JPH0549875A - 中空糸膜モジユール - Google Patents

中空糸膜モジユール

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JPH0549875A
JPH0549875A JP3201631A JP20163191A JPH0549875A JP H0549875 A JPH0549875 A JP H0549875A JP 3201631 A JP3201631 A JP 3201631A JP 20163191 A JP20163191 A JP 20163191A JP H0549875 A JPH0549875 A JP H0549875A
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JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
case
bundle
module
fiber membrane
Prior art date
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Pending
Application number
JP3201631A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Ohori
康司 大堀
Akira Hoshiide
明 星出
Yutaka Miyamoto
豊 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP3201631A priority Critical patent/JPH0549875A/ja
Publication of JPH0549875A publication Critical patent/JPH0549875A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/022Encapsulating hollow fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒートサイクル性の良好なシール構造を有し、
しかも耐熱、耐薬品に優れていながら硬化収縮が大きい
ため、従来、ケース外径の大きなモジュールに採用され
なかった封止用注型樹脂を用いることを可能にした、特
に大型モジュールとして好適な中空糸膜モジュールを提
供する。 【構成】微細な孔で内外が連通された中空糸膜の束であ
る中空糸束を、端部内壁面に深さ方向をケース端方向に
傾斜する複数の水平な溝が形成されたケース内に収納
し、その下部束端部を注型樹脂にて固着シールしたの
ち、中空糸束の下端を切断して各単糸毎に開口端を形成
する。前記溝は、ケース内部の中心線とのなす角度が3
°〜85°とされ、溝幅0.5〜100mm、溝深さは
0.5〜30mmである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温度変化の激しい中空
糸膜による濾過、特に高温滅菌用、熱水濾過用として用
いる中空糸膜濾過モジュール、或いはモジュールケース
内径の大きい濾過モジュール、即ち大型の中空糸濾過モ
ジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】中空糸膜をモジュール化するには、一般
的に複数本の中空糸膜からなる中空糸束を、各中空糸膜
の開口端部が揃えられてモジュールケースに充填し、そ
の中空糸束の前記開口端部間に液状の熱硬化樹脂を注入
し、同端部を固着シールする方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
状の封止用注型樹脂とケース素材とが異種の素材である
ため、温度変化の激しい系での濾過では、両素材間の熱
膨張係数の差による歪みを受ける。これは、ケース寸法
の大きい大型モジュールほど大きくなり、ヒートサイク
ルによる接着剥がれ、封止樹脂の亀裂が生じ易く、耐久
性が不十分であり、実際には室温から±20℃の範囲で
しか使用できなかった。また、モジュール化するときに
用いる液状の封止用注型樹脂も硬化収縮の極めて小さい
ものしか用いることができなかった。そして、硬化収縮
の極めて小さい封止注型樹脂を用いても、モジュールケ
ース外径を大きくするには限界が存在した。
【0004】本発明はヒートサイクル性の良好なシール
構造を改善するものであり、しかも耐熱、耐薬品に優れ
ていながら硬化収縮が大きいため、従来、ケース外径の
大きなモジュールに採用されなかった封止用注型樹脂を
用いることを可能にしたものであり、特に大型モジュー
ルとして好適な中空糸膜モジュールを提供することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
種々の検討を重ねた結果、ケースの内壁面に深さ方向に
所定の角度をもった溝加工を施すことが有効であること
を見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【0006】すなわち本発明の要旨は、複数本の中空糸
膜からなる中空糸束をケース内に収納し、ケース端部に
て各中空糸膜の開口側端部が注型樹脂にて固着シールさ
れた中空糸膜モジュールにおいて、ケースの端部内壁面
に所定の深さをもつ単一又は複数の溝が連続的又は間欠
的に形成されており、該溝はケース内部の中心線に対し
て3°〜85°の角度で傾斜してなることを特徴とする
中空糸膜モジュールにある。
【0007】溝の形態は特に限定されないが、水平に連
続し或いは間欠的に形成してもよく、また水平に限らず
ジグザグ状であってもよく、これらを単独に又は組み合
わせて一段又は複数段に形成できる。
【0008】ただ、本発明では溝の深さ方向を特定の角
度をもたせて傾斜させる必要がある。すなわち、ケース
の内部中心線に対して角度を 3°〜85°の範囲で傾斜さ
せることが必要である。この角度が3°以下であると溝
の入口部分で封止樹脂が裂断される恐れがあり、85°
以上では相変わらず樹脂剥がれが生じる恐れがある。ま
た、本発明において溝の前記中心線に対し直角方向の深
さは0.5〜30mm、溝幅は0.5〜100mmとす
ることが最も好ましい。
【0009】
【作用】中空糸膜をシールする注型樹脂が上記溝内に嵌
合状態で接着一体化して形成されるため、注型樹脂はケ
ースの内面と段状に接着し、接着面積が増加するばかり
でなく剥離方向が一定でなくなり、実質的な剥離抵抗が
増加し、ヒートサイクル及びケース内の高圧によく耐え
る。しかも、溝の深さ方向を上述の如く限定することに
より、ケースの界面からのリークを確実になくし、同時
にケース内の液圧に対する注型樹脂の耐圧性能を更に増
加させる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
は本発明の中空糸膜モジュールの概略構成例を示し、図
1は一部を省略した中空糸膜モジュールの断面図、図2
は同モジュールの一部拡大断面図である。
【0011】本モジュール例は、微細な孔で内外が連通
された中空糸膜2を所定の長さで折り返して、その両端
を引き揃えた状態の中空糸束3をケース1内に収納し、
その下部束端部を注型樹脂4にて固着シールしたのち、
中空糸束3の下端を切断して各単糸毎に開口端2−1を
形成して製作されたものである。前記ケース1の下部内
壁面には、図2に拡大して示すように深さ方向を下向き
傾斜とした単数又は複数の溝1−1が形成されており、
前記注型樹脂はこれらの溝内にも注入される。これらの
溝1−1の幅は0.5〜100mm、壁面に対し直角方
向の深さは0.5〜30mmであり、前記傾斜角度はケ
ース1の内部中心線に対してなす角度が3°〜85°と
されている。
【0012】図3は本発明の他の中空糸膜モジュール構
造を示しており、このモジュール例によればケースの側
部中央に注液口が形成され、中空糸束3の両端部を注型
樹脂によりシールしている。従って、溝1−1はケース
1の両端部に形成され、その溝深さの方向は各端部に向
けてそれぞれが上記角度で傾斜している。
【0013】次に図3に示すモジュールを使った具体例
と比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。
【0014】(具体例1)ポリエチレン製多孔質中空糸
膜束を、溝幅3mm、溝の深さが5mmであり、溝のケ
ース内部の中心線となす角度が45°である水平に連続
する溝が5段ずつケースの両端部内壁面に形成された、
内径120mm、外径140mm、長さ80mmのポリ
カーボネート製ケースに挿入し、下端部の中空糸膜間に
エポキシ系注型樹脂を注入した。硬化後中空糸膜束端部
を切断した。同様に反対側も注型、切断を行った。
【0015】このようにして作製したモジュールを80
℃の熱水を10分間透過させた後、直ちに15℃の水を
10分間透過することを1サイクルとしたヒートサイク
ル試験を実施した。
【0016】500回の繰り返し後でもエポキシ樹脂の
割れやシール部分からのリークはなく良好であった。ま
た、このモジュールを121℃×30分間のスチーム滅
菌操作を行った後、すぐに15℃の水を10分間透過す
ることを1サイクルとしたヒートサイクル試験を実施し
た。100回の繰り返し後でエポキシ樹脂の割れやシー
ル部からのリークはなく良好であった。またこのモジュ
ールを水圧5kg/cm2 で水温80℃の水を10秒間
濾過し、次に水圧0kg/cm2 を10秒間保持し、再
び5kg/cm2 80℃の水の濾過を行うことを1サイ
クルとした圧力衝撃試験を20000回行ったがエポキ
シ樹脂の割れやシール部からのリークはなく、良好であ
った。
【0017】(具体例2)5個の溝を1つに減らした以
外は、具体例1と同様にしてモジュールを作製した。ま
た、このモジュールを具体例1と同様のヒートサイクル
試験圧力衝撃試験を行ったが、エポキシ樹脂の割れやシ
ール部からのリークはなく良好であった。
【0018】(比較例)ポリカーボネート製のモジュー
ルケースの溝を全くなくした以外は、具体例1と全く同
様にしてモジュールを作製した。また、具体例1と全く
同様のヒートサイクル試験を行った。初期にはリークが
なかったが10回目でエポキシ樹脂とモジュールケース
の界面からリークが生じた。また、同様の圧力衝撃試験
を行った。初期にはリークがなかったが、1100回目
でエポキシ樹脂とモジュールケースの界面からリークが
発生した。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の構成によればケース内径の大きい大型モジュールや温
度変化の激しい環境下における中空糸膜による濾過が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中空糸膜モジュールの一部を省略した
縦断面図である。
【図2】同モジュールの部分拡大図である。
【図3】本発明の中空糸膜モジュールの他の例を示す一
部を省略した縦断面図である。
【符号の説明】
1 ケース 1−1 溝 2 中空糸膜 2−1 開口端 3 中空糸膜束 4 注型樹脂

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の中空糸膜からなる中空糸束をケ
    ース内に収納し、ケース端部にて各中空糸膜の開口側端
    部が注型樹脂により固着シールされた中空糸膜モジュー
    ルにおいて、ケースの端部内壁面に所定の深さをもつ単
    一又は複数の溝が連続的又は間欠的に形成されており、
    該溝はケース内部の中心線に対して3°〜85°の角度
    で傾斜してなることを特徴とする中空糸膜モジュール。
JP3201631A 1991-08-12 1991-08-12 中空糸膜モジユール Pending JPH0549875A (ja)

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