JP2001104759A

JP2001104759A - 濾過膜カートリッジ、及びこれを用いた濾過膜モジュール

Info

Publication number: JP2001104759A
Application number: JP28530199A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ueda; 敦士上田; Shinji Makita; 伸二蒔田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-04-17

Abstract

(57)【要約】【課題】製作が容易で信頼性と耐久性が高く、安価な
コストで液漏れ等のない、濾過膜カートリッジ及びこれ
を用いた濾過膜モジュールを提供する。【解決手段】濾過膜２２によって袋状に覆って密封し
た濾過膜パネル１５と、濾過膜パネル１５に設けた通水
口２１と、その側面に貫通孔２８ｃを有し、軸方向の一
端の内径が他端の外径と略同一寸法の略円筒状の通水ボ
ス２８と、濾過膜パネル１５の端部を挟持する溝を有
し、上記通水ボス２８を嵌合する嵌合孔が設けられた補
強材２５，２６とを備え、上記濾過膜パネルの端部に補
強材２５，２６を挟持し、該補強材２５，２６の嵌合孔
に通水ボス２８をはめ込んで、通水ボス２８の貫通孔２
８ｃを濾過膜パネル１５の通水口２１に合致させること
によって、濾過膜パネル１５内部の濾過済み液を通水口
２１を介して通水ボス２８に合流できるようにした浸漬
型膜濾過装置の濾過膜カートリッジである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬型膜濾過装置
における浸漬槽内の液中に浸漬させて濾過処理する濾過
膜カートリッジの構造、及びこの濾過膜カートリッジを
複数組み合わせた濾過膜モジュールの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】膜モジュールを用いた従来の膜濾過装置
として、例えば、特開平7-194947号公報に開示されたも
のがある。これを図26と図27によって説明する。原水を
浄化処理する曝気槽101の内部に、浸漬型膜濾過装置102
と散気管103が設けられ、膜濾過装置102は、原水105の
活性汚泥処理などで生じた曝気槽混合液108の固液分離
を行うものであり、上下両面が開放された方形の箱枠10
9の内部に複数個のモジュール110が一定間隔をおいて垂
直に並列に設けられ、膜モジュール110は頂部を水没し
て浸漬されている。散気管103は、空気などの酸素を含
有する曝気用気体111を膜モジュール110の間に吹き込む
ものであり、膜濾過装置102の真下に配置され、給気管1
12を介してブロワー113に接続されている。また、膜モ
ジュール110は吸引管114を介して膜透過液槽115に連通
しており、吸引管114の途中には膜透過液116を吸引する
ポンプ117が介装されている。

【０００３】図27に示すように、膜モジュール110は約
１〜３mm径の微小孔118を設けた一対の平板119、119を
周縁部どうし平板状の連結支持材120で連結して全周を
閉じた中空状の膜支持板121を形成し、この膜支持板121
の両側を覆って有機濾過膜122、122を配置するととも
に、膜支持板121に中空状の内部に連通して膜透過液を
取り出す吸引ノズル123を設けている。図28に、特開平9
-57070号公報に公示されている膜モジュールの他の構成
例を示している。剛性を有する平板状又は中空状のスペ
ーサ211を覆って、一側を開口とした袋状の濾過膜212を
配置し、閉塞された周縁部212ｂ、212ｃ、212ｄに沿っ
て断面コの字形の固定具213を配置し、開口をなす周縁
部212ａを覆って、透過液取出用ノズル214ｂを形成した
キャップ214を配置する。これにより、材質の異なる支
持材と濾過膜とを接着する従来のものに比べて接着強度
が強くなるとともに、濾過膜のみの交換で膜カートリッ
ジを再生することを狙いとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】浸漬槽内の液中に浸漬
設置して濾過処理する濾過膜モジュールは、廉価で液漏
れ等のない、信頼性が高く、耐久性の高い膜モジュール
が望まれ、種々な構成のものが提案されているが、特開
平9-57070号に開示された図28に示すものは、袋状に形
成した濾過膜212の中に多孔板のパネルを押し込んだ
り、頑丈なフレームの中に濾過膜パネルを差し込んだり
するので、接着面の剥がれや接着部周辺に膜の切り傷の
発生し易く、液漏れを生じる可能性があり、信頼性に問
題がある。また、特開平7-194947号や特開平9-57070号
公報等に開示されたように、濾過膜カートリッジの１枚
毎に取水口が設けてあると、組立や製作のコストが高
く、ホースが外れるおそれもあり、濾過した処理水が元
の液中に漏れ出す可能性が高くなる。

【０００５】本発明は、上記課題を解決し、製作が容易
で信頼性と耐久性が高く、安価なコストで液漏れ等のな
い、濾過膜カートリッジ及びこれを用いた濾過膜モジュ
ールを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一態様は、処理タンク内の被処理液中に浸
漬設置し、パネル枠の両面に貼り付けてある一対の多孔
板の外面が濾過膜で覆われた濾過膜パネルと、該パネル
内から濾過済み液の取出す液通路とを有し、被処理液を
濾過し集めてタンクの外へ取出す目的の濾過膜カートリ
ッジは、パネル枠の両面に貼り付けた多孔板の間にスペ
ーサを挟み一体化した中空状のパネルの全面を濾過膜で
袋状に覆い熱シールして形成し、パネル面に垂直の液取
出し用の通水口をパネルの縁寄りに備えた濾過膜パネル
と、該濾過膜パネルの両縁をコの字形の溝に嵌め込み、
パネル固定用のピン穴を設け、通水口の内径と同一寸法
の内径を有する取水口を設けた一対の補強材と、濾過膜
パネルの通水口と補強材の取水口を共嵌する通水ボス
と、濾過膜パネルと前記補強材とを固定するピンとで構
成された濾過膜カートリッジとし、濾過膜モジュール
は、このカートリッジを複数枚整列して、上記補強材の
通水ボスのパイプが隣のカートリッジの同心の通水ボス
内筒に液密に内嵌するように重ね、重なった濾過膜カー
トリッジの両端に同カートリッジの通水ボスと同じ位置
に通水ボスと液密に嵌合できる液通路と液送出口とを備
えたエンドプレートを取付け、前記カートリッジ及びエ
ンドプレートを通しボルトで固定し、濾過膜カートリッ
ジで濾過した処理液を前記通水ボスで合流し、エンドプ
レートより取り出す構造とした濾過膜モジュールであ
る。

【０００７】また、本発明の別の態様は、上記の濾過膜
カートリッジに用いたと同じ構造の濾過膜パネルの上部
に、濾過膜パネルの通水口に嵌合い、接着剤により液密
とし、片側に突き出した出口パイプの外径が反対側の同
心の内円筒内径と同寸法である通水ボスを備えた通水ハ
ンガを設け、前記濾過膜パネルの両側縁を、コの字形の
クランプで挟み、前記パネルの下縁にコの字形の下側ク
ランプに圧し込んで挟んで構成された濾過膜カートリッ
ジを、前記通水ハンガの通水ボスの片側に突き出したパ
イプが隣のカートリッジの通水ハンガの通水ボスに液密
に内嵌するようにして複数枚重ね、カートリッジの並び
方向の両端側に前記カートリッジの通水ハンガの通水ボ
スと液密に嵌め合う通水口とこれに通じる液取出し用通
路を有する取水部材を設け、複数のカートリッジを整列
して前記取水部材と濾過膜パネルの通水ハンガとを通し
ボルトで固定し、両縁のクランプと下側クランプもそれ
ぞれ通しボルトで固定し、濾過膜カートリッジで濾過し
た処理液を前記通水ハンガの通水ボスで合流し、前記取
水部材より処理液を送出する構造とした濾過膜モジュー
ルである。

【０００８】また、本発明の別の態様は、上記の濾過膜
カートリッジに用いた濾過膜パネルと同じ構造の濾過膜
パネルの通水口と嵌合し、接着剤により液密とし、片側
に突き出した出口パイプの外径が反対側の同心の内円筒
内径と同寸法である通水ボスと、パネルの周縁に配置さ
れ、上記濾過膜パネルの側縁を挟む弾性を備えた把持力
を有する複数のクランプと、上記パネルの下部に圧し込
んで固定し同パネルの下縁を保護するコの字形の下側ク
ランプとを設けた濾過膜カートリッジの通水ボスの突き
出したパイプが、隣のカートリッジの通水ボスに液密に
内嵌するように構成した濾過膜カートリッジを複数枚重
ね、該カートリッジの並び方向の両端側に上記カートリ
ッジの液取出し口に液密に嵌め合う通水口と、これに通
じる液送出用エルボーを有する取水部材と複数の通しボ
ルトとを備え、複数のカートリッジを整列し、取水部材
と重なったカートリッジを通しボルトで締め付け、パネ
ルの周縁に複数配置された弾性クランプをそれぞれの通
しボルトで固定し、コの字形の下側クランプも同様に一
対の通しボルトで固定して構成され、濾過膜カートリッ
ジで濾過した処理液を通水ボスで合流し、取水部材より
送出する構造とした濾過膜モジュールである。

【０００９】上記手段の３種類の濾過膜カートリッジ
（モジュール）の濾過膜パネルは、濾過膜同士が熱接着
（熱シール）されて開口部のない袋状に作られているの
で、濾過面積が大きく、濾過膜間隔が広く、通水性が良
好である。また、濾過膜の外周は従来例に見られるよう
な、スペーサ（中枠）に接着するという構造でないた
め、濾過済み液が漏れるおそれがない。また、逆洗時に
水圧がかかっても接着剤による接着部がなく、剥がれる
おそれがない。濾過膜カートリッジを複数枚整列して繋
ぐとき、取水用のボスは自動的に連通する。このとき、
濾過膜カートリッジの下方に補強用のガイドフレーム等
がないため、下方から放出される空気泡によって上昇す
る処理水の流れに抵抗が少なく、膜表面の流速が一様と
なる。また、濾過膜カートリッジを複数枚整列して重
ね、エンドプレートより取水するようにしているので、
取水用ホースはエンドプレートの送出口パイプに繋ぐだ
けでよく、ホースの数は少なくて済む。また、濾過膜カ
ートリッジの取付けに通しボルトを用いる場合は、通し
ボルトにスペーサを挟んで固定することにより濾過膜間
の隙間を調整することができる。また、通しボルトの長
さを変更するだけで、濾過膜カートリッジの数を自由に
増減できる等の特徴を有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る濾過膜カートリッジ
及びこれを用いた濾過膜モジュールの実施形態を図面に
基づいて説明する。［第１の実施の形態］図１は第１の実施の形態に係る濾
過膜カートリッジと濾過膜モジュールを採用した浸漬型
濾過装置全体を示した概略図である。この図１におい
て、被処理水管２を介して送られる被処理水を濾過処理
する処理タンク１の内部に、浸漬型の濾過膜カートリッ
ジ６を複数組合わせた濾過膜モジュール60と空気供給管
４が設けられる。濾過膜カートリッジ６は、被処理水が
活性汚泥処理などを通ったときに生じた微細な固形物と
水の混合液に対して固液分離を行うものであり、上下両
面が開放された方形の箱枠７の内部に複数個の濾過膜カ
ートリッジ６が一定間隔をおいて垂直に並列に設けら
れ、浸漬されている。空気供給管４は、空気などの酸素
を含有する気体を濾過膜カートリッジ６の間を流れる水
中に吹き込んで供給するものであり、濾過膜カートリッ
ジ６の真下に配置され、給気管３を介して吹き込まれ
る。給気管３の途中には、該給気管３を開閉して空気等
の流量を加減する調整開閉弁１２が配設されている。ま
た、濾過膜カートリッジ６で濾過された処理済み水は、
纏められて処理済み水配管８から次工程への待ちタンク
である貯水タンク９へ送られる。また、被処理水管２
は、処理タンク１の下部に連通しており、その途中に調
整開閉弁11が配設されている。該調整開閉弁11は被処理
水管２を開閉して被処理水の流量を調整する調整弁であ
る。

【００１１】上記構成を有する浸漬型濾過装置による作
用について説明する。被処理水は被処理水管２の調整開
閉弁11において濾過膜の濾過能力に見合う流量に調整さ
れて、処理タンク１内に送られる一方、処理タンク１の
液面高さはオーバフロー戻しにより一定に保たれる。ま
た、処理タンク１内の圧力はエアベント10を介して大気
圧と通じている。給気管３を介して空気供給管４から吹
き込まれる気体は気泡となって濾過膜カートリッジ６の
間を上昇するとき被処理水を連れて押し上げ、処理タン
ク１内の被処理水に上下方向の回流を起こし、後述する
濾過膜22の濾過性能を向上させる。また、気泡は同時
に、濾過膜22に付着した微細な固形物を取り除く作用も
有している。被処理水が濾過膜22を通過するための圧力
は処理タンク１の水面と貯水タンク９の水面との水圧
差、即ち濾過膜カートリッジ６内は負圧となることを利
用している。次に、上述した濾過膜カートリッジ６を構
成する濾過膜パネル15を図面に基づいて説明する。図２
は、該濾過膜カートリッジ６に使用する濾過膜パネル15
の斜視図、図３は図２に示した濾過膜パネル15を分解し
た斜視図、図４は図２に示した濾過膜パネル15の濾過膜
22の構成を示した斜視図、図５は図２のＡ−Ａ線による
断面図、図６は図２のＢ−Ｂ線による断面図、図13は通
水リング21の斜視図である。

【００１２】図に示すように、矩形の中枠16の縁部は図
５、図６に示すような断面形状であり、濾過膜22が傷つ
かぬように外側の角は全て丸めてある。この中枠16の両
側に多孔プレート17、18が嵌め込まれて接着されて中空
のパネルを形成している。多孔プレート17、18には縦横
に一定ピッチで多数の２〜３mmの孔17a,18aが設けられ
ており、多孔プレート18には２枚の多孔プレート17,18
の間隔を保つための多数のステー19が適当な縦横ピッチ
で接着されている。これらの中枠16、多孔プレート17、
18、ステー19及び通水リング21は熱接着、又は接着剤に
よる接着が可能な合成樹脂材料を成型加工したものとす
る。

【００１３】図４に示すように、濾過膜22は外側にＭＦ
膜（精密濾過膜）22ａ、内側に不織布22ｂを重ねたもの
であり、これらのＭＦ膜22ａ、不織布22とも熱接着可能
な合成樹脂繊維製としている。この長い濾過膜22を半分
に折って中枠16を覆い、３方の縁を図５又は図６に示す
ように熱シールして図２に示す形状にしている。上方の
隅には図13に示すような、濾過液を取り出す役割を有す
る通水リング21の円筒部21ｂが多孔プレート17、18の孔
17ｂ、18ｂに嵌め込まれ、通水リング21の両端面は濾過
膜22が多孔プレート17、18を覆ったとき、濾過膜22の外
面と同一平面となるようにしてあり、通水リング21と濾
過膜22は液密に接着される。通水リング21には半径方向
に濾過済み液取出し用の貫通孔21ｃが明けられている。
濾過膜パネル15は上述したような構成となっているの
で、濾過面積が広く、通水性が良好である。また、濾過
膜22の外周は、中枠21に接着する方法ではなく、濾過膜
22同士を熱によってシールしているため、未処理液の漏
れがなく、逆洗を行う必要がある場合に、濾過膜パネル
15の内側から水圧がかかっても濾過膜22同士の熱シール
は丈夫で剥がれ難いという特徴を有する。

【００１４】次いで、上述の濾過膜パネル15の両側に取
水通路を備えた補強材を取り付けた濾過膜カートリッジ
６、及びこの濾過膜カートリッジ６を複数個整列して組
合わせた濾過膜モジュール60を図面に基づいて説明す
る。図７は、第１の実施形態に係る濾過膜カートリッジ
６の平面図、図８は図７のＣ−Ｃ断面を示した部分断面
図、図９は図７の濾過膜カートリッジ６を整列して組み
合わせた濾過膜モジュール60を示す斜視図、図10は図８
に示すエンドプレート27と対称の位置にあるエンドプレ
ート24の断面図である。単体の濾過膜カートリッジ６
は、濾過膜パネル15と、該濾過膜パネル15の両縁を嵌め
込むコの字形の溝25ａ、26ａを有する一対の補強材（側
枠）25、26と、濾過膜パネル15の通水リング21の内径と
補強材25、26の取水口を共嵌し貫通孔を有する通水ボス
28と、濾過膜パネル15と補強材25、26とを固定する固定
ピン32とで構成され、濾過膜パネル15と補強材25、26と
は接着剤を用いて接着され、液漏れがないようにしてい
る。また、通水ボス28の貫通孔には濾過膜パネル15の通
水リング21の通水孔21ｃに通じる孔28ｃが明けられてい
る。

【００１５】また、上記第１の実施形態に係る濾過膜モ
ジュール60は、図９に示すように、この濾過膜カートリ
ッジ６を複数枚整列させ、両側端にエンドプレート24、
27を設けて一体に組みつけたものである。任意の濾過膜
カートリッジ６の補強材25、26に取りつけた通水ボス28
の突出するパイプ28ａが隣の濾過膜カートリッジ６の同
心の通水ボス内筒28ｂにシールリング29を介して液密に
シールされて内嵌するように順次並べてゆき、所定数整
列した濾過膜カートリッジ６の両端にエンドプレート2
4、27を取付ける。エンドプレート27には、濾過膜カー
トリッジ６の通水ボス28に対応する位置に、通水ボス28
とシールリング29を介して液密に嵌合できる液通路パイ
プ27ａと液送出用管継手34が備えられており、管継手34
は処理済水配管８と繋がっている。同様に図10に示すよ
うに、エンドプレート24には濾過膜カートリッジ６の通
水ボス28の位置に見合う位置に、通水ボス28とシールリ
ング29を介して液密に嵌合できる内円筒部24ａと液送出
用管継手34が備えられている。

【００１６】上記構成を有する第１の実施形態に係る濾
過膜モジュール60の作用について説明する。まず、図９
に示すように、濾過膜カートリッジ６及びエンドプレー
ト24、27を整列させて配設し、補強材25、26及びエンド
プレート24、27に設けた穴に通しボルト33を通して締付
けると、濾過膜カートリッジ６の通水路は自然に連通
し、各濾過膜カートリッジ６で濾過した処理液は、図８
において矢印で示したように、通水ボス28で合流し、エ
ンドプレート24、27より取り出し、処理済水配管８へ送
りだすことができるように構成されている。このよう
に、濾過膜カートリッジ６を複数枚重ねて繋げば取水路
は自然に連通し、エンドプレート24、27より取水するの
で、取水用ホース８の本数を減らすことができる。ま
た、補強材25、26を通しボルト33で固定するときに自動
的に濾過膜22間に隙間ができる。この構成の濾過膜モジ
ュール60は下部に補強用のガイドフレームがないので、
流れ抵抗が少なく、膜表面の流れが滑らかで一様にな
る。

【００１７】［第２の実施の形態］第２の実施形態に係
る単体の濾過膜カートリッジ30、及びこの濾過膜カート
リッジ30を複数個整列して組合わせた濾過膜モジュール
70は、上述の濾過膜パネル15の上部に、濾過膜パネル15
の通水リング21に嵌合う通水管路を有する通水ハンガ36
を設けている。以下、図面に基づいて詳細に説明する。
図11は濾過膜カートリッジ30の平面図、図12は図11のＤ
−Ｄ断面に通水ハンガ36の断面を含めた部分断面図、図
14は図11の濾過膜カートリッジ30を整列して組み合わせ
た濾過膜モジュール70を示す全体斜視図、図15は図14の
Ｅ部分の拡大図、図16は図14のＦ部分の拡大図、図17は
図12、図14に示す取水部材42と対称の位置にある取水部
材43の断面図である。まず、第２の実施の形態に係る濾
過膜カートリッジ30の構成について説明する。

【００１８】図12に示すように、濾過膜カートリッジ30
は、濾過膜パネル15と、該濾過膜パネル15を両側から挟
む通水ハンガ36,37とを備えている。この通水ハンガ36
は、濾過膜パネル15の上部の通水リング21に嵌合い、片
側に突き出した出口パイプ36ａの外径寸法が出口パイプ
36ａと貫通する反対側の同心の内円筒36ｂの内径と同寸
法である通水ボスを備えている。一方、通水ハンガ37
は、この通水ハンガ36と対をなしており、通水ハンガ36
と通水ハンガ37とで濾過膜パネル15を挟んで固定してい
る。また、左右一対の通水ハンガ36,36の出口パイプ36
ａは、濾過膜パネル15の面に対して互いに反対方向に突
き出すように取付け、濾過膜パネル15と通水ハンガ36、
37とを接着剤により接着することによって液密に構成し
ている。また、濾過膜カートリッジ30には濾過膜パネル
15の両側縁を挟むコの字形のクランプ38と、濾過膜パネ
ル15の下縁に圧し込んで挟むコの字形の下側クランプ41
及び下側クランプ41を位置決めする側縁クランプ39とが
備えられている。また、通水ハンガ36の内円筒36ｂには
濾過膜パネル15の通水リング21の通水孔21ｃに通じる孔
36ｃが設けられている。

【００１９】次いで、第２の実施の形態に係る濾過膜モ
ジュール70の構成について説明する。図14に示すよう
に、上記濾過膜カートリッジ30を並列配置した濾過膜モ
ジュール70は、図12に示すように、通水ハンガ36の通水
ボスの片側に突き出したパイプ36ａが隣の濾過膜カート
リッジ15の通水ハンガ36の通水ボスの内円筒36ｂに液密
に内嵌するようにして複数枚重ね、濾過膜カートリッジ
30の並び方向の両端側に取水部材42、43を設け、取水部
材42、43と濾過膜パネル30の通水ハンガ36、37とを通し
ボルト46で締付け固定する。取水部材42は、内円筒部42
ａとこれに通じる液取出し用通路71が設けられている。
この内円筒部42ａは、通水ハンガ36の突き出しパイプ36
ａとシールリング29を介して液密に嵌め合うものであ
り、液取出し用通路71は、内円筒部42ａに通じて液を外
部へ取り出すものである。また、取水部材43にも通水ハ
ンガ36の内円筒部36ｂとシールリング29を介して液密に
嵌め合う突き出しパイプ43ａとこれに通じる液取出し用
通路72が備えられている。

【００２０】さらに、両縁のクランプ38と下側クランプ
41を支えるクランプ39もそれぞれ通しボルト45で固定
し、濾過膜カートリッジ30で濾過した被処理液を、図12
において矢印で示したように、通水ハンガ36の通水ボス
で合流させ、取水部材42、43より処理液を送出する構造
となっている。継ぎ板44はクランプ38、39の縦方向の位
置を揃え、横方向の位置を規制する役割を有している。
通水ハンガ36と通水ハンガ37の取付け部を合わせた寸
法、クランプ38とクランプ39の幅は同寸法に揃えてある
ので通しボルト45、46で締め付けることにより濾過膜パ
ネル15の間隔は自動的に決まった寸法に固定される。濾
過膜パネル15の間隔の調整は、各ハンガ36、クランプ3
8、39のそれぞれの通しボルト45、46に同一幅の間座を
嵌めることにより調整可能である。

【００２１】上記構成を有する第２の実施の形態に係る
濾過膜モジュール70の作用について説明する。第１の実
施形態と同様に、濾過膜カートリッジ30を複数枚重ねて
繋ぎ取水部材42、43より取水することで、取水路は自然
に連通し、取水用ホース８の数を減らすことができる。
また、取水部材42、43、通水ハンガ36、クランプ38、39
をそれぞれの通しボルト45、46により固定することで自
動的に濾過膜パネル15間に隙間ができる。この構成の濾
過膜モジュールは下部に下側クランプ41を設けているの
で濾過膜パネル15の下縁を保護することができる。下側
クランプ41は幅狭く作られ下方からの流れに対する抵抗
が少なく、膜表面の流速が一様にできる。

【００２２】［第３の実施の形態］第３の実施形態に係
る単体の濾過膜カートリッジ50、及びこの濾過膜カート
リッジ50を複数個整列して組合わせた濾過膜モジュール
80は、上述の濾過膜パネル15の上部に、通水リング21に
通水プラグ51（通水通路）を嵌合すると共に、濾過膜パ
ネル15の周囲に位置決め用クランプ52を配設している。
以下に、その構成を図面に基づいて説明する。図18は濾
過膜カートリッジ50の平面図、図19は図18におけるＧ−
Ｇ断面に取水部材断面を含めた断面図、図20は図18図中
のクランプ52を示す側面図、図21は図20のクランプの他
の側面図、図22は図18の下側クランプを整列して矢印Ｈ
方向から見た側面図、図23は図22のＩ−Ｉ断面を示す断
面図、図24は、図19に示す取水部材53と対称の位置にあ
る取水部材54の断面図、図25は図18の濾過膜カートリッ
ジ50を整列して組み合わせた濾過膜モジュール80を示す
全体斜視図である。まず、第３の実施形態に係る濾過膜
カートリッジ50の構成について説明する。

【００２３】該濾過膜カートリッジ50は、濾過膜パネル
15、通水プラグ51、複数のクランプ52、及び下側クラン
プ58とで構成されており、濾過膜カートリッジ50に用い
られる濾過膜パネル15は、第１及び第２の実施形態に係
る濾過膜カートリッジ６、30に用いたものと同様のもの
である。上記通水プラグ51は、濾過膜パネル15の一対の
通水リング21と嵌合し、片側に突き出した出口パイプ51
ａの外径寸法が出口パイプ51ａと貫通する反対側の同心
の内円筒51ｂの内径と同寸法である。上記クランプ52
は、濾過膜パネル15の周囲に配置され、弾性把持力によ
り濾過膜パネル15の側縁を挟むものである。上記下側ク
ランプ58は、濾過膜パネル15の下部に圧し込んで固定
し、濾過膜パネル15の下縁を保護するコの字形のパネル
である。また、左右一対の通水プラグ51の出口パイプ51
ａは、濾過膜パネル15の面に対して互いに反対方向に突
き出すように取付け、接着剤により液密となるように濾
過膜パネル15に接着される。また、通水プラグ51の内円
筒51ｂには、濾過膜パネル15の通水リング21の通水孔21
ｃに通じる孔51ｃが設けられている。

【００２４】次いで、上記濾過膜モジュール80の構成に
ついて説明する。上述した濾過膜カートリッジ50を並列
配置した濾過膜モジュール80は、図19,25に示すよう
に、通水プラグ51の突き出したパイプ51ａが、隣のカー
トリッジ50の通水プラグ51の内円筒51ｂに液密に内嵌す
るようにして濾過膜カートリッジ50を複数枚重ねたもの
である。これらの濾過膜カートリッジ50の並び方向の両
端に、同一端に取水部材53、54が組となるようにして取
水部材53、54を２組設置し、取水部材53の通水口53ａに
はカートリッジ50の出口パイプ51ａをシールリング29を
介して液密に嵌め合い、取水部材54の通水口パイプ54ａ
を反対側の端の濾過膜カートリッジ50の内円筒51ｂにシ
ールリング29を介して液密に嵌め合うように組合わせ
る。次いで、取水部材53、54と複数のカートリッジ50を
一対の通しボルト55で締め付け固定し、濾過膜パネル15
の周縁に複数配置された弾性クランプ52をそれぞれの通
しボルト61に通して位置を揃え、コの字形の下側クラン
プ58も同様に一対の通しボルト62と間座63、64で固定し
て構成している。

【００２５】弾性クランプ52は図20、図21に示すよう
に、弾性力を有する曲面部52ａと、クランプ面52ｂ、52
ｃと、取付けボス部52ｄ、52ｅとからなる。実線は自由
状態、２点鎖線は濾過膜カートリッジ50の濾過膜パネル
15をクランプした状態を示している。図22及び図23に下
側クランプ58を濾過膜パネル15に取付けた状態を示す。
下側クランプ58にも濾過膜パネル15を挟んで保持する弾
性保持力を持たせるようにしているが、この保持力が強
すぎると取付ける際に濾過膜22を傷つけるおそれがあ
り、あまり強くできないが、間座63の厚さを濾過膜パネ
ル15の厚さよりやや薄くしておいて、通しボルト62を締
め付けることにより、下側クランプ58の両端58ａにおい
て濾過膜パネル15のクランプ力を増すことができる。下
側におけるパネル15の間隔は間座64の厚さにより調整す
ることができる。濾過膜カートリッジ50で濾過した処理
済み液は、図19において矢印で示したように、通水プラ
グ51で合流し、取水部材53、54のそれぞれの通水口53
ａ、54ａとこれに通じる液送出用通路53ｂ、54ｂから取
水を送り出すようにする。

【００２６】上記構成を有する第３の実施の形態に係る
濾過膜モジュール80の作用について説明する。第１及び
第２の実施形態と同様に、濾過膜カートリッジ50を複数
枚重ねて繋ぎ取水部材53、54より取水することで、取水
路は自然に連通し、取水用ホース８の本数を減らすこと
ができる。また、取水部材53、54、クランプ52及び下側
クランプ58をそれぞれの通しボルト55、61、62により固
定することで自動的に濾過膜パネル15間に隙間ができ
る。この構成の濾過膜モジュールは下部に下側クランプ
58を設けているので濾過膜パネル15の下縁を保護するこ
とができる。下側クランプ58は幅狭く作られ下方からの
流れに対する抵抗が少なく、膜表面の流速が一様にでき
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る濾過膜カートリッジ及び濾
過膜モジュールに用いられる濾過膜パネルは、矩形のパ
ネル枠の両面に多孔板を貼り付け、この多孔板の間にス
ペーサを挟み一体化した中空状のパネルの全面を濾過膜
で覆い、濾過膜同士の熱シールで開口部のない袋状に作
られ、多孔板やパネルを形成する周囲枠との接着部分が
ないので、濾過膜のシール部の信頼性が高く、従って濾
過済み液が漏れるおそれがない。また、濾過面積が大き
く、濾過膜同士の間隔が広く、通水性が良好となり、且
つ、逆洗時に水圧がかかっても剥がれるおそれがない。
さらに、濾過膜パネルは袋状に作られ、開口部がないの
で、濾過膜カートリッジを濾過槽の水面下へ浸漬するこ
とが可能である。

【００２８】複数の濾過膜カートリッジを並列に配置し
て濾過膜モジュールを構成すると、取水用のボスは自動
的に連通し、取水口が端縁に纏められるので、処理済み
液を送る送水ホースの本数が減り、濾過装置を据え付け
る現地における組付け工数は低減し、処理済み液の漏れ
防止に対する信頼性が向上する。また、濾過膜モジュー
ルの下方に補強用のガイドフレーム等がないため、下方
から放出される空気泡によって上昇する処理水の流れが
邪魔されず、濾過膜表面の流速が一様となる効果があ
る。また、濾過膜カートリッジの取付け時に、通しボル
トにスペーサを挟んで固定することにより、濾過膜間の
距離を調整することができる。また、通しボルトの長さ
を変更するだけで、濾過膜モジュール当たりの濾過膜カ
ートリッジの数を自由に増減できる。さらに、濾過膜パ
ネルを支持する構成部品が簡単小型で製品のコストが安
くなる効果がある。なお、濾過膜パネルと通水ボスとの
接着長さ（面積）を小さくできるので、液漏れ防止へ対
する信頼性がより一層向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る濾過膜カートリッジを
用いた浸漬型濾過装置の概略図である。

【図２】第１の実施の形態に係る濾過膜カートリッジに
用いる濾過膜パネルの斜視図である。

【図３】図２に示した濾過膜パネルの分解斜視図であ
る。

【図４】図２に示した濾過膜パネルを構成する濾過膜の
斜視図である。

【図５】図２に示した濾過膜パネルの上側縁部を示す、
Ａ−Ａ線断面図である。

【図６】図２に示した濾過膜パネルの横側縁部を示す、
Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図７】第１の実施の形態に係る濾過膜カートリッジの
平面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ線による断面図である。

【図９】図７の濾過膜カートリッジを整列して組み合わ
せた濾過膜モジュールを示す斜視図である。

【図１０】図８に示すエンドプレートと対称の位置にあ
るエンドプレートの断面図である。

【図１１】第２の実施の形態に係る濾過膜カートリッジ
の平面図である。

【図１２】図11のＤ−Ｄ線による断面図に、取水ハンガ
の断面を含めた断面図である。

【図１３】図２及び図12に示した通水リングの斜視図で
ある。

【図１４】図11の濾過膜カートリッジを整列させて組み
合わせた濾過膜モジュールを示す斜視図である。

【図１５】図14のＥ部分の拡大図である。

【図１６】図14のＦ部分の拡大図である。

【図１７】図12及び図14に示す取水部材と対称の位置に
ある取水部材の断面図である。

【図１８】第３の実施の形態に係る濾過膜カートリッジ
の平面図である。

【図１９】図18のＧ−Ｇ線による断面図に、取水部材の
断面を含めた断面図である。

【図２０】図18図中のクランプを示す側面図である。

【図２１】図20のクランプの他の側面図である。

【図２２】図18の下側クランプを矢印Ｈ方向から見た側
面図である。

【図２３】図22のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図２４】図19に示す取水部材と対称の位置にある取水
部材の断面図である。

【図２５】図18の濾過膜カートリッジを整列して組み合
わせた濾過膜モジュールを示す斜視図である。

【図２６】従来の膜濾過装置の全体構成を示す断面図で
ある。

【図２７】図2６における膜濾過装置の膜モジュールの
形状を示す平面図である。

【図２８】従来の膜モジュールの他の構成例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１処理タンク６濾過膜カートリッジ１５濾過膜パネル１６中枠１７，１８多孔プレート１９ステー２１通水リング２２濾過膜２２ａＭＦ膜２２ｂ不織布２５，２６側枠２４，２７エンドプレート２８通水ボス３０濾過膜カートリッジ３２固定ピン３３通しボルト３６，３７通水ハンガ３８，３９，５２クランプ４１，５８下側クランプ４２，５３，５４取水部材４４継ぎ板４５，４６，５５，６１，６２通しボルト５０濾過膜カートリッジ５１通水プラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA07 HA42 HA93 JA07A JA08A JA16A JA18A JA30A KA13 KA43 KC03 KE01Q KE21Q MA03 MA06 MA40 PA01 PB08 PC62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その外面を濾過膜で覆った濾過膜パネル
を処理タンク内部の被処理液中に浸漬し、該濾過膜パネ
ルで被処理液を濾過したのち、濾過膜パネルの内部から
濾過済み液を取り出す濾過液通路を介して処理タンクの
外部へ送給するように構成した濾過膜カートリッジであ
って、枠状部材の表裏面に一対の多孔板を互いに間隔を隔てて
配設し、これらを濾過膜によって袋状に覆って密封した
濾過膜パネルと、該濾過膜パネルの端部に設け、濾過膜
パネル内部に連通した通水口と、その側面に貫通孔を有
すると共に、軸方向の一端における内径が他端の外径と
略同一寸法に形成された略円筒状の通水ボスと、濾過膜
パネルの端部を挟持する溝を有し、上記通水ボスを嵌合
する嵌合孔が設けられた補強材とを備え、上記濾過膜パネルの端部に補強材を挟持し、該補強材の
嵌合孔に通水ボスをはめ込んで、通水ボスの貫通孔を濾
過膜パネルの通水口に合致させることによって、濾過膜
パネルの内部を通水ボスの内部に連通させて、濾過膜パ
ネル内部の濾過済み液を通水口を介して通水ボスに合流
できるようにしたことを特徴とする浸漬型膜濾過装置の
濾過膜カートリッジ。
【請求項２】請求項１に記載した濾過膜カートリッジ
を、その通水ボスの向きを揃えて複数整列させ、上記補
強材の通水ボスの一端が、隣のカートリッジの同心の通
水ボスの他端に液密に内嵌するように複数の濾過膜カー
トリッジを通水ボスを介して係合させ、重なった濾過膜
カートリッジの両端に、該カートリッジの通水ボスと同
じ位置に通水ボスと液密に嵌合できる液通路と液送出口
とを設けたエンドプレートを取付け、上記カートリッジ
及びエンドプレートを固定することによって、濾過膜カ
ートリッジで濾過した処理液を上記通水ボスに合流させ
たのち、エンドプレートから取り出すように構成したこ
とを特徴とする濾過膜モジュール。
【請求項３】その外面を濾過膜で覆った濾過膜パネル
を処理タンク内部の被処理液中に浸漬し、該濾過膜パネ
ルで被処理液を濾過したのち、濾過膜パネルの内部から
濾過済み液を取り出す濾過液通路を介して処理タンクの
外部へ送給するように構成した濾過膜カートリッジであ
って、枠状部材の両面に間隔を隔てて多孔板を設けた中空状の
パネルを濾過膜で袋状に覆い、上記パネル面に略直交す
る濾過済み液取出し用の通水口をその両側部に設けた濾
過膜パネルと、該濾過膜パネルの上部に設けられた通水
ハンガと、該通水ハンガに設けられ、濾過膜パネルの通
水口に嵌合して液密に構成され、その一端に形成された
出口パイプの外径が、他端の円筒の内径と略同一寸法で
ある通水ボスとを備えたことを設けたことを特徴とする
浸漬型膜濾過装置の濾過膜カートリッジ。
【請求項４】請求項３に記載した濾過膜カートリッジ
を、上記通水ハンガの通水ボスの一端に突き出した出口
パイプが隣の濾過膜カートリッジの通水ハンガの通水ボ
スの他端に液密に内嵌するようにして複数係合させ、該
カートリッジの並び方向の両端側に、該カートリッジの
通水ハンガの通水ボスと液密に嵌め合う通水口とこれに
通じる液取出し用通路を有する取水部材を設け、複数の
上記カートリッジを整列して上記取水部材と濾過膜パネ
ルの通水ハンガと固定し、濾過膜カートリッジで濾過し
た処理液を上記通水ハンガの通水ボスに合流させ、上記
取水部材より処理液を送出するように構成したことを特
徴とする濾過膜モジュール。
【請求項５】上記濾過膜パネルの各々の両側部に、該
両側部を挟むクランプを設け、この濾過膜パネルを整列
させ、複数のクランプを固定部材によって固定すると共
に、並びの両端において板状部材で更に両側のクランプ
を固定したことを特徴とする請求項４に記載の濾過膜モ
ジュール。
【請求項６】その外面を濾過膜で覆った濾過膜パネル
を処理タンク内部の被処理液中に浸漬し、該濾過膜パネ
ルで被処理液を濾過したのち、濾過膜パネルの内部から
濾過済み液を取り出す濾過液通路を介して処理タンクの
外部へ送給するように構成した濾過膜カートリッジであ
って、枠状部材の両面に間隔を隔てて多孔板を設けた中空状の
パネルを濾過膜で袋状に覆い、上記パネル面に略直交す
る濾過済み液取出し用の通水口をその両側部に設けた濾
過膜パネルと、濾過膜パネルの通水口と嵌合して液密と
し、その一端に突き出した出口パイプの外径が他端の同
心の内円筒内径と略同一寸法である通水ボスと、上記濾
過膜パネルの周縁部に該周縁部を挟持する摩擦力が生じ
るような弾性把持力を有した複数のクランプとを備えた
ことを特徴とする浸漬型膜濾過装置の濾過膜カートリッ
ジ。
【請求項７】請求項６に記載した濾過膜カートリッジ
を、その通水ボスが突き出た一端の出口パイプが隣の濾
過膜カートリッジの通水ボスに液密に内嵌するように複
数配設し、該濾過膜カートリッジの並び方向の両端側
に、該カートリッジの液取出し口に液密に嵌め合う通水
口とこれに通じる液送出用通路とを有する取水部材を設
け、複数の上記濾過膜カートリッジを整列し、取水部材
及びこれらのカートリッジを固定し、濾過膜パネルの周
縁部に複数配設したクランプを固定し、濾過膜カートリ
ッジで濾過した処理液を通水ボスに合流させ、取水部材
より送出するように構成したことを特徴とする濾過膜モ
ジュール。