JPH02194821A - スパイラル型膜モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は逆浸透膜分離装置や限外濾過装置或いは精密濾
過装置等の膜分離装置に用いられるスパイラル型膜モジ
ュールに関するものであり、特に波板形スペーサを介し
て分離膜を集水管外周に巻き付ける際のスペーサ端辺部
の圧潰を防止するよう構成したスパイラル型膜モジュー
ルに関するものである。

［従来の技術］ 逆浸透膜分離装置等の膜分離装置に用いられる膜モジュ
ールとして、集水管の外周に分離膜を巻回したスパイラ
ル型膜モジュールがある。このスパイラル型膜モジュー
ルにおいては、膜間に原水が通る流路を形成するために
スペーサを介在させているが、従来このスペーサとして
波板形のスペーサ（いわゆるコルゲートスペーサ）が知
られている。第１１図はコルゲートスペーサを用いたス
パイラル型膜モジュールの集水管管軸方向と垂直方向の
断面図、第１２図は組立構造を示す断面図である。

符号１は集水管であり、その外周に波板形のスペーサ２
を介して分離膜３が巻回されている。

第１０図に拡大して示す如く、集水管１は管内外を連通
ずる開口１ａが穿設されている。分ｌＩ膜３は袋状のも
のであり、その中央部３ａが集水管１をくるんでおり、
非中央部３ｂ、３ｃが重ね合わされた状態にて集水管１
の周囲に巻回される。この袋状分離膜３の内部にはメツ
シュスペーサ４が挿入されており、この袋状分ｌｌ！膜
３の内部が透過水通路５となる。

波板形スペーサ２は原水流路を形成するためのものであ
り、該波板形スペーサ２の波状は集水管１の管軸方向に
沿ったものとなっている。この波板形スペーサは、繊維
等の懸濁物を含む原水が流通されても、該懸濁物が付着
、堆積しにくいという特徴を有している。

波板形スペーサを用いた別の従来のスパイラル型膜モジ
ュールの組み立て（巻き付け）前の状態を第１３図に示
す。また、第１３図のＡ部分の巻き付は時の状態を模式
的に第１４．１５図に示す、第１３〜１５図において、
ニラ折りされた多数組の分離膜３の表面同志の間に波板
形スペーサ２が挿入され、分離膜３の表面同志の間が原
水流路５となっている。集水管１の外周部分と連通する
ように透水性の集水布６が分離膜３の裏面同志の間に挿
入されている。そして、分離膜３と集水布６とを重ね合
せた状態で集水管１の外周に巻き付ける。

第１３〜１５図の如くして製造されたスパイラル型膜モ
ジュールにあっても、原水は波板形スペーサ２に沿って
流れる。分離膜３を透過した透過水は集水布６に沿って
集水管１に向って流れ、開口１ａを通って集水管１内に
流入する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の波板形スペーサを有するスパイラル型膜モジュー
ルを製造する場合、波板形スペーサ２には圧迫荷重及び
引張荷重が加えられる。特に、集水管１に巻き始められ
る端辺部分（集水管１に沿う端辺部分）には、相当に大
きな圧迫荷重及び引張荷重が加えられる。そして、この
ために該端辺部分で波板形スペーサの波が圧潰（座屈）
され、いわゆるペシャンコ又はそれに近い形状となる。

この結果、該端辺部分では原水の流路断面積が小さくな
り、分離膜の有効膜面積が減少していた（著しい場合に
は、全膜面積の約３０％程度が損失となることもあ）た
。） ［課題を解決するための手段］ 本発明のスパイラル型膜モジュールは、波板形スペーサ
の集水管に沿う端辺部分の波状に、該波状の頂稜部から
凹陥する凹部よりなるスペーサ圧潰防止部を設けたこと
を特徴とするものである。

［作用］ かかる本発明のスパイラル型膜モジュールにおいては、
波板形スペーサの端辺部分の波状に凹部が形成されてお
り、該端辺部分における波板形スペーサの剛性が高めら
れている。このため、波板形スペーサを分離膜と共に集
水管に巻き付ける際の波板形スペーサの端辺部分の圧潰
が防止される。これにより、原水流路が大きくとれ、有
効膜面積も大きくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して実施例について説明する。

第１．２図は第１３図に示したタイプのスパイラル型膜
モジュールにおいて圧潰防止部７を設けた実施例を示す
ものであり、集水管１に対し分離膜３を巻き始めた状態
を示している。

本実施例では、第３〜９図に示す如く、波板形スペーサ
２の集水管１に沿った端辺部分に波状の頂稜Ｔから凹陥
する凹部よりなる圧潰防止部７が設けられている。本実
施例では、この圧潰防止部７を構成する凹部は波板形ス
ペーサ２の波の高さとほぼ同じ深さだけ凹陥している。

また、との凹部は、その凹底面が平坦となるように設け
られている。本実施例においては、波板形スペーサ２の
端辺に最も接近した凸頂稜Ｔ（ＴＩ）と、該頂稜Ｔ１に
隣接する凹頂稜Ｔ（Ｔ２）に凹部よりなる圧潰防止部７
が形成されている。

かかる圧潰防止部７を設けることにより、波板形スペー
サ２の端辺部分の剛性が高められる。この結果、分離膜
３を集水管１に巻回する際に波板形スペーサ２に圧迫荷
重や引張荷重が加えられても該端辺部分における圧潰が
防止される。これにより、原水流路が大きくなり、有効
膜面積が大きくなる。なお、第３図は波板形スペーサの
斜視図、第４図は端辺部分の平面図、第５〜９図はそれ
ぞれ第４図のＶ−Ｖ線、Ｖｌ−Ｖｌ線、■−■線、■−
■線、ＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

上記実施例では、圧潰防止部７は波板形スペーサ２の波
の高さｈと等しくなるように深く設けられているが、ｈ
よりも小さい深さの凹部よりなる圧潰防止部としても良
い。また、圧潰防止部を形成するための凹部の形状は図
示以外のものとしても良い。例えば、第５図では圧潰防
止部７の凹底面が平坦となっており、従ってほぼ台形の
断面形状となっているが、この断面形状がＵ形、Ｖ形等
の他の形状であっても良い。

第１０図は第１１．１２図に示したスパイラル型膜モジ
ュールにおいて波板形スペーサ２の端辺に圧潰防止部を
設けた実施例を示すものである。

本実施例においても、スペーサ２の端辺部分に招ける圧
潰が確実に防止される。

もちろん、本発明は波板形スペーサを用いた図示以外の
各種のスパイラル型膜モジュールについても適用できる
ことは明らかである。

上記実施例では、スペーサ２の波状は集水管の管軸心方
向と平行方向の直線状とされているが、蛇行していても
良い。第１６図はそのようなスペーサの一例を示す斜視
図である。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明のスパイラル型膜モジュールにおい
ては、波板形スペーサの圧潰が防止され、有効膜面積が
大きくなる。また、波板形スペーサの集水管側の端辺近
傍における原水流路が大きくなるので、原水中の懸濁物
による閉塞も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例に係るスパイラル型膜モジュ
ールを示す断面図、第３図は波板形スペーサの要部斜視
図、第４図ないし第９図の各図は波板形スペーサの断面
図である。第１０図は別の実施例を示す断面図である。 第１１図ないし第１５図の各図は従来例の構成説明図で
ある。第１６図は別の実施例に係るスペーサの斜視図で
ある。 １・・・集水管、　　　２．２０・・・波板形スペーサ
、３・・・分離膜、　　５・・・原水流路、７・・・圧
潰防止部、Ｔ・・・波状の頂稜、Ｔ１・・・凸頂稜、　
Ｔ２・・・凹頂稜第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）集水管の外周に波板形のスペーサを介して分離膜
   を巻回したスパイラル型膜モジュールにおいて、波板形
   スペーサの集水管に沿う端辺部分の波状に、該波状の頂
   稜部から凹陥する凹部よりなるスペーサ圧潰防止部を設
   けたことを特徴とするスパイラル型膜モジュール。