JP2006272280A - 膜モジュール用ベッセル - Google Patents

Abstract

【課題】 膜モジュール同士の接続を小スペースで容易に行えるようにした膜モジュール用ベッセルを得る。
【解決手段】 両端側に閉鎖蓋１１，１２が着脱可能に取り付けられた筒状体１０の一端側に被処理液供給口部１７を有し、他端側に処理液導出口部１８と濃縮液排出口部１９を有し、内部に膜エレメント３を収容する膜モジュール用ベッセル２であって、前記ベッセル２の一方の閉鎖蓋１１に前記被処理液供給口部１７を設け、他方の閉鎖蓋１２に前記処理液導出口部１８と濃縮液排出口部１９を設け、前記被処理液供給口部１７と濃縮液排出口部１９を、筒状体１０の軸心と直交する方向に開口させて設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を液体から取り除く膜エレメントを収容する膜モジュール用ベッセルに関する。

液体に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を液体から取り除く手段として、液体は透過させるが、液体内に溶解しているイオンや分子或いは混入している不純物を透過させない性質を持つ半透膜からなるスパイラル構造の膜エレメントをベッセルに収容した膜モジュールが使用されている。

この膜モジュールは、一般に、ベッセルの一端側に有する被処理液供給口部から被処理液を機械的圧力を加えて供給して、膜エレメントの一端側へ送り込み、膜エレメントを透過した処理液を膜エレメントの軸心部に配置した処理液収集管に収集してベッセルの他端側に有する処理液導出口部から導出し、また、膜エレメントを透過されなかった濃縮液をベッセルに有する濃縮液排出口部から排出する構造となっている。

かかる膜モジュールにおける膜エレメントを収容するベッセルとして、従来、ベッセルの一端側に有する被処理液供給口部や濃縮液排出口部がベッセルの一方の端部を閉鎖する閉鎖蓋に設けられ、ベッセルの軸方向と同方向に開口する直管で構成されたものや、濃縮液排出口部がベッセルの筒状体に設けられているものや、また、処理液導出口部がベッセルの端部を閉鎖する閉鎖蓋に、前記処理液収集管と同軸上に設けられ、処理液導出口部と処理液収集管とがアダプタにより接続された構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２５１１５４号公報

しかしながら、このような構造のベッセルでは、ベッセルの端部を閉鎖する閉鎖蓋に設けられている被処理液供給口部や濃縮液排出口部は、ベッセルの軸方向と同方向に開口する直管で構成されているので、かかる構造のベッセルをもつ膜モジュール同士を接続する場合、直管同士を直結することができず、膜モジュール同士の接続には所要の長さの接続用配管が別途必要になり、工数が増え、コストアップするといった問題があった。

また、ベッセルを、筒状体に直管で構成された被処理液供給口部や濃縮液排出口部を突出させて設けた構造とした場合は、かかる構造のベッセルをもつ膜モジュール同士を接続する場合、直管同士を直結することができるが、膜モジュール同士の接続は容易となるが、直管同士の接続，分離のために膜モジュールの側面に広いメンテナンススペースが必要となるといった問題があった。

また、被処理液供給口部からベッセル内へ被処理液を供給することによる膜エレメントが受ける処理液導出口部側に作用する液圧を、膜エレメントの軸心に配置した処理液収集管を処理液導出口部に接続するアダプタが受ける構造となっているので、アダプタは液圧を受けるため耐久性のある取り付けが必要となり、その取り付けスペースが大となり、ベッセルの長さが長くなり、そのため、膜モジュールの設置に広いスペースが必要になるといった問題があった。

本発明の目的は、膜モジュール同士の接続を小スペースで容易に行えるようにした膜モジュール用ベッセルを提供することにある。
本発明の他の目的は、全体の小型化を可能にし、膜モジュールの設置の小スペース化が図れるようにした膜モジュール用ベッセルを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の構成を説明すると、次の通りである。
請求項１に記載の発明は、両端側に閉鎖蓋が着脱可能に取り付けられた筒状体の一端側に被処理液供給口部を有し、他端側に処理液導出口部と濃縮液排出口部を有し、内部に膜エレメントを収容する膜モジュール用ベッセルであって、前記ベッセルの一方の閉鎖蓋に前記被処理液供給口部が設けられ、他方の閉鎖蓋に前記処理液導出口部と濃縮液排出口部が設けられており、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は、筒状体の軸心と直交する方向に開口させて設けられていることを特徴とする。

かかる構成から、複数の膜モジュールを接続する場合、一方の膜モジュールのベッセルに設けられている被処理液供給口部と他方の膜モジュールのベッセルに設けられている濃縮液排出口部を向かい合わせにして複数の膜モジュールを平行に配置し、向かい合わせとなっている被処理液供給口部と濃縮液排出口部を接続器具を用いて直結或いは短い接続用配管を使って接続することにより、従来のベッセルの軸方向と同方向に開口する直管で構成されている被処理液供給口部と濃縮液排出口部を接続する構成に比べ、遙かに簡単に接続することができるとともに、小さいスペースで接続できる。

また、配置された複数の膜モジュールは、相互の側面間でのメンテナンススペースを必要としないので、膜モジュール相互の側面の間隔を狭くして配置できるので、膜モジュールの設置の小スペース化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記筒状体の両側に取り付けられた閉鎖蓋は、それぞれ筒状体に回転自在に取り付けられていることを特徴とする。

かかる構成から、閉鎖蓋を回転させ前記被処理液供給口部や濃縮液排出口部の向きを変えることにより、膜モジュールの接続方向（配置方向）を設置スペースに応じて任意に求めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、前記一方の閉鎖蓋に設けられた前記被処理液供給口部は、１８０度開口位置を異にする一対の供給口を備えており、また、前記他方の閉鎖蓋に設けられた濃縮液排出口部も、１８０度開口位置を異にする一対の排出口を備えており、更に、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は同方向に開口していることを特徴とする。

かかる構成から、被処理液供給口部同士及び濃縮液排出口部を向かい合わせにして複数の膜モジュールを平行に配置し、向かい合わせとなっている被処理液供給口部同士及び濃縮液排出口部同士を接続することにより、複数の膜モジュールを並列に接続することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の、前記筒状体の両側に取り付けられた閉鎖蓋は筒状体内周に嵌合して取り付けられており、処理液導出口部と濃縮液排出口部を設けた閉鎖蓋の外周端面が、筒状体内に収容されている膜エレメントの外周端部に有する膜押さえ端部に当接して支持する支持面となっていることを特徴とする。

かかる構成から、被処理液供給口部からベッセル内へ被処理液を供給することによる膜エレメントが受ける処理液導出口部側に作用する液圧を、処理液導出口部と濃縮液排出口部を設けた閉鎖蓋の外周端面をもって構成される当接面が膜エレメントの外周端部に有する膜押さえ端部と当接して支持するので、膜エレメントの軸心に配置した処理液収集管を処理液導出口部に接続するアダプタに、従来のような耐久性のある取り付けが必要なくなり、その分、その取り付けスペースを小さくすることが可能となり、ベッセルの長さを短くすることができるので、膜モジュールの設置スペースを小さくすることができる。

以上のように、本発明に係る膜モジュール用ベッセルによれば、ベッセルの一方の閉鎖蓋に前記被処理液供給口部が設けられ、他方の閉鎖蓋に前記処理液導出口部と濃縮液排出口部が設けられており、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は、筒状体の軸心と直交する方向に開口させて設けられているので、複数の膜モジュールを接続する場合、一方の膜モジュールのベッセルに設けられている被処理液供給口部と他方の膜モジュールのベッセルに設けられている濃縮液排出口部を向かい合わせにして複数の膜モジュールを平行に配置し、向かい合わせとなっている被処理液供給口部と濃縮液排出口部を接続器具を用いて直結或いは短い接続用配管を使って接続することにより、従来のベッセルの軸方向と同方向に開口する直管で構成されている被処理液供給口部と濃縮液排出口部を接続する構成に比べ、遙かに簡単に接続することができるので、接続コストダウンをはかることができ、また、小さいスペースで接続できる。また、配置された複数の膜モジュールは、相互の側面間でのメンテナンススペースを必要としないので、膜モジュール相互の側面の間隔を狭くして配置できるので、膜モジュールの設置の小スペース化を図ることができる。

また、前記筒状体の両側に配置された閉鎖蓋を、それぞれ筒状体に回転自在に取り付けると、閉鎖蓋を回転させ前記被処理液供給口部や濃縮液排出口部の向きを変えることにより、膜モジュールの接続方向（配置方向）を設置スペースに応じて任意に求めることができる。

また、前記一方の閉鎖蓋に設けられた前記被処理液供給口部が、１８０度開口位置を異にする一対の供給口を備えており、また、前記他方の閉鎖蓋に設けられた濃縮液排出口部も、１８０度開口位置を異にする一対の排出口を備えており、更に、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は同方向に開口していると、被処理液供給口部同士及び濃縮液排出口部を向かい合わせにして複数の膜モジュールを平行に配置し、向かい合わせとなっている被処理液供給口部同士及び濃縮液排出口部同士を接続することにより、複数の膜モジュールを並列に接続することができる。

また、前記筒状体の両側に配置された閉鎖蓋は筒状体内周に嵌合して取り付けられており、処理液導出口部と濃縮液排出口部を設けた閉鎖蓋の外周端面が、筒状体内に装填されている膜エレメントの外周端部に有する膜押さえ端部と当接して支持する支持面となっているようにしたので、被処理液供給口部からベッセル内へ被処理液を供給することによる膜エレメントが受ける処理液導出口部側に作用する液圧を、処理液導出口部と濃縮液排出口部を設けた閉鎖蓋の外周端面をもって構成される当接面が膜エレメントの外周端部に有する膜押さえ端部と当接して支持するので、膜エレメントの軸心に配置した処理液収集管を処理液導出口部に接続するアダプタに、従来のような耐久性のある取り付けが必要なくなり、その分、その取り付けスペースを小さくすることが可能となり、ベッセルの長さを短くすることができるので、膜モジュールの設置スペースを小さくすることができる。

以下、本発明に係る膜モジュール用ベッセルを実施するための最良の形態を説明する。
図１，図２は本発明に係る膜モジュール用ベッセルの第１例を示すものであり、図１は本例の膜モジュールの縦断面図、図２は本例の膜モジュールを接続した状態を示す正面図である。

本例の膜モジュール１は、図１に示すように、ステンレススチール製のベッセル２内にスパイラル構造の膜エレメント３が収容されている。膜エレメント３はスパイラル状に巻かれた逆浸透膜４の軸心部に処理液収集管５が配置されていて、両端部にはリング状の押さえ端部６，７が設けられている。また、前記処理液収集管５の被処理液供給側の開口部には、処理液収集管５に被処理液が入ることを防止する封止キャップ８が装着され、また、処理液導出側には、処理液収集管５と後述する処理液導出口部を接続するアダプタ９が装着されている。

このように構成された膜エレメント３を収容する前記ベッセル２は、内部に前記膜エレメント３を収容する筒状体１０の両側開口部に閉鎖蓋１１，１２が着脱可能に、且つ回転自在に取り付けられている。この閉鎖蓋１１，１２は略円錐状となっており、閉鎖蓋１１，１２は筒状体１０に、その円錐部１１ａ，１２ａが筒状体１０から突出するように取り付けられている。筒状体１０への閉鎖蓋１１，１２の取り付けは、閉鎖蓋１１，１２の外周端部１３を前記筒状体１０内に嵌合し、リティニングリング１４により抜け止めして取り付けている。また、前記閉鎖蓋１１，１２の外周端部の外周面には、筒状体１０の内周面との間をシールするシールリング１５が装着されている。

また、前記筒状体１０内には、膜エレメント３の被処理液供給側に位置する押さえ端部６と被処理液供給側の閉鎖蓋１１との間に、ベッセル２の内周面と押さえ端部６との間をシールするブラインシール１６が装着されている。

前記閉鎖蓋１１，１２のうち、被処理液供給側に取り付けられる閉鎖蓋１１には、被処理液供給口部１７が設けられている。この被処理液供給口部１７は、閉鎖蓋１１の円錐部１１ａに、筒状体１０の軸心と直交する方向に開口させて設けられており、管状に構成されている。この管状の被処理液供給口部１７は、筒状体１０の外径側面から僅かに半径方向の外側へ突出する長さとなっている。

また、処理液導出側に取り付けられる閉鎖蓋１２には、処理液導出口部１８と濃縮液排出口部１９が設けられている。この処理液導出口部１８と濃縮液排出口部１９は、いずれも閉鎖蓋１２の円錐部１２ａに、筒状体１０の軸心と直交する方向に開口させて設けられており、管状に構成されている。このうち、管状の濃縮液排出口部１９は、被処理液供給口部１７と同様に、筒状体１０の外径側面から僅かに半径方向の外側へ突出する長さとなっている。

また、前記閉鎖蓋１２に設けられた前記処理液導出口部１８は、前記膜エレメント３の処理液収集管５に装着されたアダプタ９と接続するアダプタ接続管部１８ａを、処理液収集管５に装着されたアダプタ９と同軸上に備えている。

更に、前記閉鎖蓋１２の外周端面が、筒状体１０内に収容されている膜エレメント３の処理液導出側の外周端部に有する押さえ端部７に当接して支持する支持面２０となっている。

このように構成された複数の膜モジュール１を直列に接続する場合、図２に示すように、一方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている被処理液供給口部１７と他方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている濃縮液排出口部１９を向かい合わせにして複数の膜モジュール１を平行に配置する。そして、向かい合わせとなっている被処理液供給口部１７と濃縮液排出口部１９を接続器具（図示省略）を用いて直結或いは短い接続用配管（図示省略）を使って接続する。

このように接続することにより、従来のベッセルの軸方向と同方向に開口する直管で構成されている被処理液供給口部と濃縮液排出口部を接続する構成に比べ、遙かに簡単に接続することができるとともに、小さいスペースで接続できる。また、配置された複数の膜モジュール１は、相互の側面間でのメンテナンススペースを必要としないので、膜モジュール１相互の側面の間隔を狭くして配置できるので、膜モジュール１の設置の小スペース化を図ることができる。

また、本例では、前記筒状体１０の両側に取り付けられた閉鎖蓋１１，１２は、それぞれ筒状体１０に回転自在に取り付けられているので、閉鎖蓋１１，１２をそれぞれ回転させ、前記被処理液供給口部１７や濃縮液排出口部１９の向きを変えることにより、膜モジュール１の接続に際し、膜モジュール１の接続方向（配置方向）を設置スペースに応じて任意に求めることができる。

また、本例では、処理液導出側に取り付けられる閉鎖蓋１２の外周端面が、筒状体１０内に収容されている膜エレメント３の処理液導出側の外周端部に有する押さえ端部７に当接して支持する支持面２０となっているので、被処理液供給口部１７からベッセル２内へ被処理液を供給することによる膜エレメント３が受ける処理液導出口部１８側に作用する液圧を、閉鎖蓋１２の支持面２０が膜エレメント３の外周端部に有する押さえ端部７に当接して支持するので、膜エレメント３の軸心部に配置した処理液収集管５を処理液導出口部１８に接続するアダプタ９に、従来のような耐久性のある取り付けが必要なくなり、その分、その取り付けスペースを小さくすることが可能となり、ベッセル２の長さを短くすることができるので、膜モジュール１の設置スペースを小さくすることができる。

図３，図４は本発明に係る膜モジュール用ベッセルの第２例を示すものであり、図３は本例の膜モジュールの縦断面図、図４は本例の膜モジュールを接続した状態を示す正面図である。

本例の膜モジュール１は、 ベッセル２を構成する筒状体１０の両側開口部に取り付けられる閉鎖蓋１１，１２のうち、被処理液供給側に取り付けられる閉鎖蓋１１には、前記第１例と同様に、被処理液供給口部１７が設けられているが、本例では、前記管状の被処理液供給口部１７が、１８０度開口位置を異にする一対の供給口１７ａ，１７ｂを備えている。

また、処理液導出側に取り付けられる閉鎖蓋１２には、前記第１例と同様に、処理液導出口部１８と濃縮液排出口部１９が設けられているが、本例では、前記管状の濃縮液排出口部１９も、１８０度開口位置を異にする一対の排出口１９ａ，１９ｂを備えている。

その他の構成は前記第１例と同様であるので、第１例の説明を援用し、その詳細は省略する。

このように構成された複数の膜モジュール１を接続する場合、図４に示すように、一方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている被処理液供給口部１７を構成する一方の供給口１７ａと他方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている被処理液供給口部１７を構成する他方の供給口１７ｂを向かい合わせ、そして、前記一方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている濃縮液排出口部１９を構成する一方の排出口１９ａと他方の膜モジュール１のベッセル２に設けられている濃縮液排出口部１９を構成する一方の排出口１９ｂを向かい合わせにして複数の膜モジュール１を平行に配置する。そして、向かい合わせとなっている被処理液供給口部１７の供給口１７ａと供給口１７ｂを、そして、また、同じく向かい合わせとなっている濃縮液排出口部１９の排出口１９ａと排出口１９ｂを接続器具（図示省略）を用いて直結或いは短い接続用配管（図示省略）を使って接続する。このようにすることにより、複数の膜モジュール１を並列に接続することができる。

このように接続することのできる本例も、前記第１例と同様の作用効果を奏する。

本発明に係る膜モジュール用ベッセルの実施の形態の第１例を示す縦断面図。 第１例の膜モジュールを接続した状態を示す正面図。 本発明に係る膜モジュール用ベッセルの実施の形態の第２例を示す縦断面図。 第２例の膜モジュールを接続した状態を示す正面図。

符号の説明

１ 膜モジュール
２ ベッセル
３ 膜エレメント
４ 逆浸透膜
５ 処理液収集管
６ 押さえ端部
７ 押さえ端部
８ 封止キャップ
９ アダプタ
１０ 筒状体
１１ 閉鎖蓋
１１ａ 円錐部
１２ 閉鎖蓋
１２ａ 円錐部
１３ 外周端部
１４ リティニングリング
１５ シールリング
１６ ブラインシール
１７ 被処理液供給口部
１７ａ 供給口
１７ｂ 供給口
１８ 処理液導出口部
１８ａ アダプタ接続管部
１９ 濃縮液排出口部
１９ａ 排出口
１９ｂ 排出口
２０ 支持面

Claims (4)

1. 両端側に閉鎖蓋が着脱可能に取り付けられた筒状体の一端側に被処理液供給口部を有し、他端側に処理液導出口部と濃縮液排出口部を有し、内部に膜エレメントを収容する膜モジュール用ベッセルであって、
   前記ベッセルの一方の閉鎖蓋に前記被処理液供給口部が設けられ、他方の閉鎖蓋に前記処理液導出口部と濃縮液排出口部が設けられており、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は、筒状体の軸心と直交する方向に開口させて設けられていることを特徴とする膜モジュール用ベッセル。
2. 前記筒状体の両側に取り付けられた閉鎖蓋は、それぞれ筒状体に回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の膜モジュール用ベッセル。
3. 前記一方の閉鎖蓋に設けられた前記被処理液供給口部は、１８０度開口位置を異にする一対の供給口を備えており、また、前記他方の閉鎖蓋に設けられた濃縮液排出口部も、１８０度開口位置を異にする一対の排出口を備えており、更に、前記被処理液供給口部と濃縮液排出口部は同方向に開口していることを特徴とする請求項１に記載の膜モジュール用ベッセル。
4. 前記筒状体の両側に取り付けられた閉鎖蓋は筒状体内周に嵌合して取り付けられており、処理液導出口部と濃縮液排出口部を設けた閉鎖蓋の外周端面が、筒状体内に収容されている膜エレメントの外周端部に有する膜押さえ端部に当接して支持する支持面となっていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の膜モジュール用ベッセル。

Images