中空糸膜モジュール
【課題】ハウジング自体の曲げ剛性を高めなくとも、耐圧性を高めることができる平型の中空糸膜モジュールの提供。
【解決手段】
複数の中空糸膜１を束ねた集束体２と、収束体２の端部が挿入される細長い開口３０を有する細長いハウジング３と、ハウジング３の開口３０に挿入された収束体２の中空糸膜１の各々の端部をハウジング３内部の処理液の通過する内部空間３２に開口させた状態で固定するとともに、収束体２とハウジング３の内壁との間を封止する固定用樹脂部４とを備え、固定用樹脂部４に、ハウジング３の長手方向に沿って延在する補強部材５を設けている。
【解決手段】
複数の中空糸膜１を束ねた集束体２と、収束体２の端部が挿入される細長い開口３０を有する細長いハウジング３と、ハウジング３の開口３０に挿入された収束体２の中空糸膜１の各々の端部をハウジング３内部の処理液の通過する内部空間３２に開口させた状態で固定するとともに、収束体２とハウジング３の内壁との間を封止する固定用樹脂部４とを備え、固定用樹脂部４に、ハウジング３の長手方向に沿って延在する補強部材５を設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平型の中空糸膜モジュールに関し、特に、ハウジングの曲げ剛性の高い平型の中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、一般に、中空糸膜を多数本束ねた集束体の端部をハウジングに挿入し、端部を開口させた状態で、中空糸膜とハウジングとの間を樹脂で封止した構造を有する。そして、中空糸膜モジュールは、従来から、無菌水、飲料水、高度純水の製造や、空気の浄化等の多くの用途に使用されている。
【０００３】
これらの用途に加えて、近年、中空糸膜モジュールは、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離など処理のための高汚濁性水濾過にも用いられている。高汚濁性水濾過においては、中空糸膜端部の開口部分に、繰り返し加圧や吸引を行うことにより、所定の処理水を得たり、中空糸膜の膜表面を洗浄したりする。このため、高汚濁性水濾過用の中空糸膜モジュールには、特に高い耐圧性が要求される。
【０００４】
そのような耐圧性を高めた中空糸膜モジュールの一例が、下記の特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の技術によれば、中空糸膜の集束体の少なくとも一方の端部における中空糸膜相互間を封止する封止樹脂として、硬度測定における１０秒後のショアＤ硬度が６０以上であるポリウレタン系樹脂を使用することにより、封止樹脂の耐圧性能を向上させている。また、下記の特許文献２には、固定用樹脂部とハウジングの内壁との接合面がハウジングの内部空間に露出した継ぎ目の上に、１０秒後のショアＡ硬度で１０〜６０度の範囲の接着用樹脂を設けることにより、固定用樹脂とハウジングとの剥離の発生を抑制して耐圧性能を高めた中空糸膜モジュール及びその製造方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０３１４６号公報
【特許文献２】特開２００６−６１８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中空糸モジュールは、一般に、集束体の横断面の輪郭形状が円形の円筒型の中空糸モジュールと、集束体の横断面の輪郭形状が細長い平型の中空糸膜モジュールとに分けられる。平型の中空糸膜モジュールは、収束体の横断面の輪郭形状に合わせて細長いハウジングを有する。平型の中空糸膜モジュールは、通常、ハウジングの長手方向の両端が支持された状態で使用される。
【０００７】
ところで、ハウジングは、通常、汎用の安価なプラスチック材料で形成されている。このため、ハウジングに中空糸膜モジュールの自重や外力が加わると、ハウジングが撓んでしまうことがある。具体的には、ハウジングの長手方向の中央付近が、支持された両端よりも下方へ変形する。その撓み量は、ハウジングの長手方向の長さとハウジングへ加わる荷重に比例する傾向がある。
【０００８】
その結果、上記の特許文献１にあるように封止樹脂の種類や量を適当に用いることによって封止樹脂自体の耐圧性を高めた場合であっても、ハウジングの撓みが大きくなると、その変形に耐えられずに封止樹脂が割れたり、封止樹脂とハウジングとの剥離が発生したりすることがある。同様に、上記の特許文献２にあるように１０秒後のショアＡ硬度で１０〜６０度の範囲の接着用樹脂で固定用樹脂をハウジングへ接着することによって固定用樹脂とハウジングとの剥離を抑制した場合であっても、ハウジングの撓みが大きくなると、その変形に耐えられずに接着用樹脂が裂けたり、剥がれたりすることがある。
【０００９】
そこで、ハウジングの曲げ剛性を高めて中空糸モジュールの耐圧性を高めるために、ハウジング自体を、例えば、金属、エンジニアリングプラスチック、又は繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：fiber reinforced plastics)といった高強度材料で形成することが考えられる。しかし、これらの材料は汎用で安価なプラスチックに比べて高価である。このため、ハウジングをこれらの材料で形成すると、中空糸膜モジュールのコストが上昇してしまう。
【００１０】
また、安価なプラスチック材料で形成したハウジングの曲げ剛性を高めるために、ハウジング自体の肉厚を厚くしたり、ハウジングにリブを設けたりすることが考えられる。しかし、ハウジングの肉厚を厚くすると、ハウジングに反りやヒケといった成形上の欠陥が発生しやすくなる。また、ハウジングにリブを設けると、リブの付け根に応力が集中し、荷重が繰り返しかかることにより亀裂が発生しやすくなる。さらに、リブの部分は肉厚が厚いため、ヒケが発生しやすい。そのため、リブを設けると、ハウジングの外観が悪くなるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ハウジング自体の曲げ剛性を高めなくとも、耐圧性を高めることができる平型の中空糸膜モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の中空糸モジュールは、複数の中空糸膜を束ねた集束体と、収束体の端部が挿入される細長い開口を有する細長いハウジングと、ハウジングの開口に挿入された収束体の前記中空糸膜の各々の端部を、ハウジング内部の処理液の通過する内部空間に開口させた状態で固定するとともに、収束体と前記ハウジングの内壁との間を封止した固定用樹脂部とを備え、固定用樹脂部に、ハウジングの長手方向に沿って延在する補強部材を設けたことを特徴としている。
【００１３】
このように構成された本発明の中空糸膜モジュールによれば、固定用樹脂部に補強部材を設けたことにより、ハウジング自体の剛性を高めなくとも、ハウジングの曲がりに対する強度、即ち、曲げ剛性が高くなる。これにより、ハウジングの撓みによる固定用樹脂部の剥離等の発生が抑制されて、中空糸膜モジュールの耐圧性の向上を図ることができる。
【００１４】
なお、ハウジングの曲げ剛性を高めるために、固定用樹脂部に補強部材を設けるのではなく、固定用樹脂部全体の硬度を高くすることも考えられる。しかし、固定用樹脂部全体の硬度を高くすると、固定用樹脂部が割れやすくなる。このため、固定用樹脂部全体の硬度を高くすることは、中空糸膜モジュールの耐圧性を高める観点からは好ましくない。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、ハウジングを構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成される。
このように、ハウジング自体のヤング率よりも高いヤング率の補強部材の使用により、ハウジングの曲げ剛性が効果的に高められる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、集束体とハウジングの長手方向の内壁との間に、当該内壁に面して帯状に配置される。
このように、帯状の形状の補強部材がハウジングの長手方向に沿って配置されることにより、ハウジングの曲げ剛性が効果的に高められる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、集束体に当接する突起部を有する。
このように、補強部材に突起部が設けられることにより、集束体に対する補強部材の位置決めを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明の平型の中空糸膜モジュールによれば、ハウジング自体の曲げ剛性を高めなくとも、耐圧性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本発明の中空糸膜モジュールの実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、実施形態の中空糸膜モジュールの構成について説明する。図１は、実施形態の中空糸膜モジュールの概略斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜１を束ねた集束体２と、収束体２の端部が挿入される細長い開口３０を有する細長いハウジング３と、ハウジング３の開口３０に挿入された収束体２の前記中空糸膜１の各々の端部を固定するとともに、収束体２と前記ハウジング３の開口３０の内壁との間を封止する固定用樹脂部４とを備え、固定用樹脂部４に、ハウジング３の長手方向に沿って延在する補強部材５を設けている。
なお、図１には示さていないが、各中空糸膜１の各々の端部は、ハウジング３内部の処理液の通過する内部空間３２に開口した状態で、固定用樹脂部４により固定されている。
以下、中空糸膜モジュールの構成要素について説明する。
【００２１】
中空糸膜１は、濾過膜として使用可能なものであれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されない。好ましくは、中空糸膜の外径は２０〜３０００μｍ、孔径は０．００１〜５μｍ、空孔率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍの範囲がよい。
【００２２】
また、中空糸膜１の材質は、特に限定されるものではない。好ましくは、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。
【００２３】
本発明の中空糸モジュールは平型の中空糸モジュールであるので、集束体２の横断面は細長い輪郭形状を有する。また、集束体２における中空糸膜１の配列方向は、特に限定されない。好ましくは、中空糸膜１が、被処理液の流れ方向に対し、概ね平行に配列される。このように配列すれば、中空糸膜１が被処理液の流れの障害とならない。その結果、夾雑物を含む高汚濁液を処理する場合に、夾雑物の中空糸膜１への堆積や絞絡が軽減される。
【００２４】
さらに、中空糸膜１の配列方向は、中空糸膜１の長さ方向が縦方向、即ち上下方向であることが好ましい。このように配列すれば、夾雑物を洗浄するエアバブリング洗浄時に発生する被処理液の上昇流方向と中空糸膜１の延在方向とが概ね平行となる。その結果、夾雑物の堆積が防止される。
【００２５】
ハウジング３は、図１に示すように、細長い外形を有する。そして、ハウジング３は、横断面の輪郭形状が細長い集束体２の端部を挿入するため、細長い開口３０を有する。
【００２６】
さらに、図２及び図３を参照して、ハウジング３について説明する。図２及び図３は、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿ったハウジング３の断面図である。
【００２７】
図２及び図３に示すように、ハウジング３の内側には段差部３１が形成されている。集束体２及び固定用樹脂部４は、ハウジング３の開口３０からこの段差部３１まで挿入される。その結果、ハウジング３内に、固定用樹脂部４とハウジング３の内壁とによって囲まれた内部空間３２が形成される。この内部空間３２には、中空糸膜１の端部が開口している。また、この内部空間３２は、通路３３により外部と連通している。そして、中空糸膜１の端部の開口から、この通路３３及び内部空間３２を処理液が通過する。
【００２８】
本実施形態におけるハウジング３の各部の寸法は、例えば、図２に示すように、幅Ａが３０ｍｍ、高さＢが７５ｍｍ、段差から上の高さＣが４５ｍｍ、段差から下の高さＤが３０ｍｍ、内側段差Ｅが３ｍｍである。また、図３に示す、外側長さＦが１２５０ｍｍ、内側長さＧが１１５０ｍｍ、そして内側段差Ｈが３ｍｍである。
【００２９】
また、ハウジング３の材質は、中空糸膜モジュールの製造コスト低減の観点から汎用の安価なプラスチックが好ましい。例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）が挙げられる。また、使用後に焼却処理が必要な場合には、燃焼により有毒ガスを出さずに、完全燃焼させることのできるポリオレフィン等の炭化水素系の樹脂が好ましい。また、機械的強度及び耐久性を有する材質であることが更に好ましい。
【００３０】
また、固定用樹脂部４を構成する樹脂としては、集束体２の中空糸膜１の端部を固定する固定用樹脂として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができ、適宜選定することが可能である。
【００３１】
また、固定用樹脂部４は、中空糸膜１の集束体２を担持し、かつ、固定用樹脂を嵌め込んだハウジング３の剛性を確保して、使用時の耐圧性を発揮する。このため、固定用樹脂部４は、所定の範囲の硬度を有することが好ましい。すなわち、固定用樹脂部４の硬度が、１０秒後のショアＡ硬度で８０度を下回ると、耐圧性を維持するために、多くの樹脂量が必要となり、中空糸膜モジュールのコストを高騰させる要因となる。また、固定用樹脂部４の硬度が、１０秒後のショアＡ硬度で９９度を上回る場合は、固定用樹脂部４自体が割れ易くなる。したがって、固定用樹脂部４の硬度は、１０秒後のショアＡ硬度で８０〜９９度であることは好ましい。
【００３２】
次に、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、本実施形態の中空糸膜モジュールの補強部材５について説明する。図４は、図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。また、図５（ａ）は、図４のＣ−Ｃに沿った横断面図である。図５（ｂ）は、ハウジング３の側面図である。
【００３３】
図４及び図５に示すように、補強部材５は、集束体２とハウジング３の長手方向の内壁との間の固定用樹脂部４内に、当該内壁に面して帯状に配置されている。さらに、図５に示すように、補強部材５は、ハウジング３の開口３０の長手方向の実質的に全長に亘って連続して延在している。
【００３４】
このように補強部材５を設けたことにより、ハウジング３に対する応力集中が、補強部材５にも分散される。その結果、ハウジング３の撓みを減らして固定用樹脂部４とハウジング３との間の剥離の発生が大幅に低減される。これにより、固定用樹脂部４とハウジング３との接着界面での剥離の進行、ハウジング３の部分的な破壊、更にはリークの発生が抑制される。
【００３５】
これにより、ハウジング３を厚肉化したり、補強リブを設けたりしなくとも、ハウジング３の撓みが抑制される。また、固定用樹脂部４に使用する樹脂の量も減らせるため、中空糸膜モジュールのコストアップを抑えて、耐圧性の向上を図ることができる。
【００３６】
また、帯状の補強部材５の配置形状は、ハウジング３の底面と対向する横長の配置よりも、図４に示すように、ハウジング３の内壁と対向する縦長の配置であるのがよい。横長の配置に比べて、縦長の配置の方が、ハウジング３の中央部が下方に撓む場合の断面２次モーメントを大きくできるので、撓みを効果的に抑制することができる。さらに、縦長の配置とすれば、集束体２とハウジング３内壁との隙間が狭い場合であっても、ハウジング３の長手方向に垂直な幅を広げることなく、補強部材５を配置することができる。
【００３７】
補強部材５の材質の曲げ弾性率については、特に限定はされないが、中空糸膜モジュールに十分な曲げ剛性を与えるため、補強部材のヤング率は、２０００ＭＰａ以上、より好ましくは２５００ＭＰａ以上であるのが好ましい。
【００３８】
また、補強部材５は、ハウジング３を構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成されるのがよい。ハウジング３の材質のヤング率は、通常、補強部材５を除く固定用樹脂部４の材質のヤング率よりも高い。したがって、補強部材５の材質のヤング率は、補強部材５を除く固定用樹脂部４の材質のヤング率よりも大きく、且つハウジングと同等以上のヤング率を有するのがよい。
【００３９】
また、補強部材５の材質は、機械的強度及び耐久性を有し、更に接着性のよいものであるのがよい。例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が挙げられる。さらに、補強部材５に、金属、エンジニアリングプラスチック、FRP等の他の材料を用いてもよい。しかし、中空糸膜モジュールの製造コスト低減の観点からは、廉価のプラスチック材料を用いることが好ましい。
【００４０】
次に、図６を参照して、中空糸膜モジュールの他の一例について説明する。図６は、ハウジング３の長手方向に垂直な切り口に沿った、中櫛空糸膜モジュールの部分断面図である。図６に示す例では、補強部材５の側面に、集束体に当接する位置決め用の突起部５１が設けられている。このように、補強部材５の側面に突起部５１を設けることにより、集束体２の位置を常にハウジング３の中央に固定できる。このため、形態の整った中空糸膜モジュールを効率よく製造することが可能となる。
【００４１】
なお、突起部５１の位置と個数について特に限定はされないが、例えば、補強部材５の上下に各1箇所あれば集束体２が傾かなくてすむので、最低でも２箇所以上が好ましい。また、突起部５１の形状と大きさについても特に限定はされないが、ハウジング３内壁と集束体２で挟まれた空間の広さに応じて適宜決定されることが好ましい。
【実施例１】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１では、図６に示す断面構造を有する中空糸膜モジュール、即ち、突起部５１を有する補強部材５を、ハウジング３と集束体２との間に左右２箇所に設けた中空糸膜モジュールを以下のようにして製造した。
【００４３】
先ず、２０００ｍｍの長さに切り揃えたポリフッ化ビニリデン製中空糸膜（外径２８００μｍ）を１５００本用意した。次いで、固定用樹脂としてのポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３、硬化時硬度：１０秒後ショアＡ硬度９７度）を、混合状態で、長さ１１５０ｍｍ、幅２３ｍｍ、深さ５５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＡＢＳ製の容器に入れ、更にその容器に、中空糸膜１の集束体２を浸漬し、樹脂を硬化させ、ＡＢＳ容器と一体となった固定用樹脂部４を形成した。
【００４４】
また、中空糸膜の他端についても同様の作業を行い、ＡＢＳ容器と一体となった固定用樹脂部を有する中空糸膜の集束体２を作成した。ここでＡＢＳ製の容器は、底面から３０ｍｍと５５ｍｍの高さへ長手方向に連続する２ｍｍ角の突起を左右に設けて、集束体２を突起部５１で挟み込む構造とした。
【００４５】
次に、両端の固定用樹脂部を、端部から２５ｍｍの長さで切断した。この際に、固定用樹脂部３と一体となっていたＡＢＳ容器の底部も切断される。その結果、ＡＢＳ容器の残存部分が補強部材５となる。これにより、補強部材５が接着され、かつ、各中空糸膜の端面が開口された樹脂固定部を有する中空糸膜１の集束体２を得た。
【００４６】
次に、この固定用樹脂部を、ダイヤラックＥＸ１８Ｚ（ＵＭＧ ＡＢＳ（株）社製）のハウジング３に配置するに先立ち、ハウジング３の開口３０の段差部３１に接着樹脂（バンティコ製２２Ｂ、硬化時硬度：１０秒後ショアＡ硬度４０度）を、シリンジを用いて垂れ下がらない程度に定量塗布し、約５分間増粘させた。そして、先の固定用樹脂部４を段差部３１に配置し、約１２時間放置した。その後、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３）を、ハウジング３内、及び中空糸膜１間を満たすように注入し、硬化させた。さらに、もう一方の端面についても、同様の作業を行い、固定用樹脂部及び接着樹脂から構成される樹脂部４内に補強部材５を設けた中空糸膜モジュールを得た。
【００４７】
なお、本実施例における固定用樹脂部４のヤング率は５００ＭＰａであり、補強部材５を構成するＡＢＳ樹脂のヤング率は２４００ＭＰａであり、ハウジング３のヤング率は、２２５０ＭＰａである。
【００４８】
このようにして製造した中空糸膜モジュールのハウジングの両端を支持して、両端を結ぶ線を基準として、ハウジング中央部の下方への撓み量を測定した。その結果、ハウジングの撓み量は、５ｍｍだけであり、ハウジングと固定用樹脂部に割れや剥離は発生していなかった。
【００４９】
次に、耐圧性の試験のために、製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜を、長さ２０ｍｍを残して切断し、切断した中空糸膜の膜面、及び端面を、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３）で全て封止した中空糸膜モジュール試験体を作成した。この中空糸膜モジュール試験体では、ハウジング３の内部空間３２が、通路３３を除いて密閉されている。
【００５０】
耐圧性の試験を行うにあたり、ハウジング３の内部空間３２にシリンジで水を充填し、テストポンプ（（株）キョーワ製Ｔ−１００）に接続されたホースを通路３３に接続した。そして、テストポンプにより、ハウジング３の内部空間３２に水圧をかけたところ、水圧が１．２ＭＰａとなったときに、ハウジング３と固定用樹脂部４との間に剥離が生じ破壊した。
【００５１】
（比較例）
比較例の中空糸膜モジュールは、ハウジングと集束体で挟まれた空間の樹脂部４内に補強部材を設けない点を除いて、実施例１で製造した中空糸膜モジュールと同じ構造を有する。
上記実施例と同様にして、比較例の中空糸膜モジュールのハウジングの撓み量を測定したところ、撓み量は、１０ｍｍであった。また、ハウジングの中央部分へ変形による白化がみられた。さらに、ハウジングと固定用樹脂部との剥離がみられた。
そして、上記の実施例１と同様にして、ハウジングの内部空間に水圧をかけたところ、水圧が０．９ＭＰａとなったときに、ハウジング３と固定用樹脂部４との間に剥離が生じ破壊した。
【００５２】
したがって、上記の実施例１と比較例との比較から、樹脂部に補強部材を設けたことにより、ハウジングの高強度化を特に行わずに、ハウジングに従来の汎用材料を用いて、ハウジングの撓みを抑制することができたことが分かる。そして、補強部材を設けたことにより、撓みによるハウジングと固定用樹脂の剥離を抑制ならびに封止樹脂自体の破損を防止して、耐圧性能を大幅に向上させることができたことが分かる。
【００５３】
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述した実施例では、固定用樹脂部を形成するために用いるＡＢＳ容器を補強部材として用いて製造した中空糸膜モジュールについて説明したが、本発明の中空糸膜モジュールはその製造方法によっては限定されない。本発明は、例えば、固定用樹脂部と補強部材を予め接着することなく、ハウジングへ固定用樹脂と補強部材を別々に入れてから封止用樹脂を流し込んで樹脂部とした中空糸膜モジュールにも適用される。
【００５４】
また、上述した実施形態では、中空糸膜の集束体の両端にそれぞれハウジングを設けた例について説明したが、本発明は、集束体の一方の端部にのみハウジングを設けた中空糸モジュールにも適用される。
【００５５】
また、上述した実施形態では、補強部材を、集束体の両側でそれぞれ、ハウジングの長手方向の実質的全長に沿って設けた例について説明したが、本発明では、補強部材の配置はこれに限定されない。例えば、集束体の両側にそれぞれ設けた補強部材とどうしをハウジングの端部付近で連結し、ハウジングの開口の全周に沿って集束体を囲むように補強部材を配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の中空糸膜モジュールは、繰り返し加圧、吸引を行う濾過に用いられ、高い耐圧性の要求される用途に好適であり、例えば、無菌水、飲料水、高純度純水の製造、空気の浄化等の用途に加えて、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業排水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離等の高汚濁水の処理用途に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールを構成するハウジングの断面図である。
【図３】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールを構成するハウジングの断面図である。
【図４】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの一例であり、図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの一例であり、図４のＣ−Ｃに沿った横断面図であり、（ｂ）は、ハウジングの側面図である。
【図６】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの他の一例であり、ハウジングの長手方向に垂直な切り口に沿った部分断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 中空糸膜
２ 集束体
３ ハウジング
４ 固定用樹脂部
５ 補強部材
３０ 開口
３１ 段差部
３２ 内部空間
３３ 通路
５１ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平型の中空糸膜モジュールに関し、特に、ハウジングの曲げ剛性の高い平型の中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、一般に、中空糸膜を多数本束ねた集束体の端部をハウジングに挿入し、端部を開口させた状態で、中空糸膜とハウジングとの間を樹脂で封止した構造を有する。そして、中空糸膜モジュールは、従来から、無菌水、飲料水、高度純水の製造や、空気の浄化等の多くの用途に使用されている。
【０００３】
これらの用途に加えて、近年、中空糸膜モジュールは、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離など処理のための高汚濁性水濾過にも用いられている。高汚濁性水濾過においては、中空糸膜端部の開口部分に、繰り返し加圧や吸引を行うことにより、所定の処理水を得たり、中空糸膜の膜表面を洗浄したりする。このため、高汚濁性水濾過用の中空糸膜モジュールには、特に高い耐圧性が要求される。
【０００４】
そのような耐圧性を高めた中空糸膜モジュールの一例が、下記の特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の技術によれば、中空糸膜の集束体の少なくとも一方の端部における中空糸膜相互間を封止する封止樹脂として、硬度測定における１０秒後のショアＤ硬度が６０以上であるポリウレタン系樹脂を使用することにより、封止樹脂の耐圧性能を向上させている。また、下記の特許文献２には、固定用樹脂部とハウジングの内壁との接合面がハウジングの内部空間に露出した継ぎ目の上に、１０秒後のショアＡ硬度で１０〜６０度の範囲の接着用樹脂を設けることにより、固定用樹脂とハウジングとの剥離の発生を抑制して耐圧性能を高めた中空糸膜モジュール及びその製造方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０３１４６号公報
【特許文献２】特開２００６−６１８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中空糸モジュールは、一般に、集束体の横断面の輪郭形状が円形の円筒型の中空糸モジュールと、集束体の横断面の輪郭形状が細長い平型の中空糸膜モジュールとに分けられる。平型の中空糸膜モジュールは、収束体の横断面の輪郭形状に合わせて細長いハウジングを有する。平型の中空糸膜モジュールは、通常、ハウジングの長手方向の両端が支持された状態で使用される。
【０００７】
ところで、ハウジングは、通常、汎用の安価なプラスチック材料で形成されている。このため、ハウジングに中空糸膜モジュールの自重や外力が加わると、ハウジングが撓んでしまうことがある。具体的には、ハウジングの長手方向の中央付近が、支持された両端よりも下方へ変形する。その撓み量は、ハウジングの長手方向の長さとハウジングへ加わる荷重に比例する傾向がある。
【０００８】
その結果、上記の特許文献１にあるように封止樹脂の種類や量を適当に用いることによって封止樹脂自体の耐圧性を高めた場合であっても、ハウジングの撓みが大きくなると、その変形に耐えられずに封止樹脂が割れたり、封止樹脂とハウジングとの剥離が発生したりすることがある。同様に、上記の特許文献２にあるように１０秒後のショアＡ硬度で１０〜６０度の範囲の接着用樹脂で固定用樹脂をハウジングへ接着することによって固定用樹脂とハウジングとの剥離を抑制した場合であっても、ハウジングの撓みが大きくなると、その変形に耐えられずに接着用樹脂が裂けたり、剥がれたりすることがある。
【０００９】
そこで、ハウジングの曲げ剛性を高めて中空糸モジュールの耐圧性を高めるために、ハウジング自体を、例えば、金属、エンジニアリングプラスチック、又は繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：fiber reinforced plastics)といった高強度材料で形成することが考えられる。しかし、これらの材料は汎用で安価なプラスチックに比べて高価である。このため、ハウジングをこれらの材料で形成すると、中空糸膜モジュールのコストが上昇してしまう。
【００１０】
また、安価なプラスチック材料で形成したハウジングの曲げ剛性を高めるために、ハウジング自体の肉厚を厚くしたり、ハウジングにリブを設けたりすることが考えられる。しかし、ハウジングの肉厚を厚くすると、ハウジングに反りやヒケといった成形上の欠陥が発生しやすくなる。また、ハウジングにリブを設けると、リブの付け根に応力が集中し、荷重が繰り返しかかることにより亀裂が発生しやすくなる。さらに、リブの部分は肉厚が厚いため、ヒケが発生しやすい。そのため、リブを設けると、ハウジングの外観が悪くなるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ハウジング自体の曲げ剛性を高めなくとも、耐圧性を高めることができる平型の中空糸膜モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の中空糸モジュールは、複数の中空糸膜を束ねた集束体と、収束体の端部が挿入される細長い開口を有する細長いハウジングと、ハウジングの開口に挿入された収束体の前記中空糸膜の各々の端部を、ハウジング内部の処理液の通過する内部空間に開口させた状態で固定するとともに、収束体と前記ハウジングの内壁との間を封止した固定用樹脂部とを備え、固定用樹脂部に、ハウジングの長手方向に沿って延在する補強部材を設けたことを特徴としている。
【００１３】
このように構成された本発明の中空糸膜モジュールによれば、固定用樹脂部に補強部材を設けたことにより、ハウジング自体の剛性を高めなくとも、ハウジングの曲がりに対する強度、即ち、曲げ剛性が高くなる。これにより、ハウジングの撓みによる固定用樹脂部の剥離等の発生が抑制されて、中空糸膜モジュールの耐圧性の向上を図ることができる。
【００１４】
なお、ハウジングの曲げ剛性を高めるために、固定用樹脂部に補強部材を設けるのではなく、固定用樹脂部全体の硬度を高くすることも考えられる。しかし、固定用樹脂部全体の硬度を高くすると、固定用樹脂部が割れやすくなる。このため、固定用樹脂部全体の硬度を高くすることは、中空糸膜モジュールの耐圧性を高める観点からは好ましくない。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、ハウジングを構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成される。
このように、ハウジング自体のヤング率よりも高いヤング率の補強部材の使用により、ハウジングの曲げ剛性が効果的に高められる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、集束体とハウジングの長手方向の内壁との間に、当該内壁に面して帯状に配置される。
このように、帯状の形状の補強部材がハウジングの長手方向に沿って配置されることにより、ハウジングの曲げ剛性が効果的に高められる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、補強部材は、集束体に当接する突起部を有する。
このように、補強部材に突起部が設けられることにより、集束体に対する補強部材の位置決めを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明の平型の中空糸膜モジュールによれば、ハウジング自体の曲げ剛性を高めなくとも、耐圧性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本発明の中空糸膜モジュールの実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、実施形態の中空糸膜モジュールの構成について説明する。図１は、実施形態の中空糸膜モジュールの概略斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜１を束ねた集束体２と、収束体２の端部が挿入される細長い開口３０を有する細長いハウジング３と、ハウジング３の開口３０に挿入された収束体２の前記中空糸膜１の各々の端部を固定するとともに、収束体２と前記ハウジング３の開口３０の内壁との間を封止する固定用樹脂部４とを備え、固定用樹脂部４に、ハウジング３の長手方向に沿って延在する補強部材５を設けている。
なお、図１には示さていないが、各中空糸膜１の各々の端部は、ハウジング３内部の処理液の通過する内部空間３２に開口した状態で、固定用樹脂部４により固定されている。
以下、中空糸膜モジュールの構成要素について説明する。
【００２１】
中空糸膜１は、濾過膜として使用可能なものであれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されない。好ましくは、中空糸膜の外径は２０〜３０００μｍ、孔径は０．００１〜５μｍ、空孔率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍの範囲がよい。
【００２２】
また、中空糸膜１の材質は、特に限定されるものではない。好ましくは、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。
【００２３】
本発明の中空糸モジュールは平型の中空糸モジュールであるので、集束体２の横断面は細長い輪郭形状を有する。また、集束体２における中空糸膜１の配列方向は、特に限定されない。好ましくは、中空糸膜１が、被処理液の流れ方向に対し、概ね平行に配列される。このように配列すれば、中空糸膜１が被処理液の流れの障害とならない。その結果、夾雑物を含む高汚濁液を処理する場合に、夾雑物の中空糸膜１への堆積や絞絡が軽減される。
【００２４】
さらに、中空糸膜１の配列方向は、中空糸膜１の長さ方向が縦方向、即ち上下方向であることが好ましい。このように配列すれば、夾雑物を洗浄するエアバブリング洗浄時に発生する被処理液の上昇流方向と中空糸膜１の延在方向とが概ね平行となる。その結果、夾雑物の堆積が防止される。
【００２５】
ハウジング３は、図１に示すように、細長い外形を有する。そして、ハウジング３は、横断面の輪郭形状が細長い集束体２の端部を挿入するため、細長い開口３０を有する。
【００２６】
さらに、図２及び図３を参照して、ハウジング３について説明する。図２及び図３は、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿ったハウジング３の断面図である。
【００２７】
図２及び図３に示すように、ハウジング３の内側には段差部３１が形成されている。集束体２及び固定用樹脂部４は、ハウジング３の開口３０からこの段差部３１まで挿入される。その結果、ハウジング３内に、固定用樹脂部４とハウジング３の内壁とによって囲まれた内部空間３２が形成される。この内部空間３２には、中空糸膜１の端部が開口している。また、この内部空間３２は、通路３３により外部と連通している。そして、中空糸膜１の端部の開口から、この通路３３及び内部空間３２を処理液が通過する。
【００２８】
本実施形態におけるハウジング３の各部の寸法は、例えば、図２に示すように、幅Ａが３０ｍｍ、高さＢが７５ｍｍ、段差から上の高さＣが４５ｍｍ、段差から下の高さＤが３０ｍｍ、内側段差Ｅが３ｍｍである。また、図３に示す、外側長さＦが１２５０ｍｍ、内側長さＧが１１５０ｍｍ、そして内側段差Ｈが３ｍｍである。
【００２９】
また、ハウジング３の材質は、中空糸膜モジュールの製造コスト低減の観点から汎用の安価なプラスチックが好ましい。例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）が挙げられる。また、使用後に焼却処理が必要な場合には、燃焼により有毒ガスを出さずに、完全燃焼させることのできるポリオレフィン等の炭化水素系の樹脂が好ましい。また、機械的強度及び耐久性を有する材質であることが更に好ましい。
【００３０】
また、固定用樹脂部４を構成する樹脂としては、集束体２の中空糸膜１の端部を固定する固定用樹脂として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができ、適宜選定することが可能である。
【００３１】
また、固定用樹脂部４は、中空糸膜１の集束体２を担持し、かつ、固定用樹脂を嵌め込んだハウジング３の剛性を確保して、使用時の耐圧性を発揮する。このため、固定用樹脂部４は、所定の範囲の硬度を有することが好ましい。すなわち、固定用樹脂部４の硬度が、１０秒後のショアＡ硬度で８０度を下回ると、耐圧性を維持するために、多くの樹脂量が必要となり、中空糸膜モジュールのコストを高騰させる要因となる。また、固定用樹脂部４の硬度が、１０秒後のショアＡ硬度で９９度を上回る場合は、固定用樹脂部４自体が割れ易くなる。したがって、固定用樹脂部４の硬度は、１０秒後のショアＡ硬度で８０〜９９度であることは好ましい。
【００３２】
次に、図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、本実施形態の中空糸膜モジュールの補強部材５について説明する。図４は、図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。また、図５（ａ）は、図４のＣ−Ｃに沿った横断面図である。図５（ｂ）は、ハウジング３の側面図である。
【００３３】
図４及び図５に示すように、補強部材５は、集束体２とハウジング３の長手方向の内壁との間の固定用樹脂部４内に、当該内壁に面して帯状に配置されている。さらに、図５に示すように、補強部材５は、ハウジング３の開口３０の長手方向の実質的に全長に亘って連続して延在している。
【００３４】
このように補強部材５を設けたことにより、ハウジング３に対する応力集中が、補強部材５にも分散される。その結果、ハウジング３の撓みを減らして固定用樹脂部４とハウジング３との間の剥離の発生が大幅に低減される。これにより、固定用樹脂部４とハウジング３との接着界面での剥離の進行、ハウジング３の部分的な破壊、更にはリークの発生が抑制される。
【００３５】
これにより、ハウジング３を厚肉化したり、補強リブを設けたりしなくとも、ハウジング３の撓みが抑制される。また、固定用樹脂部４に使用する樹脂の量も減らせるため、中空糸膜モジュールのコストアップを抑えて、耐圧性の向上を図ることができる。
【００３６】
また、帯状の補強部材５の配置形状は、ハウジング３の底面と対向する横長の配置よりも、図４に示すように、ハウジング３の内壁と対向する縦長の配置であるのがよい。横長の配置に比べて、縦長の配置の方が、ハウジング３の中央部が下方に撓む場合の断面２次モーメントを大きくできるので、撓みを効果的に抑制することができる。さらに、縦長の配置とすれば、集束体２とハウジング３内壁との隙間が狭い場合であっても、ハウジング３の長手方向に垂直な幅を広げることなく、補強部材５を配置することができる。
【００３７】
補強部材５の材質の曲げ弾性率については、特に限定はされないが、中空糸膜モジュールに十分な曲げ剛性を与えるため、補強部材のヤング率は、２０００ＭＰａ以上、より好ましくは２５００ＭＰａ以上であるのが好ましい。
【００３８】
また、補強部材５は、ハウジング３を構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成されるのがよい。ハウジング３の材質のヤング率は、通常、補強部材５を除く固定用樹脂部４の材質のヤング率よりも高い。したがって、補強部材５の材質のヤング率は、補強部材５を除く固定用樹脂部４の材質のヤング率よりも大きく、且つハウジングと同等以上のヤング率を有するのがよい。
【００３９】
また、補強部材５の材質は、機械的強度及び耐久性を有し、更に接着性のよいものであるのがよい。例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が挙げられる。さらに、補強部材５に、金属、エンジニアリングプラスチック、FRP等の他の材料を用いてもよい。しかし、中空糸膜モジュールの製造コスト低減の観点からは、廉価のプラスチック材料を用いることが好ましい。
【００４０】
次に、図６を参照して、中空糸膜モジュールの他の一例について説明する。図６は、ハウジング３の長手方向に垂直な切り口に沿った、中櫛空糸膜モジュールの部分断面図である。図６に示す例では、補強部材５の側面に、集束体に当接する位置決め用の突起部５１が設けられている。このように、補強部材５の側面に突起部５１を設けることにより、集束体２の位置を常にハウジング３の中央に固定できる。このため、形態の整った中空糸膜モジュールを効率よく製造することが可能となる。
【００４１】
なお、突起部５１の位置と個数について特に限定はされないが、例えば、補強部材５の上下に各1箇所あれば集束体２が傾かなくてすむので、最低でも２箇所以上が好ましい。また、突起部５１の形状と大きさについても特に限定はされないが、ハウジング３内壁と集束体２で挟まれた空間の広さに応じて適宜決定されることが好ましい。
【実施例１】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１では、図６に示す断面構造を有する中空糸膜モジュール、即ち、突起部５１を有する補強部材５を、ハウジング３と集束体２との間に左右２箇所に設けた中空糸膜モジュールを以下のようにして製造した。
【００４３】
先ず、２０００ｍｍの長さに切り揃えたポリフッ化ビニリデン製中空糸膜（外径２８００μｍ）を１５００本用意した。次いで、固定用樹脂としてのポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３、硬化時硬度：１０秒後ショアＡ硬度９７度）を、混合状態で、長さ１１５０ｍｍ、幅２３ｍｍ、深さ５５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＡＢＳ製の容器に入れ、更にその容器に、中空糸膜１の集束体２を浸漬し、樹脂を硬化させ、ＡＢＳ容器と一体となった固定用樹脂部４を形成した。
【００４４】
また、中空糸膜の他端についても同様の作業を行い、ＡＢＳ容器と一体となった固定用樹脂部を有する中空糸膜の集束体２を作成した。ここでＡＢＳ製の容器は、底面から３０ｍｍと５５ｍｍの高さへ長手方向に連続する２ｍｍ角の突起を左右に設けて、集束体２を突起部５１で挟み込む構造とした。
【００４５】
次に、両端の固定用樹脂部を、端部から２５ｍｍの長さで切断した。この際に、固定用樹脂部３と一体となっていたＡＢＳ容器の底部も切断される。その結果、ＡＢＳ容器の残存部分が補強部材５となる。これにより、補強部材５が接着され、かつ、各中空糸膜の端面が開口された樹脂固定部を有する中空糸膜１の集束体２を得た。
【００４６】
次に、この固定用樹脂部を、ダイヤラックＥＸ１８Ｚ（ＵＭＧ ＡＢＳ（株）社製）のハウジング３に配置するに先立ち、ハウジング３の開口３０の段差部３１に接着樹脂（バンティコ製２２Ｂ、硬化時硬度：１０秒後ショアＡ硬度４０度）を、シリンジを用いて垂れ下がらない程度に定量塗布し、約５分間増粘させた。そして、先の固定用樹脂部４を段差部３１に配置し、約１２時間放置した。その後、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３）を、ハウジング３内、及び中空糸膜１間を満たすように注入し、硬化させた。さらに、もう一方の端面についても、同様の作業を行い、固定用樹脂部及び接着樹脂から構成される樹脂部４内に補強部材５を設けた中空糸膜モジュールを得た。
【００４７】
なお、本実施例における固定用樹脂部４のヤング率は５００ＭＰａであり、補強部材５を構成するＡＢＳ樹脂のヤング率は２４００ＭＰａであり、ハウジング３のヤング率は、２２５０ＭＰａである。
【００４８】
このようにして製造した中空糸膜モジュールのハウジングの両端を支持して、両端を結ぶ線を基準として、ハウジング中央部の下方への撓み量を測定した。その結果、ハウジングの撓み量は、５ｍｍだけであり、ハウジングと固定用樹脂部に割れや剥離は発生していなかった。
【００４９】
次に、耐圧性の試験のために、製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜を、長さ２０ｍｍを残して切断し、切断した中空糸膜の膜面、及び端面を、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン製、ニッポラン４２２４／４４０３）で全て封止した中空糸膜モジュール試験体を作成した。この中空糸膜モジュール試験体では、ハウジング３の内部空間３２が、通路３３を除いて密閉されている。
【００５０】
耐圧性の試験を行うにあたり、ハウジング３の内部空間３２にシリンジで水を充填し、テストポンプ（（株）キョーワ製Ｔ−１００）に接続されたホースを通路３３に接続した。そして、テストポンプにより、ハウジング３の内部空間３２に水圧をかけたところ、水圧が１．２ＭＰａとなったときに、ハウジング３と固定用樹脂部４との間に剥離が生じ破壊した。
【００５１】
（比較例）
比較例の中空糸膜モジュールは、ハウジングと集束体で挟まれた空間の樹脂部４内に補強部材を設けない点を除いて、実施例１で製造した中空糸膜モジュールと同じ構造を有する。
上記実施例と同様にして、比較例の中空糸膜モジュールのハウジングの撓み量を測定したところ、撓み量は、１０ｍｍであった。また、ハウジングの中央部分へ変形による白化がみられた。さらに、ハウジングと固定用樹脂部との剥離がみられた。
そして、上記の実施例１と同様にして、ハウジングの内部空間に水圧をかけたところ、水圧が０．９ＭＰａとなったときに、ハウジング３と固定用樹脂部４との間に剥離が生じ破壊した。
【００５２】
したがって、上記の実施例１と比較例との比較から、樹脂部に補強部材を設けたことにより、ハウジングの高強度化を特に行わずに、ハウジングに従来の汎用材料を用いて、ハウジングの撓みを抑制することができたことが分かる。そして、補強部材を設けたことにより、撓みによるハウジングと固定用樹脂の剥離を抑制ならびに封止樹脂自体の破損を防止して、耐圧性能を大幅に向上させることができたことが分かる。
【００５３】
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述した実施例では、固定用樹脂部を形成するために用いるＡＢＳ容器を補強部材として用いて製造した中空糸膜モジュールについて説明したが、本発明の中空糸膜モジュールはその製造方法によっては限定されない。本発明は、例えば、固定用樹脂部と補強部材を予め接着することなく、ハウジングへ固定用樹脂と補強部材を別々に入れてから封止用樹脂を流し込んで樹脂部とした中空糸膜モジュールにも適用される。
【００５４】
また、上述した実施形態では、中空糸膜の集束体の両端にそれぞれハウジングを設けた例について説明したが、本発明は、集束体の一方の端部にのみハウジングを設けた中空糸モジュールにも適用される。
【００５５】
また、上述した実施形態では、補強部材を、集束体の両側でそれぞれ、ハウジングの長手方向の実質的全長に沿って設けた例について説明したが、本発明では、補強部材の配置はこれに限定されない。例えば、集束体の両側にそれぞれ設けた補強部材とどうしをハウジングの端部付近で連結し、ハウジングの開口の全周に沿って集束体を囲むように補強部材を配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の中空糸膜モジュールは、繰り返し加圧、吸引を行う濾過に用いられ、高い耐圧性の要求される用途に好適であり、例えば、無菌水、飲料水、高純度純水の製造、空気の浄化等の用途に加えて、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業排水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離等の高汚濁水の処理用途に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールを構成するハウジングの断面図である。
【図３】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールを構成するハウジングの断面図である。
【図４】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの一例であり、図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの一例であり、図４のＣ−Ｃに沿った横断面図であり、（ｂ）は、ハウジングの側面図である。
【図６】本発明の実施形態の中空糸膜モジュールの他の一例であり、ハウジングの長手方向に垂直な切り口に沿った部分断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 中空糸膜
２ 集束体
３ ハウジング
４ 固定用樹脂部
５ 補強部材
３０ 開口
３１ 段差部
３２ 内部空間
３３ 通路
５１ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空糸膜を束ねた集束体と、
前記収束体の端部が挿入される細長い開口を有する細長いハウジングと、
前記ハウジングの開口に挿入された前記収束体の前記中空糸膜の各々の端部を前記ハウジング内部の処理液の通過する内部空間に開口させた状態で固定するとともに、前記収束体と前記ハウジングの内壁との間を封止する固定用樹脂部とを備え、
前記固定用樹脂部に、前記ハウジングの長手方向に沿って延在する補強部材を設けた
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記補強部材は、前記ハウジングを構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記補強部材は、前記集束体と前記ハウジングの長手方向の内壁との間に、当該内壁に面して帯状に配置される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記補強部材は、前記集束体に当接する突起部を有する
ことを特徴とする請求項３記載の中空糸膜モジュール。
【請求項１】
複数の中空糸膜を束ねた集束体と、
前記収束体の端部が挿入される細長い開口を有する細長いハウジングと、
前記ハウジングの開口に挿入された前記収束体の前記中空糸膜の各々の端部を前記ハウジング内部の処理液の通過する内部空間に開口させた状態で固定するとともに、前記収束体と前記ハウジングの内壁との間を封止する固定用樹脂部とを備え、
前記固定用樹脂部に、前記ハウジングの長手方向に沿って延在する補強部材を設けた
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記補強部材は、前記ハウジングを構成する材料のヤング率以上のヤング率を有する材料から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記補強部材は、前記集束体と前記ハウジングの長手方向の内壁との間に、当該内壁に面して帯状に配置される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記補強部材は、前記集束体に当接する突起部を有する
ことを特徴とする請求項３記載の中空糸膜モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１４２５８３（Ｐ２００８−１４２５８３Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９１０４（Ｐ２００６−３２９１０４）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１７６７４１）三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１７６７４１）三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
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