JPS60244305A - 中空糸濾過モジユ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野〕 本発明は、浄水器用の中空糸濾過モジュールに関する。

［従来技術１ 中空糸濾過膜は、優れた濾過機能を有しているため、従
来より高純度の工業用水、飲料水、医療用の無菌水等を
製造するための浄水器に使用されてきた。

これら浄水器に使用される中空糸濾過膜を具備する濾過
モジュールの構造メしては、従来殆どのものが、筒状体
内に中空糸濾過膜をＵ字型にあるいは一端、を封鎖した
糸状の形でそれぞれの開口端を開口状態を保ったままポ
リウレタン等からなる固定部材に固定してなる構造を有
するものであった。

中空糸濾過モジュールを使用して、大量の用水を工業的
規模で処理するには、中空糸濾過膜の本数を増加させる
かあるいは中空糸濾過膜の長さを長くすることで対処さ
れてきた。

しかしながら４単位面積当りの中空糸濾過膜の本数を増
加させると、ある程度迄は設置本数に比例して処理用水
量は増加するが、中空糸濾過膜の設置密度が高くなり過
ぎると、中空糸−濾過膜の束の中央部への処理用水の通
過抵抗が大きくなるため、設置本数に比例して処理用水
量を増加させることはできなくなる。一方、中空糸濾過
膜の長さを長くすると、膜面積が増加するため、処理用
水量を増加させることができるが、この場合にも中空糸
濾過膜の内径と濾過膜の性能との関係により、ある長さ
以上では、中空糸濾過膜内部の流路抵抗が律速となり、
処理用水量を増加させることができなかった。

しかしながら、時によっては、大量の用水をできるだけ
コンパクトな中空糸濾過モジュールを用いて処理するこ
とを要請されることがあり、このような場合には、従来
知られていた構造の中空糸濾過モジュールは使用できな
かった。

［充用の目的］ 本発明の目的は、上述した問題点を解決する全く新たな
構造を有する、工業的浄水器に使用するのに適した中空
糸濾過モジュールを提供することにある。

本発明の他の目的は、中空糸濾過膜全体を効率よく利用
し、その結果コンパクトな構成の中空糸濾過モジュール
を提供することにある。

［発明の構成］ すなわち、本発明の中空糸濾過モジュールは、多数の中
空糸濾過膜をそれぞれの開口端を開口状態を保ったまま
Ｕ字型に固定部材を介して環状部材の内面に集束固定し
てなる工具上の濾過部材を、好ましくは偶数個用い、Ｕ
字型の中空糸濾過膜が対向するよう配設し、前記濾過部
材の一方の取水面に濾液を収集する濾液集合室が付設さ
れ、該濾液集合室内の濾液を他方の濾過部材による濾液
と合流させるための濾液配管が配設されて構成される。

この場合、一方の濾過部材と他方の濾過部材の各々の濾
液配管並びに支持部材が互いに連結していることが好ま
しい。

［発明を実施するための好適な態様コ リ下、本発明の中空糸濾過モジュールにつき図面を参照
しつつより詳細に説明する。

第１図は、本発明の中空糸濾過モジュールの一態様例を
示す一部欠截平面図模式図である。

本発明の中空糸濾過モジュールは、基本的には環状部材
ｌと、固定部材２と、Ｕ字型中空糸濾過膜３とからなる
二つ以上の濾過部材４と、濾液集合室５を形成する仕切
り部材６と、濾液配管７とから構成される。これらに加
え、所望により支持部材８、中空糸サポート部材９等の
部材が付設されてもよい。

環状部材ｌは、浄水器内に中空糸濾過モジュールを設置
するに際して該モジュール全体を支持するための支持部
材として機能するものであり、基本的にはリング状の形
状を有するが、矩形等の断面形状のものでもよく、また
その外周面の形状に関しては、浄水器中の該モジュール
の設置態様に合わせて種々の形状をとり得る。他方の環
状部材１′は、濾液集合室５を形成するための支持部材
として機能する。環状部材ｌ、１′の内面には、中空糸
濾過膜３を固定し、かつこれを濾過膜として機能させる
ために浄化すべき水と浄化された水との仕切り部材とし
て機能する固定部材２が接合される。固定部材２には、
多数の中空糸濾過膜３がそれぞれの開口端を開口状態を
保ったままＵ字型に集束して固定されている。固定部材
２は、ポリウレタン、エポキシ樹脂、不飴和ポリエステ
ル樹脂、シリコン樹脂等を用いるのがよい。

本発明の中空糸濾過モジュールは、このような環状部材
ｌと、固定部材２と、中空糸濾過膜３とからなる濾過部
材４を少なくとも二つ、好ましくは偶数個有し、これら
濾過部材４は、Ｕ字型の中空糸濾過膜が対向するよう配
置される。少なくとも一つの濾過部材４の環状部材１′
に仕切り部材６が固着され、この仕切り部材６により濾
液を収集する濾液集合室５が形成される。そして、濾液
集合室５内に収集された濾液を送液し、もう一方の濾過
部材による濾液と合流させるための濾液配管７が、二つ
の濾過部材のそれぞれの固定部材２内のほぼ中央部を通
過して配設されている。濾液配管７は、二つの濾過部材
４を一体化して中空糸濾過モジュールを形成する接合部
材としても機能している。濾液配管７は複数個設けても
よい。また、第１図のように円筒状の支持部材８を設け
。

二つの濾過部材４を一体化する機能を支持部材８に分担
させてもよい、支持部材８が円筒状のものとして形成さ
れる場合には給水口ｌＯが設けられる必要がある。また
、二つの環状部材１とこの円筒状支持部材８、更には仕
切り部材６とを一体化して形成することも可能である。

支持部材８は、円筒状以外にも例えば複数本の円柱等、
種々の態様をとることが可能である。また、支持部材８
には、中空糸濾過膜３のＵ字状部の中央を通過し中空糸
濾過膜３を常時そのままのＵ字型を保って保持するため
の中空糸サポート部材９を接合することもできる。中空
糸サポート部材９は、濾過実施時に水流により中空糸濾
過膜３が浮き上がるのを防止するとともに、過度に中空
糸濾過膜３が屈曲疲労を受け、早期ド劣化が生じるのを
防止する役目も果す。

このような構造を有する本発明の中空糸濾過モジュール
は、特に固定部材２中に濾液配管７を設置することによ
り濾過液の取水口は濾液集合室５が設けられていない中
空糸濾過膜の開口端面にモジュール当り一箇所でよく、
多本数の中空糸濾過モジュールを組込んだ中空糸濾過モ
ジュールユニットの中空糸濾過モジュールとの接続部を
半分にすることができる。更に、一般に中空糸濾過膜の
場合、中空糸濾過膜の内径と濾過膜の透過性能との関係
により、長さが長くなる程中空糸濾過膜が木来有する透
過性能を現出できなくなる。すなわち、通常の平膜では
、透過膜の面積が例えば２倍になれば、同一の操作条件
下では透過量も２倍になる。しかしながら、中空糸膜の
場合には、その形態（内径）と透過性能との関係によっ
ても異るが、例えば膜面積が２倍になっても透過量は２
倍にならず低下する。この低下する度合は、長さが長く
なる程大きくなる。第１図の例のように、モジュールの
単位長さを同じにして二つに分割してＵ字型の中空糸濾
過膜が対向するよう配設すること−により、中空糸濾過
膜の圧損に寄与する長さは半分になり、それだけ単位膜
面積当りの透過量を増加させることができる。

更に、中空糸濾過膜をＵ字型に配列して適度の緩みを持
たせられるので、中空糸濾過膜相互の間に間隔をあける
ことができ、被処理液が中空糸濾過モジュールの中央部
に位置する中空糸濾過膜まで流れやすくなり、結果とし
て中空糸濾過モジュールを構成する中空糸濾過膜全体を
、均一かつ効率よく使用することができる。

したがって、このような構造を有する本発明の中空糸濾
過モジュールは、構成する中空糸濾過膜全体を効率よく
利用し、その結果としてモジュールユニットの設置面積
が最小限度ですむコンパクトな中空糸濾過モジュールを
提供することができる。

第２図は、本発明の中空糸濾過モジュールの他゛の態様
例を示す模式図であり、第２ａ図はその一部欠截平面図
、第２ｂ図は、Ａ−Ａ線での切断断面図（中空糸濾過膜
の図示は省略されている）である。

この例に於いては、環状部材ｌはいずれも正方形の断面
形状を有し、その内部の固定部材２の四隅に四本の矩形
断面の濾液配管７が、接合部材、支持部材の役割をも兼
ね配設されている。

第３図は、本発明の中空糸濾過モジュールの他の態様例
を示す一部欠截平面模式図であり、第１図の例に於いて
二つの濾過部材を分割し、濾液集合室５を持たない濾過
部材と濾液集合室５を有する濾過部材とを、濾液配管７
の連結部材１１と、支持部材８の連結部材１２とにより
連結して構成したものである。連結部材１１は、外部の
被処理液が濾液配管７の内部へ流入しないようにシール
材を含むユニオン継手、フランジ継手、ネジ継手等によ
り３構成されている。本態様例の場合には、中空糸濾過
モジュールの製造工程が簡略化できる。

本発明の中空糸濾過モジュールを構成する部材としての
環状部材、濾液配管、並びに所望により付設される支持
部材、中空糸サポート部材等は、機械的強度および耐久
性を有するような材料であればどのような材料でも使用
できるが、焼却により有害ガスを出さずに完全燃焼させ
ることのできる炭化水素系の樹脂からなるものであるこ
とが好ましく、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂等が特に好ましい。

本発明の中空糸濾過モジュールに於ける中空糸濾過１１
ｉ３としては、種々のものが使用でき、例えばセルロー
ス系、ポリオレフィン系、ポリスルホン系、ポリビニル
アルコール系、ＰＭＭＡ系等の各種材料からなる中空糸
濾過膜が使用できる。しかし耐久性に優れ、かつ濾過性
能に優れたものとしては、ポリオレフィン系の多孔質中
空糸膜が挙げられる。その中でも、微細なコロイド状物
を濾過するのに好適であり、濾過膜の目詰まりに対する
機能回復操作として通常用いられる逆洗時にかかる外力
に対して耐えられるような膜が特に好ましく用いられ、
このような中空糸膜の例としては、例えばポリエチレン
中空糸膜（ポリエチレン中空糸Ｅ）ＩＦ　、商品名、三
菱レイヨン■製）が挙げられる。

Ｅ本発明の効果コ このように本発明の中空糸濾過モジュールによれば、構
成する中空糸濾過膜の利用効率が高く、モジュールユニ
ットの構造が簡単であり、組立て加工が容易な中空糸濾
過モジュールを提供することができ、その結果として中
空糸濾過モジュールユニットのコンパクトが図れ、その
設置面積の節減が可能となり、更に構造面１組立て加工
面で経済的な工業性の高い的な浄水器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の中空糸濾過モジュールの一態様例を
示す一部欠截平面図模式図であり、第２図は、他の態様
例を示す模式図であり、第２ａ図はその一部欠截平面図
、第２ｂ図は、Ａ−Ａ線での切断断面図（中空糸濾過膜
の図示は省略されている）であり、第３図は、他の態様
例を示す一部欠截平面模式図である。 ｌ：環状部材　２：固定部材 ３：中空糸濾過Ｍ　４：濾過部材 ５：濾液集合室　６：仕切り部材 ７：＠液配管　８：支持部材 ９：中空糸サポート部材　ｌＯ：給水口】１：連結部材
　１２：連結部材 第１図 Δ 第２ａ図 第２ｂ図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）多数の中空糸濾過膜をそれぞれの開口端を開口状態
   を保ったままＵ字型に固定部材を介して環状部材の内面
   に集束固定してなる二以上の濾過部材を、Ｕ字型の中空
   糸濾過膜が対向するよう配設し、前記濾過部材の一方の
   取水面に濾液を収集する濾液襲合室が付設され、該濾液
   集合室内の濾液を他方の濾過部材にょる濾液と合流させ
   るための濾液配管が配設されてなる中空糸濾過モジュー
   ル。 ２）一方の濾過部材と他方の濾過部材の各々の濾液配管
   並びに支持部材が互いに連結してなる特許請求の範囲第
   １項記載の中空糸濾過モジュール。