(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に開口部を有する有底筒状のケースと、
両端が前記開口部側を向くように折り曲げられた状態で前記ケース内に収納される中空糸膜束と、
各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、前記ケースの一端側で前記中空糸膜束の両端部を前記ケースに対して固定する封止固定部と、
を備え、
前記ケースは前記開口部側が鉛直方向下向きに配置されて、前記ケースの他端側に設けられた流入口から流入された液体中に含まれる異物を中空糸膜による膜分離処理により除去するように用いられる中空糸膜カートリッジであって、
前記ケースは、
前記流入口の周囲に沿って設けられ、かつ前記ケースの内部側に向かって突出する環状突起と、
該環状突起の外側から放射状に伸び、かつ前記ケースの内部側に向かって突出するように設けられ、前記中空糸膜束を位置決めする複数の放射状突起と、
を備えることを特徴とする中空糸膜カートリッジ。
【請求項２】
前記ケースに備えられる複数の放射状突起の先端は、前記中空糸膜束の外面に沿った形状であることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜カートリッジ。
【請求項３】
中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体を流出する流出口を有し、かつ前記ケースの一端側に固定されるキャップ部材を備えると共に、
前記キャップ部材には、前記流出口の外側から放射状に伸び、かつ前記ケースの内側に向かって突出するように設けられる複数の放射状突起が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道水などの液体中の異物（不純物）を除去するための浄水器に、中空糸膜カートリッジが用いられる技術が知られている。このような中空糸膜カートリッジについて、図６を参照して説明する。図６は従来例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。
【０００３】
従来例に係る中空糸膜カートリッジ５００は、有底筒状のケース５１０と、ケース５１０内に収納される中空糸膜束５３０と、ケース５１０の一端側に固定されるキャップ部材５２０とを備えている。中空糸膜束５３０は、両端がケース５１０の一端側である開口部側を向くように折り曲げられた状態でケース５１０内に収納されている。また、ケース５１０内には、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、ケース５１０の一端側で中空糸膜束５３０の両端部をケース５１０に対して固定する封止固定部５４０が設けられている。以上のように構成される中空糸膜カートリッジ５００においては、例えば、不図示の浄水器本体内に配置される。このとき、ケース５１０は開口部側が鉛直方向下向きに配置される。そして、ケース５１０の他端側に設けられた流入口５１１から流入された液体（水道水など）中に含まれる異物は、中空糸膜による膜分離処理により除去される。中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体は、キャップ部材５２０に設けられた流出口５２１から流出される。
【０００４】
ここで、液体中に気泡（特に、中空糸膜の膜に形成されている孔よりも大きな気泡）が含まれていると、液体の流入を妨げるため、膜分離の処理効率が低下してしまう。また、できる限り中空糸膜の外壁面から内壁面に多くの液体を通過させるために、各中空糸膜間の隙間を大きくすると、中空糸膜の揺れにより、各中空糸膜同士で摩擦して破損し易くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８６６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１８１４６９号公報
【特許文献３】特開平７−５１６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液体中の気泡による膜分離の処理効率の低下を抑止しつつ、中空糸膜の破損の抑制を図った中空糸膜カートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００８】
すなわち、本発明の中空糸膜カートリッジは、
一端側に開口部を有する有底筒状のケースと、
両端が前記開口部側を向くように折り曲げられた状態で前記ケース内に収納される中空糸膜束と、
各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、前記ケースの一端側で前記中空糸膜束の両端部
を前記ケースに対して固定する封止固定部と、
を備え、
前記ケースは前記開口部側が鉛直方向下向きに配置されて、前記ケースの他端側に設けられた流入口から流入された液体中に含まれる異物を中空糸膜による膜分離処理により除去するように用いられる中空糸膜カートリッジであって、
前記ケースは、
前記流入口の周囲に沿って設けられ、かつ前記ケースの内部側に向かって突出する環状突起と、
該環状突起の外側から放射状に伸び、かつ前記ケースの内部側に向かって突出するように設けられ、前記中空糸膜束を位置決めする複数の放射状突起と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ケースには、流入口の周囲に沿って設けられる環状突起と、環状突起の外側から放射状に伸びる複数の放射状突起が備えられているので、ケースの流入口の周囲に空間が形成される。これにより、流入口から流入される液体中に気泡が含まれていても、流入口の周囲の空間に一時的に溜まるため、中空糸膜間に気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。また、中空糸膜束は複数の放射状突起によって位置決めされるため、中空糸膜の揺れを抑制することができ、各中空糸膜同士の摩擦による破損を抑制することができる。更に、複数の放射状突起によって、流入口から流入した液体を整流させることができる。これにより、中空糸膜の揺れを抑制し、かつ膜分離の処理効率が高められる。
【００１０】
前記ケースに備えられる複数の放射状突起の先端は、前記中空糸膜束の外面に沿った形状であるとよい。
【００１１】
これにより、より確実に中空糸膜束を位置決めし、各中空糸膜の揺れを抑制することができる。
【００１２】
中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体を流出する流出口を有し、かつ前記ケースの一端側に固定されるキャップ部材を備えると共に、
前記キャップ部材には、前記流出口の外側から放射状に伸び、かつ前記ケースの内側に向かって突出するように設けられる複数の放射状突起が設けられているとよい。
【００１３】
これにより、中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体を、複数の放射状突起により整流させることができ、流出口からの液体の流出の効率を高めることができる。また、複数の放射状突起によって、キャップ部材の剛性を高めることができる。
【００１４】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、液体中の気泡による膜分離の処理効率の低下を抑止しつつ、中空糸膜の破損の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのケースの底面図である。
【図３】図３は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのケースの模式的断面図である。
【図４】図４は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのキャップ部材の底面図である。
【図５】図５は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのキャップ部材の模式的断面図である。
【図６】図６は従来例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（実施例）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジについて説明する。図１は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジの模式的断面図である。なお、図１は中空糸膜カートリッジの中心軸線を含む面で中空糸膜カートリッジを切断した断面図である。図２は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのケースの底面図である。なお、図２は、図１中の中空糸膜カートリッジにおいて、ケースを図中左側から見た図に相当する。図３は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのケースの模式的断面図であり、図２中のＡＡ断面図である。図４は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのキャップ部材の底面図である。なお、図４は、図１中の中空糸膜カートリッジにおいて、キャップ部材を図中右側から見た図に相当する。図５は本発明の実施例に係る中空糸膜カートリッジのキャップ部材の模式的断面図であり、図４中のＢＢ断面図である。なお、本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１００は、例えば、水道水などの液体中の異物（不純物）を除去するための浄水器に用いられる。より具体的には、中空糸膜カートリッジ１００は、浄水器本体に対して着脱自在に構成されている。これにより、中空糸膜カートリッジ１００の膜分離機能が低下して寿命が尽きた場合には、新しい中空糸膜カートリッジ１００に簡単に交換できるように構成されている。
【００１９】
＜中空糸膜カートリッジの全体構成＞
特に、図１を参照して、本実施例に係る中空糸膜カートリッジの全体構成について説明する。本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１００は、有底筒状のケース１０と、ケース１０内に収納される中空糸膜束３０と、ケース１０の一端側に固定されるキャップ部材２０とを備えている。中空糸膜束３０は、両端がケース１０の一端側である開口部側を向くように折り曲げられた状態でケース１０内に収納されている。より具体的には、複数の中空糸膜が束にされた中空糸膜束３０は、その中央付近が湾曲状（略Ｕ字状）に折り曲げられた状態でケース１０内に収納されている。
【００２０】
また、ケース１０内には、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、ケース１０の一端側で中空糸膜束３０の両端部をケース１０に対して固定する封止固定部４０が設けられている。より具体的には、各中空糸膜の中空内部が開放されつつ、ケース１０の開口部が封止固定部４０により封止された状態で、中空糸膜束３０がケース１０に固定されている。封止固定部４０は、硬化したエポキシ樹脂などの封止材料（ポッティング材料）により構成される。封止固定部４０を設ける方法については、周知技術であるので、簡単に一例を説明する。まず、ケース１０内に中空糸膜束３０を充填し、ケース１０の開口部付近に液状の封止材料を充填する。そして、封止材料が硬化した後に、ケース１０の一端部を切断する。このとき、硬化した封止材料の一部と中空糸膜束の両端の一部とケース１０の開口部付近の端部の一部を同時に切断する。これにより、中空糸膜束３０はケース１０に固定されつつ、各中空糸膜の中空内部のみが開放された状態となる。
【００２１】
以上のように構成される中空糸膜カートリッジ１００においては、例えば、不図示の浄
水器本体内に配置される。このとき、ケース１０は開口部側が鉛直方向下向きに配置される。そして、ケース１０の他端側に設けられた流入口１２から流入された液体（水道水など）中に含まれる異物は、中空糸膜による膜分離処理により除去される。中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体は、キャップ部材２０に設けられた流出口２２から流出される。
【００２２】
＜ケース＞
特に、図１〜図３を参照して、本実施例に係るケース１０について、より詳細に説明する。本実施例に係るケース１０は、ＡＢＳなどの樹脂材料からなる有底筒状の部材である。そして、ケース１０は、円筒状の胴体部１１を有している。この胴体部１１の一端側は開口しており、他端側に底が設けられている。また、この底の中央には流入口１２が設けられている。そして、ケース１０には、流入口１２の周囲に沿って設けられ、かつケース１０の内部側に向かって突出する環状突起１３と、環状突起１３の外側から放射状に伸び、かつケース１０の内部側に向かって突出するように設けられる複数の放射状突起１４とが備えられている。ここで、複数の放射状突起１４は、中空糸膜束３０を位置決めする役割を担っている。すなわち、これら複数の放射状突起１４の先端１４ａは、中空糸膜束３０の外面に沿った形状となっている。より具体的には、放射状突起１４の先端１４ａは、放射状に外側に伸びるにつれてケース１０の内部側に突出するように湾曲面で構成されている。これにより、中空糸膜束３０の外面３１のうち湾曲状に折り曲げられた部分の一部に、複数の放射状突起１４の先端１４ａがそれぞれ密着した状態となり、中空糸膜束３０はケース１０内で位置決めされた状態となる。
【００２３】
そして、ケース１０に、環状突起１３と、複数の放射状突起１４とが備えられることにより、ケース１０の底と中空糸膜束３０との間には、各放射状突起１４によって仕切られた複数の空間Ｋが形成される。また、複数の放射状突起１４は、環状突起１３よりも、更にケース１０の内部側に突出するように構成されている。これにより、環状突起１３の先端と中空糸膜束３０との間には隙間が形成される。
【００２４】
また、ケース１０の胴体部１１における一端側には環状の切り欠き１５が形成されている。この切り欠き１５に、キャップ部材２０が嵌め込まれた状態で、溶着によりケース１０とキャップ部材２０が固定される。
【００２５】
＜キャップ部材＞
特に、図１，図４及び図５を参照して、本実施例に係るキャップ部材２０について、より詳細に説明する。本実施例に係るキャップ部材２０は、ＡＢＳなどの樹脂材料からなる有底筒状の部材である。そして、キャップ部材２０は、円筒状の胴体部２１を有している。この胴体部２１の一端側は開口しており、他端側に底が設けられている。また、この底の中央には流出口２２が設けられている。そして、キャップ部材２０には、流出口２２の外側から放射状に伸び、かつケース１０の内側に向かって突出するように設けられる複数の放射状突起２３が設けられている。
【００２６】
＜本実施例に係る中空糸膜カートリッジの優れた点＞
本実施例に係る中空糸膜カートリッジ１００によれば、ケース１０には、流入口１２の周囲に沿って設けられる環状突起１３と、環状突起１３の外側から放射状に伸びる複数の放射状突起１４が備えられているので、ケース１０の流入口１２の周囲に空間Ｋが形成される。これにより、流入口１２から流入される液体中に気泡が含まれていても、流入口１２の周囲の空間Ｋに一時的に溜まるため、中空糸膜間に気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。また、中空糸膜束３０は複数の放射状突起１４によって位置決めされるため、中空糸膜の揺れを抑制することができ、各中空糸膜同士の摩擦による破損を抑制することができる。なお、ケース１０に備えられる複数の放射状突起１４の先端１４ａは
、中空糸膜束３０の外面３１に沿った形状であるので、より確実に中空糸膜束３０を位置決めし、各中空糸膜の揺れを抑制することができる。
【００２７】
また、複数の放射状突起１４によって、流入口１２から流入した液体を整流させることができる。これにより、中空糸膜の揺れを抑制し、かつ膜分離の処理効率が高められる。なお、本実施例においては、上記の通り、環状突起１３の先端と中空糸膜束３０との間には隙間が形成される。従って、流入口１２から流入した液体は、中空糸膜束３０に妨げられることなく、各放射状突起１４によって仕切られた複数の空間Ｋにほぼ均等に分配され、整流される。
【００２８】
更に、本実施例に係るキャップ部材２０には、流出口２２の外側から放射状に伸び、かつケース１０の内側に向かって突出するように設けられる複数の放射状突起２３が設けられている。これにより、中空糸膜による膜分離処理が施された後の液体を、複数の放射状突起２３により整流させることができ、流出口２２からの液体の流出の効率を高めることができる。また、複数の放射状突起２３によって、キャップ部材２０の剛性を高めることができる。従って、ケース１０とキャップ部材２０とを溶着させる加工を行う際に、キャップ部材２０が変形してしまうことを抑制することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ケース
１１  胴体部
１２  流入口
１３  環状突起
１４  放射状突起
１４ａ  先端
２０  キャップ部材
２１  胴体部
２２  流出口
２３  放射状突起
３０  中空糸膜束
４０  封止固定部
１００  中空糸膜カートリッジ
Ｋ  空間
【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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