CN117180993A - 外压式中空纤维膜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种耐久性好、通过内部的流体的压力分布及速度分布的均匀性优异且生产效率高的外压式中空纤维膜组件。包括:中空纤维膜束;壳体;第一粘接固定部,其在中空纤维膜的开口的端部侧,将中空纤维膜彼此、以及中空纤维膜束与壳体内壁粘接固定;以及第二粘接固定部,其在中空纤维膜的封闭的端部侧,将中空纤维膜彼此、以及中空纤维膜束与壳体内壁粘接固定,并且在中空纤维膜束的外周具有与壳体的长度方向平行的至少一个贯通孔,其中,第二粘接固定部的外端面与中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)分离,并且在第二粘接固定部的外端面与中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)之间,埋设有间隔件。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种外压式中空纤维膜组件。
【背景技术】
在制造半导体、显示元件等电子/电气部件的制造中使用的超纯水的生产线中,在将使用微滤膜、离子交换树脂、反渗透过滤膜等制造的超纯水供给至使用点之前,使用微滤膜或超滤膜进行最终过滤。在这种最终过滤中,主要使用外压式中空纤维膜组件,该组件将由多根中空纤维膜捆扎而成的中空纤维膜束收容在壳体内,向中空纤维膜的外侧供给被处理水并向中空纤维膜的内侧(中空部)过滤。
例如,专利文献1所记载的外压式中空纤维膜组件以其长度方向为铅直方向的方式竖立设置,过滤水排出用的上部喷嘴和被处理水供给用的下部喷嘴以向与壳体的长度方向正交的方向突出的方式分别配置在铅直方向上侧和铅直方向下侧。中空纤维膜的中空部两端均开口,中空纤维膜束的端部均通过粘接固定层粘接固定在壳体上。从下部喷嘴供给的被处理水在壳体内从中空纤维膜的外侧向内侧(中空部)过滤,从壳体的上下两端排出过滤水,从上部喷嘴排出排出水。
另外,专利文献2所记载的外压式中空纤维膜组件以其长度方向为铅直方向的方式竖立设置,排出水排出用的喷嘴以向与壳体的长度方向正交的方向突出的方式配置在铅直方向上侧。中空纤维膜的中空部的一端被密封,中空部的另一端开口,以密封端为铅直方向下侧、开口端为铅直方向上侧的方式配置在壳体内。另外,仅中空纤维膜束的开口端侧粘接固定在壳体上。从壳体的下端供给的被处理水通过壳体的内壁与密封中空纤维膜的一端的密封部之间的间隙被供给至中空纤维膜的外侧并向中空纤维膜的内侧(中空部)过滤,从壳体的上端排出过滤水,从喷嘴排出排出水。
在专利文献3所记载的外压式中空纤维膜组件中,与专利文献2同样,是当从壳体的下端供给被处理水时,从中空纤维膜的外侧向内侧(中空部)过滤,从壳体的上端排出过滤水,从喷嘴排出排出水的结构,但中空纤维膜束的两端(密封端和开口端)均通过粘接固定部粘接固定在壳体上。另外,从壳体的下端供给的被处理水通过设置在粘接固定部上的贯通孔被供给至中空纤维膜的外侧。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开第2012-45453号公报
【专利文献2】日本特开第2015-182056号公报
【专利文献3】日本特开第2017-100105号公报
【发明内容】
【本发明所要解决的问题】
在专利文献1所记载的外压式中空纤维膜组件中,从下部喷嘴向与中空纤维膜垂直的方向供给被处理水,从上部喷嘴向与中空纤维膜垂直的方向排出排出水,因此存在以下问题:对中空纤维膜施加垂直方向的水压,应力集中于中空纤维膜束的两端固定部分,容易在中空纤维膜的端部(根部)发生破损。
在专利文献2所记载的外压式中空纤维膜组件中,由于被处理水相对于中空纤维膜平行地供给,因此因被处理水的供给而产生的上述那样的应力的集中得到缓和。但是,由于因排出水的排出而产生的应力的集中依然存在,因此存在以下问题:排出水在排出喷嘴附近的最大挠曲量增大,仍然容易在中空纤维膜的端部(根部)发生破损。
在专利文献3所记载的外压式中空纤维膜组件中,由于被处理水相对于中空纤维膜平行地供给且中空纤维膜束的两端部均粘接固定在壳体上,因此像上述那样的因被处理水的供给而产生的应力的集中得到缓和,最大挠曲量也变小。但是,为了降低压力损失并高效地进行过滤,还有进一步改良的余地。
另外,专利文献3所记载的外压式中空纤维膜组件适用于从利用纯水制造装置澄清后的原水中去除内毒素的过滤装置等,因此为了用于超纯水的最终过滤,需要对所使用的中空纤维膜进行进一步的改良。
因此,本发明的目的在于提供一种耐久性好、通过内部的流体的压力分布及速度分布的均匀性优异且生产效率高的外压式中空纤维膜组件。
【用于解决问题的手段】
即,本发明如下。
[1]一种外压式中空纤维膜组件,其特征在于,包括:中空纤维膜束,所述中空纤维膜束由一端部封闭另一端部开口的多根中空纤维膜捆扎而成;
壳体,所述壳体是在侧面具有至少一个喷嘴的筒状体,以所述中空纤维膜的封闭的端部和所述中空纤维膜的开口的端部分别朝向所述筒状体的长度方向的两端侧的方式***述中空纤维膜束;
第一粘接固定部,所述第一粘接固定部在所述中空纤维膜的开口的端部侧,将所述中空纤维膜彼此、以及所述中空纤维膜束与所述壳体内壁粘接固定;以及
第二粘接固定部,所述第二粘接固定部在所述中空纤维膜的封闭的端部侧,将所述中空纤维膜彼此、以及所述中空纤维膜束与所述壳体内壁粘接固定,并且在所述中空纤维膜束的外周具有与所述壳体的长度方向平行的至少一个贯通孔,
其中,所述第二粘接固定部的外端面与所述中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)分离,
并且在所述第二粘接固定部的外端面与所述中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)之间,埋设有间隔件。
[2]根据[1]所述的外压式中空纤维膜组件,其中,所述间隔件的、与所述壳体的长度方向正交的方向的截面形状为选自由圈(圆)状、格子状、十字状、放射状、蜂巢状及它们的组合组成的组中的形状。
[3]根据[1]或[2]所述的外压式中空纤维膜组件,其中,所述间隔件由与所述第二粘接固定部相同的原材料构成。
【发明效果】
根据本发明,能够高效地生产并提供一种耐久性好、通过内部的流体的压力分布及速度分布的均匀性优异的外压式中空纤维膜组件。
【附图说明】
图1是示出根据本发明的外压式中空纤维膜组件的一个实施方案的简要结构的纵向剖视图。
图2是由沿着线A-A的面剖切图1所示外压式中空纤维膜组件时的剖视图。
图3(a)至(c)是示出根据本发明的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子的立体图。
图4(a)至(d)是示出根据本发明的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子的立体图。
图5(a)是示出根据本发明的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子的照片。(b)是从外压式中空纤维膜组件的长度方向外侧观察设置于外压式中空纤维膜组件中的(a)的间隔件的照片。
图6(a)是示出根据本发明的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子的照片。(b)是从外压式中空纤维膜组件的长度方向外侧观察设置于外压式中空纤维膜组件中的(a)的间隔件的照片。
图7(a)是示出制造图1所示外压式中空纤维膜组件时,用于制作贯通孔的铸塑夹具的一个例子的立体图。(b)是示出制造图1所示外压式中空纤维膜组件时,为了制作第一粘接固定部而安装于第一筒状构件的端部的、用于离心铸塑的杯的立体图。
图8是示出实施例和比较例的过滤评价中使用的评价装置的示意图。(a)示出实施例1、2中使用的评价装置;(b)示出比较例1中使用的评价装置。
图9是示出实施例3中使用的模拟模型的简图。
图10是示出比较例2中使用的模拟模型的简图。
图11是示出实施例3的变形量分析的模拟结果的图。(a)是立体图;(b)是剖视图。
图12是示出比较例2的变形量分析的模拟结果的图。(a)是立体图;(b)是剖视图。
【具体实施方式】
以下,对本发明的具体实施方式(以下,称为“本实施方案”)进行详细说明,但本发明并不限于以下的记载,可以在其主旨的范围内进行各种变形来实施。
[外压式中空纤维膜组件]
本实施方案的外压式中空纤维膜组件特别适合用作在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗中使用的超纯水的最终过滤膜组件。
参照附图对本实施方案的外压式中空纤维膜组件(以下,也简称为“中空纤维膜组件”)的一个例子的构成进行说明。
图1是示出本实施方案的外压式中空纤维膜组件的一个例子的简要结构的纵向剖视图。此外,图1中用箭头表示其上下方向。另外,以下,将图1所示的上下方向作为中空纤维膜组件1的上下方向进行说明。
如图1所示,本实施方案的中空纤维膜组件1包括:由多根中空纤维膜2捆扎而成的中空纤维膜束3;以及收容中空纤维膜束3的筒状的壳体4。
作为中空纤维膜2,可以使用反渗透膜、纳米过滤膜、超滤膜和微滤膜。中空纤维膜的原材料没有特别限定,可以举出聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基戊烯)、乙烯-乙烯醇共聚物、纤维素、乙酸纤维素、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物和聚四氟乙烯等,另外,还可以使用它们的复合原材料。
作为中空纤维膜的形状,优选为内径为100μm至3000μm、外径为200μm至4000μm;更优选为内径为200μm至2000μm、外径为300μm至3000μm;进一步优选为内径为400μm至1000μm、外径为500μm至2000μm。如果内径、外径为上述范围,则兼具透过通量和耐久性,可适用于超纯水的最终过滤。
中空纤维膜的截留分子量优选为6000及以上、更优选为超过6000。如果中空纤维膜的截留分子量为上述范围,则可以适合地用作在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗中使用的超纯水的最终过滤膜组件。通常,作为超纯水,期望混合存在的微粒的数量较少并且即使是混合存在也被抑制为仅较小的微粒的超纯水,但作为在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗中使用的超纯水,以冲洗硅晶片等的表面杂质为使用目的,因此,优先考虑确保大量的水量的观点,优选使用具有上述范围的截留分子量的高透水性的中空纤维膜。另外,在以去除内毒素为目的的过滤中,由于以得到与注射溶液(的稀释水)、医药品的容器的清洗等中使用的蒸馏水同等的水为过滤水为目的,因此大多使用将内毒素量设为检测极限以下(阴性)那样的、水质方面优先于透过量、截留分子量小于上述范围的中空纤维膜。另一方面,在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗用超纯水的过滤中,从去除对象物的尺寸比内毒素大且如上所述确保大量的水量的观点出发,优选使用具有上述范围的截留分子量的高透水性的中空纤维膜。
另外,中空纤维膜的根数也取决于中空纤维膜的尺寸、收纳中空纤维膜的壳体的内截面面积,但从采集更多的过滤水的观点出发,优选为5000根至20000根、更优选为7000根至15000根、进一步优选为9000根至13000根。
也可以在壳体4的两端开口分别设置截面漏斗状的配管连接用的盖8a、8b,该盖8a、8b形成有连接配管的开口部(管路)。盖8a、8b例如通过螺母13被固定安装到壳体4上。
在盖8a、8b的壳体4侧的端面与壳体4的盖8a、8b侧的端面上形成有环状的槽,由该槽夹着O型圈14。通过该O型圈14,壳体4的两端和盖8a、8b被液密地密封。基于O型圈14的密封结构,具体地,例如可设为日本特开第2017-39122号公报中记载的结构。
另外,优选的是,盖8a、8b的开口部和与其连接的配管由具有与盖8a、8b的开口部的内径相同的内径的衬垫密封固定。如果盖8a、8b的开口部的内径与衬垫的内径相同,则可抑制与在内部流动的流体的相应部分相关的液体的滞留、流体的紊乱所引起的扬尘。
壳体4由与喷嘴12a一体成型的第一筒状构件9a、与喷嘴12b一体成型的第二筒状构件9b、以及配置于第一筒状构件9a与第二筒状构件9b之间的直管状的第三筒状构件10相互接合而构成。喷嘴12a和喷嘴12b分别设置在壳体4的端部的侧部,并设置为向与壳体4的长度方向正交的方向突出。喷嘴12a是在外压过滤处理的过程中排出排出水的喷嘴。由于在本实施方案的中空纤维膜组件1中没有特别使用喷嘴12b,因此其开口被密封。
本实施方案的中空纤维膜组件1以其长度方向为铅直方向的方式竖立设置,并设置为喷嘴12a配置在铅直方向上侧,喷嘴12b配置在铅直方向下侧。
如图1所示,也可以在中空纤维膜束3两端部与第一筒状构件9a和第二筒状构件9b之间分别安装第一整流筒11a和第二整流筒11b。
第一整流筒11a和第二整流筒11b形成为筒状,第一整流筒11a设置在上侧的喷嘴12a的壳体4的内侧面侧的开口与中空纤维膜束3之间,第二整流筒11b设置在下侧的喷嘴12b的壳体4的内侧面侧的开口与中空纤维膜束3之间,并分别设置为包围中空纤维膜束3的外周。
第一整流筒11a和第二整流筒11b是为了在喷嘴12a和喷嘴12b的附近保持中空纤维膜束3与壳体4的内壁的间隔而设置的。
第一整流筒11a的上侧端部可以粘接固定在后述的第一粘接固定部5a内,第二整流筒11b的下侧端部可以粘接固定在后述的第二粘接固定部5b内。
通过将第一整流筒11a和第二整流筒11b安装于壳体4的两端部,在中空纤维膜组件1的制造中,在通过后述的离心粘接将中空纤维膜束3粘接固定在壳体4内的情况下,能够预防离心时中空纤维膜束3向下方脱落。
在中空纤维膜束3的两端部形成有利用灌封材料将各中空纤维膜2彼此以及中空纤维膜束3与壳体4的内壁粘接固定的第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b。
通过这样将中空纤维膜束3的两端粘接固定,与仅将一端粘接固定的情况相比,中空纤维膜束3的最大挠曲量变小,应力集中得到缓和,因此能够防止中空纤维膜2的断裂,成为耐久性好的中空纤维膜组件。
作为灌封材料,优选环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、烯烃系聚合物、硅树脂和含氟树脂等高分子材料。这些高分子材料可以单独使用,也可以组合两种及以上使用。
另外,由这些灌封材料构成的第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b需要具有能够承受在过滤时由于加压而产生的一次侧和二次侧的压差的耐压性,为此,优选具有适度的硬度。另一方面,为了更长期切实地防止由于物理清洗时流体的流动所引起的中空纤维膜2的断裂,期望使用具有适度的柔软度的灌封材料。因此,为了赋予使用上所需的充分的耐压性、且切实地防止膜断裂,优选使用在使用温度范围内具有硬度80D~50A的特性的灌封材料。
此外,这里所说的硬度是指,在依据JIS K6253将Durometer硬度计D型或A型按压在具有实质上平滑的面的材料面时,在10秒后显示的值。如果该值超过80D,则可能发生上述的膜断裂,另外,如果低于50A,则耐压性可能不足。
在中空纤维膜束3的两端部形成的第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b之间的中空纤维膜束3的外侧,形成有被处理液流入的区域(以下称为“外侧区域”)。
另外,如图1所示,在将中空纤维膜组件1沿铅直方向竖立设置的情况下,在位于下侧的第二粘接固定部5b中形成有至少一个贯通孔6。这里,图2是由沿着线A-A的面剖切图1所示中空纤维膜组件1时的剖视图。
贯通孔6沿壳体4的长度方向平行地形成,是使上述的外侧区域与盖8b的内部连通的孔。如图2所示,贯通孔6优选设置在后述的保护构件7与壳体4的内壁之间的第二粘接固定部5b内,并配置为与中空纤维膜束3的外周面邻接。
贯通孔6的形状没有特别限定,例如可以举出与壳体4的长度方向正交的方向的截面形状(开口形状)为圆形、椭圆形、多边形等的形状、具有宽度的部分圆弧状的形状、圆环状的形状等。
其中,如果贯通孔6的开口形状为具有宽度的部分圆弧状,则与开口形状为圆形、椭圆形、多边形等的情况相比,能够在每单位容积收容多根中空纤维膜2的同时,取得更大的贯通孔6的开口面积,每单位容积的中空纤维膜2的数量与向中空纤维膜束3供给的被处理水的水量均衡地成为较大的值,能够更高效地进行过滤。
此外,在本公开中,具有宽度的部分圆弧状,不仅是如图2所示那样的以壳体4的中空部(由壳体的内壁划分的区域)的中心为中心的同心圆的部分圆弧,只要是沿着壳体的周向延伸的形状即可,例如,也可以是构成该形状的轮廓线为波状、锯齿状的形状等。另外,部分圆弧的端部的形状没有特别限定,例如也可以是如图2所示那样的带有圆角的形状。
关于贯通孔6的开口形状,例如在设置四处贯通孔6的情况下,以壳体4的中空部的中心为中心的上述部分圆弧的中心角优选为45°至85°、更优选为60°至80°、进一步优选为70°至80°。
另外,以壳体的中空部的半径为r,上述部分圆弧的宽度(壳体的中空部的径向的宽度)优选为0.05r至0.25r、更优选为0.07r至0.20r、进一步优选为0.09r至0.12r。
贯通孔6的数量没有特别限定,但从将后述的开口面积的总和A设为尽可能大的值的观点出发,优选为多个,更优选为2个至8个,进一步优选为3个至6个。
在存在多个贯通孔6的情况下,优选各开口(与壳体4的长度方向正交的方向的截面)的面积为大致相同(±5%的范围内)。
另外,在存在多个贯通孔6的情况下,贯通孔6优选在开口所形成的圆的圆周上以等间隔设置。另外,在存在偶数个贯通孔6的情况下,各贯通孔6优选以壳体4的中空部的中心为中心呈点对称。
此外,在第二粘接固定部5b中,第二粘接固定部5b的外端面5e与埋设于第二粘接固定部5b中的中空纤维膜2的封闭的端部的端面(封闭端面)2e分离。另外,如图1所示,第二粘接固定部5b的外端面5e意指壳体4的长度方向外侧(图1的下侧)的端面。
通过使第二粘接固定部5b的外端面5e与中空纤维膜2的封闭端面2e分离,在中空纤维膜组件1的制造中的中空纤维膜束3的粘接固定时,向中空纤维膜3的中空部注入灌封材料变得较为容易,从而难以产生密封不良这样的初始缺陷,因此能够提高生产效率,并且能够更便宜地提供大量产品。
从确保灌封材料在粘接固定时绕到规定部位的间隙的观点出发,第二粘接固定部5b的外端面5e与中空纤维膜2的封闭端面2e的分离距离优选为1mm至10mm、更优选为3mm至8mm、进一步优选为3mm至5mm。
另外,上述分离距离是指,对于20根及以上的中空纤维膜2,测定这些中空纤维膜2的封闭端面2e与第二粘接固定部5b的外端面5e在壳体4的长度方向(图1的上下方向)上的距离并求平均后的值。
在第二粘接固定部5b的外端面5e与中空纤维膜2的封闭端面2e之间,以其一部分或全部埋设于第二粘接固定部5b中的方式设置有中空纤维膜2以外的间隔件。当在第二粘接固定部5b的外端面5e与中空纤维膜2的封闭端面2e之间设置有间隔件时,第二粘接固定部5b变得牢固,对在过滤时由于加压而产生的一次侧和二次侧的压差的耐压性优异,并且中空纤维膜束3被牢固地支撑,因此能够长期切实地防止中空纤维膜2的断裂,能够成为耐久性好的中空纤维膜组件。
作为上述间隔件的形状,例如可以举出图1所示那样的间隔件15、图3至图6所示的各种形状。
间隔件可以具有在第二粘接固定部5b中仅埋设一部分而从第二粘接固定部5b露出的部分,另外,也可以全部埋设于第二粘接固定部5b中,但从第二粘接固定部5b的外端面5e的表面平滑性的观点出发,优选全部埋设。
从中空纤维膜2的封闭端面2e到间隔件的距离没有特别限定,优选为0mm至10mm、更优选为0mm至8mm、进一步优选为0mm至5mm。如果从中空纤维膜2的封闭端面2e到间隔件的距离在上述范围内,则能够牢固且均等地支撑中空纤维膜束3,能够长期切实地防止中空纤维膜2的断裂,具有成为耐久性好的中空纤维膜组件的倾向。
另外,从中空纤维膜2封闭端面2e到间隔件的距离是从中空纤维膜2的封闭端面2e到间隔件的在壳体4的长度方向(图1的上下方向)上的距离的最小值。
从第二粘接固定部5b的外端面5e到间隔件的距离没有特别限定,但优选为0mm至10mm、更优选为0mm至8mm、进一步优选为0mm至5mm。如果从第二粘接固定部5b外端面5e到间隔件的距离在上述范围内,则对在过滤时由于加压而产生的一次侧和二次侧的压差的耐压性优异,具有成为耐久性好的中空纤维膜组件的倾向。
另外,从第二粘接固定部5b外端面5e到间隔件的距离是从第二粘接固定部5b的外端面5e到间隔件的在壳体4的长度方向(图1的上下方向)上的距离的最小值。
间隔件15的形状没有特别限定,但从使第二粘接固定部5b牢固、且均等地支撑中空纤维膜2的观点出发,与壳体4的与长度方向(图1的上下方向)正交的方向的截面形状优选为圈(圆)状、格子状、十字状、放射状、蜂巢状及它们的组合中的任一种。
另外,从使第二粘接固定部5b更牢固、且更均等地支撑中空纤维膜2的观点出发,优选间隔件15的、与壳体4的长度方向(图1的上下方向)正交的方向的截面形状的外接圆与中空纤维膜束3的、与壳体4的长度方向(图1的上下方向)正交的方向的截面形状的外接圆大致一致。
另外,“大致一致”不仅包括完全一致的情况,还包括间隔件15的上述外切圆的直径与中空纤维膜束3的上述外接圆的直径之差小于中空纤维膜束3的上述外接圆的直径的±10%的情况。
间隔件15的个数没有特别限定,可以仅为1个,也可以为多个。
图3和图4示出本实施方案的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子。
另外,图5和图6示出本实施方案的外压式中空纤维膜组件中使用的间隔件的一个例子的照片(图5(a)和图6(a))和将该间隔件设置于外压式中空纤维膜组件中的状态(从外压式中空纤维膜组件的长度方向外侧拍摄)的照片(图5(b)和图6(b))。
间隔件15的原材料没有特别限定,例如可以举出环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、烯烃系聚合物、硅树脂和含氟树脂等高分子材料。这些高分子材料可以单独使用,也可以组合两种及以上使用。
间隔件15的原材料可以是与第二粘接固定部5b(灌封材料)相同的原材料(参照图5(a)和5(b)),也可以是不同的原材料,但从防止第二粘接固定部5b内部的剥离的观点出发,优选为相同的原材料。另外,在为与第二粘接固定部5b不同的原材料的情况下,期望将后述的网上的保护构件7切出并重叠使用多张等,成为与其他构成构件相同的原材料(参照图6(a)和图6(b))。
在与壳体4的长度方向正交的方向的截面上,贯通孔6的开口面积的总和A相对于从由壳体4的内壁划分的区域(中空部)的面积(以下,也称为“壳体4的内截面面积”。)减去由后述保护构件7的外周面划分的区域的面积(以下,也称为“保护构件7的内占有面积”)得到的面积S的比率(A/S)优选为0.2至0.7、更优选为0.3至0.6、进一步优选为0.4至0.5。如果A/S为上述范围,则通过贯通孔6向中空纤维膜束3供给的被处理水的水量变多,能够高效地进行过滤。
另外,各中空纤维膜2的设有贯通孔6的一侧的中空部由第二粘接固定部5b封闭,各中空纤维膜2的形成有贯通孔6的一侧的相反侧的中空部开口。在进行过滤处理时,被处理水从盖8b的开口部流入,该被处理水通过贯通孔6被供给至外侧区域。然后,被供给至外侧区域的被处理水从各中空纤维膜2的外表面渗入,通过各中空纤维膜2的中空部的过滤水从盖8a的开口部排出,排出水从喷嘴12a排出。
另外,中空纤维膜组件1包括保护构件7,该保护构件被设置成在与中空纤维膜束3的外周面密接的状态下覆盖外周面的整个周围。保护构件7只要设置在从第一粘接固定部5a朝向第二粘接固定部5b至少规定的长度的端部区域、以及从第二粘接固定部5b朝向第一粘接固定部5a至少规定的长度的端部区域中的至少一者中即可,如图1所示,也可以配设为从第一粘接固定部5a到第二粘接固定部5b覆盖中空纤维膜束3的全长。
保护构件7优选为具有可挠性,作为其的材质,可以举出PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等聚烯烃、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(4.6氟化))、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)等氟树脂、聚砜、聚醚砜、聚苯砜等超级工程树脂。
另外,保护构件7特别优选为将网状的构件形成为筒状的构件。作为保护构件7,在使用不是网状而是将片状的构件形成为筒状的构件的情况下,为了不降低过滤效率,期望仅设置在中空纤维膜束3的两端部或者仅设置在中空纤维膜束3的一端部,而不是设置在中空纤维膜束3的大致整个外周面。
在保护构件7为网状的构件的情况下,网的线径优选为0.2mm至1.5mm、更优选为0.4mm至1.2mm、进一步优选为0.5mm至1.0mm。如果线径为上述范围,则其随着水流所引起的中空纤维膜束3的膨胀、弯曲等变形而变形,且网自身不易破损。
网状的保护构件7的开口形状没有特别限定,可以举出三角形、四边形(菱形、正方形、长方形、平行四边形等)、六边形等。
构成网的网线的截面没有特别限定,可以是圆形、三角形、四边形等多边形、椭圆形等中的任一种。
另外,为了将较多的被处理水高效地供给至中空纤维膜束3,网状的保护构件7的开口率优选为40%至90%,更优选为50%至80%,进一步优选为60%至70%。
此外,开口率是指根据在俯视观察时投影的不存在网线的部分的面积求出的比率。
保护构件7的两端分别位于第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b内,通过第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b固定。
保护构件7优选在中空纤维膜束3的至少一个端部以与中空纤维膜束3的外周面密接的状态设置。具体地,上述端部是指包括第二粘接固定部5b与外侧区域的边界和从该边界向外侧区域侧延伸规定的长度L1的区域的第一端部区域R1、以及包括第一粘接固定部5a与外侧区域的边界和从该边界向外侧区域侧延伸规定的长度L2的区域的第二端部区域R2。
第一端部区域R1中的距边界的长度L1期望为5cm及以上。另外,在本实施方案的中空纤维膜组件1中,如上所述,从喷嘴12a排出排出水,但在从喷嘴12a排出排出水时,吸引力作用于喷嘴12a附近的中空纤维膜2,断裂的倾向增高,存在中空纤维膜2容易断裂的情况。因此,第二端部区域R2中的距边界的长度L2,期望第二端部区域R2的下端位于比喷嘴12a的壳体4内侧面侧的开口的下端更靠下侧的长度。由此,能够抑制在从喷嘴12a排出排出水时产生的吸引力引起的喷嘴12a附近的中空纤维膜2的变形,能够进一步抑制中空纤维膜2的断裂。
这里,“保护构件7与中空纤维膜束3的外周面密接的状态”是指,在将保护构件7的内周的长度设为L,将与保护构件7接触的中空纤维膜2的根数设为m,将填充在保护构件7内的中空纤维膜2的外径设为d时,将md/L设为密接率,将md/L为0.90及以上的状态定义为密接的状态。紧贴率越高越优选,更优选md/L为0.95及以上。此外,在保护构件7的内径与中空纤维膜2的外径相比足够大的情况下,理论上,如果将能够与保护构件7接触的最外周部的中空纤维膜2的最大根数设为M,则L≈Md成立,因此md/L≈md/Md=m/M的近似式成立。
另外,保护构件7与中空纤维膜2接触是指,配置在中空纤维膜束3的最外周部上的中空纤维膜2与保护构件7在第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b的厚度方向(中空纤维膜2的长度方向)上至少在一点以上接触。
在本实施方案的中空纤维膜组件1中,在将贯通孔6的开口面积的总和设为A,将中空纤维膜2的中空部的开口面积的总和设为B,将盖8a、8b的开口部的开口面积设为C时,A、B、C的关系优选为0.5<A/B<1.5,且0.5<C/B<1.5。如果A/B和C/B在上述范围内,则应力向特定部位的集中减少,通过中空纤维膜组件1的内部的流体的压力分布和速度分布的均匀性趋于提高。由此,压力损失降低,能够高效地采集更多的过滤水。
A/B更优选为0.8<A/B<1.2、进一步优选为0.9<A/B<1.1。另外,C/B更优选为0.8<C/B<1.2、进一步优选为0.9<C/B<1.1。
在本实施方案的中空纤维膜组件中,每一个组件的过滤水量(透过水量)优选为10m3/h及以上、更优选为12m3/h及以上、进一步优选为16m3/h及以上。如果每一个组件的过滤水量为上述范围,则可以适合地用作在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗中使用的超纯水的最终过滤膜组件。
本实施方案的中空纤维膜组件根据需要,除了上述各构件以外,也可以包括用于调整供给水的流动的挡板等。
[外压式中空纤维膜组件的制造方法]
本实施方案的外压式中空纤维膜组件的制造方法,以图1所示外压式中空纤维膜组件1的制造方法为例进行说明。
作为外压式中空纤维膜组件1的制造方法,例如,可以举出以下方法:将第一整流筒11a和第二整流筒11b安装在壳体4上,在将由保护构件7覆盖的中空纤维膜束3和间隔件15***壳体4内后,以凸部位于保护构件7与壳体4之间的方式在大致圆盘状的面上安装铸塑夹具,该铸塑夹具具有至少一个与该大致圆盘状的面平行的截面的形状为圆弧状的凸部,在利用灌封材料填充固化保护构件7与壳体4之间的空隙之后,去除铸塑夹具,从而使中空纤维膜束3的外周面与保护构件7成为密接的状态,并且,在保护构件7的外侧开设至少一个贯通孔6,该贯通孔在与壳体4的长度方向正交的方向的截面形状为圆弧状。
更具体地,首先,将规定根数的中空纤维膜2整理成束,制作中空纤维膜束3。此时,也可以用密封材料预先将中空纤维膜束3的各中空纤维膜2的密封侧的端部的开口密封。
接着,相对于第三筒状构件10的两端上,接合第一筒状构件9a和第二筒状构件9b而形成壳体4,并且安装第一整流筒11a和第二整流筒11b而形成组件壳体主体。然后,用保护构件7包裹中空纤维膜束3的外周面,将由该保护构件7包裹的中空纤维膜束3以密封侧的端部成为第二筒状构件9b侧的方式***壳体4内。
之后,在第一筒状构件9a侧安装杯状的粘接夹具(例如,图7(b)),在第二筒状构件9b侧将间隔件15配置在规定的位置之后,以铸塑夹具的凸部***由保护构件7包裹的中空纤维膜束3的外周面与第二筒状构件9b之间的方式在大致圆盘状的面上安装铸塑夹具(例如,图7(a)),该铸塑夹具具有至少一个与该大致圆盘状的面平行的截面的形状为圆弧状的凸部,以公知的方法液密地约束第一筒状构件和第二筒状构件与各自的粘接夹具。此时,通过***具有前述凸部的夹具(例如,图7(a))的圆弧状部分,使中空纤维膜束3的外周面与保护构件7成为密接的状态。前述铸塑夹具的凸部也是成为贯通孔6的模具的部分,如后所述,在灌封材料固化后,通过去除铸塑夹具而形成贯通孔6。
另外,根据需要,作为偏置限制构件,也可以将十字板(将两块板以与高度方向正交的方向的截面成为十字状的方式结合或一体成形而成)以十字板的高度方向成为中空纤维膜束3的长度方向的方式设置在中空纤维膜束3内。十字板优选为与灌封材料相同的组成。
接着,通过向壳体4的两端部注入灌封材料来形成第一粘接固定部5a和第二粘接固定部5b。此时,第二筒状构件9b侧的中空纤维膜束3的中空部的开口由灌封材料封闭。之后,通过去除铸塑夹具而形成贯通孔6。
中空纤维膜束3与壳体4的粘接固定可以通过离心粘接或者静置粘接来进行,离心粘接是在使喷嘴12a、12b朝向铅直方向向上的状态下一边沿水平方向旋转收容有中空纤维膜束3的壳体4一边进行粘接;静置粘接是将壳体4的长度方向配置在铅直方向上,并从壳体4的下端注入灌封材料。
离心粘接能够同时粘接中空纤维膜束3的两端,另外,由于中空纤维膜束3的外表面的被覆层可以是均匀的,因此难以引起膜断裂,但却需要高额的设备投资、用于高速旋转的电力。这里,为了使第二粘接固定部5b的外端面与中空纤维膜2的封闭的端部侧的端面(封闭端面)成为分离的状态,需要在第二粘接固定部5b的外端面与中空纤维膜2的封闭端面之间确保间隙的状态下进行粘接。与本实施方案不同,在不使用间隔件的外压式中空纤维膜组件1中,在确保上述间隙的状态下进行离心粘接是困难的,因此,例如,需要采取以下方法:将中空纤维膜束3收纳在壳体4内,以中空纤维膜束3不会因离心力而移动的方式牢固地固定中空纤维膜束3后进行离心粘接的方法、不将中空纤维膜束3收纳在壳体4内而是以露出的状态把持并进行离心粘接(第一次)后,收纳在壳体4内进一步进行离心粘接(第一次)的方法等。但是,在本实施方案中,由于使间隔件介于中空纤维膜束3与铸塑夹具之间,所以能够容易地形成第二粘接固定部5b的外端面与中空纤维膜2的封闭端面分离的状态。
另一方面,静置粘接需要逐侧粘接(进行第一粘接固定部5a的粘接、第二粘接固定部5b的粘接共计2次粘接),因此,虽然粘接所需的时间比起离心粘接增加了,但不需要大型的设备投资,能够用简单的夹具来实施。这里,为了使第二粘接固定部5b的外端面与中空纤维膜2的封闭端面成为分离的状态,如上所述,需要在第二粘接固定部5b的外端面与中空纤维膜2的封闭端面之间确保间隙的状态下进行粘接。因此,作为通过静置粘接而高效地粘接的方法,例如,可以举出第一粘接固定部5a,如后所述,为了使中空纤维膜2的中空部开口而在之后切断端部,因此即使牢固地把持第一粘接固定部5a侧的中空纤维膜束3的端部也没有问题,在壳体4内收纳中空纤维膜束3,牢固地把持中空纤维膜束3的第一粘接固定部5a侧的端部,使中空纤维膜束3处于浮起的状态(使第一粘接固定部5a侧朝上,从上方吊起中空纤维膜束3的状态),在中空纤维膜束3之下设置间隔件15,进行第二粘接固定部5b的粘接固定之后,进行第一粘接固定部5a的粘接固定的方法等。
此外,也可以在灌封材料固化后,根据需要利用烘箱等进行加热,从而促进固化。
接着,在确认壳体4内的灌封材料固化后,第一筒状构件侧9a通过去除粘接固定部形成用容器和密封材料(例如,通过切断第一粘接固定部5a的端部),使中空纤维膜束3的中空部开口。第二筒状构件9b侧通过拆下粘接固定部形成用容器和铸塑夹具,能够形成开口形状为圆弧状的贯通孔6。
最后,经由O型圈14将盖8a、8b分别安装在粘接固定有中空纤维膜束3的壳体4的两端部上,通过螺母13紧固固定后,实施泄漏检查、试运转等,确认能够按照规定进行制造,从而完成中空纤维膜组件1。
【实施例】
以下,举出具体的实施例和比较例来对本实施方案进行说明,但本实施方案并不限于这些。
以下,对实施例和比较例中使用的测定方法和试验方法进行说明。
(1)泄漏检查
对实施例和比较例的外压式中空纤维膜组件如下进行泄漏检查。
即,拆下采集过滤水的一侧的盖(比较例1为两个,其他为一个)后,浸渍在水槽内,使中空纤维膜组件内部装满水。接着,密封供给供给水的一侧的盖(比较例1为喷嘴),从排出水用喷嘴施加0.3[MPa]的空气压。观察中空纤维膜的过滤水采集侧端面(比较例1为两个端面,其他为一个端面),根据有无从中空部产生连续气泡来调查泄漏的发生。
(2)变形量分析
关于实施例和比较例,通过模拟软件测算第二粘接固定部的变形量。作为模拟软件,使用midas公司制造的应力分析软件“midas-NFX”。
边界条件如下。
·约束:完全约束第二粘接固定部的外周面(本来粘接固定在壳体上的面)
·各部件彼此的接触:面接触、焊接类型
·应力:作为压力仅在第二粘接固定部外端面施加0.5MPa
输入物性值(弯曲弹性模量):如后述的“(3)弯曲试验”所述,从各构成部分切出规定形状的试验片,计算出通过3点弯曲试验得到的值(N=5)的平均值,作为弯曲弹性模量(MPa)使用
(3)弯曲试验
在上述“(2)变形量分析”之前,对第二粘接固定部中的仅由灌封材料构成的单一材料部分(也包括由与灌封材料相同的原材料构成的间隔件)、以及第二粘接固定部中的中空纤维膜束占有大部分的膜束含有部分(在与壳体的长度方向正交的方向的截面中,中空纤维膜束从其外径换算大致占有70%的面积)二者进行3点弯曲试验,求出模拟所需的弯曲弹性模量(MPa)。
在单一材料部分,切出7片宽12.7mm、厚3.2mm、长60mm及以上的试验片;在膜束含有部分,切出7片宽15mm、厚10mm、长60mm及以上的试验片,并在以下的设备和条件下进行了测定。
·测量仪器:株式会社岛津制作所制Autograph AGS-X
·支点间距离:18.6mm
·支点移动速度:1mm/分
另外,在各7个数据中,采用除去最小值和最大值后的N=5的数据的平均值。其值如下。
·单一材料部分(包括间隔件):2800MPa
·膜束含有部分:75MPa
[实施例1(使用例)]
〈外压式中空纤维膜组件的制造〉
如下制造外压式中空纤维膜组件(参照图1)。
将11600根聚砜制中空纤维膜(旭化成株式会社制)捆扎而形成中空纤维膜束,***成形为内径138mm的筒状的聚乙烯制网(线径0.45mm、开口率55%、相当于保护构件)中。将***到该网中的中空纤维膜束***到具有第一、第二筒状构件(内径为168mm)和第三筒状构件(内径154mm)的壳体内,该第一、第二筒状构件的内侧分别安装有第一、第二整流筒(内径140mm)。此外,第一筒状构件具有内径40mm的排出水用喷嘴,第二筒状构件具有被密封的喷嘴。使用截留分子量6000、内径0.6mm、外径1.00mm的中空纤维膜。
第一筒状构件侧的中空纤维膜端部使用密封材料密封中空部,同时,作为偏置限制构件,将具有与后述的灌封材料相同组成的十字板(将高63mm×宽136mm×厚5mm的两块板以与高度方向正交的方向的截面成为十字状的方式结合)以十字板的高度方向成为中空纤维膜束的长度方向的方式配置在中空纤维膜束内。进而,在第一筒状构件的端部安装图7(b)所示形状的离心铸塑用杯。
在第二筒状构件端部,使用与灌封材料相同的原材料的图3(a)所示形状(组合了6个0.4cm×0.6cm×10cm的棱柱构件而成的形状)的间隔件被配置成使得中空纤维膜的第二筒状构件侧的端面与第二粘接固定部的外端面的距离为0.8mm、间隔件与中空纤维膜的第二筒状构件侧的端面的距离为0mm(间隔件与中空纤维膜实质上接触的状态)、间隔件与第二粘接固定部的外端面的距离为0mm(间隔件的外端面与第二粘接固定部的外端面一致的状态)。接着,通过安装图7(a)所示形状的高密度聚乙烯制的铸塑夹具,在后述的灌封材料铸塑完成后,形成四处具有部分圆弧状的开口(开口面积800mm2、中心角:80°、宽度:8mm)的贯通孔,该部分圆弧状的开口具有宽度。之后,与第一筒状构件的端部同样地安装离心铸塑用杯。
接着,分别将灌封材料导入用管安装在安装于第一和第二筒状构件的杯中。在使喷嘴为铅直方向朝上的状态下,使壳体为水平而固定在离心用框架上,使壳体沿水平方向旋转,从而将灌封材料注入壳体的第一和第二筒状构件内。灌封材料使用双液性固化型环氧树脂。进行灌封材料的固化反应,在流动化停止的时刻停止离心机的旋转。从离心用框架拆下壳体,在烘箱中加热至90℃使其完全固化。
在第一筒状构件侧,拆下杯,将固化后的灌封材料的外侧端部切断,从而使中空纤维膜的中空部开口。在第二筒状构件侧,通过拆下杯和铸塑夹具,形成四处具有部分圆弧状的开口(开口面积800mm2)的贯通孔,该部分圆弧状的开口具有宽度。
接着,经由O型圈将开口部的直径为66mm的图1所示形状的盖通过螺母紧固而液密地固定在壳体的两侧,得到外压式中空纤维膜组件。
该外压式中空纤维膜组件的贯通孔的开口面积的总和A为3200mm2、中空纤维膜中空部的开口面积的总和B为3280mm2、盖的开口部的开口面积C为3421mm2、从壳体(第二筒状构件)的内截面面积减去网(保护构件)的内占有面积得到的面积S为7210mm2。因此,A/B为0.98、C/B为1.04、A/S为0.44。
〈外压式中空纤维膜组件的运转〉
将得到的外压式中空纤维膜组件以第一筒状构件侧为铅直方向上侧,第二筒状构件侧为铅直方向下侧的方式安装于图8(a)所示的评价装置(图8(a)中,省略水罐、泵等)。进行如下运转:以12.4m3/h的流量从贯通孔供给供给水,以0.4m3/h的流量从喷嘴排出排出水,得到12m3/h的流量的过滤水。此时,根据开口面积计算出的各部位的流体速度(线速度)在贯通孔处为1.07m/s、在中空纤维膜的中空部为1.02m/s、在供给水侧的盖的开口部处为1.00m/s、在过滤水侧的盖的开口部处为0.97m/s。
保持上述的运转条件连续运转,进行一天一次、一次5分钟左右的泄漏检查。经过一年后也未发生由中空纤维膜的断裂引起的泄漏。
[实施例2(使用例)]
除了表1所示的运转条件以外,与实施例1同样地连续运转,进行一天一次、一次5分钟左右的泄漏检查。
由于从运转开始起经过30天后也未发生由中空纤维膜的断裂引起的泄漏,因此从第31天起将供给水量增量30%并继续运转后(供给水量20.6m3/h、排出水量0.6m3/h、透过水量20m3/h),在第91天,确认因中空纤维膜断裂了一根而导致的泄漏的发生。之后,对断裂后的中空纤维膜进行修补并进一步继续运转后,直至第150天为止未发生泄漏,结束运转。
[实施例3(模拟)]
在上述实施例1中制造的外压式中空纤维膜组件中,如图9所示,构筑仅取出第二粘接固定部的一半(在与壳体的长度方向平行的面上被分割为两部分的其中一部分)的计算模型,估算仅在第二粘接固定部的外端面施加规定水压时的变形量。
关于计算模型,更具体地,是中空纤维膜束3的端部和埋设有间隔件15的第二粘接固定部5b的一半。间隔件15的形状,如上述实施例1所记载的那样,为图3a所示的形状。第二粘接固定部5b的大部分被中空纤维膜束3占据(在与壳体的长度方向正交的方向的截面中,中空纤维膜束从其外径换算大致占有70%),其间隙由用灌封材料固定的膜束含有部分5bh、以及只有灌封材料的部分即单一材料部分5bm(包括为了使中空纤维膜束从外端面分离而配置的、由与灌封材料相同的材料构成的间隔件15)这两个部分构成。
模拟结果(位移分布)如图11所示。图11(a)是立体图;图11(b)是剖视图(将第二粘接固定部如上所述分割为两部分时的分割面的图)。从第二粘接固定部的外端面侧观察,中央成为凹陷的形状,从外周向中央部变形量逐渐增加,变形量的最大值在中央为0.98mm。
[比较例1(使用例)]
制造专利文献1的实施例1所公开的中空纤维膜组件,在图8(b)所示的评价装置中,与专利文献1的实施例1同样地,以管路10a为铅直方向上侧、管路11a为铅直方向下侧的方式进行安装(图8(b)中,省略水罐、泵等)。在该中空纤维膜组件中,将整流筒28的外壁与主体部13的内壁之间的、与壳体的长度方向正交的方向的截面形状为同心圆状的间隙部分视为相当于实施例的外压式中空纤维膜组件中的贯通孔的部位。
根据专利文献1所公开的数值和专利文献1的图1、3通过比例计算来计算出各部位的尺寸。由此,上述间隙部分的同心圆状开口的外径和内径分别被计算为154mm、149.6mm,相当于贯通孔的开口面积的总和A的面积被计算为1049mm2。同样地,中空纤维膜的中空部直径为0.6mm,根数为11600根,因此,中空纤维膜中空部的开口面积的总和B被计算为3280mm2。另外,由于相当于本发明中的过滤水排出侧盖的盖10的开口直径通过比例计算为20mm,因此,计算出过滤水侧的开口面积C为314mm2,由于相当于本发明中的被处理水供给侧盖的下部喷嘴21的开口21a的直径为58mm,因此,计算出被处理水供给侧的开口面积C为2642mm2。另外,根据集管部15的内径162mm和通过比例计算而计算出的偏流抑制部29的外径145.2mm求出从壳体(集管部15)的内截面面积减去保护构件(网状的偏流抑制部29)的内占有面积得到的面积S为4053mm2。
此时的各部位处的线速度、A/B、C/B、A/S如表1所示。
将该膜组件在与实施例2相同的运转条件下连续运转,进行一天一次、一次5分钟左右的泄漏检查。
由于从运转开始起经过30天后也未发生由中空纤维膜的断裂引起的泄漏,因此从第31天起将供给水量增量30%并继续运转后(供给水量20.6m3/h、排出水量0.6m3/h、透过水量20m3/h),在第49天,确认因中空纤维膜断裂了一根而导致的泄漏的发生。之后,对断裂后的中空纤维膜进行修补而进一步继续运转后,在第77天也确认因中空纤维膜断裂了一根而导致的泄漏的发生,结束运转。
[比较例2(模拟)]
如图10所示,将计算模型变更为没有间隔件、且第二粘接固定部的外端面与中空纤维膜束3的封闭端面不分离的状态(中空纤维膜束3的封闭的端部侧的端面(封闭端面)仅为与第二粘接固定部的外端面一致的膜束含有部分5bh的状态),除此之外,在与实施例3相同的条件下实施。
模拟结果(位移分布)如图12所示。图12(a)是立体图;图12(b)是剖视图(将第二粘接固定部如上所述分割为两部分时的分割面的图)。从外周向中央部变形量逐渐增加这一点和变形量的最大值的部位与实施例3相同,但变形量的最大值为2.15mm,显示出约为实施例3的2倍的最大变形量。
【表1】
【表2】
【实用性】
本发明的外压式中空纤维膜组件耐久性好、通过内部的流体的压力分布及速度分布的均匀性优异,压力损失少,因此,特别适合用作在硅晶片、LSI、液晶等制造时的清洗中使用的超纯水的最终过滤膜组件。
【标号说明】
1 外压式中空纤维膜组件
2 中空纤维膜
2e 中空纤维膜的封闭端面
3 中空纤维膜束
4 壳体
5a 第一粘接固定部
5b 第二粘接固定部
5bh 膜束含有部分
5bm 单一材料部分
5e 第二粘接固定部的外端面
6、23、33 贯通孔
7 保护构件
8 盖
9a 第一筒状构件
9b 第二筒状构件
10 第三筒状构件
11a 第一整流筒
11b 第二整流筒
12 喷嘴
13 螺母
14 O型圈
15 间隔件
21、31、41、51输出(outlet)
22、32、42、52输入(intlet)
53挡板
Claims (3)
1.一种外压式中空纤维膜组件,其特征在于,包括:中空纤维膜束,所述中空纤维膜束由一端部封闭另一端部开口的多根中空纤维膜捆扎而成;
壳体,所述壳体是在侧面具有至少一个喷嘴的筒状体,以所述中空纤维膜的封闭的端部和所述中空纤维膜的开口的端部分别朝向所述筒状体的长度方向的两端侧的方式***述中空纤维膜束;
第一粘接固定部,所述第一粘接固定部在所述中空纤维膜的开口的端部侧,将所述中空纤维膜彼此、以及所述中空纤维膜束与所述壳体内壁粘接固定;以及
第二粘接固定部,所述第二粘接固定部在所述中空纤维膜的封闭的端部侧,将所述中空纤维膜彼此、以及所述中空纤维膜束与所述壳体内壁粘接固定,并且在所述中空纤维膜束的外周具有与所述壳体的长度方向平行的至少一个贯通孔,
其中,所述第二粘接固定部的外端面与所述中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)分离,
并且在所述第二粘接固定部的外端面与所述中空纤维膜的封闭的端部侧的端面(封闭端面)之间,埋设有间隔件。
2.根据权利要求1所述的外压式中空纤维膜组件,其中,所述间隔件的、与所述壳体的长度方向正交的方向的截面形状为选自由圈(圆)状、格子状、十字状、放射状、蜂巢状及它们的组合组成的组中的形状。
3.根据权利要求1或2所述的外压式中空纤维膜组件,其中,所述间隔件由与所述第二粘接固定部相同的原材料构成。
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