WO2015063976A1

WO2015063976A1 - 正浸透膜エレメント

Info

Publication number: WO2015063976A1
Application number: PCT/JP2014/003515
Authority: WO
Inventors: 誠小泓; 康弘宇田
Original assignee: 日東電工株式会社
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2015-05-07
Also published as: JP2015085234A

Abstract

　本発明の正浸透膜エレメント（２）は、流路部材（２２）と、流路部材（２２）の両面に重ねられた正浸透膜（２１）と、を備える。流路部材（２２）は、加熱プレスされた、網状構造を有する樹脂製のシートである。流路部材（２２）に形成される流路の水力直径は０．２～１．０ｍｍである。これにより、正浸透膜エレメント２において、正浸透膜への損傷を抑制できる。

Description

正浸透膜エレメント

　本発明は、正浸透膜エレメントに関する。

　従来、排水処理、海水淡水化、及び浸透圧発電などに正浸透現象を利用した技術が知られている。例えば、海水淡水化において、海水淡水化の工程で濃縮された濃縮海水を希釈するために正浸透膜を利用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、海水淡水化装置で逆浸透圧を利用して海水を淡水化する際に同時に生成された濃縮海水に、これよりも濃度の薄い海水又は淡水などの希釈水を、半透膜を介して浸透させ、その正浸透圧エネルギーで濃縮海水側の流量を増加させ、増加した流量で発電を行う技術（例えば、特許文献２参照）も知られている。そして、このような正浸透現象を利用した技術に用いられるスパイラル型正浸透膜エレメントが知られている（例えば、特許文献３参照）。

　特許文献３に記載されているように、スパイラル型正浸透膜エレメントは、正浸透膜の両面に浸透圧の異なる２つの流体が流され、浸透圧の高い流体を浸透圧の低い流体で希釈する。

　特許文献３のスパイラル型正浸透膜エレメントは、２枚の正浸透膜の間に多孔性の流路部材が重ねられ、それらの周辺端がエポキシ樹脂などで接合された封筒状の膜リーフが、中心管に巻きつけられて構成されている。膜リーフの内部には、中心管に供給された流体が中心管の内部から出て中心管の内部の別の場所に戻るように流れる流路が形成されている。そして、この流路に流路部材が配置されている。

特開２００５－２７９５４０号公報特開２００３－１７６７７５号公報米国特許第４０３３８７８号明細書

　ところで、特許文献３に記載されているように、正浸透膜に流路部材が重ねられて正浸透膜エレメントが構成されると、この流路部材が正浸透膜と接触して正浸透膜が損傷するおそれがあった。

　本発明は、このような事情に鑑み、正浸透膜の損傷を抑制した正浸透膜エレメントを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、
　流路部材と、
　前記流路部材に重ねられた正浸透膜と、を備え、
　前記流路部材は、加熱プレスされた、網状構造を有する樹脂製のシートであり、
　前記流路部材に形成される流路の水力直径が０．２～１．０ｍｍである、正浸透膜エレメントを提供する。

　上記の構成によれば、流路部材が、前記流路部材は、加熱プレスされた、網状構造を有する樹脂製のシートであるので、流路部材が正浸透膜と接触して正浸透膜が損傷することが抑制される。

本実施形態に係る正浸透膜モジュールの模式的な断面図図２Ａは中心管に巻き回される前の積層体の斜視図、図２Ｂは中心管周りに積層体が巻き回された正浸透膜エレメントの模式的な断面図中心管及び膜リーフの内部の流体の流れを模式的に示す図本実施形態に係る流路部材の一部を模式的に示す図図５Ａは図４のＶ‐Ｖ線に沿った断面図、図５Ｂは加熱プレス処理前の流路部材の断面図

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

　図１に本実施形態に係る正浸透膜エレメント２を内蔵する正浸透膜モジュール１を示す。この正浸透膜モジュール１は、ベッセルと呼ばれる筒状の圧力容器９Ａと、圧力容器９Ａの内部に装填された正浸透膜エレメント２とを備えている。圧力容器９Ａの両端には円盤状のキャップ９Ｂが取り付けられている。

　一方（図１では左側）のキャップ９Ｂの中心には、中心供給管７Ａが取り付けられている。また、周辺供給管８Ａが、一方のキャップ９Ｂの中心からずれた位置に取り付けられている。

　他方（図１では右側）のキャップ９Ｂの中心には、中心排出管７Ｂが取り付けられている。また、周辺排出管８Ｂが他方のキャップ９Ｂの中心からずれた位置に取り付けられている。

　圧力容器９Ａの内部に装填された複数の正浸透膜エレメント２は、隣り合う正浸透膜エレメント２の後述する中心管３同士が連結器６Ｂによって連結されることによって、直列に連結されている。一端（図１では左側）に位置する正浸透膜エレメント２は、連結器６Ａによって中心供給管７Ａと連結されている。また、他端（図１では右側）に位置する正浸透膜エレメント２は、連結器６Ｃによって中心排出管７Ｂと連結されている。

　本実施形態の正浸透モジュール１には、濃縮されるべき第１流体と、第１流体の浸透圧よりも高い浸透圧を示す希釈されるべき第２流体とがそれぞれ供給される。本実施形態では、第１流体は、中心供給管７Ａから中心排出管７Ｂへ向かって、連結された複数の正浸透膜エレメント２の内部を通って、圧力容器９Ａを貫通するように流れる。第１流体は、正浸透膜エレメント２の内部を通ることで濃縮される。一方、第２流体は、周辺供給管８Ａから圧力容器９Ａの内部に供給される。圧力容器９Ａの内部に供給された第２流体は、正浸透膜エレメント２を通って、周辺排出管８Ｂに向かって流れ、周辺排出管８Ｂから排出される。第２流体は、連結された複数の正浸透膜エレメント２を通ることで希釈される。

　第１流体の流れと第２流体の流れとは、正浸透膜エレメント２の後述する正浸透膜２１の両面を並行して流れている。第２流体の浸透圧は、第１流体の浸透圧よりも高いので、第１流体から第２流体へ向かって、浸透現象によって正浸透膜２１を介して流体の移動が生じる。これに伴い、周辺排出管８Ｂから流出する流体の流量は、周辺供給管８Ａへ供給された第２流体の流量よりも増加する。

　例えば、第１流体としては淡水が用いられ、第２流体としては海水が用いられるが、第１流体及び第２流体は、これに限定されない。第１流体として通常の海水を用い、第２流体として通常の海水より塩分濃度が高い濃縮された海水を用いてもよい。つまり、第１流体と第２流体との間で浸透圧が異なっていればよい。なお、濃縮されるべき第１流体とは、第１流体の濃度が実際に濃縮されるものだけではなく、例えば淡水のように第１流体に溶質成分が実質的に含まれていないものを含む。

　本実施形態においては、第２流体は所定圧力だけ加圧されて供給されている。例えば、第２流体の第１流体に対する浸透圧の約半分の圧力が第２流体に加えられて、第２流体が供給される。浸透圧が高い希釈されるべき流体を加圧して供給する操作は、ＰＲＯ（Pressure Retarded Osmosis）と呼ばれている。第１流体と希釈されるべき第２流体の双方を加圧しないで供給する方法であってもよく、本発明ではこれらの方法を包含して「正浸透」と呼び、これらの用途で用いられる膜を「正浸透膜」という。

　次に、図１及び図２を参照して正浸透膜エレメント２の構成について詳細に説明する。正浸透膜エレメント２は、中心管３と、中心管３の周りに巻き回された積層体２０と、積層体２０を取り囲む外装材４０とを有している。また、端部材５が、積層体２０を挟むように配置されて中心管３の両端に取り付けられている。外装材４０は、両側の端部材５によって保持されている。端部材５は、中心管３に巻き回された積層体２０がテレスコピック状に伸長することを防止する。また、端部材５の外周に形成された溝には断面がＶ字状又はＵ字状であるシール部材５Ａが取り付けられており、端部材５と圧力容器９Ａの内周面との間をシールしている。

　端部材５には中心管３に嵌合する筒状の内周部５１と、内周部５１を離間しながら取り囲む、内周部５１と同心に配置された筒状の外周部５２とを備える。内周部５１と外周部５２とは連結部（不図示）で連結されている。内周部５１の外周面と外周部５２の内周面との間に流体が流通可能な連通路５５が形成されている。本実施形態では、隣り合う正浸透膜エレメント２において、下流側の端部材５と上流側の端部材５が接しており、隣り合う端部材５の連通路５５同士が連なっている。

　図２Ａに示すように、中心管３には、一端に供給口３３、他端に排出口３４が形成されている。また、複数の連通孔３７が中心管３の軸方向に並んで形成されている。本実施形態では、図２Ｂに示すように、複数の連通孔３７は、中心管３の軸方向に沿って形成された複数の連通孔３７の２つの列が中心管３の管壁の周方向においてお互いに最も離れた位置となるように設けられている。

　積層体２０は、正浸透膜２１によって形成された封筒状の膜リーフ２３と、外側流路部材２４とが交互に積層された構成を有している。膜リーフ２３は、内側流路部材２２の両面に正浸透膜２１を重ねて形成されている。図２Ｂに示すように、膜リーフ２３は、膜リーフ２３の内部が連通孔３７を介して中心管３の内部に連通するように、中心管３の周りに巻き回されている。すなわち、正浸透膜エレメント２はスパイラル型の膜エレメントである。内側流路部材２２は、例えば、網状構造を有する樹脂製のシートであり、第１流体を流すための流路２０Ａを形成する。内側流路部材２２については後ほど詳細に説明する。外側流路部材２４は、例えば、網状構造を有する樹脂製のシートであり、膜リーフ２３同士の間に第２流体を流すための外側流路２０Ｂを形成する。

　例えば、１枚の連続したシート２５が外側流路部材２４を挟んで二つ折りにされることにより、２枚の正浸透膜２１が形成される。膜リーフ２３はそのように形成された正浸透膜２１同士が内側流路部材２２を挟んで三辺で接合されることにより得られる。この接合には接着剤が用いられる。また、例えば、内側流路部材２２の１枚を延長させた延長部が中心管３に直接巻き付けられ、その両端部が接着剤で封止されることにより、中心管２１の外周面に面する筒状流路２０Ｃが形成される。なお、筒状流路２０Ｃは必ずしも形成されている必要はない。

　積層体２０の構成は図２Ａ及び図２Ｂに示した構成に限られない。例えば連続したシートが蛇腹状に折り畳まれることにより、すべての正浸透膜２１がつながっていてもよい。

　正浸透膜２１としては、例えば、多孔性支持体上にスキン層を形成した複合膜を用いることができる。多孔性支持体は、例えば、エポキシ樹脂多孔質膜、ポリスルホン多孔質膜である。多孔性支持体としては、膜の厚み方向で孔径が大きく変化しない対称膜であり、かつ、自立性が高い、エポキシ樹脂多孔質膜を用いることが望ましい。正浸透膜２１を透過する流体の流量を高める観点から、多孔性支持体は、厚みが小さく、空隙率が高く、曲路率が１に近いことが望ましい。

　多孔性支持体上に形成するスキン層としては、多官能アミン成分と多官能酸ハライド成分とを重合してなるポリアミド系樹脂を含むスキン層を用いることができる。多官能アミン成分とは、２以上の反応性アミノ基を有する多官能アミンであり、芳香族、脂肪族、及び脂環式の多官能アミンが挙げられる。多官能酸ハライド成分とは、反応性カルボニル基を２個以上有する多官能酸ハライドである。多官能酸ハライドとしては、芳香族、脂肪族、及び脂環式の多官能酸ハライドが挙げられる。

　ポリアミド系樹脂を含むスキン層をエポキシ樹脂多孔質膜の表面に形成する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、界面縮合法、相分離法、薄膜塗布法を用いることができる。一例としては、多官能アミン成分を有するアミン水溶液と、多官能酸ハライド成分を含有する有機溶液とを接触させることによりスキン層を形成し、そのスキン層をエポキシ樹脂多孔質膜上に載置することとすればよい。エポキシ樹脂多孔質膜上に形成したスキン層の厚さは特に制限されないが、通常０．０５～２μｍ程度であり、好ましくは、０．１～１μｍである。

　正浸透膜２１の厚さは特に制限されない。強度、実用的な透水性、及び塩阻止性の観点から、表面処理が行われてもよく、補強材が積層されてもよい。正浸透膜２１の厚さは、例えば、１０～２５０μｍであり、好ましくは、１０～１５０μｍである。

　図３を参照して、中心管３の内部と膜リーフ２３の内部の第１液体の流れを説明する。図３は、中心管３の内部及び膜リーフ２３の内部での第１流体の流れを模式的に示す図である。簡略化のために、図３では、１つの膜リーフ２３に注目して図示している。図３に示す通り、供給口３３から排出口３４に向かって中心管３の内部及び膜リーフ２３の内部を第１流体が流れる。

　膜リーフ２３において、２枚の正浸透膜２１同士の三辺を接合する上述した接着剤からなる接合部２９によって空間が区画されている。この空間は、接合部２９が形成されない辺からこれと対向する辺まで、膜リーフ２３のほぼ中央で２枚の正浸透膜２１同士を接合する、例えば接着剤からなる接合部２８によって区切られている。これにより、接合部２８を挟んで、中心管３の軸方向に並んだ２つの内部流路２６が形成されている。それぞれの内部流路２６は、２枚の正浸透膜２１同士を接合する、例えば接着剤からなる接合部２７によって上流側（図３の左側）と下流側（図３の右側）とに分かれている。この接合部２７、接合部２８、及び接合部２９によって、内部流路２６は第１開口２６Ａから第２開口２６Ｂに向かってＵ字状に屈曲した流路として構成されている。１つの膜リーフ２３の内部に２つの内部流路２６が並列するように形成されており、それらの第１開口２６Ａ及び第２開口２６Ｂは中心管３の軸方向に交互に並んでいる。

　また、内側流路部材２２が内部流路２６の全域に広がっており、内側流路部材２２は、２枚の正浸透膜２１に挟まれて接合部２７、接合部２８、及び接合部２９によって２枚の正浸透膜２１と接合されている。また、膜リーフ２３は、正浸透膜２１の多孔性支持体が形成する面が内部流路２６の内周面となっており、内側流路部材２２と正浸透膜２１の多孔質支持体とが対向している。

　接合部２７、接合部２８、及び接合部２９は中心管３の外周面に向かって延長されており、筒状流路２０Ｃを分断している。これにより第１開口２６Ａと第２開口２６Ｂとは互いに隔離されている。なお、筒状通路２０Ｃが形成されていない場合も、接合部２７、接合部２８、及び接合部２９が中心管３の外周面に向かって延長されることによって、第１開口２６Ａと第２開口２６Ｂとは互いに隔離される。

　上述した中心管３の軸方向に並んだ複数の連通孔３７は、第１開口２６Ａと筒状流路２０Ｃを介して連通した供給孔３５と第２開口２６Ｂと筒状流路２０Ｃを介して連通した回収孔３６とからなる。実際には、第１開口２６Ａ、第２開口２６Ｂのそれぞれに複数の供給孔３５、複数の回収孔３６が連通しているが、図３では簡略化のため１つのみ図示している。このようにして、膜リーフ２３の内部は連通孔３７を介して中心管３の内部と連通している。

　中心管３には、中心管３の軸方向に並んだ複数の内部流路２６のそれぞれに対して、供給孔３５と回収孔３６との間で中心管３の内部を軸方向に仕切るように隔壁３１が設けられている。

　次に、図３を参照して中心管３の内部と内部流路２６における、濃縮されるべき第１流体の流れを説明する。図３の矢印は、第１流体の流れを模式的に示す。正浸透膜モジュール１に供給された第１流体は、中心供給管７Ａを介して、供給口３３から中心管３の内部に流入する。中心管３の内部へ流入した第１流体は、供給孔３５及び筒状流路２０Ｃを介して第１開口２６Ａから内部流路２６に入り、内部流路２６を流れる。膜リーフ２３の外部には周辺供給管８Ａから供給された第２流体（希釈されるべき流体）が流れており、第１流体及び第２流体が正浸透膜２１の両面を流れている。従って、内部流路２６を流れる第１流体の一部は、浸透現象により正浸透膜２１を介して膜リーフ２３の外部へと移動する。そして、上流側の内部流路２６から膜リーフ２３の外部へ移動しなかった第１流体は、上流側の内部流路２６の第２開口２６Ｂを出て、筒状流路２０Ｃ及び回収孔３６を介して中心管３の内部に戻る。中心管３の内部に戻った第１流体は下流側の内部流路２６を同様に流れる。下流側の内部流路２６において膜リーフ２３の外部へ移動しなかった第１流体は、中心管３に戻り、排出口３４から流出する。

　上記の実施形態において、濃縮されるべき第１流体を中心管３の内部及び膜リーフ２３の内部に供給しているが、希釈されるべき第２流体を中心管３の内部及び膜リーフ２３の内部に供給し、濃縮されるべき第１流体が膜リーフ２３の外部を流れるように第１流体を供給してもよい。この場合、中心排出管７Ｂから流出する流体の流量は、中心供給管７Ａに供給された流体の流量よりも増加する。一方、周辺排出管８Ｂから流出する流体の流量は、周辺供給管８Ａに供給された流体の流量よりも減少する。

　正浸透膜エレメント２は、スパイラル型の膜エレメントに限られない。内側流路部材２２と、内側流路部材２２の両面側に重ねられた正浸透膜２１とによって構成された膜ユニットを複数並べた平膜型の膜エレメントであってもよい。

　上記の実施形態において、第１流体は、内側流路部材２２に沿って内部流路２６を流れる。また、第２流体は所定圧力（第２流体の第１流体に対する浸透圧の約半分の圧力）だけ加圧されて膜リーフ２３の外部を流れている。これらに起因して、内側流路部材２２が正浸透膜２１と接触することがある。また、第２流体が加圧されないで供給される場合でも、正浸透膜モジュール１の運転開始時に正浸透膜２１の多孔性支持体の空気を抜く場合や洗浄のために加圧して正浸透膜エレメント２に水を流す場合などに、内側流路部材２２が正浸透膜２１と接触することがある。本実施形態では、正浸透膜２１の多孔性支持体が内部流路２６の内周面を形成している。内側流路部材２２が、内部流路２６の内周面を形成する正浸透膜２１の多孔性支持体と接触すると、正浸透膜２１が陥没して、第２流体が内部流路２６へ漏れ出すおそれがある。そこで、本実施形態では正浸透膜２１への損傷を抑制するために、内側流路部材２２が以下の構成を備えている。

　内側流路部材２２について詳細に説明する。図４は内側流路部材２２の一部について図示したものである。図４に示すように、内側流路部材２２は、網状構造を有する樹脂製のシートである。内側流路部材２２は、同一方向に延びる第１フィラメント２２Ａと第１フィラメント２２Ａの延びる方向と交差する方向に延びる第２フィラメント２２Ｂとが互いに融着された網状構造を有する。第１フィラメント２２Ａは内側流路部材２２の一方の面側に配置され、第２フィラメント２２Ｂは内側流路部材２２の他方の面側に配置されている。内側流路部材２２の第１フィラメント２２Ａ及び第２フィラメント２２Ｂは、例えばポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の樹脂から構成されている。

　このような網状構造を有する樹脂製のシートは公知の融着法で成形することができる。例えば、押出機のダイスの内外２つの円周上に配置した多数のノズル孔を逆方向に回転させながら、第１フィラメント２２Ａと第２フィラメント２２Ｂとを押し出し、それらが交差する部分で第１フィラメント２２Ａと第２フィラメント２２Ｂを互いに融着させて冷却槽に浸漬した後に引き上げることにより内側流路部材２２用の網状構造を有する樹脂製のシートを得ることができる。第１フィラメント２２Ａと第２フィラメント２２Ｂとの交差部で両者のノズル孔が重ならないようにノズル孔を配置しておき、押し出された第１フィラメント２２Ａと第２フィラメント２２Ｂとを適度な融着が起こる時期に融着させるように、第１フィラメント２２Ａと第２フィラメント２２Ｂの押出を行う。

　上記のようにして成形された網状構造を有する樹脂製のシートの両面が加熱プレス処理される。図５Ｂは、加熱プレス処理がされる前の内側流路部材２２用の網状構造を有する樹脂製のシートの断面を模式的に示したものである。図５Ｂに示されているように、第１フィラメント２２Ａの内側流路部材２２の厚み方向の端は、第１フィラメント２２Ａの長さ方向に対して凹部と凸部が交互に並ぶように延びている。この第１フィラメント２２Ａの凹凸部は、第１フィラメント２２Ａの押出に起因して形成される。また、第２フィラメント２２Ｂの内側流路部材２２の厚み方向の端は、第１フィラメント２２Ｂの長さ方向に対して凹部と凸部が交互に並ぶように延びている。第１フィラメント２２Ａ又は第２フィラメント２２Ｂに凹凸部を有する樹脂製のシートを内側流路部材２２として用いると、第１フィラメント２２Ａ又は第２フィラメント２２Ｂの凸部が内部流路２６の内周面を形成する正浸透膜２１と接触して正浸透膜２１を損傷させてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、成形後の、網状構造を有する樹脂製のシートの両面を加熱プレス処理することにより第１フィラメント２２Ａ又は第２フィラメント２２Ｂの凹凸部が平坦化された内側流路部材２２を用いる。

　本実施形態の網状構造を有する樹脂製のシートに対する加熱プレスとしては様々な手法を用いることができる。例えば、カレンダー機械において、上記の網状構造を有する樹脂製のシートが、表面が平滑な加熱された２本のローラーで押圧されながら２本のローラーの間を通されることによって、上記の網状構造を有する樹脂製のシートが加熱プレス処理される。図５Ａは、成形後の、網状構造を有する樹脂製のシートが加熱プレスされて得られた内側流路部材２２の断面を模式的に示したものである。図５Ａに示されているように、内側流路部材２２が水平面に置かれた場合に、加熱プレスされた側の第１フィラメント２２Ａの端は、第１フィラメント２２Ａの長さ方向に実質的に平坦に延びている。換言すると、内側流路部材２２が水平面に置かれた場合に、第２フィラメント２２Ｂと融着された側から内側流路部材２２の厚み方向に関して最も離れた第１フィラメント２２Ａの端は、第１フィラメント２２Ａの長さ方向に実質的に平坦に延びている。加熱プレス後の第２フィラメント２２Ｂの断面は、加熱プレス前の第２フィラメント２２Ｂの断面に比べてより偏平になっている。また、内側流路部材２２が水平面に置かれた場合に、第１フィラメント２２Ａと融着された側から内側流路部材２２の厚み方向に関して最も離れた第２フィラメント２２Ｂの端は、第２フィラメント２２Ｂの長さ方向に実質的に平坦に延びている。このように内側流路部材２２が構成されることで、内側流路部材２２の第１フィラメント２２Ａ又は第２フィラメント２２Ｂの凸部が内部流路２６の内周面を形成する正浸透膜２１と接触することが防止される。また、内側流路部材２２が内部流路２６の内周面を形成する正浸透膜２１と比較的広い面積で接触するようになる。この結果、正浸透膜２１の損傷が抑制される。

　内側流路部材２２を構成する、網状構造を有する樹脂製のシートは、必ずしも上記の融着法によって形成された樹脂製のシートでなくてもよい。例えば、織物ネットやトリコット型の、網状構造を有する樹脂製のシートであってもよい。この場合でも、網状構造を有する樹脂製のシートに加熱プレスが施されることによって、網状構造の表面が平坦となり、正浸透膜２１の損傷が抑制される。

　図５Ａに示す通り、第２フィラメント２２Ｂ同士の間には流路が形成されている。同様に、第１フィラメント２２Ａ同士の間にも流路が形成されている。第１フィラメント２２Ａ又は第２フィラメント２２Ｂの内側流路部材２２の厚さ方向の幅をａとする。また、隣接する第１フィラメント２２Ａ同士の距離又は隣接する第２フィラメント２２Ｂ同士の距離（第１フィラメント２２Ａ同士が最も近接する箇所又は第２フィラメント２２Ｂ同士が最も近接する箇所の距離）をｂとする。隣接する第１フィラメント２２Ａ同士の間又は隣接する第２フィラメント２２Ｂ同士の間に形成される流路の断面は、高さａ、幅ｂの矩形と近似できる。このような断面を有する流路の水力直径Ｄｈは、以下の式で定義される。
Ｄｈ＝４ａｂ／（２ａ＋２ｂ）

　上記の水力直径Ｄｈは、内側流路部材２２を流れる流体の流れの圧力損失と関連する。本実施形態においては、圧力損失低減の観点から水力直径Ｄｈが０.２ｍｍ以上であることが望ましい。水力直径Ｄｈが０.２ｍｍ以上を確保する観点から、内側流路部材２２の厚みは１００μｍ以上が望ましく、３００μｍ以上がより望ましい。内側流路部材２２の厚みが大きすぎると、正浸透膜エレメントの中に充填できる正浸透膜の量が減ってしまう。この観点から、内側流路部材２２の厚みは１０００μｍ以下が望ましい。水力直径が大きすぎると、内側流路部材２２の厚みが大きくなりすぎてしまう。そこで、水力直径Ｄｈは１ｍｍ以下であることが望ましい。すなわち、内側流路部材２２に形成された流路の水力直径Ｄｈは、０．２ｍｍ～１ｍｍであることが望ましい。

　希釈されるべき第２流体を中心管３の内部及び膜リーフ２３の内部に供給し、濃縮されるべき第１流体を膜リーフ２３の外側を流れるように供給する場合、外側流路部材２４が上記の内側流路部材２２と同様に構成されている。すなわち、外側流路部材２４は、加熱プレスされた、網状構造を有する樹脂製のシートである。この場合、内側流路部材２２は加熱プレスされていなくてもよい。

Claims

　流路部材と、
　前記流路部材に重ねられた正浸透膜と、を備え、
　前記流路部材は、加熱プレスされた、網状構造を有する樹脂製のシートであり、
　前記流路部材に形成される流路の水力直径が０．２～１．０ｍｍである、正浸透膜エレメント。
　軸方向に沿って複数の連通孔が形成された中心管と、
　前記正浸透膜によって封筒状に形成された膜リーフと、をさらに備え、
　前記膜リーフは、前記膜リーフの内部が前記連通孔を介して前記中心管の内部に連通するように、前記中心管の周りに巻き回されている、請求項１に記載の正浸透膜エレメント。