(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に開口部を有する本体と、開口部にそれぞれ設けた管板と、この管板の片面を覆って前記本体を閉止するチャンネルとからなり、一端を閉止したチューブ膜の開口端側を管板に片持状に固定してチューブ膜群を形成し、両管板を本体の開口部に設けてチューブ膜群を対向するチューブ膜群の間隙内に入り込ませて配置したチューブ型膜モジュールにおいて、前記チューブ膜を管板の外面側から挿入して螺合固定するように構成したチューブ型膜モジュール。
【請求項２】
本体の両側の開口部を閉塞するチャンネルと、開口部近傍の本体内に固定された一対の管板と、一方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第１のチューブ膜群と、他方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第２のチューブ膜群とを有し、前記第１と第２のチューブ膜群は互いに対向し、相手の間隙内に挿入配置しており、第１のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面と第２のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面との間の間隔Ｐと、チューブ膜の閉塞端の外径ｄの関係は、
Ｐ≦１．３５ｄ
であることを特徴とするチューブ型膜モジュール。
【請求項３】
第１のチューブ膜群と第２のチューブ膜群とは同ピッチの碁盤目状に配置されている請求項２記載のチューブ型膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は溶液の濃縮等に用いられるチューブ型膜モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶液の濃縮において膜分離法が用いられているが、この膜分離に使用される膜モジュールの一つとしてチューブ型膜モジュールが知られている。
その構造を説明すれば、図６に示すように本体１の内部の両側に管板２ａ，２ｂを取り付け、この両管板２ａ，２ｂの間に支持するようにチューブ膜３を複数本並列に配置して取り付け、これらのチューブ膜３の開口端側を覆うようにそれぞれチャンネル４ａ，４ｂを取り付けて構成されている。そしてチューブ膜３の中間位置にバッフル５が設けられ、本体１に供給液入口６と供給液出口７がそれぞれ設けられ、更にチャンネル４ａ，４ｂにそれぞれ膜透過成分出口８ａ，８ｂが設けてある。
【０００３】
このような構成において、供給液入口６から加圧状態で本体１内に供給された被処理液Ｌａは、チューブ膜３により濾過されて所定の成分がこのチューブ膜３を透過し、膜透過成分出口８ａ，８ｂから取り出され、残りの供給液は供給液出口７から排出されるようになっている。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
ところで、このようなチューブ型膜モジュールにおいてはチューブ膜３を取り替える場合には、チャンネル４ａ，４ｂを外し、更に管板２ａ，２ｂをそれぞれ本体１から取り出した後、チューブ膜３を本体１から引き抜く必要があり、その作業が大変に面倒である。また、チューブ膜３と管板２ａ，２ｂとの固定部分にゴム製等のＯリングを使用する必要があり、これの耐蝕性の点から適用できる被処理液の種類が制限されるという問題がある。
【０００５】
特にこの構造のチューブ型膜モジュールは、濾過効率を上げるためにチューブ膜の取り付け間隔を狭めて膜面積を増加させようとすると、管板２ａ，２ｂに開口する取り付け穴の開口面積が大きくなり、支持剛性の面で支障を来すという問題があり、濾過効率を充分に上げることができないとう問題がある。
本発明は以上の問題点に鑑みて、可及的にチューブ膜間隔を狭め、濾過効率を向上させながらも、管板の支持剛性を損ねることのないチューブ型膜モジュールをて提供することを目的とするものである。
【０００６】
また、チューブ膜の交換を容易に行うことができると共に、多種多様な液体に対応することができるチューブ型膜モジュールを提供することを別の目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１にかかる本発明のチューブ型膜モジュールは、両端に開口部を有する本体と、開口部にそれぞれ設けた管板と、この管板の片面を覆って前記本体を閉止するチャンネルとからなり、一端を閉止したチューブ膜の開口端側を管板に片持状に固定してチューブ膜群を形成し、両管板を本体の開口部に設けてチューブ膜群を対向するチューブ膜群の間隙内に入り込ませて配置したチューブ型膜モジュールにおいて、前記チューブ膜を管板の外面側から挿入して螺合固定するように構成している。
【０００８】
請求項２にかかる本発明のチューブ型膜モジュールは、本体の両側の開口部を閉塞するチャンネルと、開口部近傍の本体内に固定された一対の管板と、一方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第１のチューブ膜群と、他方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第２のチューブ膜群とを有し、前記第１と第２のチューブ膜群は互いに対向し、相手の間隙内に挿入配置しており、第１のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面と第２のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面との間の間隔Ｐと、チューブ膜の閉塞端の外径ｄの関係は、Ｐ≦１．３５ｄ
であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３にかかる本発明のチューブ型膜モジュールは、第１のチューブ膜群と第２のチューブ膜群とは同ピッチの碁盤目状に配置されている。
【００１０】
【作  用】
２枚の管板１１ａ，１１ｂにそれぞれ片持状にチューブ膜１３を固定して第１と第２のチューブ膜群１４を構成し、これらのチューブ膜群１４を互いに対向させ、互いに入り込ませて配置することによって管板１１ａと１１ｂにそれぞれ螺合して固定するチューブ膜１３の間隔を著しく縮小することができるために、濾過面積を増大して濾過効率を上げることができる。
【００１１】
また、管板１１ａと１１ｂの外面からチューブ膜１３を挿入して螺合固定することができるためにＯリング等のシール材が不要である上に、個々のチューブ膜１３の交換が容易であり、メンテナンス上からもすぐれている。
【００１２】
【実  施  例】
以下、図１〜図５を参照して本発明によるチューブ型膜モジュールの一実施例を説明する。
図１はチューブ型膜モジュールの一部を断面した側面図であって、このチューブ型膜モジュールは両端に開口部を有する本体１０と、この本体１０の両端近傍に取り付けられた第１の管板１１ａと第２の管板１１ｂと前記開口部を閉塞するチャンネル１２ａ，１２ｂ（蓋体）と、一端が閉塞された複数本のチューブ膜１３を集合したチューブ膜群１４より構成されている。
【００１３】
更に、本体１０には供給液入口１５と供給液出口１６とが設けられており、この本体１０内に第１の管板１１ａと第２の管板１１ｂのいずれか一方に一端が取り付けられたチューブ膜１３が並列に配置されている。尚、１７はチューブ膜１３の中間部分を支持し、処理液の流れを案内するためのバッフルである。
次に、チューブ膜１３の管板１１ａ，１１ｂへの取り付け構造について説明すれば、図２に示すように、先端１３ａが閉塞端に形成した外径ｄ＝１０ｍｍのチューブ膜１３を使用し、開口端側には管端部材１９が取り付けてある。この管端部材１９は、外周にテーパー状のネジ部１８が設けられ、最大外径Ｄ＝１４ｍｍに構成されている。そしてこのネジ部１８をそれぞれの管板１１ａ，１１ｂに設けられた管取付穴２０のネジ部２１に螺合して取り付けるように構成してある。
【００１４】
そして、チューブ膜１３と管端部材１９との接合部の外周には熱収縮チューブ２２が溶着され、この接合部のシール性を保持している。
そしてこの第１の管板１１ａに一端が取り付けられた複数のチューブ膜１３は図３に示される所定（装置の大きさ、処理能力、チューブ膜の種類やサイズによって異なるが）の間隔〔ｐ＝１７ｍｍ〕をあけて配置された第１のチューブ膜群２３を形成する。一方、第２の管板１１ｂにも前記と同様に複数のチューブ膜１３が取り付け、図５に示されるように所定の間隔〔ｐ＝１７ｍｍ〕をあけて第１のチューブ膜群２３間に並列に配置される第２のチューブ膜群２４を形成する。
【００１５】
この時、第１のチューブ膜群２３を構成するチューブ膜１３と、第２のチューブ膜群２４を構成するチューブ膜１３の間の間隔〔Ｐ＝１２ｍｍ〕となり、Ｐ＝１．２Ｄという関係になる（図４参照）。
前記構成において供給液入口１５から加圧された被処理液Ｌａが本体１０内に供給されるとチューブ膜１３で処理され、これを透過した膜透過成分がこのチューブ内を通って管板１１ａ，１１ｂとチャンネル１２ａ，１２ｂとの間の空間に膜透過成分出口２５ａ，２５ｂから取り出される。
【００１６】
そして、チューブ膜１３を取り替える必要が生じた場合は、チャンネル１２ａ及び１２ｂを取り外した後、管端部材１９を回して各チューブ膜１３を引き抜いた後、あらかじめ用意しておいた新規のチューブ膜１３を挿入し、管端部材１９を管板１１ａ，１１ｂにねじ込むこととなる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、次の効果を奏することができる。
請求項１にかかる本発明のチューブ型膜モジュールは、両端に開口部を有する本体と、開口部にそれぞれ設けた管板と、この管板の片面を覆って前記本体を閉止するチャンネルとからなり、一端を閉止したチューブ膜の開口端側を管板に片持状に固定してチューブ膜群を形成し、両管板を本体の開口部に設けてチューブ膜群を対向するチューブ膜群の間隙内に入り込ませて配置したチューブ型膜モジュールにおいて、前記チューブ膜を管板の外面側から挿入して螺合固定するように構成している。
【００１９】
従って、管板の外方よりチューブ膜を交換することができるから、分解する部分を最小限にすることができる。
請求項２にかかる本発明のチューブ型膜モジュールは、本体の両側の開口部を閉塞するチャンネルと、開口部近傍の本体内に固定された一対の管板と、一方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第１のチューブ膜群と、他方の管板の外面側から挿入して螺合固定した第２のチューブ膜群とを有し、前記第１と第２のチューブ膜群は互いに対向し、相手の間隙内に挿入配置しており、第１のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面と第２のチューブ膜群を構成するチューブ膜の外周面との間の間隔Ｐと、チューブ膜の閉塞端の外径ｄの関係は、Ｐ≦１．３５ｄ
であることを特徴としている。
【００２０】
従って、チューブ膜を密に配置することができるために濾過効率を著しく向上することができる。
更に、第１のチューブ膜群と第２のチューブ膜群とは同ピッチの碁盤目状に配置して構成している。
従って、個々の管板に設けるチューブ膜の取り付け部の間隔をチューブ膜群の間隔に比較して正確に、そして密間隔とすることができ、濾過効率を向上することができる。
【００２１】
従って、管板の外方からチューブ膜の交換が可能となるばかりか、Ｏリング等のシール材が不要となり、種々の被処理液の処理が可能となる。
【００２２】
本発明に係るチューブ型膜モジュールは、チューブ膜を密間隔に配置することができて濾過効率を向上させ、そしてチューブ膜の交換が著しく簡単となり、更に装置全体として小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブ型膜モジュールの一実施例を示す一部を断面した側面図である。
【図２】図１のＥ部を拡大してチューブ膜の取り付け状態を示す断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】従来のチューブ型膜モジュールを示す一部を断面して示す側面図である。
【図７】図６のＧ部を拡大した断面図である。
【符合の説明】
１０  本体    １１ａ  第１の管板    １１ｂ  第２の管板
１２ａ，１２ｂ  チャンネル    １３  チューブ膜    １４  チューブ膜群
１５  供給液入口    １６  供給液出口    １７  バッフル
１９  管端部材    ２０  管取付穴    ２２  熱収縮チューブ
２３  第１のチューブ群    ２４  第２のチューブ群
【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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