中空糸膜モジュール
【課題】 長期間、安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールの提供。
【解決手段】 ケースハウジング２０と前記ケースハウジング２０の少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップ１１と、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束３０とを有する中空糸膜モジュール１０であり、前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュール。
【解決手段】 ケースハウジング２０と前記ケースハウジング２０の少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップ１１と、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束３０とを有する中空糸膜モジュール１０であり、前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールに関し、さらに詳しくは中空糸膜束の端面開口部に接続されるキャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジングの両側端部にキャップを接続し、液（原水、透過水等）の出入りをケースハウジング及びキャップから行うタイプの中空糸膜モジュールであり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【特許文献１】実開平５−０１８６０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを用いて濾過運転や逆圧洗浄等をするとき、液出口側に汚泥が蓄積されやすく、液出入口付近の位置にある中空糸膜束が、蓄積された汚泥により閉塞することがある。
【０００４】
本発明は、液出入口付近の位置にある中空糸膜束の端面開口部が蓄積された汚泥により閉塞することなく、長期間、安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、課題の解決手段として、
ケースハウジングと前記ケースハウジングの少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップと、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束とを有する中空糸膜モジュールであり、
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の中空糸膜モジュールは、特定形状のキャップを接続することによって、濾過運転及び逆圧洗浄等で汚泥が蓄積されることがなく、中空糸膜束の端面開口部が閉塞されることがない。
【０００７】
よって、本発明の中空糸膜モジュールは、濾過運転及び逆圧洗浄等を繰り返した場合であっても、長期間安定した濾過運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１により、本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図１は、本発明の中空糸膜モジュール１０の縦断面図である。中空糸膜束は一部のみを図示している。なお、本発明の中空糸膜モジュールの構造はキャップを除いて公知のものであり、例えば、特開２００４−８９８００号公報の図１〜図５に示すような構造（但し、キャップを除く）にすることができる。
【０００９】
キャップ１１は、ケースハウジング２０の一端又は両端開口部に接続されるものであり、いずれの側のキャップも同形状にすることができる。
【００１０】
キャップ１１は、液出入口１２を有する底面１３と、底面１３と一体になった側面１４からなり、液出入口１２に対向する側が開口されている（開口部１５）。この開口部１５において、ケースハウジング２０の開口部と接続される。
【００１１】
キャップ１１の底面１３とケースハウジング２０内に収容された中空糸膜束３０の端面開口部は対向しており、底面１３は平面又はそれに近似した曲面である。
【００１２】
ケースハウジング２０の直径（Ｄ）は、好ましくは２００ｍｍ以上であり、より好ましくは２５０ｍｍ以上であり、更に好ましくは３００ｍｍ以上である。ケースハウジング２０は、側面に少なくとも１つの流体出入口２１を有している。
【００１３】
中空糸膜束３０は、直径が１ｍｍ前後〜数ｍｍ程度の中空糸膜が数百〜数千本束ねられたものであり、中空糸膜の材質は特に制限されず、公知のものを用いることができ、好ましくは洗浄性の高い酢酸セルロース系樹脂を用いることができる。
【００１４】
キャップ１１は、ケースハウジング２０の直径（D）とキャップ１１内面の液出入口１２を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５〜７０％であり、好ましくは５０〜７０％であり、より好ましくは５５〜６０％である。
【００１５】
ここで、液出入口１２を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）とは、底面１３を計６箇所の升目に分け、図１に示すようにキャップ１１における高さＨ１、Ｈ２等のように計１２箇所測定した値の平均値である。
【００１６】
次に、中空糸膜モジュール１０を濾過運転したときのキャップ１１の作用を、図２に示す従来のキャップ５０の作用と共に説明する。図１と図２において、同一番号は同一のものであることを意味する。
【００１７】
濾過運転中、中空糸膜束３０の膜表面には汚泥が蓄積されている。濾過運転を停止し、液出入口から洗浄水を圧入し、逆圧洗浄をしたとき、舞い上がった汚泥がキャップ１１内の空間１６に流入する。
【００１８】
このとき、図２の従来のキャップ５０を用いた中空糸膜モジュールでは、空間１６内に流入した汚泥が渦を巻いて滞留し、液出入口１２から排出されにくい。特にキャップ５０の円周部付近における汚泥の滞留が顕著になる。このため、中空糸膜束３０の端面開口部が汚泥により閉塞されてしまい、濾過性能が低下される要因になっていた。
【００１９】
しかし、図１のキャップ１１を用いた中空糸膜モジュール１０では、比率（Hav×100／D）が所定範囲に設定されていることにより、空間１６内に流入した汚泥が渦を巻いたり、滞留したりすることが抑制され、速やかに液出入口１２から排出される。このため、中空糸膜束３０の端面開口部が汚泥により閉塞されることが抑制されるので、長期間、安定した濾過運転をすることができる。
【実施例】
【００２０】
実施例１
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１２３０ｍｍ、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数２２，３２０本からなる中空糸膜束を内径３００ｍｍのケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機（東邦機械工業（株）社製，横型遠心成型機）により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
【００２１】
作製した中空糸膜モジュールに、比率（Hav×100／D）が６０％の図１に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は５ｍ／日で６０分間運転後、６０秒間逆圧洗浄する工程を１回とし、この工程を繰り返した。そして、中空糸膜モジュールからキャップを外し、中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、１ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は２本であった。
【００２２】
比較例１
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１２３０ｍｍ、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数２２３２０本からなる中空糸膜束をケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機（東邦機械工業（株）社製，横型遠心成型機）により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
【００２３】
作製した中空糸膜モジュールに、（Hav／D）×100が３０％の図２に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は５ｍ／日で６０分間運転後、６０秒間逆圧洗浄する工程を１回とし、この工程を繰り返した。そして、同様にして中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、１ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は４００本であった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の中空糸膜モジュールの縦断面図。
【図２】従来の中空糸膜モジュールの縦断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 中空糸膜モジュール
１１ キャップ
２０ ケースハウジング
３０ 中空糸膜束
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールに関し、さらに詳しくは中空糸膜束の端面開口部に接続されるキャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジングの両側端部にキャップを接続し、液（原水、透過水等）の出入りをケースハウジング及びキャップから行うタイプの中空糸膜モジュールであり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【特許文献１】実開平５−０１８６０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを用いて濾過運転や逆圧洗浄等をするとき、液出口側に汚泥が蓄積されやすく、液出入口付近の位置にある中空糸膜束が、蓄積された汚泥により閉塞することがある。
【０００４】
本発明は、液出入口付近の位置にある中空糸膜束の端面開口部が蓄積された汚泥により閉塞することなく、長期間、安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、課題の解決手段として、
ケースハウジングと前記ケースハウジングの少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップと、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束とを有する中空糸膜モジュールであり、
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の中空糸膜モジュールは、特定形状のキャップを接続することによって、濾過運転及び逆圧洗浄等で汚泥が蓄積されることがなく、中空糸膜束の端面開口部が閉塞されることがない。
【０００７】
よって、本発明の中空糸膜モジュールは、濾過運転及び逆圧洗浄等を繰り返した場合であっても、長期間安定した濾過運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１により、本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図１は、本発明の中空糸膜モジュール１０の縦断面図である。中空糸膜束は一部のみを図示している。なお、本発明の中空糸膜モジュールの構造はキャップを除いて公知のものであり、例えば、特開２００４−８９８００号公報の図１〜図５に示すような構造（但し、キャップを除く）にすることができる。
【０００９】
キャップ１１は、ケースハウジング２０の一端又は両端開口部に接続されるものであり、いずれの側のキャップも同形状にすることができる。
【００１０】
キャップ１１は、液出入口１２を有する底面１３と、底面１３と一体になった側面１４からなり、液出入口１２に対向する側が開口されている（開口部１５）。この開口部１５において、ケースハウジング２０の開口部と接続される。
【００１１】
キャップ１１の底面１３とケースハウジング２０内に収容された中空糸膜束３０の端面開口部は対向しており、底面１３は平面又はそれに近似した曲面である。
【００１２】
ケースハウジング２０の直径（Ｄ）は、好ましくは２００ｍｍ以上であり、より好ましくは２５０ｍｍ以上であり、更に好ましくは３００ｍｍ以上である。ケースハウジング２０は、側面に少なくとも１つの流体出入口２１を有している。
【００１３】
中空糸膜束３０は、直径が１ｍｍ前後〜数ｍｍ程度の中空糸膜が数百〜数千本束ねられたものであり、中空糸膜の材質は特に制限されず、公知のものを用いることができ、好ましくは洗浄性の高い酢酸セルロース系樹脂を用いることができる。
【００１４】
キャップ１１は、ケースハウジング２０の直径（D）とキャップ１１内面の液出入口１２を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５〜７０％であり、好ましくは５０〜７０％であり、より好ましくは５５〜６０％である。
【００１５】
ここで、液出入口１２を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）とは、底面１３を計６箇所の升目に分け、図１に示すようにキャップ１１における高さＨ１、Ｈ２等のように計１２箇所測定した値の平均値である。
【００１６】
次に、中空糸膜モジュール１０を濾過運転したときのキャップ１１の作用を、図２に示す従来のキャップ５０の作用と共に説明する。図１と図２において、同一番号は同一のものであることを意味する。
【００１７】
濾過運転中、中空糸膜束３０の膜表面には汚泥が蓄積されている。濾過運転を停止し、液出入口から洗浄水を圧入し、逆圧洗浄をしたとき、舞い上がった汚泥がキャップ１１内の空間１６に流入する。
【００１８】
このとき、図２の従来のキャップ５０を用いた中空糸膜モジュールでは、空間１６内に流入した汚泥が渦を巻いて滞留し、液出入口１２から排出されにくい。特にキャップ５０の円周部付近における汚泥の滞留が顕著になる。このため、中空糸膜束３０の端面開口部が汚泥により閉塞されてしまい、濾過性能が低下される要因になっていた。
【００１９】
しかし、図１のキャップ１１を用いた中空糸膜モジュール１０では、比率（Hav×100／D）が所定範囲に設定されていることにより、空間１６内に流入した汚泥が渦を巻いたり、滞留したりすることが抑制され、速やかに液出入口１２から排出される。このため、中空糸膜束３０の端面開口部が汚泥により閉塞されることが抑制されるので、長期間、安定した濾過運転をすることができる。
【実施例】
【００２０】
実施例１
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１２３０ｍｍ、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数２２，３２０本からなる中空糸膜束を内径３００ｍｍのケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機（東邦機械工業（株）社製，横型遠心成型機）により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
【００２１】
作製した中空糸膜モジュールに、比率（Hav×100／D）が６０％の図１に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は５ｍ／日で６０分間運転後、６０秒間逆圧洗浄する工程を１回とし、この工程を繰り返した。そして、中空糸膜モジュールからキャップを外し、中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、１ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は２本であった。
【００２２】
比較例１
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１２３０ｍｍ、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数２２３２０本からなる中空糸膜束をケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機（東邦機械工業（株）社製，横型遠心成型機）により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
【００２３】
作製した中空糸膜モジュールに、（Hav／D）×100が３０％の図２に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は５ｍ／日で６０分間運転後、６０秒間逆圧洗浄する工程を１回とし、この工程を繰り返した。そして、同様にして中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、１ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は４００本であった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の中空糸膜モジュールの縦断面図。
【図２】従来の中空糸膜モジュールの縦断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 中空糸膜モジュール
１１ キャップ
２０ ケースハウジング
３０ 中空糸膜束
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースハウジングと前記ケースハウジングの少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップと、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束とを有する中空糸膜モジュールであり、
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュール。
【請求項２】
キャップの底面とケースハウジング内に収容された中空糸膜束の端面開口部が対向しており、前記底面が平面又はそれに近似した曲面である、請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
ケースハウジングの直径が２００ｍｍ以上であり、側部に少なくとも１つの流体出入口を有する請求項１又は２記載の中空糸膜モジュール。
【請求項１】
ケースハウジングと前記ケースハウジングの少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップと、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束とを有する中空糸膜モジュールであり、
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径（D）と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ（Hav）との比率（Hav×100／D）が３５％〜７０％の範囲である、中空糸膜モジュール。
【請求項２】
キャップの底面とケースハウジング内に収容された中空糸膜束の端面開口部が対向しており、前記底面が平面又はそれに近似した曲面である、請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
ケースハウジングの直径が２００ｍｍ以上であり、側部に少なくとも１つの流体出入口を有する請求項１又は２記載の中空糸膜モジュール。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２４７５５０（Ｐ２００６−２４７５５０Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９０１１（Ｐ２００５−６９０１１）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
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