CN108367247A - 膜元件、及用于其的膜元件用端部构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够追随膜卷绕体的外径、防止增强纤维的落入及缠绕不良、并能够增强外装件的粘接力的膜元件用端部构件及具备其的膜元件。膜元件10，其特征在于，具备在外周具有孔的中心管20、在中心管20上卷绕膜构件16而得到的膜卷绕体11、配置于该膜卷绕体11的两端的端部构件13、和至少设置于膜卷绕体11的外周的外装件15，其中，外装件15包含纤维增强树脂，所述纤维增强树脂具有被缠绕于膜卷绕体11的外周的增强纤维，端部构件13具备从主体131延伸至膜卷绕体131一侧的多个可挠部135，在可挠部135变形至膜卷绕体11的外周面侧的状态下，在可挠部135的外周也缠绕有上述增强纤维。
Description
技术领域
本发明涉及具备包含纤维增强树脂的外装件的螺旋型膜元件、及用于其的膜元件用端部构件。
背景技术
作为利用膜元件将原液过滤而生成透过液的膜过滤装置的一个例子，已知有下述膜过滤装置，其具备：具有通过卷绕膜构件而形成的膜卷绕体的膜元件；和收纳该膜元件的耐压容器。
这种膜过滤装置中的膜卷绕体是通过卷绕膜构件而形成的，因此，存在由于受到的轴线方向的压力(来自在耐压容器内流动的原液等)而导致膜构件在轴线方向上发生偏离从而使得膜卷绕体变形为伸缩(telescope)状的情况。针对这样的问题，已知有通过以与膜卷绕体的端面相对的方式安装端部构件(所谓的防伸缩构件)从而防止膜构件在轴线方向上偏离这样的技术(例如，下述专利文献1)。
另外，在膜元件的外周设置有外装件，该外装件以跨越膜卷绕体的外周及防伸缩构件的一部分的方式进行安装。此时，如专利文献2所记载的那样，通常是通过将涂布有粘接剂的玻璃纤维(玻璃纤维粗纱)缠绕于膜卷绕体的外周来形成外装件。
另外，如专利文献1中也已记载的那样，以往，作为防伸缩构件，存在下述类型：在膜卷绕体的对接部中具有用于嵌入膜卷绕体的圆筒部(裙部)的类型；和不具有该圆筒部的类型。
但是，在前一类型中，需要匹配圆筒部的内径而以高精度控制膜卷绕体的外径，而且，膜卷绕体的外径受到限制，想要增加膜面积时存在极限，因此，不具有圆筒部的后一类型逐渐成为主流。但是，在后一类型中，当缠绕玻璃纤维粗纱时，有在膜卷绕体与端部构件的边界部发生玻璃纤维粗纱的落入这样的问题。
因此，专利文献3中提出了在端部构件的对接部以环状设置多个突起从而防止玻璃纤维粗纱的落入的防伸缩构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-111473号公报
专利文献2：日本特开2010-194406号公报
专利文献3：日本特开2012-183464号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，对于专利文献3中记载的防伸缩构件而言，当膜卷绕体的外径大于形成为环状的突起的位置时，无法充分地防止玻璃纤维粗纱的落入，另外，存在由于防伸缩构件与膜卷绕体的高低差而导致产生缠绕不良的情况。
反之，当膜卷绕体的外径小于形成为环状的突起的位置时，尤其是在突起的前端附近，玻璃纤维粗纱的缠绕变得不均匀(局部地产生大的间隙)，有在该位置外装件的粘接强度降低这样的问题。如上文所述那样，在上述任意情况下均会因形成为环状的多个突起而导致提高外装件的粘接强度的效果差。
因此，本发明的目的在于提供即使膜卷绕体的外径发生些许变化也能够防止增强纤维的落入及缠绕不良、并能够增强外装件的粘接力的膜元件用端部构件及具备其的膜元件。
用于解决课题的手段
本发明的目的由获得如下所述作用效果的本发明所实现。
即，就本发明的膜元件而言，其特征在于，所述膜元件具备在外周具有孔的中心管、在上述中心管上卷绕膜构件而得到的膜卷绕体、配置于该膜卷绕体的两端的端部构件、和至少设置于上述膜卷绕体的外周的外装件，其中，上述外装件包含纤维增强树脂，所述纤维增强树脂具有被缠绕于上述膜卷绕体的外周的增强纤维，上述端部构件具备具有可供液体流动的开口的主体、和从上述主体延伸至上述膜卷绕体一侧的多个可挠部，在上述可挠部变形至上述膜卷绕体的外周面侧的状态下，在上述可挠部的外周也缠绕有上述增强纤维。
根据本发明的膜元件，端部构件具备从上述主体延伸至膜卷绕体一侧的多个可挠部，因此，在形成外装件时，能够有效地防止增强纤维落入膜卷绕体的端面与主体之间。另外，在可挠部变形至膜卷绕体的外周面侧的状态下，在可挠部的外周也缠绕有增强纤维，因此，即使膜卷绕体的外径发生些许变化，也能够防止因与膜卷绕体的外周面的高低差而导致的缠绕不良。另外，此时可挠部与外装件粘接而一体化，因此能够增强粘接力。结果，能够提供即使膜卷绕体的外径发生些许变化也能够防止增强纤维的落入及缠绕不良、并能够增强外装件的粘接力的膜元件用端部构件。
上文中，优选的是，上述端部构件的主体具有覆盖上述膜卷绕体的端部、且内径大于上述膜卷绕体的外径的罩部，并且，上述可挠部自上述罩部进行延伸。通过具有这样的罩部，从而能够更切实地防止增强纤维落入膜卷绕体的端面与主体之间，能够利用外装件将端部构件更牢固地与膜卷绕体粘接一体化。
另外，优选上述可挠部在外周侧的表面具有凹凸。通过在外周侧的表面具有凹凸，从而在缠绕增强纤维时不易产生偏移，能够进行更均匀的缠绕。尤其当上述凹凸为沿周向延伸的槽时，能够确保充分的粘接强度，同时能够实现增强纤维的更均匀的缠绕。
另外，优选上述可挠部彼此之间的间隙小于上述可挠部的周向的宽度。通过形成这样的结构，从而能够用可挠部将膜卷绕体的外周的大部分覆盖，能够更均匀地缠绕增强纤维，外装件的粘接力的增强效果也得以提升。
此外，优选上述可挠部以大致相等的间隔设置于10处以上的位置。通过形成这样的结构，从而可挠部的周向的宽度相对减小，易于确保径向的可挠性。另外，通过以大致相等的间隔设置于10处以上的位置，从而能够更均匀地缠绕增强纤维，外装件的粘接力的增强效果也得以提升。
另一方面，就本发明的膜元件用端部构件而言，其特征在于，其被用于上述任一者所述的膜元件，其中，所述膜元件用端部构件具备：具有可供液体流动的开口的主体；和从上述主体延伸至上述膜卷绕体一侧的多个可挠部。
本发明的膜元件用端部构件具备从上述主体延伸至上述膜卷绕体一侧的多个可挠部，因此，如前文所述，即使膜卷绕体的外径发生些许变化，也能够防止增强纤维的落入、缠绕不良，并能够增强外装件的粘接力。
另外，就本发明的另一膜元件用端部构件而言，其特征在于，所述膜元件用端部构件被配置于螺旋型膜元件的端部，所述膜元件用端部构件具备延伸至上述膜元件的膜卷绕体一侧的多个可挠部。
该膜元件用端部构件具备延伸至膜元件的膜卷绕体一侧的多个可挠部，因此，如前文所述，即使膜卷绕体的外径发生些许变化，也能够防止增强纤维的落入、缠绕不良，并能够增强外装件的粘接力。
上文中，优选的是，上述端部构件的主体具有覆盖上述膜卷绕体的端部、且内径大于上述膜卷绕体的外径的罩部，并且，上述可挠部自上述罩部进行延伸。
通过具有这样的罩部，从而能够更切实地防止增强纤维落入膜卷绕体的端面与主体之间，能够利用外装件将端部构件更牢固地与膜卷绕体粘接一体化。
另外，优选上述可挠部在外周侧的表面具有凹凸。通过在外周侧的表面具有凹凸，从而在缠绕增强纤维时不易产生偏移，能够进行更均匀的缠绕。尤其当上述凹凸为沿周向延伸的槽时，能够确保充分的粘接强度，同时能够实现增强纤维的更均匀的缠绕。
另外，优选上述可挠部彼此之间的间隙小于上述可挠部的周向的宽度。通过形成这样的结构，从而能够使得可挠部覆盖膜卷绕体的外周的大部分，因此能够更有效地防止增强纤维的落入、缠绕不良，并且能够进一步提升增强外装件的粘接力的效果。
此外，优选上述可挠部以大致相等的间隔设置于10处以上的位置。通过形成这样的结构，从而可挠部的周向的宽度相对变小，易于确保径向的可挠性。另外，通过以大致相等的间隔设置于10处以上的位置，从而能够更均匀地缠绕增强纤维，外装件的粘接力的增强效果也得以提升。
附图说明
[图1]为表示具备本发明的膜元件的膜过滤装置的一例的截面简图。
[图2]为表示膜元件的一例的立体图，(a)为立体分解图，(b)为表示其端部构件的立体图。
[图3]为表示膜元件的一例的内部结构的截面简图。
[图4]表示膜元件的主要部分的一例，(a)为安装前的端部构件的主要部分的纵截面，(b)为安装前的端部构件整体的右侧面图，(c)为安装后的端部构件周边的纵截面。
[图5]为表示膜元件用端部构件的另一例的纵截面图。
[图6]为表示膜元件用端部构件的可挠部的另一例的平面展开图。
[图7]为表示膜元件用端部构件的可挠部的另一例的平面展开图。
具体实施方式
图1为表示具备本发明的一个实施方式涉及的膜元件10的膜过滤装置50的一例的截面简图。另外，图2(a)～(b)分别为膜元件10的分解立体图、及表示其端部构件13的立体图。在图示的例子中，膜过滤装置50是通过在耐压容器40内在一条直线上配置多个膜元件10而构成的。
耐压容器40由树脂制等的圆筒体构成，例如由FRP(玻璃纤维增强塑料)形成。在该耐压容器40内沿轴线方向并排配置有多个膜元件10。在耐压容器40的一端部形成有供废水、海水等原水(原液)流入的原水流入口48，通过利用多个膜元件10对以规定的压力从该原水流入口48流入的原水进行过滤，从而得到净化后的透过水(透过液)和作为过滤后的原水的浓缩水(浓缩液)。在耐压容器40的另一端部形成有供透过水流出的透过水流出口46、和供浓缩水流出的浓缩水流出口44。
如图2(a)所示，膜元件10具备：在外周具有孔的中心管20；在中心管20上卷绕膜构件16而得到的膜卷绕体11；和配置于该膜卷绕体11的两端的端部构件13。此外，膜元件10具备至少设置于膜卷绕体11的外周的外装件15(参见图3)。
膜构件16例如包含分离膜12、供给侧流路部件18和透过侧流路部件14。本实施方式中，对分离膜12为RO(Reverse Osmosis：反渗透膜)膜的RO膜元件的例子进行说明。
更具体而言，在由树脂制的网状构件构成的矩形形状的透过侧流路部件14的两面上叠合两片由矩形形状构成的分离膜12，并且将其3个边粘接，由此形成在1个边具有开口部的袋状膜构件17。另外，也可以不使用2片分离膜12，而是作为代替将1片分离膜12在中央折弯，与透过侧流路部件14的两面进行叠合，并将2个边粘接，从而制成袋状膜构件17。然后，将该袋状膜构件17的开口部安装于中心管20的外周面，并与由树脂制的网状构件构成的供给侧流路部件18一起卷绕至中心管20的周围，由此形成上述膜元件10。上述分离膜12例如是通过在无纺布层上依次层叠多孔性支承体及皮层(致密层)而形成的。
当从以上述方式形成的膜元件10的一端侧供给原水时，原水经由由供给侧流路部件18(所述供给侧流路部件18作为原水间隔件而发挥功能)形成的原水流路而从膜元件10内通过。此时，原水被分离膜12过滤，从原水过滤得到的透过水渗透至由透过侧流路部件14(所述透过侧流路部件14作为透过水间隔件而发挥功能)形成的透过水流路内。
然后，渗透至透过水流路内的透过水从该透过水流路通过而向中心管20侧流动，并从形成于中心管20的外周的多个通水孔被导入至中心管20内。由此，从膜元件10的另一端侧经由中心管20而流出透过水的同时，经由由供给侧流路部件18形成的原水流路而流出浓缩水。
如图1所示，对于收纳于耐压容器40内的多个膜元件10而言，相邻的膜元件10的中心管20彼此由管状的内部连接器42进行连结。该内部连接器42构成了相对膜元件10的中心管20可装卸的安装构件。因此，从原水流入口48流入的原水从该原水流入口48侧的膜元件10依次流入原水流路内，经各膜元件10由原水过滤得到的透过水经由被内部连接器42连接的1根中心管20而从透过水流出口46流出。另一方面，从各膜元件10的原水流路通过从而透过水被过滤后浓缩得到的浓缩水从浓缩水流出口44流出。
但是，膜过滤装置50并不限于在耐压容器40内收纳有多个膜元件10这样的结构，也可以为在耐压容器40内仅收纳有1个膜元件10这样的结构。另外，作为膜元件10，并不限于使用了RO膜的RO膜元件，可以采用MF(Membrane Filter：微滤膜)膜元件、UF(UltraFilter：超滤膜)膜元件等其他的各种膜元件。
图3为示出了膜元件10的内部结构的截面简图。以上述方式卷绕成螺旋状的膜构件16构成了圆筒形状的膜卷绕体11，通过将端部构件13及外装件15安装于该膜卷绕体11，从而形成膜元件10。
端部构件13为配置于膜卷绕体11的轴线方向A的端部、用于防止膜构件16(参见图2(a))在轴线方向A上发生偏离的膜元件用端部构件。在该例子中，本发明中的端部构件13配置于膜卷绕体11的轴线方向A的两端部，但并不限定于这样的结构，也可以为该端部构件13仅被配置于一个端部的结构。端部构件13也被称为防伸缩构件或密封物承载件(sealcarrier)，也可具有防止伸缩的功能、保持密封物的功能。
如图2(b)～图3所示，端部构件13具备与膜卷绕体11的端面相对的主体131，所述主体131具有可供液体流动的开口131a。另外，主体131具有供中心管20插入的环状部131b、和用于将其连结的连结部131c。此外，端部构件13具备多个可挠部135，所述可挠部135从主体131中的较之膜卷绕体11而言更靠外周侧的位置延伸至膜卷绕体11侧、并且至少在径向RD上具有可挠性。本实施方式中，可挠部135介由罩部132而设置于主体131，但可挠部135也可以不介由罩部132而设置于主体131(参见图5(a))。罩部132沿着膜卷绕体11的轴线方向A(参见图3)从主体131延伸至膜卷绕体11侧。主体131、可挠部135及罩部132优选通过一体化形成而构成。作为端部构件13的材质，可示例ABS、Noryl(注册商标，改性PPE树脂)、PVC等树脂。如上所述，本发明中，端部构件13的主体131优选具有覆盖膜卷绕体11的端部、且内径大于膜卷绕体11的外径的罩部132。
端部构件13的主体131形成为例如外径大于膜卷绕体11的端面的圆板状。在主体131的外周面形成有用于收纳并保持填充物(未图示)的环状凹部133。通过在该环状凹部133内安装有填充物的状态下将膜元件10配置于耐压容器40内，从而使填充物的表面与耐压容器40的内周面抵接。如上所述，使得端部构件13还作为保持填充物(密封物)的密封物保持构件(密封物承载件)发挥功能。
图4表示膜元件10的主要部分的一例，(a)为安装前的端部构件13的主要部分的纵截面，(b)为安装前的端部构件13整体的右侧面图，(c)为安装后的端部构件13周边的纵截面。如图2(b)及图4(a)～(b)所示，端部构件13的罩部132从主体131朝向膜卷绕体11侧以圆环状突出，其内径大于膜卷绕体11的外径或与膜卷绕体11的外径基本一致。另外，安装前的可挠部135从主体131的罩部132的前端朝向膜卷绕体11侧以舌片状突出，其内径大于膜卷绕体11的外径。
如图4(c)所示，由于可挠部135在径向RD上具有可挠性，从而在安装后变形并倒向径向RD的内周侧，优选的是，在可挠部135的前端与膜卷绕体11的外周相抵接的状态下设置外装件15。此时，以主体131与膜卷绕体11的端面相抵接的方式配置端部构件13。在该状态下，通过以跨越罩部132的外周、可挠部135及膜卷绕体11的外周的方式设置外装件15，从而成为膜卷绕体11被外装件15覆盖的结构。即，本发明中，在可挠部135变形至膜卷绕体11的外周面侧的状态下，在可挠部135的外周也缠绕有增强纤维。
外装件15为包含纤维增强树脂(所述纤维增强树脂具有被缠绕于膜卷绕体11的外周的增强纤维)、例如由玻璃纤维和粘接剂形成的FRP外装件。外装件15从一方的端部构件13至另一方的端部构件13，沿着膜卷绕体11的外周面在大致周向PD上连续地卷绕，由此使得膜卷绕体11的外周整体被覆盖。在FRP外装件中，包含粘接剂的增强纤维(例如玻璃纤维粗纱)被缠绕，成为增强纤维埋设于已固化的粘接剂中的状态。
本实施方式中，端部构件13具备从主体131中的较之膜卷绕体11而言更靠外周侧的位置延伸至膜卷绕体11侧的多个可挠部135，因此在形成外装件15时，能够有效地防止增强纤维的落入。另外，由于可挠部135至少在径向RD上具有可挠性，因此即使在膜卷绕体11的外径小的情况下，可挠部135也能够追随膜卷绕体11的外径而变形，能够防止由高低差导致的增强纤维的缠绕不良。另外，由于在缠绕有增强纤维的状态下可挠部135与外装件15粘接而一体化，因此能够增强粘接力。此时，如图4(c)所示，粘接剂也渗透至可挠部135的内周侧，由此能够进一步提高对外装件15的增强效果。
虽然在本实施方式中将俯视下为矩形的可挠部135以大致相等的间隔设置于40处，但作为可挠部135的数目，优选为6～100，更优选为12～80，进一步优选为18～50。特别优选将可挠部135以大致相等的间隔设置于10处以上的位置。多个可挠部135可以通过使用了模具等的树脂成型而形成。
本实施方式中，示出了可挠部135在外周侧的表面具有槽沿周向PD延伸的凹凸的情况的例子。具有凹凸的情况下，作为其凹部的深度，优选为0.01～1.5mm。
对于这样的凹凸而言，也可以通过对端部构件13的成型品进行后加工而形成起伏部，但由于耗费加工成本，因此优选采用在模具中设置起伏的方法。作为在模具中设置起伏的方法，可示例以下方法：基于使用了NC车床等的切削加工、纹路加工的方法；以及基于放电加工、激光加工、喷砂加工的方法；等等。
对于端部构件13的可挠部135而言，优选的是，周向PD的宽度W恒定，且该宽度W大于径向RD的厚度t；或者，周向PD的宽度W在轴线方向A上变化，且在周向PD的宽度W最大的位置处该宽度W大于径向的厚度t。
即，对于可挠部135而言，径向RD的厚度t最薄的部分的厚度t优选为0.01～1.5mm，更优选为0.5～1.2mm。本实施方式中，示出了可挠部135在外周侧的表面具有凹凸的情况的例子，在该情况下，凹凸最薄的部分的厚度t在上述范围内是优选的。厚度在该范围内时，从能够以一定程度维持强度并获得径向的可挠性的观点考虑是优选的。
另外，就可挠部135而言，例如为4英寸的元件时，在周向PD的宽度W最大的位置处，该宽度W为3～15mm是优选的，更优选为6～10mm。例如为8英寸的元件时，在周向PD的宽度W最大的位置处，该宽度W为6～30mm是优选的，更优选为12～20mm。例如为16英寸的元件时，在周向PD的宽度W最大的位置处，该宽度W为12～60mm是优选的，更优选为24～40mm。需要说明的是，宽度W是基于沿着周向PD的长度而测得的值。
另外，对于端部构件13的可挠部135而言，优选的是，周向PD的宽度W恒定，且该宽度W较之可挠部135彼此之间的间隔I更宽；或者，周向PD的宽度W在轴线方向A上变化，且在周向PD的宽度W最宽的位置处，该宽度W较之可挠部135彼此之间的间隔I更宽。具体而言，例如为4英寸的元件时，在周向PD的宽度W最宽的位置处，可挠部135彼此之间的间隔I优选为0.2～12mm，更优选为0.5～5mm。例如为8英寸的元件时，间隔I优选为0.2～25mm，更优选为0.5～10mm。例如为16英寸的元件时，间隔I优选为0.2～70mm，更优选为0.5～30mm。需要说明的是，间隔I是基于直线距离而测得的值。
另外，可挠部135的长度L1优选为5～50mm，更优选为20～35mm。
设置罩部132时，其长度L2优选为1～20mm，更优选为5～10mm。另外，罩部132的厚度优选为0.2～2mm，更优选为0.5～1.5mm。
(其他实施方式)
(1)本发明中，并不限定于图4所示那样的截面形状的端部构件，可以如图5(a)～(e)所示那样为各种截面形状的端部构件。
在图5(a)所示的例子中，端部构件13中设置有在外周侧的表面不具有凹凸的可挠部135。另外，在该例子中，可挠部135不介由罩部132而设置于主体131。
在图5(b)所示的例子中，通过在内周侧的表面具有沿周向PD延伸的凹条，从而在可挠部135的较之轴线方向A的中央部更靠基端部侧的位置，具有径向RD的厚度t局部较薄的薄壁部136。通过设置这样的薄壁部136，从而能够进一步提高径向RD的可挠性，并且能够通过设置薄壁部136的位置来调节变形状态的形状。
在图5(c)所示的例子中，通过在外周侧的表面具有沿周向PD延伸的凹条，从而在可挠部135的较之轴线方向A的中央部而言更靠基端部侧的位置，具有径向RD的厚度t局部较薄的薄壁部136。
在图5(d)所示的例子中，端部构件13中设置有前端侧向径向RD的外周侧扩张的可挠部135。在该例子中，可挠部135整体向外周侧扩张，但也可以是可挠部135的一部分向外周侧扩张。另外，也可以通过对前端侧未向径向RD的外周侧扩张的可挠部135的前端部设置缺口，从而使得该部分向外周侧扩张。
在图5(e)所示的例子中，端部构件13中设置有越靠近前端侧厚度越薄的可挠部135。在这种情况下，该例子中是可挠部135的内周侧的表面向外周侧扩张，但也可以是可挠部135的内周侧的表面不向外周侧扩张。
(2)本发明并不限定于如图4所示那样的形状的可挠部，可以如图6(a)～(f)、及图7(a)～(f)所示那样为各种形状的可挠部。
在图6(a)所示的例子中，矩形的可挠部135以其宽度较之可挠部135彼此之间的间隔更宽的状态进行设置。
在图6(b)所示的例子中，以前端的宽度成为最宽的方式，设置有具有矩形的宽幅部的可挠部135。如此，本发明中，优选位于前端的边与周向PD平行。
在图6(c)所示的例子中，以前端的宽度成为最宽的方式，设置有具有梯形的宽幅部的可挠部135。如此，本发明中，位于前端的部分的形状可以为任意形状。
在图6(d)所示的例子中，以前端的宽度成为最窄的方式，设置有六边形的可挠部135。如此，本发明中，可挠部135整体的形状可以为任意形状。
在图6(e)所示的例子中，设置有具有从矩形的主干部向两侧扩张的分支部的可挠部135。在该例子中，在主干部的前端具有六边形的前端部。分支部向前端侧倾斜，但也可以向任意方向倾斜。如此，通过具有向两侧扩张的分支部，从而能够在形成外装件时进行均匀的形成。
在图6(f)所示的例子中，设置有具有从矩形的主干部向两侧扩张的分支部的可挠部135。在该例子中，在主干部的前端具有五边形的前端部。
在图7(a)所示的例子中，可挠部135的前端的宽度最窄，在较之轴线方向A的中央部而言更靠基端部侧的位置设置有周向PD的宽度局部较窄的窄幅部。
在图7(b)所示的例子中，以前端的宽度成为最窄的方式，设置有具有角的大致三角形的可挠部135。在该例子中，可挠部135的基端部彼此相连接，本发明中，这样的形态也被定义为具有多个可挠部135。
在图7(c)所示的例子中，以前端的宽度成为最窄的方式，设置有具有角的大致三角形的可挠部135，可挠部135的数目多于图7(b)所示的例子。
在图7(d)所示的例子中，以前端的宽度成为最窄的方式，设置有梯形的可挠部135。通过这样的形状的可挠部135，也能够在形成外装件时进行均匀的形成。
在图7(e)所示的例子中，交替地设置有矩形的可挠部135和五边形的可挠部135。在该例子中，两种可挠部135的长度不同。
在图7(f)所示的例子中，设置有下述可挠部135：使主体131侧为宽度窄的梯形，使前端侧为宽度宽的五边形，并且两者连续。如此，本发明中，可挠部135优选在较之轴线方向A的中央部而言更靠基端部侧的位置，具有周向PD的宽度W局部较窄的窄幅部。通过设置这样的窄幅部，从而能够进一步提高径向RD的可挠性。
(3)在前述的实施方式中，示出了通过用于连结环状部131b的连结部131c、即在设置有大量圆孔的板状体上形成肋条而得到的连结部131c而形成主体131的开口131a的例子，但在本发明中，主体131的开口131a可以为任意形状。例如，也可以通过具有辐条状的连结部131c，从而在主体131中形成可供液体流动的开口131a。
(4)在前述的实施方式中示出了主体131、可挠部135、及罩部132用相同的材料一体地形成的例子，但它们也可以用不同的材料形成。例如，可以用可挠性高的(更柔软的)树脂来构成可挠部135，并与其他部分一体地成型或者在成型后将两者粘着。另外，也可以用金属制的弹簧材料来构成可挠部135，并使其基端部埋设于主体131或罩部132，从而形成可挠部135。
(5)在前述的实施方式中示出了具有槽沿周向PD延伸的凹凸的情况的例子，但凹凸的形状、大小、间隔等可以为任意。例如，可以设置俯视形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形等的多个凸部。
(6)在前述的实施方式中示出了设置有以环状连续的罩部132的例子，但也可以设置被分割为多个的罩部132。
(7)在前述的实施方式中示出了使用具有粘接剂的玻璃纤维(玻璃纤维粗纱)来形成FRP外装件的例子，但也可以使用其他的外装件。其中，优选利用玻璃纤维、陶瓷纤维、高弹性模量的树脂纤维等增强纤维进行了增强的纤维增强树脂。
作为增强纤维的形态，除复丝、单丝的纤维以外，还可举出由它们构成的机织布、无纺布、针织布、网状物等布帛。就由这些布帛形成的FRP外装件而言，成为下述状态：增强纤维在周向或在自周向倾斜的方向上连续，并埋设于已固化的粘接剂中。
附图标记说明
10 膜元件
11 膜卷绕体
12 分离膜
13 端部构件
131 主体
131a 开口
131b 环状部
132 罩部
135 可挠部
14 透过侧流路部件
15 外装件
16 膜构件
18 供给侧流路部件
20 中心管
40 耐压容器
50 膜过滤装置
Claims (13)
1.膜元件，其特征在于，所述膜元件具备：
在外周具有孔的中心管；
在所述中心管上卷绕膜构件而得到的膜卷绕体；
配置于所述膜卷绕体的两端的端部构件；和
至少设置于所述膜卷绕体的外周的外装件，
其中，所述外装件包含纤维增强树脂，所述纤维增强树脂具有被缠绕于所述膜卷绕体的外周的增强纤维，
所述端部构件具备：具有可供液体流动的开口的主体；和从所述主体延伸至所述膜卷绕体一侧的多个可挠部，
在所述可挠部变形至所述膜卷绕体的外周面侧的状态下，在所述可挠部的外周也缠绕有所述增强纤维。
2.如权利要求1所述的膜元件，其中，所述端部构件的主体具有覆盖所述膜卷绕体的端部、且内径大于所述膜卷绕体的外径的罩部，
并且，所述可挠部自所述罩部进行延伸。
3.如权利要求1或2所述的膜元件，其中，所述可挠部在外周侧的表面具有凹凸。
4.如权利要求3所述的膜元件，其中，所述凹凸为沿周向延伸的槽。
5.如权利要求1～4中任一项所述的膜元件，其中，所述可挠部彼此之间的间隙小于所述可挠部的周向的宽度。
6.如权利要求1～5中任一项所述的膜元件，其中，所述可挠部以大致相等的间隔设置于10处以上的位置。
7.膜元件用端部构件，其被用于权利要求1～6中任一项所述的膜元件，其中，
所述膜元件用端部构件具备：具有可供液体流动的开口的主体；和从所述主体延伸至所述膜卷绕体一侧的多个可挠部。
8.膜元件用端部构件，其特征在于，所述膜元件用端部构件被配置于螺旋型膜元件的端部，
所述膜元件用端部构件具备延伸至所述膜元件的膜卷绕体一侧的多个可挠部。
9.如权利要求8所述的膜元件用端部构件，其中，所述端部构件的主体具有覆盖所述膜卷绕体的端部、且内径大于所述膜卷绕体的外径的罩部，
并且，所述可挠部自所述罩部进行延伸。
10.如权利要求5或6所述的膜元件用端部构件，其中，所述可挠部在外周侧的表面具有凹凸。
11.如权利要求10所述的膜元件用端部构件，其中，所述凹凸为沿周向延伸的槽。
12.如权利要求8～11中任一项所述的膜元件用端部构件，其中，所述可挠部彼此之间的间隙小于所述可挠部的周向的宽度。
13.如权利要求8～12中任一项所述的膜元件用端部构件，其中，所述可挠部以大致相等的间隔设置于10处以上的位置。
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Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019208275A1 (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
| CN110963561A (zh) * | 2019-11-16 | 2020-04-07 | 杭州未来已来科技有限公司 | 一种多层纤维束生物膜净化装置 |
| DE202022000423U1 (de) * | 2022-02-21 | 2022-03-14 | Evonik Operations GmbH | Hochtemperatur-Spiralwickelmodul aus metallischen Komponenten |
| WO2024058082A1 (ja) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | 日東電工株式会社 | スパイラル型膜エレメント、及びスパイラル型膜エレメント用の端部部材 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924101U (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-15 | 日東電工株式会社 | 流体分離装置 |
| CN1276261A (zh) * | 1999-06-08 | 2000-12-13 | 日东电工株式会社 | 液体分离膜组件及其制造方法 |
| US7063789B2 (en) * | 2003-08-13 | 2006-06-20 | Koch Membrane Systems, Inc. | Filtration element and method of constructing a filtration assembly |
| US7172697B2 (en) * | 2003-09-17 | 2007-02-06 | Nitto Denko Corporation | Seal ring holder for membrane element and membrane element |
| CN101340970A (zh) * | 2005-12-22 | 2009-01-07 | 日东电工株式会社 | 螺旋卷式膜组件 |
| CN101426564A (zh) * | 2006-04-24 | 2009-05-06 | 日东电工株式会社 | 膜元件用密封件保持部件以及膜元件 |
| US20110084455A1 (en) * | 2009-10-12 | 2011-04-14 | Toray Membrane USA, Inc. | Radial split ring seal for filtration systems |
| JP2012183464A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Toray Ind Inc | 流体分離素子用テレスコープ防止板および流体分離素子 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5627929Y2 (zh) | 1976-07-09 | 1981-07-03 | ||
| JPS5369440U (zh) | 1976-11-12 | 1978-06-10 | ||
| JPS5924101A (ja) | 1982-07-30 | 1984-02-07 | 株式会社荏原製作所 | ボイラ系における清缶剤の基礎投入制御装置 |
| JPH11156165A (ja) | 1997-09-26 | 1999-06-15 | Nikkiso Co Ltd | 分離装置及び分離膜モジュール |
| JP4222279B2 (ja) | 2003-09-17 | 2009-02-12 | 日東電工株式会社 | 膜エレメント用シール材保持部材および膜エレメント |
| JP4897233B2 (ja) | 2004-03-31 | 2012-03-14 | 日本アルコール産業株式会社 | 真空維持装置とその真空維持方法 |
| US7198719B2 (en) | 2004-09-03 | 2007-04-03 | Nitto Denko Corporation | Sealer holding member for membrane element and membrane element using the same |
| JP5401120B2 (ja) | 2009-02-23 | 2014-01-29 | 日東電工株式会社 | 膜エレメント用端部部材及びこれを備えた膜エレメント |
| CN102949884B (zh) | 2011-08-24 | 2015-06-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 净水器 |
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| US20140151279A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-05 | Renewable Process Technologies, Llc | System and method for film-based chromatographic separation |
-
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-
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- 2016-12-20 US US16/066,200 patent/US10717049B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924101U (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-15 | 日東電工株式会社 | 流体分離装置 |
| CN1276261A (zh) * | 1999-06-08 | 2000-12-13 | 日东电工株式会社 | 液体分离膜组件及其制造方法 |
| US7063789B2 (en) * | 2003-08-13 | 2006-06-20 | Koch Membrane Systems, Inc. | Filtration element and method of constructing a filtration assembly |
| US7172697B2 (en) * | 2003-09-17 | 2007-02-06 | Nitto Denko Corporation | Seal ring holder for membrane element and membrane element |
| CN101340970A (zh) * | 2005-12-22 | 2009-01-07 | 日东电工株式会社 | 螺旋卷式膜组件 |
| CN101426564A (zh) * | 2006-04-24 | 2009-05-06 | 日东电工株式会社 | 膜元件用密封件保持部件以及膜元件 |
| US20110084455A1 (en) * | 2009-10-12 | 2011-04-14 | Toray Membrane USA, Inc. | Radial split ring seal for filtration systems |
| JP2012183464A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Toray Ind Inc | 流体分離素子用テレスコープ防止板および流体分離素子 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 地质部地质辞典办公室编辑: "《地质辞典 2 矿物、岩石、地球化学分册》", 30 June 2005 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR20180097512A (ko) | 2018-08-31 |
| US20190009220A1 (en) | 2019-01-10 |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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