(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜束を内部に配したモジュールケースの側部に少なくとも１か所の液の出入口を有し、液の出入口と中空糸膜束の間に多数の貫通孔を有するリング状当り部材を設けた中空糸膜モジュールにおいて、前記リング状当り部材は、貫通孔の開いていない部分を有し、リング状当り部材に存在する貫通孔はその貫通路に方向性を有し、前記貫通孔はその方向性により２〜４方向の群に分かれており、各々の群に属する貫通孔の３個以上が長さ方向と直角な同一緯線上に存在することを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
リング状当り部材の少なくとも一方の端部がモジュールケースと接合し、その接合部分には少なくとも１か所、モジュールケースと嵌合する突起もしくは窪みを有していることを特徴とする請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液の出入口に設けたリング状当り部材に有する貫通孔の方向を特定することにより、モジュール内部の液流れを改良した中空糸膜モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜モジュールは、通常、モジュールケースの側部に液の出入を可能とするノズルを有している。このノズルから、膜の濾過液を取り出したり、膜の洗浄液や、処理する液をモジュール内部に導入したりする。
【０００３】
ところが、ノズル直下の中空糸膜束に液の流れが直接当たると、流れの勢いで中空糸膜が損傷する場合がある。これを防ぐために、ノズル直下の中空糸膜を保護する手段がとられてきた。例えば、特開昭６０−２８６７３５号公報、特開昭６１−１４８８１７号公報、実開昭５６−１６６０４２号公報、特開昭６２−２０４８０４号公報および特開平７−１７１３５４号公報などのように、ノズル直下にリング状当り部材を設け、中空糸を保護する方法がとられてきた。これらのリング状部材のうち、液の出入りができる貫通孔を開けたものもみられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらはいずれも中空糸膜の損傷防止を主眼においた対策であったため、保護された中空糸膜束内部の液流れの状態についてまでは充分な検討がされていなかった。
【０００５】
例えば、膜の洗浄液を使用した場合などにおいて、保護された中空糸膜束内部の液の流れが悪く、滞留しやすい構造の場合は、洗浄液がこの部分に充分にいき渡らず、膜の洗浄が充分にできなかったりする。また、洗浄液をリンスする場合にも、リンスに時間がかかったり、リンス液を多量に使用する必要があり、多くの不利益を生じることになる。
【０００６】
また、この様な中空糸膜の保護対策は、モジュールのケースコストや製造コストを上昇させる原因となっている。
【０００７】
そこで、これらの問題を解決し、中空糸膜の保護性が良く、保護された部分の中空糸膜束内部の液流れまで考慮した、安価に膜保護ができる中空糸膜モジュールの開発が熱望されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この様な状況に鑑み、中空糸膜モジュールのノズル直下の中空糸膜保護構造を検討した結果、保護体に特定の方向を向いた液の出入り穴を開けること、また、穴の向きとノズルとの位置関係を保持するため、保護体の一部に突起または窪みをいれてケースに確実に固定することで上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち本発明は、中空糸膜束を内部に配したモジュールケースの側部に少なくとも１か所の液の出入口を有し、液の出入口と中空糸膜束の間に多数の貫通孔を有するリング状当り部材を設けた中空糸膜モジュールにおいて、リング状当り部材に存在する貫通孔はその貫通路に方向性を有し、２〜４方向の群に分かれており、各々の群に属する貫通孔の３個以上が長さ方向と直角な同一緯線上に存在することを特徴とする中空糸膜モジュールを提供するものである。これらの群は、同一方向のものを群と言い、かたまって存在していなくてもよい。例えば、同一方向の群が２か所に分かれて存在していてもよい。
【００１０】
また、リング状当り部材の少なくとも一方の端部がモジュールケースと接合し、その接合部分には少なくとも１か所、モジュールケースと嵌合する突起もしくは窪みを有していることを特徴とする中空糸膜モジュールを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の中空糸膜モジュールは、ノズル部の中空糸膜束を保護する当り部材に開けた貫通孔の貫通路の方向性に特徴がある。当り部材はリング状で、モジュールケースのノズルから入った液は中空糸膜束には直接当らないように中空糸膜束を囲んで配置される。リング状当り部材に開ける貫通孔の数はいくらでも良い。例えば、４〜５００個程度であり、好ましくは、８〜１００個程度である。
【００１２】
これらのすべての貫通孔の方向が、リングの長さ方向と直角な緯線上において２〜４方向の群に分かれていることが必要で、かつ、長さ方向と直角な同一緯線上に、同じ方向を向いた貫通孔を３個以上有している。
【００１３】
本発明によるリング状当り部材では、リング周辺に入った液がリングの貫通孔を通過し、中空糸膜束に２方向以上の角度で当たるようになるため、均一に中空糸膜束内部に侵入することになる。従って、特に貫通孔の数が少ない場合や、貫通孔の開いていない部分の面積が大きい場合であっても、貫通孔の開いていない部分の内部の中空糸膜にも液が回りやすくなる。
【００１４】
本発明における貫通孔の大きさはどの様な大きさでもよい。例えば、貫通孔の形状を円にした場合、直径１〜５０ｍｍでよい。好ましくは、直径２〜２０ｍｍである。また、貫通孔の形状はどの様な形状でもよい。例えば、円形、三角形、四角形などが挙げられる。好ましくは、加工が簡単であるため円形がよい。
【００１５】
また、リング状当り部材は、直円筒にとらわれず、略円筒状であれば良い。例えば、段差が付いていても良いし、突起や窪みがあっても良い。リング部分の肉厚はどの様なものでもよいが、貫通孔に方向性を与えるための通路を形成するのに充分な厚みがあればよく、強度や実用性も考慮すると、０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは、１〜５ｍｍである。
【００１６】
本発明では、リング状当り部材は、その端部の少なくとも一方がモジュールケースと接合しているが、接合部分には少なくとも一か所にモジュールケースと嵌合する突起もしくは窪みを有していることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、リング状当り部材に開いた貫通孔の方向が重要であるため、突起若しくは窪みを設けて位置合せを容易にするとともにリングの回動を防ぐことにより、モジュールノズルに対して設定した孔の方向が常に一定になるように、簡単に固定することができる。
【００１８】
本発明におけるリング状当り部材やモジュールケースの材質はどのようなものでもよい。例えば、繊維強化プラスチックス、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、メチルメタクリレート系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネ−ト、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、フッ素基含有樹脂、ステンレスなどが挙げられる。
【００１９】
また、本発明において使用される中空糸膜の素材はどの様なものでもよい。例えば、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリアラミド、アクリロニトリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、メチルメタクリレート系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、セルロースアセテート系樹脂、フッ素基含有樹脂などが挙げられる。また、これらを含む樹脂や、類似構造の樹脂を含む。
【００２０】
本発明の中空糸膜モジュールを図１〜図３に例示するが、本発明はこれらに限定されるのもではない。
【００２１】
図１は本発明の中空糸膜モジュールの一例を示し、モジュールケース（１）の内部に中空糸膜束（２）が挿入され、端部を接着剤（５）により封止してある。モジュールケース（１）には、ほぼ直角に液の出入りを可能にするノズル（４）が有り、ノズル直下の中空糸膜束を保護するリング状当り部材（３）が一方の端部においてモジュールケース（１）と接合する様に設置され、他方の端部は接着剤（５）部分に埋設されている。
【００２２】
また、図２および図３は本発明におけるリング状当り部材の一例を示し、図２の（Ａ）はリング状当たり部材の外観を示している。液の出入りを可能にする貫通孔（６）が開いている。図２の（Ｂ）は、リング状当り部材の長さ方向と直角な緯線方向の断面を示し、図面上、上下が同一の方向に貫通孔が開いている。また、左右が同一の方向に貫通孔が開いている。したがって、貫通孔は、同一断面上で２方向の群に分かれ、それぞれの群は合計で１０個の貫通孔（６）が同一断面上に開いていることになる。これにより、貫通孔の開いていない部分近くの貫通孔は、貫通孔の開いていない部分近くの中空糸膜の方向を向いているため、貫通孔を通った液は、貫通孔の開いていない部分近くの中空糸膜周辺にもいきわたり易くなり、リング状当り部材内部の中空糸膜束での液流れが大幅に良くなる。また、図３にリング状当り部材の外周部に突起を有する一例を示した。この突起（７）は、モジュールケース（１）の内面に、これと嵌合する窪みを作っておけば、簡単に貫通孔の位置をノズル（４）に合わせることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、中空糸膜モジュールのノズル直下の中空糸膜保護のためのリング状当り部材に特定の方向に液の出入り穴を開けること、また、リング状当り部材の一部に、モジュールノズルに対して設定した孔の方向が常に一定になるように固定可能にする突起または窪みを設けることで、当り部材内部の中空糸膜束内の流れが改善される。また、これによりリング状当り部材に開ける孔の数が減るため、モジュールコストも低減できることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す部分断面図である。
【図２】    本発明におけるリング状当り部材の一例を示し、（Ａ）は外観斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のリング状当り部材に有する貫通孔の方向の一例を示す断面図である。
【図３】    本発明における突起を有したリング状当り部材の一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１  モジュールケース
２  中空糸膜束
３  リング状当り部材
４  ノズル
５  接着剤
６  貫通孔
７  突起
【図１】
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【図２】
0003735451.tif 000003
【図３】
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