク材料で
形成した管状分離膜１′との熱膨張率が大幅に異
なる。また流し込まれた樹脂材料２′の一部が毛
細管現象によつて、成形される固定用板２の界面
から各管状分離膜１′に沿つて透過液流路６側に
盛り上がる独特な現象が見られる（第７図）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、膜処理として微生物の増殖を抑える
べく、120℃の蒸気殺菌や90℃の温水殺菌を施す
と、管状分離膜１′のエツジ部分及び管状分離膜
１′における固定用板２との界面域部分に亀裂３
００，３００が生じ品質上問題のあることが明か
になつた（第６図、第８図）。

エツジ部の亀裂３００は固定用板２外端面と管
状分離膜１′とのエツジ部が同面であるが故に固
定用板２の熱膨張、熱収縮が最も激しい固定用板
２外端部によつて管状分離膜膜１′のエツジ部分
が強制的に引つ張られることによるものと推測さ
れ、界面域の亀裂３００は固化後の盛り上がり樹
脂部２″の熱膨張で界面域の管状分離膜１′が部分
的に引つ張られることによるものと推測される。

本考案は上記従来事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、管状分離膜のエツジ部
及び界面部に作用する耐熱性樹脂材料（固定用
板）の熱膨張、熱収縮時の熱応力を、簡単な構造
で低減及び皆無にして管状分離膜のエツジ部及び
界面部の亀裂の発生を防止する膜カートリツジを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案者等は、固定用板、管状分離膜、環状ス
ペーサーの３つの構成部材における固定用板外端
部と管状分離膜のエツジ部との相対関係及び環状
スペーサーの別の機能（透過液流路を形成するこ
と以外の機能）に着目して鋭意検討したところ、
上記固定用板外端に対する管状分離膜のエツジ部
の位置関係を適切にすることによつてエツジ部に
作用する熱応力を緩和し、且つ環状スペーサーの
性質及び配設位置を適切にすることによつて透過
液流路を形成する機能以外に界面部に熱応力を作
用させないことを知見し、本考案に至つた。

即ち、本考案は、管状分離膜のエツジ部を固定
用板の中途部に位置させて上記エツジ部と固定用
板外端との間にエツジ用熱衝撃対応部を形成し、
且つ前記環状スペーサーを固定用板に対して離形
性のある材料で成形し且つ該環状スペーサーを、
前記固定用板内から透過液流路側へ突出させてそ
の突出部で界面用熱衝撃対応部を形成したことを
要旨とする。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、熱膨張、熱収縮が最
も盛んな固定用板外端域から管状分離膜のエツジ
部を内部方向に離間させて形成したエツジ用熱衝
撃対応部が、その熱膨張、熱収縮に対応して同エ
ツジ部に作用する熱応力を緩和し、且つ固定用板
に対して離形性のある材料で成形した環状スペー
サーを透過液流路側へ突出させて形成した界面用
熱衝撃対応部の相互接触によつて、界面域に毛細
管現象が発生しないようにして樹脂材料（固定用
板成形用）の透過液流路側への盛り上がりを防止
し、界面域における樹脂材料と管状分離膜との直
接的な接合関係を回避する。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように管状分離膜のエツジ部と
固定用板外端面との間に確保したエツジ用熱衝撃
対応部が固定用板に生じる熱膨張、熱収縮に対応
して管状分離膜のエツジ部に作用する熱応力を緩
和し、且つ固定用板に対して離形性のある材料で
成形した環状スペーサーを前記固定用板内から透
過液流路側へ突出させて形成した界面用熱衝撃対
応部が界面域における毛細管現象阻止して、界面
域の管状分離膜部分と樹脂材料（固定用板成形
用）との接合を回避し熱膨張が界面域の管状分離
膜に作用しない構造にした為、膜分離時等で管状
分離膜のエツジ部分のみならず固定用板との界面
部分に亀裂が発生することがなく、信頼性のある
高品質の膜カートリツジを提供できる。

しかも、固定用板に対する管状分離膜エツジ部
の位置関係、環状スペーサーの性質及びその位置
関係に改良を加えたものであつて、別部品を使用
したり、構造を変えるものでないため、製作コス
トの高騰を招かず、低廉下で供することが可能で
ある。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

図中Ａは膜カートリツジを示し、この膜カート
リツジＡは透過性管状分離膜（下記では管状分離
膜と称する）１′を多数本環状スペーサー７を介
して収束して構成した管状分離膜群１と、この管
状分離膜群１両端を固定する耐熱性の樹脂材料
２′で形成した固定用板２とを備えている。

管状分離膜１′は有機高分子、セラミツクス、
ガラス等の材料を用いて隔壁内全長に亘つてミク
ロン或いはミクロン単位以下径の連通状微細小孔
を開孔した筒状のもので、透過液用流路６を確保
するように環状スペーサー７を両端に嵌合すると
共に千鳥状に集積して管状分離膜群１を構成して
いる。

固定用板２は常温で軟化するエポキシ樹脂等の
耐熱性の樹脂材料２′で成形する。

環状スペーサー７は前記樹脂材料２′に対して
の離形性と耐熱性とを具備するシリコン製やテフ
ロン製等で成形された0.4mm乃至4.0mm程度厚のシ
ユリンクチユーブを所望長さに切裁したものを使
用し、管状分離膜群１両端を固定用板２で固定し
た際、その固定用板２界面から透過液流路６側へ
その一半部（詳細には一部でも良い）が突出する
ように固定用板２との各管状分離膜１′に嵌合し
て、その透過液流路６側への突出部で界面用熱衝
撃対応部９を形成している。

環状スペーサー７の固定用板２からの透過液流
路６側への突出量は本実施例では５mmとしてい
る。

固定用板２を管状分離膜群１両面に固定する場
合には前記樹脂材料２′を、各管状分離膜膜１′間
及び外周に充填して軟化させる。

その際、管状分離膜群１のエツジ部を上記固定
用板２厚内中途部に位置させると共に固定用板２
外端面から膜内流路１００との直線状連通孔２０
０を形成してその連通孔２００周囲にエツジ用熱
衝撃対応部８を形成する。

前記する界面用熱衝撃対応部９は管状分離膜
１′集積時に互いに接合関係を形成して、樹脂材
料２′を流し込んで固定用板２を成形（充填軟化）
する際に、管状分離膜１′における固定用板２と
の界面域に毛細管現象が発生しないようにして樹
脂材料２′の透過液流路６側への盛り上がりを防
止し、ひいては盛り上がり樹脂部分の熱膨張が界
面域の管状分離膜１′部分に作用しないようにす
る働きがあり、エツジ用熱衝撃対応部８は固定用
板２の外端部に最も大きく生じる熱膨張、熱収縮
に対応して管状分離膜１′のエツジ部に作用する
熱応力を緩和する働きがある。

本実施例では上記エツジ用熱衝撃対応部８の長
さ（厚み）Ｘを膜１′厚の0.5〜10倍程度にしてい
る。

尚、直線状連通孔２００の形状は第４図に限定
されず、第５図のものでも良い。

ちなみに本実施例の膜カートリツジを成形する
場合には、前記管状分離膜１の各管状分離膜１′
内に、直線状連通孔２００長さに相当する長さの
テフロン製、シリコン製等のチユーブ４を差込
み、この管状分離膜群１を第３図に示すように軟
質樹脂やステンレス等の周知材料で形成した治具
５内に起立状に挿入し、上部開放端から粘性状の
前記樹脂材料２′を各膜１′…間及び治具５との間
に充填せしめ、硬化後チユーブ４を引き抜くとと
もに、治具５から外し、膜カートリツジＡとな
る。

第１図に示すように、膜カートリツジＡを耐圧
容器Ｂ内にＯリング３等の封止材料を介して挿入
し、膜分離モジユールを組込形成する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案膜カートリツジの実施例を示し、
第１図は使用状態を示す縦断面図、第２図は膜カ
ートリツジの側面断面図、第３図は成形状態の縦
断面図で一部切欠して示す、第４図は要部の部分
拡大断面図、第５図は他例の要部の部分拡大断面
図、第６図は従来の膜カートリツジの側面図で破
断状態を示し、第７図は同従来例の要部の部分拡
大断面図で、第８図は８−８断面図である。 尚、図中、Ａ……膜カートリツジ、Ｂ……耐圧
容器、１′……透過性管状分離膜、１……管状分
離膜群、２′……樹脂材料、２……固定用板、１
００……膜内流路、２００……連通孔、８……エ
ツジ用熱衝撃対応部、７……環状スペーサー、６
……透過液流路、９……界面用熱衝撃対応部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端に耐熱性を有する環状スペーサーを設けた
   透過性管状分離膜を、その環状スペーサー同志を
   相互に当接させ且つ多数本集束して透過性管状分
   離膜群を構成し、該管状分離膜群両端の各膜間及
   び外周に常温で硬化する耐熱性の樹脂材料を流し
   込んで固定用板を形成することによつて両固定用
   板間に挟まれた管状分離膜間を透過液流路とした
   膜カートリツジにおいて、前記管状分離膜のエツ
   ジ部を固定用板の中途部に位置させて上記エツジ
   部と固定用板外端との間にエツジ用熱衝撃対応部
   を形成し、且つ前記環状スペーサーを固定用板に
   対して離形性のある材料で成形し且つ該環状スペ
   ーサーを、前記固定用板内から透過液流路側へ突
   出させてその突出部で界面用熱衝撃対応部を形成
   したことを特徴とする膜カートリツジ。