JPH0824593A - 浸漬型膜分離装置の膜エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作が容易であり、しかも一枚ずつ簡単に取
り出せるようにする。 【構成】 通水スペーサ８を包んで周囲を密閉した袋状
の膜９と、該膜に開設し開孔１０嵌合するシールキャッ
プ７とにより膜エレメントを構成し、シールキャップ
は、開孔縁に開口した膜の間隙に連通する流路１２を内
部に有し、該流路に連通した透過水取出口１３を外周面
に開設し、係合凹部１４と係合凸部１７との係合により
膜の両側の面を挟み付けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、逆浸透膜、限外濾過
膜、精密濾過膜、その他高分子状膜などの膜を有し、浸
漬槽内の液中に浸漬されて膜分離を行う浸漬型膜分離装
置の膜エレメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浸漬型膜分離装置は、膜エレメントを浸
漬した浸漬槽内の水深に基づく水頭差を利用し、吸引ポ
ンプにより低エネルギーで膜分離を行い、透過水を採水
することができる。この様な浸漬型膜分離装置に複数浸
漬する従来の膜エレメントは、例えば特開平１−２９３
１０３号公報に記載されているように、上下に設けた集
水管を挟み込むようにして膜を貼り合わて懸垂させた
り、集水管を取り付けた板状の通水スペーサの両側の面
に膜を貼り合わせて懸垂させたり、或は槽内に固定する
構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た膜エレメントを製作するには、集水管を取り付けた支
持板を膜で包んでから膜を液漏れしない状態で貼り合わ
せなくてはならないので、膜の貼り合わせ作業に高度な
加工技術と多大な手間を要する。そして、集水管を取り
付けるために通水スペーサを厚くしたり、集水管と通水
スペーサを取り付けるための技術も必要であった。ま
た、布や薄い板の通水スペーサを膜で包み、四周をシー
ルして密閉構造の袋状膜本体を作成し、この袋状膜本体
の端部に開口した開孔を連通させて複数の膜本体を積層
し、端板によって締め付けることにより複数の膜本体か
ら端板を介して透過水を排出させるように構成すると、
膜エレメントの製作が容易になり、また、透過水取り出
し口を集約できる反面、それぞれの膜本体を個別に取り
出すことができない。このため、膜汚染が進行して膜面
を擦洗しようとする場合に全体を引き上げてからすべて
を分解しなければならず、実用的でない。そこで、本発
明は、製作が容易であり、しかも一枚ずつ簡単に取り出
すことができる浸漬型膜分離装置の膜エレメントを提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたもので、通水スペーサ、該スペー
サを包んで周囲を密閉した袋状の膜からなる膜本体と、
該膜本体に開設された開孔と、該開孔に嵌合され、開孔
縁に開口した膜本体の間隙に連通する流路を内部に有
し、該流路に連通した透過水取出口を有するシールキャ
ップとにより浸漬型膜分離装置の膜エレメントを構成し
たことを特徴とする。

【０００５】

【作用】原液の水圧と、ポンプの吸引力とにより膜エレ
メントの膜を透過した透過水は、通水スペーサにより確
保した両側の膜の間の間隙を通って当該膜エレメントの
シールキャップの流路内に流れ込む。そして、この流路
内に流れ込んだ透過水は、透過水取り出し口から集水管
に流入し、採水される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は本発明に係る膜エレメントを浸漬した浸
漬型膜分離装置２の要部を示す斜視図である。この浸漬
型膜分離装置２は、浸漬槽３の内部に透過水集水管４を
浸漬槽３の長手方向に沿って所定の間隔を空けて４本配
設し、これら透過水集水管４の間隔内に膜エレメントを
起立状態で複数並べて設けたもので、浸漬槽３内の液が
水圧で膜エレメントの内部に透過し、この透過水を上方
の集水管４で集め、集水管４に接続した排出管５からポ
ンプ（図示せず）の吸引力により排出する構成である。
なお、浸漬槽３の底部近傍に曝気管６を配置し、この曝
気管６から曝気エアを送り込むことにより膜面に付着す
るゲル状物の成長を抑止する。

【０００７】膜エレメントを構成する膜本体１は矩形の
板状体であり、図１及び図２に示すように、各隅角部に
設けたシールキャップ７を介して集水管４に接続支持さ
れている。そして、この膜本体１は、図３及び図４に示
すように、通水スペーサを包んで周囲を密閉した袋状の
膜９とからなり、該膜本体に開設した開孔１０はシール
キャップ７が嵌合して取付けてある。

【０００８】通水スペーサ８は、比較的薄くて通水性の
ある素材で構成されており、後述するシールキャップ７
によって挟まれても通水性を損なわない程度の剛性を有
する。例えば、金属或はプラスチック製の網板，多孔
板，トリコット布地などで構成する。

【０００９】この通水スペーサ８の両側の面を挟み込ん
で四周を密閉して袋状の膜９にするには、膜の端縁を接
着剤で接着したり、或は熱溶着など、膜の材質に応じた
公知の止着手段により密閉して袋状体に形成する。した
がって、袋状の膜９は周囲にシール部１１を有する。そ
して、この様にして形成した袋状の膜９の隅角部に両面
に貫通する円形の開孔１０を打ち抜き加工などによって
開設し、この開孔１０にシールキャップ７を嵌合する。

【００１０】シールキャップ７は、開孔１０の縁に開口
した膜本体の間隙に連通する流路１２を内部に有し、該
流路１２に連通した透過水取出口１３を有する。本実施
例におけるシールキャップ７は、図４及び図５に示すよ
うに、第１シールキャップ７ａと第２シールキャップ７
ｂを開孔１０の両側から嵌め付けて袋状膜９の両側の面
を挟み付けるようにして取り付けられている。

【００１１】第１シールキャップ７ａは、弾性プラスチ
ック製の短尺円柱状体であり、内側の中心部分には底の
部分の直径が開口部分の直径よりも僅かに大きく形成し
た係合凹部１４を形成し、該係合凹部１４の周囲に流路
１２となる環状の溝１５を形成し、該環状溝１５の開口
縁の外側の面には開孔１０よりも大きな直径の第１突条
シールリング１６を形成して環状溝１５の開口部分を一
連に囲む。そして、環状溝１５の外側の肉厚部分に透過
水取出口１３を半径方向に開設する。

【００１２】第２シールキャップ７ｂは、第１シールキ
ャップ７ａとほぼ同じ大きさの弾性プラスチック製の円
盤状部材であり、内側の中心部分には先端を僅かに太く
成形して前記係合凹部１４に係合する係合凸部１７を形
成し、該係合凸部１７の外側には前記第１突条シールリ
ング１６に対向する位置に第２突条シールリング１８を
形成する。なお、第１，第２突条シールリング１６，１
８は、断面形状を略半円形或は略三角形にして膜の外面
に密着し易くすることが望ましい。

【００１３】この様な構成から成る第１，第２シールキ
ャップ７ａ，７ｂを膜本体１に取り付けるには、開孔１
０の一方の開口部分に第１シールキャップ７ａを内側の
面、即ち環状溝１５及び係合凹部１４を形成した方の面
を臨ませ、他方の開口部分から第２シールキャップ７ｂ
を係合凸部１７を形成した方の面を向けて臨ませ、両シ
ールキャップ７ａ，７ｂを対向させ、この状態で袋状膜
９を両側から挟み付けるように押圧する。十分に押圧す
ると、係合凹部１４内に係合凸部１７が挿入して凸部先
端の太径部分が係合凹部１４の開口縁に嵌合し、この係
合凸部１７と係合凹部１４の係合力により第１シールキ
ャップ７ａと第２シールキャップ７ｂとが一体化して内
部に環状の流路１２が形成される。

【００１４】また、この様にして第１，第２シールキャ
ップ７ａ，７ｂを開孔１０に嵌合すると、第１シールキ
ャップ７ａの第１突条シールリング１６が袋状膜９の一
方の外面に圧接して当該外面と流路１２との間を水密状
にシールすることができ、第２シールキャップ７ｂの第
２突条シールリング１８が袋状膜９の他方の外面に圧接
して当該外面と流路１２との間を水密状にシールするこ
とができる。そして、袋状膜９を両側から挟み付けるよ
うにしてシールキャップ７を膜本体１の開孔１０に取り
付けても、通水スペーサ８は剛性を有するので圧縮され
て通水性を損なうことはなく、開孔１０の内縁に開口し
た膜の間隙がシールキャップ７の流路１２に連通する。
したがって、膜９を透過した透過水は、通水スペーサ８
により確保された間隙を通って開口縁からシールキャッ
プ７の流路１２内に円滑に流れ込むことができる。

【００１５】この様な構成からなる膜エレメント１を集
水管４に取り付けるには、集水用チューブ１９の一端を
シールキャップ７の透過水取出口１３に接続するととも
に、該集水用チューブ１９の他端を集水管４に接続する
ことにより行う。この場合、隣り合う膜エレメントはそ
れぞれのシールキャップ７の間隔を揃えることで全ての
袋状膜９が均等に配置される。

【００１６】なお、集水用チューブ１９の端部は、嵌合
あるいはねじ込みにより着脱可能に構成するが、この場
合、脱着が容易な配管接続部材、例えば一方に袋ナット
を備えて他方の雄ネジ部に螺合する配管接続部材を使用
することが望ましい。また、集水用チューブ１９は金属
パイプなどの剛体でもよいが、取り付け取り外しの操作
性を向上させるために、プラスチックチューブ等ある程
度の可撓性を有するパイプで構成することが望ましい。

【００１７】そして、透過水取出口１３に集水管４との
接続による力が集水用チューブ１９を介して作用して
も、シールキャップ７のシールリング１６，１９が上記
力を分散した状態で膜９に伝えるので、膜９が傷ついた
り破損することはない。したがって、シールキャップ７
を集水用チューブ１９で接続する際に引張力が発生する
ようにすると、袋状膜９に張力を加えて袋状膜９が撓ま
ないようにすることもできる。

【００１８】集水管４により各膜エレメントを支持した
状態で浸漬槽３内に浸漬し、吸引ポンプにより吸引する
と、原液の水圧、および吸引作用により各膜エレメント
の膜９を透過した透過水は通水スペーサ８により確保し
た両側の膜９の間の間隙を通って当該膜エレメントの何
れかのシールキャップ７の流路１２内に流れ込む。そし
て、この流路１２内に流れ込んだ透過水は、集水用チュ
ーブ１９を介して集水管４内に導かれ、排出管５を通っ
て採水される。

【００１９】なお、膜エレメントに取り付けるシールキ
ャップ７の位置は、上記実施例では各隅角部に配置した
が、この隅角部に限らず自由に選択することができる。
また、集水管４とシールキャップ７との間を接続する集
水用チューブ１９は、シールキャップ７の位置と集水管
４の位置との関係で適切な長さ、および適切な形状とす
ることができる。例えば、図６に示すように、シールキ
ャップ７を四隅に配設し、集水管４を上方に上下重ねて
設けた場合には、短尺なクランク形の集水用チューブ１
９ａにより上段の集水管４と上方のシールキャップ７と
を接続し、長尺なクランク形の集水用チューブ１９ｂに
より下段の集水管４と下方のシールキャップ７とを接続
するようにしてもよい。

【００２０】また、前述した各実施例では、シールキャ
ップ７のシールリングを突条で構成したが、シール機能
を備えていればこれに限定されるものではなく、例えば
シールキャップ７の膜側の面に溝を形成し、該溝内にＯ
リングを嵌合してもよい。また、シール性を確実にする
ために両方式のシールを併用して二重にシールしてもよ
いし、同種のシールを二重、三重にしてもよい。

【００２１】さらにまた、開孔１０に嵌合したシールキ
ャップ７で膜を挟み付けるための締め付け手段は、係合
凹部１４と係合凸部１７との係合に限定されるものでは
なく、例えばネジやビスで締め付け止着してもよいし、
近年多用されているワンタッチクリップを用いてもよ
い。

【００２２】そして、シールキャップ７の内部に形成し
た流路１２と集水管４とを連通させるための透過水取出
口１３は、外周面に開口するものに限らず、開口位置や
数を適宜に設計変更することができるし、また、シール
キャップ７から集水用チューブ１９を兼ねて一体に延設
し、延設した透過水取出口１３を直接集水管４に接続・
離脱するように構成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
坦で単純な形状の通水スペーサの両面に膜を配し、両膜
の周囲を密閉するだけの簡単な作業で膜本体を形成する
ことができ、この膜本体に開設した開孔にシールキャッ
プを嵌合するという単純な作業により膜エレメントを製
作することができる。したがって、膜エレメントの製造
工程を従来よりも簡略化することができ、作業能率を高
めることができる。そして、これらの作業は必ずしも熟
練を要しないので、一般的な作業者であっても不良品の
発生を抑えて歩留りの良い製造を行うことができる。ま
た、シールキャップには透過水取出口を開設し、この透
過水取出口を使用して集水管４に接続することができる
ので、それぞれの袋状膜を個別に取り出すことができ
る。このため、膜汚染が進行して膜面を擦洗しようとす
る場合にも簡単に清浄作業を行うことができる。そし
て、本発明によれば透過水取出口の位置を自由に設定す
ることができるので、集水管を挟み込んで膜を貼るなど
の難しい作業が不要になるばかりでなく、設計の自由度
が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる膜エレメントを浸漬した状態に
おける浸漬型膜分離装置の斜視図である。

【図２】集水管と連通させた膜エレメントの正面図であ
る。

【図３】集水管と連通させた膜エレメントの上面図であ
る。

【図４】シールキャップの正面図である。

【図５】図４に示すシールキャップのＡ−Ａ断面図であ
る。

【図６】上方に上下に設けた集水管にクランク形の集水
用チューブを介して接続した膜エレメントの正面図であ
る。

【図７】図６に示す膜エレメントの上面図である。

【符号の説明】

１ 膜本体 ２ 浸漬型膜分離装置 ３ 浸漬槽 ４ 集水管 ５ 排出管 ７ シールキャップ ８ 通水スペーサ ９ 袋状の膜 １０ 開孔 １２ 流路 １３ 透過水取出口 １４ 係合凹部 １６ 第１突条シールリング １７ 係合凸部 １８ 第２突条シールリング １９ 集水用チューブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通水スペーサ、該スペーサを包んで周囲
   を密閉した袋状の膜からなる膜本体と、 該膜本体に開設された開孔と、 該開孔に嵌合され、開孔縁に開口した膜本体の間隙に連
   通する流路を内部に有し、該流路に連通した透過水取出
   口を有するシールキャップと、からなることを特徴とす
   る浸漬型膜分離装置の膜エレメント。