JP2012176372A - 連結部材および分離膜モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】連結部材上に構築される電気回路の設計の自由度を向上させることができる連結部材を提供する。
【解決手段】連結部材５Ａは、両端部がスパイラル型膜エレメント２の中心管２１内に嵌め込まれる中空の軸部５１と、軸部５１の中央部から周囲に広がるプレート部５２を含む。軸部５１およびプレート部５２の少なくとも一方にはセンサが取り付けられ、プレート部５２にはセンサに接続されたアンテナ６５が保持されている。軸部５１の両端部がプレート部５２から突出する長さＬは、軸部５１の外径の０．２倍以上１．４倍以下である。
【選択図】図３

Description

本発明は、スパイラル型膜エレメント同士を連結する連結部材およびこの連結部材を用いた分離膜モジュールに関する。

従来、例えば海水淡水化処理や超純水の製造などに用いられるスパイラル型膜エレメントが知られている。例えば、特許文献１には、図９に示すような、スパイラル型膜エレメント１２を用いた分離膜モジュール１０が開示されている。この分離膜モジュール１０では、筒状の圧力容器１１内に複数本のスパイラル型膜エレメント１２が一列に装填されている。そして、図９中に矢印で示すように、分離膜モジュール１０の一方の端部から圧力容器１１内に原水が供給されると、その原水がスパイラル型膜エレメント１２の分離膜によって透過水と濃縮水とに分離され、それらが分離膜モジュール１０の他方の端部から別々に排出される。

隣り合うスパイラル型膜エレメント１２同士は、連結部材１５によって連結される。各スパイラル型膜エレメント１２は、分離膜および流路材を含む積層体が中心管１３の回りに巻き回された構成を有している。連結部材１５は、通常、両端部がスパイラル型膜エレメント１２の中心管１３と嵌合する短管からなる。図９に示す例では、連結部材１５が中心管１３に外側から嵌合している。

さらに、特許文献１には、原水や透過水の性状を検知するための各種のセンサやこれらのセンサによる検知信号を発信するためのアンテナを連結部材１５に設けることが記載されている。この構成により、特許文献１に開示された分離膜モジュール１０では、スパイラル型膜エレメント１２が取り替えられるときでもセンサなどを再利用することができる。

特開２００９−１６６０３４号公報

しかしながら、上記のような短管からなる連結部材１５にセンサやアンテナなどの電気部品を取り付ける場合には、連結部材１５の表面積が小さいために電気部品を配置できるエリアが限られる。このため、連結部材１５上でそれらの電気部品を用いて構築される電気回路の設計の自由度が制約される。

本発明は、このような事情に鑑み、連結部材上に構築される電気回路の設計の自由度を向上させることができる連結部材およびこの連結部材を用いた分離膜モジュールを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、分離膜および流路材を含む積層体が中心管の回りに巻き回されたスパイラル型膜エレメント同士を連結する連結部材であって、両端部が前記中心管内に嵌め込まれる中空の軸部と、前記軸部の中央部から周囲に広がるプレート部と、前記軸部および前記プレート部の少なくとも一方に取り付けられたセンサと、前記プレート部に保持され、前記センサに接続されたアンテナと、を備え、前記軸部の両端部が前記プレート部から突出する長さは、前記軸部の外径の０．２倍以上１．４倍以下である、連結部材を提供する。

また、本発明は、上記の連結部材と、前記連結部材によって互いに連結された、分離膜および流路材を含む積層体が中心管の回りに巻き回されたスパイラル型膜エレメントと、前記スパイラル型膜エレメントを収容する筒状の圧力容器と、を備える、分離膜モジュールを提供する。

上記の構成によれば、軸部にプレート部を設けることによって、電気部品を配置できるエリアを大きく確保することができる。このため、センサおよびアンテナの配置位置を自由に決定して、所望の電気回路を構築することが可能になる。特に、良好な無線通信を行うという観点からは、本発明のように軸部から周囲に広がるプレート部にアンテナを保持させることが有効である。

ところで、連結部材の軸部の長さが長い場合には、軸部のスパイラル型膜エレメントの中心管への嵌め込み時および中心管からの抜き取り時に、例えばオーリングなどの軸部に装着されるシール部材を中心管の内周面に沿って長い距離摩擦させる必要があり、軸部の嵌め込みおよび抜き取りの作業性に大きな労力を要する。しかも、スパイラル型膜エレメントの取り替え時には、圧力容器内で隣接するスパイラル型膜エレメントとの連結状態を解除するために、スパイラル型膜エレメントを上下左右に揺らしながら引き抜くことがあり、これによって連結部材の軸部が折れることがある。特に、本発明のように連結部材がセンサを有する場合は、連結部材の破損がコストに与える影響は大きい。

これに対し、本発明では、連結部材の軸部の長さを工夫することにより、軸部の嵌め込みおよび抜き取りの作業性を向上させることがきるとともに、スパイラル型膜エレメントの取り替え時の軸部の折れを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る連結部材を用いた分離膜モジュールの断面図 スパイラル型膜エレメントの概略構成図 図１の一部拡大図 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る連結部材の平面図、（ｂ）は（ａ）のIIIＢ−IIIＢ線断面図 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る連結部材の平面図、（ｂ）は同連結部材の側面図 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る連結部材の平面図、（ｂ）は同連結部材の側面図 本発明の第４実施形態に係る連結部材を用いた分離膜モジュールの断面図 図７の一部拡大図 従来の連結部材を用いた分離膜モジュールの断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る連結部材５Ａを用いた分離膜モジュール１を示す。この分離膜モジュール１は、ベッセルと呼ばれる筒状の圧力容器７と、圧力容器７内に一列に装填された複数本のスパイラル型膜エレメント２（以下、単に「膜エレメント２」という。）とを備えている。連結部材５Ａは、隣り合う膜エレメント２同士を連結している。

圧力容器７の両端には、円盤状のキャップ８，９が取り付けられている。一方（図１では左側）のキャップ８には、原水を圧力容器７内に供給するための供給管８１が中心からずれた位置に設けられている。他方（図１では右側）のキャップ９には、透過水を取り出すための第１排出管９１が中心に設けられており、濃縮水を取り出すための第２排出管９２が中心からずれた位置に設けられている。すなわち、圧力容器７内には、一方のキャップ８から他方のキャップ９に向かう原水の流れが形成される。なお、供給管８１および第２排出管９２は、圧力容器７に設けられていてもよい。

本実施形態では、膜エレメント２として、逆浸透膜エレメントが用いられている。ただし、膜エレメント２は、例えば限外濾過膜エレメントであってもよい。

各膜エレメント２は、集水管として機能する中心管２１と、中心管２１の回りに巻き回された積層体２２と、積層体２２を挟むように中心管２１の両端部に固定された一対の端部材３と、積層体２２を取り巻く外装材２８とを有している。一対の端部材３は、積層体２２がテレスコピック状に伸張することを防止する役割も果たす。

本実施形態では、一対の端部材３のうちの上流側の端部材３に、シール部材４として、膜エレメント２と圧力容器７の内周面との隙間を原水の上流側の圧力を利用してシールする断面略Ｕ字状のパッキンが装着されている。ただし、シール部材４は、断面略Ｕ字状のパッキンに限定されるものではなく、膜エレメント２と圧力容器７の内周面との隙間をシール可能なものであればどのような形状を有していてもよい。

中心管２１には、内部に透過水を流入させる複数の導入孔が形成されている（図２参照）。連結部材５Ａの後述する中空の軸部５１は、隣り合う膜エレメント１の中心管２１に跨って、透過水を流すための連続した流路を構成する。なお、最上流側に位置する膜エレメント２の中心管２１にはプラグ８２が取り付けられ、最下流側に位置する膜エレメント２の中心管２１は連結器９３によって第１排出管９１と連結されている。

図２に示すように、積層体２２は、巻き回される方向が一方の対辺方向となる矩形状をなしており、透過水流路材２４の両面に分離膜２３が重ね合わされた膜リーフと、原水流路材２５とを含む。膜リーフは、一方向に開口する袋状となるように分離膜２３同士が３辺で接合された構成を有しており、その開口が中心管２１の導入孔と連通している。透過水流路材２４は、例えば樹脂からなる網であり、互いに接合される分離膜同士の間に透過水を流すための流路を形成する。原水流路材２５は、例えば樹脂からなる網（透過水流路材２４よりも網目の大きな網）であり、巻き回される膜リーフの周回部分同士の間に原水を流すための流路を形成する。

分離膜２３としては、不織布やポリスルホン多孔質膜支持体上にポリアミド系スキン層を設けた複合逆浸透膜や、透過性に優れたポリビニルアルコール系分離膜、ナノフィルトレーション膜に好適なスルホン化ポリエーテルスルホン系分離膜などが挙げられる。

一対の端部材３は、中心管２１にそれらの端面が同一平面上に位置するように固定されている。具体的に、各端部材３は、中心管２１の端部に外側から嵌合する内側筒部３１と、内側筒部３１を離間しながら取り囲む、内側筒部３１と同心の外側筒部３２とを有している。

内側筒部３１と外側筒部３２は、放射状に配置された複数のリブなどによって互いに連結されている。リブ同士の間の空間は、端部材３を貫通して原水を流通させる流通口３０（図３参照）を構成する。なお、リブ同士の間には、複数の貫通孔が設けられた薄板が配設されていてもよい。

外側筒部３２の外周面には、周方向に延びる溝が形成されていてもよく、この溝に適宜シール部材４を配置してもよい。さらに、外側筒部３２には、外装材２８を保持するための段差が形成されていてもよい。また、外側筒部３２の後述するプレート部５２に当接する端面には、原水を流通させるための溝部を設けることが好ましい。この溝部はプレート部５２の壁面に設けてもよい。

図３ならびに図４（ａ）および（ｂ）に示すように、連結部材５Ａは、両端部が中心管２１内に嵌め込まれる軸部５１と、軸部５１の中央部から周囲に広がるプレート部５２とを含む。本実施形態では、軸部５１およびプレート部５２が樹脂によって一体的に形成されているが、これらは別々に成型された後に接合剤や溶着などで接合されてもよい。さらに、連結部材５Ａは、プレート部５２に取り付けられた第１流量センサ６１と、軸部５１に取り付けられた第２流量センサ６２とを含む。

軸部５１およびプレート部５２を一体的に形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、射出成形、押出成形、インサート成形、注型成形、真空注型成形などを挙げることができる。また、使用される樹脂としては、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、２，５−ジフェニルオキサゾール（ＰＰＯ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ｐ−アミノサリチル酸（ＰＡＳ）、４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシノール（ＰＡＲ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）などが挙げられる。注型成形では、エポキシ樹脂やウレタン樹脂を使用することも可能である。また、強度を向上させるために、上記の樹脂にガラス繊維や炭素繊維、充填剤などの添加物を添加してもよい。

軸部５１は、一定の肉厚の筒状をなしている。このため、軸部５１におけるプレート部５２から突出する部分は中心管２１内に嵌り込むようになっている。また、軸部５１の軸方向におけるプレート部５２の両面は膜エレメント２の端面に当接する当接面を構成する。

図示は省略するが、軸部５１の両端部には、軸部５１の外周面と中心管２１の内周面との隙間をシールするシール部材（例えば、オーリング）がそれぞれ装着されている。一方の端部に装着されるシール部材の数は、１つであってもよいし複数であってもよい。なお、中心管２１は、必ずしも全長に亘って一定の内径を有している必要はなく、中心管２１の端部には内径が拡大された拡径部が設けられ、この拡径部に軸部５１の端部が嵌り込むようになっていてもよい。

軸部５１の両端部がプレート部５２（より正確には、プレート部５２における膜エレメント２の端面に当接する当接面）から突出する長さＬ（図４（ｂ）参照）は、軸部５１の外径Ｄの０．２倍以上１．４倍以下である。例えば、外径８インチの膜エレメント２用の連結部材では、軸部５１の両端部がプレート部５２から突出する長さＬは、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。突出長さＬが０．２Ｄよりも小さいと、水処理操作のオン・オフ時の水流変化により軸部５１が中心管２１から抜ける（連結状態が解除される）リスクが増大する。突出長さＬが１．４Ｄよりも大きいと、軸部５１の中心管２１への嵌め込みおよび中心管２１からの抜き取りが困難になる。しかも、膜エレメント２の取り替え時には、圧力容器７内で隣接する膜エレメント２との連結状態を解除するために、膜エレメント２を上下左右に揺らしながら引き抜くことがあるが、そのときに軸部５１におけるプレート部５２との接合部分に応力が集中して軸部５１が折れることがある。より好ましくは、軸部５１の両端部がプレート部５２から突出する長さＬは、軸部５１の外径Ｄの０．３倍以上１．３倍以下である。

プレート部５２は、軸部５１近くに控える複数（図例では３つ）の後退部５３と、後退部５３よりも径方向外側に張り出す複数（図例では３つ）の張り出し部５４とを含む。後退部５３および張り出し部５４は、軸部５１の周囲に交互に並ぶように設けられている。すなわち、本実施形態では、プレート部５２は、１２０度間隔の三方位に突出するような形状を有している。

各後退部５３は、軸部５１の軸方向と直交する方向に延びる端面を有していてもよい。本実施形態では、後退部５３の端面は、軸部５１の中心軸に向かって凸となる曲面である。ただし、後退部５３の端面は、隣り合う張り出し部５４同士を最短距離で結ぶような平面であってもよいし、径方向外側に凸となる曲面であってもよい。あるいは、張り出し部５４が軸部５１の外径よりも大きな一定の幅を有している場合には、後退部５３の端面は、張り出し部５４の側面同士が交わる稜線であってもよい。

各張り出し部５４は、厚さよりも十分に大きな幅を有していることが好ましい。また、各張り出し部５４は、圧力容器７の内周面に可能な限り近くまで張り出していることが好ましい。例えば、張り出し部５４の先端面から圧力容器７の内周面までの距離は０．１〜３ｃｍ程度である。

上述した第１流量センサ６１および第２流量センサ６２の形式は問わないが、本実施形態では、羽根車式流量計が第１流量センサ６１および第２流量センサ６２として採用されている。第１流量センサ６１は、上流側の膜エレメント２から下流側の膜エレメント２に送り込まれる濃縮された原水の流量を計測するためのものであり、第２流量センサ６２は、上流側の膜エレメント２から下流側の膜エレメント２に送り込まれる透過水の流量を計測するためのものである。

張り出し部５４の１つ（図４（ａ）では左下に位置する張り出し部５４）には、当該張り出し部５４を軸部５１の軸方向に貫通する貫通孔５５が設けられており、第１流量センサ６１はこの貫通孔５５内に配設されている。一方、第２流量センサ６２は、軸部５１内に配設されている。

なお、本実施形態では、第１流量センサ６１が１つだけ設けられているが、第１流量センサ６１は大きさの異なるものが複数設けられていることが好ましい。このような形態を用いると、流量センサの個体差から生じる誤差を補正することができる。

張り出し部５４の他の１つ（図４（ａ）では上に位置する張り出し部５４）には、第１流量センサ６１および第２流量センサ６２による検知信号などを発信するためのアンテナ６５が当該張り出し部５４の先端部に保持されている。ここで、「先端部」とは、軸部５１からの張り出し部５４の全長のうちの先端面からおよそ１／３の領域をいう。本実施形態では、アンテナ６５が張り出し部５４内に封入されている。

アンテナ６５は、軸部５１を中心とする略周方向に延びている場合には、張り出し部５４は、アンテナ６５の長さよりも大きな幅を有している。アンテナ６５の長さは、無線通信に使用する電波の周波数に依存する。

また、本実施形態では、アンテナ６５が保持された張り出し部５４内には、アンテナ６５よりも径方向内側に、第１流量センサ６１および第２流量センサ６２ならびにアンテナ６５に接続された回路基板６３も封入されている。換言すれば、アンテナ６５は回路基板６３を介して第１流量センサ６１および第２流量センサ６２に接続されている。回路基板６３には、アンテナ６５を使用した無線通信を行うための無線通信回路や、後述する電源装置６４から第１流量センサ６１および第２流量センサ６２への電力の供給を制御する電力制御回路などが形成されている。

残りの張り出し部５４（図４（ａ）では右下に位置する張り出し部５４）には、回路基板６３を介して第１流量センサ６１および第２流量センサ６２に電力を供給する電源装置６４が封入されている。電源装置６４としては、電池や発電機、ＡＣ電源との接続や無線送電を利用することができる。中でも電池の使用が好ましい。

上記のような張り出し部５４内への電気部品の封入を実現する方法としては、例えば、軸部５１およびプレート部５２を軸部５１の軸方向に二分割し、そのうちの一方のピースの分割面に電気部品を実装した後に、双方のピースを接合する方法が挙げられる。

以上説明した本実施形態の連結部材５Ａでは、軸部５１にプレート部５２を設けることによって、電気部品を配置できるエリアを大きく確保することができる。このため、センサ６１，６２およびアンテナ６５の配置位置を自由に決定して、所望の電気回路を構築することが可能になる。特に、良好な無線通信を行うという観点からは、本実施形態のように軸部５１から周囲に広がるプレート部５２にアンテナ６５を保持させることが有効である。

また、本実施形態では、軸部５１の膜エレメント２の中心管２１への嵌め込み時および中心管２１からの抜き取り時に、軸部５１に装着されるシール部材を中心管２１の内周面に沿って摩擦させる距離が適切である。従って、軸部５１の嵌め込みおよび抜き取りの作業性を向上させることがきる。しかも、膜エレメント２の取り替え時に、膜エレメント２を上下左右に揺らしながら引き抜いたとしても、軸部５１の折れまたは連結部材５Ａの破損を防止することができる。

さらに、本実施形態では、アンテナ６５が張り出し部５４内に封入されているので、アンテナ６５として防水処理が施されていない安価なものを使用することができる。

なお、本実施形態では、第１流量センサ６１および第２流量センサ６２が用いられていたが、本発明のセンサはこれに限られるものではなく、原水や透過水の性状を検知可能なものであればどのようなものを採用してもよい。例えば、本発明のセンサは、圧力センサ、温度センサ、電濃度センサなどであってもよい。また、本発明のセンサは、軸部５１およびプレート部５２の少なくとも一方に取り付けられていればよい。

また、軸部５１の軸方向におけるプレート部５２の両面は、必ずしもフラットである必要はない。例えば、プレート部５２の両面には軸部５１を取り巻くようにリング状の突起が形成されていて、この突起の先端面が膜エレメント２の端面に当接する当接面を構成していてもよい。

さらに、後退部５３は複数設けられていることが好ましく、後退部５３の数は２〜６程度であることが好ましい。これにより、複数箇所からの取り外しが可能となるため、端部材３とプレート部５２にかかる応力を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の第２実施形態に係る連結部材５Ｂを説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明した構成と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。この点は、後述する第３および第４実施形態でも同様である。

本実施形態では、後退部５３および張り出し部５４が軸部５１の周囲に交互に並ぶように２つずつ設けられている。換言すれば、後退部５３同士および張り出し部５４同士は、軸部５１を挟んで反対に位置している。

第１実施形態では後退部５３の端面が軸部５１の中心軸に向かって凸となる曲面になっていたが（図４（ａ）参照）、本実施形態では、後退部５３の端面が、張り出し部５４の側面と連続するように、軸部５１の中心軸からの最短距離を規定する位置からまっすぐに両側に広がる平面になっている。すなわち、両後退部５３の端面は、互いに平行になっている。

さらに、プレート部５２には、後退部５３との間に例えば手を挿入可能な空間５７を形成しつつ、張り出し部５４の先端部同士を橋架する円弧状の橋架部５６が設けられている。本実施形態では、橋架部５６の奥行きが大きく設定されており、橋架部５６は、張り出し部５４の中央部同士も橋架している。

橋架部５６の外側面は、張り出し部５４の先端面と連続しており、これらの面は、プレート部５２の筒状の外周面５２ａを構成する。

張り出し部５４および橋架部５６における空間５７の両側部分には、多数の抜き孔が形成されており、この抜き孔を通じて上流側の膜エレメント２で濃縮された原水が下流側の膜エレメント２に送り込まれるようになっている。

張り出し部５４の１つ（図５（ａ）では左に位置する張り出し部５４）には、アンテナ６５が先端部に保持されている。第１実施形態と同様に、アンテナ６５は、張り出し部５４内に封入されている。

さらに、原水の圧力を検知するための圧力センサ６６が橋架部５６の１つ（図５（ａ）では下に位置する橋架部５６）に取り付けられており、この橋架部５６内には、回路基板６３が封入されている。

本実施形態では、圧力容器７の外側から圧力センサ６６に無線で電力を供給できるように、プレート部５２の外周面５２ａに沿って環状の導電線６７が配設されている。導電線６７は、張り出し部５４および橋架部５６内に封入されている。なお、アンテナ６５と導電線６７とは、プレート部５２内で軸部５１の軸方向に離間している。

本実施形態のように張り出し部５４の先端部同士を橋架する橋架部５６が設けられていれば、この橋架部５６でセンサや回路基板を支持したり、無線で供給される電力を受けるための環状の導電線６７を配設したりすることが可能になり、設計の自由度を向上させることができる。

なお、軸部５１の長さによる効果は、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図６（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の第３実施形態に係る連結部材５Ｃを説明する。

本実施形態の連結部材５Ｂは、第２実施形態の連結部材５Ｂに比べて、後退部５３および橋架部５６の奥行きが小さくされ、かつ張り出し部５４の幅が小さくされたようなプレート部５２を有している。そして、アンテナ６５を保持する張り出し部５４によって圧力センサ４および回路基板６３が支持され、別の張り出し部５４によって電源装置６４が支持されている。

図６（ａ）に示すように張り出し部５４の幅はアンテナ６５の長さよりも小さくなっている。このため、アンテナ６５は、張り出し部５４およびこの張り出し部５４の両側に位置する橋架部５６内に封入されている。

このように、アンテナ６５が張り出し部５４およびこの張り出し部５４の両側に位置する橋架部５６内に封入されていれば、張り出し部５４の幅を小さくすることができ、後退部５３と橋架部５６の間に形成される空間５７を大きく確保することができる。

（第４実施形態）
次に、図７および図８を参照して、本発明の第４実施形態に係る連結部材５Ｄを説明する。なお、図７では、端部材３（図１参照）を有しない膜エレメント２が描かれているが、膜エレメント２は端部材３を有していてもよい。この場合、端部材３にはシール部材４が装着されていなくてもよい。

本実施形態では、プレート部５２が、第１実施形態と同様に、後退部５３および張り出し部５４を３つずつ有している。ただし、本実施形態では、第２および第３実施形態と同様に、張り出し部５４の先端部同士が橋架部５６によって橋架されており、張り出し部５４の先端面および橋架部５６の外側面がプレート部５２の筒状の外周面５２ａを構成している。外周面５２ａには、全周に亘って径方向外側に開口する環状溝５２ｂが形成されており、この環状溝５２ｂにシール部材４が配置されている。

このように、連結部材５Ｄにシール部材４を装着すれば、膜エレメント２の端部材３を省略することができる。

（その他の実施形態）
前記第１〜第３実施形態では、張り出し部５４内にアンテナ６５が封入されていたが、アンテナ６５に例えば防水処理が施してある場合は、アンテナ６５の一部または全部が張り出し部５４から露出していてもよい。

１ 分離膜モジュール
２ スパイラル型膜エレメント
２１ 中心管
２２ 積層体
２３ 分離膜
２４ 透過水流路材
２５ 原水流路材
４ シール部材
５Ａ〜５Ｄ 連結部材
５１ 軸部
５２ プレート部
５２ａ 外周面
５２ｂ 環状溝
５３ 後退部
５４ 張り出し部
５５ 貫通孔
５６ 橋架部
５７ 空間
６１ 第１流量センサ
６２ 第２流量センサ
６３ 回路基板
６４ 電源装置
６５ アンテナ
６６ 圧力センサ
７ 圧力容器

Claims (11)

1. 分離膜および流路材を含む積層体が中心管の回りに巻き回されたスパイラル型膜エレメント同士を連結する連結部材であって、
   両端部が前記中心管内に嵌め込まれる中空の軸部と、
   前記軸部の中央部から周囲に広がるプレート部と、
   前記軸部および前記プレート部の少なくとも一方に取り付けられたセンサと、
   前記プレート部に保持され、前記センサに接続されたアンテナと、を備え、
   前記軸部の両端部が前記プレート部から突出する長さは、前記軸部の外径の０．２倍以上１．４倍以下である、連結部材。
2. 前記プレート部は、前記軸部近くに控える後退部、および前記後退部よりも径方向外側に張り出す張り出し部を含み、
   前記アンテナは、前記張り出し部の先端部に保持されている、請求項１に記載の連結部材。
3. 前記後退部および前記張り出し部は、前記軸部の周囲に交互に並ぶように複数設けられている、請求項２に記載の連結部材。
4. 前記プレート部は、前記後退部との間に空間を形成しつつ、前記張り出し部の先端部同士を橋架する橋架部をさらに含む、請求項３に記載の連結部材。
5. 前記プレート部は、前記張り出し部の先端面および前記橋架部の外側面で構成された筒状の外周面を有しており、
   前記外周面には、全周に亘って径方向外側に開口する環状溝が形成されており、この環状溝にシール部材が配置されている、請求項４に記載の連結部材。
6. 前記アンテナは、前記張り出し部内に封入されている、または前記張り出し部およびこの張り出し部の両側に位置する前記橋架部内に封入されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の連結部材。
7. 前記張り出し部の１つ内に封入された、前記センサに電力を供給する電源装置と、
   前記張り出し部の１つ内に封入された、前記センサおよび前記アンテナに接続された回路基板と、をさらに備える、請求項３に記載の連結部材。
8. 前記センサは、前記プレート部に取り付けられた第１流量センサと、前記軸部内に配設された第２流量センサとを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の連結部材。
9. 前記プレート部には、当該プレート部を前記軸部の軸方向に貫通する貫通孔が設けられており、前記第１流量センサは、前記貫通孔内に配設されている、請求項８に記載の連結部材。
10. 前記第１流量センサおよび前記第２流量センサは、羽根車式流量計である、請求項９に記載の連結部材。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の連結部材と、
    前記連結部材によって互いに連結された、分離膜および流路材を含む積層体が中心管の回りに巻き回されたスパイラル型膜エレメントと、
    前記スパイラル型膜エレメントを収容する筒状の圧力容器と、
    を備える、分離膜モジュール。

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