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JP4697120B2 - Fluid separation membrane module - Google Patents
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Description

本発明は、流体分離膜を内蔵する流体分離モジュールのうち、キャップ部分が分離できる構造のものに関する。   The present invention relates to a fluid separation module having a structure in which a cap portion can be separated among fluid separation modules incorporating a fluid separation membrane.

近年、膜分離技術による分離精製技術の普及が、その高度な分離機能や省エネルギー性等の特長を高く評価され、一段と進展している。その応用分野を例示すると、海水及びかん水の脱塩による淡水の製造、表流水や地下水の飲料水化、半導体工業や医薬品工業において用いられる純水・超純水の製造、家庭排水や工業排水、都市下水等の下排水処理および下排水からの水回収、発酵液や廃液からの有価物の回収、等々の液体処理分野、空気からの酸素富化や窒素富化、天然ガスからのヘリウムの回収、石油の3次回収での炭酸ガスの分離のガス分離分野等の幅広い分野で広く利用されるにいたっている。   In recent years, the spread of separation and purification technology using membrane separation technology has been highly appreciated due to its high-level separation function and energy saving features. Examples of its application fields are production of fresh water by desalination of seawater and brine, surface water and groundwater drinking water, production of pure water and ultrapure water used in the semiconductor industry and pharmaceutical industry, domestic wastewater and industrial wastewater, Sewerage treatment of municipal sewage and water recovery from wastewater, recovery of valuable materials from fermentation liquor and waste liquid, etc., liquid treatment field, oxygen enrichment and nitrogen enrichment from air, helium recovery from natural gas It is widely used in a wide range of fields, such as the gas separation field of carbon dioxide gas in the third recovery of oil.

膜分離技術に用いられる流体分離装置は、流体分離膜モジュールとこれに被処理流体を供給する機能を有する部位と透過流体を取りだす機能を有する部位を必須とし、必要に応じて、非透過流体の取り出し機能を有する部位や非処理流体の前処理機能を有する部位、透過流体および非透過流体の後処理機能を有する部位、分離膜の洗浄再生機能を有する部位等を搭載して構成される。   The fluid separation device used in the membrane separation technology requires a fluid separation membrane module, a part having a function of supplying a fluid to be processed to the fluid separation module, and a part having a function of taking out a permeated fluid. A part having a take-out function, a part having a pre-processing function for a non-processing fluid, a part having a post-processing function for a permeating fluid and a non-permeating fluid, a part having a cleaning regeneration function for a separation membrane, and the like are mounted.

流体分離膜は、その分離対象および分離メカニズムに基づき、逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜等の液体分離膜、または、酸素富化膜、窒素分離膜、炭酸ガス分離膜等のガス分離膜等に分類される。一方、流体分離の形態に着目すると、中空糸膜、管状膜、平膜、スパイラル膜等に分類される。流体分離膜モジュールとは、これらの流体分離膜を、配管を接続することにより使用可能な形態に組み立てたもののことである。   A fluid separation membrane is a liquid separation membrane such as a reverse osmosis membrane, nanofiltration membrane, ultrafiltration membrane, microfiltration membrane, or oxygen-enriched membrane, nitrogen separation membrane, carbon dioxide gas separation based on the separation target and separation mechanism. It is classified as a gas separation membrane such as a membrane. On the other hand, when focusing on the form of fluid separation, it is classified into a hollow fiber membrane, a tubular membrane, a flat membrane, a spiral membrane and the like. The fluid separation membrane module is one obtained by assembling these fluid separation membranes into a usable form by connecting pipes.

ここで、流体分離膜モジュールを用いて表流水や地下水から浄水を得る装置、すなわち膜浄水装置に、流体分離膜モジュールを用いる場合を例にとって説明を行う。   Here, the case where a fluid separation membrane module is used for the apparatus which obtains purified water from surface water or groundwater using a fluid separation membrane module, ie, a membrane water purification apparatus, is demonstrated as an example.

複数の流体分離膜が搭載され、それらが平行運転される膜浄水装置では、供給水は供給水ヘッダ配管および供給分岐配管を経て個々のモジュールの供給水入口に供給される。また個々のモジュールの透過水出口に接続された透過水分岐配管および透過水ヘッダ配管を経て、ユースポイントに送られる。原水水質、運転条件や使用する流体分離膜モジュールの特性等の必要に応じて、循環水配管や洗浄水供給配管、洗浄水排出配管、エア供給配管等がさらに流体分離膜モジュールに接続される場合もあるが、これらについても同様である。   In a membrane water purification apparatus in which a plurality of fluid separation membranes are mounted and operated in parallel, the supply water is supplied to the supply water inlet of each module via a supply water header pipe and a supply branch pipe. In addition, it is sent to a use point through a permeate branch pipe and a permeate header pipe connected to the permeate outlet of each module. Circulating water piping, cleaning water supply piping, cleaning water discharge piping, air supply piping, etc. are further connected to the fluid separation membrane module as required for the raw water quality, operating conditions, characteristics of the fluid separation membrane module used, etc. The same applies to these.

膜浄水装置に搭載される膜モジュールの数は、その膜浄水装置の設計生産水量、設計原水水質、設計運転条件、設計洗浄条件等を元に、必要有効膜面積が設計され、それを満たすように決定される。しかしながら、流体分離膜の膜性能の向上や、原水水質の変化、生産水の需要量の変化等により、膜浄水装置の必要有効膜面積は、その膜浄水装置の設置当初の設計値から変化することがある。   The number of membrane modules installed in the membrane water purification system is designed so that the required effective membrane area is designed and met based on the design production water volume, design raw water quality, design operation conditions, design washing conditions, etc. To be determined. However, the required effective membrane area of the membrane water purification device changes from the initial design value of the membrane water purification device due to improvements in membrane performance of the fluid separation membrane, changes in raw water quality, changes in demand for production water, etc. Sometimes.

例えば、膜性能が向上し透水性能が向上したり、前処理工程の導入により膜に対する負荷が減少したりすれば、あるいは水需要が減少すれば、膜浄水装置が必要とする有効膜面積は減少する。この場合、接続する流体分離膜モジュールの数を減らし膜モジュールを接続していない分岐配管に施栓することによって膜浄水装置の有効膜面積を減少させることができる。しかしながらこの方法では、分岐配管部に袋小路部が形成されてしまう。供給水には種々の夾雑物が含まれており、これらが配管の袋小路部に蓄積する恐れがある。また、供給水配管の一部は逆洗配管としても使われる場合が多く、その場合には、逆洗によって膜表面から剥離された濁質分等の一部がこの袋小路部に蓄積する恐れがある。袋小路部分に蓄積した夾雑物や濁質分等は、バクテリアの繁殖や異臭発生の原因となる恐れがあり、好ましいことではない。このようなことを防ぐため、配管中に袋小路部を形成することは極力避けることが好ましい。   For example, if the membrane performance is improved and the water permeability is improved, or if the load on the membrane is reduced by introducing a pretreatment process, or if the water demand is reduced, the effective membrane area required by the membrane water purification device is reduced. To do. In this case, the effective membrane area of the membrane water purification apparatus can be reduced by reducing the number of fluid separation membrane modules to be connected and plugging them into branch pipes to which no membrane modules are connected. However, in this method, a bag path portion is formed in the branch pipe portion. The supply water contains various contaminants, and these may accumulate in the pouch path of the piping. In addition, a part of the supply water pipe is often used as a backwash pipe. In that case, there is a possibility that a part of turbidity or the like peeled off from the membrane surface by backwashing will accumulate in this bag path. is there. Contaminants, turbidity, and the like accumulated in the pouch path may cause bacterial growth and off-flavor generation, which is not preferable. In order to prevent such a situation, it is preferable to avoid forming a narrow path portion in the pipe as much as possible.

逆に、必要有効膜面積は増大する場合としては、原水水質の悪化や水需要の増大が生じた場合が想定できる。そのような事態を想定し、あらかじめ膜浄水装置に流体分離膜モジュールを増設するためのスペースが設定されていればそれを活用すればよいが、増設スペースがない場合、あるいは増設スペースが不足する場合には、新たに膜浄水装置を設置しなければならず、多大な費用および大きな設置スペースが必要となってしまう。   Conversely, as the case where the required effective membrane area increases, it can be assumed that raw water quality deteriorates or water demand increases. Assuming such a situation, if a space for adding a fluid separation membrane module is set in advance in the membrane water purification device, it can be used, but if there is no additional space or if there is a shortage of additional space In this case, a new membrane water purification device must be installed, which requires a large amount of cost and a large installation space.

こういった問題は、既存の膜浄水装置の、既存の流体分離膜モジュール設置スペースに、既存の浄水膜モジュールよりも有効膜面積を減少または増大させた浄水膜モジュールを設置することができれば解決できる。有効膜面積の増減は、充填される膜面積を増減しそれに応じて流体分離膜モジュールの外径を増減することによって実現できる。   These problems can be solved if a water purification membrane module having a reduced or increased effective membrane area than the existing water purification membrane module can be installed in the existing fluid separation membrane module installation space of the existing membrane water purification device. . The increase or decrease of the effective membrane area can be realized by increasing or decreasing the membrane area to be filled and increasing or decreasing the outer diameter of the fluid separation membrane module accordingly.

また、浄水膜装置の必要有効膜面積に特に変化がない場合においても、流体分離膜の劣化等により流体分離膜モジュールを交換する際には、既存の流体分離膜モジュールとは異なる他の銘柄のあるいは他の製造者の製品に交換したいとの要求が存在する場合がある。   In addition, even when the required effective membrane area of the water purification membrane device is not particularly changed, when replacing the fluid separation membrane module due to deterioration of the fluid separation membrane, other brands different from the existing fluid separation membrane module are used. Alternatively, there may be a requirement to exchange for another manufacturer's product.

流体分離膜モジュールを交換する際には、ヘッダ配管から分岐した分岐配管と流体分離膜モジュールの接続部を外し、新たな流体分離膜モジュールを接続する。このとき、流体分離膜モジュールが、流体出入口を有するキャップ部分と流体分離膜が充填されているケース部分に分離でき、キャップ部分の流体出入口がヘッダ配管から伸びる分岐配管と接続されている形式であれば、既設のキャップを再度使用し、ケース部分のみを交換することが可能となる。キャップを再使用できれば、省資源の観点から好都合であり、また流体分離膜モジュール交換作業の作業工数減少効果もあり好ましい。既存のキャップとケース部分を分離できる分離型流体分離膜モジュールの例として、特許文献1および特許文献2が挙げられるが、両者ともにキャップとケースの外径が一致していることを前提としたものである。
特許第3529450号公報 特許第3616131号公報
When exchanging the fluid separation membrane module, the connecting portion between the branch pipe branched from the header pipe and the fluid separation membrane module is removed, and a new fluid separation membrane module is connected. At this time, the fluid separation membrane module can be separated into a cap portion having a fluid inlet / outlet and a case portion filled with a fluid separation membrane, and the fluid inlet / outlet of the cap portion is connected to a branch pipe extending from the header pipe. In this case, it is possible to use the existing cap again and replace only the case portion. If the cap can be reused, it is advantageous from the viewpoint of resource saving, and it is also preferable because it reduces the number of man-hours required for replacing the fluid separation membrane module. Examples of the separation type fluid separation membrane module that can separate the cap and the case part include Patent Document 1 and Patent Document 2, both of which are based on the assumption that the outer diameters of the cap and the case are the same. It is.
Japanese Patent No. 3529450 Japanese Patent No. 3616131

しかしながら、従来、キャップとケースは流体分離膜モジュールの銘柄ごと、あるいは製造者ごとの専用設計となっており、共通規格がないために互換性がない。このため、流体分離膜モジュールを他銘柄あるいは他の製造者の分離膜モジュールと交換する場合には、キャップを再使用することができなかった。特に、ステンレス鋼等の金属材料で構成されたキャップは、流体分離膜に比べて高い耐久性を有し、流体分離膜の交換が必要となる時期においても引き続き使用可能であるにもかかわらず廃棄されることになってしまう。左記キャップは、そのまま廃棄されれば金属資源の浪費およびごみ処理施設の圧迫要因となり、また、金属資源として回収再生される場合でも回収再生には新たなエネルギーの投入が必要なため、いずれにしても環境に対する負荷となり、キャップが引き続き使用されることに比べて問題があった。   However, conventionally, the cap and the case are designed exclusively for each brand of the fluid separation membrane module or for each manufacturer, and are not compatible because there is no common standard. For this reason, when the fluid separation membrane module is replaced with a separation membrane module of another brand or another manufacturer, the cap cannot be reused. In particular, caps made of metal materials such as stainless steel have higher durability than fluid separation membranes, and can be used even when fluid separation membranes need to be replaced, even though they can be used. Will be done. The cap on the left can be a waste of metal resources and a waste disposal facility if it is discarded as it is, and even if it is recovered and recycled as a metal resource, new energy must be input for recovery and recovery. However, there was a problem compared to the continued use of the cap.

以上のような課題は、いうまでもなく、浄水膜装置のみの特殊な問題ではなく、あらゆる流体分離膜装置に共通する問題である。   Needless to say, the problems described above are not a special problem of only the water purification membrane apparatus, but a problem common to all fluid separation membrane apparatuses.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ケース部分とキャップが分離できる形式の流体分離膜モジュールにおいて、ケースとキャップの外径が異なっていてもケースとキャップを液密に接続することができる流体分離膜モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and in a fluid separation membrane module of a type in which the case portion and the cap can be separated, the case and the cap are liquid-tight even if the outer diameters of the case and the cap are different. It is an object to provide a fluid separation membrane module that can be connected.

本発明は、外周面に少なくとも一つの開口を有する略円筒状のケースと、前記ケース内に設置される流体分離用分離膜と、前記ケースと接続される略円形の端部、及び少なくとも一つの開口を有し、前記ケースの一端または両端に接続されるキャップと、を備え、前記ケース及びキャップにおける互いに当接される各端面の外径が異なる流体分離膜モジュールであって、前記ケース及びキャップにおける前記各端面のうちの外径の大きい方の大径端面と、前記ケース及びキャップにおける前記各端面のうちの外径の小さい方の小径端面に連成された外周面とに液密に接触する環状のゴム状弾性体と、前記ゴム状弾性体を前記大径端面、及び前記小径端面に連成された外周面に押圧する環状の締付バンドと、を備えることを特徴とする。   The present invention includes a substantially cylindrical case having at least one opening on the outer peripheral surface, a separation membrane for fluid separation installed in the case, a substantially circular end connected to the case, and at least one A fluid separation membrane module having an opening and a cap connected to one end or both ends of the case, wherein the case and the cap have different outer diameters at the end faces that are in contact with each other. Liquid-tight contact with the large-diameter end surface having the larger outer diameter of the end surfaces and the outer peripheral surface coupled to the smaller-diameter end surface having the smaller outer diameter of the end surfaces of the case and the cap. An annular rubber-like elastic body, and an annular fastening band that presses the rubber-like elastic body against the outer peripheral surface coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface.

上記流体分離膜モジュールにおいて、前記ゴム状弾性体は、前記大径端面に沿って環状に延び、先端が前記小径端面に連成された外周面に向けられた第一のリップと、当該外周面に沿って環状に延び、先端が前記大径端面に向けられた第二のリップと、当該第一のリップと第二のリップとを各々の先端が接触しないように各々の基端部を連結する環状の連結部と、から構成されていることが好ましい。   In the fluid separation membrane module, the rubber-like elastic body extends annularly along the large-diameter end face, and a first lip directed to an outer peripheral face coupled to the small-diameter end face, and the outer peripheral face The base ends of the second lip, which extends in a ring shape along the tip, are connected to the first lip and the second lip so that the tips do not contact each other. It is preferable that it is comprised from the cyclic | annular connection part which carries out.

また、前記ゴム状弾性体は、非圧縮状態における縦断面視において前記第一のリップの外面と前記第二のリップの外面とのなす角度が、前記大径端面と前記小径端面に連成された外周面とのなす角度よりも小さいことが好ましい。   The rubber-like elastic body has an angle formed between the outer surface of the first lip and the outer surface of the second lip in a longitudinal sectional view in an uncompressed state coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface. It is preferable that the angle is smaller than the angle formed with the outer peripheral surface.

また、上記流体分離膜モジュールにおいて、前記バンドは、前記ケースとキャップとを締結するための係止部を有し、前記ケース及びキャップにおける互いに接続される各端部に、前記係止部を係止するための被係止部が設けられていることが好ましい。   In the fluid separation membrane module, the band includes a locking portion for fastening the case and the cap, and the locking portion is engaged with each end of the case and the cap connected to each other. It is preferable that a locked portion for stopping is provided.

本発明におけるケースは、その内部に流体分離膜が充填される略円筒状の容器であり、その外周面には少なくとも一つの開口を有する。左記開口は流体の出入口として機能する。ケースの材質は特に限定されないが、ガラス繊維強化樹脂や塩化ビニル樹脂、ポリスルホン樹脂等のエンジニアリングプラスチック、ステンレス鋼は好適な例である。ガラス繊維強化樹脂は、軽量かつ耐蝕性に優れ、流体分離膜封止樹脂との接着性も良好であり、ケースの材質として特に好ましい。   The case in the present invention is a substantially cylindrical container filled with a fluid separation membrane, and has at least one opening on the outer peripheral surface thereof. The opening on the left functions as a fluid inlet / outlet port. The material of the case is not particularly limited, but engineering plastics such as glass fiber reinforced resin, vinyl chloride resin and polysulfone resin, and stainless steel are suitable examples. The glass fiber reinforced resin is particularly lightweight as a case material because it is lightweight and excellent in corrosion resistance and has good adhesion to the fluid separation membrane sealing resin.

ケースにおけるキャップと接続される端面の外径が、キャップにおけるケースと接続される端面の外径よりも小さい場合には、ケースのキャップと接続される端部近傍の外周面のゴム状弾性体が接触する部分は、ゴム状弾性体との接触が液密になされるように平滑でなくてはならない。逆に、そのケースにおける端面の外径が、そのキャップにおける端面の外径よりも大きい場合には、ケースの端面のゴム状弾性体が接触する部分は、ゴム状弾性体との接触が液密になされるように平滑でなくてはならない。また、液密性を保持させるために、塗膜表面の平滑性が高く、使用流体を透過せず、使用流体に対して耐久性のある塗料で塗装されていても良い。ゴム状弾性体と接触しない部分については、機能上あるいは意匠上の要求により、その内周面、外周面および端面に、凹凸や彩色が施されていても差し支えない。   When the outer diameter of the end face connected to the cap in the case is smaller than the outer diameter of the end face connected to the case in the cap, the rubber-like elastic body on the outer peripheral surface near the end connected to the cap of the case The contacting part must be smooth so that the contact with the rubber-like elastic body is liquid-tight. Conversely, when the outer diameter of the end surface of the case is larger than the outer diameter of the end surface of the cap, the portion of the end surface of the case where the rubber-like elastic body comes into contact is liquid-tight. It must be as smooth as possible. Moreover, in order to maintain liquid-tightness, the coating film surface may be highly smooth, may not be permeated through the fluid used, and may be coated with a paint that is durable against the fluid used. The portions that do not come into contact with the rubber-like elastic body may have irregularities and coloring on the inner peripheral surface, outer peripheral surface, and end surface thereof according to functional or design requirements.

本発明におけるキャップは、ケースの一端または両端に設置され、少なくとも一つの開口を有する。左記開口は流体の出入口として機能する。キャップの材質は特に限定されないが、ガラス繊維強化樹脂やポリスルホン樹脂、塩化ビニル樹脂、ステンレス鋼は好適な例である。ステンレス鋼は、強度と耐久性に優れ、キャップ材質としてこれを用いると、流体分離装置の要求膜面積の変化や流体分離膜の劣化等によりケースを交換する際にもキャップを再使用できる可能性が高く、特に好ましい。   The cap in the present invention is installed at one or both ends of the case and has at least one opening. The opening on the left functions as a fluid inlet / outlet port. The material of the cap is not particularly limited, but glass fiber reinforced resin, polysulfone resin, vinyl chloride resin, and stainless steel are suitable examples. Stainless steel is excellent in strength and durability, and if this is used as a cap material, the cap can be reused when replacing the case due to changes in the required membrane area of the fluid separation device or deterioration of the fluid separation membrane. Is particularly preferred.

また、本発明におけるキャップは、鏡板で構成されていることが好ましい。鏡板には、皿型、正半楕円体型、近似半楕円型、半球型、平鏡型等、種々の種類があるが、いずれの形であってもよい。鏡板とすることにより、単純な底つき円筒型とする場合に比べて肉厚を薄くすることができ、軽量化およびコストダウンが可能である。   Moreover, it is preferable that the cap in this invention is comprised with the end plate. There are various types of end plates, such as a dish shape, a regular semi-ellipsoidal shape, an approximate semi-elliptical shape, a hemispherical shape, and a flat mirror shape, and any shape may be used. By using the end plate, the thickness can be reduced compared to a simple bottomed cylindrical type, and the weight can be reduced and the cost can be reduced.

キャップのケースと接続される端面の外径が、ケースのキャップと接続される端面の外径よりも小さい場合には、キャップのケースと接続される端部近傍の外周面のゴム状弾性体が接触する部分は、ゴム状弾性体との接触が液密になされるように平滑でなくてはならない。逆に、そのキャップの端面の外径が、そのケースの端面の外径よりも大きい場合には、キャップの端面のゴム状弾性体が接触する部分が、ゴム状弾性体との接触が液密になされるように平滑でなくてはならない。また、液密性を保持させるために、塗膜表面の平滑性が高く使用流体を透過せず、使用流体に対して耐久性のある塗料で塗装されていても良い。ゴム状弾性体と接触しない部分については、機能上あるいは意匠上の要求により、その内周面、外周面および端面に、凹凸や彩色が施されていても差し支えない。   When the outer diameter of the end surface connected to the cap case is smaller than the outer diameter of the end surface connected to the case cap, the rubber-like elastic body on the outer peripheral surface near the end connected to the cap case is The contacting part must be smooth so that the contact with the rubber-like elastic body is liquid-tight. Conversely, when the outer diameter of the end face of the cap is larger than the outer diameter of the end face of the case, the portion of the end face of the cap that is in contact with the rubber elastic body is liquid-tight. It must be as smooth as possible. Moreover, in order to maintain liquid-tightness, the coating film surface may be highly smooth and does not transmit the fluid used, and may be coated with a paint that is durable to the fluid used. The portions that do not come into contact with the rubber-like elastic body may have irregularities and coloring on the inner peripheral surface, outer peripheral surface, and end surface thereof according to functional or design requirements.

本発明におけるゴム状弾性体は、略環状の形態を有し、流体分離膜の使用温度においてゴム状の弾性を有する素材からなる。ゴム状弾性体の材質は特に限定されないが、処理流体に侵されない材質のものを選択することが重要である。水素添加ニトリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等が好適な例として挙げられる。   The rubber-like elastic body in the present invention has a substantially annular form and is made of a material having rubber-like elasticity at the use temperature of the fluid separation membrane. The material of the rubber-like elastic body is not particularly limited, but it is important to select a material that is not affected by the processing fluid. Suitable examples include hydrogenated nitrile rubber, nitrile rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicon rubber, and the like.

本発明におけるゴム状弾性体は、流体分離膜モジュールに装着した状態において、第一のリップが前記大径端面に沿って延び、第二のリップが前記小径端面に連成された外周面に沿って延び、おのおの環状をなしている。そのため、流体分離膜モジュールの組立前の非圧縮状態における縦断面視において、ゴム状弾性体の第一のリップの外面と第二のリップの外面とのなす角度が、前記大径端面と前記小径端面に連成された外周面とのなす角度よりも小さい場合、組立状態においては、第一のリップは前記大径端面に、第二のリップは前記小径端面に連成された外周面に押し付けられ、液密保持性が高くなる。   In the rubber-like elastic body according to the present invention, the first lip extends along the large-diameter end surface and the second lip extends along the outer peripheral surface coupled to the small-diameter end surface in a state where the rubber-like elastic body is attached to the fluid separation membrane module. Each extending in a ring. Therefore, in a longitudinal sectional view in a non-compressed state before assembly of the fluid separation membrane module, the angle formed by the outer surface of the first lip and the outer surface of the second lip of the rubber-like elastic body is an angle between the large-diameter end surface and the small-diameter If the angle is smaller than the angle formed with the outer peripheral surface coupled to the end surface, the first lip is pressed against the large-diameter end surface and the second lip is pressed against the outer peripheral surface coupled to the small-diameter end surface when assembled. As a result, the liquid tightness is increased.

また、第一のリップと第二のリップとが各々の先端が接触しないように各々の基端部を連結する連結部によって連結されて構成された場合には、ケースおよびキャップの内部に流体が加圧供給されると、一対のリップの内側にも流体が流入し、第一のリップ、第二のリップ及び連結部によって形成された凹部に流入した流体の圧力によって、第一のリップは前記大径端面に、第二のリップは前記小径端面に連成された外周面に押し付けられ、液密保持性がさらに高くなる。   In addition, when the first lip and the second lip are configured to be connected by a connecting portion that connects the base end portions so that the tip ends of the first lip and the second lip are not in contact with each other, fluid can flow inside the case and the cap. When pressure is supplied, fluid also flows into the inside of the pair of lips, and the pressure of the fluid flowing into the recess formed by the first lip, the second lip, and the connecting portion causes the first lip to The second lip is pressed against the outer peripheral surface coupled to the small-diameter end surface on the large-diameter end surface, and the liquid tightness retention is further enhanced.

本発明における締付バンドとは、ゴム状弾性体を覆い、締付バンドを縮径方向に締め込むことによって、前記大径端面と前記小径端面に連成された外周面とにゴム状弾性体を押し付けるものである。締付バンドを締め込む方法は従来公知の方法が適用できる。例えば、流体分離膜モジュールの軸に対して垂直な平面に対する投影形が略半円弧状の2個のセグメントとしこれを対向させねじ等で縮径方向に締め込む、同じく投影形をC字状とし切れ目部分相互をねじ等を用いて近接させる方向に引き寄せることによって縮径方向に締め込む、等の方法を適用できる。図5は左記2つの場合について締め込みをねじで行う場合に関する締付バンドの模式図である。   The tightening band in the present invention covers the rubber-like elastic body, and tightens the fastening band in the diameter-reducing direction so that the rubber-like elastic body is formed on the outer peripheral surface coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface. Is to press. A conventionally known method can be applied as a method of fastening the fastening band. For example, the projection shape with respect to a plane perpendicular to the axis of the fluid separation membrane module is made into two segments having a substantially semicircular arc shape, opposed to each other, and tightened in the direction of diameter reduction with a screw or the like. It is possible to apply a method such as tightening in the direction of diameter reduction by drawing the cut portions close to each other using screws or the like. FIG. 5 is a schematic diagram of a tightening band in the case of tightening with screws in the two cases shown on the left.

本発明において、ゴム状弾性体の締付バンドと接する面をゴム状弾性体背面と呼び、締付バンドのゴム状弾性体と接する面を締付バンド腹面と呼ぶ。締付バンド腹面は、ゴム状弾性体背面を押圧し、ゴム状弾性体と、前記大径端面、及び前記小径端面と連成された外周面とを密着させることができる程度に、ゴム状弾性体背面に対応する形状でなければならない。締付バンドの締付バンド腹面以外の部分は、機能上あるいは意匠上の要求により、凹凸や彩色が施されていても差し支えない。例えば、締付バンドの外周部にリブ構造を適用することにより必要な強度を保持したまま軽量化することは、好ましい他の実施形態のひとつである。締付バンドの材質は特に限定されないが、ケース及びキャップに加わる内圧に耐える強度が必要である。炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄が好適な材質の例として挙げられる。   In the present invention, the surface of the rubber-like elastic body that comes into contact with the fastening band is called a rubber-like elastic body back surface, and the surface of the fastening band that comes into contact with the rubber-like elastic body is called a fastening band belly surface. The abdomen of the fastening band presses the back surface of the rubber-like elastic body so that the rubber-like elastic body can be brought into close contact with the outer peripheral surface coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface. The shape must correspond to the back of the body. The portions other than the abdomen surface of the tightening band may be uneven or colored according to functional or design requirements. For example, applying a rib structure to the outer peripheral portion of the tightening band to reduce the weight while maintaining the necessary strength is one preferred embodiment. The material of the fastening band is not particularly limited, but it needs to be strong enough to withstand the internal pressure applied to the case and the cap. Examples of suitable materials include carbon steel, stainless steel, and cast iron.

本発明に係る流体分離膜モジュールによれば、ケース及びキャップにおける互いに当接される各端面の外径が一致していなくてもケースとキャップとを液密に締結することができる。   According to the fluid separation membrane module of the present invention, the case and the cap can be liquid-tightly fastened even if the outer diameters of the end surfaces of the case and the cap that are in contact with each other do not match.

以下、本発明に係る流体分離膜モジュールの実施形態として、中空糸型内圧式浄水膜モジュールを例にとり図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, as an embodiment of a fluid separation membrane module according to the present invention, a hollow fiber type internal pressure type water purification membrane module will be described as an example with reference to the drawings.

図1は、ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本実施形態の一例の内圧中空糸型浄水膜モジュールの全体を示す模式図である。この膜モジュールは、円筒状のケース100と、その軸方向の両端部を塞ぐ一対のキャップ200,300とを備えている。各キャップ200,300は鏡板状のキャップ本体220,320からなり、各々開口230,330が形成されている。一方、ケース100の内部には、複数の中空糸膜400が軸方向に延びるように配置されており、この中空糸膜400によって水の浄化が行われる。各中空糸膜400の長さは、ケース本体100とほぼ同じであり、その上端部及び下端部が封止樹脂500によりケース本体100に封止固定されている。つまり、複数の中空糸膜400の隙間、及び中空糸膜400とケース本体100の内壁面との隙間に樹脂500が充填され、これによって中空糸膜400を液密に固定している。このように、中空糸膜400は、上端部及び下端部のみが封止樹脂500で固定されており、それ以外の中間部分が浄水機能を果たす。また、ケース100の上端近傍及び下端近傍の外周面には開口130,120が形成されている。   FIG. 1 shows the entire internal pressure hollow fiber type water purification membrane module of an example of this embodiment when the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case. It is a schematic diagram shown. This membrane module includes a cylindrical case 100 and a pair of caps 200 and 300 that close both ends in the axial direction. Each of the caps 200 and 300 includes a cap body 220 or 320 having an end plate shape, and openings 230 and 330 are formed, respectively. On the other hand, a plurality of hollow fiber membranes 400 are arranged in the case 100 so as to extend in the axial direction, and water is purified by the hollow fiber membranes 400. The length of each hollow fiber membrane 400 is substantially the same as that of the case main body 100, and the upper end portion and the lower end portion thereof are sealed and fixed to the case main body 100 by the sealing resin 500. That is, the resin 500 is filled in the gaps between the plurality of hollow fiber membranes 400 and the gaps between the hollow fiber membranes 400 and the inner wall surface of the case body 100, thereby fixing the hollow fiber membranes 400 in a liquid-tight manner. Thus, as for the hollow fiber membrane 400, only an upper end part and a lower end part are being fixed with sealing resin 500, and other intermediate parts fulfill | perform a water purifying function. In addition, openings 130 and 120 are formed on the outer peripheral surface near the upper end and the lower end of the case 100.

加圧された原水は開口230を介して中空糸膜の内側に供給され、原水の一部または全量は中空糸膜を透過して開口130から膜モジュールの外部に流出しこれが生産水となり、残りは開口330から膜濾過されないまま膜モジュールの外部に流出する。原水には種々の夾雑物が含まれるため、膜濾過を継続すると膜濾過抵抗が上昇する。これをリセットするために定期的に逆洗を行うことが一般的であるが、その際には、開口120、130の一方または双方から清浄な水または適切な洗浄剤を含む清浄な水を加圧供給し、開口230、330の一方または双方から排出する。   The pressurized raw water is supplied to the inside of the hollow fiber membrane through the opening 230, and a part or all of the raw water passes through the hollow fiber membrane and flows out of the membrane module through the opening 130, and this becomes the production water, and the rest Flows out from the opening 330 without being filtered. Since raw water contains various contaminants, membrane filtration resistance increases when membrane filtration is continued. In order to reset this, it is common to perform backwashing periodically, but at this time, clean water or clean water containing an appropriate cleaning agent is added from one or both of the openings 120 and 130. Pressure is supplied and discharged from one or both of the openings 230 and 330.

上記実施形態では、上下の各キャップ200,300の各々に開口230,330を設けているが、一方のキャップのみに開口を設けることもできる。これは、例えば、比較的汚れの少ない水が対象となり、導入した水のすべてを浄化しようとする場合が対象となる。このとき、一方のキャップに孔を形成しないようにすることもできるし、キャップを設けず、ケース100の一端を予め閉じたものとすることもできる。   In the above embodiment, the openings 230 and 330 are provided in the upper and lower caps 200 and 300, respectively, but the opening can be provided only in one cap. This is the case, for example, when water with relatively little dirt is targeted and when all the introduced water is to be purified. At this time, it is possible not to form a hole in one of the caps, or it is possible to provide a cap and close one end of the case 100 in advance.

図2は、図1のケースとキャップの締結部分の断面の模式図である。ここでは、ケース100と下側キャップ200の締結を例にとって説明するが、ケース100と上側キャップ300の締結、あるいは、キャップが上側もしくは下側の一方にしかない場合や、キャップの一方が開口を有さないものである場合についても同様である。   FIG. 2 is a schematic diagram of a cross section of a fastening portion between the case and the cap of FIG. Here, the case 100 and the lower cap 200 are fastened as an example, but the case 100 and the upper cap 300 are fastened, or the cap has only one of the upper side and the lower side, or one of the caps has an opening. The same applies to the case of not.

本実施形態に係る膜モジュールは、図2に示すように、ケース100と下側キャップ200とが締付バンド700によって締結されている。この締付バンド700は、ケース100と下側キャップ200の各々の端部を取り囲むように環状に形成され、径方向内側に環状に延びる一対の突出部(係止部)711,721を有している。一方、ケース100及び下側キャップ200における互いに接続される各端部には、切欠き状に形成された環状のケース被係止部103、及び鍔状に形成された環状の下側キャップ被係止部203がそれぞれ設けられており、締付バンド700の突出部711,721がそれぞれ、ケース被係止部103と下側キャップ被係止部203に係止することにより、ケース100と下側キャップ200とが締結されている。これによって、ケース100および下側キャップ200に流体が導入され内圧が負荷されても、下側キャップ200がケース100から離間することを防いでいる。なお、ケース被係止部103及び下側キャップ被係止部203が本発明における「被係止部」に相当する。   In the membrane module according to this embodiment, the case 100 and the lower cap 200 are fastened by a fastening band 700 as shown in FIG. The fastening band 700 is formed in an annular shape so as to surround the end portions of the case 100 and the lower cap 200, and has a pair of projecting portions (locking portions) 711 and 721 extending radially inwardly. ing. On the other hand, each end of the case 100 and the lower cap 200 connected to each other has an annular case locked portion 103 formed in a notch shape, and an annular lower cap engaged in a hook shape. Stop portions 203 are provided, and the protruding portions 711 and 721 of the tightening band 700 are locked to the case locked portion 103 and the lower cap locked portion 203, respectively. The cap 200 is fastened. This prevents the lower cap 200 from being separated from the case 100 even when a fluid is introduced into the case 100 and the lower cap 200 and an internal pressure is applied. The case locked portion 103 and the lower cap locked portion 203 correspond to the “locked portion” in the present invention.

また、締付バンド700には、締付バンド腹面761と762から形成されるバンド凹部763が設けられており、このバンド凹部763にゴム状弾性体600が収容されている。ゴム状弾性体600は、第一のリップ601、第二のリップ602、及びこれらを連結する連結部603とから形成されている。より詳細には、第一のリップ601は、下側キャップ200の下側キャップ端面201(大径端面)に沿って環状に延び、先端がケース100のケース端面101(小径端面)に連成されたケース外周面102に向けられている。第二のリップは、ケース外周面102に沿って環状に延び、先端が下側キャップ端面201に向けられている。そして、連結部603は、第一のリップ601と第二のリップ602とを各々の先端が接触しないように各々の基端部を連結して環状に延びている。ゴム状弾性体600は、以上のように構成されることにより、第一のリップ601、第二のリップ602及び連結部603によって環状のリップ凹部604を形成している。そのため、このリップ凹部604内に加圧された流体が流入すると、第一のリップ601及び第二のリップ602がそれぞれ外方へ開くように作用して、下側キャップ端面201及びケース外周面102により強く押し付けられるようになっている。   The tightening band 700 is provided with a band recess 763 formed from the tightening band belly surfaces 761 and 762, and the rubber-like elastic body 600 is accommodated in the band recess 763. The rubber-like elastic body 600 is formed of a first lip 601, a second lip 602, and a connecting portion 603 that connects them. More specifically, the first lip 601 extends annularly along the lower cap end surface 201 (large diameter end surface) of the lower cap 200, and the tip is coupled to the case end surface 101 (small diameter end surface) of the case 100. The case is directed to the outer peripheral surface 102. The second lip extends annularly along the case outer peripheral surface 102, and the tip is directed to the lower cap end surface 201. And the connection part 603 connects each base end part, and is extended cyclically | annularly so that each front-end | tip may not contact the 1st lip 601 and the 2nd lip 602. With the rubber-like elastic body 600 configured as described above, the first lip 601, the second lip 602, and the connecting portion 603 form an annular lip recess 604. Therefore, when a pressurized fluid flows into the lip recess 604, the first lip 601 and the second lip 602 act so as to open outward, respectively, and the lower cap end surface 201 and the case outer peripheral surface 102 are actuated. It comes to be pressed more strongly.

また、締付バンド腹面761と762から形成されるバンド凹部763は、ゴム状弾性体600のゴム状弾性体背面671と672から形成される面形状に対応するように形成されるともに、締付バンド700によってケース100と下側キャップ200とが締結されたときに、ゴム状弾性体600が圧縮されるように構成されている。すなわち、締付バンド700による締結が行われたときに、締付バンド腹面761、762がゴム状弾性体背面671、672を押圧して、ゴム状弾性体600の第一のリップ601及び第二のリップ602をそれぞれ下側キャップ端面201とケース外周面102に押圧するように構成されている。   Further, the band recess 763 formed from the fastening band abdomen surfaces 761 and 762 is formed so as to correspond to the surface shape formed from the rubber-like elastic body back surfaces 671 and 672 of the rubber-like elastic body 600, and is tightened. The rubber elastic body 600 is compressed when the case 100 and the lower cap 200 are fastened by the band 700. That is, when fastening by the fastening band 700 is performed, the fastening band abdomen surfaces 761 and 762 press the rubber-like elastic body rear surfaces 671 and 672, and the first lip 601 and the second lip 601 of the rubber-like elastic body 600 are pressed. The lips 602 are pressed against the lower cap end surface 201 and the case outer peripheral surface 102, respectively.

以上のように構成された膜モジュールのケース100及び下側キャップ200内に加圧された流体が供給されると、ケース端面101と下側キャップ端面201との隙間を介してリップ凹部604に流体が流入し、流体の圧力によって第一のリップ601及び第二のリップ602が下側キャップ端面201及びケース外周面102にさらに強く押し付けられる。このような仕組みにより、ケース100と下側キャップ200との間の液密が保持されている。   When pressurized fluid is supplied into the case 100 and the lower cap 200 of the membrane module configured as described above, the fluid enters the lip recess 604 via the gap between the case end surface 101 and the lower cap end surface 201. The first lip 601 and the second lip 602 are pressed more strongly against the lower cap end surface 201 and the case outer peripheral surface 102 by the pressure of the fluid. With such a mechanism, liquid tightness between the case 100 and the lower cap 200 is maintained.

以上、本発明の一実施形態およびその変形例の一部について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。締付バンド700の一対の突出部711,721の内側面は、図2では平行になっているが、斜行していても差し支えない。例えば、図16に示すように、下側キャップ200の下側キャップ被係止部203と締付バンド700の突出部721が斜行していれば、締付バンド700を締め込むことにより、下側キャップ端面201にゴム状弾性体600を押し付ける力がより効果的に作用し、液密性を高めることができるため、図2の形態よりもむしろ好ましい。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention and some modifications were demonstrated, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning. The inner side surfaces of the pair of projecting portions 711 and 721 of the tightening band 700 are parallel in FIG. 2, but may be skewed. For example, as shown in FIG. 16, if the lower cap locked portion 203 of the lower cap 200 and the protruding portion 721 of the tightening band 700 are skewed, the tightening band 700 is tightened to Since the force which presses the rubber-like elastic body 600 to the side cap end surface 201 acts more effectively, and can improve liquid-tightness, it is preferable rather than the form of FIG.

なお、図2では、ゴム状弾性体背面671と672および締付バンド腹面761と762のなす角がそれぞれ直角であるものについて図示しているが、任意の形状であって良い。図3はゴム状弾性体の断面形状の模式図である。例えば、図3(a)〜図3(c)のように、ゴム状弾性体背面671と672とのなす角は鈍角であっても良いし、また図3(d)に模式的に示すようにゴム状弾性体背面が3辺からなるもの、あるいはそれ以上の数の辺から構成されるものであっても良い。また、図3(e)および図3(f)に模式的に示すように円弧状あるいは楕円弧状であっても良い。図3(a)〜図3(f)の断面形態のゴム状弾性体は、締付バンド700の締め込みにより下側キャップ端面201に対してゴム状弾性体600を押し付ける力がより効果的に作用し、液密性を高めることができるので、図2に示したゴム状弾性体600の背面のなす角が直角のものよりも好ましい。ゴム状弾性体の形状が図3(a)〜(f)の断面形態あるいはその他任意の断面形態をとる場合は、締付バンド腹面の形状をゴム状弾性体背面と対応する形状とすることが好ましいが、液密保持が可能であればこれに限定されるものではない。   In FIG. 2, the rubber-like elastic body back surfaces 671 and 672 and the fastening band abdomen surfaces 761 and 762 are illustrated as having right angles, but may have any shape. FIG. 3 is a schematic diagram of a cross-sectional shape of a rubber-like elastic body. For example, as shown in FIGS. 3A to 3C, the angle formed by the rubber-like elastic body back surfaces 671 and 672 may be an obtuse angle, or as schematically shown in FIG. Further, the back surface of the rubber-like elastic body may be composed of three sides, or may be composed of a larger number of sides. Further, as schematically shown in FIGS. 3 (e) and 3 (f), it may be arcuate or elliptical arcuate. The rubber-like elastic body having the cross-sectional shapes of FIGS. 3A to 3F has a more effective force for pressing the rubber-like elastic body 600 against the lower cap end surface 201 when the fastening band 700 is tightened. Since it acts and liquid tightness can be improved, the angle formed by the back surface of the rubber-like elastic body 600 shown in FIG. When the shape of the rubber-like elastic body is the cross-sectional shape of FIGS. 3A to 3F or any other cross-sectional shape, the shape of the fastening band belly surface may be a shape corresponding to the back surface of the rubber-like elastic body. Although it is preferable, it is not limited to this as long as liquid-tight holding is possible.

図4はゴム状弾性体600の実施形態の一例の断面の模式図である。図4(a)のように、ゴム状弾性体600の第一のリップ601の外面と第二のリップ602の外面とが非圧縮状態においてなす角度θが、下側キャップ端面201とケース外周面102とのなす角度θよりも小さいと、締付バンド700によって締め付けることにより、ゴム状弾性体600の第一のリップ601及び第二のリップ602がケース外周面102および下側キャップ端面201にそれぞれ圧着される。このため、非処理流体が供給されていない状態、あるいは被処理流体が供給されていても内圧がごく低い状態であっても液密性を保持することが可能となり、より好適である。さらに、図4(b)のように、ゴム状弾性体600のリップ601,602にバネ材681,682を離散的に埋め込んでおくことにより、ケース100および下側キャップ200の内部が外部よりも幾分陰圧となっても液密を保つことさえ可能であり、そのような使用条件をとりうる場合には、好適な構成である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an example of an embodiment of the rubber-like elastic body 600. As shown in FIG. 4A, an angle θ 1 formed by the outer surface of the first lip 601 and the outer surface of the second lip 602 of the rubber-like elastic body 600 in an uncompressed state is the lower cap end surface 201 and the outer periphery of the case. When the angle is smaller than the angle θ 2 formed with the surface 102, the first lip 601 and the second lip 602 of the rubber-like elastic body 600 are tightened by the tightening band 700 so that the case outer peripheral surface 102 and the lower cap end surface 201. Each is crimped to. For this reason, it is possible to maintain liquid-tightness even when the non-processing fluid is not supplied, or even when the fluid to be processed is supplied and the internal pressure is extremely low, which is more preferable. Further, as shown in FIG. 4B, the spring materials 681 and 682 are discretely embedded in the lips 601 and 602 of the rubber-like elastic body 600, so that the inside of the case 100 and the lower cap 200 is more than the outside. Even if it becomes somewhat negative pressure, it is possible to keep liquid tightness, and it is a preferable configuration when such use conditions can be taken.

また、ケースと下側キャップのうち外径の大きい方の端面と外径の小さい方の外周面のなす角度が直角であると、ケース及びキャップの製作が容易となり、好ましい。   In addition, it is preferable that the case and the cap are easily manufactured when the angle formed by the end surface having the larger outer diameter and the outer peripheral surface having the smaller outer diameter is a right angle between the case and the lower cap.

図6〜図14は、図2の場合と同様、下側キャップ200におけるケース100に接続される端面201の外径が、ケース100における下側キャップ200に接続される端面101の外径よりも大きい場合の本発明の実施形態の別の例に関する、ケース100と下側キャップ200との締結部分の縦断面の模式図である。ケース100の端部および下側キャップ200の端部の形状が図2の場合と若干異なり、それに対応して締付バンド700の形態が若干異なるが、ゴム状弾性体600に設けた第一のリップ601及び第二のリップ602と下側キャップ端面201及びケース外周面102とが密着することにより液密を保持させる点は同様であり、また締付バンド700の突出部711,721がそれぞれケース被係止部103と下側キャップ被係止部203に係止することにより、ケース100と下側キャップ200との離間を防ぐことも同様である。   6 to 14, as in FIG. 2, the outer diameter of the end surface 201 connected to the case 100 in the lower cap 200 is larger than the outer diameter of the end surface 101 connected to the lower cap 200 in the case 100. It is the schematic diagram of the longitudinal cross-section of the fastening part of case 100 and the lower cap 200 regarding another example of embodiment of this invention in the case of big. The shape of the end portion of the case 100 and the end portion of the lower cap 200 is slightly different from the case of FIG. 2, and the form of the tightening band 700 is slightly different correspondingly, but the first provided on the rubber-like elastic body 600 is different. The lip 601 and the second lip 602 are in close contact with the lower cap end surface 201 and the case outer peripheral surface 102 to maintain the liquid tightness, and the protrusions 711 and 721 of the fastening band 700 are respectively the case. Similarly, the case 100 and the lower cap 200 are prevented from being separated by being locked to the locked portion 103 and the lower cap locked portion 203.

また、図15は、下側キャップ200のケース100に接続される端面201の外径が、ケース100の下側キャップ200に接続される端面101の外径よりも小さい場合の本発明の実施形態の別の一例に関する、ケース100と下側キャップ200との締結部分の断面の模式図である。この場合は、ゴム状弾性体600に設けた第一のリップ601及び第二のリップ602と接触するのは、ケース端面101と下側キャップ端面201に連成された外周面202であるが、液密保持の機構は同様であり、また締付バンド700の突出部711,721がそれぞれケース被係止部103と下側キャップ被係止部203に係止することにより、ケース100と下側キャップ200との外れ止めとすることも同様である。さらにこの例では、環状のスペーサー800をケース100と下側キャップ200との間に挟みこむことにより、中空糸膜の開口面の外周部分が下側キャップ端面201でふさがれて有効膜面積をロスすることを防いでいる。なお、ケース100と下側キャップ200との液密性は、ケース100と下側キャップ200とゴム状弾性体600の三者の接触によって保たれているので、スペーサー800とケース100、およびスペーサー800と下側キャップ200との間が液密である必要はない。むしろ、ケース100内とゴム状弾性体600の第一のリップ601及び第2のリップ602の内側のリップ凹部604との確実な連通を確保するために、スペーサー800の一部に切り欠きや連通孔を設けることが好ましい。あるいは、ケース100側に切り欠きを設けることによって、ケース100内とゴム状弾性体600の第一のリップ601及び第二のリップ602の内側のリップ凹部604との連通を確保してもよい。スペーサー800の素材としては、耐蝕性と強度を兼ね備えているステンレス鋼やガラス繊維強化樹脂、エンジニアリングプラスチック等が、好適である。   FIG. 15 shows an embodiment of the present invention when the outer diameter of the end surface 201 connected to the case 100 of the lower cap 200 is smaller than the outer diameter of the end surface 101 connected to the lower cap 200 of the case 100. It is a schematic diagram of the cross section of the fastening part of case 100 and the lower side cap 200 regarding another example of these. In this case, it is the outer peripheral surface 202 coupled to the case end surface 101 and the lower cap end surface 201 that contacts the first lip 601 and the second lip 602 provided on the rubber-like elastic body 600. The liquid-tight holding mechanism is the same, and the protrusions 711 and 721 of the fastening band 700 are locked to the case locked portion 103 and the lower cap locked portion 203, respectively. The same can be said for preventing the cap 200 from coming off. Further, in this example, by sandwiching the annular spacer 800 between the case 100 and the lower cap 200, the outer peripheral portion of the opening surface of the hollow fiber membrane is blocked by the lower cap end surface 201, and the effective membrane area is lost. To prevent you from doing. The liquid tightness between the case 100 and the lower cap 200 is maintained by the contact of the case 100, the lower cap 200, and the rubber-like elastic body 600. Therefore, the spacer 800, the case 100, and the spacer 800 are maintained. And the lower cap 200 need not be liquid-tight. Rather, in order to ensure reliable communication between the case 100 and the first lip 601 and the second lip 602 inside the rubber-like elastic body 600, a part of the spacer 800 is notched or connected. It is preferable to provide a hole. Alternatively, by providing a notch on the case 100 side, communication between the inside of the case 100 and the lip recess 604 inside the first lip 601 and the second lip 602 of the rubber-like elastic body 600 may be secured. As the material of the spacer 800, stainless steel, glass fiber reinforced resin, engineering plastic, etc. having both corrosion resistance and strength are suitable.

煩雑となるため、ここで一々例示することは省略するが、キャップにおけるケースと接続される端面の外径が、ケースにおけるキャップと接続される端面の外径よりも小さい場合においても、キャップにおけるケースと接続される端面の外径が、ケースにおけるキャップと接続される端面の外径よりも大きい場合と同様、ゴム状弾性体背面および締付バンド腹面の形状や、ケース端部とキャップ端部の形状の関係による多数のバリエーションが存在する。   Since it becomes complicated, it is omitted to illustrate here, but the case in the cap even when the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is smaller than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case As in the case where the outer diameter of the end surface connected to the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the shape of the rubber-like elastic body back and the abdomen of the fastening band, the case end and the cap end There are many variations due to shape relationships.

また、流体分離膜が浄水膜である場合を例に取り、以上の説明を行ったが、流体分離膜は他の液体分離膜やガス分離膜であっても同様である。   Further, the above description has been made by taking the case where the fluid separation membrane is a water purification membrane as an example, but the same applies to the case where the fluid separation membrane is another liquid separation membrane or a gas separation membrane.

本発明に係る流体分離膜モジュールによれば、ケースとキャップの外径が一致していなくてもケースとキャップを液密に締結することができるため、流体分離装置の有効膜面積の調整を行うことが容易となり、また既存設備の膜交換に際し使用中の流体分離膜モジュールとは異なる銘柄にまでモジュール選択の幅を広げることとなり、膜装置のユーザーにとって有用である。   According to the fluid separation membrane module of the present invention, since the case and the cap can be liquid-tightly fastened even if the outer diameters of the case and the cap do not match, the effective membrane area of the fluid separation device is adjusted. In addition, when changing the membrane of existing equipment, the range of module selection is expanded to a brand different from the fluid separation membrane module in use, which is useful for the user of the membrane apparatus.

ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の一例の流体分離膜モジュールの全体を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the entire fluid separation membrane module of an example of an embodiment of the present invention when the outer diameter of the end face connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end face connected to the cap in the case. . 図1のケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。It is a schematic diagram of the longitudinal cross-section of the fastening part of the case and cap of FIG. 本発明の実施形態の例のゴム状弾性体の縦断面形状の模式図である。It is a schematic diagram of the longitudinal cross-sectional shape of the rubber-like elastic body of the example of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の他の例のゴム状弾性体の縦断面形状の模式図である。It is a schematic diagram of the longitudinal cross-sectional shape of the rubber-like elastic body of the other example of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の例の締付バンドの平面および側面の模式図である。It is a schematic diagram of the plane and side surface of the fastening band of the example of the embodiment of the present invention. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が小さい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is smaller than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram. ケースにおけるキャップに接続される端面の外径に比べ、キャップにおけるケースに接続される端面の外径が大きい場合の、本発明の実施形態の他の一例に関するケースとキャップの締結部分の縦断面の模式図である。When the outer diameter of the end surface connected to the case in the cap is larger than the outer diameter of the end surface connected to the cap in the case, the longitudinal section of the fastening portion of the case and the cap related to another example of the embodiment of the present invention It is a schematic diagram.

符号の説明Explanation of symbols

100:ケース
101:ケース端面
102:ケース外周面
103:ケース被係止部
120,130:ケース開口
200:下側キャップ
201:下側キャップ端面
202:下側キャップ外周面
203:下側キャップ被係止部
220:下側キャップ本体
230:下側キャップ開口
300:上側キャップ
320:上側キャップ本体
330:上側キャップ開口
400:中空糸膜
500:封止樹脂
600:ゴム状弾性体
601:第一のリップ
602:第二のリップ
603:連結部
604:リップ凹部
671,672:ゴム状弾性体背面
681,682:バネ材
700:締付バンド
711,721:突出部(係止部)
761,762:締付バンド腹面
763:バンド凹部
800:スペーサー
100: Case 101: Case end surface 102: Case outer peripheral surface 103: Case engaged portion 120, 130: Case opening 200: Lower cap 201: Lower cap end surface 202: Lower cap outer peripheral surface 203: Lower cap engaged Stop portion 220: Lower cap body 230: Lower cap opening 300: Upper cap 320: Upper cap body 330: Upper cap opening 400: Hollow fiber membrane 500: Sealing resin 600: Rubber-like elastic body 601: First lip 602: second lip 603: connecting portion 604: lip recess 671, 672: rubber-like elastic body back surface 681, 682: spring material 700: tightening band 711, 721: protruding portion (locking portion)
761,762: Tightening band belly surface 763: Band recess 800: Spacer

Claims (4)

外周面に少なくとも一つの開口を有する略円筒状のケースと、
前記ケース内に設置される流体分離用分離膜と、
前記ケースと接続される略円形の端部、及び少なくとも一つの開口を有し、前記ケースの一端または両端に接続されるキャップと、を備え、
前記ケース及びキャップにおける互いに当接される各端面の外径が異なる流体分離膜モジュールであって、
前記ケース及びキャップにおける前記各端面のうちの外径の大きい方の大径端面と、前記ケース及びキャップにおける前記各端面のうちの外径の小さい方の小径端面に連成された外周面とに液密に接触する環状のゴム状弾性体と、
前記ゴム状弾性体を前記大径端面、及び前記小径端面に連成された外周面に押圧する環状の締付バンドと、
を備えることを特徴とする流体分離膜モジュール。
A substantially cylindrical case having at least one opening on the outer peripheral surface;
A separation membrane for fluid separation installed in the case;
A substantially circular end connected to the case, and a cap having at least one opening and connected to one or both ends of the case;
A fluid separation membrane module in which the outer diameters of the end faces in contact with each other in the case and the cap are different,
A large-diameter end surface having a larger outer diameter of the end surfaces of the case and the cap, and an outer peripheral surface coupled to a smaller-diameter end surface having a smaller outer diameter of the end surfaces of the case and the cap. An annular rubber-like elastic body in liquid-tight contact;
An annular fastening band that presses the rubber-like elastic body against the outer peripheral surface coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface;
A fluid separation membrane module comprising:
前記ゴム状弾性体は、前記大径端面に沿って環状に延び、先端が前記小径端面に連成された外周面に向けられた第一のリップと、当該外周面に沿って環状に延び、先端が前記大径端面に向けられた第二のリップと、当該第一のリップと第二のリップとを各々の先端が接触しないように各々の基端部を連結する環状の連結部と、から構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の流体分離膜モジュール。   The rubber-like elastic body extends annularly along the large-diameter end face, and the first lip directed to the outer peripheral face coupled to the small-diameter end face, and extends annularly along the outer peripheral face, A second lip having a distal end directed to the large-diameter end surface, and an annular coupling portion that couples the first and second lips so that the respective distal ends do not contact each other. The fluid separation membrane module according to claim 1, comprising: 前記ゴム状弾性体は、非圧縮状態における縦断面視において前記第一のリップの外面と前記第二のリップの外面とのなす角度が、前記大径端面と前記小径端面に連成された外周面とのなす角度よりも小さいことを特徴とする、請求項2に記載の流体分離膜モジュール。   The rubber-like elastic body has an outer periphery in which an angle formed by the outer surface of the first lip and the outer surface of the second lip is coupled to the large-diameter end surface and the small-diameter end surface in a longitudinal sectional view in an uncompressed state. The fluid separation membrane module according to claim 2, wherein the fluid separation membrane module is smaller than an angle formed with the surface. 前記バンドは、前記ケースとキャップとを締結するための係止部を有し、
前記ケース及びキャップにおける互いに接続される各端部に、前記係止部を係止するための被係止部が設けられていることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の流体分離膜モジュール。
The band has a locking portion for fastening the case and the cap,
The to-be-latched part for latching the said latching | locking part is provided in each edge part mutually connected in the said case and a cap, The Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Fluid separation membrane module.
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