JPS6362501A

JPS6362501A - 膜カートリッジの製造方法

Info

Publication number: JPS6362501A
Application number: JP61205610A
Authority: JP
Inventors: Motoi Yasuda; 安田　基
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1988-03-18
Also published as: JPH0574411B2

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】（産業上の利用分野）本発明は限外濾過、精密呟過等を行う装置内に組込まれ
る膜カートリッジとその製造方法に関する。

（従来の技術）排水からの有価物回収、水の再生等の水処理分野、酪農
製品の成分調整、果汁の清澄等の食品Ｔ業分野或いは醗
酵原料の精製等のようにあらゆる分野において濾過技術
が利用されている。

斯る濾過に用いる分ｇｌＩ膜として、比表面積が大で、
コンパクト化が図れ且つ耐圧性に優れる等の理由から管
状分離膜が使用されている。この管状分離膜を使用した
濾過装置は、多数本の管状分離膜を束ねた分離膜群の端
部を樹脂性端板に挿入固定して膜カートリッジとし、こ
の輯カートリッジを耐圧外筒内にセットし、この外筒或
いは外筒の両端を塞ぐエンドプレートに原液の供給管、
透過液の取出し管、濃縮液の取出し管等を接続している
。

ここで、分離膜群を構成する各管状分離膜が密に接触し
ていると、透過液の旋路或いは原液の流路を確保しにく
くなり、特に分離膜群の端部を型内に臨ませ、この型内
に樹脂又はおよびセラミックスラリ−を流し込んで端板
とするものにあっては、管状分離膜間士が接触している
と、端板による管状性２ｉ膜の保持が不十分となる。

そこで従来から管状分離膜間に所定の間隙を形成する手
段が提案されている。この間隙を形成する手段としては
特開昭５２−１０１８７３号、特開昭５８−７６１０６
号、特開昭６０−１２２０２７号及び第６図に示すもの
がある。

特開昭５２−１０１６７３号に開示される技術は、表面
に凹凸部を設けた板体に中空繊維状物（分Ｅｉ　＋１５
　）を立直させ、この状態で両者を相対的に揚動させる
ことで中空繊維状物を何本かづつに分離するようにした
ものであり、また特開昭５８−７６１０６号に開示させ
る技術は、多孔質支持体（分離Ｉｌ！２）をスペーサの
孔に貫通せしめることで各支持体間に間隙を形成し、こ
の状態で多数本の多孔質支持体の端部を金属管で保持す
るようにしたものであり、また特開昭６０−１２２０２
７号に開示される技術は多孔質材料管（分ｇＩ膜）の中
間部外周にリングを嵌め付け、この状態で多数本の多孔
質材料管を束ねてその端部を型内に臨ませ、型内に樹脂
を流し込んで固めるようにしたものであり、更に第６図
に示すものは、管状分離膜（１００）の端部にテープ（
１０１）を巻回し、これらテープ（１０１）が当接する
ようにして管状分離膜（１００）の端部を型（１０２）
内に臨ませ、次いで型（＋０２）内に端板となる樹脂原
料（＋０３）を流し込むようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点）に述したように従来にあっては、多数の管状分離膜管に
所定の間隔を形成するために凹凸部を有する板体、スペ
ーサ、リング、テープ等の何らかの部材を用いなければ
ならず、また凹凸部を有する板体を用いる場合には、各
管状分離膜間の間隙を一定にすることができず、スペー
サ、リング、テープ等を用いる場合には個々の管状分離
膜について嵌め込み、巻回等の工程を施さなければなら
ず極めて面倒である。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決すべく本発明は、多数本の管状分＃膜
からなる分離膜群の端部を端板に固定してなる膜カート
リッジにおいて、分離膜群の端部をそれぞれ逆方向にね
じることで各管状分離膜間に一定の間隙を形成するよう
にした。

（作用）多数本の透過性管状分離膜を束ねて分離膜群とし、この
分離膜群の中間部をバンド等で保持した状態で両端部を
それぞれ反対方向にねじることで、各管状分離膜間に一
定の間隙を形成し、この状態で分離膜群の端部を樹脂で
固めるか、あるいはセラミック材料で形成したのち一体
焼成する。

（実施例）以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る膜カートリッジを組込んだ膜分離
モジュールの断面図であり、膜分離モジュールは、金属
性の耐圧外筒（１）の両端部に連結金具（２）　、　（
２）を介してエンドキャップ（３）　、　　（３）を取
付け、耐圧外筒（１）には原液の入口部（４）及び出口
部（５）を一体重に形成し、エンドキャップ（３）の一
部は透過液の出口部（６）としている。

また、外筒（１）及びエンドキャップ（３）　、　（３
）にて形成されるモジュール内には膜カートリッジ（７
）をカラー（８）及び０リング（９）を介してセットし
ている。

膜カートリッジ（７）はセラミック等から構成される透
過性管状分濱膜（ｌＯ）・・・を多数本型ねてなる分離
膜群（１１）の両端部を、樹脂製あるいはセラミック製
端板（１２）内に挿入固定している。そして、膜カート
リッジ（７）を構成する分離膜群（１１）は中央部が絞
られ、両端部がそれぞれ反対方向にねじられ、中央部か
ら両端部に向かって各管状性２１膜（ｌＯ）・・・の間
隙が徐々に広がるようにされている。

ただし長さ方向を基準にした場合には各管状分離膜（１
０）同士の間隙は等しくなっている。

以上の如き形状の膜カートリッジ（７）の製造方法を第
２図乃至第５図に基づいて説明する。

先ず第２図（Ａ）に示すように多数本の透過性管状分離
膜（１０）・・・を長さを揃えて密に束ね、中央部を輪
ゴム等の締結具（１３）にて保持し、分離膜群（１１）
とする、この状態で各透過性管状分離膜（ｌＯ）・・・
は第２図（Ｂ）に示すように千鳥状に互いに接触してい
る。

次いで第３図（Ａ）に示すように分離膜群（１１）の一
端部を例えば時計方向に、他端部を反時計方向に回すこ
とで、分離膜群（１１）を中央部を中心として両端部を
反対方向にねじる。すると第３図（Ｂ）に示すように各
透過性管状分子９ｉ［（ｔｏ）・・・は千鳥状の配列を
維持したまま外方に広がり、各透過性管成分！！ａ膜（
１０）・・・間に一定の間隔が形成される。この間隔は
分離膜群（１１）の端部に向って徐々に大きくなる。

尚、締結具（１３）によって分離膜群（１１）の中央部
をある程度の力で保持しておけば、一端部をねじること
で他端部を自動的に反対方向にねじることもできる。

この後第４図に示すように、ねじり状態を維持したまま
、各′ｆ１過性管状分ａ膜（ｌＯ）・・・の開口端に栓
（１４）・・・を嵌め込み、次いで分離膜群（１１）の
端部を型（１５）内に臨ませ、型（１５）内に樹脂原料
（１６）を流し込む、樹脂原料（１６）としては常温硬
化型のシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタ
ン系樹脂等を用いる。

そして、樹脂原料（１６）が硬化したならば型ばらしを
行い、第５図に示すように樹脂部分を所定厚さで切断す
ることで、端板（１２）に透過性管状分離１？２（１０
）・・・の端部が所定間隙をもって固定され、且つ端板
（１２）の−面に透過性管成分Ｓ膜（１０）の一端部が
開口した膜カートリッジが得られる。

透過性管状分離膜がセラミック材料の場合、用途によっ
ては、端板をセラミック材料にて形成した方が、樹脂で
形成するよりも耐熱性、耐薬品性等の面から有利である
。その場合においては上述の手法でねじり状態を維持し
たまま端部を型（１５）内に臨ませ、型（１５）内にセ
ラミック材料（１６）を流し込む。セラミック材料して
は、アルミナスラリー、ガラススラリー等を用いる。

そしてセラミック材料（１６）が乾燥・固化したならば
型ばらしを行い、第５図に示すように端部固化部分を所
定厚さで切断したのち焼成するか、あるいは型ばらしを
行って直ちに焼成したのち端部固化部分を所定厚さで切
断することで、端板（！２）に透過性管状分離！（１０
）の端部が所定間隙をもって固定され、且つ端板（１２
）の−面に透過性管秋分ｇＩ膜（ｌＯ）の一端部が開口
した膜カートリッジが得られる。又、もう１つの方法と
しては、セラミックス等無機原料と、エポキシ等樹脂原
料を混練したものを用いて、樹脂原料の場合と同様な方
法で端板（１２）を形成することもできる。

尚、図示例にあっては透過性管秋分＃ｌｌ９（１０）の
両端部を端板（１２）に固定した例を示したが、一端部
のみを端板（１２）に固定した片持ち式の膜カートリッ
ジであってもよく、更に締結具（１３）としては輪ゴム
等に限らず、円盤に透過性管状分離膜（１０）・・・が
貫通する多数の孔を形成したものであってもよい、この
ような円盤を用いることで分離膜群（ＩＩ）の中央部に
おいても各透過性管状分離膜（１０）・・・間に間隙を
形成することができる。

（発明の効果）以上に説明した如く本発明によれば、スペーサ、リング
、テープ等を透過性管状分離膜のそれぞれに装着するこ
となく間隙を形成することができ、しかも当該間隙を等
しくすることができる。

したがって原液、透過液等の流路を確保でき、膜カート
リッジとしての性能が向上する。

更に製造工程自体も従来と比して大巾に簡略化でき、且
つ製造時間も短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る膜カートリッジを組込んだ膜分離
モジュールの断面図、第２図乃至：ＪＩＪＳ図は膜カー
トリッジの製造工程を示す図、第６図は膜カートリッジ
の製造の先行例を示す図である。尚、図面中（１）は外筒、（３）はエンドキャップ（７
）は膜カートリッジ、（１０）は透過性管状分離ＨＬ　
ＨＤｔｆ分ａＨｉ群、（１２）Ｉｌｌ（１３）ｆ［結Ａ
、（１５）は型、（１６）は樹脂原料又はおよびセラミ
ック材料である。特　許　出　願　人　東陶機器株式会社代　　理　　人
　　弁理士　　　　下　　　１）　　容　一部間　　　
弁理士　　　大　　橋　　邦　　部同　　　弁理士　　
　小　　山　　　　右回　　　弁理士　　　野　　１）
　　　　茂第２図　　　第３図（Ａ）　　　　　　（Ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数本の透過性管状分離膜からなる分離膜群の端
部を樹脂製端板あるいはセラミック製端板に挿入固定し
た膜カートリッジにおいて、前記分離膜群は各管状分離
膜間に間隙が形成されるように、長さ方向の中間部を中
心として両端部が反対方向にねじられた形状となってい
ることを特徴とする膜カートリッジ。
（２）多数本の透過性管状分離膜を密に束ねて分離膜群
とし、この分離膜群の長さ方向の中間部を保持したまま
分離膜群の両端部を反対方向にねじって分離膜群を構成
する管状分離膜の間隙を広げ、この状態で分離膜群の端
部を型内に臨ませ、次いで型内に端板となる樹脂又はお
よびセラミック原料を注入し、この後樹脂原料を硬化せ
しめることで分離膜群の端部を固定するか、あるいは型
内に端板となるセラミックスラリーを注入し、その後乾
燥、焼成せしめることで分離膜群の端部を固定するよう
にしたことを特徴とする脱カートリッジの製造方法。