KR101477433B1 - 나선형 분리막 엘리먼트, 구멍이 있는 중공관 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 나선형 분리막 엘리먼트는, 외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍(2)을 갖는 구멍이 있는 중공관(1)과, 구멍이 있는 중공관(1)의 주위에 감겨진, 분리막 및 유로재를 포함하는 적층체를 구비하고 있다. 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면에 있어서의 상기 적층체로 덮인 영역에는 비관통 오목부(3)가 형성되어 있다. 본 발명에 따르면, 투과액이 비관통 오목부(3)에 유입되기 때문에, 그 비관통 오목부(3) 내에서는 투과액이 원활하게 흐를 수 있어, 투과액에 걸리는 저항을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 압력 손실을 저감시켜 투과액량을 증대시킬 수 있다.

Description

나선형 분리막 엘리먼트, 구멍이 있는 중공관 및 그의 제조 방법{SPIRAL SEPARATION MEMBRANE ELEMENT, POROUS HOLLOW TUBE AND PRODUCTION METHOD FOR SAME}

본 발명은, 나선형 분리막 엘리먼트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 그 나선형 분리막 엘리먼트에 사용할 수 있는 구멍이 있는 중공관 및 이 구멍이 있는 중공관의 제조 방법에 관한 것이다.

외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍을 갖는 구멍이 있는 중공관은, 예를 들어 배수의 정화나 해수 담수화에 사용되는 나선형 분리막 엘리먼트의 중심관으로서 사용할 수 있다. 이 나선형 분리막 엘리먼트에서는, 분리막으로서 역침투막이나 정밀 누과막, 한외 여과막이 사용되고, 실용화되고 있다. 이 나선형 분리막 엘리먼트는, 최근, 수요가 증가됨과 함께, 요구되는 분리 성능도 현저한 향상이 요구되고 있어, 분리막의 성능뿐만 아니라, 분리막 엘리먼트 전체적으로, 엘리먼트 내의 압력 손실 저감 등의 성능 향상이 검토되고 있다. 종래에는, 이 중심관에 관해서는, 관통 구멍의 개공율(예를 들어, 특허문헌 1 참조)이나, 중심관 내 둘레면의 구조(예를 들어, 특허문헌 2 참조) 등에 대해서 검토되어 왔지만, 현재도 한층 더 성능 향상이 요구되고 있다.

일본 특허 공개 제2004-305823호 공보 일본 특허 공개 제2007-111674호 공보

본 발명은, 압력 손실을 저감시키고, 투과액량을 증대시킬 수 있는 나선형 분리막 엘리먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 그 나선형 분리막 엘리먼트에 사용할 수 있는 구멍이 있는 중공관 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍을 갖는 구멍이 있는 중공관과, 상기 구멍이 있는 중공관의 주위에 감긴, 분리막 및 유로재를 포함하는 적층체를 구비하고, 상기 구멍이 있는 중공관의 외주면에 있어서의 상기 적층체로 덮인 영역에는 비관통 오목부가 형성되어 있는, 나선형 분리막 엘리먼트를 제공한다.

또한, 본 발명은, 외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍을 갖는 구멍이 있는 중공관이며, 상기 외주면에는 비관통 오목부가 형성되어 있고, 이 비관통 오목부의 바닥에 상기 복수의 관통 구멍이 개구되어 있는, 구멍이 있는 중공관을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기의 구멍이 있는 중공관을 사출 성형법으로 제조하는 방법이며, 상기 구멍이 있는 중공관의 내부 공간을 형성하는 코어형과, 상기 코어형을 수용하는, 상기 비관통 오목부를 형성하는 볼록부 및 상기 복수의 관통 구멍을 형성하는 보스를 갖는 주형(主型)을 포함하는 형 프레임 내에 수지를 주입해서 경화시키는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 투과액이 비관통 오목부에 유입되기 때문에, 그 비관통 오목부 내에서는 투과액이 원활하게 흐를 수 있고, 투과액에 걸리는 저항을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 압력 손실을 저감시켜 투과액량을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 나선형 분리막 엘리먼트에 사용되는 구멍이 있는 중공관을 도시하는 사시도.
도 2는 나선형 분리막 엘리먼트의 구성예를 도시하는 분해 사시도.
도 3a는 구멍이 있는 중공관의 주위에 감기기 전의 적층체의 사시도, 도 3b는 구멍이 있는 중공관 주위에 감겨진 적층체의 모식적인 단면도.
도 4a는 도 1에 도시하는 구멍이 있는 중공관을 제조하는 형 프레임의 단면도, 도 4b는 구멍이 있는 중공관을 축 방향으로 복수의 피스로 나눈 예를 나타내는 단면도.
도 5는 제1 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 사시도.
도 6a는 제2 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 측면도, 도 6b는 그 구멍이 있는 중공관의 단면도.
도 7a는 제3 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 측면도, 도 7b는 그 구멍이 있는 중공관의 단면도.
도 8a 내지 8c는 각각 제4 내지 제6 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 측면도.
도 9a는 제7 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 측면도, 도 9b는 그 구멍이 있는 중공관의 단면도.
도 10a는 제8 변형예의 구멍이 있는 중공관을 도시하는 측면도, 도 10b는 그 구멍이 있는 중공관의 단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 일례에 관한 것이고, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 나선형 분리막 엘리먼트에 사용되는 구멍이 있는 중공관(1)을 나타낸다. 이 구멍이 있는 중공관(1)은, 외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍(2)을 갖는다. 구멍이 있는 중공관(1)의 재질 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구멍이 있는 중공관(1)은 가요성을 갖지 않는 강체인 것이 바람직하다. 예를 들어, 금속이나 수지, 세라믹스제인 것이 바람직하게 사용된다.

금속으로서는, 예를 들어 철, 알루미늄, 스테인리스, 구리, 황동(놋쇠), 청동, 두랄루민이나, 2종 이상의 금속 원소를 갖는 합금을 사용할 수 있지만, 정수 용도로 사용하는 경우, 비용, 강도 및 내식성 면에서, 스테인리스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 수지로서는, 열 경화성 수지나 열 가소성 수지를 사용할 수 있다. 열 경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 요소 수지(우레아 수지), 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄, 열 경화성 폴리이미드, 실리콘 수지 및 디알릴프탈레이트 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 에폭시 수지나 멜라민 수지, 실리콘 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열 가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에스테르계 수지(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지나 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지), 변성 폴리페닐렌옥시드 수지(예를 들어, 변성 폴리페닐렌에테르 수지), 폴리페닐렌술피드 수지, 아크릴니트릴- 부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 아크릴니트릴-스티렌 공중합체 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 혹은 이들의 혼합물이나 중합체 얼로이를 들 수 있다.

또한, 수지의 강도를 높이기 위해서, 수지 조성물 중에 유리 섬유나 탄소 섬유 등의 섬유 재료나, 위스커나 액정 중합체 등의 결정계 재료를 첨가해도 된다. 예를 들어, 유리 섬유로서는, 글래스 울, 쵸핑된 유리 섬유, 밀드 유리 섬유를 들 수 있다. 또한, 탄소 섬유로서는, 밀드 탄소 섬유를 들 수 있다. 위스커로서는, 붕산 알루미늄 위스커, 티타늄산 칼륨 위스커, 염기성 황산 마그네슘 위스커, 규산 칼슘 위스커 및 황산 칼슘 위스커를 들 수 있다.

나아가, 수지의 특성 향상을 목적으로 해서 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 예를 들어, 난연제, 안정제, 안료, 염료, 이형재, 활재, 내후성 개량제 등을 수지 조성물에 첨가해도 좋다. 이들 첨가물은 단독으로 사용해도 좋지만, 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

구멍이 있는 중공관(1)에 설치되는 관통 구멍(2)의 개수 및 크기는 적절히 설정하면 좋지만, 예를 들어 직경 8인치 정도의 나선형 분리막 엘리먼트로, 구멍이 있는 중공관(1)의 외경이 30 내지 40mm 정도인 경우, 관통 구멍(2)의 직경은 2 내지 8mm 정도이고, 또한, 관통 구멍(2)의 개수는 50 내지 200개 정도 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 관통 구멍(2)은, 구멍이 있는 중공관(2)의 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 선 위에 나열되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 도 2 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(2)이 구멍이 있는 중공관(2)의 중심축에 대하여 180° 반대로 위치하도록 2열로 배열되어 있다.

또한, 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면에는, 비관통 오목부(3)가 당해 비관통 오목부(3)의 바닥에 관통 구멍(2)이 개구되도록 설치되어 있다. 이 비관통 오목부(3)는, 관통 구멍(2)에 투과액을 원활하게 도입하는 효과를 갖기 때문에, 엘리먼트 내의 압력 손실 저감 효과를 미치는 것으로 생각된다. 여기서, 비관통 오목부(3)란, 구멍이 있는 중공관(1)의 두께를 감소시키는 부분을 말한다.

본 실시 형태에서는, 비관통 오목부(3)가 연결 홈(31), 평행 홈(32) 및 접속 홈(33)으로 구성되어 있고, 비관통 오목부(3)에 의해 투과액의 유로가 확보되어 있다. 이들 홈(31 내지 33)의 깊이나 폭은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 직경 8인치 정도인 나선형 분리막 엘리먼트로, 구멍이 있는 중공관(1)의 외경이 30 내지 40mm정도인 경우, 홈(31 내지 33)의 깊이는, 예를 들어 0.5mm 내지 2mm 정도이고, 또한 홈(31 내지 33)의 폭은 예를 들어 1mm 내지 3mm 정도이다.

연결 홈(31)은, 관통 구멍(2)이 배열되는 선마다 관통 구멍(2)을 연결한다. 연결 홈(31)은, 나선형 분리막 엘리먼트의 유체의 흐름 방향과 평행해지도록, 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이 구조에 의해, 연결 홈(31)에서 투과액을 직선적으로 가이드 할 수 있기 때문에, 엘리먼트 내의 압력 손실 저감 효과를 더 높일 수 있다. 각 연결 홈(31)은 연속적으로 설치되어도 좋지만, 의도적으로 단속적으로 설치해도 좋다.

평행 홈(32)은, 연결 홈(31)과 평행한 것이며, 연결 홈(31)과 함께 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면을 주위 방향으로 분할한다. 예를 들어, 연결 홈(31) 및 평행 홈(32)은 등각도 간격으로 배치된다. 접속 홈(33)은 연결 홈(31)과 평행 홈(32)을 접속한다. 본 실시 형태와 같이 평행 홈(32)을 연결 홈(31)에 접속함으로써 비관통 오목부(3) 내에서의 투과액의 흐름이 원활해짐과 함께, 투과액이 유로재를 경유함으로써 발생하는 압력 손실 리스크를 저감시킬 수 있기 때문에, 접속 홈(33)이 설치되어 있지 않은 경우에 비하여 엘리먼트 내의 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 또한, 접속 홈(33)의 수 및 연장되는 방향은 특별히 한정되는 것이 아니라, 투과액의 이동 방향에 따라 적절히 결정하면 좋다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 주위 방향으로 연장되는 접속 홈(33)이 모든 인접하는 관통 구멍(2)의 중앙을 통하도록 배치되어 있어도 좋다.

각 홈(31 내지 33)의 단면 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 사각형, U자형, V자형, 반원형이나 측면이 계단 형상으로 된 것 등 적절히 설계할 수 있지만, 사각형이나 V자형에 있어서는, 바닥 코너부에 반경 0.5mm 이상 2mm 이하 정도의 라운드 가공(R 가공)이 이루어져 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유동 저항을 더욱 저감시킬 수 있음과 함께, 가압 조건 하에서는 코너부에의 응력 집중을 완화할 수 있기 때문에, 열화나 파손을 방지할 수 있다.

구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향에 있어서, 비관통 오목부(3)가 형성된 범위는, 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면에 있어서의 후술하는 적층체(8: 도 3a 참조)로 덮이는 영역에 비관통 오목부(3)가 형성되도록, 구멍이 있는 중공관(1)의 양단부에 이르지 않는 것이 바람직하다. 나선형 분리막 엘리먼트에 있어서의 분리막은, 일반적으로 반으로 접어서 3변을 밀봉하는 구조의 것이 사용되지만, 구멍이 있는 중공관(1)의 단부에서는 이 밀봉 부분 부근이 중공관과 접착되어 있다. 비관통 오목부(3)가 이 접착 부분과 겹치면, 투과액이 누출되어버려, 분리 효율이 나빠질 경우가 있다. 따라서, 분리막의 밀봉 부분이 구멍이 있는 중공관(1)과 접하는 부분에는 비관통 오목부(3)를 형성하지 않는 구조를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

구멍이 있는 중공관(1)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 당해 구멍이 있는 중공관(1)의 주위에 적층체(8)가 나선 형상으로 감김으로써 나선형 분리막 엘리먼트를 구성한다. 적층체(8)는, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 합성 수지 네트를 포함하는 투과측 유로재(5)의 양면에 분리막(6)을 중첩해서 3변을 접착시킴으로써 봉투 형상(주머니 형상)으로 형성된 막 리프(7)와, 합성 수지의 네트를 포함하는 공급측 유로재(4)가 교대로 적층된 구성을 갖는다. 투과측 유로재(5)는, 분리막(6)끼리의 사이에 투과액을 흐르게 하기 위한 투과측 유로(8b)를 형성하고, 공급측 유로재(4)는, 막 리프(7)끼리의 사이에 공급액을 흐르게 하기 위한 공급측 유로(8a)를 형성한다. 막 리프(7)의 개구부는 구멍이 있는 중공관(1)에 형성된다.

예를 들어, 1장의 연속된 시트(60)가 공급측 유로재(4)를 끼워서 반으로 접혀서 2매의 분리막(6)이 형성된다. 막 리프(7)는, 그렇게 해서 형성된 분리막(6)끼리 투과측 유로재(5)를 끼워서 3변에서 접합됨으로써 얻어진다. 이 접합에는 접착제가 사용된다. 또한, 예를 들어 투과측 유로재(5) 1장을 연장시킨 연장부가 구멍이 있는 중공관(1)에 직접 감기고, 그 양단부가 접착제로 밀봉됨으로써, 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면에 면하는 통 형상 유로(8c)가 형성된다. 막 리프(7)의 개구부는, 이 통 형상 유로(8c)를 통해서 관통 구멍(2)과 연통된다. 단, 적층체(8)의 구성은, 도 3a 및 3b에 나타낸 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 연속된 시트가 벨로우즈형으로 절첩됨으로써, 모든 분리막(6)이 연결되어도 좋다.

분리막(6)은, 예를 들어 부직포층 위에 다공성 지지체 및 스킨층(분리 기능층)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 부직포층의 구성 재료로서는 특별히 한정되는 것이 아니라, 종래 공지의 것을 채용할 수 있다.

상기 다공성 지지체의 구성 재료로서는, 종래 공지의 것을 채용할 수 있다. 예를 들어, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 등의 폴리아릴에테르술폰, 폴리이미드, 폴리불화비닐리덴, 에폭시 등을 예시할 수 있다.

상기 스킨층은, 공급액에 포함되는 분리 대상 물질에 대하여 투과성을 나타내지 않고, 분리 기능을 갖는 것이다. 스킨층을 구성하는 재료로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 종래 공지의 것을 채용할 수 있고, 구체적으로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 나일론, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐알코올(PVA), PMMA, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등을 예시할 수 있다.

공급측 유로재(4)는, 네트 형상 재료, 메쉬 형상 재료, 홈이 있는 시트, 파형 시트 등의 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 투과측 유로재(5)에는, 네트 형상 재료, 뜨개질 형상 재료, 메쉬 형상 재료, 홈이 있는 시트, 파형 시트 등의 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.

구멍이 있는 중공관(1)의 제조 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니라, 종래 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 압출 성형법에 의해 얻어진 수지제 중공관이나 금속제 중공관에, 천공 및 절삭 홈 파기 가공을 실시하는 방법이나, 사출 성형법 등과 같이 금형 등을 사용한 발형 가공에 의해 얻어진 수지나 세라믹스로 된 구멍이 있는 중공관에 대하여 절삭 홈 파기 가공을 실시하는 방법을 들 수 있다. 그 중에서도 본 발명자들은, 구멍이 있는 중공관(1)을 효율적이고 높은 생산성으로 제조하는 방법을 알아내었다. 그 방법은, 형 프레임 내에 수지를 주입해서 경화시키는, 사출 성형법에 의해 구멍이 있는 중공관(1)을 제조하는 방법이다. 이 형 프레임의 예를 도 4a에 나타낸다.

도 4a에 나타내는 형 프레임은, 코어형(12)과, 코어형(12)을 수용하는 주형(11)과, 코어형(12)을 주형(11)에 고정하는 보조 부재(18)를 포함한다. 코어형(12)과 주형(11) 사이에는 성형실(13)이 형성되어 있다. 코어형(12)은, 구멍이 있는 중공관(1)의 내부 공간을 형성하는 것이다. 주형(11)은, 비관통 오목부(3)를 형성하는 볼록부(16) 및 관통 구멍(2)을 형성하는 보스(17)를 갖는다.

주형(11)은, 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향과 직교하는 방향으로 분할 가능하고, 서로 접한 상태에서 체결되는 한 쌍의 주부품(11A, 11B)으로 구성되어 있다. 각자 주부품(11A, 11B)에는, 수지 주입구(14)가 형성되어 있다. 코어형(12)은, 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향으로 분할 가능하고, 서로 접한 상태에서 주형(11)에 고정되는 한 쌍의 코어 부품(12A, 12B)으로 구성되어 있다.

또한, 구멍이 있는 중공관(1)은, 반드시 전체로서 일체적으로 사출 성형될 필요는 없다. 예를 들어, 도 4b에 도시한 바와 같이 구멍이 있는 중공관(1)을 축 방향으로 복수(도면의 예에서는 2개이지만, 3개 이상이어도 좋다)의 피스(1A, 1B)로 나누고, 각 피스(1A, 1B)를 도 4a에 도시한 바와 같은 형 프레임을 사용해서 사출 성형하고, 그들 피스(1A, 1B)를 접합함으로써, 구멍이 있는 중공관(1)을 제조하는 것도 가능하다. 이 경우의 접합 방법으로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 수지 접착이나 가열 융착, 초음파 융착, 회전 마찰 융착 등 적절히 공지의 기술을 사용할 수 있다.

(변형예)

비관통 오목부(3)는, 상술한 구성에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 비관통 오목부(3)는, 연결 홈(31) 및 평행 홈(32)만으로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 비관통 오목부(3)는, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 연결 홈(31)을 포함하지 않고, 등각도 간격으로 배치된 평행 홈(32)만으로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 복수의 관통 구멍(2)은, 비관통 오목부(3)의 바닥에 개구되지 않아도 좋다. 이 구성에서는, 어느 하나의 평행 홈(32) 내에 유입된 투과액이 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면을 따라 투과측 유로재(5)를 관통 구멍(2)까지 최단 루트로 통과하게 되기 때문에, 이 구성으로도 투과액의 유동 저항을 어느 정도 낮출 수 있다. 단, 비관통 오목부(3)의 바닥에 관통 구멍(2)이 개구되어 있으면, 비관통 오목부(3)가 관통 구멍(2)으로 투과액을 유도하는 유로로서 기능하기 때문에, 투과액의 유동 저항을 크게 낮출 수 있다.

또한, 연결 홈(31)은, 반드시 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향으로 연장되어 있을 필요는 없고, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(2)의 피치의 2배의 파장으로 물결치듯이 사행되어도 좋다. 혹은, 도시는 생략하지만, 연결 홈(31)은, 일주할 때마다 인접한 관통 구멍(2)을 통과하는 나선 형상이어도 좋다.

또한, 비관통 오목부(3)는, 도 8a에 도시한 바와 같이, 도 7a에 나타내는 연결 홈(31)이 관통 구멍(2)의 피치의 절반만큼 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향으로 어긋난 사행 홈(34)만으로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 도 8b에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(2)의 피치의 2배의 파장으로 물결치는 연결 홈(31)을, 관통 구멍(2)이 배열되는 선에 대하여 대칭으로 형성하고, 관통 구멍(2) 위에서 그들을 교차시켜도 좋다. 나아가, 연결 홈(31)이 물결칠 때에는, 그 파형은 매끄러운 커브를 그릴 필요는 없고, 도 8c에 도시한 바와 같은 각파 형상이어도 좋다.

혹은, 비관통 오목부(3)는, 도 9a 및 9b에 도시한 바와 같이, 각 관통 구멍(2)에 대응해서 형성된 개별 오목부(35)로 구성되어 있어도 좋다. 도면의 예에서는, 각 개별 오목부(35)는, 십자조의 홈과, 동심원 형상의 홈으로 구성되어 있다. 또한, 개별 오목부(35)의 저면은, 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면과 평행한 곡면이어도 좋고, 관통 구멍(2)의 축 방향과 직교하는 평면이어도 좋다.

또한, 비관통 오목부(3)는, 도 10a 및 10b에 도시한 바와 같은 구성을 가져도 된다. 이 구성에서는, 구멍이 있는 중공관(1)의 외주면에, 구멍이 있는 중공관(1)의 축 방향으로 연장되는 연결 홈(31)이 설치되어 있음과 함께, 각 관통 구멍(2)으로부터 양측으로 연장되는 주위 홈(36)이 형성되어 있다. 또한, 연결 홈(31) 및 주위 홈(32)으로 구획되는 각 영역에는, 매트릭스 형상으로 배열되는 도트(37)를 형성하도록 가는 격자 홈이 형성되어 있다. 도트(37)의 형상은, 반드시 사각형일 필요는 없고, 원형 등의 다른 형상이어도 좋다. 또한, 연결 홈(31) 및 주위 홈(32)이 설치되어 있지 않고, 격자 홈만으로 비관통 오목부(3)가 구성되어 있어도 좋다.

1: 구멍이 있는 중공관
2: 관통 구멍
3: 비관통 오목부
31: 연결 홈
32: 평행 홈
33: 접속 홈
36: 개별 오목부
4: 공급측 유로재
5: 투과측 유로재
6: 분리막
7: 막 리프
8: 적층체
11: 주형
12: 코어형
13: 성형실
14: 수지 주입구
16: 볼록부
17: 보스
18: 코어형 고정 보조 부재
A: 유체의 흐름 방향
B: 주형 제거 방향

Claims (15)

1. 외주면으로부터 내주면으로 연결되는 복수의 관통 구멍을 갖는 구멍이 있는 중공관을 사출 성형법에 의해 제조하는 방법이며,
   상기 구멍이 있는 중공관의 내부 공간을 형성하는 코어형과, 상기 코어형을 수용하는, 상기 외주면에 비관통 오목부를 형성하는 볼록부 및 상기 비관통 오목부의 바닥에 개구되어 있는 상기 복수의 관통 구멍을 형성하는 보스를 갖는 주형을 포함하고, 상기 코어형의 양단이 고정된 상태에서 상기 주형에 수용되는 형 프레임 내에 수지를 주입해서 경화시키는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보스는, 상기 구멍이 있는 중공관의 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 선 위에 배열되도록 상기 복수의 관통 구멍을 형성하고,
   상기 볼록부는, 상기 선마다 상기 관통 구멍을 연결하는 연결 홈을 포함하도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 연결 홈이 상기 구멍이 있는 중공관의 축 방향으로 연장되도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 연결 홈과 함께 상기 외주면을 주위 방향으로 분할하는 복수의 평행 홈을 포함하도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 연결 홈과 상기 복수의 평행 홈을 접속하는 접속 홈을 포함하도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 연결 홈의 바닥 코너부에 반경 0.5mm 이상 2mm 이하의 라운드 가공이 이루어지도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 구멍이 있는 중공관의 축 방향에 있어서, 상기 비관통 오목부가 형성된 범위가 상기 구멍이 있는 중공관의 양단부까지 이르지 않도록 상기 비관통 오목부를 형성하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 형 프레임은, 상기 주형에 상기 코어형을 고정하는 보조 부재를 더 포함하는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 코어형은, 상기 구멍이 있는 중공관의 축방향으로 분할가능하며, 서로 접한 상태에서 상기 주형에 고정되는 한 쌍의 코어 부품으로 구성되는, 구멍이 있는 중공관의 제조 방법.
10. 제1항에 기재된 제조 방법에 따라 제조된 구멍이 있는 중공관과,
    상기 구멍이 있는 중공관의 주위에 감겨진, 분리막 및 유로재를 포함하는 적층체를 구비하고,
    상기 구멍이 있는 중공관의 외주면에 있어서 상기 적층체로 덮인 영역에는 비관통 오목부가 형성되어 있는, 나선형 분리막 엘리먼트.
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