JPH0857272A - 分離膜モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 破損度の大きい配管接続ノズルを脱着可能に
工夫した分離膜モジュールを提供する。 【構成】 分離膜モジュールのケースの流体の出入口に
脱着可能に配管接続ノズルが固定されてなる分離膜モジ
ュールであり、配管接続ノズルの固定がネジボルトで行
われ、液密シールはＯ−リングまたはパッキンにてシー
ルされていること、あるいは配管接続ノズルがテーパー
ネジによりケースにねじ込んで固定されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分離膜モジュールに関
し、分離膜モジュールのケースに設けられた流体の出入
口と配管接続ノズルとの接続の信頼性を高めることによ
り、破損度の大きい配管接続ノズルを脱着可能にし、分
離膜モジュールの修理を容易にして分離膜モジュール本
体の再使用を可能とした分離膜モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、分離膜モジュールは各種分野で使
用され、例えば、水浄化の分野においては従来の凝集−
沈澱−砂濾過−塩素滅菌工程を経る水浄化システムに代
わる新たな技術としての応用、食品分野においてはコー
ヒー、紅茶、果汁の濃縮あるいは果汁の清澄化に、ま
た、バイオ・酵素・製薬分野においては無菌パイロジェ
ンフリー精製水の製造等、さらに電子工業分野において
はウエハー研磨排水の再利用にと使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、分離膜モジュ
ールのケース胴体は強度があり破損されにくいが、ケー
スと一体成形された流体の出入口ノズルは、一般にケー
スから突き出ていることから取扱い上破損しやすい。し
かも、分離膜モジュールは用途の拡大により大型化して
おり、その重量も重くなり、設置操作に際して破損しや
すくなっている。さらに、このような分離膜モジュール
は、一般に加圧下で使用されることが多く、取扱いの不
備でケースの一部が破損すると機能を果たさなくなる場
合もある。この様な状況に対応するため、分離膜モジュ
ールのケースのノズルと装置の配管との間にジョイント
を入れたりするが、ジョイントはある程度の長さが必要
なため装置のコンパクト性が損なわれる。また、ノズル
のジョイントとの接続部分が破壊される場合もある。

【０００４】分離膜モジュールは一般に高価であるた
め、破損すると多額の費用がかかる。また、代替品の購
入までに時間もかかるため、この間分離膜モジュールを
使用した装置をストップさせなければならない等、不利
益が大きい。かかる現状から、分離膜モジュールの配管
接続ノズルの一部破損に容易に対応でき、しかも、本来
の機能である分離性能を維持しうる信頼性のある分離膜
モジュールの開発が熱望されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記状況に
鑑み、分離膜を内挿した分離膜モジュールのケースのノ
ズル部について鋭意検討したところ、配管接続ノズルを
特定の接続方法、形状にして脱着可能にしたところ前記
問題点を解決し得ることを見いだし本発明を完成させる
に至った。

【０００６】すなわち本発明は、少なくとも一カ所に流
体の出入口を有するケースに分離膜が内挿された分離膜
モジュールにおいて、当該ケースの流体の出入口に脱着
可能に配管接続ノズルが固定されてなることを特徴とす
る分離膜モジュールを提供するものである。また、分離
膜モジュールのケースへの配管接続ノズルの固定がネジ
ボルトで行われ、液密シールはＯ−リングまたはパッキ
ンにてシールされていることを特徴とする前記分離膜モ
ジュールを提供するものである。また、分離膜モジュー
ルのケースへの配管接続ノズルの固定が、テーパーネジ
によりケースにねじ込んで固定されていることを特徴と
する前記分離膜モジュールを提供するものである。ま
た、配管接続ノズルの配管接続側の形状がネジ、クラン
プ式シール継手のいずれかで接続可能な形状であり、か
つ、配管接続ノズルの主たる材質が合成樹脂製であるこ
とを特徴とする上記のいずれかに記載の分離膜モジュー
ルを提供するものである。さらに、分離膜モジュールに
内挿される分離膜が、中空糸膜であることを特徴とする
上記のいずれかに記載の分離膜モジュールを提供するも
のである。以下、本発明を詳しく説明する。

【０００７】本発明で使用できる分離膜モジュールのケ
ースは、少なくとも一カ所に、ケース内部と外部との流
体の出入りのための貫通孔を有していればよく、ケース
の形状は円筒状でも多角柱状でも特に制限はない。図１
に本発明で使用し得る円筒状のケースであって、流体の
出入のための貫通孔、すなわち流体の出入口を２個有す
るケースを例示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。

【０００８】本発明の分離膜モジュールのケースには、
上記流体の出入口に、処理原液あるいは分離膜透過液の
ための通路となる配管接続ノズルを取り付ける。この配
管接続ノズルの形状は、分離膜モジュールのケースへの
接続が容易かつ確実であることが好ましい。例えば、図
１−２〜図４に示すごとく、分離膜モジュールのケース
の流体出入口と配管接続ノズル３の固定は、流体出入口
に本発明における配管接続ノズルを重ね、配管接続ノズ
ルの前面に配置した数本の皿ネジボルト４を締結するこ
とにより流体の出入口に固定し、この際、Ｏ−リング５
を用いて液密シールを行なう。この分離膜モジュール
は、皿ネジボルトの締め外しにより配管接続ノズルの交
換のための着脱を可能にすることができる（図１−２〜
図３）。また、本発明における配管接続ノズルと流体出
入口との固定を、配管接続ノズルをそれ自体にテーパー
ネジ９を切り固定させることもできる（図４）。なお、
これらの配管接続ノズルは、いずれも従来の分離膜モジ
ュールのケースのノズル部と大きさは変わらない。

【０００９】一方、本発明における配管接続ノズルは、
他の分離膜モジュールあるいは他の配管等に操作性よ
く、かつ確実に取り付けられる構造であることが好まし
い。このような配管接続ノズルの形状を、図１−２〜図
４に例示する。例えば、配管接続ノズル３の配管側の接
続は、図１に示すごとくフラットにしておくことも可能
であり（図１）、また図２ではクランプ式シール継手と
してヘルールでの、図３ではクランプ式シール継手とし
てＶバンドカップリングでの接続が容易となる形状を例
示している。取扱いの上のトラブルで一番破壊しやすい
配管接続ノズルが破壊した場合に、簡単に配管接続ノズ
ルの交換のための脱着ができ、分離膜モジュールの修理
が容易であると共に、配管接続ノズルに互換性を持たせ
ることにより、ヘルールでの接続を可能としたり、Ｖバ
ンドカップリングでの接続を可能としたり、選択が可能
となる。

【００１０】本発明に適応できる分離膜モジュールのケ
ースならびに配管接続ノズルの材質としては、処理液に
耐性があればどの様なものでもよい。例えばＦＲＰ、ポ
リサルホン、ＰＶＣ、ポリカーボネート、ナイロン、ア
クリル、フッ素基含有樹脂、ポリイミド、ＡＳ、ＡＢ
Ｓ、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂材質
や、ステンレス、セラミック、ガラス等の無機材質を使
用することができる。

【００１１】本発明においては、配管接続ノズルの材質
としては、上記の内合成樹脂材質であるものが好まし
い。合成樹脂は一般に安価であり、かつ無機材質と比較
して軟らかく壊れやすい。このため、例えば配管接続ノ
ズルが固定された分離膜モジュールのケースに過大な力
がかかった場合には、配管接続ノズルが破壊されること
でケースに致命的な損傷を与えることがなくなる。配管
接続ノズルの取り替えのみで分離膜モジュール自体の再
使用を可能とするためコスト的に有利である。なお、配
管接続ノズルの材質に無機材質、例えばステンレスを使
用した場合には、配管接続ノズルの破損が少なく有利で
ある。もし、配管接続ノズルと配管のステンレス同士で
焼き付いても、配管接続ノズルを交換することで分離膜
モジュールはそのまま使用することができる。

【００１２】本発明で使用することができる分離膜モジ
ュールとしては、どの様な形状のものでもよい。例え
ば、中空糸型膜モジュール、スパイラル型膜モジュー
ル、プリーツ型膜モジュール、チューブラー型膜モジュ
ールなどが挙げられる。この中で、特に、中空糸膜モジ
ュールは、膜モジュールの構造上、ケースに流体出入口
部を設けることが多く、かつコンパクト性が要求される
ため、本発明を適応するのに最適である。

【００１３】本発明で使用できる分離膜モジュールの大
きさには特に制限はない。本発明においては、分離膜モ
ジュールの重量が例えば２０Ｋｇ以上あって、落とすと
破損する可能性の高い分離膜モジュールや、設置時や分
離膜モジュール交換時の移動等で配管接続ノズルの破損
が起こりやすい場合に特に有効である。また、激しい振
動の生じる場所や、取扱いの不便な場所で使用される分
離膜モジュールなどにも有効である。

【００１４】本発明の分離膜モジュールは、従来の分離
膜モジュールが使用できる分野で使用することができ、
特に応用分野に制限はない。従って、例えば水浄化シス
テムへの応用、食品分野での果汁などの濃縮や清澄化、
製薬分野におけるパイロジェンフリー精製水の製造等、
電子工業分野においてはウエハー研磨排水の再利用など
にも使用することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の分離膜モジュールによれば、分
離膜モジュールケースの破壊しやすい流体出入口部に配
管接続ノズルが脱着可能に接続されているため、何等か
の原因によりこの部分が破壊されたり使用できなくなっ
た場合にも、配管接続ノズルの取り替えにより容易かつ
確実に分離膜モジュールを修復することができる。この
ため高価な分離膜モジュールの本体部をそのまま使用で
きると共に、分離膜モジュールの設置などの諸操作も不
要となり、コスト、時間、操作性などの点で有利であ
る。しかも、配管接続ノズルの接続は信頼性が高く、分
離性能の低下を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による配管接続ノズルを固定した分離
膜モジュールの一例を示す。図１−１は、分離膜モジュ
ールの全体図を示し、図１−２は、流体出入口周辺をＡ
−Ａ’で切断した断面の拡大図を示す。

【図２】 本発明による配管接続ノズルで、配管側がヘ
ルールで接続可能な形状の一例を示す。

【図３】 本発明による配管接続ノズルで、配管側がＶ
バンドカップリングで接続可能な形状の一例を示す。

【図４】 本発明による配管接続ノズルで、ケースへの
固定がテーパーメネジを切った形状の一例を示す。

【図５】 従来の分離膜モジュールの流体出入口の一例
を示す。

【符号の説明】

１ 分離膜モジュールケース ２ 流体の出入口 ３ 配管接続ノズル ４ 皿ネジボルト ５ Ｏ−リング ６ テーパーメネジ ７ へルールによる接続部 ８ Ｖバンドカップリングによる接続部 ９ テーパーメネジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一カ所に流体の出入口を有す
   るケースに分離膜が内挿された分離膜モジュールにおい
   て、当該ケースの流体の出入口に脱着可能に配管接続ノ
   ズルが固定されてなることを特徴とする分離膜モジュー
   ル。
2. 【請求項２】 分離膜モジュールのケースへの配管接続
   ノズルの固定がネジボルトで行われ、液密シールはＯ−
   リングまたはパッキンにてシールされていることを特徴
   とする請求項１記載の分離膜モジュール。
3. 【請求項３】 分離膜モジュールのケースへの配管接続
   ノズルの固定が、テーパーネジによりケースにねじ込ん
   で固定されていることを特徴とする請求項１記載の分離
   膜モジュール。
4. 【請求項４】 配管接続ノズルの配管接続側の形状がネ
   ジ、クランプ式シール継手のいずれかで接続可能な形状
   であり、かつ、配管接続ノズルの主たる材質が合成樹脂
   製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の分離膜モジュール。
5. 【請求項５】 分離膜モジュールに内挿される分離膜
   が、中空糸膜であることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の分離膜モジュール。