JPH11179162A - 中空糸膜モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
中空糸膜モジュールおよびその製造方法Info
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- JPH11179162A JPH11179162A JP35679397A JP35679397A JPH11179162A JP H11179162 A JPH11179162 A JP H11179162A JP 35679397 A JP35679397 A JP 35679397A JP 35679397 A JP35679397 A JP 35679397A JP H11179162 A JPH11179162 A JP H11179162A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中空糸膜の振動に起因する膜折れを防止する
ことが可能な中空糸膜モジュールおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 中空糸膜束１の端部を接着剤により注型
固定し、中空糸膜束１の固定部の周囲を弾性体３および
熱収縮チューブ４により取り囲む。熱収縮チューブ４を
加熱し収縮させて弾性体３を中空糸膜束１の外周面に当
接させる。弾性体３は中空糸膜１ａがつぶれない程度に
中空糸膜１ａを押圧して、支持する。
ことが可能な中空糸膜モジュールおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 中空糸膜束１の端部を接着剤により注型
固定し、中空糸膜束１の固定部の周囲を弾性体３および
熱収縮チューブ４により取り囲む。熱収縮チューブ４を
加熱し収縮させて弾性体３を中空糸膜束１の外周面に当
接させる。弾性体３は中空糸膜１ａがつぶれない程度に
中空糸膜１ａを押圧して、支持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体中の成分の分
離に用いる中空糸膜モジュールおよびその製造方法に関
する。
離に用いる中空糸膜モジュールおよびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】水溶液中の有価物の回収、復水中のクラ
ッド除去あるいは排水処理などの固液分離に中空糸膜モ
ジュールが利用されている。中空糸膜の外側に分離活性
層を形成した中空糸膜モジュールは外圧型として使用さ
れる。外圧型中空糸膜モジュールは、原液が中空糸膜の
外表面に接し、膜断面を通過した透過液が膜内の中空部
へ導かれ、中空糸膜の開口端からモジュール外に取り出
される。
ッド除去あるいは排水処理などの固液分離に中空糸膜モ
ジュールが利用されている。中空糸膜の外側に分離活性
層を形成した中空糸膜モジュールは外圧型として使用さ
れる。外圧型中空糸膜モジュールは、原液が中空糸膜の
外表面に接し、膜断面を通過した透過液が膜内の中空部
へ導かれ、中空糸膜の開口端からモジュール外に取り出
される。
【０００３】このような外圧型の中空糸膜モジュールで
は、中空糸膜の外表面に汚染物が付着して汚染層が形成
される。汚染層が形成されると、中空糸膜の濾過能力が
低下する。このために、中空糸膜の外表面から汚染層を
除去する洗浄処理が定期的に行われる。洗浄処理の代表
的な方法にエアスクラビング洗浄がある。エアスクラビ
ング洗浄は、中空糸膜モジュールの原液通路に空気など
の気体を導入する。導入された気体は気泡となってモジ
ュール内を上昇する。この際に生じる気液流によって中
空糸膜が振動され、中空糸膜表面に付着した汚染層が剥
離される。これにより、中空糸膜の濾過能力が回復され
る。
は、中空糸膜の外表面に汚染物が付着して汚染層が形成
される。汚染層が形成されると、中空糸膜の濾過能力が
低下する。このために、中空糸膜の外表面から汚染層を
除去する洗浄処理が定期的に行われる。洗浄処理の代表
的な方法にエアスクラビング洗浄がある。エアスクラビ
ング洗浄は、中空糸膜モジュールの原液通路に空気など
の気体を導入する。導入された気体は気泡となってモジ
ュール内を上昇する。この際に生じる気液流によって中
空糸膜が振動され、中空糸膜表面に付着した汚染層が剥
離される。これにより、中空糸膜の濾過能力が回復され
る。
【０００４】中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜の
端部はポッティング法あるいは遠心法等を用いてケース
の端部に注型固定されている。中空糸膜と固定部との界
面近傍では、注型樹脂が数ｍｍから数ｃｍ程度中空糸膜
の外表面に沿って立ち上がっている。このような状態の
中空糸膜が、エアスクラビング洗浄時に振動されると、
中空糸膜に沿って立ち上がった固定部の先端を支点とし
て中空糸膜に曲げモーメントが作用し、しばしば膜折れ
が発生する。
端部はポッティング法あるいは遠心法等を用いてケース
の端部に注型固定されている。中空糸膜と固定部との界
面近傍では、注型樹脂が数ｍｍから数ｃｍ程度中空糸膜
の外表面に沿って立ち上がっている。このような状態の
中空糸膜が、エアスクラビング洗浄時に振動されると、
中空糸膜に沿って立ち上がった固定部の先端を支点とし
て中空糸膜に曲げモーメントが作用し、しばしば膜折れ
が発生する。
【０００５】上記のような膜折れを防止するために、注
型用の樹脂として硬化後の硬度が比較的に小さい樹脂、
たとえば弾性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン
樹脂等を用いる工夫がなされている。しかしながら、こ
のような樹脂も、経時変化により硬度が大きくなり、膜
折れの防止効果が段々と得られなくなる。
型用の樹脂として硬化後の硬度が比較的に小さい樹脂、
たとえば弾性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン
樹脂等を用いる工夫がなされている。しかしながら、こ
のような樹脂も、経時変化により硬度が大きくなり、膜
折れの防止効果が段々と得られなくなる。
【０００６】一方で、弾性を有する環状体を用いて中空
糸膜の膜折れを防止する構造が提案されている。図３は
従来の中空糸膜モジュールの要部模式図であり、このよ
うな中空糸膜モジュールは実開平４−１３７７３２号公
報に開示されている。図３の中空糸膜モジュールは、多
数本の中空糸膜１ａを束ねた中空糸膜束１が固定層２に
埋め込まれて固定されており、中空糸膜束１の固定部近
傍に、中空糸膜束１の外周を取り囲むように環状体５が
取り付けられている。環状体５は内側に角部が形成され
ないように円形断面に形成されている。
糸膜の膜折れを防止する構造が提案されている。図３は
従来の中空糸膜モジュールの要部模式図であり、このよ
うな中空糸膜モジュールは実開平４−１３７７３２号公
報に開示されている。図３の中空糸膜モジュールは、多
数本の中空糸膜１ａを束ねた中空糸膜束１が固定層２に
埋め込まれて固定されており、中空糸膜束１の固定部近
傍に、中空糸膜束１の外周を取り囲むように環状体５が
取り付けられている。環状体５は内側に角部が形成され
ないように円形断面に形成されている。
【０００７】中空糸膜束１の固定層２の近傍に環状体５
を取り付けると、エアスクラビング洗浄時に中空糸膜１
ａが振動を受けて曲げられる場合に、曲げモーメントの
支点が固定層２と中空糸膜束１との界面位置から環状体
５の取り付け位置へ移動する。環状体５の取り付け位置
の近傍では、各中空糸膜１ａが均一な伸縮性および強度
を有している。このため、環状体５の取り付け位置を支
点として中空糸膜束１に曲げモーメントが作用した場合
でも、環状体５の取り付け位置の中空糸膜１ａに曲げモ
ーメントによる応力が均等に分散され、膜折れが生じる
ことが防止される。
を取り付けると、エアスクラビング洗浄時に中空糸膜１
ａが振動を受けて曲げられる場合に、曲げモーメントの
支点が固定層２と中空糸膜束１との界面位置から環状体
５の取り付け位置へ移動する。環状体５の取り付け位置
の近傍では、各中空糸膜１ａが均一な伸縮性および強度
を有している。このため、環状体５の取り付け位置を支
点として中空糸膜束１に曲げモーメントが作用した場合
でも、環状体５の取り付け位置の中空糸膜１ａに曲げモ
ーメントによる応力が均等に分散され、膜折れが生じる
ことが防止される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す環状体５は、自らの弾性力により中空糸膜束１を締
め付けて中空糸膜束１上の位置を保っている。このた
め、中空糸膜束１が振動すると、環状体５の位置が移動
する場合がある。そして、移動した環状体５の位置によ
っては、中空糸膜１ａの膜折れを防止する効果が失われ
る場合がある。
示す環状体５は、自らの弾性力により中空糸膜束１を締
め付けて中空糸膜束１上の位置を保っている。このた
め、中空糸膜束１が振動すると、環状体５の位置が移動
する場合がある。そして、移動した環状体５の位置によ
っては、中空糸膜１ａの膜折れを防止する効果が失われ
る場合がある。
【０００９】また、環状体５の移動を防止するために、
環状体５の一部を固定層２内に埋め込み固定する方法も
考えられる。しかしながら、環状体５は予め中空糸膜束
１を十分に締めつけるように取り付けられている。この
ため、環状体５により締めつけられた中空糸膜束１の端
部おび環状体５を注型樹脂中に埋め込み固定しようとす
ると、中空糸膜１ａの充填密度が著しく高くなっている
ために膜間への注型樹脂の充填不良が生じ、製造不良の
発生率が高くなる。
環状体５の一部を固定層２内に埋め込み固定する方法も
考えられる。しかしながら、環状体５は予め中空糸膜束
１を十分に締めつけるように取り付けられている。この
ため、環状体５により締めつけられた中空糸膜束１の端
部おび環状体５を注型樹脂中に埋め込み固定しようとす
ると、中空糸膜１ａの充填密度が著しく高くなっている
ために膜間への注型樹脂の充填不良が生じ、製造不良の
発生率が高くなる。
【００１０】本発明の目的は、中空糸膜の振動に起因す
る膜折れを防止することが可能な中空糸膜モジュールお
よびその製造方法を提供することである。
る膜折れを防止することが可能な中空糸膜モジュールお
よびその製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る中空糸膜モジュールは、中空糸膜束がケース内に
収納されるとともに、中空糸膜束の少なくとも一端部が
ケースの端部に設けられた樹脂固定部に固定された中空
糸膜モジュールにおいて、樹脂固定部側の中空糸膜束の
外周を取り囲むように弾性部材が樹脂固定部に固定され
るとともに、弾性部材が中空糸膜束の外周面に当接する
ように弾性部材の外周が熱収縮部材で被覆されたもので
ある。
に係る中空糸膜モジュールは、中空糸膜束がケース内に
収納されるとともに、中空糸膜束の少なくとも一端部が
ケースの端部に設けられた樹脂固定部に固定された中空
糸膜モジュールにおいて、樹脂固定部側の中空糸膜束の
外周を取り囲むように弾性部材が樹脂固定部に固定され
るとともに、弾性部材が中空糸膜束の外周面に当接する
ように弾性部材の外周が熱収縮部材で被覆されたもので
ある。
【００１２】本発明に係る中空糸膜モジュールにおいて
は、樹脂固定部の近傍において中空糸膜束の外周面に弾
性部材が当接している。中空糸膜モジュールの洗浄時等
において、中空糸膜束が振動によって曲げモーメントを
受ける際、中空糸膜における曲げモーメントの支点とな
る位置が、中空糸膜と樹脂固定部との界面ではなく、弾
性部材の当接位置となり、中空糸膜は弾性部材に支持さ
れて振動する。弾性部材は、自ら有する弾性に応じて中
空糸膜の変位を許容しつつ中空糸膜を柔軟に支持する。
これによって、中空糸膜に曲げモーメントによる応力の
集中が抑制され、膜折れを防止することができる。
は、樹脂固定部の近傍において中空糸膜束の外周面に弾
性部材が当接している。中空糸膜モジュールの洗浄時等
において、中空糸膜束が振動によって曲げモーメントを
受ける際、中空糸膜における曲げモーメントの支点とな
る位置が、中空糸膜と樹脂固定部との界面ではなく、弾
性部材の当接位置となり、中空糸膜は弾性部材に支持さ
れて振動する。弾性部材は、自ら有する弾性に応じて中
空糸膜の変位を許容しつつ中空糸膜を柔軟に支持する。
これによって、中空糸膜に曲げモーメントによる応力の
集中が抑制され、膜折れを防止することができる。
【００１３】また、弾性部材は熱収縮部材によって中空
糸膜の外周面に当接される。熱収縮部材は、加熱するこ
とによって収縮し、その収縮力によって弾性部材を押圧
して変形させる。収縮後は、弾性部材の変形を保持す
る。このような熱収縮部材を用いることにより、複雑な
部材を使用することなく弾性部材の当接状態を調整が可
能となり、製造工程が簡素化され、中空糸膜モジュール
を安価に製造することができる。
糸膜の外周面に当接される。熱収縮部材は、加熱するこ
とによって収縮し、その収縮力によって弾性部材を押圧
して変形させる。収縮後は、弾性部材の変形を保持す
る。このような熱収縮部材を用いることにより、複雑な
部材を使用することなく弾性部材の当接状態を調整が可
能となり、製造工程が簡素化され、中空糸膜モジュール
を安価に製造することができる。
【００１４】特に、樹脂固定部の近傍における中空糸膜
束の外表面に沿って樹脂固定部からの樹脂が立ち上がっ
ており、樹脂固定部からケース内に突出している弾性部
材の長さが樹脂固定部からの樹脂の立ち上がり長さより
も大きいことが好ましい。
束の外表面に沿って樹脂固定部からの樹脂が立ち上がっ
ており、樹脂固定部からケース内に突出している弾性部
材の長さが樹脂固定部からの樹脂の立ち上がり長さより
も大きいことが好ましい。
【００１５】この場合には、中空糸膜束が振動によって
曲げモーメントを受ける際、中空糸膜における曲げモー
メントの支点となる位置が、中空糸膜と樹脂固定部から
の樹脂の立ち上がり部分との界面ではなく、弾性部材の
当接位置となり、中空糸膜は弾性部材に支持されて振動
する。これによって、中空糸膜が柔軟に支持され、膜折
れの発生が防止される。
曲げモーメントを受ける際、中空糸膜における曲げモー
メントの支点となる位置が、中空糸膜と樹脂固定部から
の樹脂の立ち上がり部分との界面ではなく、弾性部材の
当接位置となり、中空糸膜は弾性部材に支持されて振動
する。これによって、中空糸膜が柔軟に支持され、膜折
れの発生が防止される。
【００１６】特に、熱収縮部材が環状の熱収縮チューブ
からなり、熱収縮チューブの一端部が樹脂固定部内に埋
め込まれ、他端部が弾性部材の外周面上に位置すること
が好ましい。この場合には、熱収縮チューブの端部が直
接中空糸膜束の外周面に接触することが防止される。こ
のため、収縮後の熱収縮チューブの角張った端部が中空
糸膜束の表面に接触して膜折れの原因となることが防止
される。
からなり、熱収縮チューブの一端部が樹脂固定部内に埋
め込まれ、他端部が弾性部材の外周面上に位置すること
が好ましい。この場合には、熱収縮チューブの端部が直
接中空糸膜束の外周面に接触することが防止される。こ
のため、収縮後の熱収縮チューブの角張った端部が中空
糸膜束の表面に接触して膜折れの原因となることが防止
される。
【００１７】本発明に係る中空糸膜モジュールの製造方
法は、中空糸膜束がケース内に収納されるとともに、中
空糸膜束の少なくとも一端部がケースの端部に設けられ
た樹脂固定部に固定された中空糸膜モジュールの製造方
法であって、中空糸膜束の少なくとも一端部の外周を弾
性部材で取り囲み、弾性部材の外周を熱収縮部材で覆
い、中空糸膜束の少なくとも一端部を弾性部材および熱
収縮部材の一部とともに樹脂固定部に埋め込み、熱収縮
部材を加熱して収縮させ、中空糸膜束の外周面に弾性部
材を当接させるものである。
法は、中空糸膜束がケース内に収納されるとともに、中
空糸膜束の少なくとも一端部がケースの端部に設けられ
た樹脂固定部に固定された中空糸膜モジュールの製造方
法であって、中空糸膜束の少なくとも一端部の外周を弾
性部材で取り囲み、弾性部材の外周を熱収縮部材で覆
い、中空糸膜束の少なくとも一端部を弾性部材および熱
収縮部材の一部とともに樹脂固定部に埋め込み、熱収縮
部材を加熱して収縮させ、中空糸膜束の外周面に弾性部
材を当接させるものである。
【００１８】本発明に係る中空糸膜モジュールの製造方
法においては、中空糸膜束の少なくとも一端部の外周を
弾性部材で取り囲み、弾性部材の外周を熱収縮部材で覆
った後、ケース内に樹脂を注入し、中空糸膜束の少なく
とも一端部を弾性部材および熱収縮部材の一部とともに
樹脂固定部に埋め込んで固定する。そして、加熱するこ
とによって、熱収縮部材を収縮させている。収縮した熱
収縮部材は弾性部材が中空糸膜の外周面に当接するよう
に弾性部材を変形させ、その状態を保持する。そして、
中空糸膜束を柔軟に支持して中空糸膜の膜折れを防止す
る。
法においては、中空糸膜束の少なくとも一端部の外周を
弾性部材で取り囲み、弾性部材の外周を熱収縮部材で覆
った後、ケース内に樹脂を注入し、中空糸膜束の少なく
とも一端部を弾性部材および熱収縮部材の一部とともに
樹脂固定部に埋め込んで固定する。そして、加熱するこ
とによって、熱収縮部材を収縮させている。収縮した熱
収縮部材は弾性部材が中空糸膜の外周面に当接するよう
に弾性部材を変形させ、その状態を保持する。そして、
中空糸膜束を柔軟に支持して中空糸膜の膜折れを防止す
る。
【００１９】このような熱収縮部材を用いることによ
り、複雑な製造工程を使用することなく弾性部材の取り
付けが可能となり、製造工程が簡素化され、中空糸膜モ
ジュールを安価に製造することができる。
り、複雑な製造工程を使用することなく弾性部材の取り
付けが可能となり、製造工程が簡素化され、中空糸膜モ
ジュールを安価に製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１および図２は本発明に係る中
空糸膜モジュールの要部の構成を示す模式図であり、図
１は熱収縮チューブの加熱処理前の状態を示し、図２は
加熱処理後の状態を示している。
空糸膜モジュールの要部の構成を示す模式図であり、図
１は熱収縮チューブの加熱処理前の状態を示し、図２は
加熱処理後の状態を示している。
【００２１】図１および図２において、中空糸膜モジュ
ールは、細い中空糸膜１ａを多数本ほぼ等間隔に束ねた
中空糸膜束１の一端部を、筒状ケースの端部に注型され
たウレタン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂から
なる固定層２に固定して形成されている。硬化処理され
た熱硬化性樹脂からなる固定層２の外方端面２ａにおい
て各中空糸膜１ａの膜端の開口部が露出している。ま
た、中空糸膜１ａの他方端は封止されている。
ールは、細い中空糸膜１ａを多数本ほぼ等間隔に束ねた
中空糸膜束１の一端部を、筒状ケースの端部に注型され
たウレタン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂から
なる固定層２に固定して形成されている。硬化処理され
た熱硬化性樹脂からなる固定層２の外方端面２ａにおい
て各中空糸膜１ａの膜端の開口部が露出している。ま
た、中空糸膜１ａの他方端は封止されている。
【００２２】中空糸膜１ａは、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニール
アルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の材料か
らなる。中空糸膜束１の固定層２側の端部近傍には、円
筒状の弾性体３が配置されている。弾性体３の一方端部
は固定層２内に埋め込まれており、他方端部は固定層２
内からケース内に突出している。弾性体３の外周に熱収
縮チューブ４が取り付けられている。
テルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニール
アルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン等の材料か
らなる。中空糸膜束１の固定層２側の端部近傍には、円
筒状の弾性体３が配置されている。弾性体３の一方端部
は固定層２内に埋め込まれており、他方端部は固定層２
内からケース内に突出している。弾性体３の外周に熱収
縮チューブ４が取り付けられている。
【００２３】弾性体３はウレタン発泡体、スチレンペー
パなどから形成され、中空糸膜束１の外周面から微小な
隙間を隔てて配置される。熱収縮チューブ４はＰＶＣ
（ポリ塩化ビニル）系、オレフィン系、フッ素樹脂系材
料からなり、熱収縮時に、弾性体３を中空糸膜束１の外
周に当接させるとともに、中空糸膜が潰れない程度に加
圧可能な収縮率のものが選ばれる。また、加熱工程にお
いては、上述の条件に応じた加熱処理条件が設定され
る。
パなどから形成され、中空糸膜束１の外周面から微小な
隙間を隔てて配置される。熱収縮チューブ４はＰＶＣ
（ポリ塩化ビニル）系、オレフィン系、フッ素樹脂系材
料からなり、熱収縮時に、弾性体３を中空糸膜束１の外
周に当接させるとともに、中空糸膜が潰れない程度に加
圧可能な収縮率のものが選ばれる。また、加熱工程にお
いては、上述の条件に応じた加熱処理条件が設定され
る。
【００２４】ここで、固定層２が本発明の樹脂固定部に
相当し、弾性体３が弾性部材に相当し、熱収縮チューブ
４が熱収縮部材に相当する。
相当し、弾性体３が弾性部材に相当し、熱収縮チューブ
４が熱収縮部材に相当する。
【００２５】上記構造を有する中空糸膜モジュールは、
以下の工程により製造される。まず、図１において、多
数本の中空糸膜束１ａを束ねて仮固定し、中空糸膜束１
の一端部に弾性体３および熱収縮チューブ４を取り付
け、ケース内に挿入する。そして、液状の熱硬化性樹脂
をケース内に注型し、硬化処理を施して固定層２を形成
する。これにより、中空糸膜束１の一端部、弾性体３、
熱収縮チューブ４の一部が固定層２内に埋め込まれる。
以下の工程により製造される。まず、図１において、多
数本の中空糸膜束１ａを束ねて仮固定し、中空糸膜束１
の一端部に弾性体３および熱収縮チューブ４を取り付
け、ケース内に挿入する。そして、液状の熱硬化性樹脂
をケース内に注型し、硬化処理を施して固定層２を形成
する。これにより、中空糸膜束１の一端部、弾性体３、
熱収縮チューブ４の一部が固定層２内に埋め込まれる。
【００２６】弾性体３および熱収縮チューブ４が固定層
２内に固定されると、図２に示すように、熱収縮チュー
ブ４の加熱処理が行われる。熱収縮チューブ４の熱収縮
特性に応じて選択された温度で所定時間加熱することに
より、熱収縮チューブ４が収縮し、弾性体３を中空糸膜
束１の外周に押圧し、当接させる。これにより、弾性体
３が中空糸膜束１の固定層２近傍の外周面を弾性支持す
る。
２内に固定されると、図２に示すように、熱収縮チュー
ブ４の加熱処理が行われる。熱収縮チューブ４の熱収縮
特性に応じて選択された温度で所定時間加熱することに
より、熱収縮チューブ４が収縮し、弾性体３を中空糸膜
束１の外周に押圧し、当接させる。これにより、弾性体
３が中空糸膜束１の固定層２近傍の外周面を弾性支持す
る。
【００２７】図２のように構成された中空糸膜モジュー
ルにおいて、エアスクラビング洗浄時に中空糸膜１ａが
振動を受ける際の中空糸膜１ａに作用する曲げモーメン
トの支点は、弾性体３の当接位置となる。この弾性体３
が当接する近傍での中空糸膜束１では、各中空糸膜１ａ
が一体的に束ねられているため、中空糸膜１ａの伸縮性
や強度が均一化される。このため、中空糸膜の振動によ
る曲げモーメントが弾性体３の当接部付近の中空糸膜１
ａに分散して作用し、曲げモーメントによる応力が集中
することが防止される。このため、中空糸膜の膜折れが
防止される。
ルにおいて、エアスクラビング洗浄時に中空糸膜１ａが
振動を受ける際の中空糸膜１ａに作用する曲げモーメン
トの支点は、弾性体３の当接位置となる。この弾性体３
が当接する近傍での中空糸膜束１では、各中空糸膜１ａ
が一体的に束ねられているため、中空糸膜１ａの伸縮性
や強度が均一化される。このため、中空糸膜の振動によ
る曲げモーメントが弾性体３の当接部付近の中空糸膜１
ａに分散して作用し、曲げモーメントによる応力が集中
することが防止される。このため、中空糸膜の膜折れが
防止される。
【００２８】また、熱収縮チューブ４の固定層２表面か
らの突出部の長さは弾性体３の突出部の長さよりも短く
なるように形成されている。このため、熱収縮チューブ
４の先端が中空糸膜束１の外周面に直接接触することが
妨げられている。これにより、角部が形成されやすい熱
収縮チューブ４の先端が中空糸膜束１の外周面に当接し
て膜折れを生じさせることが防止される。
らの突出部の長さは弾性体３の突出部の長さよりも短く
なるように形成されている。このため、熱収縮チューブ
４の先端が中空糸膜束１の外周面に直接接触することが
妨げられている。これにより、角部が形成されやすい熱
収縮チューブ４の先端が中空糸膜束１の外周面に当接し
て膜折れを生じさせることが防止される。
【００２９】さらに、通常、注型時には樹脂剤が中空糸
膜表面に沿って立ち上がるが、この立ち上がり部分は、
固定層２の表面から数ｍｍから数ｃｍ程度である。この
ため、熱収縮チューブ４および弾性体３の固定層２から
の突出長さを中空糸膜表面への樹脂剤の立ち上がり部分
の長さよりも大きくすることにより、曲げモーメントの
支点が弾性体３の当接位置となる。これにより、中空糸
膜の膜折れを防止する効果を高めることができる。
膜表面に沿って立ち上がるが、この立ち上がり部分は、
固定層２の表面から数ｍｍから数ｃｍ程度である。この
ため、熱収縮チューブ４および弾性体３の固定層２から
の突出長さを中空糸膜表面への樹脂剤の立ち上がり部分
の長さよりも大きくすることにより、曲げモーメントの
支点が弾性体３の当接位置となる。これにより、中空糸
膜の膜折れを防止する効果を高めることができる。
【００３０】
【実施例】ここで、実施例および比較例の外圧型中空糸
膜モジュールを作製し、中空糸膜の振動変位による膜折
れの有無を確認した。
膜モジュールを作製し、中空糸膜の振動変位による膜折
れの有無を確認した。
【００３１】実施例の中空糸膜モジュールは、内径が
０．７ｍｍ、外径が１．２ｍｍ、長さ１２００ｍｍのポ
リスルホン製中空糸膜２８００本の膜束の外周にポリウ
レタンスポンジからなる弾性体と、その外周に軟質ＰＶ
Ｃ熱収縮チューブ（三菱樹脂株式会社製）を配置し、内
径１００ｍｍ、長さ１０２０ｍｍのポリスルホンパイプ
内に中空糸膜束を気体導入用のＰＶＣパイプ（口径２５
Ａ）とともに挿入し、エポキシ樹脂を注型してポリスル
ホンパイプの両端部において中空糸膜束を固定した。さ
らに、エポキシ樹脂が十分硬化した後、熱風循環式乾燥
機内に中空糸膜モジュールを温度１００℃で５分間保持
し、熱処理を行った。これにより、熱収縮チューブを収
縮させた。
０．７ｍｍ、外径が１．２ｍｍ、長さ１２００ｍｍのポ
リスルホン製中空糸膜２８００本の膜束の外周にポリウ
レタンスポンジからなる弾性体と、その外周に軟質ＰＶ
Ｃ熱収縮チューブ（三菱樹脂株式会社製）を配置し、内
径１００ｍｍ、長さ１０２０ｍｍのポリスルホンパイプ
内に中空糸膜束を気体導入用のＰＶＣパイプ（口径２５
Ａ）とともに挿入し、エポキシ樹脂を注型してポリスル
ホンパイプの両端部において中空糸膜束を固定した。さ
らに、エポキシ樹脂が十分硬化した後、熱風循環式乾燥
機内に中空糸膜モジュールを温度１００℃で５分間保持
し、熱処理を行った。これにより、熱収縮チューブを収
縮させた。
【００３２】また、比較例の中空糸膜モジュールは、上
記実施例の中空糸膜モジュールに対し、熱収縮チューブ
を除いた構造に作製した。
記実施例の中空糸膜モジュールに対し、熱収縮チューブ
を除いた構造に作製した。
【００３３】実施例と比較例の中空糸膜モジュールに対
し、気体導入用のＰＶＣパイプからモジュール内にスク
ラビングエアを流量２．５Ｎｍ3 ／時間で連続的に導入
し、耐膜折れ性を評価した。
し、気体導入用のＰＶＣパイプからモジュール内にスク
ラビングエアを流量２．５Ｎｍ3 ／時間で連続的に導入
し、耐膜折れ性を評価した。
【００３４】その結果、比較例の中空糸膜モジュールで
は、１２時間後に中空糸膜束の外周部に７本の中空糸膜
の膜折れが生じたのに対し、実施例の中空糸膜モジュー
ルでは５５０時間経過後において中空糸膜の膜折れは発
生しなかった。この結果より、実施例の中空糸膜モジュ
ールでは、膜折れの防止効果が高いことが判明した。
は、１２時間後に中空糸膜束の外周部に７本の中空糸膜
の膜折れが生じたのに対し、実施例の中空糸膜モジュー
ルでは５５０時間経過後において中空糸膜の膜折れは発
生しなかった。この結果より、実施例の中空糸膜モジュ
ールでは、膜折れの防止効果が高いことが判明した。
【００３５】このように、本発明による中空糸膜モジュ
ールでは、固定層との界面から離れた位置において弾性
体が中空糸膜束の外周面を支持することにより、中空糸
膜の振動によって生じる曲げモーメントによる応力が中
空糸膜の固定層との界面に集中することが防止され、そ
れによって中空糸膜の膜折れを防止することができる。
これにより、中空糸膜モジュールを長期間安心して使用
することが可能となる。
ールでは、固定層との界面から離れた位置において弾性
体が中空糸膜束の外周面を支持することにより、中空糸
膜の振動によって生じる曲げモーメントによる応力が中
空糸膜の固定層との界面に集中することが防止され、そ
れによって中空糸膜の膜折れを防止することができる。
これにより、中空糸膜モジュールを長期間安心して使用
することが可能となる。
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュールにおける熱処
理前の状態を示す模式図である。
理前の状態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る中空糸膜モジュールにおける熱処
理後の状態を示す模式図である。
理後の状態を示す模式図である。
【図３】従来の中空糸膜モジュールの要部を示す模式図
である。
である。
１ 中空糸膜束 １ａ 中空糸膜 ２ 固定層 ３ 弾性体 ４ 熱収縮チューブ
Claims (4)
- 【請求項１】 中空糸膜束がケース内に収納されるとと
もに、前記中空糸膜束の少なくとも一端部が前記ケース
の端部に設けられた樹脂固定部に固定された中空糸膜モ
ジュールにおいて、前記樹脂固定部側の前記中空糸膜束
の外周を取り囲むように弾性部材が前記樹脂固定部に固
定されるとともに、前記弾性部材が前記中空糸膜束の外
周面に当接するように前記弾性部材の外周が熱収縮部材
で被覆されたことを特徴とする中空糸膜モジュール。 - 【請求項２】 前記樹脂固定部の近傍における前記中空
糸膜束の外表面に沿って前記樹脂固定部からの樹脂が立
ち上がっており、前記樹脂固定部から前記ケース内に突
出している前記弾性部材の長さが前記樹脂固定部からの
樹脂の立ち上がり長さよりも大きいことを特徴とする請
求項１記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項３】 前記熱収縮部材は環状の熱収縮チューブ
からなり、前記熱収縮チューブの一端部が前記樹脂固定
部内に埋め込まれ、他端部が前記弾性部材の外周面上に
位置することを特徴とする請求項１または２記載の中空
糸膜モジュール。 - 【請求項４】 中空糸膜束がケース内に収納されるとと
もに、前記中空糸膜束の少なくとも一端部が前記ケース
の端部に設けられた樹脂固定部に固定された中空糸膜モ
ジュールの製造方法であって、中空糸膜束の少なくとも
一端部の外周を弾性部材で取り囲み、前記弾性部材の外
周を熱収縮部材で覆い、前記中空糸膜束の前記少なくと
も一端部を前記弾性部材および前記熱収縮部材の一部と
ともに前記樹脂固定部に埋め込み、前記熱収縮部材を加
熱して収縮させ、前記中空糸膜束の外周面に前記弾性部
材を当接させることを特徴とする中空糸膜モジュールの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35679397A JPH11179162A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 中空糸膜モジュールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35679397A JPH11179162A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 中空糸膜モジュールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11179162A true JPH11179162A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18450803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35679397A Pending JPH11179162A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 中空糸膜モジュールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11179162A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003053156A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-25 | Kawasumi Lab Inc | 透析モジュール及びその製造方法 |
| WO2009148088A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| EP2181758A1 (en) * | 2007-07-27 | 2010-05-05 | Suzhou Litree Purifying Technology CO. LTD. | A hollow-fibre membrane assembly having the function of preventing the membrane filaments from cracking |
| KR101002598B1 (ko) | 2009-01-09 | 2010-12-20 | 허준혁 | 침지형 중공사막 여과모듈 |
| JP2017013004A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 旭化成株式会社 | 中空糸状炭素膜を用いた分離膜モジュール |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35679397A patent/JPH11179162A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003053156A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-25 | Kawasumi Lab Inc | 透析モジュール及びその製造方法 |
| EP2181758A4 (en) * | 2007-07-27 | 2012-07-11 | Suzhou Litree Purifying Technology Co Ltd | HOLLOW FIBER MEMBRANE ASSEMBLY WITH THE FUNCTION TO PREVENT A RIP OF THE MEMBRANE FILAMENTS |
| EP2181758A1 (en) * | 2007-07-27 | 2010-05-05 | Suzhou Litree Purifying Technology CO. LTD. | A hollow-fibre membrane assembly having the function of preventing the membrane filaments from cracking |
| TWI414344B (zh) * | 2008-06-04 | 2013-11-11 | Asahi Kasei Chemicals Corp | The outer edge of the film is coated with a hollow yarn film module |
| JPWO2009148088A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2011-11-04 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| AU2009255103B2 (en) * | 2008-06-04 | 2012-08-16 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Hollow fiber membrane module with covered membrane outer periphery |
| RU2475296C2 (ru) * | 2008-06-04 | 2013-02-20 | Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн | Половолоконный мембранный модуль с покрытой внешней периферией мембраны |
| KR101250056B1 (ko) * | 2008-06-04 | 2013-04-03 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 막 외주가 피복된 중공사막 모듈 |
| WO2009148088A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| US8679337B2 (en) | 2008-06-04 | 2014-03-25 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Hollow fiber membrane module with covered membrane outer periphery |
| JP5602017B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2014-10-08 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| KR101002598B1 (ko) | 2009-01-09 | 2010-12-20 | 허준혁 | 침지형 중공사막 여과모듈 |
| JP2017013004A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 旭化成株式会社 | 中空糸状炭素膜を用いた分離膜モジュール |
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