JPS63151304A - スパイラル型モジユ−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、特に原水中に含まれる懸濁
物により膜間の流路な閉塞させることなく、かつ流路の
原水流れを撹乱させて透過水の透過速度を高めることを
可能と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
はネット状のスペーサが用いられてきた。

このようなネット状のスペーサを用いたスパイラル型膜
モジュールにおいては、懸濁物を含む原水を通水したと
きにネット状のスペーサが懸濁物で閉塞するという問題
がある。そこで、ネット状スペーサを用いる場合には、
懸濁物を予め取り除いた後に膜モジュールに通水する必
要があり、煩雑な前処理が必要であった。

かかる問題を解決するために、ネット状のスペーサの代
りに波板形のスペーサ（いわゆるコルゲートスペーサ）
を用いることが考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ この波板形のスペーサを用いた膜分離装置においては、
モジュールの原水人口から原水出口まで直線状の流路が
貫通しており、膜間を流れる原水の流れに攪乱を与える
要因が少ない。そのため、流れが層流となり易く、膜面
に沿って濃度分極が生じ、透過水量が低下し易い。

また、そのため波板形スペーサを用いたスパイラル型膜
モジュールにおいては、ネット状のスペーサを介在させ
たものよりも高速で原水を流さなければ所定の透過水量
を得ることができず、動力コストが嵩むという問題もあ
った。

［問題点を解決するための手段コ 本発明のスパイラル型膜モジュールは、厚み方向に貫通
する多数の開口を有する波板形のスペーサを介して分離
膜を集水管の外周に巻回したものである。

［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、
スペーサの両面側の原水が開口を通りて混合される。ま
た、開孔の存在により膜面に沿う流れが攪乱される。こ
れにより濃度分極が解消されるようになって透過水量が
増大される。

［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明について更に詳
細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係るスパイラル型膜モジュー
ルの通水管管軸方向と垂直方向の断面図である。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１１１ｔ［３が巻回されている。第２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１ｉｆｔ膜３は本実施例そは袋状のもの
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。スペーサ２は波板形であり、かつ第
３図に示す如く波の非頂部の部分にスペーサの厚み方向
に貫通する開口２ａが多数穿設されている。第４図は第
１図の要部拡大図であり、波板形のスペーサ２によって
原水の通路４ａ、４ｂが形成されている。また、分離膜
３の非中央部３ｂ、３０間には透過水通路５が形成され
ている。

このように構成されたスパイラル型膜モジュールにおい
て、原水は通路４ａ、４ｂを膜面方向に通過され、その
間に分離膜３を透過して透過水通路５内に流入する。こ
の通路５内に梳大した透過水は、集水管１に向って該通
路５内を流れ、次いで開口１ａを通って集水管１内に入
り透過水として膜モジュールから取り出される。

しかして、原水通路４ａ、４ｂにおいてはモジュール開
口２ａを通って原水が自由に往来すると共に、この間口
２ａが設けられているところから、モジュール２の表面
に沿う流れが攪乱される。これにより、原水通路４ａ、
４ｂ内における濃度分極が解消されることになり、高い
透過水量が得られる。勿論、ネット状スペーサと異なり
原水に含まれる懸濁物質による原水通路の閉塞も防止さ
れる。

第５図は本発明の異なる実施例に係るスパイラル型膜モ
ジュールの組立斜視図である。この第５図の実施例では
、波板状のスペーサとして、波の条方向６Ａが集水管１
の管軸方向ＩＡに対して螺旋となるものが用いられてい
る。このスペーサ６は、例えば第６図に示す如く穴あき
プレート７を螺旋形の溝を有するローラ８．９間を通過
させることにより製造することができる。このように波
の条方向６Ａを透過水集水管の管軸方向ＩＡに対し螺旋
とした場合には、モジュール中心方向に圧縮力が加わっ
た場合でもスペーサ６の押し潰される如き変形が防止さ
れ、モジュールの耐久性を高めることができる。即ち、
波板形スペーサ６に、スパイラル型膜モジュールの中心
方向への力が加わった場合、この力が管軸方向と交叉す
る方向に延びる波の凸条もしくは四条によって中心軸方
向に分散され、該モジュールの変形が防止されるのであ
る。

本発明においては、スペーサ６の波の条方向６Ａは、集
水管１の管軸方向ＩＡに対し、その交叉角度θが１０°
〜１５°程度となるようにするのが好適である。θが１
０°よりも小さいと、前述の如きスペーサの強度増大効
果が小さく、逆に１５°を超える場合にはスペーサ６を
集水管１の周囲に巻回することが行ないにくくなる。

この第５図に示す実施例の膜モジュールにおいては、上
記の如くスペーサ６が変形しにくいと共に、原水通路が
集水管管軸方向に対し螺旋となる゛から、原水通路内の
原水が低流速でも乱流となり易く、方離膜膜面に沿う濃
度分極を一層小さくすることができる。

なお、第１〜４図に示す実施例においては、開孔２ａを
スペーサ２の非頂部に設けることにより開口の穿設によ
るスペーサ強度の低下を防止することができる。また、
第５．６図に示したスペーサにおいては波の条方向が集
水管管軸方向と交叉しており、開口は波の頂部に設けら
れていてもスペーサ強度が高いものとなる。

［発明の効果コ 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、−波板形スペーサを用いており、懸濁物質を含む
原水に対しても原水流路閉塞が防止される。しかも、本
発明ではスペーサに開孔が設けられており、原水流路内
における流れが撹乱され、分離膜膜面に沿う濃度分極が
著しく減少される。従って、原水流速を増大させること
なく高い透過水量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るスパイラル型膜モジュー
ルの断面図、第２図は同組立説明図、第３図はスペーサ
２の斜視図、第４図は第１図の要部拡大図である。第５
図及び第６図は本発明の別の実施例を示し、第５図は組
立状態を示す斜視図、第６図はスペーサ６の製造説明図
である。 １・・・集水管、　　　　２．６川スペーサ、３・・・
分Ｍ膜、　　　　２ａ・・・開孔。 代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛第５図 第６図 澱Ｓ 魁、ｊ、−ＩＡ 、、、６Ａ ａ ／７（多

Claims (3)

【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、該スペ
   ーサはその厚み方向に貫通する多数の開孔を有すること
   を特徴とするスパイラル型膜モジュール。
2. （２）前記開孔は波板形スペーサの波の頂部以外の部分
   に設けられている特許請求の範囲第１項に記載のスパイ
   ラル型膜モジュール。
3. （３）前記波板形スペーサは、その条方向が前記集水管
   の軸方向に対して螺旋となっている特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載のスパイラル型膜モジュール。