JPH08206463A - カートリッジ型中空糸膜モジュール - Google Patents

カートリッジ型中空糸膜モジュール

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JPH08206463A
JPH08206463A JP7042375A JP4237595A JPH08206463A JP H08206463 A JPH08206463 A JP H08206463A JP 7042375 A JP7042375 A JP 7042375A JP 4237595 A JP4237595 A JP 4237595A JP H08206463 A JPH08206463 A JP H08206463A
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hollow fiber
fiber membrane
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guide plate
casing
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Kazuhisa Kumami
和久 熊見
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーシング内部に中空糸膜エレメントを誘導
固定するためのガイド板を有する、操作性の極めて優れ
たカートリッジ型式の中空糸膜モジュールを提供する。 【構成】 多数の中空糸膜で構成されかつ中空糸膜の少
なくとも一方の端面が開口した状態で樹脂封止固定され
ている中空糸膜エレメント、前記中空糸膜エレメントの
樹脂封止固定部が装着される隔壁、これらを収納するケ
ーシング、流体の出入口部を有するキャップおよび前記
ケーシングの内側に設けられ前記中空糸膜エレメントの
貫通口を有するガイド板からなるカートリッジ型中空糸
膜モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールに
関し、ケーシング内部に中空糸膜エレメントを誘導固定
するためのガイド板を有する、操作性の極めて優れたカ
ートリッジ型式の中空糸膜モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、分離膜モジュールは色々な分野で
使用され、例えば、従来の凝集−沈殿−砂濾過−塩素滅
菌工程を経る方法に代わる新たな技術として水浄化シス
テムへの応用が、また食品分野においては、コーヒー、
紅茶、果汁の濃縮あるいは果汁の清澄化に、バイオ・酵
素・製薬分野においては、無菌パイロジェンフリー精製
水の製造等、さらに電子工業分野においては、ウエハー
研磨排水の再利用にと各種の分野で利用されている。
【0003】これら分離膜モジュールには、用途に応じ
種々のタイプがある。例えば、中空糸型膜モジュール、
スパイラルモジュール、プリーツモジュール、チューブ
ラーモジュール、プレートアンドフレームモジュールな
どが存在する。これらの内、中空糸型膜モジュールはコ
ンパクト性が高く、大きな膜面積をケースに収納できる
メリットがある。また、処理量が大量となる場合には、
大型の中空糸膜モジュールを使用するとモジュール重量
が重くなり、取扱いが不便であるため、比較的取扱いや
すい中型ないし小型の中空糸膜エレメントを複数本収納
したカートリッジ型式の大型モジュールが多用されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】カートリッジ型式の大
型モジュールは、一般に、多数の中空糸膜で構成されか
つ中空糸膜の少なくとも一方の端面が開口した状態で樹
脂封止固定されている中空糸膜エレメント(以下、単に
「中空糸膜エレメント」と称す。)、前記中空糸膜エレ
メントの樹脂封止固定部が装着される隔壁、これらを収
納するケーシングおよび流体の出入口部を有するキャッ
プから構成されているものが多い。このようなカートリ
ッジ型式のモジュールでは、中空糸膜エレメントを着脱
する時にキャップや隔壁を取外す必要がある。中空糸膜
エレメントの両端を隔壁に固定するタイプのカートリッ
ジ型式のモジュールでは、一方の隔壁のみの固定では、
中空糸膜エレメントはグラグラしやすい。この状態で、
隔壁をもう一端に取り付ける場合に中空糸膜エレメント
の位置が固定できないため、隔壁がうまく取り付けられ
ない場合がある。さらに、無理に固定しようとすると中
空糸膜エレメントや隔壁とのシール部分が破損すること
もある。また、モジュールの大型化に伴いモジュール長
が長くなり、モジュールの横置き設置の必要性もでてき
た。横置きの場合には、特に前記トラブルが生じやす
い。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような状況に鑑み、
カートリッジ型式の中空糸膜モジュールについて鋭意検
討したところ、特定のガイド板を中空糸膜モジュールに
設置することで、上述した問題点を解決しうることを見
い出し、本発明を完成させるに至った。
【0006】すなわち本発明は、多数の中空糸膜で構成
されかつ中空糸膜の少なくとも一方の端面が開口した状
態で樹脂封止固定されている中空糸膜エレメント、前記
中空糸膜エレメントの樹脂封止固定部が装着される隔
壁、これらを収納するケーシング、流体の出入口部を有
するキャップおよび前記ケーシングの内側に設けられ前
記中空糸膜エレメントの貫通口を有するガイド板からな
るカートリッジ型中空糸膜モジュールを提供するもので
ある。また、中空糸膜エレメントを通すガイド板の貫通
口の大きさが、隔壁の中空糸膜エレメントを固定シール
する穴の入口口径より小さいことを特徴とする前記カー
トリッジ型中空糸膜モジュールを提供するものである。
さらに、ガイド板が、ケーシングの内側に設けられた突
起と、隔壁との隙間に固定されることを特徴とする前記
カートリッジ型中空糸膜モジュールを提供するものであ
る。加えて、ガイド板の厚みが、0.5〜5mmである
ことを特徴とする前記カートリッジ型中空糸膜モジュー
ルを提供するものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。
【0007】図1に本発明による中空糸型膜モジュール
を例示し、図を用いて本発明を具体的に説明する。但
し、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0008】図1において、ケーシング(2)およびキ
ャップ(1)はどの様な形状であってもよいが、円筒状
であれば使用しやすく、また円筒各部に内圧が均一に係
るため特に好ましい。キャップは皿状や半球状であるこ
とが耐圧性が高く好ましい。また隔壁は、円形平板状や
円形平板に補強をほどこした円盤がシンプルで好まし
い。本例示では円筒状のケース、円形平板状の隔壁およ
び皿状キャップを示した。隔壁の材質は特に制限はな
く、例えば、ステンレス、セラミック、FRP、ポリサ
ルホン、PVC、ポリカーボネート、ナイロン、アクリ
ル、フッ素基含有樹脂、ポリイミド、AS、ABS、ポ
リプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。
【0009】図1−Aは、本発明のカートリッジ型中空
糸膜モジュールの内部を示す図である。上下2枚のガイ
ド板(5)が、ケーシング内に設けられた突起部(8)
で固定され隔壁(3)と隣接してケーシング内に設置さ
れている。本発明によるガイド板(5)があれば中空糸
膜エレメントの装着時に、操作が極めて簡単かつ的確に
行われるため有効である。具体的には、カートリッジ型
中空糸膜モジュールの一方端部のキャップ、隔壁、ガイ
ド板を取外した状態で、交換する新しい中空糸膜エレメ
ントを、もう一方端部の隔壁に挿入しシールする。この
状態で本発明のガイド板を挿入する。このガイド板によ
り中空糸膜エレメントは、簡易に位置決めされる。この
後、隔壁に中空糸膜エレメントを挿入すればよい。隔壁
はシール機構を有するため隙間が無く、中空糸膜エレメ
ントの装着が困難であるが、本発明のガイド板によって
中空糸膜エレメントが位置決めされているため、簡単に
装着することが可能となる。なお、本発明のガイド板の
代表的使用方法を説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。
【0010】なお、図1−Bに示すガイド板(5)は、
中空糸膜エレメントを貫通させるための貫通口(9)を
有する。この貫通口(9)の大きさは中空糸膜エレメン
トが挿入できればよく、隔壁(3)の中空糸膜エレメン
トを固定シールする穴の入口口径より小さいことが好ま
しい。ガイド板(5)により中空糸膜エレメントの位置
決めが確実になされれば、隔壁のシール穴に中空糸膜エ
レメントを簡単に通すことができるからである。なお、
本発明のガイド板(5)の形状は、板状であることが好
ましい。
【0011】本発明のガイド板の厚みは特に制限はない
が、ガイド板の使用方法から0.5〜5mmの範囲であ
ることが好ましい。この程度の厚みであれば、ガイド板
は軽量で使用しやすいからである。また、厚みと材質を
選択することで、多少の変形ができるようにしておけ
ば、多数本ある中空糸膜エレメントをガイド板の貫通口
に挿入する時、ガイド板を変形させて貫通口に通しやす
くすることができる。ガイド板は板厚が薄く軽量であ
り、かつシール機構を持たないため比較的隙間があるこ
とから、簡単に中空糸膜エレメントを貫通口に挿入する
ことができる。なお、ガイド板は完全に中空糸膜エレメ
ントと接触する必要は無い。多少移動しても、モジュー
ルの機能をそこなわなければ良い。また、中空糸エレメ
ントの両端近傍に隔壁を有する中空糸膜モジュールであ
っても、必ずしも両隔壁近傍にそれぞれガイド板を設け
る必要はなく、キャップや隔壁の取り外しを通常行う片
方の隔壁近傍にのみガイド板を有してもよい。
【0012】ガイド板(5)をケーシング内に固定する
方法には、特に制限はない。例えば、図1−Aに示した
ように、ケーシングの内面に突起部(8)を持たせ、隔
壁との隙間に、ガイド板の周辺をはめて固定しても良
い。また、中空糸膜エレメントに突起部をつけて、ガイ
ド板の貫通口をひっかけて、この突起部と隔壁の隙間に
ガイド板を固定しても良い。ケーシング内面の突起や中
空糸膜エレメントの突起部の形状については、上記目的
を達成し得れば特に制限はない。
【0013】本発明のガイド板の材質は、特に制限はな
い。例えばステンレス、セラミック、FRP、ポリサル
ホン、PVC、ポリカーボネート、ナイロン、アクリ
ル、フッ素基含有樹脂、ポリイミド、AS、ABS、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、等が挙げられる。
【0014】図1−Bに、7本のモジュールを収納した
カートリッジ型中空糸膜モジュールに使用する7個の貫
通口を有したガイド板を示した。但し、本発明のカート
リッジ型中空糸膜モジュール一本当たりの中空糸膜エレ
メントの装着数は、特に制限はないが、1〜30本であ
ることが好ましい。なお、本発明のガイド板は、特に中
空糸膜エレメントの装着数が多いとき有効となる。より
好ましくは、3〜30本、特に好ましくは、7〜30本
である。
【0015】本発明に用いられる中空糸膜エレメント
(4)は、一般的にカートリッジ型中空糸膜モジュール
に使用されるものであれば、特に制限はない。図1−A
では2本の中空糸膜エレメントを示した。従って、中空
糸膜の形状も特に制限はなく、図1−Aに示した様な形
態でもよいし、円筒状、扇状、多角柱状等でもよい。そ
の大きさも特に制限はないが、操作性の点で、長さは1
0〜500cmの範囲、特には30〜250cmの範囲
が好ましい。また太さは形状によって異なるが、円筒状
の場合は、外径が1〜300cmの範囲、特には5〜2
0cmの範囲が好ましい。さらに、中空糸膜や部材や接
着剤の種類や材質についても特に制限はなく、保護する
簡易ケースやネットが無くても支柱で補強してあって
も、上記目的に使用しうるものであればよい。片端のみ
を隔壁に固定するU字型の中空糸膜を片端のみ接着封止
したエレメントでもよい。
【0016】隔壁には、中空糸膜エレメントへの処理液
の出入りを行うための出入口を有する。この出入口は、
隔壁厚に対してテーパー状または段を有することによ
り、中空糸膜エレメント(4)の樹脂封止部と接続され
る。隔壁にO−リングやガスケットを介することにより
中空糸膜エレメント(4)がシールされる。
【0017】本発明のモジュールにおいて、隔壁はモジ
ュールの上下に1個ずつ有していてもよいし、片方のみ
に有していてもよい。中空糸エレメントの形態や、モジ
ュールの使用方法によって変えることができる。
【0018】本発明に使用するケーシングやキャップの
大きさに特に制限はない。これらの取扱いを良好にする
ために、フックや引っ掛けを取り付けてもよい。材質に
も特に制限はなく、例えばステンレス、セラミック、F
RP、ポリサルホン、PVC、ポリカーボネート、ナイ
ロン、アクリル、フッ素基含有樹脂、ポリイミド、A
S、ABS、ポリプロピレン、ポリエチレン等を使用す
ることができる。この内、ステンレス、FRPは、耐久
性が高く、繰り返し使用がしやすく、特に好ましい。
【0019】本発明によるカートリッジ型中空糸膜モジ
ュールは、どの様な用途にも適応できる。例えば従来の
凝集−沈殿−砂濾過−塩素滅菌工程を経る方法に代わる
新たな技術として水浄化システムへの応用が、また、食
品分野においては、コーヒー、紅茶、果汁の濃縮あるい
は果汁の清澄化に、バイオ・酵素・製薬分野において
は、無菌パイロジェンフリー精製水の製造等、さらに電
子工業分野においては、ウエハー研磨排水の再利用など
があげられる。
【0020】
【発明の効果】本発明のモジュールによれば、特定のガ
イド板を中空糸膜モジュールに設置することで、中空糸
膜エレメントの着脱を容易にすることができる。モジュ
ールを横向きに設置しても、縦位置設置と同様にエレメ
ント交換を容易にすることが可能であるため、操作性の
よいカートリッジ型中空糸膜モジュールが得られる。特
に、大量処理を必要とする大型のモジュールに対し、効
果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1−Aは、本発明の膜モジュ−ルの内部を
示す図である。図1−Bは、本発明のガイド板の平面図
である。
【符号の説明】
1 キャップ 2 ケーシング 3 隔壁 4 中空糸膜エレメント 5 ガイド板 6 中空糸膜 7 樹脂封止部 8 ケーシングの内側の突起部 9 ガイド板の貫通口

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の中空糸膜で構成されかつ中空糸膜
    の少なくとも一方の端面が開口した状態で樹脂封止固定
    されている中空糸膜エレメント、前記中空糸膜エレメン
    トの樹脂封止固定部が装着される隔壁、これらを収納す
    るケーシング、流体の出入口部を有するキャップおよび
    前記ケーシングの内側に設けられ前記中空糸膜エレメン
    トの貫通口を有するガイド板からなるカートリッジ型中
    空糸膜モジュール。
  2. 【請求項2】 中空糸膜エレメントを通すガイド板の貫
    通口の大きさが、隔壁の中空糸膜エレメントを固定シー
    ルする穴の入口口径より小さいことを特徴とする請求項
    1に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュール。
  3. 【請求項3】 ガイド板が、ケーシングの内側に設けら
    れた突起と、隔壁との隙間に固定されることを特徴とす
    る請求項1または2に記載のカートリッジ型中空糸膜モ
    ジュール。
  4. 【請求項4】 ガイド板の厚みが、0.5〜5mmであ
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記
    載のカートリッジ型中空糸膜モジュール。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS548110Y2 (ja) * 1975-08-09 1979-04-14
JPS55323Y2 (ja) * 1974-10-04 1980-01-08
JPH07171357A (ja) * 1993-12-22 1995-07-11 Japan Organo Co Ltd 中空糸モジュールを用いるろ過装置

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