JP3229660B2 - スパイラル状巻回半透性膜カートリッジ並びにその製造方法及び一体型分離装置 - Google Patents
スパイラル状巻回半透性膜カートリッジ並びにその製造方法及び一体型分離装置Info
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- B01D—SEPARATION
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、逆浸透及び限外濾過装
置において使用される半透性膜カートリッジ及び特に均
一な特性を有するこのカートリッジの製造方法に関す
る。
置において使用される半透性膜カートリッジ及び特に均
一な特性を有するこのカートリッジの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】膜分離装置、特に中央多孔管の回りにス
パイラル状に巻いた膜を有するカートリッジを使用する
膜分離装置の分野が今日大きく発展してきている。この
ようなカートリッジは、多種類の分離装置及び方法にお
いて多く使用されている。このような半透性膜スパイラ
ル状巻回カートリッジを開示する特許例として米国特許
第3,417,870号や米国特許第3,966,616号がある。このよ
うなスパイラル状巻回膜カートリッジは一般的に中央多
孔収集管を使用し、この管は管の内面と外面との間の流
体の流れを与える一連の孔を有する。この中央管の外面
の回りのスパイラル状の巻回は、接着的に接合された2
シートの半透性膜から通常なる少なくとも1つのほぼ一
様な筒状外包となり、この外包の内側はスペーサ又は浸
透性通路材を包含する。スペーサ又は流入通路提供材の
シートは、外包の外面に隣接しており、それと共に中央
管の回りにスパイラル状に巻回され、従って、スパイラ
ル状巻回組立体を端から端までにわたって軸方向に伸び
た管を包囲する環状領域に通路を提供する。
パイラル状に巻いた膜を有するカートリッジを使用する
膜分離装置の分野が今日大きく発展してきている。この
ようなカートリッジは、多種類の分離装置及び方法にお
いて多く使用されている。このような半透性膜スパイラ
ル状巻回カートリッジを開示する特許例として米国特許
第3,417,870号や米国特許第3,966,616号がある。このよ
うなスパイラル状巻回膜カートリッジは一般的に中央多
孔収集管を使用し、この管は管の内面と外面との間の流
体の流れを与える一連の孔を有する。この中央管の外面
の回りのスパイラル状の巻回は、接着的に接合された2
シートの半透性膜から通常なる少なくとも1つのほぼ一
様な筒状外包となり、この外包の内側はスペーサ又は浸
透性通路材を包含する。スペーサ又は流入通路提供材の
シートは、外包の外面に隣接しており、それと共に中央
管の回りにスパイラル状に巻回され、従って、スパイラ
ル状巻回組立体を端から端までにわたって軸方向に伸び
た管を包囲する環状領域に通路を提供する。
【0003】一般的にこの筒状外包とスペーサシートの
1組以上の組み合わせによって、スパイラル状巻回を組
み立て、巻回組立体の外部は通常ある方法で包装され
る。例えば、米国特許第4,600,512号では、スパイラル
状巻回組立体を示し、その中で完全な外側円筒状表面の
回りで螺旋状にテーピングをすることによって包装され
た膜組立体が保持され、このテーピングは成形プラスチ
ックの外周に沿って各端に位置付けられた円形リテーナ
の位置まで伸長することができる。この特許に示された
特別なカートリッジは、包囲圧力容器の中に位置付けら
れ、その中で整列されるように設計されているので、取
り扱われる流入流体のための流路として働く圧力容器の
内側壁とカートリッジの外側との間の環状隙間を残して
いる。その他の膜カートリッジでは米国特許第4,548,71
4号に示されたように圧力容器の内壁に対しちょうど適
合するように設計されており、又は米国特許第4,517,08
5号にいくらか概略的に示されたように圧力容器の内壁
に対しかなり近接して適合し、この入口端でOリング又
は山形シール等を有するように設計されたものがある。
1組以上の組み合わせによって、スパイラル状巻回を組
み立て、巻回組立体の外部は通常ある方法で包装され
る。例えば、米国特許第4,600,512号では、スパイラル
状巻回組立体を示し、その中で完全な外側円筒状表面の
回りで螺旋状にテーピングをすることによって包装され
た膜組立体が保持され、このテーピングは成形プラスチ
ックの外周に沿って各端に位置付けられた円形リテーナ
の位置まで伸長することができる。この特許に示された
特別なカートリッジは、包囲圧力容器の中に位置付けら
れ、その中で整列されるように設計されているので、取
り扱われる流入流体のための流路として働く圧力容器の
内側壁とカートリッジの外側との間の環状隙間を残して
いる。その他の膜カートリッジでは米国特許第4,548,71
4号に示されたように圧力容器の内壁に対しちょうど適
合するように設計されており、又は米国特許第4,517,08
5号にいくらか概略的に示されたように圧力容器の内壁
に対しかなり近接して適合し、この入口端でOリング又
は山形シール等を有するように設計されたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらスパイラル状巻
回カートリッジは、一般的に中央管の回りに手動で、又
は半自動で包装され、その外面は生来的に起伏を有し、
その数はスパイラル巻回に使用される個々の片の数に伴
って増加する。さらに、この包装作業はしばしば比較的
労働集約的であり、注意深い品質管理作業を必要とす
る。従って、スパイラル状巻回半透性膜カートリッジの
構造の改良がひき続き求められ、それに伴いこのような
カートリッジを製造する改良された方法が求められてい
る。
回カートリッジは、一般的に中央管の回りに手動で、又
は半自動で包装され、その外面は生来的に起伏を有し、
その数はスパイラル巻回に使用される個々の片の数に伴
って増加する。さらに、この包装作業はしばしば比較的
労働集約的であり、注意深い品質管理作業を必要とす
る。従って、スパイラル状巻回半透性膜カートリッジの
構造の改良がひき続き求められ、それに伴いこのような
カートリッジを製造する改良された方法が求められてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、概して、スパ
イラル巻回成分をその中に包含する継ぎ目なし剛体又は
半剛体の封入構造の形状をした一体の外側構造のケーシ
ング又はシェルを有する改良されたスパイラル状巻回半
透性膜を提供し、又、このような改良されたカートリッ
ジの製造方法を提供する。さらに、本発明は、補助的な
外部支持を必要とする事なく、カートリッジの径方向に
おける物理的歪みが最小となるような方法で、スパイラ
ル状カートリッジの通路内の内部流体圧力を包含するこ
とがそれ自身でできる外側シェルを有するカートリッジ
を提供することができる。さらに、本発明は、現在の最
新式の工業用手段を使用して現在達成することができる
よりも物理的均一性の程度をかなり上げることができる
このカートリッジの製造を提供し、とりわけ、その方法
は又、外面の円滑性及び均一性の高い精度と、現在の最
新式の工業用手段では一般的に不可欠の不規則性及び不
完全性が全くない表面を不変的に達成することができ
る。
イラル巻回成分をその中に包含する継ぎ目なし剛体又は
半剛体の封入構造の形状をした一体の外側構造のケーシ
ング又はシェルを有する改良されたスパイラル状巻回半
透性膜を提供し、又、このような改良されたカートリッ
ジの製造方法を提供する。さらに、本発明は、補助的な
外部支持を必要とする事なく、カートリッジの径方向に
おける物理的歪みが最小となるような方法で、スパイラ
ル状カートリッジの通路内の内部流体圧力を包含するこ
とがそれ自身でできる外側シェルを有するカートリッジ
を提供することができる。さらに、本発明は、現在の最
新式の工業用手段を使用して現在達成することができる
よりも物理的均一性の程度をかなり上げることができる
このカートリッジの製造を提供し、とりわけ、その方法
は又、外面の円滑性及び均一性の高い精度と、現在の最
新式の工業用手段では一般的に不可欠の不規則性及び不
完全性が全くない表面を不変的に達成することができ
る。
【0006】いくらかより詳細には、本発明は、その回
りに膜組立体がスパイラル状に巻回され、その各端部に
1個ずつの1対の円形リテーナを有する中央浸透管を含
み、円形リテーナの周囲が重合体材料からなる流し込み
シェルによって連結されるスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジを製造する方法を提供する。このシェルは、
その全長に沿って均一な寸法の外側の真円形円筒状の円
滑な継ぎ目なしの表面を持つカートリッジを提供する。
このような改良されたカートリッジを製造するための方
法において、流動材料が、スパイラル状巻回及び適当に
拘束された副組立体が整列された適当な円筒状型穴の中
へ射出され、従って、このシェルが副組立体の外部の回
りで流し込み成形され、一体のカートリッジを形成す
る。
りに膜組立体がスパイラル状に巻回され、その各端部に
1個ずつの1対の円形リテーナを有する中央浸透管を含
み、円形リテーナの周囲が重合体材料からなる流し込み
シェルによって連結されるスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジを製造する方法を提供する。このシェルは、
その全長に沿って均一な寸法の外側の真円形円筒状の円
滑な継ぎ目なしの表面を持つカートリッジを提供する。
このような改良されたカートリッジを製造するための方
法において、流動材料が、スパイラル状巻回及び適当に
拘束された副組立体が整列された適当な円筒状型穴の中
へ射出され、従って、このシェルが副組立体の外部の回
りで流し込み成形され、一体のカートリッジを形成す
る。
【0007】
【実施例】極めて全体的に、本発明は一体の密封されス
パイラル状に巻回された逆浸透又は限外濾過カートリッ
ジ11を備えており、カートリッジ11は各軸端に1つ
づつある一対の円形リテーナ13を有している。半透性
膜シート材料とそれに関連されたスペーサシートと通路
提供材料の群から形成されるスパイラル状の巻回は、全
体的に標準の構造をしている。即ち、スパイラル巻回副
組立体として、あらゆる適当な構造が使用され得るが、
より好ましい構造の形が図1に示されている。
パイラル状に巻回された逆浸透又は限外濾過カートリッ
ジ11を備えており、カートリッジ11は各軸端に1つ
づつある一対の円形リテーナ13を有している。半透性
膜シート材料とそれに関連されたスペーサシートと通路
提供材料の群から形成されるスパイラル状の巻回は、全
体的に標準の構造をしている。即ち、スパイラル巻回副
組立体として、あらゆる適当な構造が使用され得るが、
より好ましい構造の形が図1に示されている。
【0008】図1に示した組立体は、金属や好ましくは
プラスチックのような適当な材料からなる中央多孔性浸
透即ち収集管15を使用する。上記材料はその性質が、
管がさらされる液流と化学的に融和的であるように選択
される。別々の材料からなる複数の方形シート又は片
が、その内側端に沿って収集管15の外面に個別に付着
される。より詳細には、半透性膜材料の2つの対向した
方形シート17の群が、それらの間に浸透通路材料のシ
ート19を挟むように配置され、スペーサ材料21のシ
ートが3枚のシート群と隣接する群との間に設置され
る。不斉半透性膜が、シート状膜として使用され得る
が、近年改良された合成又は薄いフィルム膜がより広く
使用されるようになっている。この種類の膜では、高密
度活性層が非活性支持層と化学的に異なった材料で形成
される。このような合成膜は、種々の適当な方法によっ
て製造されるが、界面縮合反応が通常起こり、薄いフィ
ルムが2つの反応体によって形成され、通常ポリアミド
のような所望の半透性特性を有する薄い高密度の重合体
面を生成する。この高密度活性層は、浸透通路シート1
9に対して横臥する非活性層と共に、外包の外面に位置
付けられる。
プラスチックのような適当な材料からなる中央多孔性浸
透即ち収集管15を使用する。上記材料はその性質が、
管がさらされる液流と化学的に融和的であるように選択
される。別々の材料からなる複数の方形シート又は片
が、その内側端に沿って収集管15の外面に個別に付着
される。より詳細には、半透性膜材料の2つの対向した
方形シート17の群が、それらの間に浸透通路材料のシ
ート19を挟むように配置され、スペーサ材料21のシ
ートが3枚のシート群と隣接する群との間に設置され
る。不斉半透性膜が、シート状膜として使用され得る
が、近年改良された合成又は薄いフィルム膜がより広く
使用されるようになっている。この種類の膜では、高密
度活性層が非活性支持層と化学的に異なった材料で形成
される。このような合成膜は、種々の適当な方法によっ
て製造されるが、界面縮合反応が通常起こり、薄いフィ
ルムが2つの反応体によって形成され、通常ポリアミド
のような所望の半透性特性を有する薄い高密度の重合体
面を生成する。この高密度活性層は、浸透通路シート1
9に対して横臥する非活性層と共に、外包の外面に位置
付けられる。
【0009】その上で界面縮合反応が起こる、より低密
度の多孔性支持層は、適当な重合体材料、好ましくはポ
リスルホンからなり得て、極めて薄い界面層を適度に支
持し、それを横切って望ましからざる高い圧力降下を起
こすことがなような所望の孔寸法を有する。この種類の
膜支持ポリスルホン層は、高い供給圧力の下でも穴が空
くことや過度の変形に備えて、膜材料を本質的に一体に
支持するポリエステルの不織フェルトの裏地の極薄層が
その上にかけられる。このようなポリエステルのフェル
ト裏地層は、通常合成膜シート自身の一部と考えられ、
膜の非活性面に隣接して横臥され、可撓性接着剤によっ
て直接的に浸透通路材にそして非直接的に(又は直接的
にそれら端に沿って)対向する膜シートに対して密封さ
れ、一様な外包を形成する。
度の多孔性支持層は、適当な重合体材料、好ましくはポ
リスルホンからなり得て、極めて薄い界面層を適度に支
持し、それを横切って望ましからざる高い圧力降下を起
こすことがなような所望の孔寸法を有する。この種類の
膜支持ポリスルホン層は、高い供給圧力の下でも穴が空
くことや過度の変形に備えて、膜材料を本質的に一体に
支持するポリエステルの不織フェルトの裏地の極薄層が
その上にかけられる。このようなポリエステルのフェル
ト裏地層は、通常合成膜シート自身の一部と考えられ、
膜の非活性面に隣接して横臥され、可撓性接着剤によっ
て直接的に浸透通路材にそして非直接的に(又は直接的
にそれら端に沿って)対向する膜シートに対して密封さ
れ、一様な外包を形成する。
【0010】全体的に、これらカートリッジの構成に使
用される材料は、問題とする特定応用分野の当業者によ
って選択されるであろう。中央管15は、商用使用目的
と両立する適当な材料から選択され、例えば、ポリ塩化
ビニールのような大強度プラスチック材料を使用するこ
とができる。浸透通路即ち転送片19は、当業分野でよ
く知られているような多孔フェルト又は織物材料であっ
てもよく、ポリエステル材料からなる「トリコット」
(Tricot)の商標名で販売されるフェルトがよく使用さ
れる。又、浸透通路層は、トリコットポリエステル織、
又はエポキシ若しくはメラミン被覆ポリエステル材料の
ような被覆織物又は織物材料にすることができる。この
分野で公知の押出交差繊維状材料を使用することもでき
る。スペーサシート21は、ベクサー(Vexar)の商標
名で販売される押出ポリエチレン若しくはポリプロピレ
ン材料又は同様の織物材料としてもよい。
用される材料は、問題とする特定応用分野の当業者によ
って選択されるであろう。中央管15は、商用使用目的
と両立する適当な材料から選択され、例えば、ポリ塩化
ビニールのような大強度プラスチック材料を使用するこ
とができる。浸透通路即ち転送片19は、当業分野でよ
く知られているような多孔フェルト又は織物材料であっ
てもよく、ポリエステル材料からなる「トリコット」
(Tricot)の商標名で販売されるフェルトがよく使用さ
れる。又、浸透通路層は、トリコットポリエステル織、
又はエポキシ若しくはメラミン被覆ポリエステル材料の
ような被覆織物又は織物材料にすることができる。この
分野で公知の押出交差繊維状材料を使用することもでき
る。スペーサシート21は、ベクサー(Vexar)の商標
名で販売される押出ポリエチレン若しくはポリプロピレ
ン材料又は同様の織物材料としてもよい。
【0011】このような群の横端を密封し、一様な外包
の内部に位置付けられた浸透通路19シートを有する半
透性膜材料のこのような一様な外包を形成するために、
粘着材の細片23が半透性膜シート17の各対の対向表
面の側端に沿って塗布される。又、粘着材は浸透通路シ
ート19の側端に沿って塗布され、各対にしみ込み、各
外包に沿って全端の密封を形成するようにする。シート
材料を接着するのに使用される粘着材は、この分野で周
知のポリウレタン型とすることができるが、ビニール樹
脂のポリマー又はコポリマーのような他の重合体粘着材
と同様、適度な設定時間を有するエポキシ樹脂型をその
代わりに使用することもできる。もし所望ならば、浸透
通路シート19は、半透性膜シート17よりもやや細く
することができ、従って、最端に沿って事実上、膜対膜
の密封ができる。又、同様の粘着材の細片が、半透性膜
シート17と(図1には図示しておらず、より長い現実
の片を短くした型である)浸透通路シート19の最外端
又は末端に沿って塗布され、この粘着材の線は一様な外
包構造を完結する。浸透通路材19の反対の内側端は、
多孔中央管15に長手方向に沿って伸長し、従って管の
内側に浸透物を運ぶ孔25の列のひとつに導かれる。外
包を形成すべく浸透通路シートを挟む半透性膜シート1
7の側面対は、多孔管15の無孔外面部分に粘着的に接
着される端を有し、従って、この孔の列の回りに側面密
封が形成され、孔は一様外包の内側にのみ連通する。
の内部に位置付けられた浸透通路19シートを有する半
透性膜材料のこのような一様な外包を形成するために、
粘着材の細片23が半透性膜シート17の各対の対向表
面の側端に沿って塗布される。又、粘着材は浸透通路シ
ート19の側端に沿って塗布され、各対にしみ込み、各
外包に沿って全端の密封を形成するようにする。シート
材料を接着するのに使用される粘着材は、この分野で周
知のポリウレタン型とすることができるが、ビニール樹
脂のポリマー又はコポリマーのような他の重合体粘着材
と同様、適度な設定時間を有するエポキシ樹脂型をその
代わりに使用することもできる。もし所望ならば、浸透
通路シート19は、半透性膜シート17よりもやや細く
することができ、従って、最端に沿って事実上、膜対膜
の密封ができる。又、同様の粘着材の細片が、半透性膜
シート17と(図1には図示しておらず、より長い現実
の片を短くした型である)浸透通路シート19の最外端
又は末端に沿って塗布され、この粘着材の線は一様な外
包構造を完結する。浸透通路材19の反対の内側端は、
多孔中央管15に長手方向に沿って伸長し、従って管の
内側に浸透物を運ぶ孔25の列のひとつに導かれる。外
包を形成すべく浸透通路シートを挟む半透性膜シート1
7の側面対は、多孔管15の無孔外面部分に粘着的に接
着される端を有し、従って、この孔の列の回りに側面密
封が形成され、孔は一様外包の内側にのみ連通する。
【0012】図1に示したように、これら独立方形シー
トは、巻き上げブラインドとほぼ同じ方法で、中央管1
5上で螺旋的に巻き上げられ、スパイラル状巻回筒を形
成する。プラスチック中央管と、その中央管に付着され
る円形リテーナ13のような成形プラスチック端部分に
ついて時々参照するけれども、これらの構造には金属や
無機組成物のような他の材料を代わりに使用してもよい
ことは理解されよう。通常、少なくとも約2個の片が使
用されるが、4又は5個の片が一般に使用され、カート
リッジの外径に応じて可能には約24個もの片が使用さ
れる。管の回りの複数の片を巻き上げると、図2に示し
たようなものにいくらか似た形状が得られ、最外面はや
や変形しているが、ほぼ真円筒になる。もし周囲がその
特定の大きさを越える場合には、片の末端を幾らか切り
込むこともできる。各端部の最終的な切り込みは、巻き
上げられた片の側端が管15の端と揃うように行われ
る。次に、もしこの作業が先に実行されていない場合に
は、管の端部が端ぐりされる。このスパイラル状巻回状
態を保持するために、好ましくは図3に示したように螺
旋的に回転する方法で外面がテープ27で完全に包装さ
れるとよく、スパイラル状巻回片を取り囲む無孔障壁を
提供する。好ましくは、この2つの円形リテーナ13
は、各円形リテーナ縁の内端部分上に好ましくは伸長す
るテープによって、巻き上げられた副組立体と関連付け
られる。
トは、巻き上げブラインドとほぼ同じ方法で、中央管1
5上で螺旋的に巻き上げられ、スパイラル状巻回筒を形
成する。プラスチック中央管と、その中央管に付着され
る円形リテーナ13のような成形プラスチック端部分に
ついて時々参照するけれども、これらの構造には金属や
無機組成物のような他の材料を代わりに使用してもよい
ことは理解されよう。通常、少なくとも約2個の片が使
用されるが、4又は5個の片が一般に使用され、カート
リッジの外径に応じて可能には約24個もの片が使用さ
れる。管の回りの複数の片を巻き上げると、図2に示し
たようなものにいくらか似た形状が得られ、最外面はや
や変形しているが、ほぼ真円筒になる。もし周囲がその
特定の大きさを越える場合には、片の末端を幾らか切り
込むこともできる。各端部の最終的な切り込みは、巻き
上げられた片の側端が管15の端と揃うように行われ
る。次に、もしこの作業が先に実行されていない場合に
は、管の端部が端ぐりされる。このスパイラル状巻回状
態を保持するために、好ましくは図3に示したように螺
旋的に回転する方法で外面がテープ27で完全に包装さ
れるとよく、スパイラル状巻回片を取り囲む無孔障壁を
提供する。好ましくは、この2つの円形リテーナ13
は、各円形リテーナ縁の内端部分上に好ましくは伸長す
るテープによって、巻き上げられた副組立体と関連付け
られる。
【0013】雄型ボス31が、各円形リテーナ13即ち
反入れ子式器具(ATD)の内面から内側に伸長し、管
15の各軸端にリテーナを据え付けかつ同軸的にそれら
を整列させるのに使用される。中央管の各端は好ましく
は、ボスを収容する所定の深さだけ端ぐりされる。雄型
ボス31は好ましくは、図4及び図5に示したようにそ
の内径が浸透管の内径に等しいか又はそれ以上であると
よい。次に、ボス31が浸透管の端ぐり穴の中へ、肩部
33が管の外側軸端面に接触するまで伸長するように円
形リテーナ13へ挿入される。これらの間の機械的結合
は、他の適当な付着方法が使用され得るが、好ましくは
適当な粘着材若しくはセメントによって固着されるか、
又はスピン溶接によって固着されるとよく、円形リテー
ナがいかなる軸方向の変位に耐えることができる。
反入れ子式器具(ATD)の内面から内側に伸長し、管
15の各軸端にリテーナを据え付けかつ同軸的にそれら
を整列させるのに使用される。中央管の各端は好ましく
は、ボスを収容する所定の深さだけ端ぐりされる。雄型
ボス31は好ましくは、図4及び図5に示したようにそ
の内径が浸透管の内径に等しいか又はそれ以上であると
よい。次に、ボス31が浸透管の端ぐり穴の中へ、肩部
33が管の外側軸端面に接触するまで伸長するように円
形リテーナ13へ挿入される。これらの間の機械的結合
は、他の適当な付着方法が使用され得るが、好ましくは
適当な粘着材若しくはセメントによって固着されるか、
又はスピン溶接によって固着されるとよく、円形リテー
ナがいかなる軸方向の変位に耐えることができる。
【0014】この製造段階で、スパイラル状巻回要素副
組立体34は、中央管15の相対する軸端に機械的に固
定された2つの円形リテーナ13を有する。プラスチッ
クテープ27又は他の適当な制限手段が、全円周と円形
リテーナの縁端の回りに螺旋的に巻き付けられ、特に円
形リテーナ13の内面に隣接して横臥するスパイラル状
に巻回されテーピングされた副組立体の側端に沿う巻外
れを防止する。
組立体34は、中央管15の相対する軸端に機械的に固
定された2つの円形リテーナ13を有する。プラスチッ
クテープ27又は他の適当な制限手段が、全円周と円形
リテーナの縁端の回りに螺旋的に巻き付けられ、特に円
形リテーナ13の内面に隣接して横臥するスパイラル状
に巻回されテーピングされた副組立体の側端に沿う巻外
れを防止する。
【0015】円形リテーナ13の外径は、最終仕上げカ
ートリッジの所望の径と等しくなるように形成され、図
4及び図5に示した例では、ボス31から径方向外側の
各円形リテーナの内面が、図4及び図5で最もよく分か
るようにスパイラル状に巻付けられた膜副組立体の端面
に対して揃っている。縁の内端の凹部35が、スパイラ
ル状の巻回の公称の径に約等しい径の表面を与える。そ
の表面の上では、テープが伸びており、浅い固定溝37
が後述の目的の為に、この円形表面の末端に備えられて
いる。その溝の深さは好ましくは、少なくとも0.762mm
(0.03inch)で例えば1.524mm(0.06inch)から2.032mm(0.
08inch)がよい。各円形リテーナの縁38は、成形工程
において、ガスケットを収容するために及び後述するよ
うに圧力容器の中でカートリッジの最終据付組立体の中
の供給端に環状のシールを収容するために、好ましくは
方形の断面をした深溝39を包含する。さらに、円形リ
テーナ13は中央筒状ハブ41を含み、そこから複数の
径方向アーム43が外側に縁38の内面まで伸びてい
る。円形リテーナ即ちATD13がこの種類のカートリ
ッジの標準的な構成要素で、例えば射出成形されるポリ
スルホン又はPVC又はABSによる重合体材料が都合
よく成形される。
ートリッジの所望の径と等しくなるように形成され、図
4及び図5に示した例では、ボス31から径方向外側の
各円形リテーナの内面が、図4及び図5で最もよく分か
るようにスパイラル状に巻付けられた膜副組立体の端面
に対して揃っている。縁の内端の凹部35が、スパイラ
ル状の巻回の公称の径に約等しい径の表面を与える。そ
の表面の上では、テープが伸びており、浅い固定溝37
が後述の目的の為に、この円形表面の末端に備えられて
いる。その溝の深さは好ましくは、少なくとも0.762mm
(0.03inch)で例えば1.524mm(0.06inch)から2.032mm(0.
08inch)がよい。各円形リテーナの縁38は、成形工程
において、ガスケットを収容するために及び後述するよ
うに圧力容器の中でカートリッジの最終据付組立体の中
の供給端に環状のシールを収容するために、好ましくは
方形の断面をした深溝39を包含する。さらに、円形リ
テーナ13は中央筒状ハブ41を含み、そこから複数の
径方向アーム43が外側に縁38の内面まで伸びてい
る。円形リテーナ即ちATD13がこの種類のカートリ
ッジの標準的な構成要素で、例えば射出成形されるポリ
スルホン又はPVC又はABSによる重合体材料が都合
よく成形される。
【0016】2つの円形リテーナ13が据え付けられる
と、螺旋状に包装された組立体が、図4に概略的に示さ
れたように、射出成形の筒状穴45の中へ設置される用
意ができる。射出型穴45の内面の大きさは最終分離カ
ートリッジ11の所望の外寸法に仕上がるように決めら
れる。型は、好ましくはほぼ水平の分離線を有するよう
に形成され、好ましくは型穴の上部1/2が、スパイラ
ル状の巻回副組立体34の挿入を可能にするようにその
方向から取り除かれる。正方形断面を有する1対の環状
エラストマーのガスケット47が備えられ、一つは、円
形リテーナ13の各深溝39の中にあり、型穴表面に対
して密封を行い、従って、図4に示したように螺旋状テ
ープの外面と円形リテーナ13との間の環状領域に成形
樹脂を制限する。型穴45の内面は滑らかで、ガスケッ
トを据え付けないときの2つの円形リテーナの径よりも
やや大きくなるような径を持つような寸法である。
と、螺旋状に包装された組立体が、図4に概略的に示さ
れたように、射出成形の筒状穴45の中へ設置される用
意ができる。射出型穴45の内面の大きさは最終分離カ
ートリッジ11の所望の外寸法に仕上がるように決めら
れる。型は、好ましくはほぼ水平の分離線を有するよう
に形成され、好ましくは型穴の上部1/2が、スパイラ
ル状の巻回副組立体34の挿入を可能にするようにその
方向から取り除かれる。正方形断面を有する1対の環状
エラストマーのガスケット47が備えられ、一つは、円
形リテーナ13の各深溝39の中にあり、型穴表面に対
して密封を行い、従って、図4に示したように螺旋状テ
ープの外面と円形リテーナ13との間の環状領域に成形
樹脂を制限する。型穴45の内面は滑らかで、ガスケッ
トを据え付けないときの2つの円形リテーナの径よりも
やや大きくなるような径を持つような寸法である。
【0017】内側穴の側面が滑らかであると、仕上がっ
たカートリッジの外面が同様に滑らかになる。しかしな
がら、外面に例えば小さなくぼみのある織り目を出すこ
とを所望するときには、それに従って穴の内面を形成す
る。同様に、制御されたバイパス流を有するカートリッ
ジの提供を所望するときには、穴壁の鏡像表面に用意し
ておくことによって、浅く螺旋的に伸びた又は側方向に
中断された溝を、外面に形成することができる。このよ
うな溝は、カートリッジの外側面に沿って末端から末端
まで制御された漏出を与えるように使用され得る。AT
Dの縁に引き込み通路を与え周囲の密封を省略すること
によって、制御されたバイパス流を、所望ならば確立す
ることができる。このバイパス流は、参照の為にその開
示をここに挿入する米国特許第4,548,714号に示された
カートリッジによって与えられるものとほぼ等価であ
る。
たカートリッジの外面が同様に滑らかになる。しかしな
がら、外面に例えば小さなくぼみのある織り目を出すこ
とを所望するときには、それに従って穴の内面を形成す
る。同様に、制御されたバイパス流を有するカートリッ
ジの提供を所望するときには、穴壁の鏡像表面に用意し
ておくことによって、浅く螺旋的に伸びた又は側方向に
中断された溝を、外面に形成することができる。このよ
うな溝は、カートリッジの外側面に沿って末端から末端
まで制御された漏出を与えるように使用され得る。AT
Dの縁に引き込み通路を与え周囲の密封を省略すること
によって、制御されたバイパス流を、所望ならば確立す
ることができる。このバイパス流は、参照の為にその開
示をここに挿入する米国特許第4,548,714号に示された
カートリッジによって与えられるものとほぼ等価であ
る。
【0018】とにかく、射出用型の半分同志が閉じられ
ると、スパイラル状に巻回された副組立体が適所に保持
される。なぜならば、型穴の内壁が、2つの円形リテー
ナの周囲をちょうど越えて突出するガスケット47をき
つく把持し圧縮するからである。2つの側面の円形リテ
ーナ13の間の領域中の型穴内の空所体積は、最終的な
カートリッジの外側ケーシング又はシェル49の体積と
なる。射出成形は、通常その適用において使用されるよ
うに、そして特に、2つの化学成分からなる熱硬化性重
合体樹脂の射出を用いるのに適当な、普通のスプルー、
ガス抜き口、溝を備える。2つの化学成分は、通常反応
射出成形(RIM)と呼ばれる方法を用いて型穴の中へ
圧力下で射出されながら、入口付近のバルブの中で混合
される。代表的には、比較的低い圧力の作用が好まし
く、ポリウレタンを形成する2つの成分が約50psi
以下の射出圧力で使用され、それら混合された成分は型
穴の中で反応し、微孔性の又は実質的に固形の堅い外側
ケーシングができる。このようなRIM成形成分は、シ
バガイキ(Ciba-Geigy)及びアメリカンシアンナミド
(American Cyanamid)から簡単に入手することがで
き、全米には所望の仕様に反応する2つの成分配合を提
供することができる多数の配合所がある。例えば、適度
な設定時間を有するポリウレタン配合は、カリフォルニ
ア州プラセンチアのウレタン・プラスチック株式会社
(Urethane Plastics, Inc.)によってモデルUI5061と
して、及びカリフォルニア州オランジのポリマ・デベロ
ップメント・ラボラトリ株式会社(Polymer Developmen
t Laboratories, Inc.)によってモデルPDL972Dとして
販売されている。ポリウレタン反応混合が好ましいが、
例えば、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の他の適当
な有機樹脂系を使用してもよい。シェル75の望ましい
肉厚は、重合体樹脂の引張強度に依存して変化し得る。
しかし、シェルの壁厚は、少なくとも約0.254mm
(0.01インチ)はあるべきで、好ましくは円形リテ
ーナ13間の領域の平均壁厚は少なくとも約1.27m
m(0.05インチ)であるとよく、一般的には、シェ
ルが単独型圧力容器として使用されることがない限り、
約5.08mm(0.2インチ)は越えない。
ると、スパイラル状に巻回された副組立体が適所に保持
される。なぜならば、型穴の内壁が、2つの円形リテー
ナの周囲をちょうど越えて突出するガスケット47をき
つく把持し圧縮するからである。2つの側面の円形リテ
ーナ13の間の領域中の型穴内の空所体積は、最終的な
カートリッジの外側ケーシング又はシェル49の体積と
なる。射出成形は、通常その適用において使用されるよ
うに、そして特に、2つの化学成分からなる熱硬化性重
合体樹脂の射出を用いるのに適当な、普通のスプルー、
ガス抜き口、溝を備える。2つの化学成分は、通常反応
射出成形(RIM)と呼ばれる方法を用いて型穴の中へ
圧力下で射出されながら、入口付近のバルブの中で混合
される。代表的には、比較的低い圧力の作用が好まし
く、ポリウレタンを形成する2つの成分が約50psi
以下の射出圧力で使用され、それら混合された成分は型
穴の中で反応し、微孔性の又は実質的に固形の堅い外側
ケーシングができる。このようなRIM成形成分は、シ
バガイキ(Ciba-Geigy)及びアメリカンシアンナミド
(American Cyanamid)から簡単に入手することがで
き、全米には所望の仕様に反応する2つの成分配合を提
供することができる多数の配合所がある。例えば、適度
な設定時間を有するポリウレタン配合は、カリフォルニ
ア州プラセンチアのウレタン・プラスチック株式会社
(Urethane Plastics, Inc.)によってモデルUI5061と
して、及びカリフォルニア州オランジのポリマ・デベロ
ップメント・ラボラトリ株式会社(Polymer Developmen
t Laboratories, Inc.)によってモデルPDL972Dとして
販売されている。ポリウレタン反応混合が好ましいが、
例えば、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の他の適当
な有機樹脂系を使用してもよい。シェル75の望ましい
肉厚は、重合体樹脂の引張強度に依存して変化し得る。
しかし、シェルの壁厚は、少なくとも約0.254mm
(0.01インチ)はあるべきで、好ましくは円形リテ
ーナ13間の領域の平均壁厚は少なくとも約1.27m
m(0.05インチ)であるとよく、一般的には、シェ
ルが単独型圧力容器として使用されることがない限り、
約5.08mm(0.2インチ)は越えない。
【0019】樹脂成分は、この分野で公知のようにこの
RIM工程のため混合され、慎重に調整された圧力の
下、この混合物が調整されながら型の中へ流され、樹脂
がスパイラル状巻回片の副組立体の外面と、各円形リテ
ーナ13の露出内面に直接密接に接触しながら、型の密
閉された空所空間を完全に充填する。好ましくは、この
混合物はポリエレタンのようなポリマを形成するひとつ
で、これは、良好な結合特性を有し、それが接触する
面、特に円形リテーナの面と強い接着結合を形成する。
さらに、浅い溝37は各円形リテーナの凹部35の円形
面末端に備えられ、重合体樹脂で充填され、従って、円
形面の外径より小さい内径の環状舌部対を形成すること
によってケーシング49を円形リテーナ13に積極的に
固定する。
RIM工程のため混合され、慎重に調整された圧力の
下、この混合物が調整されながら型の中へ流され、樹脂
がスパイラル状巻回片の副組立体の外面と、各円形リテ
ーナ13の露出内面に直接密接に接触しながら、型の密
閉された空所空間を完全に充填する。好ましくは、この
混合物はポリエレタンのようなポリマを形成するひとつ
で、これは、良好な結合特性を有し、それが接触する
面、特に円形リテーナの面と強い接着結合を形成する。
さらに、浅い溝37は各円形リテーナの凹部35の円形
面末端に備えられ、重合体樹脂で充填され、従って、円
形面の外径より小さい内径の環状舌部対を形成すること
によってケーシング49を円形リテーナ13に積極的に
固定する。
【0020】一般的に、型には口が設けられており、混
合バルブ51からの樹脂混合物の射出は、低部入口53
を通り、図4の図示で、上部右手角の型ベント55から
超過の樹脂流がいくらか流れ出るまで、汲み上げられ流
れ続ける。樹脂混合物の成分は、混合バルブを通過して
吸い上げられるのに適当な粘度をもつような温度で供給
され、これらの成分は、樹脂混合物の架橋、即ち、初期
硬化を構成する型穴の内部で発熱反応を経る。従って、
型穴はこの分野で公知のように(図示しない)冷水の供
給によって通常冷却され、温度は平常では約93℃(2
00°F)以下に保持される。取り扱うことができるま
で十分に凝固させるための初期硬化を完成させるのに必
要な時間は、使用する特定の樹脂系に依存し、約30秒
から約5分ないし10分までの広い範囲となる。樹脂成
分を混合バルブを通って汲み上げ、低部入口に流入させ
るのに要する時間は、好ましくは、型穴が十分に充満さ
れたとき、即ち、樹脂流が上部出口スプルー55に達し
たときに、樹脂のある程度のゲル化が丁度始まるような
時間とする。通常、ポリウレタン樹脂系における好まし
い射出時間は、約25秒から約60秒の間であり、よっ
て流量は、シェルがその中で形成される型穴の空所容積
に応じて決められ、従って、その樹脂容積が適当な時間
枠の中で供給される。これらすべてはRIM分野で周知
のことである。
合バルブ51からの樹脂混合物の射出は、低部入口53
を通り、図4の図示で、上部右手角の型ベント55から
超過の樹脂流がいくらか流れ出るまで、汲み上げられ流
れ続ける。樹脂混合物の成分は、混合バルブを通過して
吸い上げられるのに適当な粘度をもつような温度で供給
され、これらの成分は、樹脂混合物の架橋、即ち、初期
硬化を構成する型穴の内部で発熱反応を経る。従って、
型穴はこの分野で公知のように(図示しない)冷水の供
給によって通常冷却され、温度は平常では約93℃(2
00°F)以下に保持される。取り扱うことができるま
で十分に凝固させるための初期硬化を完成させるのに必
要な時間は、使用する特定の樹脂系に依存し、約30秒
から約5分ないし10分までの広い範囲となる。樹脂成
分を混合バルブを通って汲み上げ、低部入口に流入させ
るのに要する時間は、好ましくは、型穴が十分に充満さ
れたとき、即ち、樹脂流が上部出口スプルー55に達し
たときに、樹脂のある程度のゲル化が丁度始まるような
時間とする。通常、ポリウレタン樹脂系における好まし
い射出時間は、約25秒から約60秒の間であり、よっ
て流量は、シェルがその中で形成される型穴の空所容積
に応じて決められ、従って、その樹脂容積が適当な時間
枠の中で供給される。これらすべてはRIM分野で周知
のことである。
【0021】この作業が水平方向に整列された型の中で
実行されるように図4で概略的に図示されているが、水
平方向から約10から15度で型を傾けてもよく、これ
により出口スプルー55が型穴の残りの上壁よりやや高
い位置にあって、完全な充填を確実に達成できるように
するとよい。型からいくらか溢れ出た後、射出を停止
し、射出混合物が、その化学変態を経て、流動可能又は
液体混合物の状態から有機重合体材料が十分に固形にな
り外面を損なうことがなく取り扱うことができるように
なるまで、初期的硬化をするのに十分な時間が与えられ
る。一度、化学反応がこの段階まで進むと、通常ポリウ
レタン樹脂系では約4分経過後にこの硬化樹脂面を取り
扱うことができ、樹脂が取り扱うことができる状態にな
るとすぐにカートリッジ11が型から取り外される。次
に、一般的にこのカートリッジは横におかれ、通常約2
4時間で室温で硬化が完成される。
実行されるように図4で概略的に図示されているが、水
平方向から約10から15度で型を傾けてもよく、これ
により出口スプルー55が型穴の残りの上壁よりやや高
い位置にあって、完全な充填を確実に達成できるように
するとよい。型からいくらか溢れ出た後、射出を停止
し、射出混合物が、その化学変態を経て、流動可能又は
液体混合物の状態から有機重合体材料が十分に固形にな
り外面を損なうことがなく取り扱うことができるように
なるまで、初期的硬化をするのに十分な時間が与えられ
る。一度、化学反応がこの段階まで進むと、通常ポリウ
レタン樹脂系では約4分経過後にこの硬化樹脂面を取り
扱うことができ、樹脂が取り扱うことができる状態にな
るとすぐにカートリッジ11が型から取り外される。次
に、一般的にこのカートリッジは横におかれ、通常約2
4時間で室温で硬化が完成される。
【0022】完全に硬化されたカートリッジ11は、両
端の2つの円形リテーナ13に機械的かつ接着的に結合
された堅い円滑な重合体の筒状ケーシング49の形状を
した一体型外側構造で特徴付けられ、円形リテーナはさ
らに各円形リテーナのハブ部分の内面の間の内側管面の
端ぐり穴への結合を介して、機械的に中央浸透管に接続
され、従って、全体として一体型構造を形成する。この
ようにして円形リテーナ13の外周面に沿ったシェル4
9との相互固定及び各リテーナの内側ボス31に沿った
中央管15との相互固定の結果として、全体のカートリ
ッジ内のスパイラル状の巻回は、使用中のあらゆる長手
方向の変形、例えば伸縮に対して能動的に阻止すること
ができる。さらに、より重要なことには、流し込まれた
一体の継ぎ目のないケーシング49の結果として、径方
向の変形を阻止される。ケーシング49は後述するよう
に、分離目的で使用されるカートリッジ11を含んで包
囲する圧力容器の内部で正確に適合するように大きさが
きめられる。
端の2つの円形リテーナ13に機械的かつ接着的に結合
された堅い円滑な重合体の筒状ケーシング49の形状を
した一体型外側構造で特徴付けられ、円形リテーナはさ
らに各円形リテーナのハブ部分の内面の間の内側管面の
端ぐり穴への結合を介して、機械的に中央浸透管に接続
され、従って、全体として一体型構造を形成する。この
ようにして円形リテーナ13の外周面に沿ったシェル4
9との相互固定及び各リテーナの内側ボス31に沿った
中央管15との相互固定の結果として、全体のカートリ
ッジ内のスパイラル状の巻回は、使用中のあらゆる長手
方向の変形、例えば伸縮に対して能動的に阻止すること
ができる。さらに、より重要なことには、流し込まれた
一体の継ぎ目のないケーシング49の結果として、径方
向の変形を阻止される。ケーシング49は後述するよう
に、分離目的で使用されるカートリッジ11を含んで包
囲する圧力容器の内部で正確に適合するように大きさが
きめられる。
【0023】射出型から取り除き、24時間の完全な硬
化期間を経た後、カートリッジ11は、次の、型に口が
設けられたところの樹脂の水切り部や短い栓の小さな切
り取りの実行のための準備がなされる。図5及び図6に
最もよく示したように、カートリッジ11の外面は円滑
で継ぎ目がなく、一方の円形リテーナ縁38の周壁から
反対の軸端にある他方の円形リテーナ縁の周壁へ長手方
向に伸長する。さらに、円形リテーナ面にある溝37内
の環状舌部を形成する重合体材料からなるビードの存在
によって、円形リテーナ13との強固な360度の固定
ジョイントが各端で提供される。さらに分かるように、
カートリッジシェル49の外側の全体的に均一な寸法
は、射出型穴の内面と円形要素13の周壁がほぼ揃って
いる結果として生じ、これによって、図6に概略的に示
したように、分離装置の圧力容器の内側内での正確な所
望の適合を確実に実現することができる。
化期間を経た後、カートリッジ11は、次の、型に口が
設けられたところの樹脂の水切り部や短い栓の小さな切
り取りの実行のための準備がなされる。図5及び図6に
最もよく示したように、カートリッジ11の外面は円滑
で継ぎ目がなく、一方の円形リテーナ縁38の周壁から
反対の軸端にある他方の円形リテーナ縁の周壁へ長手方
向に伸長する。さらに、円形リテーナ面にある溝37内
の環状舌部を形成する重合体材料からなるビードの存在
によって、円形リテーナ13との強固な360度の固定
ジョイントが各端で提供される。さらに分かるように、
カートリッジシェル49の外側の全体的に均一な寸法
は、射出型穴の内面と円形要素13の周壁がほぼ揃って
いる結果として生じ、これによって、図6に概略的に示
したように、分離装置の圧力容器の内側内での正確な所
望の適合を確実に実現することができる。
【0024】また、本発明の他の重要な利点は、従来で
は一般的に手動で又はせいぜい半自動作業でこのスパイ
ラル状巻回膜要素になる個々のシートの副組立体を巻く
現場において高い精度を達成するための努力の必要性を
減少させることができることにある。この半自動作業で
は正確に張力を制御する必要があり、最終のスパイラル
状巻回製品の外面が近似の円形になりかつ円滑になるよ
うに均すために、多数の個々の方形シートの末端を注意
深く刈り込む(最終的にはいくらか偏心が残る)ことが
必要になっていた。一般的に、このようなスパイラル状
巻回要素には(例えば、米国特許第4,842,736に示した
ように)ポリエステル樹脂又はおそらくエポキシ樹脂に
よって浸潤されロービングされたガラス繊維をしばしば
使用して、その全外面にわたって螺旋状にテーピングが
行われていたが、このテーピングでは、その偏心を除去
することはできないであろう。このようなカートリッジ
は円形断面をもつ圧力容器に適合するよう設計されてい
るので、この偏心はもちろん好ましくない。時には、偏
心は、圧力容器に挿入することを妨害するかもしれな
い。
は一般的に手動で又はせいぜい半自動作業でこのスパイ
ラル状巻回膜要素になる個々のシートの副組立体を巻く
現場において高い精度を達成するための努力の必要性を
減少させることができることにある。この半自動作業で
は正確に張力を制御する必要があり、最終のスパイラル
状巻回製品の外面が近似の円形になりかつ円滑になるよ
うに均すために、多数の個々の方形シートの末端を注意
深く刈り込む(最終的にはいくらか偏心が残る)ことが
必要になっていた。一般的に、このようなスパイラル状
巻回要素には(例えば、米国特許第4,842,736に示した
ように)ポリエステル樹脂又はおそらくエポキシ樹脂に
よって浸潤されロービングされたガラス繊維をしばしば
使用して、その全外面にわたって螺旋状にテーピングが
行われていたが、このテーピングでは、その偏心を除去
することはできないであろう。このようなカートリッジ
は円形断面をもつ圧力容器に適合するよう設計されてい
るので、この偏心はもちろん好ましくない。時には、偏
心は、圧力容器に挿入することを妨害するかもしれな
い。
【0025】又、螺旋状の外側テーピングは、カートリ
ッジの全寿命を通じて堅く巻回されるよう片を拘束しな
くてはならず、効率的な性能を悪化させる溝ができるの
を最小限にしなければならないことが重要であると考え
られていた。溝ができることは、供給溶液が端から端ま
で流れる所の(スペーサシートによって画成される)供
給通路の隔離部分が拡張することを意味する。溝ができ
る結果、これら拡張された溝を通る例えば塩水の供給流
量をはるかに増加させる。これはもちろん、このような
分離装置の効率的な全体の性能を得るために重要な全ス
パイラル状供給通路装置にわたって、比較的均一な流れ
を確立することを妨害する。しかしながら、もし追加的
な安定性が所望されるならば、射出型穴に挿入される副
組立体34が全体に螺旋状に包装された強化繊維を含む
ことができ、この強化繊維は(特に、一体型圧力容器が
形成される後述の他の実施例における例のように)円周
方向強さ又はフープ強度をさらに追加的に与えることが
できるであろう。この包装による追加的な強度は、実質
的なフープ強度をそれ自身で与えるシェル49を補うた
めに必要とされるとは考えられていない。
ッジの全寿命を通じて堅く巻回されるよう片を拘束しな
くてはならず、効率的な性能を悪化させる溝ができるの
を最小限にしなければならないことが重要であると考え
られていた。溝ができることは、供給溶液が端から端ま
で流れる所の(スペーサシートによって画成される)供
給通路の隔離部分が拡張することを意味する。溝ができ
る結果、これら拡張された溝を通る例えば塩水の供給流
量をはるかに増加させる。これはもちろん、このような
分離装置の効率的な全体の性能を得るために重要な全ス
パイラル状供給通路装置にわたって、比較的均一な流れ
を確立することを妨害する。しかしながら、もし追加的
な安定性が所望されるならば、射出型穴に挿入される副
組立体34が全体に螺旋状に包装された強化繊維を含む
ことができ、この強化繊維は(特に、一体型圧力容器が
形成される後述の他の実施例における例のように)円周
方向強さ又はフープ強度をさらに追加的に与えることが
できるであろう。この包装による追加的な強度は、実質
的なフープ強度をそれ自身で与えるシェル49を補うた
めに必要とされるとは考えられていない。
【0026】別の重要なこととして従来のスパイラル状
巻回膜の外側の螺旋状包装では、膜外包を突き抜けるあ
らゆる切目、引裂、剥離等の発生を防止するために取扱
防護を与える能力を必要とされた。この切目、引裂、剥
離等は、外包の内部の浸透通路へ直接高圧の供給液体が
漏洩することを招来し、従って、深刻な効率損になる。
強固な重合体シェルが一体的に円形リテーナ13に接合
され、次に円形リテーナ13が機械的に中央浸透管15
に連結されていることにより、カートリッジ外部からの
潜在的な侵入に対し、能動的な防護を与える一体の全体
構造を形成する。重合体の外筒シェルは、取扱による損
傷を最も受けやすい領域において良好な防護を与える。
さらに、重合体シェル49は、ウォータハンマや供給圧
力の揺らぎによる長期のひび割れ及び/又は疲労に対し
優れた耐性を与え、結果としてカートリッジの寿命の増
加に至らしめる。
巻回膜の外側の螺旋状包装では、膜外包を突き抜けるあ
らゆる切目、引裂、剥離等の発生を防止するために取扱
防護を与える能力を必要とされた。この切目、引裂、剥
離等は、外包の内部の浸透通路へ直接高圧の供給液体が
漏洩することを招来し、従って、深刻な効率損になる。
強固な重合体シェルが一体的に円形リテーナ13に接合
され、次に円形リテーナ13が機械的に中央浸透管15
に連結されていることにより、カートリッジ外部からの
潜在的な侵入に対し、能動的な防護を与える一体の全体
構造を形成する。重合体の外筒シェルは、取扱による損
傷を最も受けやすい領域において良好な防護を与える。
さらに、重合体シェル49は、ウォータハンマや供給圧
力の揺らぎによる長期のひび割れ及び/又は疲労に対し
優れた耐性を与え、結果としてカートリッジの寿命の増
加に至らしめる。
【0027】図6にこの分野で周知の標準的なコネクタ
を使用して付着された可動板65aと65bによって端
が閉鎖された外圧力容器63を有する分離装置61が概
略的に示されている。カートリッジ11の均一性によ
り、分離装置の圧力容器63の内部の位置に簡単に滑り
入れることができ、カートリッジの供給端に隣接する円
形リテーナの方形溝39に山形環状シール67が備えら
れる。圧力容器の左手の端板65bは、カートリッジの
供給端の円形リテーナ13のハブ内に突出し、多孔中央
管15の端部に入る中央栓部分69を備える。(図示し
ない)Oリングが、プラグの外面の溝に配置され、中央
管15の内壁に対し密封を行い、従って、この端部で栓
を通って多孔管15の中に入る流れを防止する。圧力容
器はこのような中央プラグを含むひとつの可動板65を
有するものとして示されているが、選択的に圧力容器6
1を他のものと連結することが所望される場合には、概
略的に他方の端に示したように、中央開口を有する板を
備えることもできる。
を使用して付着された可動板65aと65bによって端
が閉鎖された外圧力容器63を有する分離装置61が概
略的に示されている。カートリッジ11の均一性によ
り、分離装置の圧力容器63の内部の位置に簡単に滑り
入れることができ、カートリッジの供給端に隣接する円
形リテーナの方形溝39に山形環状シール67が備えら
れる。圧力容器の左手の端板65bは、カートリッジの
供給端の円形リテーナ13のハブ内に突出し、多孔中央
管15の端部に入る中央栓部分69を備える。(図示し
ない)Oリングが、プラグの外面の溝に配置され、中央
管15の内壁に対し密封を行い、従って、この端部で栓
を通って多孔管15の中に入る流れを防止する。圧力容
器はこのような中央プラグを含むひとつの可動板65を
有するものとして示されているが、選択的に圧力容器6
1を他のものと連結することが所望される場合には、概
略的に他方の端に示したように、中央開口を有する板を
備えることもできる。
【0028】出口端では、圧力容器の可動閉鎖板65a
が開口を備え、この開口を通って中央コネクタ管71が
適合される。又、管71の内端では、その外面の溝に
(図示しない)Oリングがあり、浸透管15の内面に対
して端ぐり穴のちょうど軸方向内方向へ密封係合するよ
う着座される。この管71は、浸透管15の内部領域と
連通し、圧力容器63の外側に連結された浸透出口とし
て作用する。
が開口を備え、この開口を通って中央コネクタ管71が
適合される。又、管71の内端では、その外面の溝に
(図示しない)Oリングがあり、浸透管15の内面に対
して端ぐり穴のちょうど軸方向内方向へ密封係合するよ
う着座される。この管71は、浸透管15の内部領域と
連通し、圧力容器63の外側に連結された浸透出口とし
て作用する。
【0029】作用において、供給流が入口管73に流入
する。入口管73は、図6の装置で左手の上部隅にほぼ
径方向に位置付けられ、圧力容器の供給端の環状領域7
5に高圧供給流体を吐出する。この領域は、径方向アー
ム43の間の開放領域の中に直接通じ、次に、スペーサ
材料シート21によって画成されるスパイラル状通路に
通じる短い環状充満空間として働く。。カートリッジの
長手軸方向に沿って供給物が流れるときに、浸透物が半
透性膜材17の選択的に浸透する開口を通り、供給物
(又は濃縮物)の残りが出口端に向かって流れ続けるに
つれ、より濃縮されていく。図6に示した右手の端で、
濃縮物が他方の円形リテーナの中の開口を通り類似の充
満空間76に流れ、次に側方出口77を出る。側方出口
77はもちろん中央浸透出口71とは分離されている。
濃縮物のための出口77を圧力容器の側方に持つ代わり
に、選択的に可動閉鎖板65aの中の非中心位置に備え
ることもできる。
する。入口管73は、図6の装置で左手の上部隅にほぼ
径方向に位置付けられ、圧力容器の供給端の環状領域7
5に高圧供給流体を吐出する。この領域は、径方向アー
ム43の間の開放領域の中に直接通じ、次に、スペーサ
材料シート21によって画成されるスパイラル状通路に
通じる短い環状充満空間として働く。。カートリッジの
長手軸方向に沿って供給物が流れるときに、浸透物が半
透性膜材17の選択的に浸透する開口を通り、供給物
(又は濃縮物)の残りが出口端に向かって流れ続けるに
つれ、より濃縮されていく。図6に示した右手の端で、
濃縮物が他方の円形リテーナの中の開口を通り類似の充
満空間76に流れ、次に側方出口77を出る。側方出口
77はもちろん中央浸透出口71とは分離されている。
濃縮物のための出口77を圧力容器の側方に持つ代わり
に、選択的に可動閉鎖板65aの中の非中心位置に備え
ることもできる。
【0030】成形され流し込まれた外側ケーシング49
を有するカートリッジ11全体は、正確な外側許容誤差
と、スパイラル状に巻回された片の堅い拘束を保持する
能力により改良された性能特性をもつだけでなく、前に
示したように、堅い重合体外側シェルがスパイラル状巻
回副組立体に対する不注意の損傷の可能性を実質的に減
少させることによりかなり改良された取扱特性を有す
る。これらの利点は、製造作業における改良と品質管理
のコストを低下させることと相俟って、このカートリッ
ジの設計を大変に望ましいものとする。
を有するカートリッジ11全体は、正確な外側許容誤差
と、スパイラル状に巻回された片の堅い拘束を保持する
能力により改良された性能特性をもつだけでなく、前に
示したように、堅い重合体外側シェルがスパイラル状巻
回副組立体に対する不注意の損傷の可能性を実質的に減
少させることによりかなり改良された取扱特性を有す
る。これらの利点は、製造作業における改良と品質管理
のコストを低下させることと相俟って、このカートリッ
ジの設計を大変に望ましいものとする。
【0031】図7には、本発明の種々の特徴を具現化し
た選択的形状をしたカートリッジ81が示されており、
軸方向の長さに伸長された異なった設計の円形リテーナ
即ちATD83が使用されている。これは、ハブ89の
中へ通じる中心開口87と円形リテーナの内側内部に形
成された充満空間室93に通じる非中心開口91を備え
た固形端ディスク部分85を有する。これは、2つの個
別の相互に合わさる部品としてATD83を射出成形す
ることが好ましいかもしれない。図3で図示した組立体
で使用された円形リテーナ13と比較すると、細長い円
形リテーナ83は、端ディスク85の縁の外端に見られ
る最大径から凹んだ周囲の周面部分を有し、また、中央
浸透管99に設けられた端ぐり穴の中に受け入れられる
雄型ボス97を同様に備える中央ハブ89から放射上に
延びる複数の径方向の柱95を有する。この設計は、特
に、単独型の密封された圧力容器型を提供するようにさ
れており、カートリッジの各端の細長い円形リテーナ8
3を通る1対の中心及び非中心開口87、91が適当な
密封された連結を容易にし、図6に示したような包囲す
る圧力容器を必要とすることなく単独ユニットとして圧
力下で一体カートリッジ81の作用を容易に行うことが
できる。
た選択的形状をしたカートリッジ81が示されており、
軸方向の長さに伸長された異なった設計の円形リテーナ
即ちATD83が使用されている。これは、ハブ89の
中へ通じる中心開口87と円形リテーナの内側内部に形
成された充満空間室93に通じる非中心開口91を備え
た固形端ディスク部分85を有する。これは、2つの個
別の相互に合わさる部品としてATD83を射出成形す
ることが好ましいかもしれない。図3で図示した組立体
で使用された円形リテーナ13と比較すると、細長い円
形リテーナ83は、端ディスク85の縁の外端に見られ
る最大径から凹んだ周囲の周面部分を有し、また、中央
浸透管99に設けられた端ぐり穴の中に受け入れられる
雄型ボス97を同様に備える中央ハブ89から放射上に
延びる複数の径方向の柱95を有する。この設計は、特
に、単独型の密封された圧力容器型を提供するようにさ
れており、カートリッジの各端の細長い円形リテーナ8
3を通る1対の中心及び非中心開口87、91が適当な
密封された連結を容易にし、図6に示したような包囲す
る圧力容器を必要とすることなく単独ユニットとして圧
力下で一体カートリッジ81の作用を容易に行うことが
できる。
【0032】この点から、中心開口87は、2以上のこ
れら密封されたカートリッジ81を直列に連結するのを
容易にし、又は、特別の適用が所望される場合、単にユ
ニットの両端から浸透流を許容する管用ネジを備える。
他方、カートリッジ81が単独で使用される場合には、
適度にネジが切られた栓が2つの中心開口87のひとつ
に挿入されるとよく、従って、浸透流は対向する開放端
の単独の開口からのみ流出することができる。もちろ
ん、開口87,91と導管との間の他のあらゆる適当な
密封連結を使用することができるときは、管用ネジは必
要ではない。同様に、管用ネジが、各円形リテーナの中
の非中心開口91の中に導かれるように備えられ、入口
供給パイプと出口濃縮物パイプへとそれぞれ連結され
る。図6からわかるように、これらの開口は、図6に示
した構造と類似のスパイラル状巻回膜副組立体の軸端で
360度の使用を提供する環状室93の中へ通じる。
れら密封されたカートリッジ81を直列に連結するのを
容易にし、又は、特別の適用が所望される場合、単にユ
ニットの両端から浸透流を許容する管用ネジを備える。
他方、カートリッジ81が単独で使用される場合には、
適度にネジが切られた栓が2つの中心開口87のひとつ
に挿入されるとよく、従って、浸透流は対向する開放端
の単独の開口からのみ流出することができる。もちろ
ん、開口87,91と導管との間の他のあらゆる適当な
密封連結を使用することができるときは、管用ネジは必
要ではない。同様に、管用ネジが、各円形リテーナの中
の非中心開口91の中に導かれるように備えられ、入口
供給パイプと出口濃縮物パイプへとそれぞれ連結され
る。図6からわかるように、これらの開口は、図6に示
した構造と類似のスパイラル状巻回膜副組立体の軸端で
360度の使用を提供する環状室93の中へ通じる。
【0033】伸長した円形リテーナの細長い周壁面は、
円形リテーナと流し込みシェル101との間に形成され
るべきより強固な密封の可能性を提供する。この点か
ら、方形断面をもつ第1の浅い溝103aが、円形リテ
ーナの内端にほぼ近くに備えられ、深い方形の溝103
bが、円形リテーナのその他のほぼ固形ディスク部分8
5の中に該浅い溝から離間されて設けられる。2つの溝
の間の領域及びスパイラル状巻回膜組立体の回りで適合
する短い円形フランジ部分104の領域でリテーナ83
の縁の最大端での径よりも所定の量だけ小さくなるよう
に凹んでいる。リテーナ83の縁の最大端は、型穴の内
径に等しくなるように寸法付けられる。所望ならば、ス
パイラル状巻回膜副組立体の主中央部分が図3に示した
ものよりやや小さい径で、又は外縁部分の径がやや大き
くなるようにし、やや厚いシェル101を形成し、さら
なるフープ強度と、作用中のカートリッジの内部の供給
流の圧力から外側に撓む可能性に対する耐性を提供する
ように設計がなされ得る。
円形リテーナと流し込みシェル101との間に形成され
るべきより強固な密封の可能性を提供する。この点か
ら、方形断面をもつ第1の浅い溝103aが、円形リテ
ーナの内端にほぼ近くに備えられ、深い方形の溝103
bが、円形リテーナのその他のほぼ固形ディスク部分8
5の中に該浅い溝から離間されて設けられる。2つの溝
の間の領域及びスパイラル状巻回膜組立体の回りで適合
する短い円形フランジ部分104の領域でリテーナ83
の縁の最大端での径よりも所定の量だけ小さくなるよう
に凹んでいる。リテーナ83の縁の最大端は、型穴の内
径に等しくなるように寸法付けられる。所望ならば、ス
パイラル状巻回膜副組立体の主中央部分が図3に示した
ものよりやや小さい径で、又は外縁部分の径がやや大き
くなるようにし、やや厚いシェル101を形成し、さら
なるフープ強度と、作用中のカートリッジの内部の供給
流の圧力から外側に撓む可能性に対する耐性を提供する
ように設計がなされ得る。
【0034】一般的に、このような一体型圧力容器カー
トリッジは、約200psi以下の圧力の供給流に使用
されるが、壁の厚さ、重合体材料の強度及び(前述の)
補強材が含まれているか否かに依存して、250から3
00psi付近の圧力又はそれ以上の圧力にも使用する
ことができる。例えば、約101.6mm(4インチ)
の外径を有するこの一体型圧力容器カートリッジでは、
約6.35mm(0.25インチ)又はそれ以上例えば
10.16mm(0.40インチ)のシェルの厚さを有
することができる。壁の強度に対する要求はカートリッ
ジの全体の径と共に変化するので、より大きな径になれ
ば、通常それだけより厚い壁のシェルが使用されるべき
である。例えば、約203.2mm(8インチ)の外径
をもつカートリッジに対して、約12.7mm(0.5
インチ)から約20.32mm(0.8インチ)に等し
い厚さの壁が使用されることができる。完成したカート
リッジにおいて、シェルの各端部にある離間された固定
溝103a,b対を用意することにより、非常に優れた
圧力密封構造が形成され、これらの溝は外面に垂直な壁
面を有し、したがって、360度にわたって伸長し、離
間され、相互係合する2対の面の形状をした非常に強固
な接合を提供する。この接合は、好ましくはウレタンの
シェルの内面とこれら2つの溝間の領域の細長い円形リ
テーナの凹んだ周面との間の強固な接着結合によって補
強される。
トリッジは、約200psi以下の圧力の供給流に使用
されるが、壁の厚さ、重合体材料の強度及び(前述の)
補強材が含まれているか否かに依存して、250から3
00psi付近の圧力又はそれ以上の圧力にも使用する
ことができる。例えば、約101.6mm(4インチ)
の外径を有するこの一体型圧力容器カートリッジでは、
約6.35mm(0.25インチ)又はそれ以上例えば
10.16mm(0.40インチ)のシェルの厚さを有
することができる。壁の強度に対する要求はカートリッ
ジの全体の径と共に変化するので、より大きな径になれ
ば、通常それだけより厚い壁のシェルが使用されるべき
である。例えば、約203.2mm(8インチ)の外径
をもつカートリッジに対して、約12.7mm(0.5
インチ)から約20.32mm(0.8インチ)に等し
い厚さの壁が使用されることができる。完成したカート
リッジにおいて、シェルの各端部にある離間された固定
溝103a,b対を用意することにより、非常に優れた
圧力密封構造が形成され、これらの溝は外面に垂直な壁
面を有し、したがって、360度にわたって伸長し、離
間され、相互係合する2対の面の形状をした非常に強固
な接合を提供する。この接合は、好ましくはウレタンの
シェルの内面とこれら2つの溝間の領域の細長い円形リ
テーナの凹んだ周面との間の強固な接着結合によって補
強される。
【0035】図7に示したカートリッジを製造するため
の、副組立体の型の中への装填は、実質的に同じであ
る。任意のシールを、型穴の円滑な筒状表面とATD8
3の最端部の間に設けることができ、射出される化学材
料の入口開口と該化学材料のオーバフロー出口開口も実
質的に同じである。類似の反応成形化合物を前述したよ
うに使用することができる。(型穴の径と等しい)円形
リテーナ83の外縁端の径と、巻き上げられたスパイラ
ル状巻回膜副組立体の径の差異は、流し込みケーシング
101の壁厚を決め、この差異は前述したように予期さ
れる圧力を密封できるのに必要な壁の強度を提供できる
ように十分な寸法に決められるべきである。一般的に、
壁の強度は、ケーシング壁の厚さと使用される重合体材
料の引張り強さの目安であり、一般的に、作用中のカー
トリッジ内の内部圧力に単独で耐えるように設計された
カートリッジは、包囲圧力容器内で使用するように設計
されたカートリッジに比べて、より厚い壁のケーシング
が使用されるであろう。さらに、いくらかより剛体の重
合体樹脂がこのような圧力容器型カートリッジを製造す
る際に使用されるとよい。所望ならば、この目的のため
繊維強化材の使用を含むこともでき、例えば、副組立体
を型内に設置する前に繊維状織物の形等をした筒状スリ
ーブを、各円形リテーナ83の内端の円形のフランジに
機械的に結合することができる。このようなスリーブ
は、反応射出成形工程の間に型の中へ射出される重合樹
脂材料によって包囲される結果として、ケーシングの一
体部分となる。このような補強材の存在によって、スパ
イラル状巻回膜組立体を完全に包囲する一体型圧力容器
の全体の完全性をさらに改善することができる。カート
リッジの各端部の円形リテーナの端壁にある2つのネジ
つき開口87、91を提供するだけでよく、その結果、
スパイラル状巻回膜組立体が、カートリッジが設計され
た目的である所の逆浸透や限外濾過分離工程の通常の作
用に対して適切な内部流体圧力を受けるときに、半径方
向の歪みや巻回の巻外れに対する耐性と同様、長手方向
の歪みに対する耐性をさらに持つことができる。
の、副組立体の型の中への装填は、実質的に同じであ
る。任意のシールを、型穴の円滑な筒状表面とATD8
3の最端部の間に設けることができ、射出される化学材
料の入口開口と該化学材料のオーバフロー出口開口も実
質的に同じである。類似の反応成形化合物を前述したよ
うに使用することができる。(型穴の径と等しい)円形
リテーナ83の外縁端の径と、巻き上げられたスパイラ
ル状巻回膜副組立体の径の差異は、流し込みケーシング
101の壁厚を決め、この差異は前述したように予期さ
れる圧力を密封できるのに必要な壁の強度を提供できる
ように十分な寸法に決められるべきである。一般的に、
壁の強度は、ケーシング壁の厚さと使用される重合体材
料の引張り強さの目安であり、一般的に、作用中のカー
トリッジ内の内部圧力に単独で耐えるように設計された
カートリッジは、包囲圧力容器内で使用するように設計
されたカートリッジに比べて、より厚い壁のケーシング
が使用されるであろう。さらに、いくらかより剛体の重
合体樹脂がこのような圧力容器型カートリッジを製造す
る際に使用されるとよい。所望ならば、この目的のため
繊維強化材の使用を含むこともでき、例えば、副組立体
を型内に設置する前に繊維状織物の形等をした筒状スリ
ーブを、各円形リテーナ83の内端の円形のフランジに
機械的に結合することができる。このようなスリーブ
は、反応射出成形工程の間に型の中へ射出される重合樹
脂材料によって包囲される結果として、ケーシングの一
体部分となる。このような補強材の存在によって、スパ
イラル状巻回膜組立体を完全に包囲する一体型圧力容器
の全体の完全性をさらに改善することができる。カート
リッジの各端部の円形リテーナの端壁にある2つのネジ
つき開口87、91を提供するだけでよく、その結果、
スパイラル状巻回膜組立体が、カートリッジが設計され
た目的である所の逆浸透や限外濾過分離工程の通常の作
用に対して適切な内部流体圧力を受けるときに、半径方
向の歪みや巻回の巻外れに対する耐性と同様、長手方向
の歪みに対する耐性をさらに持つことができる。
【0036】図8には、本発明の種々の特徴を具現化し
た第2の選択的のタイプのカートリッジ105が示され
ており、図7に示したカートリッジの場合のように、各
軸端に2つの開口を有するのみの一体型圧力容器として
機能するように設計されている。図8の変形例では図3
に示したものといくらか類似しているが、カートリッジ
の予定された外径よりも常に小さい外径を有する円形の
リテーナ107が使用される。これは、凹んだハブ11
1の上の長手方向の中央延長部109を有し、この延長
部は、メネジを有し、図7の実施例の固形端ディスクに
よって占められた外側領域の中へ本質的に伸長する。比
較的薄い環状壁113のみが、ハブから縁まで放射状に
延びるように設けられ、この壁は同じくネジが切られる
単一の非中心穴115を除いて連続している。リテーナ
107の外径を小さくすることにより、重合体樹脂材料
が壁113の外周を流れ又は包み、(図7の実施例にお
ける部分85に類似した)端ディスク部分117を構成
する所の主部分を形成する。図8から分かるように、長
手方向中央延長部109の径は、カートリッジの径の1
/2以下、好ましくは、1/3以下であるとよい。結果
として、射出される重合体樹脂が型穴壁から中央延長部
の周面までのこの全領域を占めると、非常に強固な接合
が形成される。換言すれば、少なくともカートリッジの
径の1/4に等しい径長さを有し、好ましくは少なくと
も1/3の長さを有する、カートリッジの各端部の重合
体樹脂の環状壁の結合は、特に、これら横の端壁の存在
によりカートリッジ内に蓄積される内部圧力に有効に耐
えることができる強固な構造を形成する。
た第2の選択的のタイプのカートリッジ105が示され
ており、図7に示したカートリッジの場合のように、各
軸端に2つの開口を有するのみの一体型圧力容器として
機能するように設計されている。図8の変形例では図3
に示したものといくらか類似しているが、カートリッジ
の予定された外径よりも常に小さい外径を有する円形の
リテーナ107が使用される。これは、凹んだハブ11
1の上の長手方向の中央延長部109を有し、この延長
部は、メネジを有し、図7の実施例の固形端ディスクに
よって占められた外側領域の中へ本質的に伸長する。比
較的薄い環状壁113のみが、ハブから縁まで放射状に
延びるように設けられ、この壁は同じくネジが切られる
単一の非中心穴115を除いて連続している。リテーナ
107の外径を小さくすることにより、重合体樹脂材料
が壁113の外周を流れ又は包み、(図7の実施例にお
ける部分85に類似した)端ディスク部分117を構成
する所の主部分を形成する。図8から分かるように、長
手方向中央延長部109の径は、カートリッジの径の1
/2以下、好ましくは、1/3以下であるとよい。結果
として、射出される重合体樹脂が型穴壁から中央延長部
の周面までのこの全領域を占めると、非常に強固な接合
が形成される。換言すれば、少なくともカートリッジの
径の1/4に等しい径長さを有し、好ましくは少なくと
も1/3の長さを有する、カートリッジの各端部の重合
体樹脂の環状壁の結合は、特に、これら横の端壁の存在
によりカートリッジ内に蓄積される内部圧力に有効に耐
えることができる強固な構造を形成する。
【0037】副組立体を射出型内に設置する前に、図8
の左手端に示したように端部固定具121が各円形リテ
ーナ107に付着されることを除き、前述したものとほ
ぼ類似のRIM成形工程が使用される。右手端は、端部
固定具が取り除かれた後を示していることを理解された
い。これら端部固定具121は、樹脂が射出の際に流れ
る空所空間を画成する型穴と協働して、特に最終的なカ
ートリッジの端面の形状を決定する。端部固定具121
は、一体の中央の同心短シャフト即ち心棒123がそこ
から突出する円形部分を備え、心棒123の外部には標
準的な管用ネジが切られる。この固定具は、円形リテー
ナの伸長されたハブ111の内面に形成された管用メネ
ジの中にねじこまれる。又、別の短い心棒即ち栓125
があり、その外面に標準的な管用ネジが切られ、リテー
ナの中のネジ切りされた非中心穴115の中にねじこま
れる。端部固定具の中の円形通路が非中心穴115と整
列したときに、栓125の円形の断面の後端はその通路
を通ってちょうど良く適合する。Oリング(図示せず)
が栓125の外端に置かれ、固定具121との間の密封
を確実にする。最終的なカートリッジのこの位置におい
て、栓125は穴115から管用メネジの延長部を形成
する。端ディスク固定具121の部分と一体的に形成す
る代わりに、中央の短シャフト123が、所望ならば円
形固定具の中央の通路に適合して摺動可能に又は螺合可
能に収容される個別のボルトとして形成されることがで
きる。
の左手端に示したように端部固定具121が各円形リテ
ーナ107に付着されることを除き、前述したものとほ
ぼ類似のRIM成形工程が使用される。右手端は、端部
固定具が取り除かれた後を示していることを理解された
い。これら端部固定具121は、樹脂が射出の際に流れ
る空所空間を画成する型穴と協働して、特に最終的なカ
ートリッジの端面の形状を決定する。端部固定具121
は、一体の中央の同心短シャフト即ち心棒123がそこ
から突出する円形部分を備え、心棒123の外部には標
準的な管用ネジが切られる。この固定具は、円形リテー
ナの伸長されたハブ111の内面に形成された管用メネ
ジの中にねじこまれる。又、別の短い心棒即ち栓125
があり、その外面に標準的な管用ネジが切られ、リテー
ナの中のネジ切りされた非中心穴115の中にねじこま
れる。端部固定具の中の円形通路が非中心穴115と整
列したときに、栓125の円形の断面の後端はその通路
を通ってちょうど良く適合する。Oリング(図示せず)
が栓125の外端に置かれ、固定具121との間の密封
を確実にする。最終的なカートリッジのこの位置におい
て、栓125は穴115から管用メネジの延長部を形成
する。端ディスク固定具121の部分と一体的に形成す
る代わりに、中央の短シャフト123が、所望ならば円
形固定具の中央の通路に適合して摺動可能に又は螺合可
能に収容される個別のボルトとして形成されることがで
きる。
【0038】前述した他の実施例の場合のように、中央
浸透管126の端部の端ぐり穴に適度に接着的に結合さ
れ、又はスピン溶接された円形リテーナ107と、各軸
端に据え付けられた端部固定具121と共にスパイラル
状に巻回された膜副組立体は、射出型穴の中に装填され
る。重合体ケーシングを形成するように反応する樹脂成
分を射出した後、架橋反応が起こりかつ個々の成分が表
面を損なうことなく取り扱うことができる固形状に硬化
するのに十分な時間だけ、型は閉じた位置に保持され
る。次いで、型から取り除かれ、室温で固形のほぼ堅い
重合体樹脂材料に完全に硬化される。
浸透管126の端部の端ぐり穴に適度に接着的に結合さ
れ、又はスピン溶接された円形リテーナ107と、各軸
端に据え付けられた端部固定具121と共にスパイラル
状に巻回された膜副組立体は、射出型穴の中に装填され
る。重合体ケーシングを形成するように反応する樹脂成
分を射出した後、架橋反応が起こりかつ個々の成分が表
面を損なうことなく取り扱うことができる固形状に硬化
するのに十分な時間だけ、型は閉じた位置に保持され
る。次いで、型から取り除かれ、室温で固形のほぼ堅い
重合体樹脂材料に完全に硬化される。
【0039】最終的に仕上げされ、完全に硬化されたカ
ートリッジ105は、RIM重合体材料からなる所望の
壁厚を持つ一体の外側構造によって特徴付けられ、各端
部に位置付けられた小さな径の円形リテーナ107に機
械的及び接着的に結合され、円形リテーナのほとんど全
体を包含する。この点で、方形の断面をした溝127が
円形リテーナの外周に備えられ、類似の方形の溝129
がハブ111の伸長部分109の外面に備えられる。環
状壁113に隣接する端壁117を形成する間にこれら
周囲の溝127、129が重合体材料で充填され、又、
円形リテーナと端ぐり穴の表面にある浸透管との間の結
合によって、相互固定と良好な機械的な結合がもたらさ
れる。又、好ましくはポリウレタン樹脂を使用すること
により、溝127の外側の円形リテーナ107の周面に
沿って強固な接着結合が起こる。結果として、図8に示
した設計は、その寸法的な安定性を保持しつつ、自己内
包型圧力容器ユニットとして作用するときに、図7に示
したものよりより高い内部圧力に耐えることができる。
ートリッジ105は、RIM重合体材料からなる所望の
壁厚を持つ一体の外側構造によって特徴付けられ、各端
部に位置付けられた小さな径の円形リテーナ107に機
械的及び接着的に結合され、円形リテーナのほとんど全
体を包含する。この点で、方形の断面をした溝127が
円形リテーナの外周に備えられ、類似の方形の溝129
がハブ111の伸長部分109の外面に備えられる。環
状壁113に隣接する端壁117を形成する間にこれら
周囲の溝127、129が重合体材料で充填され、又、
円形リテーナと端ぐり穴の表面にある浸透管との間の結
合によって、相互固定と良好な機械的な結合がもたらさ
れる。又、好ましくはポリウレタン樹脂を使用すること
により、溝127の外側の円形リテーナ107の周面に
沿って強固な接着結合が起こる。結果として、図8に示
した設計は、その寸法的な安定性を保持しつつ、自己内
包型圧力容器ユニットとして作用するときに、図7に示
したものよりより高い内部圧力に耐えることができる。
【0040】成形工程が終了すると、端部固定具のネジ
栓部分125が成形された本体からネジが戻されること
により外され、充満空間室と連通する穴115を含む非
中心管用ネジ開口を残す。次いで、固定具121自身の
ネジを緩めることにより、図8の右手端に示したような
カートリッジの端部の別の平坦な端壁面を露出する。重
合体樹脂による円形リテーナ107のほとんど全体を覆
う、即ち外側シェル131を形成することは、重合され
射出された樹脂がカートリッジの外面積の95%以上を
占める構造を形成することになる。この成形の方法は、
製造時に達成されるべき正確な許容寸法誤差を達成し、
このカートリッジが分離作業間の比較的高い内部圧力に
耐えるに十分な適切な機械的強度を有することを保証す
る。
栓部分125が成形された本体からネジが戻されること
により外され、充満空間室と連通する穴115を含む非
中心管用ネジ開口を残す。次いで、固定具121自身の
ネジを緩めることにより、図8の右手端に示したような
カートリッジの端部の別の平坦な端壁面を露出する。重
合体樹脂による円形リテーナ107のほとんど全体を覆
う、即ち外側シェル131を形成することは、重合され
射出された樹脂がカートリッジの外面積の95%以上を
占める構造を形成することになる。この成形の方法は、
製造時に達成されるべき正確な許容寸法誤差を達成し、
このカートリッジが分離作業間の比較的高い内部圧力に
耐えるに十分な適切な機械的強度を有することを保証す
る。
【0041】本発明は、発明者が現時点で知っているベ
ストモードを構成すると考えられる幾つかの異なる実施
例に関して述べてきたが、この分野の当業者にとって自
明である種々の変更や変形を、特許請求の範囲に述べら
れた発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを
理解されたい。例えば、図1から図6までは各軸端でシ
ェルの一部として一体に連結されたATDを有するカー
トリッジを形成する好ましい方法について例示したが、
カートリッジの一端の単一のATDのみを利用すること
によってもあるいはカートリッジの両端にATDを持た
ない場合であっても、本発明のある程度の効果が得られ
ることを理解されたい。このような例では、スパイラル
状巻回膜副組立体を組み入れた正確で均一の外径を持つ
カートリッジを製造する良好な方法がなお提供されるこ
とであろう。もし、カートリッジの両端にシェルの端部
に付着されるATDを持たせるべきでなければ、成形工
程で一時的な障壁を使用し、射出された樹脂混合物がス
パイラル状巻回及びテーピングされた副組立体の露出さ
れた軸端に達するのを防止することができ、特にシェル
とテープ障壁との間の境界で、カートリッジに円滑で平
坦な端面を提供するために、シェルを形成するまで、テ
ープ副組立体は刈り込まれないであろう。
ストモードを構成すると考えられる幾つかの異なる実施
例に関して述べてきたが、この分野の当業者にとって自
明である種々の変更や変形を、特許請求の範囲に述べら
れた発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを
理解されたい。例えば、図1から図6までは各軸端でシ
ェルの一部として一体に連結されたATDを有するカー
トリッジを形成する好ましい方法について例示したが、
カートリッジの一端の単一のATDのみを利用すること
によってもあるいはカートリッジの両端にATDを持た
ない場合であっても、本発明のある程度の効果が得られ
ることを理解されたい。このような例では、スパイラル
状巻回膜副組立体を組み入れた正確で均一の外径を持つ
カートリッジを製造する良好な方法がなお提供されるこ
とであろう。もし、カートリッジの両端にシェルの端部
に付着されるATDを持たせるべきでなければ、成形工
程で一時的な障壁を使用し、射出された樹脂混合物がス
パイラル状巻回及びテーピングされた副組立体の露出さ
れた軸端に達するのを防止することができ、特にシェル
とテープ障壁との間の境界で、カートリッジに円滑で平
坦な端面を提供するために、シェルを形成するまで、テ
ープ副組立体は刈り込まれないであろう。
【0042】さらに、反応射出成形を使用することを強
調してきたが、熱硬化性樹脂のトランスファー成形等の
他の同様な成形工程を、選択的に使用することができ、
本質的に同じ設計の型穴を使用する。同様に、ポリウレ
タン、ポエステル、及びポリエポキシドがカートリッジ
の一部として流し込まれた強固な堅いシェルを製造する
のに好ましい材料として述べてきたが、他の同様な有機
重合体材料、特に熱硬化性プラスチックを、現在続けら
れているこのような重合体樹脂の開発の分野で知られて
いるように、使用することができる。
調してきたが、熱硬化性樹脂のトランスファー成形等の
他の同様な成形工程を、選択的に使用することができ、
本質的に同じ設計の型穴を使用する。同様に、ポリウレ
タン、ポエステル、及びポリエポキシドがカートリッジ
の一部として流し込まれた強固な堅いシェルを製造する
のに好ましい材料として述べてきたが、他の同様な有機
重合体材料、特に熱硬化性プラスチックを、現在続けら
れているこのような重合体樹脂の開発の分野で知られて
いるように、使用することができる。
【図1】半透性膜材及び通路提供材の複数のシート又は
片がどのように中央多孔管の回りでスパイラル状に包装
されるかを示す斜視図である。
片がどのように中央多孔管の回りでスパイラル状に包装
されるかを示す斜視図である。
【図2】スパイラル状に巻回された後の、図1に示した
膜組立体の端面図であり、管の断面を示す。
膜組立体の端面図であり、管の断面を示す。
【図3】図2の完成し拘束されたスパイラル状巻回組立
体の斜視図であり、その両軸端に開放された円形リテー
ナが据え付けられている。
体の斜視図であり、その両軸端に開放された円形リテー
ナが据え付けられている。
【図4】適当な型穴の中に据え付けられた図3で図示さ
れた組立体を長手方向にとった概略断面図である。
れた組立体を長手方向にとった概略断面図である。
【図5】図4と類似の拡大された断面図の一部で、型穴
から回収した後の完成したカートリッジの詳細を示す。
から回収した後の完成したカートリッジの詳細を示す。
【図6】図4の型穴で製造され、圧力容器の中で作動す
るために据え付けられる(図示せず)、完全な膜組立体
を使用する分離装置の概略的断面図である。
るために据え付けられる(図示せず)、完全な膜組立体
を使用する分離装置の概略的断面図である。
【図7】一体型圧力容器がカートリッジシェル構造の一
部として形成されるカートリッジの別の実施例の、図5
及び図6とほぼ類似した断面図である。
部として形成されるカートリッジの別の実施例の、図5
及び図6とほぼ類似した断面図である。
【図8】同じように一体型圧力容器を有し型穴から取り
除かれた後に描かれたカートリッジのさらに別の実施例
の図7と類似の断面図であり、成形作業で使用される1
つの金属固定具板と栓が左手端から取り除かれる前の図
である。
除かれた後に描かれたカートリッジのさらに別の実施例
の図7と類似の断面図であり、成形作業で使用される1
つの金属固定具板と栓が左手端から取り除かれる前の図
である。
11 カートリッジ 13 円形リテーナ 15 中央浸透管 17 半透性膜材料シート 19 浸透通路 21 スペーサ材 34 スパイラル状巻回副組立体 41 ハブ 45 型穴 49 シェル 61 分離装置 63 圧力容器 81 カートリッジ 83 円形リテーナ 101 シェル 105 カートリッジ 107 円形リテーナ 121 端部固定具 123 心棒 125 栓 126 中央浸透管 131 シェル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−96296(JP,A) 実開 昭58−146512(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 61/00 - 65/10 C02F 1/44
Claims (7)
- 【請求項1】 スパイラル状巻回半透性膜カートリッジ
であって、スパイラル状巻回副組立体(34)及びシェ
ル(49,101,131)を備え、 上記スパイラル状巻回副組立体(34)は、 多孔性側壁を有する中央浸透管(15,99,12
6)、 少なくとも1つの伸長したほぼ一様の筒状膜で、内部に
浸透通路材(19)を包含し、内部が上記中央浸透管
(15,99,126)の内部と流体連通関係にある半
透性膜外包(17)、 流入通路提供材(21)及び円形リテーナ(13,8
3,107)を備え、 上記半透性膜外包(17)及び上記流入通路提供材(2
1)は、上記流入通路提供材(21)がスパイラル状巻
回を貫通して、端部から端部まで、軸方向に延び且つ上
記半透性膜外包(17)の外面と連通関係にあるスパイ
ラル状流路を形成するように上記中央浸透管(15,9
9,126)にスパイラル状に巻回されて配置されてお
り、 上記円形リテーナ(13,83,107)は、上記スパ
イラル状巻回副組立体(34)の各端部にあり、上記ス
パイラル流路へ又は上記スパイラル流路からの流体の流
れを許容する横断方向開口を有し、 上記シェル(49,101,131)は、上記円形リテ
ーナ(13,83,107)の間に延びて上記円形リテ
ーナ(13,83,107)を相互連結し且つ上記スパ
イラル状巻回半透性膜カートリッジの均一な寸法の外側
真円筒表面を提供する上記スパイラル状巻回副組立体
(34)を包囲する重合体材料からなる外側のほぼ筒状
の流し込みシェル(49,101,131)であり、前記シェル(49,101,131)は、前記重合体材
料の接着特性によって前記円形リテーナ(13,83,
107)の両者に対して密封されて前記円形リテーナ
(13,83,107)と一体構造体を形成し、 各上記円形リテーナ(13,83,107)の周面は環
状溝(37,103a、127)を有し、 上記環状溝(37,103a,127)は、上記スパイ
ラル状巻回副組立体( 34)に隣接して置かれる各上記
円形リテーナ(13,83,107)の周囲部分に形成
されており、 前記シェル(49,101,131)は、一対の内方向
に延びる環状舌を含み、上記環状舌の一方は各上記円形
リテーナ(13,83,107)の上記環状溝(37,
103a、127)をそれぞれ充填し、上記シェル(4
9,101,131)を両方の上記円形リテーナ(1
3,83,107)に結合し、 前記シェル(101,131)は、一体型圧力容器の一
部を形成し、 前記中央浸透管(99,126)の各端部における前記
円形リテーナ(83,107)は結合によって前記シェ
ル(101,131)に固着され、 各前記円形リテーナ(83,107)は、軸方向内面
と、軸方向外面と、周面と、軸方向内面から延びてこれ
らの内側に形成されている環状室(93)と、を有し、
上記円形リテーナ(83,107)内の開口手段は、上
記環状室(93)と上記軸方向外面との間を連通させ、 上記シェル(101,131)の壁厚は少なくとも0.
254mm(0.01インチ)である、 ことを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カートリッ
ジ。 - 【請求項2】 請求項1のスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジであって、 前記中央浸透管(126)の各端部の内面に、端ぐり穴
が設けられ、 各前記円形リテーナ(107)は、上記端ぐり穴に受け
入れられ且つ上記中央浸透管(126)の内径とほぼ等
しい内径を有する突出雄型ボス(111)を有し、 前記シェル(131)の壁厚は約1.27mm(0.05
インチ)〜約5.05mm(0.20インチ)の間であ
り、 前記シェル(131)は、各軸方向端部に、半径方向内
方に延びる一対の横断方向壁(117)を有して形成さ
れ、各上記横断方向壁(117)は上記円形リテーナ
(107)の一方の横断方向面を軸方向に越えて且つ上
記横断方向面に接触する、 ことを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カートリッ
ジ。 - 【請求項3】 一体型圧力容器(101,131)の内
部に包含されたスパイラル状巻回半透性膜副組立体(3
4)を備える一体型分離装置であって、 上記スパイラル状巻回半透性膜副組立体(34)は、 多孔性側壁を有する中央浸透管(99,126)と、 少なくとも1つの伸長したほぼ一様の筒状膜で、内部に
浸透通路材(19)を包含し、内部が上記中央浸透管
(99,126)の内部と流体連通関係にある半透性膜
外包(17)と、 流入通路提供材(21)と、 円形リテーナ(83,107)と、を備え、 上記半透性膜外包(17)及び上記流入通路提供材(2
1)は、上記流入通路提供材(21)がスパイラル状巻
回を貫通して、端部から端部まで、軸方向に延び且つ上
記半透性膜外包(17)の外面と連通関係にあるスパイ
ラル状流路を形成するように上記中央浸透管(99,1
26)にスパイラル状に巻回されて配置されており、 上記円形リテーナ(83,107)は、上記スパイラル
状巻回副組立体(34)の各端部にあり、ほぼ軸方向に
て上記スパイラル流路へ又は上記スパイラル流路からの
流体の流れを許容する開口を有し、 上記一体型圧力容器(101,131)は、上記円形リ
テーナ(83,107)の間に延びて上記円形リテーナ
(83,107)を相互連結し、且つ均一な寸法の外側
真円筒表面を有する一体型圧力容器を提供するように密
封されていて、上記一体型分離装置の寿命の間上記スパ
イラル状巻回を確実に拘束するように上記スパイラル状
巻回副組立体(34)を包囲する重合体材料からなる外
側のほぼ筒状の流し込みシェル(101,131)であ
り、 上記圧力容器は、その一方の軸方向端部に形成された供
給入口通路(115)と、対向する軸方向端部に形成さ
れた濃縮物出口通路(115)と、を有し、上記供給入
口通路(115)及び上記濃縮物出口通路(115)は
上記円形リテーナ(83,107)内の開口に通じ、少
なくとも1つの上記円形リテーナ(83,107)はハ
ブ部分(111)内に上記中央浸透管(126)と連通
する中央開口を有し、 上記一体型分離装置は、処理されるべき流入流が供給さ
れたときに、周囲の圧力容器を必要とせずに、浸透流と
分離濃縮流とを生ずるように作用可能であることを特徴
とする一体分離型装置。 - 【請求項4】 スパイラル状巻回半透性膜カートリッジ
を製造する方法であって、 内部と外部との間を連通させる多孔性側壁を有する中央
浸透管(15,99,126)を準備する工程と、 ほぼ一様な筒状断面を有し、その内部を貫通して延びる
浸透通路材(19)を有する半透性膜外包(17)の長
さの少なくとも一部を形成する材料を準備する工程と、 上記多孔性側壁を介して上記半透性膜外包(17)の内
部と上記中央浸透管(15,99,126)の内部とが
流体連通状態になるように、上記半透性膜外包(17)
の材料の一端部と上記中央浸透管(15,99,12
6)とを連結する工程と、 流入通路提供材(21)の少なくとも1枚のシートを準
備する工程と、 上記半透性膜外包(17)の材料と上記流入通路提供材
(21)のシートとを上記中央浸透管(15,99,1
26)にスパイラル状に巻き付けて、所望の外径のほぼ
円筒状のスパイラル状巻回副組立体(34)を作る工程
と、 一対の円形リテーナ(13,83,107)の一方が各
軸方向端部に配置され且つ他方と同軸となるように、一
対の円形リテーナ(13,83,107)を上記中央浸
透管(15,99,126)に関連づける工程と、 上記スパイラル状巻回副組立体(34)と上記関連づけ
られた円形リテーナ(13,83,107)を上記スパ
イラル状巻回副組立体(34)の主中央部分と型穴円筒
状壁との間に空所領域を残すように割り振られた断面円
形のほぼ円筒状の穴(45)を有する1個の型内に置く
工程と、 上記型を閉鎖して、上記スパイラル状巻回副組立体(3
4)の外面と上記型穴の内壁との間の空所領域内に、圧
力下で流動可能な材料を射出して、環状の長手方向に延
びる領域をほぼ充填して、上記一対の円形リテーナ(1
3,83,107)の間に延びて上記一対の円形リテー
ナに取りつけられている外側のほぼ筒状の重合体シェル
(49,101,131)内に上記スパイラル状巻回副
組立体(34)を内包させて、一体型カートリッジを作
る工程と、 上記重合体シェル(49,101,131)の固化後、
上記カートリッジを上記型から取り出す工程と、 を備えることを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジを製造する方法。 - 【請求項5】 請求項4のスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジを製造する方法であって、 各前記円形リテーナ(13,83,107)は、周面に
環状溝(37,103a、127)を有し、 前記スパイラル状巻回副組立体(34)は、前記型穴内
に配置される前に、上記スパイラル状巻回副組立体(3
4)に隣接する上記円形リテーナ(13,83,10
7)の縁部をカバーする不浸透性カバー(27)で全側
周を巻回され、 各前記中央浸透管(15,99,126)の端部は、上
記円形リテーナ(13,83,107)の前記型穴内で
の配置が上記型穴の軸方向中心線に沿って上記中央浸透
管(15,99,126)と正確に整合するように、前
記関連づけられた円形リテーナ(13,83,107)
と同軸関係にて機械的に係合され、 前記型内に射出された流動可能な材料は、上記環状溝
(37,103a、127)を充填し且つ前記成形され
た重合体シェルを介して一体構造体のように上記円形リ
テーナ(13,83,107)を互いに固定する、 ことを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カートリッ
ジを製造する方法。 - 【請求項6】 請求項4のスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジを製造する方法であって、 前記円形リテーナ(13,83,107)は、周面に、
前記射出工程中に前記射出された流動可能な材料で充填
されるようになる少なくとも2個の長手方向に離隔され
た環状溝(127,129)を有し、 各上記円形リテーナ(13,83,107)は、前記型
穴の周方向の径よりも小さい周方向の径を有し、環状壁
(113)から軸方向外方に延びる中央の雌ネジ付ハブ
(109)を有し、 各上記円形リテーナ(107)は、上記円形リテーナ
(107)の雌ネジ付中央ハブ(109)内に受け入れ
られるネジ付心棒(123)及び上記環状壁(113)
の開口内に延びる雄ネジ付栓(125)を含む共働円形
固定具(121)と符合して、上記円形リテーナ(10
7)の環状壁(113)と上記共働円形固定具(12
1)の接触面との間の領域が重合体材料で充填されるよ
うなスペースで上記共働円形固定具(121)を上記環
状壁から軸方向外方に離隔させ、上記重合体材料は上記
円形リテーナ(107)をほぼ包むことにより両端部を
包囲する周囲筒状容器内に上記スパイラル状巻回副組立
体(34)を一体的に内包して、こうして上記雄ネジ付
栓(125)を取り外すと上記雌ネジ付開口(115)
が上記スパイラル状巻回副組立体(34)の軸方向端部
に向けて開口したままの状態となるようにして、 上記スパイラル状巻回副組立体(34)の外面と上記型
穴円筒状壁との間の空所領域は、少なくとも6.35mm
(0.25インチ)の平均厚みを有し、 上記流動可能な材料は、ほぼ剛性の外側重合体シェル
(131)の形成を生じさせる化学反応を行う少なくと
も2種の化学成分の混合物であり、 形成された上記重合体材料シェル(131)は、少なく
とも200psiの内部作用圧力に耐えるほぼ合成の圧
力容器を作り出す、 ことを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カートリッ
ジを製造する方法。 - 【請求項7】 スパイラル状巻回半透性膜カートリッジ
の製造方法であって、 内部と外部との間の連通を提供するための多孔性側壁を
有する中央浸透管(15)を準備する工程と、 ほぼ一様な筒状の断面を有し、内部を貫通して延びる浸
透通路材(19)を包含する半透性膜外包(17)の少
なくとも一部の長さを形成する材料を準備する工程と、 上記半透性膜外包(17)の内部が上記多孔性側壁を介
して上記中央浸透管(15)の内部と流体連通状態にな
るように、上記半透性膜外包(17)の材料の一端部を
上記中央浸透管(15)と連結する工程と、 流入通路提供材(21)の少なくとも1枚のシートを準
備する工程と、 上記半透性膜外包(17)の材料及び上記流入通路提供
材(21)のシートを上記中央浸透管(15)にスパイ
ラル状に巻き付けて、所望の外径のスパイラル状巻回円
筒状副組立体(34)を作り出す工程と、 上記スパイラル状巻回円筒状副組立体(34)のほぼ円
筒状周面全体を不浸透性カバー(27)で包囲する工程
と、 上記包囲されたスパイラル状巻回円筒状副組立体(3
4)を、上記不浸透性カバー(27)と型穴円筒状壁と
の間の空所領域を残すように割り振られた断面円形のほ
ぼ円筒状穴(45)を有する型内に位置づける工程と、 上記型を閉鎖して、圧力下の流動可能な材料を上記包囲
されたスパイラル状巻回副組立体(34)の外面と上記
型穴の内側壁との間の空所領域内に射出して、長手方向
に延びる環状領域をほぼ充填し、こうして上記包囲され
たスパイラル状巻回副組立体(34)を外部のほぼ筒状
の重合体シェル(49)内に内包する工程と、 上記外側重合体シェル(49)の固化後、上記カートリ
ッジを上記型から取り除く工程と、 を備えることを特徴とするスパイラル状巻回半透性膜カ
ートリッジの製造方法。
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