(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなり周面には多数の通孔を備えた筒状ケーシングの内部に多数の中空糸膜をＵ字状に折り曲げ束ねて収容し、その合せ端部をケーシングの一端部内面に固定し、一端部外面には大径部と中央パイプ部からなる第１端板を固定する交換式の中空糸膜型分離エレメントにおいて、上記ケーシングの他端部には複数の係止片と少なくとも一つの軸方向みぞを設け、その他端部に、周面に係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に内面には軸方向みぞ係合用の突条を持った第２端板を着脱可能に結合することを特徴とする交換式の中空糸膜型分離エレメント。
【請求項２】
合成樹脂からなり周面には多数の通孔を備えた筒状ケーシングの内部に多数の中空糸膜をＵ字状に折り曲げ束ねて収容し、その合せ端部をケーシングの一端部内面に固定し、一端部外面には大径部と中央パイプ部からなる第１端板を固定する交換式の中空糸膜型分離エレメントにおいて、上記ケーシングの他端部には複数の係止片と少なくとも一つの軸方向みぞを設け、その他端部に、上記ケーシングと同径で周面に多数の通孔を備え、一端部には周面に上記係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に軸方向みぞ係合用の突条を備え、他端部には複数の係止片と少なくとも一つの軸方向みぞを備えた継ぎ足しケーシングを一つ又は複数着脱可能に結合すると共に最先方の継ぎ足しケーシングの他端部には、周面に係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に内面には軸方向みぞ係合用の突条を持った第２端板を着脱可能に結合することを特徴とする交換式の中空糸膜型分離エレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子工業，食品工業，医薬品工業等において各種の液体や気体を処理するようにした交換式の中空糸膜型分離エレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の中空糸膜型分離エレメントは多数の中空糸状多孔質膜（以下単に中空糸膜という）を結束し、その端部をポリウレタン系又はエポキシ系の樹脂からなる接着剤、或はポリオレフィン系樹脂のような熱融着性の樹脂で固定し、合成樹脂製筒状の多孔なケーシングに一体に組付けるようにしているが、その固定形式としては、図６のように多数の中空糸膜２を直線状に束ね、その両端部を上記のように固定して固定部２ａとした両端固定型のもの、及び図７のように多数の中空糸膜２をＵ字状に折り曲げて束ね、その合せ端部を固定部２ａとした一端固定型のものが知られている。
【０００３】
そして、それらの中空糸膜束を合成樹脂（ポリエチレン，ポリプロピレン等）製筒状の多孔なケーシング１内に挿入し、固定部２ａの部分においてケーシング１に一体に組付け（樹脂固定の場合は、予め糸膜束をケーシング内に挿入し、その端部に溶融樹脂を注入固定する）、その後において、浄化流体取出し側の固定部２ａはケーシング１ともども切断して、各中空糸膜を開口させた上で、ケーシング１にこれと同じ合成樹脂からなり中央パイプ部３ａの周面にシールリング３ｂを取付けた第１端板３を密封状態に固着する一方、他端部には盲状の第２端板４を密封状態に固着して、分離エレメントＥとしている。
【０００４】
その使用時には、図６のように鋼板製のハウジングＨ内に収容し、第１端板３のパイプ部３ａをハウジングＨの蓋体Ｈａの中央ボス部に嵌め込む一方、ハウジングの底部と第２端板４の間にコイルばね５を配設して、分離エレメントＥを保持し、処理流体を蓋体Ｈａに設けた入口パイプＨｂを通じてハウジングＨ内に取入れると、ケーシング周面の多くの通孔１ａから内部に入り、各中空糸膜２を横切ることにより浄化され、浄化された流体は蓋体Ｈａ上の出口パイプＨｃから取出される。そして、時間の経過により各中空糸膜２が表面に付着した微粒子により目詰まりしたときには、蓋体Ｈａを外して新しいエレメントＥと交換するようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の分離エレメントはいずれにしても、他端部には盲状の第２端板４が密封状態に固着されていて、一定長さの一品一様なもの（通常には長さが２５０ｍｍで直径が７０ｍｍ）で、長さが変更できないタイプになっており、長さの長い中空糸膜２を用いてエレメントの処理能力を上げようとすると、長いケーシング１が必要になるが、長いケーシング１は成形しにくく、成形できたにしても、その製品は一品一様なタイプの域をでない。
【０００６】
そこで、この発明は中空糸膜をＵ字状に折り曲げて一端固定型とするものでは、他端部における第２端板は必ずしもケーシングに密封状態に取付ける必要はないことに着目し、ケーシングと第２端板との取付け状態を着脱可能なものとなし、ケーシングの長さの変更が可能で、処理能力の大きな分離エレメントを容易に得られるようすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的のもとにこの発明は、合成樹脂からなり周面には多数の通孔を備えた筒状ケーシングの内部に多数の中空糸膜をＵ字状に折り曲げ束ねて収容し、その合せ端部をケーシングの一端部内面に固定し、一端部外面には大径部と中央パイプ部からなる第１端板を固定する交換式の中空糸膜型分離エレメントとして、第１に上記ケーシングの他端部には複数の係止片と少なくとも一つの軸方向みぞを設け、その他端部に、周面に係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に内面には軸方向みぞ係合用の突条を持った第２端板を着脱可能に結合することを特徴とし、第２にはケーシングの他端部に、上記ケーシングと同径で周面に多数の通孔を備え、一端部には周面に上記係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に軸方向みぞ係合用の突条を備え、他端部には複数の係止片と少なくとも一つの軸方向みぞを備えた継ぎ足しケーシングを一つ又は複数着脱可能に結合すると共に最先方の継ぎ足しケーシングの他端部には、周面に係止片かけ止め用の窓孔を有すると共に内面には軸方向みぞ係合用の突条を持った第２端板を着脱可能に結合することを特徴とするものである。
【０００８】
【実施の形態】
図１はこの発明に係る分離エレメントのケーシングの一例を分離して示すもので、図２は長さ変更用の継ぎ足しケーシングを示すものであり、図１において１１はポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系の合成樹脂からなる両端開口の筒状のケーシング（通常には長さ約２５０ｍｍ、外径約７０ｍｍ）であって、その周面には多数の通孔１１ａが設けられ、一端部は中空糸膜束及び端板固着のため内外面は平滑になされていると共に多数のＵ字状の中空糸膜を絞り込むための内向き環状の突起１１ｂが先端から所要の位置（約１０ないし４０ｍｍ）に設けられ、他端部には複数（図では２個）の長手方向内側が肉厚になり三方を切込んで弾性を持つようにした係止片１１ｃが円周方向に間隔をおいて形成されると共にそれらと位置をずらせて第２端板位置決め用の軸方向みぞ１１ｄが複数（これは１個でもよい）設けられている。
【０００９】
１３，１４はケーシング１１と同じ樹脂からなる第１、第２の端板で、第１端板１３はケーシング１１上に嵌めて固定するための大径部１３ａと中央パイプ部１３ｂで脚付コップ状をなし、パイプ部１３ｂの周面には柔軟なゴム材からなるシールリング１３ｃを取付けるための二つの環状みぞを備えており、又第２端板１４は内外径を第１端板の大径部１３ａと同じくするもので、その周面にはケーシング１１の係止片１１ｃをかけ止めるための複数の窓孔１４ａと流体の通孔１４ｃが設けられ、内周面にはケーシング１１側の軸方向みぞ１１ｄに嵌め込むための突条１４ｂが設けられ、又端面にはばね受け用の円形突起１４ｄと中央通孔１４ｅが形成されている。
【００１０】
図２における継ぎ足しケーシング１５は上記ケーシング１１と材質と長さ及び内外径を同じくする両端開口のもので、周面には多数の流体の通孔１５ａを備え、その一端部は第２端板１４と同じ内外径と長さを持つように大きく段付けて形成され、その周面にはケーシング１１の係止片１１ｃをかけ止めるための窓孔１５ｂが設けられると共に内面には軸方向みぞ１１ｄに嵌め込むための突条１５ｃが設けられ、又他端部にはケーシング１１の他端部と同じく複数の係止片１５ｄと軸方向みぞ１５ｅがそれぞれケーシング１１のものと円周方向の位置を同じくして設けられている。
【００１１】
上記のものを用いて先ず通常長さの分離エレメントを得るには、所定長さの多数の中空糸膜１２をＵ字状に折り曲げて束ね、これを図３のようにケーシング１１中に一端部側から挿入し、かつその合せ端部にポリオレフィン系の溶融樹脂を流入させて、中空糸膜１２同士及び中空糸膜１２とケーシング１１の内面を固着して固定部１２ａとするか、又はＵ字状に折り曲げた中空糸膜１２の合せ端部をポリウレタン系，エポキシ系の接着剤により接着した上でケーシング１１中に挿入し、その合せ端部を再びケーシング１１に接着して固定部１２ａとなし、その固定部１２ａの若干の部分をケーシングともども切断して、各中空糸膜１２を開口させ、その後においてケーシング１１の一端部外面に第１端板１３を嵌め合せ、熱溶着するか、接着するかして固着し、他端部には、第２端板１４を内周面の突条１４ｂをケーシング１１のみぞ１１ｄに嵌めて位置決めしながら嵌め込んでいけば、複数の窓孔１４ａにケーシング側の係止片１１ｃがそれぞれ係止して、通常長さの分離エレメントＥが形成される。
【００１２】
そして、この分離エレメントＥは第１端板１３のパイプ部１３ｂを鋼板製の蓋体Ｈａの中央ボス部に嵌め込んだ状態でハウジングＨ内に収容され、蓋体ＨａをハウジングＨに気密に結合すると同時に第２端板１４とハウジング底部の間に配設されたコイルばねＳによって保持され、蓋体側の入口パイプＨｂから取入れた処理流体をケーシング１１及び第２端板１４の通孔１１ａ、１４ｃ等からケーシング１１内に流入させ、これを多数の中空糸膜１２で浄化し、処理ずみの流体を第１端板１３から蓋体Ｈａの出口パイプＨｃから取出すように使用される。
【００１３】
又、時間の経過により中空糸膜１２が目詰まりしたときには、ハウジングＨから蓋体Ｈａを取外して分離エレメントＥを新しいものと交換するが、その際ケーシング１１の他端部の係止片１１ｃを内側に押圧することにより、第２端板１４はケーシング１１から取外され、再利用が可能になる。
【００１４】
又図４のようにケーシング１１の他端部の軸方向みぞ１１ｄ（図１参照）に図２に示す継ぎ足しケーシング１５の一端部内の突条１５ｃを嵌めて位置決めしながら、前者の他端部に後者の一端部を嵌合させれば、前者の係止片１１ｃが後者の窓孔１５ｂに係止して両者は結合され、その内部に図３のものの２倍長さの中空糸膜１２をＵ字状に折り曲げて束ねたものを挿入し、その合せ端部を固定部１２ａとしてケーシング１１の一端部に固定し、継ぎ足しケーシング１５の他端部に第２端板１４を同じように結合させることにより、通常のものの２倍長さの分離エレメントＥが得られ、継ぎ足しケーシング１５を２個、３個用いるようにすれば、３倍、４倍長さの分離エレメントを得ることができる。更に、継ぎ足しケーシング１５の長さをケーシング１１と異なものとすれば、使用目的に応じた種々の長さのエレメントにすることができる。
【００１５】
図５は第２端板１４の変更例を示すものであり、この場合には端面に、ばね受けの円形突条に代えて軸方向に伸びるペン先状の突起１４ｆを設けて、この突起１４ｆをケーシング１１又は継ぎ足しケーシング１５の他端部に設けた小径の円形凹所に嵌め込んで、分離エレメントを支持するようにしてある。
【００１６】
【発明の効果】
この発明は、合成樹脂製で、周面には多数の通孔を備えた筒状ケーシングの内部に多数の中空糸膜をＵ字状に折り曲げ束ねて収容し、その合せ端部をケーシングの一端内面に固定し、一端部外面には大径部と中央パイプ部からなる第１端板を固定する交換式の中空糸膜型分離エレメントとして、請求項１のように構成したので、従来のような一品一様なものと異なり、ケーシングの長さを変更可能なものとすることができ、そして請求項２のように構成したことにより使用目的に応じた長さの異なる分離エレメントを容易に得ることができ、流体の処理能力を向上させることができると共にエレメントの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る分離エレメントのケーシング分解斜視図。
【図２】継ぎ足しリングの斜視図。
【図３】この発明の分離エレメントの一例の使用状態を示す半断面側面図。
【図４】この発明の他の例の半断面側面図。
【図５】第２端板の変更例の斜視図。
【図６】従来品の一例の使用状態を示す半断面側面図
【図７】従来品の他の例の半断面側面図
【符号の説明】
１１  ケーシング
１１ａ  通孔
１１ｃ  係止片
１１ｄ  軸方向みぞ
１２  中空糸膜
１３  第１端板
１３ｂ  中央パイプ部
１４  第２端板
１４ａ  窓孔
１４ｂ  突条
１５  継ぎ足しケーシング
１５ａ  通孔
１５ｂ  窓孔
１５ｃ  突条
１５ｄ  係止片
１５ｅ  軸方向みぞ
Ｅ  分離エレメント
Ｈ  ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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