JPH08192032A - 膜分離装置用膜エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作が容易で、過剰な水流や気泡流が生じる
浸漬槽内での使用に耐える高い強度を有し、且つ取扱い
が容易な膜エレメントの単位モジュールを得る。 【構成】 基板部１と、基板部の表裏両面よりも突出す
る突出部８，９を有すると共に、基板部の左右側縁に設
けられた集水路４，４を有する左右の側柱部２，２とを
備えた板状基体１０、及び基板部の表裏両面に張設され
た二枚の膜体５，５からなり、左右の側柱部の表裏の突
出部には凹凸の嵌合い係合部６，７を設ける。

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、高分子状膜などの膜体によって膜分離
を行うための膜分離装置用膜モジュールを構成する単位
エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】浸漬型膜分離装置は、膜エレメントを複
数個集めてモジュール化した膜モジュールを浸漬槽に浸
漬し、浸漬した水深に基づく水頭差を利用すると共に、
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。このような浸漬型膜分離装置
に使用する従来の膜エレメントは、集水管を取付けた板
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、或い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
ーサを取付けるための技術も必要であった。又、トリコ
ット集水布等の両面に膜を張設した膜エレメントを多数
積層した膜モジュールもあり、この膜モジュールは軽く
て取扱いが容易ではあるが、剛性を有さないので、過剰
な水流が生じる浸漬槽内に浸漬して使用すると、膜リー
フの振動により膜が劣化して膜寿命が短いという欠点が
あった。そこで、本発明は、製作が容易で、過剰な水流
や気泡流が生じる浸漬槽内での使用に耐える高い強度を
有し、且つ取扱いが容易な膜モジュール用の単位エレメ
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
するために開発されたのであって、基板部と、基板部の
表裏両面よりも突出する突出部を有すると共に、基板部
の左右側縁に沿って設けられた集水路を有する側柱部と
を備えた板状基体、及び基板部の表裏両面に張設された
二枚の膜体からなり、左右の側柱部の表裏の突出部には
凹凸の嵌合い係合部を設けたことを特徴とする。

【０００５】

【実施例】図１〜５の第１実施例において、１は基板
部、３は基板部の表裏両面に上下方向に多段に設けら
れ、基板部の左右側縁に開放した横溝、２，２は基板部
の表裏両面よりも突出する突出部８，９を有し、基板部
の左右の側縁に沿って設けられた左右の側柱部、４は各
側柱部に上下方向に設けられて基板部の表裏両面の横溝
３と連通する集水路、５，５は基板部の表裏両面に張設
した膜体、６，７は左右の側柱部の突出部８，９に設け
た凹凸の嵌合い係合部を示し、基板部１と左右の側柱部
２，２とが板状基体１０を構成する。

【０００６】板状基体１０は、図示の実施例では基板部
１になる基板部材１１と、左右の側柱部２になる二本の
側柱部材２１，２１をプラスチックなどで成形し、これ
を組立てゝ接着、溶着などで一体化してある。

【０００７】左右の各側柱部材２１には上端が開放し、
下端が閉じた上下方向の集水路４を断面Ｕ形に設けてあ
り、このＵ形集水路は基板部材の側縁と対向する側面に
上下方向に開放している。そして、Ｕ形集水路４が開放
する側面から少し離して各側柱部材は表面２２、裏面２
３よりも突出する突出部８，９を上下方向に有し、裏面
２３からの突出部９には上下方向のＣ形溝状、表面２２
からの突出部８には上記Ｃ形溝に嵌合するΩ形突条が設
けてあり、上記Ｃ形溝条とΩ形突条が凹凸の嵌合い係合
部６，７を形成する。

【０００８】嵌合い係合部６，７は、凸と凹をスライド
して嵌合わせると二つの部材が分離不能に接面状に結合
し、再びスライドして係合を外す以外には両部材を分離
することができないようにするものである。このため、
図示のＣ形溝条とΩ形突条以外にＴ形やＬ形の突条と、
Ｔ形やＬ形の溝条などであってもよい。

【０００９】左右の側柱部材２１は、図示のようにＵ形
断面の集水路４と、嵌合い係合部６，７、及び突出部
８，９を有する柱部材２４と、柱部材の下端に接着、溶
着などで固定されて集水路４の下端を閉じる底板部材２
５と、上向きの接続筒２７を有し、柱部材の上端に接
着、溶着などで固定されて集水路の上端を閉じ、且つ接
続筒２７により集水路と連通する上板部材２６とで構成
され、このように構成すると柱部材をアルミやプラスチ
ックの押出し成形により長尺に成形し、それを必要長さ
に切断して得ることができるので製造が容易である。
又、底板部材や上板部材には突出部８や９の上に位置
し、嵌合い係合部６，７を嵌合わせたときに位置決めす
るストッパ２８を備えさせておくことが好ましい。

【００１０】基板部材１１の表面と裏面間の厚さと、側
柱部材の表面と裏面間の厚さは同じである。又、突出部
９の突出高さは突出部８の突出高さよりも高いが、これ
はＣ形溝条を形成するためである。

【００１１】基板部の横溝３は基板部材の表裏の両面
に、上縁からは下に、下縁からは上に少し離して左右の
側縁１８に向かって設けてある。基板部材は左右の側縁
の外に左右の側柱部材のＵ形断面の集水路４中に浅く突
出する延長部１９を備えている。この延長部の表面と裏
面間の厚さは基板部材よりも薄く、上記集水路４の溝幅
に等しい。これにより基板部材の表裏両面１２，１３
と、延長部１９の表裏両面との間には側縁１８が段とし
て形成される。そして、側縁１８に向かって延びる横溝
３は延長部１９の側縁に達する。

【００１２】基板部材の左右の延長部１９を、段状の側
縁１８が左右の側柱部材２１に当接するまで各側柱部材
のＵ形断面の集水路４に挿入し、延長部の下端を底板部
材２５の上に、上端を上板部材２６の下に重ねた状態に
接着、溶着などで固定することにより板状基体１０が完
成し、横溝３が延長部１９の側縁にまで達しているため
横溝は集水路４と連通する。

【００１３】前述したように、横溝３は基板部材の表裏
の両面に上縁、及び下縁から少し離して設けてある。
又、左右の側柱部材の厚さは基板部材と同じである。従
って、基板部材の上縁、及び下縁に沿う表面１２と、側
柱部材の表面２２とにより同一垂直面の四角い枠面３０
が形成され、その枠面３０内部を横溝の間隔に位置する
桟状部（基板部材の表面）３１が同じ高さで横切る。裏
面にも同様にして同一垂直面の四角い枠面が形成され、
横溝の間隔に位置する基板部材の裏面である桟状部が横
切る。

【００１４】これにより上記した四角い枠面と同大の膜
体５を基板部材と側柱部材の表面、及び基板部材と側柱
部材の裏面に張設し、板状基体の表裏の横溝を膜体で塞
ぎ、膜体を透過した透過水を横溝、集水路を経て採水す
ることができる。

【００１５】膜モジュールを構成するには１枚の（第
１）膜エレメントの表面の例えば凸の嵌合い係合部６を
他の１枚の（第２）膜エレメントの裏面の凹の嵌合い係
合部７に下端からスライドして嵌める。この場合、側柱
部の上端に固定した上板部材２６が嵌合い係合部７の上
端をストッパ２８で塞いでいると、凸の係合部がストッ
パ２８に当接することで嵌合いの完了を手答えで知るこ
とができる。そして、ストッパ２８は凸の嵌合い係合部
６に下から受止められるので（第１）膜エレメントを支
持することで第２膜エレメントも一体に支持できる。こ
うして、凹凸の嵌合い係合部をスライドして嵌め、必要
数の膜エレメントを１列に並べ立て、例えば回りをバン
ドで締付けるなどして膜エレメントが分解するのを防い
で膜モジュールにする。

【００１６】凹凸の嵌合い係合部６，７は側柱部の突出
部８，９に設けてあるため、並べ立てゝ隣接する２枚の
膜エレメントの基板部の間には通水間隔３２が生じる。

【００１７】そして、突出部に凸の嵌合い係合部を有す
る板状基板と同大の端板３３、及び突出部に凹の嵌合い
係合部を有する板状基板と同大の端板３４を膜モジュー
ルの最裏面側の膜エレメントと、最表面側の膜エレメン
トとに嵌めて取付け、外に露出した膜体を保護するとよ
い。

【００１８】浸漬型膜分離装置として使用するには、図
６に示すように、各膜エレメントから立つ接続筒２７を
集水ヘッダ３５に連結し、集水ヘッダを可撓の配管３６
などで吸引ポンプ３７の吸込み側に接続し、水を湛えた
浸水槽３８の底に前後の端板３３，３４を四本の脚３９
などにより設置して水中に浸漬し、水中に散気装置４０
で気泡を供給して膜モジュール間の通水間隔３２を通る
循環流を生じさせ、吸引ポンプ３７を運転し、各膜モジ
ュールの表裏の膜体５，５を透過した透過水を横溝３、
集水路４、接続筒２７、集水ヘッダ３５、配管３６を経
て採水する。

【００１９】図７の第２実施例では基板部１の表裏の中
央にも、左右の側柱部にあるのと同様な凸の嵌合い係合
部１６を有する突出部１４と、凹の嵌合い係合部１７を
有する突出部１５が設けてあり、横溝３は表裏の突出部
１４，１５から左右に少し離して形成してある。従っ
て、基板部の表面と裏面には夫々２枚宛の膜体を突出部
１４，１５の左右に張設する。基板部１の横幅が大きい
とは、このように左右の側柱部の突出部にある嵌合い係
合部だけでなく、基板部の中央に設けた突出部にある嵌
合い係合部同志も係合して複数の板状基体で膜モジュー
ルを強固に組立てることが好ましい。

【００２０】更に基板部を多孔質の部材で構成すると、
横溝を基板部の表裏に設けなくても透過水を左右の側柱
部の集水路に吸引して採水できるので、その場合は横溝
を省略することができる。

【００２１】図示の各実施例では基板部材と、二つの側
柱部材を別々に成形し、接着などして板状基体に組立て
たが、基板部と左右の側柱部とを一体に成形して板状基
体としてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上で明らかなように、この発明による
膜エレメントは、基板部と、その左右の側縁に設けられ
た左右の側柱部を備えた板状基体を有するため剛性があ
り、膜体は基板部の表裏両面に張設してあるので過剰な
水流や、気泡流に対して充分に耐える。そして、基板部
の表裏には側縁に開放した横溝を上下方向に多段に設
け、左右の側柱部材にはその各横溝と連通する上下方向
の集水路を基板部の側縁に沿って設けてあるため、膜体
を透過した透過水を横溝、集水路を経て採水できる。
又、左右の側柱の表裏には嵌合い係合部を有する突出部
を上下方向に設けてあるので、この嵌合い係合部をスラ
イドして嵌めることにより任意の枚数の膜エレメントで
１つの膜モジュールを簡単に組立てることができ、組立
て状態で隣接した膜エレメントの間に通水間隔を形成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】膜モジュールに組立てた状態の一部を欠截した
本発明の膜エレメントの第１実施例の斜視図である。

【図２】図１の一部の拡大横断面図である。

【図３】図１の膜エレメントの下部の分解斜視図であ
る。

【図４】図１の膜エレメントの上部の分解斜視図であ
る。

【図５】図１の膜エレメントの膜の張設前の正面図であ
る。

【図６】膜エレメントを浸漬型膜分離装置として使用し
ている状態の説明図である。

【図７】膜モジュールに組立てた状態の一部を欠截した
本発明の膜エレメントの第２実施例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 基板部 ２ 側柱部 ３ 横溝 ４ 集水路 ５ 膜体 ６ 凸の嵌合い係合部 ７ 凹の嵌合い係合部 ８ 突出部 ９ 突出部 １０ 板状基体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板部と、基板部の表裏両面よりも突出
   する突出部を有すると共に、基板部の左右側縁に沿って
   設けられた集水路を有する側柱部とを備えた板状基体、
   及び基板部の表裏両面に張設された二枚の膜体からな
   り、左右の側柱部の表裏の突出部には凹凸の嵌合い係合
   部を設けたことを特徴とする膜分離装置用膜エレメン
   ト。