CN113912159B - ***膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷、且透水性能高的***膜组件。一种***膜组件，从上游侧向下游侧依次具有滤材填充部、分散部和中空纤维膜部，其中，滤材填充部包括外周侧的滤材层和内周侧的通水路，分散部连接滤材填充部与中空纤维膜部，并包括：连接板，具有连接口；和顶板，遮挡从连接口排出的水流，顶板的径(X)与连接口的径(Y)之比(X/Y)为1.5～5.0，连接板与顶板的间隙(Z)为0.5～2.0mm，中空纤维膜部收纳有多个由中空纤维构成的中空纤维膜，并构成为接受已通过分散部的水，排出已通过中空纤维膜的水。

Description

***膜组件

技术领域

本发明涉及***膜组件。

背景技术

作为现有的***膜组件，可以举出使圆筒状的成型活性炭与中空纤维膜组件一体化的类型的***膜组件。该类型为使原水从成型活性炭的侧面流入到管内部、进一步经由连结口进入中空纤维膜组件的结构。

但是，在该类型中，活性炭处理水集中地从连结部向中空纤维膜组件流入，因此在中空纤维膜组件中的膜束的前端受到水流的负荷，从而可能对中空纤维膜产生不良影响。

因此，作为对策，例如在专利文献1中提出了设置保护网，在专利文献2中提出了设置分散口，在专利文献3中提出了设置挡板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-30204号公报

专利文献2：日本特开2006-015199号公报

专利文献3：日本特开2005-211852号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1～3所记载的***膜组件中，可抑制水流对中空纤维膜组件中的膜束的前端的负荷。但是，由于保护网、分散口和挡板而使水流阻力增加，因此会因该压力损失而损害***膜组件的透水性能。

由此，以往没有提出可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷而且透水性能高的***膜组件。

本发明的目的在于解决上述那样的技术问题。即，本发明的目的在于提供一种可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷、且透水性能高的***膜组件。

用于解决技术问题的方案

为了解决上述技术问题，本发明的发明人进行锐意研究，完成了本发明。

本发明为：一种***膜组件，从上游侧向下游侧依次具有滤材填充部、分散部和中空纤维膜部，其中，

所述滤材填充部包括外周侧的滤材层和所述滤材层的内周侧的通水路，所述滤材填充部构成为使从所述滤材层的外周侧向所述滤材层流入的水通过所述滤材层到达所述通水路、并通过所述通水路到达所述分散部，

所述分散部将所述滤材填充部与所述中空纤维膜部连接，并包括：连接板，所述连接板具有连接口，所述连接口将所述通水路与所述中空纤维膜部的内部空间相连，使得来自所述通水路的水向所述中空纤维膜部的内部排出；和顶板，所述顶板遮挡从所述连接口排出的水流，所述顶板的径(X)与所述连接口的径(Y)之比(X/Y)为1.5～5.0，所述连接板与所述顶板的间隙(Z)为0.5～2.0mm，

所述中空纤维膜部收纳有多个由中空纤维构成的中空纤维膜，所述中空纤维膜部构成为接受已通过所述分散部的水、并排出已通过所述中空纤维膜的水。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷、且透水性能高的***膜组件。

附图说明

图1是示出本发明的***膜组件的适宜方式的概略剖视图。

图2是仅选取图1中的分散部的图(概略剖视图)。

图3是分散部的概略立体图。

图4是从中空纤维膜部侧观察到的分散部的情况的概略俯视图。

图5是从滤材填充部侧观察到的分散部的情况的概略俯视图。

图6是用于说明实施例和比较例中的实验装置的概略图。

图7是总结了实施例和比较例的结果的图表。

具体实施方式

使用附图对本发明的***膜组件进行说明。

图1是示出本发明的***膜组件的适宜方式的概略剖视图。图1所示的适宜方式是整体为圆柱状的***膜组件。例如，可以举出剖面直径为约32mm、长度方向的长度为约120mm左右的***膜组件。

图1表示以包含圆柱的长度方向的中心轴ω的方式将本发明的***膜组件切成两部分的情况下得到的剖面。

在图1中，本发明的***膜组件1从上游侧朝向下游侧依次具有滤材填充部3、分散部5和中空纤维膜部7。

＜滤材填充部＞

对本发明的***膜组件1所具有的滤材填充部3进行说明。

滤材填充部3包括外周侧的滤材层31和滤材层31的内周侧的通水路33。

滤材填充部3例如可以是在中心具有筒状的通水路33的、大致由滤材构成的圆筒体。该滤材填充部3例如可以通过如下来得到，即：通过将用于形成通水路33的筒35***于圆筒状的容器的中心，并在***的筒35的外周面与容器的内周面之间填充滤材来得到。可以在填充滤材而形成滤材层31之后，抽出筒35使其与滤材层31分离。

此处，在保留筒35而不使其分离的情况下，即，如图1所示，在滤材填充部3包含筒35的情况下，用于形成通水路33的筒35为网状或者多孔状等，需要供水通过。例如可以使用由丙烯酸纤维构成的筒35来形成通水路33。

需要说明的是，滤材填充部3的形状也可以不为圆筒状。例如，剖面也可以为椭圆形、矩形、多边形。

另外，图1所示的滤材层31的外周被聚酯等构成的无纺布37被覆。在本发明的***膜组件中，优选滤材层的外周被无纺布被覆。

在本发明的***膜组件中，滤材层的外周也可以被塑料等构成的层覆盖。也就是说，滤材层也可以收纳于由塑料等构成的容器。

构成滤材层31的滤材可使用一直以来在净水用途中使用的滤材。例如，可以举出粒状活性炭、纤维状活性炭、沸石、离子交换树脂、其他吸附剂。滤材优选能够去除残留氯、溶解性铅、导致霉味产生的2-甲基异冰片(2-Methylisoborneol)的材料。

关于滤材的形状、大小等，也可以与以往公知的***膜组件中所使用的滤材相同。

关于滤材层中的滤材的填充率等，也可以与以往公知的***膜组件中的滤材层的情况相同。

图1所示的滤材层31在上游侧的端面具有端盖39。端盖39通过粘合剂等固定于滤材层31的上游侧的端面。端盖39防止从上游侧流出来的作为净化对象的水从滤材层31的上游侧的端面向滤材层31的内部流入。从上游侧流出来的水由于端盖39的存在而从滤材层31的外周侧(侧面侧)向滤材层31的内部流入，而不是从滤材层31的端面向其内部流入。

在图1所示的本发明的***膜组件1中，从滤材层31的外周侧流入的水通过无纺布37和滤材层31，进一步还通过筒35而到达通水路33。然后，通过通水路33到达分散部5。

作为端盖39的材质，例如可以举出ABS树脂。

＜分散部＞

使用附图对本发明的***膜组件1所具有的分散部5进行说明。

图2是仅选取图1中的分散部5的图(概略剖视图)，图3是分散部5的概略立体图，图4是从中空纤维膜部7侧观察到的分散部5的情况的概略俯视图，图5是从滤材填充部3侧观察到的分散部5的情况的概略俯视图。

如图1所示，分散部5具有将滤材填充部3与中空纤维膜部7连接起来的连接板51。即，连接板51配置于被滤材填充部3与中空纤维膜部7夹持的位置。

如图1所示，本发明的***膜组件1中的连接板51的外周端部固定于中空纤维膜部7的端部(后述的圆筒型的壳体75的端面)。连接板51的外周端部与中空纤维膜部7的端部(后述的圆筒型的壳体75的端面)例如通过超声波熔敷进行接合。另外，连接板51具有沿着接下来要说明的连接口53的外周且朝向滤材填充部3侧的凸部511，该凸部511构成为与构成通水路33的筒35紧贴地嵌合，由此固定或者辅助固定分散部5与滤材填充部3。

如图1～图5所示，分散部5所具有的连接板51具有连接口53。连接口53将通水路33与中空纤维膜部7的内部空间71相连。通水路33的内部的水通过连接口53，向中空纤维膜部7的内部空间71排出。

图1～图5所示的连接板51为圆板状，并在其中心形成有圆形的连接口53，但是在本发明的***膜组件中，连接板和连接口的形状没有特别限定。它们的形状也可以为椭圆形、矩形、多边形等。

其中，优选如图1～图5所示连接板和连接口均为圆形、且它们的中心一致。

分散部5具有顶板55。如图1～图5所示，顶板55通过肋部57一边与连接板51的表面保持规定的间隔一边固定于连接板51的表面。

顶板55起到遮挡从连接口53排出的水流的作用。通水路33的内部的水在刚通过连接口53之后，其大部分与顶板55碰撞。因此，通水路33的内部的水在刚通过连接口53之后，几乎不直接与中空纤维膜接触。因此，可大幅地抑制由从连接口53向中空纤维膜部7的内部空间71排出的水所致的、对中空纤维膜的流水负荷。

另外，在分散部5中，顶板55的径(X)与连接口的径(Y)之比(X/Y)为1.5～5.0(优选为1.7～3.0)，进一步，连接板51与顶板55的间隙(Z)为0.5～2.0mm(优选为1.0～1.5mm)。

本发明的发明人发现：在这样的情况下，可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷，而且能够提升透水性能。

此处，在顶板55如图1～图5所示的示例那样是圆板的情况下，其径(X)是指圆板的直径；而在顶板55不是圆板的情况下，其径(X)是指等面积圆当量径。即，在顶板55为不是圆板的形状的情况下，将面积与其相等的圆的直径设为该顶板55的径(X)。需要说明的是，顶板55的径和形状设为可以在顶板55的中空纤维膜部7侧的表面进行测定的径和形状。

同样地，在连接口53如图1～图5所示的示例那样是圆形的情况下，其径(Y)为圆形的连接口53的直径；而在连接口53不是圆形的情况下，其径(Y)是指等面积圆当量径。即，在连接口53为不是圆形的形状的情况下，将面积与其相等的圆的直径设为该连接口53的径(Y)。需要说明的是，连接口53的径和形状设为可以在连接板51的中空纤维膜部7侧的表面进行测定的径和形状。

进一步，如图1～图5所示的示例那样，在连接板51和顶板55的表面平行配置的情况下，连接板51与顶板55的间隙(Z)为它们的相对的表面间的距离；而在连接板51和顶板55的表面未平行配置的情况下，连接板51与顶板55的间隙(Z)是指各个的表面间的距离的平均值。

＜中空纤维膜部＞

对本发明的***膜组件1所具有的中空纤维膜部7进行说明。

中空纤维膜部7收纳有许多由中空纤维构成的中空纤维膜73。

中空纤维膜73起到去除水中所含的细菌、微粒等杂质成分的作用。

中空纤维膜73优选由聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等材料构成。

中空纤维膜73优选以从中心向外侧呈放射状的方式折回并被捆扎。在图1所示的适宜方式中，向由ABS等构成的圆筒型的壳体75中***中空纤维膜73，并向圆筒型的壳体75的开口部751填充聚氨酯树脂、环氧树脂等封闭材料而形成封闭部77，由此能够在捆扎中空纤维膜73的端部的同时，将中空纤维膜73固定于开口部751，而且还能够密封开口部751。

中空纤维膜部7构成为接受已通过分散部5的水、并从开口部751排出已通过中空纤维膜73的水。

实施例

对本发明的实施例进行说明。本发明并不限定于实施例。

准备了顶板的径(X)及连接板与顶板的间隙(Z)不同的9种分散部。具体而言，顶板的径(X)为10mm、12mm或16mm三种，连接板与顶板的间隙(Z)为1.00mm、1.25mm或1.50mm三种，从而准备了组合它们而成的9种分散部。

并且，在将各个分散部设置于如图6(b)所示那样的筒状的通水夹具的内部之后，如图6(a)所示，测定了从泵以规定的通水压力(10kPa)向通水夹具的内部进行通水时的流量(组件流量(L/min))。组件流量的测定结果示出于表1。

【表1】

图7是总结了表1的结果的图表。

从图7所示的图表可知，符合本发明的***膜组件的实施例1～6的情况相较于不符合的比较例1～3，组件流量明显变大。

另外，在实施例1～6的情况下，可抑制在中空纤维膜组件中的膜束的前端所受到的水流的负荷。

即，根据实施例和比较例的结果，能够确认到本发明的***膜组件可抑制在膜束的前端所受到的水流的负荷、且透水性能高。

产业上的可利用性

本发明的***膜组件优选用作给水栓内置用途。本发明的***膜组件也能够作为不内置于给水栓的***进行利用。

附图标记说明

1 本发明的***膜组件

3 滤材填充部

31 滤材层

33 通水路

35 筒

37 无纺布

39 端盖

5 分散部

51 连接板

511 凸部

53 连接口

55 顶板

57 肋部

7 中空纤维膜部

71 内部空间

73 中空纤维膜

75 壳体

751 开口部

77 封闭部

ω ***膜组件的中心轴

Claims (1)

1.一种***膜组件，从上游侧向下游侧依次具有滤材填充部、分散部和中空纤维膜部，其中，

所述滤材填充部包括外周侧的滤材层和所述滤材层的内周侧的通水路，所述滤材填充部构成为使从所述滤材层的外周侧向所述滤材层流入的水通过所述滤材层而到达所述通水路、并通过所述通水路到达所述分散部，

所述分散部连接所述滤材填充部与所述中空纤维膜部，并包括：连接板，所述连接板具有连接口，所述连接口将所述通水路与所述中空纤维膜部的内部空间相连，使得来自所述通水路的水向所述中空纤维膜部的内部排出；和顶板，所述顶板遮挡从所述连接口排出的水流，所述顶板的径(X)与所述连接口的径(Y)之比(X/Y)为1.5～5.0，所述连接板与所述顶板的间隙(Z)为0.5～2.0mm，

所述中空纤维膜部收纳有多个由中空纤维构成的中空纤维膜，所述中空纤维膜部构成为接受已通过所述分散部的水、并排出已通过所述中空纤维膜的水。

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