JPH06319962A - 中空糸膜モジュールおよびその製造方法並びに濾過装置 - Google Patents

中空糸膜モジュールおよびその製造方法並びに濾過装置

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JPH06319962A
JPH06319962A JP13943993A JP13943993A JPH06319962A JP H06319962 A JPH06319962 A JP H06319962A JP 13943993 A JP13943993 A JP 13943993A JP 13943993 A JP13943993 A JP 13943993A JP H06319962 A JPH06319962 A JP H06319962A
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membranes
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空糸膜の長さを長くせず性能の向上を図
る。 【構成】 放射状に配設された多数の中空糸膜2と、該
放射状に配設された各中空糸膜2の端部を環状に封止固
定する充填接着剤3と、を備え、該充填接着剤3により
接着固定された各中空糸膜2の端部を開口して成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば家庭用浄水器
や工業用あるいは医療用の濾過装置およびその濾過装置
に用いられる中空糸膜モジュールおよびその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の中空糸膜モジュールとし
ては、たとえば次に示すようなものがある(実公平4−
33945号公報参照)。この中空糸膜モジュールは、
いわゆる円筒形状の中空糸膜モジュールで、円筒状のケ
ース内に多数本の中空糸膜の束を、その各中空糸膜の少
なくとも一端が開口するように収納し、該各中空糸膜の
端部をケースの開口端部にて各中空糸膜間および各中空
糸膜とケース間に充填接着剤を充填して封止固定してい
るものである。
【0003】そして、上記円筒形状中空糸膜モジュール
を各中空糸膜の開口部を上部として濾過塔の内部上方に
設けた仕切板に懸垂させて濾過装置としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の円筒形状中空糸膜モジュールでは、長さ方
向に長くすると透過液の流量が大きくなる結果、濾過抵
抗が大きくなり、これを防ぐために各中空糸膜の内径を
大きくしていた。結果、膜面積が大きくできなくなって
いた。また、各中空糸膜を長くすることで各中空糸膜に
負担がかかり、中空糸膜の損傷も発生しやすい。
【0005】そして、各中空糸膜を洗浄する方法とし
て、気泡を利用する方法があるが、中空糸膜が長いと中
空糸膜全体に均一な効果をあげるのがむずかしい。一方
中空糸膜の内径を大きくすると充填接着剤の封止固定部
が大きくなり、充填接着剤の収縮,発熱など製造上の問
題が発生する。また、中空糸膜の本数が増加するため、
不良の発生が多い。
【0006】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、中
空糸膜の長さを長くせず性能の向上を図り得る中空糸膜
モジュールおよびその製造方法並びに濾過装置を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、中空糸膜モジュールを、放射状
に配設された多数の中空糸膜と、該放射状に配設された
各中空糸膜の端部を環状に封止固定する充填接着剤と、
を備え、該充填接着剤により接着固定された各中空糸膜
の端部を開口して成る構成とする。
【0008】そして、その製造方法は、中空糸膜を放射
状に巻付け、該放射状に巻付けた各中空糸膜の径方向の
端部を充填接着剤にて環状に封止固定し、該充填接着剤
が硬化後に各中空糸膜の端部を充填接着剤と共に切断す
ることによって各中空糸膜を開口させるものである。
【0009】さらに、上記中空糸膜モジュールを用いた
濾過装置を、上記中空糸膜モジュールを収容するケース
を設け、該ケースに、前記中空糸膜モジュールの環状の
封止固定部に囲まれたモジュール中央部と、各中空糸膜
の端末が開口する封止固定部の外周とを遮断する遮断部
を設け、さらに、前記ケースに、モジュール中央部に連
通する流出入ポートと、前記封止固定部の外周部に連通
する流出入ポートと、をそれぞれ設けた構成とする。
【0010】
【作用】上記構成の中空糸膜モジュールおよびその製造
方法によれば、中空糸膜を放射状に配設しているため、
中空糸膜を長さ方向に長くすることなく膜面積を大きく
できる。また、その中空糸膜モジュールを用いれば、容
積効率の良い濾過装置を得ることができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例に係る中空糸膜モジュー
ルが示されている。この中空糸膜モジュール1は、中空
糸膜2を放射状に配設して多数本の中空糸膜2とし、そ
の放射状に配設された各中空糸膜2の端部を充填接着剤
3により環状に封止固定して、その充填接着剤3により
接着固定された各中空糸膜2の端部を開口したもので、
図1(a)の中空糸膜モジュール1は中空糸膜モジュー
ル1のほぼ中心から放射状となるように中空糸膜2を配
設したものであり、図1(b),(c)の中空糸膜モジ
ュール1は中空糸膜モジュール1Aのほぼ中心部に孔4
を有し、その孔4を介して放射状に中空糸膜2を配設し
たものである。
【0012】上記構成の中空糸膜モジュールにあって
は、中空糸膜2を放射状に配設していることから、中空
糸膜2を長さ方向に長くならないため、透過液の流量が
小さくてすむ。その結果、濾過抵抗が小さくなることか
ら、中空糸膜2の内径を大きくすることがなくなる。こ
れにより膜面積を大きくすることができる。また、中空
糸膜2が長さ方向に長くならないことから、中空糸膜2
自体に負担がかかりにくくなるので、中空糸膜2の損傷
も発生しにくい。さらに、気泡等を利用して中空糸膜2
を洗浄する場合も中空糸膜2の長さが長くないことか
ら、このような洗浄方法において中空糸膜2全体に均一
な効果をあげることができる。
【0013】そして、中空糸膜2の内径を大きくなるこ
ともないことから、充填接着剤3の封止固定部5も大き
くなることがなくなるので、充填接着剤3の収縮、発熱
等製造上の問題が発生することがない。
【0014】次に、本発明の一実施例に係る上記構成の
中空糸膜モジュール1の製造方法について図2および図
3に基づいて説明する。
【0015】まず、図2に示すコア6に中空糸膜2を図
1で示したように放射状に巻付ける。このコア6は、メ
ッシュ状の円環状部材である。そして材質は、塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン等で良く。特に中空
糸膜2と同質とするのが望ましい。また、中空糸膜2を
巻付ける部材としては、本実施例のメッシュ状の円環状
部材に限るものではなく、要は中空糸膜2が放射状に巻
付けることができる形状であれば良い。
【0016】次に、中空糸膜2が放射状に巻付かれたコ
ア6を、図3に示す略有底円筒状の2つ割りとなってい
るポッティングカップ7内に形成された凹部71に装着
する。そして、この状態で図中矢印方向に回転させる。
それから、ポッティングカップ7内に充填接着剤3を流
し込む。この充填接着剤3は、遠心力によってコア6の
円周部、すなわち各中空糸膜2の径方向の端部に充填さ
れる。したがって、各中空糸膜2の端部が環状に封止固
定される。
【0017】最後に、充填接着剤3が硬化後に各中空糸
膜2の端部を充填接着剤3と共に切断して各中空糸膜2
を開口して図1に示すような中空糸膜モジュールが完成
する。
【0018】上記製造方法によれば、コア6とポッティ
ングカップ7等を用いるのみで容易に中空糸膜モジュー
ルを製造できる。
【0019】そして、図4に示す本発明の一実施例に係
る濾過装置について説明する。
【0020】この濾過装置11はクロスフロー形フィル
ターとなっており、上記中空糸膜モジュール1を収容す
るケース12と、ケース12に設けられる中空糸膜モジ
ュール1の環状の封止固定部5に囲まれたモジュール中
央部13と各中空糸膜2の端末が開口する封止固定部5
の外周部とを遮断する遮断部としてのフランジ14およ
びプレート15と、フランジ14に設けられるモジュー
ル中央部13に連通する流出入ポートとしての原液入口
16と、ケース12に設けられる封止固定部5の外周部
の各中空糸膜2の開口部に連通する透過液出口17とか
ら構成されている。
【0021】ケース12は、薄肉の円筒状部材で、両端
部は閉塞されており、底部12Aのほぼ中央部にケース
12内に装着される中空糸膜モジュール1より大径の孔
12Bが形成され、底部12Aの反対側の閉塞部には原
液がケース12外部に流出させるための原液出口18が
挿入される孔12Cが形成されている。
【0022】そして、ケース12の底部12Aの孔12
B内にフランジ14の凸部14Aが嵌合されてフランジ
14がケース12に固定されており、そのフランジ14
の凸部14Aの端面に中空糸膜モジュール1が載置され
ている。さらにその上に複数の中空糸膜モジュール1を
同軸上に設けられたモジュール中央部13とほぼ同径の
孔19Aを有する円環状の押え部材19を介して中空糸
膜モジュール1の長手方向に対して直角方向に積載され
ており、一番上の中空糸膜モジュール1の端面には中空
糸膜モジュール1を全面に閉塞するプレート15が設け
られている。これら各押え部材19とプレート15の中
空糸膜モジュール1の外周部より径方向外側に、図中両
側にそれぞれ同軸上に孔19A,15Aが形成されてい
る。
【0023】さらに、フランジ14の凸部14Aにも上
記孔19A,15Aと同軸上に穴14Bが形成されてお
り、その穴14B内に上記プレート15まで伸びる押え
ボルト20が嵌着固定されている。
【0024】そして、押えボルト20に押え部材19,
プレート15の孔19A,15Aが挿入されて押えナッ
ト21によって締めつけることによって各中空糸膜モジ
ュール1の封止固定部5と押え部材19との間に設けら
れるOリング22を介して各中空糸膜モジュール1が液
密に積層される。
【0025】そして、フランジ14にはモジュール中央
部13に向って開口する原液を流入するための原液入口
16が設けられており、一方プレート15にはモジュー
ル中央部13に向って開口する原液をケース12外部に
流出するための原液出口18がケース12の孔12Cを
介して設けられている。さらに、ケース12の上部に設
けられるアッパーフランジ23にはケース12の内部と
連通する透過液出口17が設けられている。
【0026】このように構成された濾過装置11は、原
液が原液入口16を介してモジュール中央部13に流
れ、その外側を通って原液出口18を介してケース12
外部に流出される。一方透過液はモジュール中央部13
の中空糸膜2の内部を通って各中空糸膜2の開口部から
流れ出て、その透過液はケース12内部を介して透過液
出口17を通って流出される。
【0027】上記構成の濾過装置にあっては、上記中空
糸膜モジュール1を用いていることから容積効率が良
い。また、積層タイプとしていることから、従来技術の
ように中空糸膜2を長くすることなく大型化にでき、ま
た中空糸膜モジュール1は濾過装置11から分割可能と
なる。このように分割できることから、封止固定部5に
おける充填接着剤3による固定が容易となり、さらに不
良が発生しても、一部を交換するだけで良くなる。そし
て、原液入口16から気泡を吹き込む気泡洗浄も効率的
に行える。また、使い捨てになっていた濾過装置がなく
なる。
【0028】図5には、本願発明の濾過装置の他の実施
例が示されている。本実施例は濃縮された液がモジュー
ル中央部13の中空糸膜2の膜表面に堆積するの防ぐた
めに、攪拌洗浄を効率的に行うべく各中空糸膜モジュー
ル1間のモジュール中央部13の部分に攪拌羽根24を
設けたものである。その他の構成および作用については
第1実施例と同一なので、同一の構成部分については同
一の符号を付して、その説明は省略する。
【0029】尚、本発明に係る濾過装置を各実施例にお
いて本発明に係る中空糸膜モジュールを積層タイプのも
のを例にとって説明したが、1層のものであっても同様
に適用する。
【0030】
【発明の効果】本発明は、上記中空糸膜モジュールおよ
びその製造方法によれば、中空糸膜を放射状に配設して
いるので、中空糸膜を長さ方向に長くすることなく膜面
積を大きくできる。また、中空糸膜は長さ方向に長くな
らないので、長くすることによって発生していた不具合
が発生しなくなることから、性能の向上が図れる。さら
に、その中空糸膜モジュールを用いれば、容積効率の良
い濾過装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る中空糸膜モジュ
ールを示しており、同図(a)はモジュールのほぼ中心
から放射状に中空糸膜を配設した中空糸膜モジュールの
平面図であり、同図(b)はモジュールのほぼ中央部に
有する孔を介して中空糸膜を放射状に配設した中空糸膜
モジュールの平面図であり、同図(c)は同図(b)の
斜視図である。
【図2】図2はコアの平面図である。
【図3】図3は充填工程を示す要部縦断面図である。
【図4】図4は本発明の一実施例に係る濾過装置の縦断
面図である。
【図5】図5は本発明の他の実施例に係る濾過装置の縦
断面図である。
【符号の説明】
1 中空糸膜モジュール 2 中空糸膜 3 充填接着剤 4 孔 5 封止固定部 6 コア 7 ポッティングカップ 71 凹部 11 濾過装置 12 ケース 12A 底部 12B,12C 孔 13 モジュール中央部 14 フランジ(遮断部) 14A 凸部 14B 孔 15 プレート(遮断部) 15A 孔 16 原液入口 17 透過液 18 原液出口 19 押え部材 19A 孔 20 押えボルト 21 押えナット 22 Oリング 23 アッパーフランジ 24 攪拌羽根

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射状に配設された多数の中空糸膜と、
    該放射状に配設された各中空糸膜の端部を環状に封止固
    定する充填接着剤と、を備え、 該充填接着剤により接着固定された各中空糸膜の端部を
    開口して成る中空糸膜モジュール。
  2. 【請求項2】 中空糸膜を放射状に巻付け、該放射状に
    巻付けた各中空糸膜の径方向の端部を充填接着剤にて環
    状に封止固定し、該充填接着剤が硬化後に各中空糸膜の
    端部を充填接着剤と共に切断することによって各中空糸
    膜を開口させる中空糸膜モジュールの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の中空糸膜モジュールを
    収容するケースを設け、 該ケースに、前記中空糸膜モジュールの環状の封止固定
    部に囲まれたモジュール中央部と、各中空糸膜の端末が
    開口する封止固定部の外周とを遮断する遮断部を設け、 さらに、前記ケースに、モジュール中央部に連通する流
    出入ポートと、前記封止固定部の外周部に連通する流出
    入ポートと、をそれぞれ設けたことを特徴とする濾過装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011528609A (ja) * 2008-06-05 2011-11-24 セルガード エルエルシー 配管系において直列使用するためのウェーハ形状中空繊維モジュール
JP2017104764A (ja) * 2015-11-20 2017-06-15 ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 中空糸膜モジュールとその製造方法

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