JPS6029521B2 - 噛合いプリ−ツ型透過膜モジユ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は噛合いプリーツ型透過膜モジュールに関する
。

更に詳しくは、この発明は膜表側を狭い隙間を隔てて噛
合状に対向させ、流路横断面において略一定の閉じたジ
グザグ状の表流路を一方向に区画する噛合い半透膜プリ
ーツ積重体と、該積重体を収納・固定するケースとを備
え、且つそのケースが上記ジグザグ状の表流路の両関口
にそれぞれ運通する入口・出口を有する両端頭部と、上
記両端頭部間にわたり積重体の膜裏側との間に髪流路を
包囲画定し、その裏流路出口を有した筒胴とを具備し、
噛合い半透膜ブリ−ッ積重体のジグザグ状の表流路の両
閉口が、二つの膜を噛合状に対向させる際に操入される
テープ状の可榛性スベーサーを、ケース内に半透膜プリ
ーツ積重体を収納し、その膜裏面側の両閉口部を接着封
止して該積重体をケース内に固定した後、その半透膜プ
リーツ積重体から引き抜いて構成されてなることを特徴
とする噛合いプリーツ型透過膜モジュールに関する。従
来から半透膜モジュールとしては種々の形式がある。第
１型としては、いわゆるプレートアンドフレーム型があ
る。この型は部品点数が多く極めて大型のモジュールと
ならざるを得ず、多孔性板を多数使用するので残液が多
いという欠点がある。第２型としては、のり巻き型又は
渦巻型がある。この型は芯体に平膜を少〈共スベーサと
共に渦巻状に巻いたものであるが、膜面積／装置容積は
比較的大きく取れるが圧力損失が大きいこと、流れの状
態を全中にわたって均一に出来ない等の欠点がある。第
３型は管状型である。この型は膜面積を大きくしようと
すると、管本数を増やす必要があり、装置として高価に
なり、管本数が増えると末端シールが複雑化するという
欠点がある。第４型はプリーツ型である。

この型は第１型の変型であるが、比較的に膜面積も大き
く取れ形状としても小型にできるが、折り谷ごとにスベ
ーサを挿入するなど工数がかかり量産に適しない。本発
明のモジュールは上記各欠点を解決するものである。す
なわち、本発明の目的は次の通りである。‘１｝ 小型
軽量且つ充分な処理能力を有する透過膜モジュール、特
に炉過式人工じん臓に好適で処理後の残留血液量の少な
いモジュールを提供する、‘２｝ 上記処理時間（概ね
数時間程度）の間中安定した性能を保持しうる透過膜モ
ジールを提供する、｛３１ 量産に適する上記噛合いプ
リーツ型透過膜モジュールの構成を提案する、【４１充
分な信頼性を期待しうる上記透過膜モジュールの構成を
提案する。

本発明の主要な構成上の特徴の一つは、透過膿モジュー
ルが透過膜の積重体とそのケースとから「主として構成
され、その積重体が一方向に同一流路断面にて貫通する
表（原液）流路と濃重体外側の裏（炉液）稀路とを基本
的に備えていることにあり、もう一つの特徴は、前記表
流路の原液流入口及び流出口がジグザグ状であり、この
ジグザグ状の折り曲がり部を含めた全てが所定の均一な
膜間隔で形成されている。

本発明のその他の特徴及び利点は以下の説明によって明
らかになろう。

以下本発明になる噛合いプリーツ型透過膜モジュール（
以下「本モジュール」という）の一実施例を図面によっ
て詳説する。

なお、これによって本発明が限定されるものではない。
まず第１，ｌｏ，１１図において、本モジュール１００
は、ェレメント２０とそのケース１０とから主として構
成され、斜線ハッチング頭の矢印は原液（人工じん脇に
あっては血液）入口７での原液流入方向を示し、網目ハ
ッチング頭の矢印は原液出口９での原液流出方向を示す
。この間の流路をここでは表流路と称し、この表流路に
接する側を表側と称する。またハッチングなし頭の矢印
は透過液出口８での透過液の流出方向を示し、これに通
ずる流路は裏流路と称する。而して、前記ェレメント２
０は膿表側を狭い隙間を隔てて噛合状に対向させ、流路
断面において略一定の閉じたジグザグ状の表流路を区画
する積重体から構成され、一方、裏流路はその積重体と
ケースの筒胴１２との間に形成されている。

上記実施例の構成の理解を容易にするために好ましい製
法を開示しながら以下に説明する。ェレメント２０は、
主として２枚の表側面を相対向する帯状半透過膜２１ａ
，２１ｂを長手方向に折畳んで得られる第２図の積重体
２２よりなる。すなわち、積重体２２は、例えば第５図
に示すように２枚の膜２１ａ，２１ｂをその表側ｓ，ｓ
面を狭い隙間を隔てて対向させ、好ましくはその狭い隙
間保持用の２つの幅１０〜２仇舷程度のテープ状の可榛
・性スベーサＰを膜の間に介挿し、且つ両耳緑間から充
分はみ出させ、少なくともェレメント２０の接合長さ凶
だけ重合させて第５図のようにジグザグ状に折畳んでプ
リーツ（ひだ）を形成する。なお、膜２１ａ，２１ｂの
長手方向両端部分の区域（肌）において両膜間に両面粘
着−プを挿入して両膜を接着することもできる。また、
上記スベーサｐはそのほべ中央で縦方向（膜の長手方向
）に切目を入れ、両耳縁方向に引張れば容易に破断する
ことができるような充分な中ｗのシートであってもよい
。ところで必要なプリーツ数が形成されたとき、上記膜
２１ａ，２１ｂスベーサーｐの重合体は切断されて、１
個の積重体２２とされる。そして第６図のように両側端
の不要なプリーツ及び１折分のスべ−サーｐ′は切離さ
れる。そして結局第７及び２図のように接合部ａ，ａし
が形成され、前者の接合部ａは積重体２２の全長、（い
＋Ｌｂ＋い）にわたり、後者の接合部ａＬは上記長さ仏
の部分にのみ存在する。このようにして横断面内側に一
定の閉じたジグザグ状の表流路を区画する積重体２２は
、長さＬｂの間にわたり適宜の剛性、厚さ及び透液性を
有するプラスチックネットなどよりなるごや体２３によ
り図縫拘束される。なお、上記接合部ａしを形成するた
めに接着剤を用いるとき、前記プリーツ形成時に接着剤
を該部分に施すこともできる。

またさや体２３は適宜の自立性を必要とするが、その横
断面において完全に角筒状に連続する必要はなく、巻き
上げ様に積重体２２を囲総するものでもよい。ケース１
０は第８図のごとく要部が割り筒状の割且同１１ａ，１
１ｂから形成される。

これらの割Ｂ同１１ａ，１１ｂ内に前記さや体２３に函
緩された積重体２２を菱入し、割胴１１ａ，１１ｂを接
合して筒月同１２を形成すると共にさや体２３に囲緩さ
れた積重体２２を筒胴１２内の所定位置に把持せしめる
（第８，９図参照）。割胴１１ａ，１１ｂそれぞれの長
手方向の中央部分、つまり長さＬｂに対応する部分の側
壁は接合面開きに勾配を付してあると共に互いに相互に
空所に入り込み合うリブ１３ａ，１３ｂ，１３ａ，１３
ｂ，１３ａ，１３ｂを具え上記割胴１１ａ，１１ｂの上
記接合時の相互間の押圧によりその方向の直角方向にも
前記把持する力を生ぜしめうる。

リブ１３ａ，１３ｂ，１３ａ，１３ｂ，１３ａ，１３ｂ
・・…・・・・にはそれぞれ前記合せ面部に裏側の副通
路を形成する切欠き１４ａ，１４ｂ，１４ａ，１４ｂ，
１４ａ，１４ｂ・・…・を備えている。

筒月同１２の上記長さＬｂに対応する部分の一端側には
裏流路出口８が形成される。

筒耳同１２両端部附近は頭部形成のための室１５を区画
し、積重体２２を把持する仕切縁１６ａ，１６ｂ，１６
ａ，１６ｂと同１７ａ，１７ｂ，１７ａ，１７ｂが夫々
前記接合時に夫々が一体的な仕切壁を形成することによ
り上記区画を実現する。

又室１５に蓮適する硬化性樹脂系接着剤を注入するべき
注入口管１８を上記酸合と同時に形成せしめる。

次いで上記注入口管１８，１８より室１５，１５内へ夫
々上記接着剤１、例えば硬化剤としてポリァミンなどを
配合したェポキシ樹脂を常温下で３比．ｐ．以上、好ま
しくは４０〜１０比．ｐ．程度の粘度で注入充填し上記
注入口管１８内にも充満させる。

このことは上記接着部１層の硬化に伴う収縮を上記注入
口管１８内の接着剤１で補償するものであって鋳物品の
鋳造時の“押湯”と同様の効果を奏するものである。こ
のようにして２４〜７幼時間程度放置し、接着剤１層が
硬化し、前記筒胴１２の室１５，１５と、前記積重体２
２とが一体的に接合されて両端頭部２，２を形成する。

その後スベーサーｐ，ｐを抜き去り端面３，３にそって
上記積重体２２の端部を切断し、上記注入口管１８，１
８を切除し第９図右端（一方端）のように整形する。次
いでケース端蓋４，４を接合して端室５，５を形成し、
それによって表流路の分配・集合へッダ部６，６を端室
５，５に蓮通させる。更に表流路入・出口にはホース連
接用ノズル７，７を、裏流路出口１９には同ノズル８を
それぞれ接合する。かくして第１，１０，１１図に示す
本モジュール１００が完成する。本モジュール１０川ま
かかる構成になるが故に広い有効膜面積を比較的小さな
空間に収納でき、表流路中ｃが充分せまく揃い易い。

従って表流路内の平均流速を大きくとることができ、膿
面の汚染が進行し難くなる。さらに本発明による噛合プ
リーツ半透膜モジュールはジグザグ状の原液流路の全て
、即ち折り曲がり部を含めて一定の膜間隔を有している
ため全ての膜面において均一な原液の流れ状態を作り出
すことができる。なお、以上の実施例においては、積重
体に形成される表流路の横断面は、連続するジグザグ状
のものであるが、プリーツの屈曲部において対向する膜
面が援触して断続するものであってもよい。

つまり第３図においてＣＴ＝０であってもよい。なお、
本発明に用いる膜２１ａ，２１ｂつまり合成樹脂製湿式
、或は乾燥タイプの半透膜としては、超炉過用に好適な
、例えば酢酸セルロース系、酢酸酪酸セルロース系、ポ
リアミド系などの膜を挙げることができる。第３〜５図
の上記膜２１ａ，２１ｂの裏面ｔには裏打布付きのもの
が示されているが、特にそうでなくともよい。

たゞそれらの膜が湿潤膜であるから接合部ａＬに対応す
る部分には少なくとも裏打布を施こすのが好ましい。一
方乾燥膜ではプリーツ成形後乾燥膜とし、その後に上記
接合部ａ，ａしを設けることが望ましいことはいうまで
もない。何れの場合にも長さＬｂに対応する中の裏流路
材の存在は必要なことである。

上記裏打布或は裏流路材は具体的にはトリコット、炉紙
、粗布、プラスチックスネツトなどが好ましいものとし
て挙げうる。

スベーサーｐはプロピレン樹脂、エチレン樹脂、或は三
弗化又は四弗化エチレン樹脂など実質的に非（或は難）
接着性樹脂よりなり、表流路中ｃ（通常は１００〜５０
０ミクロン、好ましくは１００〜２００ミクロン）に適
合する厚さのシートを用いることができる。

また以上の説明において“接合”とは超音波融着、溶接
、接着剤、溶剤などを用いて接合することをいう。

更にケースにおける“筒胴”、“端蓋”及び“ノズル”
の材質は各種セルロース系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ＳＡＮ樹脂（スチレン・アクリロニ
トリル共重合物）ＡＢＳ樹脂（ＳＡＮ＋ポリブタジェン
）、ＭＭＡ樹脂（メチルメタクリレート）、ポリアセタ
ール樹脂、ポリプロピレン樹脂が用いられ、そのうちノ
ズルには上記のほかにポリエチレン樹脂、（軟）塩化ビ
ニール樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂などが用いられる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本モジュールの斜視図、第２図は本モジュール
に内蔵されるヱレメントの斜視図、第３図は第２図のＡ
〜Ａ断面図で円内はその部分拡大図、第４図は第２図の
Ｂ〜Ｂ断面図で円内はその部分拡大図、第５図は上記ェ
レメントの製作するに当り噛合プリーツ積重体の形成の
過程を説明するための要部斜視図、第６図は上記積重体
の両端部処理要領を示す平面図で、円内はその部分拡大
図、第７図は上記積重体の平面図、第８図は本モジュー
ルの要部構成を分解図的に示す斜視図、第９図は本モジ
ュールの組立の２段階を示すケース接合面にそった要部
縦断面図、第１０図は後述の第１１図のＣ−Ｄ−Ｅ−Ｆ
断面図、第１１図は本モジュールの、第９図と同様面に
そった縦断面図である。 なお、図中の符号は共通で本モジュール組立体全体は３
桁の、これを構成する主要ヱレメントは２桁の、それら
の部分は上記２桁の第１桁の数字及び添字で示してある
。１００……本モジュール、１０……ケース、２０・・
・・・・ェレメント、７・・・…原液入口、８…・・・
透過液、９・・・・・・原液出口、１２・・・…筒月同
、２２・・・”ｔ積重体。 簾】図 第２図 第３図 第千図 努Ｓ図 第７図 第６図 第８図 第０図 努丁０図 溝’’図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 膜表側を狭い隙間を隔てて噛合状に対向させ、流路
   横断面において略一定の閉じたジグザグ状の表流路を一
   方向に区画する噛合い半透膜プリーツ積重体と、該積重
   体を収納・固定するケースとを備え、且つそのケースが
   上記ジグザグ状の表流路の両開口にそれぞれ連通する入
   口・出口を有する両端頭部と、上記両端頭部間にわたり
   積重体の膜裏側との間に裏流路を包囲画定し、その裏流
   路出口を有した筒胴とを具備し、噛合い半透膜プリーツ
   積重体のジグザグ状の表流路の両開口が、二つの膜を噛
   合状に対向させる際に挿入されるテープ状の可撓性スペ
   ーサーを、ケース内に半透膜プリーツ積重体を収納し、
   その膜裏面側の両開口部を接着封止して該積重体ケース
   内に固定した後、その半透膜プリーツ積重体から引き抜
   いて構成されてなることを特徴とする噛合いプリーツ型
   透過膜モジユール。