説明

ヘッダ部品及び濾過装置

【課題】 本発明は、並設される複数の濾過膜モジュールを密集させて該濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトに出来るヘッダ部品及びそれを用いた濾過装置を提供することを可能にすることを目的としている。
【解決手段】 並設される複数の濾過膜モジュール2に夫々接続される枝管4に連通する主管3を備えた濾過膜モジュール2のヘッダ部品1であって、隣設されるヘッダ部品1相互の主管3の端部が嵌合接続可能とされ、枝管4の軸方向が主管3の軸方向と交差すると共に、枝管4が一対の枝管4であり、主管3の断面中心線から一方に片寄った位置に配置されたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品及びそのヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品として、特開2003−334429号公報(特許文献1)に記載されたように、主管の一端部に形成された大径部に他のヘッダ部品の主管の他端部に形成された小径部を嵌入して互いの主管が接続可能としたものが提案されている。
【0003】
【特許文献1】特開2003−334429号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前述の特許文献1では、複数のヘッダ部品を連結して濾過膜モジュールの下方に設けられた原液供給ヘッダ管を構成し、1つのヘッダ部品から濾過膜モジュールの原液供給流路が接続される枝管が1本づつ垂直に起立したものであり、並設される複数の濾過膜モジュールを密集させて該濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトにし得る技術は開示されていなかった。
【0005】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、並設される複数の濾過膜モジュールを密集させて該濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトに出来るヘッダ部品及びそれを用いた濾過装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するための本発明に係るヘッダ部品の第1の構成は、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品であって、隣設される前記ヘッダ部品相互の主管の端部が嵌合接続可能とされ、前記枝管の軸方向が前記主管の軸方向と交差すると共に、前記枝管が一対の枝管であり前記主管の断面中心線から一方に片寄った位置に配置されたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係るヘッダ部品の第2の構成は、前記第1の構成において、前記主管に対して前記一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係るヘッダ部品の第3の構成は、前記第2の構成において、前記ヘッダ部品に対して、前記一対の枝管が所定ピッチで3組設けられたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る濾過装置の第1の構成は、前記第1〜第3の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置されることを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る濾過装置の第2の構成は、前記第1〜第3の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されることを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る濾過装置の第3の構成は、前記第3の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部で一方側の2つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の1つの枝管とに前記主管を挟んで互い違いに前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る濾過装置の第4の構成は、前記第3の構成のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、前記ヘッダ部品の両端部の4つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の2つの枝管に前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係るヘッダ部品の第1の構成によれば、枝管の軸方向が主管の軸方向と交差すると共に、該枝管が主管の断面中心線から一方に片寄った位置に配置されたことで、主管に対する枝管の配置位置を適宜設定することにより濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台をコンパクトにすることが出来、濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。
【0014】
本発明に係るヘッダ部品の第2の構成によれば、前記第1の構成において、主管に対して一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことで、主管の軸方向における濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。
【0015】
本発明に係るヘッダ部品の第3の構成によれば、前記第2の構成において、ヘッダ部品に対して、一対の枝管が所定ピッチで3組設けられたことで、6本の枝管の中から所望の枝管を適宜選択して濾過膜モジュールを取り付けることにより各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置、二等辺三角形配置、四角形配置等が適宜選択出来、濾過膜モジュールの最密配置が可能となる。
【0016】
本発明に係る濾過装置の第1の構成によれば、前記第1〜3の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの上方に設け、枝管を主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の上部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の上部に空気溜まりが出来難く、該空気溜まりに溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来る。
【0017】
本発明に係る濾過装置の第2の構成によれば、前記第1〜3の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの下方に設け、枝管を主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の下部に縣濁物質が滞留することがない。
【0018】
また、前記第1〜第3の構成のヘッダ部品を濾過膜モジュールの上方及び下方に設け、上方においては枝管を主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置し、下方においては枝管を主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置したことで、濾過膜モジュールを取り付けるユニット架台の上部及び下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。また、主管の上部に空気溜まりが出来難く、該空気溜まりに溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来、主管の下部に縣濁物質が滞留することがない。
【0019】
本発明に係る濾過装置の第3の構成によれば、前記第3の構成のヘッダ部品の両端部で一方側の2つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の1つの枝管とに主管を挟んで互い違いに濾過膜モジュールの流路が接続されたことで、各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置或いは二等辺三角形配置が容易に出来、余りの枝管をキャップ部材により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。
【0020】
本発明に係る濾過装置の第4の構成によれば、前記第3の構成のヘッダ部品の両端部の4つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の2つの枝管に濾過膜モジュールの流路が接続されたことで、各濾過膜モジュールの取り付け取り外しに干渉し合わない四角形配置が容易に出来、余りの枝管をキャップ部材により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
図により本発明に係るヘッダ部品及びこれを連結してヘッダ管を構成した濾過装置の一実施形態を具体的に説明する。図1及び図2は本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図、図3は本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した外圧式加圧型濾過装置の構成を示す図、図4は本発明に係るヘッダ部品の構成を示す図、図5は本発明に係るヘッダ部品と従来型ヘッダ部品との比較を説明する図、図6は枝管の離間ピッチを説明する図である。
【0022】
図1〜図4において、1は並設される複数の濾過膜モジュール2に夫々接続される枝管4に連通する主管3が複数に分割された濾過膜モジュール2のヘッダ部品である。
【0023】
図4に示すように、隣設されるヘッダ部品1相互の主管3の一端部には拡径部3aが設けられており、隣設される一方のヘッダ部品1の一端部に設けられた拡径部3a内に他方の主管3の他端部を嵌入することで隣設されるヘッダ部品1相互の主管3が嵌合接続可能に構成されている。
【0024】
尚、ヘッダ部品1の主管3の一端部に拡径部3aを設ける代わりに、主管3の両端部に拡径部3aを設けたヘッダ部品1と、主管3の端部に拡径部3aを設けないヘッダ部品1とを交互に嵌合接続する構成とすることでも良いし、主管3の両端部に拡径部3aを設けたヘッダ部品1相互を別部材の接続管を該拡径部3aに嵌入して接続することでも良い。
【0025】
本実施形態では、枝管4の軸方向(図4(a)の上下方向)が主管3の軸方向(図4(a)の左右方向)と直交する方向に交差すると共に、枝管4が主管3の断面中心線aから一方に片寄った位置(例えば図4(b),(d),(e)に示すように枝管4が主管3の断面中心線aから上方に片寄った位置)に配置されている。
【0026】
また、図4に示すように、主管3に対して一対の枝管4が十字状に配置され、該一対の枝管4の中心軸bが、図4(d),(e)に示すように、同一直線上に一致して配置されたものである。尚、枝管4の軸方向(図4(a)の上下方向)が主管3の軸方向(図4(a)の左右方向)と直交する方向に交差する他にも所定の傾斜角度で交差する構成としても良い。
【0027】
本実施形態では、1つのヘッダ部品1に対して、一対の枝管4が所定ピッチで3組(計6本)設けられたものである。枝管4の離間ピッチの一例としては、例えば図6に示すように、濾過膜モジュール2のヘッド直径をD、枝管4の離間ピッチをP、一対の枝管4の両端部に濾過膜モジュール2を設けたとした時の該濾過膜モジュール2相互の中心軸の離間距離をL、ヘッダ部品1の両端部で一方側の2つの枝管4に設けられる濾過膜モジュール2相互の中心軸の離間距離をM、ヘッダ部品1の中央部で他方側の1つの枝管4と、ヘッダ部品1の両端部で一方側の枝管4とに設けられる濾過膜モジュール2相互の中心軸の離間距離をNとすると、濾過膜モジュール2相互が互いに干渉しないで三角形配置(正三角形配置)を構成する条件は、以下の通りである。
【0028】
【数1】

【0029】
図1〜図3は上記ヘッダ部品1の主管3相互を連結すると共に、該ヘッダ部品1の枝管4に濾過膜モジュール2の流路を構成する配管5が接続された浸漬型或いは外圧式加圧型の濾過装置6の一例を示す。
【0030】
図1〜図3に示すように、ヘッダ部品1が濾過膜モジュール2の上方に設けられた場合には、図4に示すように、枝管4が主管3の断面中心線aから上方に片寄った位置に配置され、図3に示すように、ヘッダ部品1が濾過膜モジュール2の下方に設けられた場合には、図4のヘッダ部品1の天地を反転させて枝管4が主管3の断面中心線aから下方に片寄った位置に配置される。
【0031】
これにより、図5に示すように、枝管4から上下に突出していた主管3の突出高さh分(上下で2×h分)だけ濾過装置6の丈を小さく出来る。また、主管3の上部に空気溜まり8が出来難く、該空気溜まり8に溜まった空気の排気時間にかかる運転時間のロスを削減出来る。また、主管3の下部に縣濁物質が滞留することがない。尚、図5のHは配管5の上面レベル、Hは主管3の上面レベルを示す。
【0032】
また、本実施形態では、図2に示すように、ヘッダ部品1の両端部で一方側の2つの枝管4と、該ヘッダ部品1の中央部で他方側の1つの枝管4とに主管3を挟んで互い違いに濾過膜モジュール2の流路となる配管5が接続され、余りの枝管4はキャップ部材7により閉塞されるか、若しくは図3に示すようにエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ9等の取り付けノズル等の各種検出機能部材が設けられる。
【0033】
また、図3に示すように、ヘッダ部品1の両端部の4つの枝管4またはヘッダ部品1の中央部の2つの枝管4に濾過膜モジュール2の流路となる配管5が接続され、余りの枝管4はキャップ部材7により閉塞されるか、若しくはエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ9等の取り付けノズル等の各種検出機能部材が設けられる。
【0034】
尚、各ヘッダ部品1に対して一対の枝管4を1組のみ設けることも出来、各ヘッダ部品1に対して一対の枝管4が他の複数組設けることでも良い。
【0035】
ヘッダ部品1に設けられる枝管4の軸方向が主管3の軸方向と交差すると共に、該枝管4が主管3の断面中心線aから一方に片寄った位置に配置されたことで、主管3に対する枝管4の配置位置を適宜設定することにより濾過膜モジュール2を取り付けるユニット架台をコンパクトにすることが出来、濾過膜モジュール2の最密配置が可能となる。
【0036】
また、主管3に対して一対の枝管4が十字状に配置され、該一対の枝管4の中心軸が同一直線上に一致して配置された場合には、主管3の軸方向における濾過膜モジュール2の最密配置が可能となる。
【0037】
また、ヘッダ部品1に対して、一対の枝管4が所定ピッチで3組設けられたことで、6本の枝管4の中から所望の枝管4を適宜選択して濾過膜モジュール2を取り付けることにより各濾過膜モジュール2の取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置、二等辺三角形配置、四角形配置等が適宜選択出来、濾過膜モジュール2の最密配置が可能となる。
【0038】
また、ヘッダ部品1を濾過膜モジュール2の上方に設け、枝管4を主管3の断面中心線aから上方に片寄った位置に配置した場合には、濾過膜モジュール2を取り付けるユニット架台の上部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。
【0039】
また、ヘッダ部品1を濾過膜モジュール2の下方に設け、枝管4を主管3の断面中心線aから下方に片寄った位置に配置した場合には、濾過膜モジュール2を取り付けるユニット架台の下部構造をコンパクトにすることが出来、濾過装置の小型化が図れる。
【0040】
また、ヘッダ部品1の両端部で一方側の2つの枝管4と、該ヘッダ部品1の中央部で他方側の1つの枝管4とに主管3を挟んで互い違いに濾過膜モジュール2の流路を接続した場合には、各濾過膜モジュール2の取り付け取り外しに干渉し合わない正三角形配置或いは二等辺三角形配置が容易に出来、余りの枝管4をキャップ部材7により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管4にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ9等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。
【0041】
また、ヘッダ部品1の両端部の4つの枝管4またはヘッダ部品1の中央部の2つの枝管4に濾過膜モジュール2の流路を接続した場合には、各濾過膜モジュール2の取り付け取り外しに干渉し合わない四角形配置が容易に出来、余りの枝管4をキャップ部材7により閉塞することが出来、若しくは余りの枝管4にエアーリークテスト用の加圧用ノズル、濾過水サンプリング用ノズル、温度センサや圧力センサ9等の取り付けノズル等の各種検出機能部材を設けて種々の検出を行うことが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明の活用例として、並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品及びそのヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置に適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図である。
【図2】本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した浸漬型濾過装置の構成を示す図である。
【図3】本発明に係るヘッダ部品を連結してヘッダ管を構成した外圧式加圧型濾過装置の構成を示す図である。
【図4】本発明に係るヘッダ部品の構成を示す図である。
【図5】本発明に係るヘッダ部品と従来型ヘッダ部品との比較を説明する図である。
【図6】枝管の離間ピッチを説明する図である。
【符号の説明】
【0044】
1…ヘッダ部品
2…濾過膜モジュール
3…主管
3a…拡径部
4…枝管
5…配管
6…濾過装置
7…キャップ部材
8…空気溜まり
9…圧力センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
並設される複数の濾過膜モジュールに夫々接続される枝管に連通する主管を備えた濾過膜モジュールのヘッダ部品であって、
隣設される前記ヘッダ部品相互の主管の端部が嵌合接続可能とされ、前記枝管の軸方向が前記主管の軸方向と交差すると共に、前記枝管が一対の枝管であり、前記主管の断面中心線から一方に片寄った位置に配置されたことを特徴とするヘッダ部品。
【請求項2】
前記主管に対して前記一対の枝管が十字状に配置され、該一対の枝管の中心軸が同一直線上に一致して配置されたことを特徴とする請求項1に記載のヘッダ部品。
【請求項3】
前記ヘッダ部品に対して、前記一対の枝管が所定ピッチで3組設けられたことを特徴とする請求項2に記載のヘッダ部品。
【請求項4】
請求項1〜3の何れか1項に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、
前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの上方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から上方に片寄った位置に配置されることを特徴とする濾過装置。
【請求項5】
請求項1〜3の何れか1項に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、
前記ヘッダ部品が前記濾過膜モジュールの下方に設けられた場合には前記枝管が前記主管の断面中心線から下方に片寄った位置に配置されることを特徴とする濾過装置。
【請求項6】
請求項3に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、
前記ヘッダ部品の両端部で一方側の2つの枝管と、該ヘッダ部品の中央部で他方側の1つの枝管とに前記主管を挟んで互い違いに前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする濾過装置。
【請求項7】
請求項3に記載のヘッダ部品を連結すると共に、該ヘッダ部品の前記枝管に濾過膜モジュールの流路が接続された濾過装置において、
前記ヘッダ部品の両端部の4つの枝管または前記ヘッダ部品の中央部の2つの枝管に前記濾過膜モジュールの流路が接続され、余りの枝管はキャップ部材により閉塞されるか、若しくは検出機能部材が設けられたことを特徴とする濾過装置。

【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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