JP5037441B2 - 中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管が接続されてなる膜分離ユニットにおいて、複数の中空糸膜と連通される膜モジュールキャップに接続される口金と、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管とを接続する接続構造媒体集合ヘッダー管に関するものであり、又、該接続構造を有する膜分離ユニットに関するものである。

従来、膜を透過した濾過処理水を得る膜分離ユニットが、例えば、特開平０７−１８５２７０号公報（特許文献１）、特開平０７−１３６４７０号公報（特許文献２）により提案されている。

また、特開２００７−８３１２９号公報（特許文献３）には、中空糸膜モジュールに連接したキャップ部材と集液ヘッダをフレキシブルホースでまっすぐに接続している膜分離ユニットが開示されている。

特開平０７−１８５２７０号公報 特開平０７−１３６４７０号公報 特開２００７−０８３１２９号公報

しかしながら、膜分離ユニットには出来るだけ複数の中空糸膜モジュールを密に収容したいという要望が有るため、隣設される中空糸膜モジュール間ピッチが小さくなるように設置される。一方で、媒体集合ヘッダー管のT字型のチーズやＬ字型のエルボの外形寸法や可撓性ホースの最小曲げ半径（後述）には制限が有る。そのため、中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップと、該膜モジュールキャップに対向する媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との互いの軸芯がずれた位置に設定されることになる。その結果、両者の接続が困難になるという問題があった。

本発明は前記技術問題を解決するものであり、その目的とするところは、複数の中空糸膜モジュールを設置するユニットの据付面積を最小化するため、中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップと、該膜モジュールキャップに対向する媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との互いの軸芯がずれた位置に設定される場合であって、（１）媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管と中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップとを接続する可撓性ホースの長さを最短にすることが出来、（２）可撓性ホースの長さを最短とし、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管と中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップとの接続口間の離間距離を最小化することで膜分離装置を低丈化及びコンパクト化が可能となり、（３）中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップと、該膜モジュールキャップに対向する媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続が容易で且つ確実に出来る中空糸膜モジュールの接続構造を提供することである。

更に本発明は、上記接続構造により接続された中空糸膜モジュールを提供することにより、例えば、該中空糸膜モジュールを用いた活性汚泥処理設備を設置した場合に、設備全体の敷地面積をコンパクトにすることが可能となる。

前記目的を達成するための本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第１の構成は、複数の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管が接続されてなる、濾過液減圧式の浸漬膜型濾過装置に適用される膜分離ユニットにおいて、複数の中空糸膜と連通される膜モジュールキャップに接続された口金と、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとを接続する接続構造であって、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と、該口金に対向する前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの軸芯位置とがずれた位置に設定され、更に、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と該口金に対向する前記媒体集合ヘッダー管の軸芯位置とがずれた位置に設定された場合には、前記中空糸膜モジュールの口金と前記媒体集合ヘッダー管とが、軸方向の力が付与されたとき当該軸方向と交わる方向へ撓む可撓性ホースにより接続され、かつ、前記媒体集合ヘッダー管の先端部又は前記口金のうちの少なくとも１つが前記可撓性ホースの最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に、前記媒体集合ヘッダー管の軸方向から見て傾斜され、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と該口金に対向する前記媒体注入ヘッダー管の軸芯位置とがずれた位置に設定された場合には、前記中空糸膜モジュールの口金と前記媒体注入ヘッダー管とが、軸方向の力が付与されたとき当該軸方向と交わる方向へ撓む可撓性ホースにより接続され、前記媒体注入ヘッダー管の先端部又は前記口金のうちの少なくとも１つが前記可撓性ホースの最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に、前記媒体注入ヘッダー管の軸方向から見て傾斜されたことを特徴とする。

ここで、可撓性ホースの最小曲げ半径とは、可撓性ホースをＡ地点から目的とするＢ地点まで接続するに際し、該可撓性ホースの断面が扁平に潰れることなく円形を保つことが出来る最小の曲げ半径のことをいう。

また、本発明における媒体とは、水等の液体や空気等の気体のことを指し、特に水であることが一般的である。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第２の構成は、前記第１の構成に記載の前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの傾斜した先端部が該媒体集合ヘッダー管本体又は該媒体注入ヘッダー管本体に対して回転自在に設けられたことを特徴とする。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第３の構成は、前記第１の構成に記載の前記膜モジュールキャップに接続される傾斜した口金が、該膜モジュールキャップに対して回転自在に設けられたことを特徴とする。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第４の構成は、前記第１から第３の構成において、前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つが、複数の中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップにトーナメント構造またはループ構造で接続されることを特徴とする。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第５の構成は、前記第４の構成において、前記膜モジュールキャップに対向する前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの軸芯位置のずれの方向が、各中空糸膜モジュール間の間隔が狭まる方向であることを特徴とする。

本発明に係る膜分離ユニットの第１の構成は、前記第１〜第５の構成に記載の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造を有し、複数の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管から構成されたことを特徴とする。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第１の構成によれば、媒体集合ヘッダー管の先端部が前記可撓性ホースの最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に傾斜されたことで中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップと、該膜モジュールキャップに対向する媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との互いの軸芯位置がずれた位置に設定される場合でありながらも、両者の接続が容易で且つ確実に出来る。

図により本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造及びこれを備えた膜分離ユニットの実施形態を具体的に説明する。

図１〜図５において、１は図示しない処理槽の液中に起立した状態で浸漬される複数の中空糸膜の開口端部が連通される口金３に接続される中空糸膜モジュール２の口金３から吸引して固液を分離した処理液を吐き出させる構造をもち該処理槽内の液を濾過分離する中空糸膜モジュール２を有する浸漬濾過装置である。

中空糸膜モジュール２の口金３と、樹脂製或いは金属製の媒体集合ヘッダー管４とを接続する接続構造としては、中空糸膜モジュール２の口金３と、該口金３に対向する前記媒体集合ヘッダー管４との互いの軸芯位置３ａ，４ａがずれた位置に設定され、中空糸膜モジュール２の口金３と媒体集合ヘッダー管４とが可撓性ホース５により接続され、媒体集合ヘッダー管４の先端部６が可撓性ホース５の最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に傾斜される。

可撓性ホース５は吸引濾過、加圧濾過にかかわらず樹脂製または金属製の補強コイル巻きフレキシブルホースを採用することが出来、例えば、外径３４mm、内径２５mm、最小曲げ半径１０５mm程度のものが適用可能である。媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θは、鉛直方向に対して内側に２０度〜３０度程度に設定することが好ましい。媒体集合ヘッダー管４がＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体樹脂）成形品材料で構成される場合には可撓性ホース５は非ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）系樹脂製品を用いることが好ましい。

媒体集合ヘッダー管４の傾斜した先端部６は該媒体集合ヘッダー管４本体に対して回転自在に設けられている。媒体集合ヘッダー管４は、図５（ａ）に示すように、複数の中空糸膜モジュール２の口金３に接続されるトーナメント構造や、図５（ｂ）に示すように、ループ構造で構成することが出来る。

媒体集合ヘッダー管４をトーナメント構造やループ構造で構成することで、複数の中空糸膜モジュール２からの吸引負荷や濾過流量を均一にすることが出来る。また、中空糸膜モジュール２を等間隔で細密に集積させることで据付面積を低減させることが出来、濾過処理量を増大することが出来る。

媒体集合ヘッダー管４は、図４（ａ）に示すように、Ｔ字形状の媒体集合管７の直線部の一方に外装部７ａ、他方に内装部７ｂが設けられ、該内装部７ｂの外周に外装部７ａが回転自在に嵌装される。これにより先端部６の傾斜角度を自在に調整することが出来る。外装部７ａと内装部７ｂとは接着剤により接着することが出来、複数の媒体集合管７を連結して図５（ａ）に示すトーナメント構造や、図５（ｂ）に示すループ構造で構成することが出来る。

また、他の媒体集合ヘッダー管４としては、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、集水管中子８の外周にＴ字形状の媒体集合管外筒９が嵌装される。媒体集合管中子８の略中央部には該媒体集合管中子８の外周の半周程度に亘って切り欠いたスリット８ａが形成されており、Ｏリング10を介して液密的に回転自在に嵌装される媒体集合管外筒９の略中央部に設けられた流路９ａに連通するように構成される。

媒体集合管中子８と媒体集合管外筒９の組立は、先ず、平ガスケット11を媒体集合管中子８に挿通して該媒体集合管中子８の一端部に設けられたフランジ部８ｂに当接させると共に該媒体集合管中子８にＯリング10を挿通して溝部に嵌入し、該媒体集合管中子８に媒体集合管外筒９を嵌装した後、更に他の平ガスケット11及び外筒抑え部材12を媒体集合管中子８に挿通して媒体集合管外筒９の側端部に重ねて当接させ、外筒抑えナット13を媒体集合管中子８の他端部に形成されたネジ部８ｃに螺合締結して媒体集合管外筒９を媒体集合管中子８に対して回転自在に取り付ける。本実施形態では媒体集合管外筒９の回転可能範囲は０度〜１８０度に設定される。

媒体集合管中子８の両端部は媒体集合管連結部材14の両端側に嵌入されて連結される。また、媒体集合管中子８の略中央部に設けられた流路９ａにはチューブ接続口金アダプタ15及びチューブ接続口金16が順次嵌合されて接続され、媒体集合ヘッダー管４の先端部６を構成する。

上記構成によれば、媒体集合ヘッダー管４の先端部６が可撓性チューブ５の最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に傾斜されたことで中空糸膜モジュール２の口金３と、該口金３に対向する媒体集合ヘッダー管４との互いの軸芯位置３ａ，４ａがずれた位置に設定される場合であっても両者の接続が容易で且つ確実に出来、可撓性ホース５による接続を最短で接続することが出来る。また、中空糸膜モジュール２の架台の高さも低くすることが出来、中空糸膜モジュール２を支持するユニットラックをコンパクトにすることも出来、処理槽内へのユニットラックの吊上げ吊り下ろし時等の取り扱いが容易に出来る。

更に、図10に示すように、従来の接続構造と本発明の接続構造を比較すると、本発明の接続構造とすることにより口金３の上部に斜線で示すような自由な空間が出来る。これは、中空糸膜モジュール２の口金３と媒体集合ヘッダー管４の先端部６の互いの軸芯位置がずれて設定されているため、両軸芯間の水平方向の離間間隔Ｚが確保されているためである。このため、浸透膜装置での散気管部の点検をする際に、この自由な空間を利用して中空糸膜モジュール２を上部に持ち上げて容易に点検をすることが出来る。

また、媒体集合ヘッダー管４の傾斜した先端部６が該媒体集合ヘッダー管４本体に対して回転自在に設けられたことにより中空糸膜モジュール２の口金３と、該口金３に対向する媒体集合ヘッダー管４との互いの軸芯位置３ａ，４ａのずれの程度に対応して媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θを自在に調整することが出来る。

本発明では図12に示すように、媒体集合ヘッダー管４の先端部が傾斜されていても良いし、膜モジュールキャップ３ｃに接続される口金３が傾斜されていても良いし、その両方が傾斜されていても構わない。

また、媒体集合ヘッダー管４を、複数の中空糸膜モジュール２の口金３に接続されるトーナメント構造またはループ構造で構成することにより多数の中空糸膜モジュール２を密に収容することが出来る。図５（ａ）はトーナメント構造の例を、図５（ｂ）はループ構造の例をそれぞれ示す。

この場合に密な収容が出来るためには、図11に示すように、媒体集合ヘッダー管４と口金３との軸芯位置４ａ，３ａをずらす方向は、隣り合った中空糸膜モジュール２間の間隔が狭まる方向である必要がある。すなわち、図11において、Ｌ´≧Ｌを満足する必要がある。

図６（ａ）では、固定した中空糸膜モジュール２の口金３の中心軸である軸芯位置３ａと、媒体集合ヘッダー管４の中心軸である軸芯位置４ａとを同一直線上に配置させた場合の配管接続形態を示す。この場合、可撓性ホース５を用いて口金３と媒体集合ヘッダー管４とを接続しようとすると、口金３に該可撓性ホース５を差し込むために該可撓性ホース５をある程度撓ませて接続することになる。そのため、該可撓性ホース５の長さは撓ませる分だけ余分に長くする必要がある。また、このときの撓みによる屈曲部は３ヶ所となり、該可撓性ホース５を屈曲させて接続させる際に、屈曲部分に反力が生じ接続し難くなる。従って、該屈曲部分に発生する反力は図６（ｂ）〜（ｄ）に示す他の配管接続形態に比べて大きくなる。また、接続の際、中空糸膜モジュール２と媒体集合ヘッダー管４に曲げ応力を生じ、該媒体集合ヘッダー管４が変形したり破壊したりすることが懸念される。この懸念を解消するためには、該媒体集合ヘッダー管４に重厚な補強が必要になる。また、可撓性ホース５が樹脂製ホースの場合には曲がり癖（くせ）が付き易いという問題がある。

図６（ｂ）では、固定した中空糸膜モジュール２の口金３の中心軸である軸芯位置３ａと、媒体集合ヘッダー管４の中心軸である軸芯位置４ａとをずらして水平方向の離間距離Ｚを確保した場合の配管接続形態を示す。離間距離Ｚの寸法分だけ可撓性ホース５の全長は長くなるが、該可撓性ホース５は緩やかな曲げ半径を取ることが出来るため、可撓性ホース５に発生する反力が図６（ａ）に示す配管接続形態と比べて小さく可撓性ホース５の接続は容易である。

しかしながら、図６（ｂ）の方法では屈曲部が２箇所となるため、該可撓性ホース５の長さを最短にすることが出来ないだけでなく、曲がり管内部を流通する流体の流線に渦を生じさせ、配管内の管摩擦抵抗による圧力損失を上昇させる恐れがある。

図６（ｃ）では、固定した中空糸膜モジュール２の口金３の中心軸である軸芯位置３ａと、媒体集合ヘッダー管４の中心軸である軸芯位置４ａとを一致させ、媒体集合ヘッダー管４の先端部６を傾斜させた配管接続形態を示す。この場合、可撓性ホース５の接続は容易であるが、媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θ次第では、可撓性ホース５に発生する反力は大きくなり、該可撓性ホース５の全長も曲げ戻す分長くなる。尚、図６（ｃ）に示す配管接続形態では、図６（ａ），（ｂ），（ｄ）に示す他の配管接続形態に比べて可撓性ホース５の長さは最も長くなる。

本発明の実施態様の１つである図６（ｄ）では、固定した中空糸膜モジュール２の口金３の中心軸である軸芯位置３ａと、媒体集合ヘッダー管４の中心軸である軸芯位置４ａとをずらして水平方向の離間距離を確保し、更に媒体集合ヘッダー管４の先端部６を傾斜させた配管接続形態を示す。

媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯角度θを図６（ｄ）に示すように適切な角度に傾斜させ、可撓性ホース５の最小曲げ半径で接続できるようにすることで、該可撓性ホース５の屈曲部を１箇所だけとすることが出来る。そうすると、該可撓性ホース５は滑らかに接続することが出来るため、該可撓性ホース５のひずみが小さく、癖が付き難い。しかも可撓性ホース５の長さを最短とすることが出来、中空糸膜モジュール２の口金３と、媒体集合ヘッダー管４との高さ方向の離間間隔Ｈを短くすることが出来ることから、浸漬濾過装置１の背丈を低く出来、かつコンパクト化が可能となる。また、曲がり管部の配管内の管摩擦抵抗による圧力損失は図６（ｂ）に比べて低減できる。

更に、図６（ｄ）の形態で該可撓性ホース５を接続する際、該可撓性ホース５の弾性力を利用することで、小さな力で中空糸膜モジュール２の口金３と媒体集合ヘッダー管４の先端部６とを連結することができる。

本発明でいう、媒体集合ヘッダー管４の先端部６が可撓性ホース５の最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に傾斜された状態とは、次のように調節することが出来る。例えば、可撓性ホース５の長さを長くした場合には、先端部６の軸芯傾斜角度θを大きくするか、若しくは中空糸膜モジュール２の口金３の中心軸である軸芯位置３ａと、媒体集合ヘッダー管４の中心軸である軸芯位置４ａとの水平方向の離間間隔Ｚを大きくすることで調節出来る。

次に図７を用いて図６（ｂ），（ｄ）に示す配管接続形態の中空糸膜モジュール２の口金３と、媒体集合ヘッダー管４との垂直方向の離間間隔Ｈの比較と、媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θの設定について説明する。図７に示すように、媒体集合ヘッダー管４の軸芯位置４ａと、中空糸膜モジュール２の口金３の軸芯位置３ａとの水平方向の離間間隔Ｚを確保した状態で、可撓性ホース５を最小曲げ半径で接続するための媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θは、中空糸膜モジュール２の口金３の接続口先端３ｂに水平線ａを引いて、可撓性ホース５が描く円弧の開始点を中空糸膜モジュール２の口金３の接続口先端３ｂとし、該可撓性ホース５の最小曲げ半径Ｒを設定する。

媒体集合ヘッダー管４の先端部６の中心軸である軸芯位置６ａ上で接続口先端６ｂを通る水平線ｂを引き、可撓性ホース５の最小曲げ半径Ｒの中心点Ｏと、媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯位置６ａ上で接続口先端６ｂとを通り該軸芯位置６ａと直交する直線ｃを引くことが出来、該直線ｃと、前記水平線ａとが成す角度θが求められる。即ち、この角度θが媒体集合ヘッダー管４の先端部６の軸芯傾斜角度θである。傾斜角度θは、水平線ａ，ｂが平行であるため同位角で等しい。

ここで、媒体集合ヘッダー管４の軸芯位置４ａと中空糸膜モジュール２の口金３の軸芯位置３ａとの水平方向の離間間隔をＺ、中空糸膜モジュール２の口金３と媒体集合ヘッダー管４との垂直方向の離間間隔をＨ、中空糸膜モジュール２の口金３と媒体集合ヘッダー管４との垂直方向の離間間隔Ｈを最短としたときの該Ｈ寸法との差をΔＨ、可撓性ホース５の最小曲げ半径をＲ、可撓性ホース５が形成する円弧の中心角をθ、可撓性ホース５が形成する円弧の長さ（可撓性ホース５の長さ）をＬ、可撓性ホース５両端部の接続代の長さをＬＣとすると、可撓性ホース５の長さＬ＝π×Ｒ×（θ／１８０）＋２×ＬＣで表すことが出来る。

尚、前記実施形態では、図８（ａ）に示すように、中空糸膜モジュール２が浸漬槽17の液中に起立した状態で浸漬される濾過液減圧式の浸漬膜型濾過装置に適用した場合の一例について説明したが、図８（ｂ）に示すように、中空糸膜モジュール２を密閉タンク18内に収容し、該密閉タンク18内に原液を加圧送入するか若しくは濾過液を減圧吸引して濾過するタンク型濾過装置にも適用出来、更には、図９（ａ）に示すように、外筒ケース19内に収容された中空糸膜モジュール２で中空糸膜の内側から原液を濾過する内圧型膜モジュール構造と、図９（ｂ）に示すように、中空糸膜の外側から原液を濾過する外圧型膜モジュール構造において、原液を加圧挿入するか若しくは濾過液を減圧吸引する方法を持つ種々の濾過装置にも適用可能である。尚、図８中、20はスカート部、21は散気管である。

図13は、加圧型モジュールに本発明を適用した場合において、可撓性ホース５を用いた接続方法の一例である。

尚、前記実施形態では、複数の中空糸膜モジュール２に媒体集合ヘッダー管４を接続する場合に適用した構成について説明したが、該媒体集合ヘッダー管４の代わりに媒体注入ヘッダー管を複数の中空糸膜モジュール２に接続する場合も同様な構成とすることが出来る。その際には、前述と同様に、媒体注入ヘッダー管の傾斜した先端部を該媒体注入ヘッダー管本体に対して回転自在に設けることが出来る。

上記構成により、膜濾過装置の膜面積と据付面積との比が４００〜１１００の範囲となる膜分離ユニットとして構成できる。

本発明の活用例として、固液を分離した処理液を吐き出させる構造をもつ中空糸膜モジュールの中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管とを接続する接続構造及びそれを備えた膜分離ユニットに適用することが出来る。

本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造において中空糸膜モジュール上部の口金と媒体集合ヘッダー管との接続構造の構成を示す全体図である。 （ａ）は本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第１の実施形態の構成を示す図である。（ｂ）は本発明の構成要件を満足しない中空糸膜モジュールの接続構造の構成を示す図である。 本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造の第２の実施形態の構成を示す図である。 （ａ）は媒体集合ヘッダー管本体に対して回転自在に設けられた先端部が連接された様子を示す図、（ｂ），（ｃ）は（ａ）の分解説明図である。 （ａ）は媒体集合ヘッダー管がトーナメント構造により構成された２つの例を示す図、（ｂ）は媒体集合ヘッダー管がループ構造により構成された４つの例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は可撓性ホースの接続形態の例を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は本発明の構成要件を満足しない接続形態の例を示し、（ｄ）は本発明を満足する接続形態の一例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は図６（ｂ），（ｄ）の詳細を説明する図である。 本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造を適用可能な種々の濾過装置を説明する模式図である。 本発明に係る中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管又は媒体注入ヘッダー管との接続構造を適用可能な種々の加圧型濾過装置を説明する模式図である。 （ａ）は従来の中空糸膜モジュールの接続構造を示し、（ｂ）は本発明に係る中空糸膜モジュールの接続構造を示して相互を比較する図である。 本発明に係る媒体集合ヘッダー管と口金との接続構造において、媒体集合ヘッダー管と口金との軸芯をずらす方向を説明する図である。 本発明に係る媒体集合ヘッダー管と口金との接続構造において、媒体集合ヘッダー管と口金との軸芯をずらして接続された構造の代表例を示す図である。 加圧型モジュールに本発明を適用した場合の中空糸膜モジュールの接続構造の一例として、原液側、濾過液側及び濃縮液側が全て本発明の接続構造によって可撓性ホースで接続された接続構造を説明する図である。

符号の説明

１…浸漬濾過装置
２…中空糸膜モジュール
３…口金
３ａ…軸芯位置
３ｂ…接続口先端
３ｃ…膜モジュールキャップ
４…媒体集合ヘッダー管
４´…媒体注入ヘッダー管
４ａ…軸芯位置
５…可撓性ホース
６…先端部
６ａ…軸芯位置
６ｂ…接続口先端
７…媒体集合管
７ａ…外装部
７ｂ…内装部
８…媒体集合管中子
８ａ…スリット
８ｂ…フランジ部
８ｃ…ネジ部
９…媒体集合管外筒
９ａ…流路
10…Ｏリング
11…平ガスケット
12…外筒抑え部材
13…外筒抑えナット
14…媒体集合管連結部材
15…チューブ接続口金アダプタ
16…チューブ接続口金
17…浸漬槽
18…密閉タンク
19…外筒ケース
20…スカート部
21…散気管
θ…先端部６の傾斜角度
Ｈ…中空糸膜モジュールと媒体集合ヘッダー管との軸芯間の垂直方向の離間間隔
Ｌ…可撓性ホースの長さ
ＬＣ…接続代の長さ
Ｍ…平行する媒体集合ヘッダー管間の中心軸を基準とした間隔
Ｍ´…隣り合う２本の中空糸膜モジュールの幅
Ｏ…可撓性ホース５の最小曲げ半径Ｒの中心点
Ｚ…中空糸膜モジュールと媒体集合ヘッダー管との軸芯間の水平方向の離間間隔

Claims (6)

1. 複数の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管が接続されてなる、濾過液減圧式の浸漬膜型濾過装置に適用される膜分離ユニットにおいて、複数の中空糸膜と連通される膜モジュールキャップに接続された口金と、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとを接続する接続構造であって、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と、該口金に対向する前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの軸芯位置とがずれた位置に設定され、更に、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と該口金に対向する前記媒体集合ヘッダー管の軸芯位置とがずれた位置に設定された場合には、前記中空糸膜モジュールの口金と前記媒体集合ヘッダー管とが、軸方向の力が付与されたとき当該軸方向と交わる方向へ撓む可撓性ホースにより接続され、かつ、前記媒体集合ヘッダー管の先端部又は前記口金のうちの少なくとも１つが前記可撓性ホースの最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に、前記媒体集合ヘッダー管の軸方向から見て傾斜され、前記中空糸膜モジュールの口金の軸芯位置と該口金に対向する前記媒体注入ヘッダー管の軸芯位置とがずれた位置に設定された場合には、前記中空糸膜モジュールの口金と前記媒体注入ヘッダー管とが、軸方向の力が付与されたとき当該軸方向と交わる方向へ撓む可撓性ホースにより接続され、前記媒体注入ヘッダー管の先端部又は前記口金のうちの少なくとも１つが前記可撓性ホースの最小曲げ半径以上の曲げ半径で接続を可能とし得る角度に、前記媒体注入ヘッダー管の軸方向から見て傾斜されたことを特徴とする中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとの接続構造。
2. 請求項１に記載の前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの傾斜した先端部が該媒体集合ヘッダー管本体又は該媒体注入ヘッダー管本体に対して回転自在に設けられたことを特徴とする中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの１つとの接続構造。
3. 請求項１に記載の前記膜モジュールキャップに接続される傾斜した口金が、該膜モジュールキャップに対して回転自在に設けられたことを特徴とする中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとの接続構造。
4. 前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つが、複数の中空糸膜モジュールの膜モジュールキャップにトーナメント構造またはループ構造で接続され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中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとの接続構造。
5. 請求項４に記載の前記膜モジュールキャップに対向する前記媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つの軸芯位置のずれの方向が、各中空糸膜モジュール間の間隔が狭まる方向であることを特徴とする中空糸膜モジュールと、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとの接続構造。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管のうちの少なくとも１つとの接続構造を有し、複数の中空糸膜モジュール、媒体集合ヘッダー管及び媒体注入ヘッダー管から構成されたことを特徴とする膜分離ユニット。