JPH11226366A - 流体分離膜エレメントの製造方法および装置ならびに流体分離膜エレメント - Google Patents
流体分離膜エレメントの製造方法および装置ならびに流体分離膜エレメントInfo
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- JPH11226366A JPH11226366A JP10054484A JP5448498A JPH11226366A JP H11226366 A JPH11226366 A JP H11226366A JP 10054484 A JP10054484 A JP 10054484A JP 5448498 A JP5448498 A JP 5448498A JP H11226366 A JPH11226366 A JP H11226366A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体分離膜エレメントの製造工程の大半部分
を自動化する。 【解決手段】 枚葉分離膜を、間に原液流路材を挟むよ
うに二つ折りにして分離膜ユニットを形成する工程と、
分離膜ユニットと透過液流路材を交互に重ねるととも
に、各透過液流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層
体を形成する工程と、該積層体を集水管の周りに巻囲す
る工程とを有することを特徴とする流体分離膜エレメン
トの製造方法、製造装置およびその方法により製造され
た流体分離膜エレメント。
を自動化する。 【解決手段】 枚葉分離膜を、間に原液流路材を挟むよ
うに二つ折りにして分離膜ユニットを形成する工程と、
分離膜ユニットと透過液流路材を交互に重ねるととも
に、各透過液流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層
体を形成する工程と、該積層体を集水管の周りに巻囲す
る工程とを有することを特徴とする流体分離膜エレメン
トの製造方法、製造装置およびその方法により製造され
た流体分離膜エレメント。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分離膜を用いた流
体分離膜エレメントの製造方法、製造装置およびその方
法により製造された流体分離膜エレメントに関し、とく
に、所望の流体分離膜エレメントを自動的に効率よく製
造可能な方法および装置、ならびにその方法により製造
された流体分離膜エレメントに関する。
体分離膜エレメントの製造方法、製造装置およびその方
法により製造された流体分離膜エレメントに関し、とく
に、所望の流体分離膜エレメントを自動的に効率よく製
造可能な方法および装置、ならびにその方法により製造
された流体分離膜エレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】逆浸透装置や限外濾過装置、精密濾過装
置等に用いられ、さらには気体分離装置にも適用可能な
流体分離装置に用いられる流体分離膜エレメントとし
て、原液（気体の場合には原気体）が供給される原液流
路材、原液を分離する分離膜、分離膜を透過し原液から
分離された透過液を集水管中へと導く透過液流路材から
なるユニットを、集水管の周りに巻囲したスパイラル型
の流体分離膜エレメントが知られている。
置等に用いられ、さらには気体分離装置にも適用可能な
流体分離装置に用いられる流体分離膜エレメントとし
て、原液（気体の場合には原気体）が供給される原液流
路材、原液を分離する分離膜、分離膜を透過し原液から
分離された透過液を集水管中へと導く透過液流路材から
なるユニットを、集水管の周りに巻囲したスパイラル型
の流体分離膜エレメントが知られている。
【０００３】従来、このような流体分離膜エレメントの
製造においては、その殆んどの工程が手作業に頼ってお
り、大量生産の際にも効率が悪く製造コストの低減には
限界があった。
製造においては、その殆んどの工程が手作業に頼ってお
り、大量生産の際にも効率が悪く製造コストの低減には
限界があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ようなスパイラル型の流体分離膜エレメントを実質的に
自動的に製造可能な製造方法および製造装置ならびにそ
の方法により製造された流体分離膜エレメントを提供す
ることにある。
ようなスパイラル型の流体分離膜エレメントを実質的に
自動的に製造可能な製造方法および製造装置ならびにそ
の方法により製造された流体分離膜エレメントを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の流体分離膜エレメントの製造方法は、枚葉
分離膜を、間に原液流路材を挟むように二つ折りにして
分離膜ユニットを形成する工程と、分離膜ユニットと透
過液流路材を交互に重ねるとともに、各透過液流路材に
コの字状に接着剤を塗布して積層体を形成する工程と、
該積層体を集水管の周りに巻囲する工程とを有すること
を特徴とする方法からなる。
に、本発明の流体分離膜エレメントの製造方法は、枚葉
分離膜を、間に原液流路材を挟むように二つ折りにして
分離膜ユニットを形成する工程と、分離膜ユニットと透
過液流路材を交互に重ねるとともに、各透過液流路材に
コの字状に接着剤を塗布して積層体を形成する工程と、
該積層体を集水管の周りに巻囲する工程とを有すること
を特徴とする方法からなる。
【０００６】この製造方法においては、少なくとも、枚
葉分離膜の形成、該分離膜上への原液流路材の配置、分
離膜の二つ折り、分離膜ユニットと透過液流路材との交
互積層、各透過液流路材への接着剤の塗布を自動的に行
うことが可能である。
葉分離膜の形成、該分離膜上への原液流路材の配置、分
離膜の二つ折り、分離膜ユニットと透過液流路材との交
互積層、各透過液流路材への接着剤の塗布を自動的に行
うことが可能である。
【０００７】また、上記製造方法においては、二つ折り
にした分離膜と間に挟まれた原液流路材とを分離膜の折
り曲げ部分で接合することが好ましい。この接合は、た
とえば超音波ウェルダを用いて溶着により行うことがで
きる。
にした分離膜と間に挟まれた原液流路材とを分離膜の折
り曲げ部分で接合することが好ましい。この接合は、た
とえば超音波ウェルダを用いて溶着により行うことがで
きる。
【０００８】上記積層体については、たとえば、その１
枚目の透過液流路材の先端部が集水管の表面に接合さ
れ、しかる後に積層体が集水管の周りに巻囲される。こ
のとき、積層体における１枚目の透過液流路材の先端部
は、２枚目の透過液流路材の先端部よりも、少なくとも
集水管の円周長分集水管側に延長されていることが好ま
しい。
枚目の透過液流路材の先端部が集水管の表面に接合さ
れ、しかる後に積層体が集水管の周りに巻囲される。こ
のとき、積層体における１枚目の透過液流路材の先端部
は、２枚目の透過液流路材の先端部よりも、少なくとも
集水管の円周長分集水管側に延長されていることが好ま
しい。
【０００９】また、積層体の形態を、次の巻囲工程まで
保つために、積層体の最下層と最上層に透過液流路材を
配置しておくことが好ましい。また、積層体の各層がず
れないように、各層間をテープ止め、あるいは溶着する
ことが好ましい。このテープ止めあるいは溶着は、全層
について行う必要がない場合には、適当に飛び飛びに行
ってもよい。溶着する場合には、前記同様、超音波ウェ
ルダを用いることができる。
保つために、積層体の最下層と最上層に透過液流路材を
配置しておくことが好ましい。また、積層体の各層がず
れないように、各層間をテープ止め、あるいは溶着する
ことが好ましい。このテープ止めあるいは溶着は、全層
について行う必要がない場合には、適当に飛び飛びに行
ってもよい。溶着する場合には、前記同様、超音波ウェ
ルダを用いることができる。
【００１０】本発明に係る流体分離膜エレメントの製造
装置は、分離膜を所定寸法の枚葉に形成する手段と、該
枚葉分離膜上に原液流路材を配置する手段と、該原液流
路材を挟むように分離膜を二つ折りする手段と、二つ折
りにされた分離膜と原液流路材とからなる分離膜ユニッ
トと透過液流路材とを交互に重ねるとともに、各透過液
流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層体を形成する
手段とを有することを特徴とするものからなる。
装置は、分離膜を所定寸法の枚葉に形成する手段と、該
枚葉分離膜上に原液流路材を配置する手段と、該原液流
路材を挟むように分離膜を二つ折りする手段と、二つ折
りにされた分離膜と原液流路材とからなる分離膜ユニッ
トと透過液流路材とを交互に重ねるとともに、各透過液
流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層体を形成する
手段とを有することを特徴とするものからなる。
【００１１】この製造装置は、さらに、上記積層体を集
水管の周りに巻囲する手段を備えていてもよい。ただ
し、この巻囲手段は、別個の装置に構成してもよく、製
造工程全体についてみて、自動化に寄与できればよい。
水管の周りに巻囲する手段を備えていてもよい。ただ
し、この巻囲手段は、別個の装置に構成してもよく、製
造工程全体についてみて、自動化に寄与できればよい。
【００１２】また、上記製造装置は、さらに、ロール状
の分離膜、原液流路材、透過液流路材から分離膜、原液
流路材、透過液流路材をそれぞれ引き出して所定長に切
断する手段を備えていることが好ましく、また、二つ折
りにした分離膜と間に挟まれた原液流路材とを分離膜の
折り曲げ部分で接合する溶着手段を備えていることが好
ましい。
の分離膜、原液流路材、透過液流路材から分離膜、原液
流路材、透過液流路材をそれぞれ引き出して所定長に切
断する手段を備えていることが好ましく、また、二つ折
りにした分離膜と間に挟まれた原液流路材とを分離膜の
折り曲げ部分で接合する溶着手段を備えていることが好
ましい。
【００１３】このような製造装置を用いることにより、
後述の実施態様で詳述するように、製造工程における主
要な大半の作業が自動化される。
後述の実施態様で詳述するように、製造工程における主
要な大半の作業が自動化される。
【００１４】本発明に係る流体分離膜エレメントは、前
述の製造方法により製造されたものである。この流体分
離膜エレメントにおいては、前記積層体における、隣接
分離膜ユニットの二つ折り分離膜の隣接片同士の開口側
先端位置が揃っている構成とできる。これによって、隣
接分離膜ユニット同士の接合が正確に行われるととも
に、最終的に寸法精度の高い分離膜エレメントが得られ
る。
述の製造方法により製造されたものである。この流体分
離膜エレメントにおいては、前記積層体における、隣接
分離膜ユニットの二つ折り分離膜の隣接片同士の開口側
先端位置が揃っている構成とできる。これによって、隣
接分離膜ユニット同士の接合が正確に行われるととも
に、最終的に寸法精度の高い分離膜エレメントが得られ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。図１ないし図４
および図７は、本発明に一実施態様に係る流体分離膜エ
レメントの製造装置および製造方法を示している。本実
施態様では、図１に示す装置によって、分離膜と原液流
路材と透過液流路材との積層体を集水管に接着するまで
の工程の自動化をはかっている。
形態を、図面を参照しながら説明する。図１ないし図４
および図７は、本発明に一実施態様に係る流体分離膜エ
レメントの製造装置および製造方法を示している。本実
施態様では、図１に示す装置によって、分離膜と原液流
路材と透過液流路材との積層体を集水管に接着するまで
の工程の自動化をはかっている。
【００１６】まず、図１および図２を参照しながら説明
する。ロール状に巻かれた分離膜ロール１から分離膜２
が引き出され（巻き出され）、ガイドロール３、ニップ
ロール４を経た後、台車５の上方位置まで引き出され
る。このとき、分離膜ロール１を湿式状態に保ち、引き
出された分離膜２がニップロール４に至るまでに、片面
または両面上に適当な水切り手段または水拭き手段を設
けてもよい。また、巻出装置には、巻出張力を最適な張
力にコントロールできるよう、適当な制動手段を設けて
おくことが好ましい。分離膜２としては、逆浸透膜や限
外濾過膜、精密透過膜、さらには気体分離膜等が使用で
きる。
する。ロール状に巻かれた分離膜ロール１から分離膜２
が引き出され（巻き出され）、ガイドロール３、ニップ
ロール４を経た後、台車５の上方位置まで引き出され
る。このとき、分離膜ロール１を湿式状態に保ち、引き
出された分離膜２がニップロール４に至るまでに、片面
または両面上に適当な水切り手段または水拭き手段を設
けてもよい。また、巻出装置には、巻出張力を最適な張
力にコントロールできるよう、適当な制動手段を設けて
おくことが好ましい。分離膜２としては、逆浸透膜や限
外濾過膜、精密透過膜、さらには気体分離膜等が使用で
きる。
【００１７】引き出された分離膜２は、分離膜２を横断
する方向に走行するカッタ６を備えた切断手段７によっ
て、予め定められた長さに切断され、枚葉状の分離膜８
が台車５上に形成される。この動作は、図２（イ）に対
応している。
する方向に走行するカッタ６を備えた切断手段７によっ
て、予め定められた長さに切断され、枚葉状の分離膜８
が台車５上に形成される。この動作は、図２（イ）に対
応している。
【００１８】この台車５上の位置Ａにおいて、枚葉状の
分離膜８上の所定位置に、枚葉状の原液流路材９が配置
される。原液流路材９は、図１および図２（ロ）に示す
ように、原液流路材ロール１０から巻き出された原液流
路材９がカッタ１１により定長に切断されて形成され
る。この原液流路材９には、たとえばネットが使用され
る。切断された枚葉状の原液流路材９は、たとえば、平
板１２上に載置された状態で前記枚葉状の分離膜８上ま
で運ばれ、原液流路材９の先端部が押さえられた状態で
平板１２が差し抜かれ、原液流路材９が分離膜８上に配
置された後先端部の押さえが解除されることにより、分
離膜８上の所定位置に配置される。
分離膜８上の所定位置に、枚葉状の原液流路材９が配置
される。原液流路材９は、図１および図２（ロ）に示す
ように、原液流路材ロール１０から巻き出された原液流
路材９がカッタ１１により定長に切断されて形成され
る。この原液流路材９には、たとえばネットが使用され
る。切断された枚葉状の原液流路材９は、たとえば、平
板１２上に載置された状態で前記枚葉状の分離膜８上ま
で運ばれ、原液流路材９の先端部が押さえられた状態で
平板１２が差し抜かれ、原液流路材９が分離膜８上に配
置された後先端部の押さえが解除されることにより、分
離膜８上の所定位置に配置される。
【００１９】分離膜８の前述の引出方向における先端部
が、膜折り返し用搬送アーム１３に把持され、該アーム
１３の作動により、間に原液流路材９を挟むように二つ
折りにされる。二つ折りにされた分離膜８と原液流路材
９とからなる分離膜ユニット１４は、図２（ハ）に示す
ような状態になる。このとき、分離膜８の上側の片がδ
だけ長くなるように二つ折りされる。δは、たとえば５
〜１５ｍｍの範囲に設定される。また、二つ折りの折り
曲げ部には、挟持等の適当な方法により、折り目付与手
段１５によって折り目が付けられる。この折り目部分
（折り曲げ部分）で、たとえば超音波ウェルダ１６によ
り、分離膜８と原液流路材９とが溶着により接合される
（接合部１７）。
が、膜折り返し用搬送アーム１３に把持され、該アーム
１３の作動により、間に原液流路材９を挟むように二つ
折りにされる。二つ折りにされた分離膜８と原液流路材
９とからなる分離膜ユニット１４は、図２（ハ）に示す
ような状態になる。このとき、分離膜８の上側の片がδ
だけ長くなるように二つ折りされる。δは、たとえば５
〜１５ｍｍの範囲に設定される。また、二つ折りの折り
曲げ部には、挟持等の適当な方法により、折り目付与手
段１５によって折り目が付けられる。この折り目部分
（折り曲げ部分）で、たとえば超音波ウェルダ１６によ
り、分離膜８と原液流路材９とが溶着により接合される
（接合部１７）。
【００２０】このように形成された分離膜ユニット１４
が、台車５の移動により、台車１８上の積層位置Ｂへと
搬送される。分離膜ユニット１４の端部押さえ手段や吸
引保持手段等の適当な手段、たとえば台車５の後退動作
と吸着兼搬送手段２４により、分離膜ユニット１４が台
車５から台車１８に移載される。
が、台車５の移動により、台車１８上の積層位置Ｂへと
搬送される。分離膜ユニット１４の端部押さえ手段や吸
引保持手段等の適当な手段、たとえば台車５の後退動作
と吸着兼搬送手段２４により、分離膜ユニット１４が台
車５から台車１８に移載される。
【００２１】積層位置Ｂの側部では、図１および図２
（ニ）に示すように、透過液流路材ロール１９から透過
液流路材２０が巻き出され、カッタ２１により所定長に
切断される。切断された透過液流路材２０は、一旦テー
ブル２２上に置かれた後、複数の吸引パッド２３を有す
る吸着兼搬送手段２４により、吸着保持されて、積層位
置Ｂへと搬送される。まず、１枚目の透過液流路材２０
が、積層位置Ｂの台車１８上に配置され、その後に前記
分離膜ユニット１４が、１枚目の透過液流路材２０上の
所定位置に重ねられる。このとき、テーピング手段２５
によるテープ２６（図２（ホ））によって、分離膜ユニ
ット１４の二つ折りにされた分離膜８の端部折り曲げ部
が、透過液流路材２０上に固定される。テープ固定は、
分離膜８の幅方向両端部２箇所程度で行えばよい。
（ニ）に示すように、透過液流路材ロール１９から透過
液流路材２０が巻き出され、カッタ２１により所定長に
切断される。切断された透過液流路材２０は、一旦テー
ブル２２上に置かれた後、複数の吸引パッド２３を有す
る吸着兼搬送手段２４により、吸着保持されて、積層位
置Ｂへと搬送される。まず、１枚目の透過液流路材２０
が、積層位置Ｂの台車１８上に配置され、その後に前記
分離膜ユニット１４が、１枚目の透過液流路材２０上の
所定位置に重ねられる。このとき、テーピング手段２５
によるテープ２６（図２（ホ））によって、分離膜ユニ
ット１４の二つ折りにされた分離膜８の端部折り曲げ部
が、透過液流路材２０上に固定される。テープ固定は、
分離膜８の幅方向両端部２箇所程度で行えばよい。
【００２２】続いて、１枚目とは異なる長さに切断され
た２枚目の透過液流路材２０が、上記分離膜ユニット１
４上の所定位置に重ねられる。この透過液流路材２０上
に、接着剤塗布ガン２７により、接着剤２８が塗布され
る。接着剤２８は、図２（ヘ）に示すように、分離膜ユ
ニット１４の分離膜８の二つ折りの折り目方向に開口す
るコの字状に塗布される。このコの字状の開口部が後述
の集水管側に配置され、他の三辺部分は袋状に閉じられ
て、集水管へと透過水を流す流路を形成する。接着剤２
８の塗布後に、次の分離膜ユニット１４が重ねられ、こ
れらの動作が所定回数、たとえば４〜３６回繰り返され
て、図３に示すような所望の積層体２９が形成される。
分離膜ユニット１４と透過液流路材２０それぞれは、こ
の所定回数に応じて長さ方向にずらしながら積層する。
ずらし量の総和は、集水管の周長以下、好ましくは周長
である。なお、接着剤塗布ガン２７は、該ガン２７を三
次元に移動可能な走査手段３０によって移動制御され、
接着剤は適当な接着剤タンク３１から供給される。
た２枚目の透過液流路材２０が、上記分離膜ユニット１
４上の所定位置に重ねられる。この透過液流路材２０上
に、接着剤塗布ガン２７により、接着剤２８が塗布され
る。接着剤２８は、図２（ヘ）に示すように、分離膜ユ
ニット１４の分離膜８の二つ折りの折り目方向に開口す
るコの字状に塗布される。このコの字状の開口部が後述
の集水管側に配置され、他の三辺部分は袋状に閉じられ
て、集水管へと透過水を流す流路を形成する。接着剤２
８の塗布後に、次の分離膜ユニット１４が重ねられ、こ
れらの動作が所定回数、たとえば４〜３６回繰り返され
て、図３に示すような所望の積層体２９が形成される。
分離膜ユニット１４と透過液流路材２０それぞれは、こ
の所定回数に応じて長さ方向にずらしながら積層する。
ずらし量の総和は、集水管の周長以下、好ましくは周長
である。なお、接着剤塗布ガン２７は、該ガン２７を三
次元に移動可能な走査手段３０によって移動制御され、
接着剤は適当な接着剤タンク３１から供給される。
【００２３】積層体の最下層は、上述の如く寸法の長い
１枚目の透過液流路材２０であるが、最上層にも、図３
に示すように透過液流路材２０が配置される。最上層の
透過液流路材２０は、下層の透過液流路材２０と同等か
若干長目に形成され、その長さ方向先端部がテープ３２
により１枚目の透過液流路材２０に固定される。また、
積層体２９の各透過液流路材２０も、テープ３３によっ
て長さ方向端部で固定されることが好ましい。
１枚目の透過液流路材２０であるが、最上層にも、図３
に示すように透過液流路材２０が配置される。最上層の
透過液流路材２０は、下層の透過液流路材２０と同等か
若干長目に形成され、その長さ方向先端部がテープ３２
により１枚目の透過液流路材２０に固定される。また、
積層体２９の各透過液流路材２０も、テープ３３によっ
て長さ方向端部で固定されることが好ましい。
【００２４】また、後述する積層体２９の巻囲は、接着
剤が硬化する前に行うので、巻囲後に隣接分離膜の開口
側先端Ｅ1 とＥ2 、Ｅ3 とＥ4 、・・・Ｅn とＥn+1 が
揃うように、この積層体２９の形成において、図２
（ホ）に示すように、隣接する分離膜ユニット１４の二
つ折り分離膜８の隣接片同士の開口側先端Ｅ1 とＥ2 、
Ｅ3 とＥ4 、・・・Ｅn とＥn+1 それぞれをＰずつずら
しておくことが好ましい。このＰは分離膜ユニット１４
や集水管３４の径に応じて計算、設定される。これによ
って、後述の巻囲の後に、隣接分離膜ユニット１４同士
が間に透過液流路材２０を介在させた状態で正確に接合
される。また、図３に示すように、１枚目の透過液流路
材２０の先端部は、２枚目の先端部よりも、集水管３側
にＬだけ長く延長されていることが好ましく、このＬ
は、少なくとも集水管３４の円周長分に設定することが
好ましい。この延長により、後述の巻囲後にも、集水管
３４内へと連通する透過水の流路が確実に確保される。
剤が硬化する前に行うので、巻囲後に隣接分離膜の開口
側先端Ｅ1 とＥ2 、Ｅ3 とＥ4 、・・・Ｅn とＥn+1 が
揃うように、この積層体２９の形成において、図２
（ホ）に示すように、隣接する分離膜ユニット１４の二
つ折り分離膜８の隣接片同士の開口側先端Ｅ1 とＥ2 、
Ｅ3 とＥ4 、・・・Ｅn とＥn+1 それぞれをＰずつずら
しておくことが好ましい。このＰは分離膜ユニット１４
や集水管３４の径に応じて計算、設定される。これによ
って、後述の巻囲の後に、隣接分離膜ユニット１４同士
が間に透過液流路材２０を介在させた状態で正確に接合
される。また、図３に示すように、１枚目の透過液流路
材２０の先端部は、２枚目の先端部よりも、集水管３側
にＬだけ長く延長されていることが好ましく、このＬ
は、少なくとも集水管３４の円周長分に設定することが
好ましい。この延長により、後述の巻囲後にも、集水管
３４内へと連通する透過水の流路が確実に確保される。
【００２５】上記のように形成された積層体２９の１枚
目の透過液流路材２０の先端部が、図３に示すように集
水管３４の表面に接合される。この集水管３４は、図４
に示すように、表面に多数の集水孔３５が開設されたパ
イプからなり、上記接合用に両面テープ３６等の接合手
段が設けられて予め準備される。両面テープ３６の離型
紙は、上記接合時に剥ぎ取られる。
目の透過液流路材２０の先端部が、図３に示すように集
水管３４の表面に接合される。この集水管３４は、図４
に示すように、表面に多数の集水孔３５が開設されたパ
イプからなり、上記接合用に両面テープ３６等の接合手
段が設けられて予め準備される。両面テープ３６の離型
紙は、上記接合時に剥ぎ取られる。
【００２６】集水管３４は、図１の装置においては、Ｃ
位置で供給される。すなわち、形成された積層体２９
は、台車１８の移動によりＣ位置へと搬送され、集水管
ストック手段３８に収容されている集水管３４が、１本
づつ、各積層体２９に対応して、その１枚目の透過液流
路材２０の先端部に供給される。集水管３４上の両面テ
ープ３６の離型紙が剥ぎ取られ、図３に示したように透
過液流路材２０に接合される。この状態で、集水管３４
および積層体２９が、搬送アーム３９により巻囲工程に
送られる。本実施態様では、巻囲装置と図１に示した装
置とが、実質的に別の装置として構成されているが、同
じ装置内に組み込んでもよく、一連に配列された装置構
成としてもよい。巻囲については、図７を用いて後述す
る。
位置で供給される。すなわち、形成された積層体２９
は、台車１８の移動によりＣ位置へと搬送され、集水管
ストック手段３８に収容されている集水管３４が、１本
づつ、各積層体２９に対応して、その１枚目の透過液流
路材２０の先端部に供給される。集水管３４上の両面テ
ープ３６の離型紙が剥ぎ取られ、図３に示したように透
過液流路材２０に接合される。この状態で、集水管３４
および積層体２９が、搬送アーム３９により巻囲工程に
送られる。本実施態様では、巻囲装置と図１に示した装
置とが、実質的に別の装置として構成されているが、同
じ装置内に組み込んでもよく、一連に配列された装置構
成としてもよい。巻囲については、図７を用いて後述す
る。
【００２７】上記のように、本実施態様においては、少
なくとも、所定寸法の枚葉状の分離膜８、原液流路材
９、透過液流路材２０の形成、これらの所定位置への搬
送、配置、分離膜８の二つ折り、二つ折り分離膜８と原
液流路材９との端部結合、分離膜ユニット１４と透過液
流路材２０との交互積層、各透過液流路材２０への接着
剤の塗布、形成された積層体２９の搬送、集水管３４の
供給、集水管３４と積層体２９の次工程への搬送までが
自動化されている。
なくとも、所定寸法の枚葉状の分離膜８、原液流路材
９、透過液流路材２０の形成、これらの所定位置への搬
送、配置、分離膜８の二つ折り、二つ折り分離膜８と原
液流路材９との端部結合、分離膜ユニット１４と透過液
流路材２０との交互積層、各透過液流路材２０への接着
剤の塗布、形成された積層体２９の搬送、集水管３４の
供給、集水管３４と積層体２９の次工程への搬送までが
自動化されている。
【００２８】上記実施態様では、積層体形成工程におい
て積層された各透過液流路材２０の端部同士を固定する
方法としてテープ止めを用いたが、テープ止めの代りに
溶着等の固定方法を採用してもよい。
て積層された各透過液流路材２０の端部同士を固定する
方法としてテープ止めを用いたが、テープ止めの代りに
溶着等の固定方法を採用してもよい。
【００２９】たとえば図５、図６に示すように、１枚目
の透過液流路材２０の上に第１のウェルダ用プレート４
０を配置して（ａの位置）、その上に分離膜ユニット１
４と２枚目の透過液流路材２０を置く。分離膜ユニット
１４は、多少、集水管側から離れるように、透過液流路
材２０とは長さ方向にずらす。そして、１枚目と２枚目
の透過液流路材２０を、金属の台車１８と挟むように、
第１のウェルダ用プレート４０を配置した場所とはずら
して、超音波ウェルダ４１をあてて融着固定する。第１
のウェルダ用プレート４０は、次の透過液流路材の融着
固定のために先に設置しているだけで、このとき用いな
い。次に、融着固定した上に第２のウェルダ用プレート
４２を置き（ｂの位置）、その上に分離膜ユニット１４
と３枚目の透過液流路材２０を置く。このとき、分離膜
ユニット１４は上述したようにずらす。そして、２枚目
と３枚目の透過液流路材２０を第１のウェルダ用プレー
ト４０と挟むように、超音波ウェルダ４１をあてて融着
固定する。そして、今回融着固定した上に第１のウェル
ダを置き直し（ｃの位置）、分離膜ユニット１４と４枚
目の透過液流路材２０を置く。そして、３枚目と４枚目
の透過液流路材２０を第２のウェルダ用プレート４２と
で挟むように、超音波ウェルダ４１をあてて融着固定す
る。このように、第１のウェルダ用プレート４０と第２
のウェルダ用プレート４２を交互に用いて、隣接する透
過液流路材２０の端部を融着固定することができる。
の透過液流路材２０の上に第１のウェルダ用プレート４
０を配置して（ａの位置）、その上に分離膜ユニット１
４と２枚目の透過液流路材２０を置く。分離膜ユニット
１４は、多少、集水管側から離れるように、透過液流路
材２０とは長さ方向にずらす。そして、１枚目と２枚目
の透過液流路材２０を、金属の台車１８と挟むように、
第１のウェルダ用プレート４０を配置した場所とはずら
して、超音波ウェルダ４１をあてて融着固定する。第１
のウェルダ用プレート４０は、次の透過液流路材の融着
固定のために先に設置しているだけで、このとき用いな
い。次に、融着固定した上に第２のウェルダ用プレート
４２を置き（ｂの位置）、その上に分離膜ユニット１４
と３枚目の透過液流路材２０を置く。このとき、分離膜
ユニット１４は上述したようにずらす。そして、２枚目
と３枚目の透過液流路材２０を第１のウェルダ用プレー
ト４０と挟むように、超音波ウェルダ４１をあてて融着
固定する。そして、今回融着固定した上に第１のウェル
ダを置き直し（ｃの位置）、分離膜ユニット１４と４枚
目の透過液流路材２０を置く。そして、３枚目と４枚目
の透過液流路材２０を第２のウェルダ用プレート４２と
で挟むように、超音波ウェルダ４１をあてて融着固定す
る。このように、第１のウェルダ用プレート４０と第２
のウェルダ用プレート４２を交互に用いて、隣接する透
過液流路材２０の端部を融着固定することができる。
【００３０】この溶着による各透過液流路材２０の端部
同士の固定においても、全ての透過液流路材２０の端部
同士を固定せずに、固定を飛び飛びに行うことが可能で
ある。要は、巻囲工程完了までずれないように所定の積
層状態が保たれればよい。
同士の固定においても、全ての透過液流路材２０の端部
同士を固定せずに、固定を飛び飛びに行うことが可能で
ある。要は、巻囲工程完了までずれないように所定の積
層状態が保たれればよい。
【００３１】さて、図１の装置により形成された積層体
２９およびその１枚目の透過液流路材２０の先端部に接
合された集水管３４は、巻囲工程に送られる。巻囲装置
としては、特に限定されず、通常の手段を用いることが
できる。
２９およびその１枚目の透過液流路材２０の先端部に接
合された集水管３４は、巻囲工程に送られる。巻囲装置
としては、特に限定されず、通常の手段を用いることが
できる。
【００３２】たとえば図７に示すように、回転する駆動
ロール４３上にて、一対のニップロール４４で適当な圧
力をもって押圧しながら、集水管３４の周りに積層体２
９をロール状に巻囲する。巻囲完了後にも短時間回転を
続行することにより、ほぼ真円の巻囲体が得られる。ま
た、巻囲後に、巻き締めテープ等を用いて、巻き締めを
行うようにしてもよい。さらに、巻囲は、仮巻き上げ
と、真円への形成と巻き締めを伴う本巻囲との２段階の
ステップで行うようにしてもよい。
ロール４３上にて、一対のニップロール４４で適当な圧
力をもって押圧しながら、集水管３４の周りに積層体２
９をロール状に巻囲する。巻囲完了後にも短時間回転を
続行することにより、ほぼ真円の巻囲体が得られる。ま
た、巻囲後に、巻き締めテープ等を用いて、巻き締めを
行うようにしてもよい。さらに、巻囲は、仮巻き上げ
と、真円への形成と巻き締めを伴う本巻囲との２段階の
ステップで行うようにしてもよい。
【００３３】このように形成された巻囲体は、たとえば
図８に示すような流体分離膜エレメント５０に構成され
る。図８の流体分離膜エレメント５０においては、集水
管３４の周りに積層体２９がロール状に巻囲された巻囲
体５１の長手方向両側に、原水５２が通過可能な端板５
３と、濃縮水５４が通過可能な端板５５が配置され、各
端板５３、５５にはシール材５６が装着される。透過水
５７は、集水管３４から送り出される。全体がパイプ状
圧力容器（図示略）に収容され、各端板５３、５５と圧
力容器内周面との間がシール材５６によってシールされ
る。図８に示す流体分離膜エレメント５０は、必要に応
じて、要求本数だけ、長手方向に連接される。
図８に示すような流体分離膜エレメント５０に構成され
る。図８の流体分離膜エレメント５０においては、集水
管３４の周りに積層体２９がロール状に巻囲された巻囲
体５１の長手方向両側に、原水５２が通過可能な端板５
３と、濃縮水５４が通過可能な端板５５が配置され、各
端板５３、５５にはシール材５６が装着される。透過水
５７は、集水管３４から送り出される。全体がパイプ状
圧力容器（図示略）に収容され、各端板５３、５５と圧
力容器内周面との間がシール材５６によってシールされ
る。図８に示す流体分離膜エレメント５０は、必要に応
じて、要求本数だけ、長手方向に連接される。
【００３４】このような流体分離膜エレメント５０の巻
囲体５１は、前述の如く、その製造工程の大半の作業が
自動的に行われる。したがって、大量生産する場合にあ
っても、効率よく製造でき、しかも、安定した品質を得
ることができる。また、とくに、前述の如く、積層体２
９の形成工程において、図２（ホ）に示したように隣接
する分離膜ユニット１４の二つ折り分離膜８の隣接片同
士の開口側先端同士の位置が揃えられているので、巻囲
の際および巻囲の後にも、隣接分離膜ユニット１４と各
透過液流路材２０が所望の位置関係になるよう正確に接
合され、望ましい流路が精度良く形成される。したがっ
て、流体分離膜エレメント５０としての良好な性能が安
定して得られる。また、図３に示したように、１枚目の
透過液流路材２０の先端部を所定長以上延長してあるの
で、集水管３４上に少なくともその円周長分巻かれた１
枚目の透過液流路材２０により、各透過液流路材２０か
ら集水孔３５を通して集水管３４内へと通じる流路が確
実に形成され、分離された透過水が円滑に集水管３４内
に集められる。
囲体５１は、前述の如く、その製造工程の大半の作業が
自動的に行われる。したがって、大量生産する場合にあ
っても、効率よく製造でき、しかも、安定した品質を得
ることができる。また、とくに、前述の如く、積層体２
９の形成工程において、図２（ホ）に示したように隣接
する分離膜ユニット１４の二つ折り分離膜８の隣接片同
士の開口側先端同士の位置が揃えられているので、巻囲
の際および巻囲の後にも、隣接分離膜ユニット１４と各
透過液流路材２０が所望の位置関係になるよう正確に接
合され、望ましい流路が精度良く形成される。したがっ
て、流体分離膜エレメント５０としての良好な性能が安
定して得られる。また、図３に示したように、１枚目の
透過液流路材２０の先端部を所定長以上延長してあるの
で、集水管３４上に少なくともその円周長分巻かれた１
枚目の透過液流路材２０により、各透過液流路材２０か
ら集水孔３５を通して集水管３４内へと通じる流路が確
実に形成され、分離された透過水が円滑に集水管３４内
に集められる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体分離
膜エレメントの製造方法および装置によれば、製造工程
における主要な作業の大半を自動化でき、とくに大量生
産の際の生産効率の向上、品質の安定化をはかることが
できるとともに、製造コストを低減することができる。
また、これら製造方法および装置により製造された流体
分離膜エレメントでは、寸法精度が高く、目標とする性
能が安定して得られる。
膜エレメントの製造方法および装置によれば、製造工程
における主要な作業の大半を自動化でき、とくに大量生
産の際の生産効率の向上、品質の安定化をはかることが
できるとともに、製造コストを低減することができる。
また、これら製造方法および装置により製造された流体
分離膜エレメントでは、寸法精度が高く、目標とする性
能が安定して得られる。
【図１】本発明の一実施態様に係る流体分離膜エレメン
トの製造装置の斜視図である。
トの製造装置の斜視図である。
【図２】図１の装置を用いた製造方法を示す概略構成図
である。
である。
【図３】図２の方法により形成された積層体の概略構成
図である。
図である。
【図４】本発明に用いる集水管の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明の別の実施態様に係る流体分離膜エレメ
ントの製造方法における、積層体形成時の端部固定方法
を示す概略側面図である。
ントの製造方法における、積層体形成時の端部固定方法
を示す概略側面図である。
【図６】図５の概略平面図である。
【図７】巻囲工程の一例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る流体分離膜エレメントの組立体の
一例を示す分解斜視図である。
一例を示す分解斜視図である。
１ 分離膜ロール ２ 分離膜 ５ 台車 ６ カッタ ８ 枚葉状の分離膜 ９ 原液流路材 １０ 原液流路材ロール １１ カッタ １３ 膜折り返し用搬送アーム １４ 分離膜ユニット １５ 折り目付与手段 １６ 超音波ウェルダ １７ 接合部 １８ 台車 １９ 透過液流路材ロール ２０ 透過液流路材 ２１ カッタ ２４ 吸着兼搬送手段 ２５ テーピング手段 ２６、３２、３３ テープ ２７ 接着剤塗布ガン ２８ 接着剤 ２９ 積層体 ３０ ガン走査手段 ３４ 集水管 ３５ 集水孔 ３６ 両面テープ ３９ 搬送アーム ４０、４２ ウェルダ用プレート ４１ 超音波ウェルダ ４３ 駆動ロール ４４ ニップロール ５０ 流体分離膜エレメント ５１ 巻囲体 ５２ 原水 ５３、５５ 端板 ５４ 濃縮水 ５６ シール材 ５７ 透過水
Claims (14)
- 【請求項１】 枚葉分離膜を、間に原液流路材を挟むよ
うに二つ折りにして分離膜ユニットを形成する工程と、
分離膜ユニットと透過液流路材を交互に重ねるととも
に、各透過液流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層
体を形成する工程と、該積層体を集水管の周りに巻囲す
る工程とを有することを特徴とする、流体分離膜エレメ
ントの製造方法。 - 【請求項２】 少なくとも、枚葉分離膜の形成、該分離
膜上への原液流路材の配置、分離膜の二つ折り、分離膜
ユニットと透過液流路材との交互積層、各透過液流路材
への接着剤の塗布を自動的に行う、請求項１の流体分離
膜エレメントの製造方法。 - 【請求項３】 二つ折りにした分離膜と間に挟まれた原
液流路材とを分離膜の折り曲げ部分で接合する、請求項
１または２の流体分離膜エレメントの製造方法。 - 【請求項４】 前記積層体における１枚目の透過液流路
材の先端部を前記集水管の表面に接合する、請求項１な
いし３のいずれかに記載の流体分離膜エレメントの製造
方法。 - 【請求項５】 前記積層体における１枚目の透過液流路
材の先端部を、２枚目の透過液流路材の先端部よりも、
少なくとも集水管の円周長分集水管側に延長する、請求
項１ないし４のいずれかに記載の流体分離膜エレメント
の製造方法。 - 【請求項６】 前記積層体の最下層と最上層に透過液流
路材を配置する、請求項１ないし５のいずれかに記載の
流体分離膜エレメントの製造方法。 - 【請求項７】 前記積層体形成工程において、各層間を
テープ止めする、請求項１ないし６のいずれかに記載の
流体分離膜エレメントの製造方法。 - 【請求項８】 前記積層体形成工程において、各層間を
溶着する、請求項１ないし６のいずれかに記載の流体分
離膜エレメントの製造方法。 - 【請求項９】 分離膜を所定寸法の枚葉に形成する手段
と、該枚葉分離膜上に原液流路材を配置する手段と、該
原液流路材を挟むように分離膜を二つ折りする手段と、
二つ折りにされた分離膜と原液流路材とからなる分離膜
ユニットと透過液流路材とを交互に重ねるとともに、各
透過液流路材にコの字状に接着剤を塗布して積層体を形
成する手段とを有することを特徴とする、流体分離膜エ
レメントの製造装置。 - 【請求項１０】 さらに、前記積層体を集水管の周りに
巻囲する手段を有する、請求項９の流体分離膜エレメン
トの製造装置。 - 【請求項１１】 さらに、ロール状の分離膜、原液流路
材、透過液流路材から分離膜、原液流路材、透過液流路
材をそれぞれ引き出して所定長に切断する手段を有す
る、請求項９または１０の流体分離膜エレメントの製造
装置。 - 【請求項１２】 二つ折りにした分離膜と間に挟まれた
原液流路材とを分離膜の折り曲げ部分で接合する溶着手
段を有する、請求項９ないし１１のいずれかに記載の流
体分離膜エレメントの製造装置。 - 【請求項１３】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
方法により製造された流体分離膜エレメント。 - 【請求項１４】 前記積層体における、隣接分離膜ユニ
ットの二つ折り分離膜の隣接片同士の開口側先端位置が
揃っている、請求項１３の流体分離膜エレメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10054484A JPH11226366A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 流体分離膜エレメントの製造方法および装置ならびに流体分離膜エレメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10054484A JPH11226366A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 流体分離膜エレメントの製造方法および装置ならびに流体分離膜エレメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11226366A true JPH11226366A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12971935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10054484A Pending JPH11226366A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 流体分離膜エレメントの製造方法および装置ならびに流体分離膜エレメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11226366A (ja) |
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002143653A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-21 | Toray Ind Inc | 分離膜エレメントの製造装置 |
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| JP2008534270A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-08-28 | グラハムテック テクノロジーズ シンガポール ピーティーイー エルティーディー | 脱塩および濾過用の膜の製造 |
| CN102247762A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-11-23 | 刘镇江 | 超滤膜自动化生产线和自动化生产方法 |
| WO2012033086A1 (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 東レ株式会社 | 分離膜、分離膜エレメントおよび分離膜の製造方法 |
| WO2012057028A1 (ja) | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 東レ株式会社 | 分離膜、分離膜エレメントおよび分離膜の製造方法 |
| WO2012091027A1 (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 東レ株式会社 | 分離膜エレメント |
| WO2012133153A1 (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 東レ株式会社 | スパイラル型分離膜エレメントおよびその製造方法 |
| WO2013047744A1 (ja) | 2011-09-29 | 2013-04-04 | 東レ株式会社 | 分離膜および分離膜エレメント |
| WO2013047746A1 (ja) | 2011-09-29 | 2013-04-04 | 東レ株式会社 | 分離膜、分離膜エレメントおよび分離膜の製造方法 |
| WO2013080391A1 (ja) | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 東レ株式会社 | 分離膜エレメントおよび分離膜エレメントの製造方法 |
| WO2014003171A1 (ja) | 2012-06-28 | 2014-01-03 | 東レ株式会社 | 分離膜および分離膜エレメント |
| WO2015064752A1 (ja) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 東レ株式会社 | 分離膜エレメント |
| WO2015064720A1 (ja) | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 東レ株式会社 | 分離膜、シート流路材および分離膜エレメント |
| US9452384B2 (en) | 2013-07-30 | 2016-09-27 | Fujifilm Corporation | Acidic gas separation laminate and acidic gas separation module provided with laminate |
| US9457319B2 (en) | 2013-07-30 | 2016-10-04 | Fujifilm Corporation | Acidic gas separation laminate and acidic gas separation module provided with laminate |
| US9616390B2 (en) | 2011-07-07 | 2017-04-11 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane, separation membrane element, and method for producing separation membrane |
| US9724646B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-08-08 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane element |
| US10183254B2 (en) | 2014-12-26 | 2019-01-22 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane element |
| KR101966115B1 (ko) * | 2017-11-14 | 2019-04-05 | (주)피엔티 | 역삼투 필터 모듈 제조 장치 |
| CN109569071A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 上海福赛特机器人有限公司 | 一种滤芯的自动化生产装置和方法 |
| KR101966118B1 (ko) * | 2017-11-14 | 2019-04-05 | (주)피엔티 | 역삼투 필터 모듈 제조 방법 |
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