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JP4622163B2 - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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JP4622163B2
JP4622163B2 JP2001181800A JP2001181800A JP4622163B2 JP 4622163 B2 JP4622163 B2 JP 4622163B2 JP 2001181800 A JP2001181800 A JP 2001181800A JP 2001181800 A JP2001181800 A JP 2001181800A JP 4622163 B2 JP4622163 B2 JP 4622163B2
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JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
module case
module
membrane bundle
Prior art date
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JP2001181800A
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Japanese (ja)
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民雄 稲村
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば浄水器、アルカリイオン整水器用のフィルタ等に利用される中空糸膜モジュールに関し、特に中空糸膜束が充填される中空糸膜モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の中空糸膜モジュールとしては、筒状のモジュールケースと、モジュールケース内に充填される多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、中空糸膜束の両端末部をモジュールケースの一方の開口端部に揃えて各中空糸膜間及び中空糸膜とモジュールケース内周壁との隙間を充填接着剤によって封止固定したポッティング部と、を備えている。
【0003】
この様な中空糸膜モジュールでは、モジュールケース内の内圧が高圧となると、ポッティング部が外へ抜け出すおそれがあるので、ポッティング部の耐圧性を高めるために、ポッティング部が固定されるモジュールケースの開口端部内周に内径方向に向かって迫り出す段差を設けたものが製造されている。
【0004】
この構成では、モジュールケースが樹脂成形部品であることから型抜きができるような形状とする必要がある。
【0005】
例えば、上記の開口端部内周に段差を設けたモジュールケースの場合には、もう一方の端部に底壁があると型抜きができないので、底壁を無くした開口端部としている。このため、製造時に挿入する中空糸膜束の位置決め用の蓋を底壁の無い開口端部に装着して位置決めを行い、その後蓋をはずす必要があった。
【0006】
また、底壁を端部に有するモジュールケースの場合には、モジュールケース内周面に開口端部側に向けて拡径する抜きテーパが設けられて耐圧強度が下がっている。このため、耐圧性向上のためには長いポッティング部が必要となっており、より多くの充填接着剤が必要となり不経済であった。
【0007】
そこで、上記問題を解決した方法として、特開平11−16975号公報に記載の図7に示すような開口端部内周の段差部103等の規制部と中空糸膜束の位置決め部104とを一体形成するモジュールケース102が提案されている。
【0008】
即ち、図7に示す中空糸膜モジュール101では、ポッティング部が固定されるモジュールケース102の開口端部内周には、内径方向へ迫り出してポッティング部の開口端部方向への移動を規制する規制部としての段差部103が設けられている。また、モジュールケース102のポッティング部106と反対側の端部には、中空糸膜束105の折り返し部105aが当接する板状の位置決め部104がモジュールケース102に一体的に設けられ、この位置決め部104の断面において段差部103の軸方向投影領域に開口部が設けられている。位置決め部104は、円周方向1箇所において連結部を介してモジュールケース102の内周壁に一体的に連結されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の位置決め部と規制部とを一体形成した中空糸膜モジュールの場合には、下記のような問題が生じていた。
【0010】
第1に、モジュールケースの肉厚の不均一によるヒケが生じることが挙げられる。即ち、図7に示すモジュールケース102では、段差部103を有する軸方向部位を成形する型を開口部方向から型抜きし、位置決め部104を連結した連結部を有する軸方向部位を成形する型を開口部方向とは反対側に型抜きするので、両部位での肉厚102a,102bが異なるため、モジュールケース成形時に凸凹した状態になり意図した滑らかな表面を得られず製造が困難となる。これを避けるためにモジュールケースの肉厚を一定にすると、結果として外形周りが円で無くなり、スペースの有効利用が困難となってしまう。
【0011】
また、第2に中空糸膜束とモジュールケース内周壁との間に流れる流体の流路部が設けられていないため、流体が中空糸膜束の折り返し部のみにしか行き渡らず、中空糸膜束側面部に流体が周り込み難く、中空糸膜束全体で流体を透過するという本来の目的を果たすことが困難であった。
【0012】
このため、例えば中空糸膜束の折り返し部にしか流体が行き渡らないと、中空糸膜束の単位時間当たりの流体透過量が減少するという問題が生じていた。
【0013】
加えて、一定時間使用後に中空糸膜束の折り返し部が目詰まりしたのみで、中空糸膜束側面部がまだ有効利用できる状態であっても、中空糸膜モジュールは使用不可能となり交換しなければならなくなってしまう。
【0014】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、成形時に滑らかな表面を得て製造が容易となる中空糸膜モジュールを提供することにある。
【0015】
【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にあっては、筒状のモジュールケースと、該モジュールケース内に充填される多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、該中空糸膜束の両端末部を前記モジュールケースの一方の開口端部に揃えて各中空糸膜間及び中空糸膜と前記モジュールケース内周壁との隙間を充填接着剤によって封止固定したポッティング部と、を備えた中空糸膜モジュールにおいて、前記モジュールケース内側に、前記中空糸膜束を取り囲む包囲部材を備え、該包囲部材は、前記ポッティング部の設けられる前記モジュールケースの一方の開口端部に前記中空糸膜束を挿入する入口部を有し、該入口部が前記モジュールケースに接続されていることを特徴とする。
【0016】
したがって、従来設けられていた位置決め部や連結部がなく、モジュールケース全周の軸方向部位を成形する型を一方向の開口端部から型抜きすることができるので、筒状のモジュールケースは滑らかな表面を得る均一な肉厚であり、成形時に滑らかな表面を得て製造が容易となると共に、外形周りを円とすることができ、スペースの有効利用が可能となる。
【0023】
また、包囲部材は、前記ポッティング部の設けられる前記モジュールケースの一方の開口端部に前記中空糸膜束を挿入する入口部を有し、該入口部が前記モジュールケースに接続されているので、中空糸膜束を入口部から包囲部材内へ容易に挿入でき、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0024】
前記包囲部材は、前記モジュールケースと一体成形されるフレームであることが好適である。
【0025】
これにより、フレームをモジュールケースと接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0026】
前記包囲部材は、前記モジュールケースにインサート成形される袋状メッシュであることが好適である。
【0027】
これにより、袋状メッシュをモジュールケースと接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態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。
【0029】
(第1の実施の形態)
図1〜図4を参照して、第1の実施の形態に係る中空糸膜モジュールについて説明する。図1は第1の実施の形態に係る中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。図2は第1の実施の形態に係るモジュールケース及び中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。図3、図4は第1の実施の形態に係る他の変形例を示す説明図である。
【0030】
本実施の形態に係る中空糸膜モジュール1は、図1に示すように、概略、両端部が開口した筒形状のモジュールケース2と、モジュールケース2の内側で図示下側に開口した入口部を有する包囲部材としてのフレーム3と、フレーム3内に充填される多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束4と、中空糸膜束4の両端末部をモジュールケース2の図示下方の開口端部に揃えて中空糸膜束4の各中空糸膜間及び中空糸膜束4とモジュールケース2内周壁との隙間を充填接着剤によって封止固定したポッティング部5と、を備えている。
【0031】
モジュールケース2は、図1、図2に示すように、上側が下側よりも拡径され図示下方の開口端部内周に内径側に迫り出すように図示下方へ縮径される縮径テーパ形状の筒部2aと、ポッティング部5の設けられる図示下方の開口端部内周に内径側に迫り出した段差部2bと、を有する構成である。
【0032】
また、モジュールケース2の筒部2aが全周均一の肉厚で外形周りが円となっているが、これは筒部2aの内周壁全周を成形する(同時に後述するフレーム3外側を成形する)型を上方の一方向から型抜きすることができるためにこの形状となっている。これにより、変形や収縮による凸凹が生じず滑らかな表面を得る均一な肉厚の筒部2aは、外形周りを円とすることができ、スペースの有効利用が可能となる。
【0033】
このモジュールケース2に設けられた縮径テーパ形状の筒部2a及び段差部2bは、いずれもポッティング部5の図示下方の開口端部方向への移動を規制する規制部である。
【0034】
なお、縮径テーパ形状の筒部2a及び段差部2bいずれか一方だけが形成されることで、規制部が設けられる構成としても良い。例えば、図3(a)では、モジュールケース2は規制部として縮径テーパ形状の筒部2aを有するが段差部が無い構成である。また、図3(b)では、筒部2a’は上下側も同径であり、規制部として図示下方の開口端部内周に段差部2bを有する構成である。また、モジュールケース2の段差部2bは、本実施の形態では全周にわたって形成したが、フレーム3の軸方向部が接続される位置だけに形成したり、周上に点在させたりする等の変更が可能である。
【0035】
また、モジュールケース2の図示下側開口端部(段差部)の内周面が下方の開口端に向けて拡径する内周テーパ面2cとなっているが、これは後述するフレーム3を一体成形するので、フレーム3内側の型を下方から型抜きするためにこの形状となっている。
【0036】
フレーム3は、図2(a)に示すように、4本の軸方向部3aが筒部2aの軸方向に沿って延び、軸方向部3aが図示上端部で中心へ向けて丸く曲げてくっ付き合わされた円板部3bを有する形状であり、後述する中空糸膜束4を取り囲む。このように、フレーム3は、4本の軸方向部3aが筒部2aの軸方向に沿って延びているだけであるので、中空糸膜束4とモジュールケース2内周壁との間に隙間を形成しつつ該隙間から中空糸膜束4へ流体を疎通可能としている。
【0037】
なお、包囲部材としてのフレーム3の軸方向部3aは4本に限られず、中空糸膜束4を取り囲むことのできる複数本からなれば良い。例えば、図4(a)では、フレーム3の軸方向部3aを3本とした構成である。また、図4(b)では、フレーム3の軸方向部3aを6本とした構成である。
【0038】
また、フレーム3の軸方向部3aの図示下側端がモジュールケース2の段差部2bの内周テーパ面2cから延びるように一体成形されて接続されている。よって、フレーム3の図示下側には入口部となる開口(モジュールケース2の開口と同一)が形成され、この開口から中空糸膜束4がフレーム3内に挿入されている。このため、中空糸膜束4を開口からフレーム3内へ容易に挿入でき、中空糸膜モジュール1の製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0039】
このフレーム3は、図2(b)に示すようにモジュールケース2と一体成形される。このため、フレーム3をモジュールケース2と接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュール1の製造が簡単で生産性向上を図ることができる。モジュールケース2及びフレーム3は、全周でモジュールケース2の筒部2a内周壁とフレーム3外側とを成形する型を上方から型抜きし、フレーム3内側の型を下方から型抜きすることで形成することができる。一体成形されるモジュールケース2及びフレーム3の材質としては、ABS、PC、PPO、AS等が挙げられる。
【0040】
中空糸膜束4は、多数本の中空糸膜を束ねたもので、図示上方で折り返された折り返し部4aを有し、中空糸膜束4の両端末部をモジュールケース2の図示下方の開口端部に揃えている。
【0041】
この中空糸膜束4は、フレーム3の開口に図示下方から挿入され、図2(c)に示すようにフレーム3内に充填される。ここで、フレーム3内への挿入時、中空糸膜束4の折り返し部4aは、フレーム3の円板部3bに当接して位置決めが行われている。このため、別部材による位置決めが必要なく、コスト低減及び生産性向上を図ることができる。
【0042】
ポッティング部5は、モジュールケース2内の図示下端部で、中空糸膜束4の各中空糸膜間及び中空糸膜束4とモジュールケース2内周壁との隙間を充填接着剤によって封止固定した部分である。
【0043】
このような構成の中空糸膜モジュール1では、流体はモジュールケース2内の図示上方から中空糸膜束4の各中空糸膜の膜壁を通じて中空糸膜内部を通り、ポッティング部5の図示下側端末開口部から流出する。
【0044】
ここで、中空糸膜モジュール1は、フレーム3によって中空糸膜束4とモジュールケース2内周壁との間に隙間を形成しているので、ポッティング部5近傍の中空糸膜束4側面部に流体を周り込ませて中空糸膜束4へ流体を疎通することができ、中空糸膜束4全体が流体を透過することができ、使用できる中空糸膜面積が増大する。このため、ろ過膜面積が増大し、中空糸膜束4の一部にしか流体が行き渡らずに中空糸膜束4の単位時間当たりの流体透過量が減少してしまうことはなく、流体透過性能が向上する。また中空糸膜束4全体が目詰まりするまで使用することができ、使用耐久性が向上する。
【0045】
また、ポッティング部5は、モジュールケース2の縮径テーパ形状の筒部2a及び段差部2bによって図示下方向の開口端部への移動が規制されるので、ポッティング部5の耐圧強度を高めることができ、これら筒部2a及び段差部2bの規制部を設けない場合に比してポッティング部5に使用する充填接着剤使用量を少なくすることができ、接着剤によって埋まる膜面積も減少させることができる。
【0046】
なお、中空糸膜モジュール1の製造は、従来と同様に、モジュールケース2の図示下端側端をあらかじめ長く成形し、中空糸膜束4の折り返し部4aがフレーム3の円板部3bに当接するまでフレーム3内に挿入した後、モジュールケース2の図示下側端に位置する中空糸膜束4の端末部を充填接着剤によって封止固定してポッティング部5を形成し、ポッティング部5の余剰部を切断して中空糸膜束4の各中空糸膜の両端末を開口することで行われる。
【0047】
(第2の実施の形態)
図5、図6を参照して、第2の実施の形態に係る中空糸膜モジュールについて説明する。図5は第2の実施の形態に係る中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。図6は第2の実施の形態に係るモジュールケース及び中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【0048】
第2の実施の形態では、包囲部材として袋状メッシュ6を用いた構成である。その他の構成は第1の実施の形態と同様であるので同符号を付して説明を省略する。
【0049】
本実施の形態に係る中空糸膜モジュール1’は、図5に示すように、モジュールケース2の内側で図示下側に開口した入口部を有する包囲部材としての袋状メッシュ6を備えている。
【0050】
袋状メッシュ6は、図示下端側が開口し図示上端部で中心へ向けて丸くなったドーム形状であり、中空糸膜束4を取り囲む。このように、袋状メッシュ6は、流体が透過可能な網目を有するので、中空糸膜束4とモジュールケース2内周壁との間に隙間を形成しつつ該隙間から中空糸膜束4へ流体を疎通可能としている。
【0051】
また、図6(a)に示すように袋状メッシュ6の図示下側端がモジュールケース2の段差部2bの内周テーパ面2cから延びるようにインサート成形されて接続されている。よって、袋状メッシュ6の図示下側には入口部となる開口(モジュールケース2の開口と同一)が形成され、この開口から図6(b)に示すように中空糸膜束4がフレーム3内に挿入されている。
【0052】
この袋状メッシュ6は、モジュールケース2にインサート成形される。このため、袋状メッシュ6をモジュールケース2と接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュール1’の製造が簡単で生産性向上を図ることができる。モジュールケース2は、全周でモジュールケース2の筒部2a内周壁を成形する型を上方から型抜きし、袋状メッシュ6内側の型を下方から型抜きすることで形成することができる。モジュールケース2の材質としては、ABS、PC、PPO、AS等が挙げられる。
【0053】
中空糸膜束4は、袋状メッシュ6の開口に図示下方から挿入されて袋状メッシュ6内に充填される。ここで、袋状メッシュ6内への挿入時、中空糸膜束4の折り返し部4aは、袋状メッシュ6のドーム状の図示上側部に当接して位置決めが行われている。
【0054】
以上の構成の中空糸膜モジュール1’でも、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、規制部の変形なども第1の実施の形態と同様に行うことができる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、モジュールケース内側に、中空糸膜束を取り囲む包囲部材を備えたことで、従来設けられていた位置決め部や連結部がなく、モジュールケース全周の軸方向部位を成形する型を一方向の開口端部から型抜きすることができるので、筒状のモジュールケースは滑らかな表面を得る均一な肉厚であり、成形時に滑らかな表面を得て製造が容易となると共に、外形周りを円とすることができ、スペースの有効利用が可能となる。
【0059】
包囲部材は、ポッティング部の設けられるモジュールケースの一方の開口端部に中空糸膜束を挿入する入口部を有し、入口部がモジュールケースに接続されていることで、中空糸膜束を入口部から包囲部材内へ容易に挿入でき、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0060】
包囲部材は、モジュールケースと一体成形されるフレームであることで、フレームをモジュールケースと接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【0061】
包囲部材は、モジュールケースにインサート成形される袋状メッシュであることで、袋状メッシュをモジュールケースと接続するための工程や部材が必要なく、中空糸膜モジュールの製造が簡単で生産性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【図2】第1の実施の形態に係るモジュールケース及び中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【図3】第1の実施の形態に係る他の変形例を示す説明図である。
【図4】第1の実施の形態に係る他の変形例を示す説明図である。
【図5】第2の実施の形態に係る中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【図6】第2の実施の形態に係るモジュールケース及び中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【図7】従来技術の中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 中空糸膜モジュール
2 モジュールケース
2a 筒部
2b 段差部
2c 内周テーパ面
3 フレーム
3a 軸方向部
3b 円板部
4 中空糸膜束
4a 折り返し部
5 ポッティング部
6 袋状メッシュ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow fiber membrane module used for, for example, a filter for a water purifier or an alkali ion water conditioner, and more particularly to a hollow fiber membrane module filled with a hollow fiber membrane bundle.
[0002]
[Prior art]
As a conventional hollow fiber membrane module, a cylindrical module case, a hollow fiber bundle bundled with a large number of hollow fiber membranes filled in the module case, and both ends of the hollow fiber membrane bundle are connected to the module case. And a potting part in which gaps between the hollow fiber membranes and between the hollow fiber membranes and the module case inner peripheral wall are sealed and fixed with a filling adhesive so as to be aligned with one open end.
[0003]
In such a hollow fiber membrane module, if the internal pressure in the module case becomes high, the potting part may come out. Therefore, in order to increase the pressure resistance of the potting part, the opening of the module case to which the potting part is fixed What provided the level | step difference which protrudes toward an internal-diameter direction at the inner periphery of an edge part is manufactured.
[0004]
In this configuration, since the module case is a resin molded part, it is necessary to have a shape that can be removed from the mold.
[0005]
For example, in the case of the module case having a step on the inner periphery of the opening end, the opening end without the bottom wall is formed because the mold cannot be removed if there is a bottom wall at the other end. For this reason, it has been necessary to position the lid for positioning the hollow fiber membrane bundle to be inserted at the time of manufacture at the open end without the bottom wall, and then remove the lid.
[0006]
Further, in the case of a module case having a bottom wall at its end, a pressure-reducing strength is lowered by providing a draft taper that expands toward the opening end on the inner peripheral surface of the module case. For this reason, in order to improve pressure resistance, a long potting portion is required, and more filling adhesive is required, which is uneconomical.
[0007]
Therefore, as a method in which the above-described problems, the JP-11-169 6 75 No. restricting portion and the hollow fiber positioning part 104 of the membrane bundle, such as the stepped portion 103 of the open end periphery, as shown in FIG. 7 described in Japanese Has been proposed.
[0008]
That is, in the hollow fiber membrane module 101 shown in FIG. 7, the restriction that restricts the movement of the potting portion toward the opening end portion by protruding toward the inner diameter direction on the inner periphery of the opening end portion of the module case 102 to which the potting portion is fixed. A step 103 is provided as a part. Also, a plate-like positioning portion 104 with which the folded portion 105a of the hollow fiber membrane bundle 105 abuts is provided integrally with the module case 102 at the end opposite to the potting portion 106 of the module case 102. An opening is provided in the axial projection region of the step 103 in the cross section 104. The positioning portion 104 is integrally connected to the inner peripheral wall of the module case 102 via a connecting portion at one place in the circumferential direction.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the hollow fiber membrane module in which the positioning portion and the restriction portion of the prior art are integrally formed, the following problems have occurred.
[0010]
First, there is a sink caused by uneven thickness of the module case. That is, in the module case 102 shown in FIG. 7, the mold for forming the axial portion having the stepped portion 103 is removed from the opening direction, and the mold for forming the axial portion having the connecting portion connecting the positioning portion 104 is formed. Since the die is punched in the direction opposite to the opening direction, the wall thicknesses 102a and 102b at the two parts are different, so that it becomes uneven when forming the module case, and the intended smooth surface cannot be obtained, making it difficult to manufacture. If the wall thickness of the module case is made constant in order to avoid this, as a result, the outer periphery is not a circle, and it is difficult to effectively use the space.
[0011]
Second, since the flow path portion of the fluid flowing between the hollow fiber membrane bundle and the inner peripheral wall of the module case is not provided, the fluid spreads only to the folded portion of the hollow fiber membrane bundle, and the hollow fiber membrane bundle It was difficult for the fluid to go around the side portion, and it was difficult to achieve the original purpose of permeating the fluid through the entire hollow fiber membrane bundle.
[0012]
For this reason, for example, when the fluid spreads only to the folded portion of the hollow fiber membrane bundle, there is a problem that the amount of fluid per unit time of the hollow fiber membrane bundle decreases.
[0013]
In addition, the hollow fiber membrane module can no longer be used and must be replaced even if the hollow fiber membrane bundle side surface is still in a state where the hollow fiber membrane bundle side surface can still be effectively used after a certain period of use. I will have to.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module that can be easily manufactured by obtaining a smooth surface during molding.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a cylindrical module case, a hollow fiber membrane bundle in which a plurality of hollow fiber membranes filled in the module case are bundled, and the hollow fiber membrane bundle A potting portion in which both end portions are aligned with one open end of the module case, and a gap between the hollow fiber membranes and a gap between the hollow fiber membrane and the inner peripheral wall of the module case is sealed and fixed with a filling adhesive. In the hollow fiber membrane module, the module case includes an enclosing member that surrounds the hollow fiber membrane bundle inside the module case , and the enclosing member has the hollow fiber membrane bundle at one open end of the module case provided with the potting portion. The inlet portion is inserted into the module case, and the inlet portion is connected to the module case .
[0016]
Therefore, there is no positioning portion or connecting portion provided conventionally, and the mold for molding the axial portion of the entire circumference of the module case can be removed from the opening end in one direction, so that the cylindrical module case is smooth. It is a uniform wall thickness to obtain a smooth surface, and a smooth surface can be obtained at the time of molding to facilitate manufacture, and the circumference of the outer shape can be made into a circle, and the space can be effectively used.
[0023]
Further, the surrounding member has an inlet portion for inserting the hollow fiber membrane bundle into one opening end portion of the module case provided with the potting portion, and the inlet portion is connected to the module case. The hollow fiber membrane bundle can be easily inserted into the surrounding member from the inlet portion, and the hollow fiber membrane module can be easily manufactured and the productivity can be improved.
[0024]
It is preferable that the surrounding member is a frame integrally formed with the module case.
[0025]
Thereby, the process and member for connecting a flame | frame with a module case are unnecessary, and manufacture of a hollow fiber membrane module is easy and it can aim at productivity improvement.
[0026]
The surrounding member is preferably a bag-like mesh that is insert-molded in the module case.
[0027]
Thereby, the process and member for connecting a bag-like mesh with a module case are unnecessary, and manufacture of a hollow fiber membrane module is easy and productivity improvement can be aimed at.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0029]
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-4, the hollow fiber membrane module which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane module according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the module case and the hollow fiber membrane module according to the first embodiment. 3 and 4 are explanatory diagrams showing another modification according to the first embodiment.
[0030]
As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane module 1 according to the present embodiment generally includes a cylindrical module case 2 having both ends opened, and an inlet portion opened to the lower side in the figure inside the module case 2. A frame 3 as an enclosing member, a hollow fiber membrane bundle 4 in which a large number of hollow fiber membranes filled in the frame 3 are bundled, and both ends of the hollow fiber membrane bundle 4 are opened at the lower side of the module case 2 in the figure. And a potting portion 5 in which the gaps between the hollow fiber membranes of the hollow fiber membrane bundle 4 and the hollow fiber membrane bundle 4 and the inner peripheral wall of the module case 2 are sealed and fixed with a filling adhesive.
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 2, the module case 2 has a diameter-reduced taper shape in which the upper side has a larger diameter than the lower side and is reduced in diameter toward the inner diameter side toward the inner periphery of the opening end at the lower side in the figure. The cylindrical portion 2a and the stepped portion 2b protruding toward the inner diameter side on the inner periphery of the opening end portion in the lower part of the figure where the potting portion 5 is provided.
[0032]
Further, the cylindrical portion 2a of the module case 2 has a uniform thickness on the entire circumference and a circle around the outer shape. ) This is because the mold can be removed from one direction above. Thereby, the cylindrical part 2a of uniform thickness which obtains a smooth surface without unevenness due to deformation or contraction can be circular around the outer shape, and the space can be used effectively.
[0033]
The reduced-diameter tapered cylindrical portion 2a and the stepped portion 2b provided in the module case 2 are both restricting portions for restricting the movement of the potting portion 5 in the direction of the opening end below the figure.
[0034]
In addition, it is good also as a structure by which a control part is provided by forming either the cylindrical part 2a and step part 2b of diameter-reduction taper shape. For example, in FIG. 3A, the module case 2 has a cylindrical portion 2a having a reduced diameter tapered shape as a restricting portion, but has no stepped portion. Moreover, in FIG.3 (b), cylinder part 2a 'is the same diameter also at the upper and lower sides, and is a structure which has the level | step-difference part 2b in the opening edge part inner periphery of illustration downward as a control part. Further, although the step 2b of the module case 2 is formed over the entire circumference in the present embodiment, it is formed only at a position where the axial direction portion of the frame 3 is connected or is scattered on the circumference. It can be changed.
[0035]
Further, the inner peripheral surface of the lower opening end (stepped portion) shown in the figure of the module case 2 is an inner peripheral tapered surface 2c that expands toward the lower opening end. Since it is molded, this shape is used to mold the mold inside the frame 3 from below.
[0036]
As shown in FIG. 2 (a), the frame 3 has four axial portions 3a extending along the axial direction of the cylindrical portion 2a, and the axial portion 3a is bent round toward the center at the upper end of the figure. It has a shape having a disc portion 3b that is associated with each other, and surrounds a hollow fiber membrane bundle 4 to be described later. Thus, since the frame 3 has only four axial portions 3a extending along the axial direction of the cylindrical portion 2a, a gap is formed between the hollow fiber membrane bundle 4 and the inner peripheral wall of the module case 2. The fluid can be communicated from the gap to the hollow fiber membrane bundle 4 while being formed.
[0037]
In addition, the axial direction part 3a of the flame | frame 3 as an enclosing member is not restricted to four, What is necessary is just to consist of multiple pieces which can surround the hollow fiber membrane bundle 4. FIG. For example, in FIG. 4A, the frame 3 has a configuration in which three axial portions 3a are provided. In FIG. 4B, the frame 3 has six axial portions 3a.
[0038]
Further, the lower end of the axial direction portion 3 a of the frame 3 is integrally formed and connected so as to extend from the inner peripheral tapered surface 2 c of the stepped portion 2 b of the module case 2. Therefore, an opening serving as an inlet (the same as the opening of the module case 2) is formed on the lower side of the frame 3 in the figure, and the hollow fiber membrane bundle 4 is inserted into the frame 3 from this opening. For this reason, the hollow fiber membrane bundle 4 can be easily inserted into the frame 3 from the opening, and the production of the hollow fiber membrane module 1 is simple and the productivity can be improved.
[0039]
The frame 3 is integrally formed with the module case 2 as shown in FIG. For this reason, the process and member for connecting the flame | frame 3 with the module case 2 are unnecessary, and manufacture of the hollow fiber membrane module 1 is easy and productivity can be aimed at. The module case 2 and the frame 3 are formed by punching a mold that molds the inner peripheral wall of the cylindrical part 2a of the module case 2 and the outer side of the frame 3 from above, and punching the mold inside the frame 3 from below. can do. Examples of the material of the module case 2 and the frame 3 that are integrally molded include ABS, PC, PPO, and AS.
[0040]
The hollow fiber membrane bundle 4 is a bundle of a large number of hollow fiber membranes, and has a folded portion 4a that is folded back in the upper part of the figure, and both ends of the hollow fiber membrane bundle 4 are opened in the lower part of the module case 2 in the figure. Aligned to the edge.
[0041]
The hollow fiber membrane bundle 4 is inserted into the opening of the frame 3 from below in the figure, and is filled in the frame 3 as shown in FIG. Here, at the time of insertion into the frame 3, the folded portion 4 a of the hollow fiber membrane bundle 4 is in contact with the disk portion 3 b of the frame 3 for positioning. For this reason, positioning by a separate member is not necessary, and cost reduction and productivity improvement can be achieved.
[0042]
The potting portion 5 is a lower end portion of the module case 2 shown in the figure, and the gaps between the hollow fiber membrane bundles 4 and between the hollow fiber membrane bundle 4 and the module case 2 inner wall are sealed and fixed with a filling adhesive. Part.
[0043]
In the hollow fiber membrane module 1 having such a configuration, the fluid passes from the upper side in the module case 2 through the hollow fiber membrane through the membrane wall of each hollow fiber membrane bundle 4 to the lower side of the potting unit 5 in the drawing. It flows out from the terminal opening.
[0044]
Here, in the hollow fiber membrane module 1, a gap is formed between the hollow fiber membrane bundle 4 and the inner peripheral wall of the module case 2 by the frame 3. And the fluid can be communicated to the hollow fiber membrane bundle 4 so that the entire hollow fiber membrane bundle 4 can permeate the fluid, and the usable hollow fiber membrane area is increased. For this reason, the filtration membrane area increases, the fluid permeates only to a part of the hollow fiber membrane bundle 4, and the fluid permeation amount per unit time of the hollow fiber membrane bundle 4 does not decrease. Will improve. Moreover, it can be used until the whole hollow fiber membrane bundle 4 is clogged, and use durability improves.
[0045]
Further, since the potting portion 5 is restricted from moving toward the opening end in the downward direction of the figure by the reduced diameter tapered cylindrical portion 2a and the step portion 2b of the module case 2, the pressure resistance strength of the potting portion 5 can be increased. It is possible to reduce the amount of the filling adhesive used for the potting portion 5 and to reduce the film area buried by the adhesive as compared with the case where the restriction portions of the cylindrical portion 2a and the stepped portion 2b are not provided. it can.
[0046]
In the manufacture of the hollow fiber membrane module 1, the lower end side of the module case 2 is formed in advance long in the same manner as in the prior art, and the folded portion 4 a of the hollow fiber membrane bundle 4 comes into contact with the disc portion 3 b of the frame 3. Is inserted into the frame 3 until the end of the hollow fiber membrane bundle 4 located at the lower end of the module case 2 is sealed and fixed with a filling adhesive to form a potting portion 5. This is done by cutting the portion and opening both ends of each hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane bundle 4.
[0047]
(Second Embodiment)
The hollow fiber membrane module according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane module according to the second embodiment. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a module case and a hollow fiber membrane module according to the second embodiment.
[0048]
In the second embodiment, the bag-like mesh 6 is used as the surrounding member. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0049]
As shown in FIG. 5, the hollow fiber membrane module 1 ′ according to the present embodiment includes a bag-like mesh 6 as an enclosing member having an inlet portion that opens to the lower side in the figure inside the module case 2.
[0050]
The bag-like mesh 6 has a dome shape that is open at the lower end in the figure and is rounded toward the center at the upper end in the figure, and surrounds the hollow fiber membrane bundle 4. Thus, since the bag-like mesh 6 has a mesh through which fluid can permeate, a fluid is formed from the gap to the hollow fiber membrane bundle 4 while forming a gap between the hollow fiber membrane bundle 4 and the inner peripheral wall of the module case 2. Can communicate.
[0051]
Further, as shown in FIG. 6A, the lower end of the bag-like mesh 6 in the figure is insert-molded and connected so as to extend from the inner peripheral tapered surface 2 c of the stepped portion 2 b of the module case 2. Therefore, an opening (same as the opening of the module case 2) is formed on the lower side of the bag-like mesh 6 as shown in FIG. 6, and the hollow fiber membrane bundle 4 is formed in the frame 3 as shown in FIG. Has been inserted inside.
[0052]
This bag-like mesh 6 is insert-molded into the module case 2. For this reason, the process and member for connecting the bag-shaped mesh 6 with the module case 2 are unnecessary, and manufacture of hollow fiber membrane module 1 'is easy and productivity improvement can be aimed at. The module case 2 can be formed by punching out a mold for forming the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2a of the module case 2 from above and punching out the mold inside the bag-like mesh 6 from below. Examples of the material of the module case 2 include ABS, PC, PPO, and AS.
[0053]
The hollow fiber membrane bundle 4 is inserted into the opening of the bag-like mesh 6 from below in the figure and filled into the bag-like mesh 6. Here, at the time of insertion into the bag-shaped mesh 6, the folded portion 4 a of the hollow fiber membrane bundle 4 is in contact with the dome-shaped upper portion of the bag-shaped mesh 6 shown in the figure for positioning.
[0054]
Even with the hollow fiber membrane module 1 'configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. It should be noted that the deformation of the restricting portion can be performed in the same manner as in the first embodiment.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes the surrounding member surrounding the hollow fiber membrane bundle on the inner side of the module case, so that there is no positioning portion or connecting portion provided in the past, and the axial portion of the entire circumference of the module case. Since the mold that molds the mold can be punched from the opening end in one direction, the cylindrical module case has a uniform thickness to obtain a smooth surface, and it is easy to manufacture by obtaining a smooth surface during molding. At the same time, the periphery of the outer shape can be a circle, and the space can be effectively used.
[0059]
The surrounding member has an inlet portion for inserting the hollow fiber membrane bundle into one opening end portion of the module case where the potting portion is provided, and the inlet portion is connected to the module case so that the hollow fiber membrane bundle can be The hollow fiber membrane module can be easily manufactured and the productivity can be improved.
[0060]
Since the surrounding member is a frame integrally formed with the module case, there is no need for a process or member for connecting the frame to the module case, and the hollow fiber membrane module can be easily manufactured and productivity can be improved. .
[0061]
Since the surrounding member is a bag-like mesh that is insert-molded into the module case, there is no need for a process or member for connecting the bag-like mesh to the module case, and the hollow fiber membrane module can be easily manufactured and productivity can be improved. Can be planned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane module according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a module case and a hollow fiber membrane module according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another modification according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another modification according to the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a hollow fiber membrane module according to a second embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a module case and a hollow fiber membrane module according to a second embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional hollow fiber membrane module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber membrane module 2 Module case 2a Tube part 2b Step part 2c Inner circumference taper surface 3 Frame 3a Axial part 3b Disk part 4 Hollow fiber membrane bundle 4a Folding part 5 Potting part 6 Bag-like mesh

Claims (3)

筒状のモジュールケースと、
該モジュールケース内に充填される多数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、
該中空糸膜束の両端末部を前記モジュールケースの一方の開口端部に揃えて各中空糸膜間及び中空糸膜と前記モジュールケース内周壁との隙間を充填接着剤によって封止固定したポッティング部と、を備えた中空糸膜モジュールにおいて、
前記モジュールケース内側に、前記中空糸膜束を取り囲む包囲部材を備え
該包囲部材は、前記ポッティング部の設けられる前記モジュールケースの一方の開口端部に前記中空糸膜束を挿入する入口部を有し、
該入口部が前記モジュールケースに接続されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
A cylindrical module case,
A hollow fiber membrane bundle formed by bundling a plurality of hollow fiber membranes filled in the module case;
Potting wherein both ends of the hollow fiber membrane bundle are aligned with one open end of the module case, and the gaps between the hollow fiber membranes and the hollow fiber membrane and the inner peripheral wall of the module case are sealed and fixed with a filling adhesive. A hollow fiber membrane module comprising:
On the inside of the module case, comprising an enclosing member surrounding the hollow fiber membrane bundle ,
The surrounding member has an inlet portion for inserting the hollow fiber membrane bundle into one open end portion of the module case provided with the potting portion,
The hollow fiber membrane module, wherein the inlet portion is connected to the module case .
前記包囲部材は、前記モジュールケースと一体成形されるフレームであることを特徴とする請求項に記載の中空糸膜モジュール。The hollow fiber membrane module according to claim 1 , wherein the surrounding member is a frame integrally formed with the module case. 前記包囲部材は、前記モジュールケースにインサート成形される袋状メッシュであることを特徴とする請求項に記載の中空糸膜モジュール。The hollow fiber membrane module according to claim 1 , wherein the surrounding member is a bag-like mesh that is insert-molded in the module case.
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