(57)【要約】【課題】  キャップの肉厚を薄くして、全体を軽量化できる膜モジュールの提供。【解決手段】  キャップ21は、その中心部を貫通する集水管端部14ａとナット27を利用して、ケースハウジング11に固定され、キャップ22は、その中心部を貫通する集水管端部14ｂとナット28を利用して、ケースハウジング11に固定されている。濾過運転時にキャップ21、22に加えられる内圧応力は、前記固定構造により分散される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケースハウジング内に収容された集水管と濾過膜とを有し、前記集水管が前記ケースハウジングの軸方向の中心位置に配置され、前記ケースハウジングの両端側に第１キャップと第２キャップがそれぞれ被せられた膜モジュールであり、
前記集水管の一端部側が第１キャップの中心部を貫通して取り付けられており、
前記集水管の他端部側が第２キャップの中心部を貫通して取り付けられており、
第１キャップと集水管の一端部側が第１固定手段で固定され、第２キャップと集水管の他端部側が第２固定手段で固定されることで、第１キャップと第２キャップがケースハウジングに固定されている、膜モジュール。
【請求項２】
前記集水管の一端部側が、少なくとも第１キャップと接する部分にネジ部を有しており、ネジ部を有する第１固定手段が前記集水管の一端部側にねじ込まれることで、第１キャップがケースハウジングに固定されており、
前記集水管の他端部側が、少なくとも第２キャップと接する部分にネジ部を有しており、ネジ部を有する第２固定手段が前記集水管の他端部側にねじ込まれることで、第２キャップがケースハウジングに固定されている、請求項１記載の膜モジュール。
【請求項３】
筒状のケースハウジング内に収容された集水管と濾過膜とを有し、前記集水管が前記ケースハウジングの軸方向の中心位置に配置され、前記ケースハウジングの両端側に第１キャップと第２キャップがそれぞれ被せられた膜モジュールであり、
前記集水管の一端側に接続され、第１キャップの中心部を貫通して取り付けられている第１連結管と、
前記集水管の他端側に接続され、第２キャップの中心部を貫通して取り付けられている第２連結管を有しており、
第１キャップと第１連結管が第１固定手段で固定され、第２キャップと第２連結管が第２固定手段で固定されることで、第１キャップと第２キャップがケースハウジングに固定されている、膜モジュール。
【請求項４】
前記第１連結管が、少なくとも第１キャップと接する部分にネジ部を有しており、ネジ部を有する第１固定手段が前記第１連結管にねじ込まれることで、第１キャップがケースハウジングに固定されており、
前記第２連結管が、少なくとも第２キャップと接する部分にネジ部を有しており、ネジ部を有する第２固定手段が前記第２連結管にねじ込まれることで、第２キャップがケースハウジングに固定されている、請求項３記載の膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種水処理用途に使用される膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
分離膜モジュールは、筒状のケースハウジング内に中空糸膜等の分離膜が収容され、ケースハウジングの両端側は、液出入りノズルを有するキャップで閉塞されたものが汎用されている。
【０００３】
ケースハウジングにキャップを取り付けるときは、ケースハウジングの外周面に対してキャップの開口部側の周面を被せた状態で、接触部分の周面を外側から金属製の締め付け部品で締め付けて固定する方法が採用されている。
【０００４】
しかし、このように金属製の締め付け部品で締め付ける方法では、キャップの中央部分や周面部分に大きな応力が発生するため、強度を向上させる観点から、キャップ自体の材質の変更したり、肉厚を大きくしたりする必要がある。
【特許文献１】特開平１１−３３３２６１号公報
【特許文献２】特開平１１−９９６９号公報
【特許文献３】ＵＳ２００３／０１５０８０７
【特許文献４】ＵＳＰ６，１８３，６３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ケースハウジングとキャップの固定方法を変えることにより、キャップの強度を維持したまま肉厚を薄くすることができる膜モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、課題の解決手段として、
筒状のケースハウジング内に収容された集水管と濾過膜とを有し、前記集水管が前記ケースハウジングの軸方向の中心位置に配置され、前記ケースハウジングの両端側に第１キャップと第２キャップがそれぞれ被せられた膜モジュールであり、
前記集水管の一端部側が第１キャップの中心部を貫通して取り付けられており、
前記集水管の他端部側が第２キャップの中心部を貫通して取り付けられており、
第１キャップと集水管の一端部側が第１固定手段で固定され、第２キャップと集水管の他端部側が第２固定手段で固定されることで、第１キャップと第２キャップがケースハウジングに固定されている、膜モジュールを提供する。
【０００７】
本発明は、課題の他の解決手段として、
筒状のケースハウジング内に収容された集水管と濾過膜とを有し、前記集水管が前記ケースハウジングの軸方向の中心位置に配置され、前記ケースハウジングの両端側に第１キャップと第２キャップがそれぞれ被せられた膜モジュールであり、
前記集水管の一端側に接続され、第１キャップの中心部を貫通して取り付けられている第１連結管と、
前記集水管の他端側に接続され、第２キャップの中心部を貫通して取り付けられている第２連結管を有しており、
第１キャップと第１連結管が固定手段で固定され、第２キャップと第２連結管が固定手段で固定されることで、第１キャップと第２キャップがケースハウジングに固定されている、膜モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の膜モジュールは、キャップが、キャップ中心部を固定することでケースハウジングに対して固定されているため、濾過運転時におけるキャップに対する内圧応力が分散される。このため、従来よりもキャップの強度を低下させることができ、キャップの肉厚を薄くしたり、安価な材質に変更したりできるため、軽量化や製造コストの引き下げができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜図１の膜モジュール＞
図１により、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の膜モジュールの一部軸方向断面図を含む正面図である。
【００１０】
膜モジュール１０Ａは、筒状のケースハウジング１１内に、中空糸膜１２と集水管１４が収容されており、中空糸膜１２の周囲は保護ネット１３で覆われている。
【００１１】
中空糸膜１２の両端側は、封止用樹脂１５により、集水管１４、保護ネット１３、ケースハウジング１１の内壁面と共に一体化されている。
【００１２】
集水管１４は複数の集水口を有するもので、ケースハウジング１１の軸方向の中心位置になるように配置されている。
【００１３】
ケースハウジング１１の一端側には第１キャップ２１が被せられ、他端側には第２キャップ２２が被せられている。ケースハウジング１１の外周面と第１キャップ２１の内周面との接触面にはｏ−リング２３が配置されており、ケースハウジング１１の外周面と第２キャップ２２の内周面との接触面にも同様にｏ−リングが配置されている。
【００１４】
第１キャップ２１は、軸方向に突き出した液出入りノズル（例えば、濃縮液ノズル、原液ノズル）３１を有しており、第２キャップ２２は、軸方向に突き出した液出入りノズル（例えば、原液ノズル、濃縮液ノズル）３２を有している。
【００１５】
第１キャップ２１側の集水管１４の端部１４ａは、第１キャップ２１の中心部を貫通して取り付けられており、第２キャップ２２側の集水管１４の端部１４ｂは、第２キャップ２２の中心部を貫通して取り付けられている。なお、集水管端部１４ａは、集水管１４の一端部側の第１キャップ２１と接触している部分及びその両側近傍（ネジ山がある場合には、少なくともネジ山がある部分を含む）から端面までを意味し、集水管端部１４ｂは、集水管１４の他端部側の第２キャップ２２と接触している部分及びその両側近傍（ネジ山がある場合には、少なくともネジ山がある部分を含む）から端面までを意味する。
【００１６】
集水管端部１４ａは、少なくとも第１キャップ２１と接する部分にネジ部を有しており、ナット２７をきつくネジ込むことで、第１キャップ２１がケースハウジング１１に対して固定されている。なお、集水管端部１４ａと第１キャップ２１は、ネジ留めに代えて、接着により固定されていてもよい。
【００１７】
集水管端部１４ｂは、少なくとも第２キャップ２２と接する部分にネジ部を有しており、ナット２８をきつくネジ込むことで、第２キャップ２２がケースハウジング１１に対して固定されている。なお、集水管端部１４ｂと第２キャップ２２は、ネジ留めに代えて、接着により固定されていてもよい。
【００１８】
膜モジュール１０Ａでは、第１及び第２キャップ２１、２２とナット２７、２８は、全体を軽量化して、製造コストを引き下げる観点から、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の合成樹脂製にすることができる。
【００１９】
図１で示す膜モジュール１０Ａは、第１キャップ２１が、第１キャップ２１の中心部を貫通する集水管端部１４ａとナット２７を利用してケースハウジング１１に対して固定され、第２キャップ２２が、第２キャップ２２の中心部を貫通する集水管端部１４ｂとナット２８を利用してケースハウジング１１に対して固定されている。
【００２０】
次に、図２により、図１で示す膜モジュール１０Ａ（図２（ｂ））と、図１で示す膜モジュール１０Ａとケースハウジング１１とキャップ２１は同じで、ナット２７がなく、キャップ２１の周囲を金属バンドで締め付けた従来技術（図２（ａ））における作用を説明する。
【００２１】
図２（ａ）に示すとおり、キャップ２１の周囲を金属バンド４０で締め付けることで、キャップ２１をケースハウジング１１に固定した場合には、内側からの応力（矢印で表示）を受けたとき、キャップ２１の全体に対して大きな力が加えられることになるから、キャップ２１とケースハウジング１１との間に隙間が生じやすくなり、水漏れが生じる（即ち、キャップ２１とケースハウジング１１との接触部分の水密性が低下する）おそれも考えられる。
【００２２】
一方、図２（ｂ）に示すとおり、キャップ２１の中心部を集水管端部１４ａとナット２７で固定した場合には、内側からの応力（矢印で表示）を受けたとき、キャップ２１に対する力が分散されるため、キャップ２１とケースハウジング１１との接触部分の水密性は維持される。
【００２３】
＜図３の膜モジュール＞
次に、図３により、本発明の別の実施形態を説明する。図３は、本発明の膜モジュールの一部軸方向断面図を含む正面図である。
【００２４】
膜モジュール１０Ｂは、筒状のケースハウジング１１内に、中空糸膜１２と集水管１４が収容されており、中空糸膜１２の周囲は保護ネット１３で覆われている。
【００２５】
中空糸膜１２の両端側は、封止用樹脂１５により、集水管１４、保護ネット１３、ケースハウジング１１の内壁面と共に一体化されている。
【００２６】
集水管１４は複数の集水口を有するもので、ケースハウジング１１の軸方向の中心位置になるように配置されている。
【００２７】
ケースハウジング１１の一端側には第１キャップ２１が被せられ、他端側には第２キャップ２２が被せられている。ケースハウジング１１の外周面と第１キャップ２１の内周面との接触面にはｏ−リング２３が配置されており、ケースハウジング１１の外周面と第２キャップ２２の内周面との接触面にも同様にｏ−リングが配置されている。
【００２８】
第１キャップ２１は、軸方向に突き出した液出入りノズル（例えば、濃縮液ノズル、原液ノズル）３１を有しており、第２キャップ２２は、軸方向に突き出した液出入りノズル（例えば、原液ノズル、濃縮液ノズル）３２を有している。
【００２９】
第１キャップ２１側の集水管１４の端部には、第１連結管２５がネジ合わせ等の手段により接続されており、第１キャップ２１の中心部を貫通して取り付けられている。
【００３０】
第２キャップ２２側の集水管１４の端部には、第２連結管２６がネジ合わせ等の手段により接続されており、第２キャップ２２の中心部を貫通して取り付けられている。
【００３１】
第１連結管２５は、少なくとも第１キャップ２１と接する部分にネジ部を有しており、ナット２７をきつくネジ込むことで、第１キャップ２１がケースハウジング１１に対して固定されている。なお、第１連結管２５と第１キャップ２１は、ネジ留めに代えて、接着により固定されていてもよい。
【００３２】
第２連結管２６は、少なくとも第２キャップ２２と接する部分にネジ部を有しており、ナット２８をきつくネジ込むことで、第２キャップ２２がケースハウジング１１に対して固定されている。なお、第２連結管２６と第１キャップ２２は、ネジ留めに代えて、接着により固定されていてもよい。
【００３３】
膜モジュール１０Ｂでは、第１及び第２キャップ２１、２２とナット２７、２８は、全体を軽量化して、製造コストを引き下げる観点から、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の合成樹脂製にすることができる。
【００３４】
図３で示す膜モジュール１０Ｂは、第１キャップ２１が、第１キャップ２１の中心部を貫通する第１連結管２５とナット２７を利用してケースハウジング１１に対して固定され、第２キャップ２２が、第２キャップ２２の中心部を貫通する第２連結管２６とナット２８を利用してケースハウジング１１に対して固定されている。
【００３５】
次に、図２により、図３で示す膜モジュール１０Ｂ（図２（ｂ））と、図３で示す膜モジュール１０Ｂとケースハウジング１１とキャップ２１は同じで、ナット２７がなく、キャップ２１の周囲を金属バンドで締め付けた従来技術（図２（ａ））における作用を説明する。
【００３６】
図２（ａ）に示すとおり、キャップ２１の周囲を金属バンド４０で締め付けることで、キャップ２１をケースハウジングに固定した場合には、内側からの応力（矢印で表示）を受けたとき、キャップ２１の全体に対して大きな力が加えられることになるから、キャップ２１とケースハウジング１１との間に隙間が生じやすくなり、水漏れが生じる（即ち、キャップ２１とケースハウジング１１との接触部分の水密性が低下する）おそれも考えられる。
【００３７】
一方、図２（ｂ）に示すとおり、キャップ２１の中心部を第１連結管２５とナット２７で固定した場合には、内側からの応力（矢印で表示）を受けたとき、キャップ２１に対する力が分散されるため、キャップ２１とケースハウジング１１との接触部分の水密性は維持される。
【００３８】
本発明の膜モジュール（膜モジュール１０Ａ、１０Ｂ）は、濾過運転時に内圧が上昇して第１キャップ２１、第２キャップ２２に圧力（応力）が加えられたときでも、それが分散するため、従来のキャップの固定構造と比べると、キャップの肉厚を薄くできるようになり、全体を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の膜モジュールの軸方向断面図。
【図２】本発明の膜モジュールの作用を説明するための概念図。
【図３】本発明の別実施形態である膜モジュールの軸方向断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０Ａ，１０Ｂ  膜モジュール
１１  ケースハウジング
１２  中空糸膜
１３  保護ネット
１４  集水管
１４ａ，１４ｂ  集水管端部
１５  封止用樹脂
２１  第１キャップ
２２  第２キャップ
２５  第１連結管
２６  第２連結管
２７，２８  ナット
【図１】
2010063955.tif 000003
【図２】
2010063955.tif 000004
【図３】
2010063955.tif 000005