JPH078763A

JPH078763A - 中空糸膜ろ過装置

Info

Publication number: JPH078763A
Application number: JP15842493A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Yamamoto; 哲夫山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】押えボルトの本数を削減し、脱落，紛失および
かじり（焼付）を防止し、メンテナンス性を向上させ
る。【構成】密閉容器１内をモジュール取付板２によって下
部のろ過室３と上部の処理液室４とに区画し、このモジ
ュール取付板２に中空糸膜モジュール５を吊設する。中
空糸膜モジュール５は多孔板製押え板８とモジュール取
付板２との間に挟まれ、押えボルト20で抜け止め23を介
して固定されている。これにより押え板８の剛性を増加
させ、押えボルト20の本数を削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールを
ろ過材として使用する中空糸膜ろ過装置に係り、特に押
えボルトの本数を削減して定期点検等における作業員の
被曝低減と、メンテナンス性の向上を図った中空糸膜ろ
過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に原子力発電プラントにおいては、
放射線低減対策としてクラッド（腐蝕生成物）の発生の
抑制およびその除去を行っているが、例えば放射性廃液
あるいは原子炉復水給水系にける復水中に存在する懸濁
物を分離除去するためにろ過装置が使用されている。

【０００３】このろ過装置としては、従来から粉末イオ
ン交換樹脂等のプリコートフィルタを使用したろ過装置
や、ろ紙、ろ布、メンブレンフィルタ等の平膜型ろ過フ
ィルタや、焼結金属、セラミック等の中空管型フィルタ
等が使用されている。しかしながら、近年は、中空糸膜
をろ過材として使用した中空糸膜ろ過装置が広く普及し
ている。

【０００４】この中空糸膜は外径が 0.3〜３ｍｍ程度で
微細な透過孔を多数有する中空状繊維膜で、粒径 0.1μ
ｍ以下の懸濁物も捕捉可能であり、単位容積当りのろ過
面積が大きく、また耐圧性に優れている特性を活かし、
限外ろ過用、逆浸透ろ過用のろ過材として、電子工業、
医学、排水処理等の分野で広く使用されている。

【０００５】図８は中空糸膜ろ過装置の一例を示す縦断
面図である。この中空糸膜ろ過装置は、符号１で示す密
閉容器と、この密閉容器１内がモジュール取付板２によ
って、下部のろ過室３と上部の処理液室４とに区画さ
れ、ろ過室３内には複数の中空糸膜モジュール５が垂設
されて構成されている。

【０００６】なお、この各中空糸膜モジュール５は、多
数の中空糸膜６を束ねて固着したモジュール固定部７を
介してモジュール取付板２に固定されており、モジュー
ル取付板２は密閉容器１の胴体１ａおよび蓋体１ｂの縁
部に取り付けた下部外周フランジ９と上部外周フランジ
10により挟持されて固定されている。

【０００７】中空糸膜モジュール５は一般に繊維状の中
空糸膜６を多数、直線状またはＵ字状に束ね、開口端部
の周囲を樹脂等により固着したモジュール構造を有し、
この樹脂等の固着構成部分がモジュール固定部７として
ある。なお、中空糸膜６は、モジュール固定部７から延
長した押え板８により支持されている。

【０００８】さらに、中空糸膜モジュール５はモジュー
ル固定部７により、図８に示すモジュール取付板２に穿
設した取付穴に嵌合して固定され、モジュール取付板２
に装着され、さらにモジュール取付板２と押え板８に挟
まれて押えボルト20で固定され、ろ過室３に垂下されて
いる開口19を有する円筒状の保護筒15内に収容される。
図９は押えボルト20がモジュール取付板２に取り付いた
状態を示しており、図中21は皿ばね座金を示している。

【０００９】ここで、原子力発電プラントから発生した
廃液等は、供給液入口ノズル11から実線矢印で示すよう
にろ過室３内に導入され、中空糸膜６の表面を通過する
際、クラッド等の異物が分離除去されてろ過され、ろ過
された処理液は中空糸膜６の中空部分を通り、モジュー
ル取付板２を貫通して処理液室４に流入した後、処理液
出口ノズル12を通り系外へ移送される。

【００１０】この構造の中空糸膜ろ過装置では、通常所
定容量の供給液をろ過処理後に、ろ過室３の上部に空気
層13が形成される場合がある。この空気層13は水中の微
細な気泡、配管内面あるいは、機器等の表面に付着して
いた気泡等が長時間の運転により徐々に上部に溜って形
成されるもので、従来この空気層13の空気を排出するた
めには、ベント14のノズルの配管下流にある図示してな
い弁を開路して供給液とともに、空気を廃棄物処理系へ
排出していた。

【００１１】なお、この弁と14は中空糸膜６の目詰まり
により透過圧力損失が増大した時に、中空糸膜６の表面
に付着したクラッド等を除去する逆洗処理操作のとき等
にも使用するものである。

【００１２】逆洗処理操作時には、ろ過室３の底部に配
設した空気入口ノズル16から点線矢印で示すように逆洗
用空気を導入し、空気吹出管17から気泡として空気を噴
出して、上昇する気泡の衝撃力によって中空糸膜モジュ
ール５の中空糸膜６を振動させ、中空糸膜６の表面に付
着したクラッド等を剥離、脱落させて中空糸膜のろ過機
能を再生する。また逆洗に供した逆洗水はろ過室３の底
部に設けた逆洗水出口ノズル18から排水処理設備に移送
される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の中空糸
膜ろ過装置においては、図10に示すように押えボルト20
が押え板８およびモジュール取付板２に配置されている
が、１本の中空糸膜モジュール５を正三角形に配置され
た３本の押えボルト20で固定しているので、押えボルト
20が非常に多い構造となる（図10中IIの部分参照）。

【００１４】例えば図10に示した従来例の場合、 173本
の中空糸膜モジュール５に対して、押えボルト20の本数
は 198本である。このため、中空糸膜モジュール５の交
換等のメンテナンス時には、ボルトの取外し，取付け作
業（脱着作業）が膨大となり、作業時間も長くなるため
作業員の放射線被曝量も増大する。

【００１５】また、図９に示すように押えボルト20は、
押え板８を挟み込んでモジュール取付板２に固定してい
るが、メンテナンス時に取り外した押えボルト20を落下
させたり、また数が多いため、その分紛失する可能性が
多くなる。

【００１６】特に押えボルト20と皿ばね座金21がばらば
らになるため紛失の可能性が高くなる。また、押えボル
ト20の数が多いためボルト取付け，取外し作業時、ボル
トのかじり（焼付）が発生しやすくなる課題がある。

【００１７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、押えボルトの本数を削減してメンテナンス作
業性を改善し、作業時間を短縮させ、作業員の放射線被
曝低減を図るとともに、押えボルトの脱落，紛失を防止
し、さらに、押えボルトの脱着作業を繰り返してもボル
トがかじりつかない中空糸膜ろ過装置を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は密閉容器内を下
部のろ過室と上部の処理液室とに区画するモジュール取
付板と、このモジュール取付板から吊設された中空糸膜
モジュールを有する中空糸膜ろ過装置において、前記中
空糸膜モジュールは前記各モジュール位置に対応した位
置に穴を有する多孔板製押え板と前記モジュール取付板
との間に挟まれ押えボルトで抜け止めを介して固定され
ていることを特徴とする。

【００１９】また、前記中空糸膜モジュールは、モジュ
ール取付板に定ピッチで正三角形状に千鳥配置され、任
意の位置で隣り合う中空糸膜モジュールの３本は前記ピ
ッチの２倍ピッチ以下で正三角形状に千鳥配置された少
なくとも３本の押えボルトで固定されている。

【００２０】さらに、前記押えボルトは、隣り合う中空
糸膜モジュールの中心点で形成される正三角形の重心に
配置されている。前記押え板上には押えボルトの位置に
この押えボルトとほぼ同一径のねじ穴部を有する抜け止
めが配置され、かつ前記モジュール取付板上面から抜け
止めのねじ穴の下端までの距離は、押えボルトのねじ部
の長さより長くなっている。

【００２１】前記押えボルトの首下部の径は、ねじ部の
呼び径太さより細く、その長さは抜け止めの厚さより長
く、かつ抜け止めは中空で、その径は前記ねじ部の呼び
径より大きい形状となっている。

【００２２】

【作用】押えボルトは任意の位置にある隣り合う３本の
中空糸膜モジュールを３本の押えボルトで正三角形状に
固定するように配置しているため、押えボルトの本数が
大幅に削減され、メンテナンス作業性が良くなり作業時
間が短縮し作業員の放射線被曝低減を図ることができ
る。

【００２３】また、押え板に抜け止めが付設しているた
め、メンテナンス作業時に緩めた押えボルトを抜け止め
のねじ穴にねじ止めにより一時固定できるため、押えボ
ルトおよび皿ばね座金の脱落，紛失防止を図ることが可
能である。

【００２４】さらに、押えボルトとモジュール取付板の
材質は同一のステンレス鋼でも鋼種を変え、硬度差をも
たせているため、ボルトの脱着作業を繰り返してもかじ
り難くなる。

【００２５】また、押えボルトの首下部の径はねじ部の
呼び径太さより細くすることによりモジュール取付板の
ねじ穴の芯と抜け止めのねじ穴の芯が若干ずれていても
ボルトの締め込み上問題がなくメンテナンス作業性が良
好となる。

【００２６】

【実施例】本発明に係る中空糸膜ろ過装置の一実施例に
ついて図１から図５を参照して説明する。なお、図中、
図８から図10に示した従来技術と同一構成部分には同一
符合を付して説明する。

【００２７】図１に示した本発明の実施例に係る中空糸
膜ろ過装置は、密閉容器１がモジュール取付板２によっ
て下部のろ過室３と上部の処理液室４とに区画され、ろ
過室内３には中空糸膜６を多数本束ねて固着した複数本
の中空糸膜モジュール５が垂設されている。この中空糸
膜モジュール５は、上端部のモジュール固定部７がモジ
ュール取付板２に設けた取付穴（符示せず）に嵌合して
固定されている。

【００２８】胴体１ａと蓋体１ｂには下部外周フランジ
９と上部外周フランジ10とが取り付けられて水密性が保
持されるように締結されている。胴体１ａの側部には供
給液入口ノズル11が取り付けられ、蓋体１ｂの上面には
処理液出口ノズル12が取り付けられている。なお、図１
中、符号13は空気層、14はベント、15は保護筒、16は空
気入口ノズル、17は空気吹出管、18は逆洗水出口ノズル
を示している。

【００２９】図２はモジュール取付板２に抜け止め23を
介して押えボルト20を取付板のねじ穴33にねじ込んで取
り付けた状態を示している。図３は押えボルト20を示し
ており、24はくびれ部、25はねじ部である。

【００３０】図４は抜け止め23とモジュール取付板２と
の関係を示している。抜け止め23の中央には貫通孔35が
設けられ、この貫通孔35の内面に抜け止めのねじ穴34が
形成されている。中空糸膜モジュール５は、モジュール
固定部７のつば26の部分を、モジュール取付板２と押え
板８に挟まれ、抜け止め23を介して押えボルト20で固定
され、ろ過室３内に垂下されている円筒状の保護筒15内
に収容される。

【００３１】図６のＩ部に示すように押えボルト20と抜
け止め23は、定ピッチで正三角形状に千鳥に配置された
任意の位置にある隣り合う３本の中空糸膜モジュール５
を３本で囲むように正三角形状に配置されている。な
お、図６は押え板８における押えボルト20と抜け止め23
の配置例を平面図で示したもので、小さい丸は押えボル
ト20と抜け止め23を示し、大きい丸はモジュール用開口
部22を示している。

【００３２】押えボルト20と抜け止め23は、中空糸膜モ
ジュール５の配置ピッチの２倍のピッチで配置され、隣
り合う中空糸膜モジュール５の中心点で構成される正三
角形の重心に位置する。例えば図６の場合、 173本の中
空糸膜モジュール５に対して押えボルト20の本数は64本
である。

【００３３】押え板８の外周部は上記配置を満足できな
い場合があるが、その場合には押えボルト20で囲まれる
中空糸膜モジュール５の本数が３本以下となるように押
えボルト20の数を増やすかまたは押えボルト20の配置ピ
ッチを小さくする。

【００３４】また、図５に示すように押え板８上に取付
板のねじ穴33の芯と抜け止めのねじ穴34の芯が一致する
ように抜け止め23を配置し固定する。メンテナンス時に
は、押えボルト20を緩め、取付板のねじ穴33から押えボ
ルト20を外し、押えボルト20を引き上げ、抜け止めのね
じ穴34に押えボルト20を引掛ける。押えボルト20を抜け
止め23から取り外す必要はない。

【００３５】図３および図４に示すように押えボルトね
じ部25の長さＡはモジュール取付板２の上面から抜け止
めのめじ穴34の下端までの長さＢよりも短いため、押え
ボルト20はモジュール取付板２と抜け止め23の両方のね
じ部に同時に引掛かることはない。

【００３６】また、押えボルト20の首下部の径はねじ部
の呼び径よりも細くその長さは抜け止め23の厚さより長
い構成である。押えボルト20とモジュール取付板２の材
質はどちらもステンレス鋼であるが鋼種を変えて硬度差
をもたせている。例えばモジュール取付板２はSUS304、
押えボルト20はSUS630等である。

【００３７】次に上記構成による作用について説明す
る。図６に示すように押えボルトの本数を約１／３に削
減することが可能となるため、メンテナンス時の作業性
が良くなり作業時間が短縮し作業員の被曝低減を図るこ
とができる。

【００３８】図５に示すように抜け止め23にも押えボル
ト20と同一サイズの抜け止めのねじ穴34を設けているの
で、メンテナンス時、緩めた押えボルト20を抜け止め23
にねじ止めして一時固定することができるため、押えボ
ルト20および皿ばね座金21を取り外す必要がない。この
ため、押えボルト20および皿ばね座金21の落下防止を図
ることができるばかりでなく、押え板８から取り外さな
いので部品を紛失する心配もない。

【００３９】また、押え板８に抜け止め23を取り付けた
ことにより、固定部の剛性が増すため、押えボルト20の
数を削減させても、押え板８の強度には問題がない。

【００４０】また、図２に示すように押えボルト20の押
えボルトくびれ部24の径はねじ部25の呼び径の太さより
細くしているので、押えボルトのねじ穴33の芯と抜け止
め23のねじ穴の芯が若干ずれても押えボルト20と抜け止
め23が干渉することはない。したがって、押えボルト20
の締め込み上問題がなくメンテナンス作業性が良くな
る。

【００４１】押えボルトねじ部25の長さがモジュール取
付板２の上面から抜け止めのねじ穴34の下端までの距離
よりも短いため、押えボルト20はモジュール取付板２と
抜け止め23の両方に同時に引掛かることはないので、押
えボルト20は完全にモジュール取付板２から外れている
ことになる。すなわち、押えボルト20がモジュール取付
板２に取り付いたままの状態で間違って押え板８を引き
上げることはない。

【００４２】さらに、押えボルト20とモジュール取付板
２の材質はどちらもステンレス鋼であるが、鋼種を変え
て、硬度差をもたせることによってボルトの脱着作業を
繰り返してもかじり難くなる。また、押えボルト20の本
数も大幅に削減されているためさらにかじり難くなる。

【００４３】次に図７により本発明の他の実施例を説明
する。図７は原子炉復水給水系における復水の処理に使
用される中空糸膜ろ過装置の例で、図１と同一部分には
同一符号を付して重複する部分の説明は省略する。な
お、図中符号27は集水管、28は継ぎ具、29は閉止具、30
はスペーサ、31はディンプル、32は整流管をそれぞれ示
している。他の部分は図１に示した構成とほぼ同様であ
る。

【００４４】ろ過室３内に垂設される中空糸膜モジュー
ル５は複数個直列に接続された構造になっている。一般
に大容量の復水を処理するため、密閉容器１の径も大き
くなり、中空糸膜モジュール５の本数も多くなるため、
押えボルト20の数も多くなり、図２から図５に示した構
造を採ることによって本発明の効果が顕著となる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、押え板に抜け止めを設
けて、押えボルトの配置方法を見直したことにより、押
えボルトを大幅に削減することが可能となり、メンテナ
ンス作業性が良くなり、作業時間が短縮し、作業員の被
曝低減を図ることができる。

【００４６】また、抜け止めのねじ部に押えボルトをね
じ止めすることができるため、押えボルトの脱落防止お
よび押えボルト，皿ばね座金の紛失防止となる。押えボ
ルトのねじ部長さがモジュール取付板上面から抜け止め
ねじ部の下端までの長さより短いので押えボルトが両方
に同時に引掛かることがなく押え板吊り上げ時、モジュ
ール取付板および押えボルトのねじ部を保護することが
できる。

【００４７】さらに、押えボルトの首下部の径はねじ部
の径よりも細いためモジュール取付板と抜け止めの各々
のねじ穴の芯が多少ずれていても押えボルトの締め込み
上問題がなくメンテナンス作業性が良くなる。

【００４８】また、押えボルトとモジュール取付板の材
質はステンレス鋼であるが鋼種を変え、硬度差をもたせ
ることにより、ボルトの脱着作業を繰り返しても押えボ
ルトはかじり難くなり、押えボルト本数が大幅に削減さ
れているので、さらにかじり難い構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中空糸膜ろ過装置の一実施例を示
す縦断面図。

【図２】図１における押えボルトをモジュール取付板に
取り付けた状態を拡大して示す縦断面図。

【図３】図１における押えボルトを示す立面図。

【図４】図１における抜け止めとモジュール取付板の関
係を示す縦断面図。

【図５】図２における押えボルトを引き上げ抜け止めに
取り付けた状態を拡大して示す縦断面図。

【図６】図１における押え板の押えボルトの配置例を示
す平面図。

【図７】本発明に係る中空糸膜ろ過装置の他の実施例を
示す縦断面図。

【図８】従来の中空糸膜ろ過装置を示す縦断面図。

【図９】図８における押えボルトがモジュール取付板に
取り付けた状態を拡大して示す縦断面図。

【図１０】図８における押え板の押えボルトの配置例を
示す平面図。

【符号の説明】

１…密閉容器、１ａ…胴体、１ｂ…蓋体、２…モジュー
ル取付板、３…ろ過室、４…処理液室、５…中空糸膜モ
ジュール、６…中空糸膜、７…モジュール固定部、８…
押え板、９…下部外周フランジ、10…上部外周フラン
ジ、11…供給液入口ノズル、12…処理液出口ノズル、13
…空気層、14…ベント、15…保護筒、16…空気入口ノズ
ル、17…空気吹出管、18…逆洗水出口ノズル、19…開
口、20…押えボルト、21…皿ばね座金、22…モジュール
用開口部、23…抜け止め、24…押えボルトくびれ部、25
…押えボルトねじ部、26…つば、27…集水管、28…継ぎ
具、29…閉止具、30…スペーサ、31…ディンプル、32…
整流管、33…取付板のねじ穴、34…抜け止めのねじ穴、
35…貫通孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内を下部のろ過室と上部の処理
液室とに区画するモジュール取付板と、このモジュール
取付板から吊設された中空糸膜モジュールを有する中空
糸膜ろ過装置において、前記中空糸膜モジュールは前記
各モジュール位置に対応した位置に穴を有する多孔板製
押え板と前記モジュール取付板との間に挟まれ押えボル
トで抜け止めを介して固定されていることを特徴とする
中空糸膜ろ過装置。
【請求項２】前記中空糸膜モジュールは、前記モジュ
ール取付板に定ピッチで正三角形状に千鳥配置され、任
意の位置で隣り合う前記中空糸膜モジュールの３本は前
記ピッチの２倍ピッチ以下で正三角形状に千鳥配置され
た少なくとも３本の押えボルトで固定されていることを
特徴とする請求項１記載の中空糸膜ろ過装置。
【請求項３】前記押えボルトは、前記隣り合う中空糸
膜モジュールの中心点で形成される正三角形の重心に配
置されていることを特徴とする請求項１記載の中空糸膜
ろ過装置。
【請求項４】前記押え板上には、前記押えボルトの位
置にこの押えボルトとほぼ同一径のねじ穴部を有する抜
け止めが配置され、かつ前記モジュール取付板上面から
前記抜け止めのねじ穴の下端までの距離は、前記押えボ
ルトのねじ部の長さより長いことを特徴とする請求項１
記載の中空糸膜ろ過装置。
【請求項５】前記押えボルトの首下部の径は、前記ね
じ部の呼び径太さより細く、その長さは抜け止めの厚さ
より長く、かつ前記抜け止めは中空で、その径は前記ね
じ部の呼び径より大きいことを特徴とする請求項１記載
の中空糸膜ろ過装置。