JPH1157428A - 膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜分離装置のスパイラル型膜モジュールにお
いて集水管を無くし、透過水流通抵抗を小さくする。膜
分離装置の逆洗効率を高める。 【解決手段】 辺部１１，１２，１３が閉じ、辺部１４
が開放した袋状膜１０内に流路材１５が挿入され、袋状
膜１０に接着剤１６，１７，１８が付着される。この袋
状膜１０がシャフト２０の周りに巻回される。この巻回
された袋状膜１０の端面にソケット２５を装着し、その
外周側を原水流路口とし、内側を濃縮水流出口とする。
接着剤１６が硬化すると、原水がＵ字状に流れる原水往
路２１、復路２２が形成される。膜モジュールＳ₁ の外
周に２葉のリップ２８ｂ，２８ｃを有するシールリング
２８を装着し、耐圧容器１００に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密濾過装置、限
外濾過装置、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置に係
り、特にスパイラル型膜モジュールを備えた膜分離装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】図５は従来のスパイラル型膜モジュールの
構造を示す一部分解斜視図である。

【０００４】集水管１の外周に複数の袋状の分離膜２が
メッシュスペーサ３を介して巻回されている。

【０００５】集水管１には管内外を連通するスリット状
開口が穿設されている。分離膜２は袋状のものであり、
その中央部が集水管１をくるんでいる。この袋状分離膜
２の内部にはメッシュスペーサ等よりなる流路材４が挿
入されており、この袋状分離膜（袋状膜）２の内部が透
過水流路となっている。

【０００６】袋状膜２の巻回体５の両端にトップリング
６とエンドリング７とが設けられ、その外周にブライン
シール８が周設されている。

【０００７】原水は、巻回体５の前端面から袋状膜２同
士の間の原水流路に流入し、そのまま巻回体５の長手方
向に流れ、巻回体５の後端面から濃縮水として流出す
る。この原水流路を流れる間に水が袋状膜２を透過して
その内部に入り、集水管１内に流入し、該集水管１の後
端側からモジュール外に取り出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスパイラル
型膜モジュールには、次のような解決すべき課題があっ
た。

【０００９】 集水管１内の透過水流量を多くするた
めには該集水管１を大径化する必要があるが、そのよう
にするとスパイラル型膜モジュールの径も大きくなって
しまう。 袋状膜２内に透過してきた透過水は、該袋状膜２内
をスパイラル状に回りながら集水管１まで流れるため、
袋状膜２内の流通抵抗が大きい。しかも、袋状膜２内か
ら集水管１に流れ込む集水管スリット部付近での流通抵
抗も大きい。 原水流路を流れる原水流量は、下流側になるほど減
少する。（原水が濃縮される分だけ原水流量が減る。）
このため、原水流路下流域では原水流速が小さくなり、
汚れが付着し易くなる。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解決し、集
水管が不要であり、透過水流通抵抗が小さいスパイラル
型膜モジュールを備えた膜分離装置を提供することを目
的とする。

【００１１】また、本発明は、逆洗が容易なスパイラル
型膜モジュールを備えた膜分離装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１発明の膜分離装置
は、内部に透過水流路材が配置された袋状膜が該袋状膜
同士の間に原水流路材を介在させてスパイラル状に巻回
されてなるスパイラル型膜モジュールを備えてなり、筒
状の耐圧容器内に該スパイラル型膜モジュールが挿入さ
れ、該スパイラル型膜モジュールの外周面と耐圧容器の
内周面との間にシールリングが周設され、耐圧容器内の
筒軸心方向一端側に設けられた第１室と他端側に設けら
れた第２室とが該シールリングによって隔絶されている
膜分離装置において、該シールリングは前記第１室側か
らの流体圧によって前記内周面及び前記外周面に押し付
けられる第１の受圧面と、前記第２室側からの流体圧に
よって前記内周面及び前記外周面に押し付けられる第２
の受圧面とを備えており、該第１室内が耐圧容器の軸心
側の中央室と外周側の周辺室とに分画されており、前記
袋状膜同士の間の原水流路は、スパイラル型膜モジュー
ルの中心側の第１流路及び外周側の第２流路からなり、
該第１及び第２流路は前記第２室近傍において連通して
おり、該原水流路は前記第２室とは隔絶されており、前
記袋状膜の内部の透過水流路が該第２室に連通してお
り、原水が前記第１室の中央室及び周辺室の一方に導入
され、他方から濃縮水が取り出され、該第２室から透過
水が取り出されることを特徴とするものである。

【００１３】この膜分離装置においては、耐圧容器の第
２室に逆洗用の水又は空気を供給すると、この水又は空
気が袋状膜内の透過水流路から袋状膜を透過して袋状膜
同士の間の原水流路に流入し、第１室の中央室及び周辺
室を経て耐圧容器外へ流出する。

【００１４】この場合、シールリングは逆洗用の水又は
空気の圧を受けて耐圧容器内周面及び膜モジュール外周
面の双方に密着するため、逆洗用の水又は空気が確実に
透過水流路へ供給され、効率良く逆洗が行われる。

【００１５】この第１発明のスパイラル型膜モジュール
は、該袋状膜が第１、第２、第３及び第４の辺部を有し
た略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部は封じら
れ、該第４の辺部が開放部となっており、前記第４の辺
部と直交する第１の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻
回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻回体の後端面
に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の辺部を該巻回
体の前端面に臨ませ、該袋状膜同士の間の原水流路は、
該第３及び第４の辺部において封じられており、該原水
流路は、該巻回体の軸心線と略平行方向に該巻回体の前
端面から巻回体の該軸心線方向の途中まで延在する仕切
材によって原水往路と原水復路とに区画され、該原水往
路と原水復路とは該巻回体の後部側で連通しており、該
原水往路は、該巻回体の前端面の外周側及び内周側の一
方に臨んでおり、該原水復路は、該巻回体の前端面の外
周側及び内周側の他方に臨んでいることが好ましい。

【００１６】かかるスパイラル型膜モジュールにおいて
は、巻回体の前端面の外周側（又は内周側）から原水が
原水往路に流入する。この原水は、原水往路を巻回体軸
心線と略平行方向に流れ、次いで流れ方向を反転させ、
原水復路を流れ、巻回体前端面の内周側（又は外周側）
から濃縮水として流出する。

【００１７】袋状膜を透過した水は、袋状膜内を巻回体
軸心線と略平行方向に流れ、巻回体の後端面の開放口か
ら流出する。

【００１８】このように、透過水が袋状膜内を巻回体の
軸心線と平行方向に流れるため、従来のスパイラル型膜
モジュールに用いられていた集水管が不要となる。そし
て、袋状膜内から該集水管内に流れ込む際の流通抵抗が
無くなり、透過水流通抵抗が小さくなる。

【００１９】なお、集水管を無くしているため、その分
だけ袋状膜の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を拡張できる。そして、このように袋状膜の巻回
方向長さを大きくしても透過水の流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。

【００２０】第１発明では、原水往路及び原水復路の流
路幅を下流側ほど小さくするのが好ましい。このように
することにより、原水流路の下流側での原水（濃縮水）
流速を従来よりも高めることができ、原水流路下流域に
おける汚れの付着を防止できる。

【００２１】第１発明では、複数枚の袋状膜が一つのシ
ャフトの周りに巻回されており、前記仕切材は、一つの
袋状膜とそれに重なる別の袋状膜との間に介在され、該
仕切材は該袋状膜の数と同数個設けられており、該仕切
材の前端部は、それぞれ該巻回体の前端面に臨み、且つ
巻回体の軸心から等半径位に位置しており、前記仕切材
の前端部に連なる円筒状のソケットが巻回体と同軸的に
巻回体の前端面に連設されていることが好ましい。この
ソケットによって原水の流入側と濃縮水の流出側とが区
画される。

【００２２】第１発明では、袋状膜の第２の辺部のうち
前記仕切材の前端部の位置からフィンが突設されてお
り、該フィンが前記ソケットに接合されていることが好
ましい。このようにすることにより、ソケットと仕切材
とがフィンを介してつながるようになり、原水の流入側
と濃縮水の流出側とが水密的に区分けされる。

【００２３】第２発明の膜分離装置は、内部に透過水流
路材が配置された袋状膜が該袋状膜同士の間に原水流路
材を介在させてスパイラル状に巻回されてなるスパイラ
ル型膜モジュールを備えてなり、筒状の耐圧容器内に該
スパイラル型膜モジュールが挿入され、該スパイラル型
膜モジュールの外周面と耐圧容器の内周面との間にシー
ルリングが周設され、耐圧容器内の筒軸心方向一端側に
設けられた第１室と他端側に設けられた第２室とが該シ
ールリングによって隔絶されている膜分離装置におい
て、該シールリングは前記第１室側からの流体圧によっ
て前記内周面及び前記外周面に押し付けられる第１の受
圧面と、前記第２室側からの流体圧によって前記内周面
及び前記外周面に押し付けられる第２の受圧面とを備え
ており、該第２室内が耐圧容器の軸心側の中央室と外周
側の周辺室とに分画されており、袋状膜同士の間の原水
流路は、該第１室と、該中央室及び周辺室の一方とにの
み連通しており、袋状膜内部の透過水流路が該中央室及
び周辺室の他方にのみ連通しており、原水が該第１室に
導入され濃縮水が該中央室及び周辺室の一方から取り出
され、他方から透過水が取り出されることを特徴とする
ものである。

【００２４】この膜分離装置においては、耐圧容器の第
２室のうち透過水取出用の室に逆洗用の水又は空気を供
給すると、この水又は空気は袋状膜内の透過水流路、袋
状膜同士の間の原水流路、第１室の順に流れる。逆洗用
の水又は空気を第２室のうち濃縮水取出用の室に供給す
ると、この水又は空気は袋状膜同士の間の原水流路を経
て第１室へ流入する。

【００２５】この第２発明においても、逆洗時にシール
リングが耐圧容器内周面及び膜モジュール外周面の双方
に密着し、逆洗用の水又は空気が確実に袋状膜内又は原
水流路へ送り込まれ、効率良く逆洗が行われる。

【００２６】第２発明のスパイラル型膜モジュールは、
該袋状膜が第１、第２、第３及び第４の辺部を有した略
方形であり、該第１、第２及び第３の辺部は封じられ、
該第４の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっ
ており、前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフ
トに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺
部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向す
る第２の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、該袋状膜同
士の間の原水流路は、該第３の辺部の全体が封じられる
と共に、第４の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重
なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖
部と重なる箇所が開放部となっていることが好ましい。

【００２７】かかるスパイラル型膜モジュールにおいて
は、巻回体の前端面から原水が原水流路に流入する。こ
の原水は、原水流路を巻回体軸心線と略平行方向に流
れ、次いで巻回体後端面の原水流路開放部から濃縮水と
して流出する。

【００２８】袋状膜を透過した水は、袋状膜内を巻回体
軸心線と略平行方向に流れ、巻回体の後端面の袋状膜開
放部から流出する。

【００２９】このように、透過水が袋状膜内を巻回体の
軸心線と平行方向に流れるため、従来のスパイラル型膜
モジュールに用いられていた集水管が不要となる。そし
て、袋状膜内から該集水管内に流れ込む際の流通抵抗が
無くなり、透過水流通抵抗が小さくなる。

【００３０】なお、集水管を無くしているため、その分
だけ袋状膜の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を拡張できる。そして、このように袋状膜の巻回
方向長さを大きくしても透過水の流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。

【００３１】また、巻回体の後端面の一部においてのみ
原水流路を開放させるようにしているため、原水流路の
下流側での原水（濃縮水）流速を従来よりも高めること
ができ、原水流路下流域における汚れの付着を防止でき
る。

【００３２】第２発明では、袋状膜の開放部は巻回体の
後端面の外周側又は内周側に配置され、原水流路は巻回
体の後端面の内周側又は外周側に配置されており、袋状
膜の開放部から流出する透過水と原水流路の開放部から
流出する濃縮水とを離隔させるための環状部材が該巻回
体の後端面に接続されていることが好ましい。この環状
部材によって原水の流出側と濃縮水の流出側とが区画さ
れる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して発明の実施の
形態について説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形
態に係る膜分離装置のスパイラル型膜モジュールＳ₁ に
用いられる一枚の袋状膜及び該袋状膜が巻き付けられる
シャフトの斜視図である。図１（ｂ），（ｃ）はそれぞ
れ図１（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図であ
る。図１（ｄ）は図１（ａ）のＤ付近の構成を示す斜視
図である。図２はシャフトの周りに袋状膜を巻き付ける
方法を示す断面図、図３は巻回体とソケットとの係合関
係を示す斜視図、図４（ａ）は膜分離装置の断面図、同
（ｂ）は同（ａ）のＢ部分の拡大図である。

【００３４】この実施の形態に用いられている袋状膜１
０は、正方形又は長方形状のものであり、第１の辺部１
１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺部１
４を有している。この袋状膜１０は、長い一枚の分離膜
フィルムを第２の辺部１２の部分で二つに折り返し、第
１の辺部１１及び第３の辺部１３において折り重なった
分離膜フィルム同士を接着剤等によって接着し、第４の
辺部１４については接着を行うことなく開放口とした袋
状のものである。この袋状の膜１０内に流路材（例えば
メッシュスペーサ等よりなる。）１５が挿入配置されて
いる。なお、第２の辺部１２部分で二つに折り返さず二
枚の分離膜フィルムを第１の辺部１１、第２の辺部１
２、第３の辺部１３を接着するようにしても良い。

【００３５】この袋状膜１０の一方の面には、接着剤１
６，１７，１８が付着され、この袋状膜１０がシャフト
２０の周りに巻き付けられる。接着剤１６は、第２の辺
部１２の途中部分からシャフト２０の長手方向と略平行
方向に延在している。この実施の形態にあっては、接着
剤１６は長帯状に付着されており、第２の辺部１２から
離れるほど第１の辺部１１から離反する方向に斜めに設
けられている。

【００３６】接着剤１７は第３の辺部１３に沿って付着
され、接着剤１８は第４の辺部１４に沿って付着されて
いる。

【００３７】複数枚の袋状膜１０をシャフト２０の周囲
に巻き付けることにより、重なり合った袋状膜１０同士
は接着剤１６，１７，１８の部分において水密的に接合
される。これにより、袋状膜１０，１０同士の間には、
矢印，，，の順で原水（及び濃縮水）が流れる
原水流路が構成される。接着剤１６は、硬化することに
より原水流路を原水往路２１と原水復路２２とに区画す
る仕切材となる。

【００３８】この実施の形態にあっては、第２の辺部１
２のうち接着剤１６の端部が臨む部分から、前方に向っ
てフィン１９が延設されている。このフィン１９は、例
えば合成樹脂フィルム又はシートよりなり、袋状膜１０
に対し接着等により接合されるのが好ましい。

【００３９】袋状膜１０，１０…をシャフト２０の周り
に巻き付けることにより、図３に示すように巻回体２４
が形成される。この巻回体２４の前端面からは、フィン
１９が延出する。各袋状膜１０の第２の辺部１２におい
て同一箇所にフィン１９を設けておくことにより、フィ
ン１９は巻回体２４の軸心から等半径位上に位置し、フ
ィン１９が重なり合うことによりフィン１９がリング状
の突出部を形成することになる。このリング状の突出部
内に円筒状のソケット２５の後端を挿入し、該ソケット
２５とフィン１９を接着剤等により接合する。なお、ソ
ケット２５をフィン１９に外嵌めしても良い。また、フ
ィン１９の部分を旋盤で切込み溝を付け、該溝にソケッ
ト２５を埋め込むようにしても良い。

【００４０】このようにソケット２５とフィン１９とを
接合することにより、巻回体２４の前端面の外周側に原
水の流入口が形成され、ソケット２５の内周側に濃縮水
の流出口が形成される。

【００４１】なお、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、
巻回体２４の前縁及び後縁にそれぞれトップリング２６
及びエンドリング２７を合成樹脂モールド等により形成
し、トップリング２６の外周の溝２６ａにシールリング
２８を装着し、耐圧容器１００内に挿入する。

【００４２】このシールリング２８は、ベースリング２
８ａと、該ベースリング２８ａから突設された第１リッ
プ２８ｂ及び第２リップ２８ｂを有する。第１リップ２
８ｂは外周ほどトップ側に近づくように湾曲し、トップ
側からの圧によって耐圧容器１００の内周面に密着す
る。第２リップ２８ｃは、外周ほどエンド側に近づくよ
うに湾曲し、エンド側からの圧によって耐圧容器１００
の内周面に密着する。

【００４３】なお、袋状膜１０をシャフト２０の周りに
巻き付けるに際しては、図２に示すように、接着剤１６
よりも内周側と外周側とにそれぞれメッシュスペーサ２
９を介在させておく。これらのメッシュスペーサ２９を
介在させることにより、原水流路が構成される。

【００４４】このように構成されたスパイラル型膜モジ
ュールＳ₁ を有する膜分離装置においては、図４（ａ）
に示すように、原水ポート１０１からソケット２５の外
周側の周辺室１０２に原水が導入され、このソケット２
５の外周側の膜モジュール端面から原水が袋状膜１０，
１０同士の間の原水往路２１に流入する（図１の矢印
、）。この原水は、巻回体２４の軸心線と略平行方
向に原水往路２１を流れ、次いで図１ののように接着
剤１６（仕切材）の先端側を回り込んで原水復路２２に
流入し、矢印のように再び巻回体２４の軸心線と平行
方向に流れ、ソケット２５の内側（中央室１０３）から
取り出される。そして、このように原水が原水流路を流
れる間に、水が袋状膜１０内に透過し、透過水は巻回体
２４の後端面から流出し、第２室１０５及び透過水ポー
ト１０６を経て取り出される。

【００４５】このスパイラル型膜モジュールＳ₁ にあっ
ては、透過水が袋状膜１０内を巻回体２４の軸心線と平
行方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のス
パイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要
である。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の
流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくな
る。

【００４６】なお、集水管を省略しており、その分だけ
袋状膜１０の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方
向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。

【００４７】この実施の形態にあっては、原水往路２１
及び原水復路２２はそれぞれ下流側ほど流路幅が小さく
なるように構成されている。従って、原水流路の下流側
においても原水（濃縮水）の流速が十分に大きなものと
なり、原水流路下流域における汚れの付着を防止するこ
とができる。

【００４８】また、この実施の形態にあっては、ソケッ
ト２５をフィン１９を用いて巻回体２４に接続してお
り、ソケット２５と巻回体２４との接続強度が高い。そ
して、このソケット２５によって膜モジュール１のトッ
プ側の第１室１０４内が周辺室１０２と中央室１０３と
に水密的に区画分離される。

【００４９】なお、上記実施の形態においては、ソケッ
ト２５の外周側に原水流入部を配置し、ソケット２５の
内側に濃縮水流出部を配置しているが、逆にソケット２
５の内側を原水流入部とし、ソケット２５の外周側を濃
縮水流出部としても良い。ただし、この場合には、接着
剤１６を図１とは逆向きに、即ち接着剤１６が第２の辺
部１２から離れるほど第１の辺部１１に接近するように
傾ける。

【００５０】この膜モジュールＳ₁ の逆洗を行う場合、
ポート１０６から第２室１０５内に逆洗用の水又は空気
を供給する。この水又は空気は、袋状膜１０内の透過流
路に流入し、袋状膜１０を透過して袋状膜１０同士の間
の原水流路に流入し、中央室１０３及び周辺室１０２を
経て排出される。この場合、逆洗用の水又は空気の圧が
シールリング２８に加えられたときに、リングベース２
８ａがトップリング２６に密着し、第２リップ２８ｃが
耐圧容器１００の内周面に密着するため、逆洗用の水又
は空気はトップ側に漏れることが全くない。これによ
り、効率良く逆洗を行うことができる。

【００５１】次に、第２発明の実施の形態について説明
する。図６（ａ）は第２発明の実施の形態に係るスパイ
ラル型膜モジュールＳ₂ に用いられる一枚の袋状膜及び
該袋状膜が巻き付けられるシャフトの斜視図である。図
６（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図６（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ
−Ｃ線に沿う断面図である。図７は巻回体とソケットと
の係合関係を示す斜視図、図８は膜分離装置の断面図で
ある。

【００５２】この実施の形態においても、袋状膜１０
は、正方形又は長方形状のものであり、第１の辺部１
１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺部１
４を有している。この袋状膜１０は、長い一枚の分離膜
フィルムを第２の辺部１２の部分で二つに折り返し、第
１の辺部１１及び第３の辺部１３において折り重なった
分離膜フィルム同士を接着剤等によって接着し、第４の
辺部１４の一部については接着を行うことなく開放部３
０とした袋状のものである。具体的には、第４の辺部１
４の途中から第３の辺部１３にかけて袋状膜１０の分離
膜フィルム同士が接着されておらず、透過水流出用の開
放部３０となっている。また、この第４の辺部１４の該
途中から第１の辺部１１にかけては、袋状膜１０の分離
膜フィルム同士が接着されており、透過水の流出を阻止
する閉鎖部３１となっている。

【００５３】なお、袋状膜１０としては、長い一枚のフ
ィルムを第２の辺部１２部分で二つに折り返したものに
限らず、二枚の分離膜フィルムを重ね合わせ、第１の辺
部１１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺
部１４の一部を接着するようにしたものであっても良
い。

【００５４】この袋状の膜１０内に流路材（例えばメッ
シュスペーサ等よりなる。）１５が挿入配置されてい
る。

【００５５】この袋状膜１０の一方の面には、接着剤１
６’が付着されると共に他方の面には接着剤１７，１８
が付着され、この袋状膜１０がシャフト２０の周りに巻
き付けられる。接着剤１６’は第１の辺部１１に沿って
付着され、接着剤１７は第３の辺部１３に沿って付着さ
れている。接着剤１８は第４の辺部１４の長手方向の前
記途中箇所から第３の辺部１３にかけて、透過水流出用
の開放部３０に沿って付着されている。

【００５６】前記図２と同様にして複数枚の袋状膜１０
をシャフト２０の周囲に巻き付けることにより、重なり
合った袋状膜１０同士は接着剤１６’，１７，１８の部
分において水密的に接合される。これにより、袋状膜１
０，１０……同士の間には原水（及び濃縮水）が流れる
原水流路が構成される。接着剤１８が硬化することによ
り、巻回体の後端面には、内周側に原水（濃縮水）の流
出用の開放部が形成され、外周側に原水流出阻止用の閉
鎖部が形成される。

【００５７】第４の辺部１４のうち透過水流出用の開放
部３０と透過水流出阻止用の閉鎖部３１との境界部分か
ら、巻回体の後方に向ってフィン１９が延設されてい
る。このフィン１９は、例えば合成樹脂フィルム又はシ
ートよりなり、袋状膜１０に対し接着等により接合され
るのが好ましい。

【００５８】袋状膜１０，１０……をシャフト２０の周
りに前記図２と同様にメッシュスペーサ２９を介して巻
き付けることにより、巻回体２４が形成される。図７の
通り、この巻回体２４の後端面からフィン１９が延出す
る。各袋状膜１０の第４の辺部１４において同一箇所に
フィン１９を設けておくことにより、フィン１９は巻回
体２４の軸心から等半径位上に位置し、フィン１９が重
なり合うことによりフィン１９がリング状の突出部を形
成することになる。このリング状の突出部内に円筒状の
ソケット２５の後端を挿入し、該ソケット２５とフィン
１９を接着剤等により接合する。なお、ソケット２５を
フィン１９に外嵌めしても良い。また、フィン１９に沿
って巻回体２４の後端面に旋盤で切込み溝を付け、該溝
にソケット２５の端部を埋め込むようにしても良い。

【００５９】このようにソケット２５とフィン１９とを
接合することにより、巻回体２４の後端面の外周側の透
過水流出領域とソケット２５の内周側の濃縮水流出領域
とが区画される。

【００６０】図８に示すように、巻回体２４の前縁及び
後縁にそれぞれトップリング２６及びエンドリング２７
を合成樹脂モールド等により形成し、トップリング２６
の外周にシールリング２８を装着する。このシーリング
２８の構成は前記図４（ｂ）と同一である。

【００６１】このように構成されたスパイラル型膜モジ
ュールＳ₂ を有する膜分離装置においては、図８に示す
ように、原水ポート１１０から耐圧容器１００のトップ
側の第１室１１１に原水が供給される。そして、巻回体
２４の前端面から原水が袋状膜１０，１０……同士の間
の原水流路に流入する。この原水は、巻回体２４の軸心
線と略平行方向に原水流路を流れ、巻回体２４の後端の
ソケット２５の内側の中央室１１３から取り出される。
そして、このように原水が原水流路を流れる間に、水が
袋状膜１０内に透過し、透過水は巻回体２４の後端面の
うちソケット２５の外周側から流出し、周辺室１１２及
び取出ポート１１５を経て取り出される。

【００６２】このスパイラル型膜モジュールＳ₂ にあっ
ても、透過水が袋状膜１０内を巻回体２４の軸心線と平
行方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のス
パイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要
である。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の
流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくな
る。

【００６３】なお、集水管を省略しており、その分だけ
袋状膜１０の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方
向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。

【００６４】この実施の形態にあっては、原水流路の出
口部分をソケット２５の内側だけに設けており、原水流
路の出口（最下流部）を絞った構成としているため、原
水流路の下流側においても原水（濃縮水）の流速が十分
に大きなものとなり、原水流路下流域における汚れの付
着を防止することができる。なお、ソケット２５の内側
の面積と外側の面積（接着材１８の辺部１４方向の長
さ）は、このスパイラル型膜モジュールの水回収率に応
じて決めるのが好ましい。

【００６５】この実施の形態にあっても、ソケット２５
をフィン１９を用いて巻回体２４に接続しており、この
ソケット２５によって第２室１１４内が周辺室１１２と
中央室１１３とに水密的に区画分離される。

【００６６】なお、図６〜８の実施の形態においては、
ソケット２５の外周側に透過水流出部を配置し、ソケッ
ト２５の内側に濃縮水流出部を配置しているが、逆にソ
ケット２５の内側を透過水流出部とし、ソケット２５の
外周側を濃縮水流出部とするように構成しても良い。

【００６７】この膜モジュールＳ₂ を逆洗するときに
は、中央室１１３及び周辺室１１２の一方又は双方に逆
洗用の水又は空気を供給し、逆洗排水を第１室１１１か
ら排出する。この場合も、シールリング２８により逆洗
用の水又は空気の漏れが確実に防止され、効率良く逆洗
することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上の通り、本発明のスパイラル型膜モ
ジュールを有する膜分離装置においては、集水管が不要
であり、透過水の流通抵抗が小さい。また、膜面積を大
きくとることができ、しかも膜面積を大きくしても透過
水流通抵抗が増大しない。

【００６９】本発明では、膜モジュールを効率良く逆洗
することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）図は実施の形態に係る膜分離装置の袋状
膜の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面
図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図、
（ｄ）図は（ａ）図のＤ付近の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】実施の形態に係る膜分離装置におけるスパイラ
ル型膜モジュールの袋状膜の巻き付け方法を示す断面図
である。

【図３】巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図で
ある。

【図４】（ａ）図は実施の形態に係る膜分離装置の断面
図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ付近の構成を示す断面図で
ある。

【図５】従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す
一部分解斜視図である。

【図６】（ａ）図は実施の形態に係る膜分離装置の袋状
膜の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面
図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図であ
る。

【図７】巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図で
ある。

【図８】実施の形態に係る膜分離装置の断面図である。

【符号の説明】

Ｓ₁ ，Ｓ₂ スパイラル型膜モジュール １０ 袋状膜 １１ 第１の辺部 １２ 第２の辺部 １３ 第３の辺部 １４ 第４の辺部 １５ 流路材 １６，１７，１８ 接着剤 １９ フィン ２０ シャフト ２１ 原水往路 ２２ 原水復路 ２４ 巻回体 ２５ ソケット ２８ シールリング ２８ｂ，２８ｃ リップ ２９ メッシュスペーサ ３０ 透過水取出用の開放部 ３１ 透過水流出阻止用の閉鎖部 １００ 耐圧容器 １０２，１１２ 周辺室 １０３，１１３ 中央室 １０４，１１１ 第１室 １０５，１１４ 第２室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に透過水流路材が配置された袋状膜
   が該袋状膜同士の間に原水流路材を介在させてスパイラ
   ル状に巻回されてなるスパイラル型膜モジュールを備え
   てなり、 筒状の耐圧容器内に該スパイラル型膜モジュールが挿入
   され、該スパイラル型膜モジュールの外周面と耐圧容器
   の内周面との間にシールリングが周設され、 耐圧容器内の筒軸心方向一端側に設けられた第１室と他
   端側に設けられた第２室とが該シールリングによって隔
   絶されている膜分離装置において、 該シールリングは前記第１室側からの流体圧によって前
   記内周面及び前記外周面に押し付けられる第１の受圧面
   と、前記第２室側からの流体圧によって前記内周面及び
   前記外周面に押し付けられる第２の受圧面とを備えてお
   り、 該第１室内が耐圧容器の軸心側の中央室と外周側の周辺
   室とに分画されており、 前記袋状膜同士の間の原水流路は、スパイラル型膜モジ
   ュールの中心側の第１流路及び外周側の第２流路からな
   り、該第１及び第２流路は前記第２室近傍において連通
   しており、 該原水流路は前記第２室とは隔絶されており、 前記袋状膜の内部の透過水流路が該第２室に連通してお
   り、 原水が前記第１室の中央室及び周辺室の一方に導入さ
   れ、他方から濃縮水が取り出され、該第２室から透過水
   が取り出されることを特徴とする膜分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記スパイラル型膜
   モジュールの該袋状膜は第１、第２、第３及び第４の辺
   部を有した略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部
   は封じられ、該第４の辺部が開放部となっており、 前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフトに当て
   て袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻
   回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の
   辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、 該袋状膜同士の間の原水流路は、該第３及び第４の辺部
   において封じられており、 該原水流路は、該巻回体の軸心線と略平行方向に該巻回
   体の前端面から巻回体の該軸心線方向の途中まで延在す
   る仕切材によって原水往路と原水復路とに区画され、 該原水往路と原水復路とは該巻回体の後部側で連通して
   おり、 該原水往路は、該巻回体の前端面の外周側及び内周側の
   一方に臨んでおり、 該原水復路は、該巻回体の前端面の外周側及び内周側の
   他方に臨んでいることを特徴とする膜分離装置。
3. 【請求項３】 内部に透過水流路材が配置された袋状膜
   が該袋状膜同士の間に原水流路材を介在させてスパイラ
   ル状に巻回されてなるスパイラル型膜モジュールを備え
   てなり、 筒状の耐圧容器内に該スパイラル型膜モジュールが挿入
   され、該スパイラル型膜モジュールの外周面と耐圧容器
   の内周面との間にシールリングが周設され、 耐圧容器内の筒軸心方向一端側に設けられた第１室と他
   端側に設けられた第２室とが該シールリングによって隔
   絶されている膜分離装置において、 該シールリングは前記第１室側からの流体圧によって前
   記内周面及び前記外周面に押し付けられる第１の受圧面
   と、前記第２室側からの流体圧によって前記内周面及び
   前記外周面に押し付けられる第２の受圧面とを備えてお
   り、 該第２室内が耐圧容器の軸心側の中央室と外周側の周辺
   室とに分画されており、 袋状膜同士の間の原水流路は、該第１室と、該中央室及
   び周辺室の一方とにのみ連通しており、 袋状膜内部の透過水流路が該中央室及び周辺室の他方に
   のみ連通しており、 原水が該第１室に導入され濃縮水が該中央室及び周辺室
   の一方から取り出され、他方から透過水が取り出される
   ことを特徴とする膜分離装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記スパイラル型膜
   モジュールの該袋状膜は第１、第２、第３及び第４の辺
   部を有した略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部
   は封じられ、該第４の辺部は一部が開放部となり残部が
   閉鎖部となっており、 前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフトに当て
   て袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻
   回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の
   辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、 該袋状膜同士の間の原水流路は、該第３の辺部の全体が
   封じられると共に、第４の辺部にあっては前記袋状膜の
   開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋
   状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっており、前記
   袋状膜の開放部は前記巻回体の後端面の外周側又は内周
   側に配置され、前記原水流路は前記巻回体の後端面の内
   周側又は外周側に配置されており、 該袋状膜の開放部から流出する透過水と該原水流路の開
   放部から流出する濃縮水とを離隔させるための環状部材
   が該巻回体の後端面に接続されていることを特徴とする
   膜分離装置。