JPH11267470A - 流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール - Google Patents
流体分離素子組立体および流体分離膜モジュールInfo
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- JPH11267470A JPH11267470A JP9535998A JP9535998A JPH11267470A JP H11267470 A JPH11267470 A JP H11267470A JP 9535998 A JP9535998 A JP 9535998A JP 9535998 A JP9535998 A JP 9535998A JP H11267470 A JPH11267470 A JP H11267470A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流路分離素子の集水管同士を接続する接続管
部分の圧力損失を低減する。 【解決手段】 集水孔を有する集水管の周りに分離膜、
透過液流路材および原液流路材を含む膜ユニットを形成
してなる流体分離素子を複数個有し、互いに隣接する流
体分離素子の集水管を、両集水管に内挿される接続管を
介して流体的に接続した流体分離素子組立体において、
接続管の上流側端部および下流側端部の少なくとも一方
に、流路横断面積が管端面に向かって大きくなる拡大部
を設けたことを特徴とする流体分離素子組立体、および
それを圧力容器内に収容した流体分離膜モジュール。
部分の圧力損失を低減する。 【解決手段】 集水孔を有する集水管の周りに分離膜、
透過液流路材および原液流路材を含む膜ユニットを形成
してなる流体分離素子を複数個有し、互いに隣接する流
体分離素子の集水管を、両集水管に内挿される接続管を
介して流体的に接続した流体分離素子組立体において、
接続管の上流側端部および下流側端部の少なくとも一方
に、流路横断面積が管端面に向かって大きくなる拡大部
を設けたことを特徴とする流体分離素子組立体、および
それを圧力容器内に収容した流体分離膜モジュール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体分離素子組立
体およびそれを用いた流体分離膜モジュールに関する。
詳しくは、逆浸透装置や限外濾過装置、精密濾過装置、
さらには気体分離装置等に用いるのに好適な流体分離素
子組立体および流体分離膜モジュールに関する。
体およびそれを用いた流体分離膜モジュールに関する。
詳しくは、逆浸透装置や限外濾過装置、精密濾過装置、
さらには気体分離装置等に用いるのに好適な流体分離素
子組立体および流体分離膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、海水淡水化や半導体分野における
超純水用途、さらには、一般かん水用途や有機物分離、
排水再利用などを始めとする膜の透過液を利用する様々
な流体分離分野において、分離膜を用いた流体分離素子
の使用が急速に増加してきている。
超純水用途、さらには、一般かん水用途や有機物分離、
排水再利用などを始めとする膜の透過液を利用する様々
な流体分離分野において、分離膜を用いた流体分離素子
の使用が急速に増加してきている。
【０００３】分離膜を用いた流体分離素子としては、特
公昭５２−５４３１号公報や特公昭４４−１４２１６号
公報、特開平９−２９９７６６号公報等に記載されてい
るスパイラル型流体分離素子がある。このような流体分
離素子を用いて実際に流体分離を行う際には、複数本の
流体分離素子を接続し圧力容器に収納して分離膜モジュ
ールとして使用するが、流体分離素子同士を接続するた
めには、通常、専用の接続手段を必要とする。この接続
手段は、たとえば、隣接する流体分離素子の集水管に内
挿される接続管からなる。
公昭５２−５４３１号公報や特公昭４４−１４２１６号
公報、特開平９−２９９７６６号公報等に記載されてい
るスパイラル型流体分離素子がある。このような流体分
離素子を用いて実際に流体分離を行う際には、複数本の
流体分離素子を接続し圧力容器に収納して分離膜モジュ
ールとして使用するが、流体分離素子同士を接続するた
めには、通常、専用の接続手段を必要とする。この接続
手段は、たとえば、隣接する流体分離素子の集水管に内
挿される接続管からなる。
【０００４】従来の接続管は、単なるパイプ部材からな
っているが、集水管に内挿されるものであるため、接続
管の内径は、集水管の内径よりもさらに小さくなってい
る。そのため、流体分離素子によって原液から分離され
集水管内に集められた透過液を次の流体分離素子の集水
管内へと移送する際に、接続管部で大きな流路抵抗を受
けることがある。また、接続管が単なるパイプ部材から
なっているため、上流側の管端面において大きな抵抗を
受けることもある。さらに、下流側の管端面では、流れ
が急に拡開するため、管端抵抗が大きくなることもあ
る。
っているが、集水管に内挿されるものであるため、接続
管の内径は、集水管の内径よりもさらに小さくなってい
る。そのため、流体分離素子によって原液から分離され
集水管内に集められた透過液を次の流体分離素子の集水
管内へと移送する際に、接続管部で大きな流路抵抗を受
けることがある。また、接続管が単なるパイプ部材から
なっているため、上流側の管端面において大きな抵抗を
受けることもある。さらに、下流側の管端面では、流れ
が急に拡開するため、管端抵抗が大きくなることもあ
る。
【０００５】上記のように接続管部における抵抗（圧力
損失）が大きくなり、流体分離膜モジュール全体として
みた場合に、原水の流入側圧力、あるいは原水の流入側
圧力と透過水の流出側圧力との差圧を大きくする必要が
生じる。その結果、十分な造水量を得るためには原水の
流入側圧力を高くしなければならず、その結果運転コス
トが高くなる、またそのためにモジュールの圧力容器に
より高い耐圧性が要求され、モジュール内の各シール部
により高いシール性能が要求されることになり、モジュ
ールの大型化やコスト増大の原因となる。また、モジュ
ールに原液を供給するポンプ等の給水設備にも、高圧力
のものや大がかりなものが要求されることになる。
損失）が大きくなり、流体分離膜モジュール全体として
みた場合に、原水の流入側圧力、あるいは原水の流入側
圧力と透過水の流出側圧力との差圧を大きくする必要が
生じる。その結果、十分な造水量を得るためには原水の
流入側圧力を高くしなければならず、その結果運転コス
トが高くなる、またそのためにモジュールの圧力容器に
より高い耐圧性が要求され、モジュール内の各シール部
により高いシール性能が要求されることになり、モジュ
ールの大型化やコスト増大の原因となる。また、モジュ
ールに原液を供給するポンプ等の給水設備にも、高圧力
のものや大がかりなものが要求されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、とく
に上記のような接続管部における問題点に着目し、この
部分の圧力損失を低下させることにより、流体分離膜モ
ジュールとした場合の原水供給圧力の低減、各部シール
要求性能の緩和、圧力容器への耐圧性要求の軽減、さら
には小型化やコスト低減等が可能な流体分離素子組立体
を提供することにある。
に上記のような接続管部における問題点に着目し、この
部分の圧力損失を低下させることにより、流体分離膜モ
ジュールとした場合の原水供給圧力の低減、各部シール
要求性能の緩和、圧力容器への耐圧性要求の軽減、さら
には小型化やコスト低減等が可能な流体分離素子組立体
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の流体分離素子組立体は、集水孔を有する集
水管の周りに分離膜、透過液流路材および原液流路材を
含む膜ユニットを形成してなる流体分離素子を複数個有
し、互いに隣接する流体分離素子の集水管を、両集水管
に内挿される接続管を介して流体的に接続した流体分離
素子組立体において、接続管の上流側端部および下流側
端部の少なくとも一方に、流路横断面積が管端面に向か
って大きくなる拡大部を設けたことを特徴とするものか
らなる。
に、本発明の流体分離素子組立体は、集水孔を有する集
水管の周りに分離膜、透過液流路材および原液流路材を
含む膜ユニットを形成してなる流体分離素子を複数個有
し、互いに隣接する流体分離素子の集水管を、両集水管
に内挿される接続管を介して流体的に接続した流体分離
素子組立体において、接続管の上流側端部および下流側
端部の少なくとも一方に、流路横断面積が管端面に向か
って大きくなる拡大部を設けたことを特徴とするものか
らなる。
【０００８】上記拡大部は、好ましくは上下流側の両端
部に設けられる。また、流路断面積拡大部の形状として
は、接続管の端面に向かって内径が徐々に拡大する末広
がり状の形状が好ましい。上下流側の両端部に設ける場
合には、下流側の拡大部の方を、よりなだらかに内径が
変化する形状とすることが好ましい。また、拡大部は、
接続管軸に対して３０度以下の傾斜をもつ内面として形
成されていることが好ましい。
部に設けられる。また、流路断面積拡大部の形状として
は、接続管の端面に向かって内径が徐々に拡大する末広
がり状の形状が好ましい。上下流側の両端部に設ける場
合には、下流側の拡大部の方を、よりなだらかに内径が
変化する形状とすることが好ましい。また、拡大部は、
接続管軸に対して３０度以下の傾斜をもつ内面として形
成されていることが好ましい。
【０００９】また、接続管には、集水管への原液混入防
止部材が設けられていることが好ましい。たとえば、接
続管の外周面と集水管の内周面との間に原液混入防止部
材が設けられていることが好ましい。接続管は横断面積
の異なる複数個の原液混入防止部材を備えていてもよ
い。原液混入防止部材としては、たとえばＯリングから
なる。また、接続管が、原液混入防止部材が嵌装される
凹部を有している構成も好ましく、さらに、接続管が、
接続される流体分離素子の位置を決定する凸部を有して
いる構成も好ましい。
止部材が設けられていることが好ましい。たとえば、接
続管の外周面と集水管の内周面との間に原液混入防止部
材が設けられていることが好ましい。接続管は横断面積
の異なる複数個の原液混入防止部材を備えていてもよ
い。原液混入防止部材としては、たとえばＯリングから
なる。また、接続管が、原液混入防止部材が嵌装される
凹部を有している構成も好ましく、さらに、接続管が、
接続される流体分離素子の位置を決定する凸部を有して
いる構成も好ましい。
【００１０】また、膜ユニットがスパイラル状に巻囲さ
れた流体分離素子のテレスコープ状のずれを防止するた
めに、流体分離素子にテレスコープ防止板を設けておく
ことが好ましい。このテレスコープ防止板は、最下流側
に位置する流体分離素子の下流側端面にも配置しておく
ことが好ましい。
れた流体分離素子のテレスコープ状のずれを防止するた
めに、流体分離素子にテレスコープ防止板を設けておく
ことが好ましい。このテレスコープ防止板は、最下流側
に位置する流体分離素子の下流側端面にも配置しておく
ことが好ましい。
【００１１】テレスコープ防止板を有する場合、接続管
は、テレスコープ防止板と一体に構成することも可能で
あり、別体に構成することも可能である。
は、テレスコープ防止板と一体に構成することも可能で
あり、別体に構成することも可能である。
【００１２】上記のように構成された流体分離素子組立
体が圧力容器に収容され、他の必要な部材が組み込まれ
て、流体分離膜モジュールに構成される。
体が圧力容器に収容され、他の必要な部材が組み込まれ
て、流体分離膜モジュールに構成される。
【００１３】このような流体分離素子組立体および流体
分離膜モジュールにおいては、集水管同士を接続する接
続管に流路横断面積が管端面に向けて大きくなる拡大部
が設けられ、流路横断面積が徐々に拡大されているの
で、接続管の流入側においては、集水管内に集められた
透過液が滑らかに接続管内へと流入し、流出側において
は、徐々に拡大する流路に沿って滑らかに流出する。し
たがって、管端における抵抗が低減されるとともに、接
続管内部における流れも滑らかな流れとなって流路抵抗
が減り、接続管部全体における圧力損失が大幅に低減さ
れる。
分離膜モジュールにおいては、集水管同士を接続する接
続管に流路横断面積が管端面に向けて大きくなる拡大部
が設けられ、流路横断面積が徐々に拡大されているの
で、接続管の流入側においては、集水管内に集められた
透過液が滑らかに接続管内へと流入し、流出側において
は、徐々に拡大する流路に沿って滑らかに流出する。し
たがって、管端における抵抗が低減されるとともに、接
続管内部における流れも滑らかな流れとなって流路抵抗
が減り、接続管部全体における圧力損失が大幅に低減さ
れる。
【００１４】その結果、流体分離膜モジュールの原水入
口側圧力を低減でき、圧力容器の耐圧性についての要求
仕様を軽減でき、モジュール内各シール部の要求仕様も
緩和でき、モジュール全体の小型化やコスト低減も可能
となる。
口側圧力を低減でき、圧力容器の耐圧性についての要求
仕様を軽減でき、モジュール内各シール部の要求仕様も
緩和でき、モジュール全体の小型化やコスト低減も可能
となる。
【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、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る流体分離素子組立体を示している。図１
は、２つの流体分離素子を流れ方向に直列に配した構造
を示しており、この流体分離素子組立体１においては、
集水孔２を有する集水管３の周りに、分離膜４と透過液
流路材５と原液流路材６とを含む膜ユニット７がスパイ
ラル状に巻囲されており、その膜ユニット７の外側に外
装体８が形成されて各流体分離素子９が構成されてい
る。この流体分離素子９の端面が露出され、本実施態様
ではその少なくとも一方の端部に、流体分離素子９がテ
レスコープ状に変形することを防止するために、テレス
コープ防止板１０が装着されている。流体分離素子９と
テレスコープ防止板１０は、必要に応じて交換ができる
ように、テレスコープ防止板１０が流体分離素子９の端
部に着脱自在に装着されていることが好ましい。。
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る流体分離素子組立体を示している。図１
は、２つの流体分離素子を流れ方向に直列に配した構造
を示しており、この流体分離素子組立体１においては、
集水孔２を有する集水管３の周りに、分離膜４と透過液
流路材５と原液流路材６とを含む膜ユニット７がスパイ
ラル状に巻囲されており、その膜ユニット７の外側に外
装体８が形成されて各流体分離素子９が構成されてい
る。この流体分離素子９の端面が露出され、本実施態様
ではその少なくとも一方の端部に、流体分離素子９がテ
レスコープ状に変形することを防止するために、テレス
コープ防止板１０が装着されている。流体分離素子９と
テレスコープ防止板１０は、必要に応じて交換ができる
ように、テレスコープ防止板１０が流体分離素子９の端
部に着脱自在に装着されていることが好ましい。。
【００１６】上記のように構成された流体分離素子９
が、たとえば図２に示すように、複数個（図示例では３
個）圧力容器１５内に直列に収容され、流体分離膜モジ
ュール４０に構成される。互いに隣接する流体分離素子
９の集水管３は、図３にも示すように、両集水管３に内
挿される接続管１４を介して流体的に接続される。本実
施態様では、接続管１４は、テレスコープ防止板１０と
一体に構成され、テレースコープ防止板１０の接続管部
として形成されている。接続管１４の内部は、一方の集
水管３から他方の集水管３へと透過液を送る透過液流路
１３に形成されている。
が、たとえば図２に示すように、複数個（図示例では３
個）圧力容器１５内に直列に収容され、流体分離膜モジ
ュール４０に構成される。互いに隣接する流体分離素子
９の集水管３は、図３にも示すように、両集水管３に内
挿される接続管１４を介して流体的に接続される。本実
施態様では、接続管１４は、テレスコープ防止板１０と
一体に構成され、テレースコープ防止板１０の接続管部
として形成されている。接続管１４の内部は、一方の集
水管３から他方の集水管３へと透過液を送る透過液流路
１３に形成されている。
【００１７】接続管１４には、接続管１４の外周面と両
側の集水管３の内周面との間をシールし、この間を通し
て原液が透過液中に混入することを防止する、接続管１
４の外周面に形成された凹部にＯリングからなる原液混
入防止部材１９が装着されている。
側の集水管３の内周面との間をシールし、この間を通し
て原液が透過液中に混入することを防止する、接続管１
４の外周面に形成された凹部にＯリングからなる原液混
入防止部材１９が装着されている。
【００１８】テレスコープ防止板１０は、上記接続管１
４を構成する部分と、原液流路１１を有する円板部１２
との一体構成を有する。このテレスコープ防止板１０の
円板部１２の材質は、原液流路１１を十分に大きく確保
し、かつ、十分な強度を得るために、曲げ強度が５０Ｍ
Ｐａ以上の高剛性のものが好ましい。高剛性の材料とし
ては、たとえば、金属、プラスチック、ＦＲＰなどがあ
るが、使用中に生じる錆などの腐食を受けにくいステン
レススチール、ノリルやポリカーボネイト、硬質塩化ビ
ニールなどが好ましい。また、流体分離素子９を長くし
て膜面積を大きくするためには円板部１２が薄いほうが
よいが、強度を得るためには厚いほうがよい。これらを
考慮して上記の材料を使用する場合、テレスコープ防止
板１０の円板部１２の厚さは５〜３５ｍｍの範囲にある
ことが好ましい。なお、円板部１２の形状は、流体分子
素子９の縦断面より大きければよく、流体分離膜モジュ
ールとする場合には、圧力容器１５内に収容できるもの
であればよい。
４を構成する部分と、原液流路１１を有する円板部１２
との一体構成を有する。このテレスコープ防止板１０の
円板部１２の材質は、原液流路１１を十分に大きく確保
し、かつ、十分な強度を得るために、曲げ強度が５０Ｍ
Ｐａ以上の高剛性のものが好ましい。高剛性の材料とし
ては、たとえば、金属、プラスチック、ＦＲＰなどがあ
るが、使用中に生じる錆などの腐食を受けにくいステン
レススチール、ノリルやポリカーボネイト、硬質塩化ビ
ニールなどが好ましい。また、流体分離素子９を長くし
て膜面積を大きくするためには円板部１２が薄いほうが
よいが、強度を得るためには厚いほうがよい。これらを
考慮して上記の材料を使用する場合、テレスコープ防止
板１０の円板部１２の厚さは５〜３５ｍｍの範囲にある
ことが好ましい。なお、円板部１２の形状は、流体分子
素子９の縦断面より大きければよく、流体分離膜モジュ
ールとする場合には、圧力容器１５内に収容できるもの
であればよい。
【００１９】テレスコープ防止板１０の外周面には、凹
部２７が設けられ、その凹部２７に原液シール部材２８
が嵌入して装着されている。この場合の原液シール部材
２８は、圧力容器１５の内周面に密着させ使用するため
弾性体であることが好ましい。
部２７が設けられ、その凹部２７に原液シール部材２８
が嵌入して装着されている。この場合の原液シール部材
２８は、圧力容器１５の内周面に密着させ使用するため
弾性体であることが好ましい。
【００２０】なお、図示は省略するが、原液シール部材
は、流体分離素子９の外装体８上に設けてもよく、テレ
スコープ防止板１０の外周面との両方に設けてもよい。
は、流体分離素子９の外装体８上に設けてもよく、テレ
スコープ防止板１０の外周面との両方に設けてもよい。
【００２１】接続管１４の内面の上流側端部および下流
側端部には、流路横断面積が接続管端面１４ａ、１４ｂ
に向かって大きくなる拡大部３０ａ、３０ｂが設けられ
ている。本実施態様では、各拡大部３０ａ、３０ｂは、
対応する管端面１４ａ、１４ｂに向かって接続管１４の
内径が徐々に曲線状かつテーパ状に拡大する形状に形成
されている。そして、下流側の拡大部１４ｂの方が、よ
りなだらかに流路横断面積が変化するように、その流れ
方向の長さがより長く設定されている。また、その傾斜
は、接続管軸に対して３０度以下であることが好まし
い。
側端部には、流路横断面積が接続管端面１４ａ、１４ｂ
に向かって大きくなる拡大部３０ａ、３０ｂが設けられ
ている。本実施態様では、各拡大部３０ａ、３０ｂは、
対応する管端面１４ａ、１４ｂに向かって接続管１４の
内径が徐々に曲線状かつテーパ状に拡大する形状に形成
されている。そして、下流側の拡大部１４ｂの方が、よ
りなだらかに流路横断面積が変化するように、その流れ
方向の長さがより長く設定されている。また、その傾斜
は、接続管軸に対して３０度以下であることが好まし
い。
【００２２】このような流体分離膜モジュール４０を用
いた流体分離では、図１に示すように、圧力容器内に送
られた原液２０が、テレスコープ防止板１０の原液流路
１１を通過して流体分離素子９の膜ユニット７へと進
む。膜ユニット７に送られた原液２０は、原液流路材６
を下流へ進むと同時に分離膜４を透過して、塩などの不
要成分が除去され透過液流路材５へと流れる。そして、
透過液流路材５に流入した透過液２１は、流体分離素子
９の中心に位置する集水管３へと進む。集水孔２と通し
て集水管３内に到達した透過液２１は、その集水管３内
を下流側へと流れ、次のテレスコープ防止板１０の透過
液流路である接続管１４、さらに次の流体分離素子９の
集水管３へ進む。１つの流体分子素子９で処理されなか
った原液は、テレスコープ防止板１０の原液流路１１を
通って、次の流体分離素子９へと進み、下流側の流体分
離素子９で処理される。
いた流体分離では、図１に示すように、圧力容器内に送
られた原液２０が、テレスコープ防止板１０の原液流路
１１を通過して流体分離素子９の膜ユニット７へと進
む。膜ユニット７に送られた原液２０は、原液流路材６
を下流へ進むと同時に分離膜４を透過して、塩などの不
要成分が除去され透過液流路材５へと流れる。そして、
透過液流路材５に流入した透過液２１は、流体分離素子
９の中心に位置する集水管３へと進む。集水孔２と通し
て集水管３内に到達した透過液２１は、その集水管３内
を下流側へと流れ、次のテレスコープ防止板１０の透過
液流路である接続管１４、さらに次の流体分離素子９の
集水管３へ進む。１つの流体分子素子９で処理されなか
った原液は、テレスコープ防止板１０の原液流路１１を
通って、次の流体分離素子９へと進み、下流側の流体分
離素子９で処理される。
【００２３】透過液が接続管１４を通過する際には、そ
の拡大部３０ａ、３０ｂの存在により、流路抵抗（圧力
損失）が大幅に低減される。すなわち、接続管１４の入
口側においては、入口端における開口断面積が大きく、
奥に進むにしたがって所定の内径まで流路横断面積が徐
々になだらかに変化する拡大部３０ａにより、透過液は
上流側の集水管３から小さな抵抗をもって円滑に接続管
１４内へと流入する。接続管１４の出口側に（下流側端
部）においては、流路横断面積が徐々になだらかに拡大
する拡大部３０ｂにより、小さな抵抗をもって円滑に管
内を下流側へと流れ、管端においても、流れが急激に拡
大することなく、小さな管端抵抗をもって次の集水管３
へと流出する。
の拡大部３０ａ、３０ｂの存在により、流路抵抗（圧力
損失）が大幅に低減される。すなわち、接続管１４の入
口側においては、入口端における開口断面積が大きく、
奥に進むにしたがって所定の内径まで流路横断面積が徐
々になだらかに変化する拡大部３０ａにより、透過液は
上流側の集水管３から小さな抵抗をもって円滑に接続管
１４内へと流入する。接続管１４の出口側に（下流側端
部）においては、流路横断面積が徐々になだらかに拡大
する拡大部３０ｂにより、小さな抵抗をもって円滑に管
内を下流側へと流れ、管端においても、流れが急激に拡
大することなく、小さな管端抵抗をもって次の集水管３
へと流出する。
【００２４】したがって、この接続管１４部分における
圧力損失は小さく抑えられる。接続管１４部分の圧力損
失が小さいと、結局、流体分離膜モジュール４０の入口
側圧力、あるいは、入口側圧力と出口側圧力との差圧を
小さく設定できるので、圧力容器１５の耐圧性に関する
要求性能を軽減したり、モジュールに原水を供給するポ
ンプ等の給水設備の耐圧性、給水圧力を低減できる。ま
た、モジュール４０内部には、原液混入防止部材１９や
原液シール部材２８等の各種シール部材が設けられる
が、これらシール部材への要求性能も軽減できる。さら
に、圧力容器１５の耐圧性の低減により、モジュール全
体の小型化やコスト低減をはかることができ、給水設備
の耐圧性、給水圧力の低減により、システム全体の一層
のコスト低減をはかることが可能になる。
圧力損失は小さく抑えられる。接続管１４部分の圧力損
失が小さいと、結局、流体分離膜モジュール４０の入口
側圧力、あるいは、入口側圧力と出口側圧力との差圧を
小さく設定できるので、圧力容器１５の耐圧性に関する
要求性能を軽減したり、モジュールに原水を供給するポ
ンプ等の給水設備の耐圧性、給水圧力を低減できる。ま
た、モジュール４０内部には、原液混入防止部材１９や
原液シール部材２８等の各種シール部材が設けられる
が、これらシール部材への要求性能も軽減できる。さら
に、圧力容器１５の耐圧性の低減により、モジュール全
体の小型化やコスト低減をはかることができ、給水設備
の耐圧性、給水圧力の低減により、システム全体の一層
のコスト低減をはかることが可能になる。
【００２５】図４および図５は、本発明の別の実施態様
に係る流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール
と、その接続管部分を示している。前述の実施態様で
は、接続管をテレスコープ防止板と一体に構成したが、
本実施態様では、接続管５０とテレスコープ防止板６０
が別体に構成されている。そして、このテレスコープ防
止板６０は、集水管７１と共に外装体８で流体分離素子
と接着固定されてもよい。また、本実施態様では、テレ
スコープ防止板６０は、防止板６０ａと６０ｂとの二連
構成とされている。隣接する流体分離素子７０の集水管
７１は、膜ユニット７２の端面から突き出した形状に形
成され、両集水管７１の端面同士が突き合わされてその
中に接続管５０が内挿されている。接続管５０自身の内
面形状は、図３に示した形状と同等の形状に形成され、
流路横断面積が管端面５０ａ、５０ｂに向かって徐々に
大きくなる拡大部５１ａ、５１ｂが設けられている。こ
のような別体構成の接続管５０にあっても、前記と同様
の作用、効果が得られる。
に係る流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール
と、その接続管部分を示している。前述の実施態様で
は、接続管をテレスコープ防止板と一体に構成したが、
本実施態様では、接続管５０とテレスコープ防止板６０
が別体に構成されている。そして、このテレスコープ防
止板６０は、集水管７１と共に外装体８で流体分離素子
と接着固定されてもよい。また、本実施態様では、テレ
スコープ防止板６０は、防止板６０ａと６０ｂとの二連
構成とされている。隣接する流体分離素子７０の集水管
７１は、膜ユニット７２の端面から突き出した形状に形
成され、両集水管７１の端面同士が突き合わされてその
中に接続管５０が内挿されている。接続管５０自身の内
面形状は、図３に示した形状と同等の形状に形成され、
流路横断面積が管端面５０ａ、５０ｂに向かって徐々に
大きくなる拡大部５１ａ、５１ｂが設けられている。こ
のような別体構成の接続管５０にあっても、前記と同様
の作用、効果が得られる。
【００２６】また、図６に示すように、原液をシールす
る原液混入防止部材１９を複数個設ける場合、横断面積
の異なる原液混入防止部材１９を用いることも好まし
い。横断面積の異なる原液混入防止部材を用いると、原
液混入防止部材を設ける位置による接続管５０の強度の
減少を防ぐことができ、その結果、接続管長さを小さく
することができる。
る原液混入防止部材１９を複数個設ける場合、横断面積
の異なる原液混入防止部材１９を用いることも好まし
い。横断面積の異なる原液混入防止部材を用いると、原
液混入防止部材を設ける位置による接続管５０の強度の
減少を防ぐことができ、その結果、接続管長さを小さく
することができる。
【００２７】そして、図６に示すように接続管５０に凸
部７３を設けることにより、接続管５０を集水管に内挿
するにあたり適切な位置に配置することができ、原水処
理中にも集水管内で接続管５０が移動することを防ぐこ
とができる。なお、接続管５０は２つの集水管７１の中
央に位置することが好ましい。
部７３を設けることにより、接続管５０を集水管に内挿
するにあたり適切な位置に配置することができ、原水処
理中にも集水管内で接続管５０が移動することを防ぐこ
とができる。なお、接続管５０は２つの集水管７１の中
央に位置することが好ましい。
【００２８】さらに、上記各実施態様にあっては、接続
管内部の上下流側端部の両方に拡大部を設けたが、いず
れか一方でも効果はある。たとえば図７に示すように、
下流側端部にのみ拡大８１を設けた接続管８０としても
よい。また、たとえば図８に示すように、上流側端部に
のみ拡大部９１を設けた接続管９０としてもよい。
管内部の上下流側端部の両方に拡大部を設けたが、いず
れか一方でも効果はある。たとえば図７に示すように、
下流側端部にのみ拡大８１を設けた接続管８０としても
よい。また、たとえば図８に示すように、上流側端部に
のみ拡大部９１を設けた接続管９０としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体分離
素子組立体および流体分離膜モジュールによれば、隣接
する流体分離素子の集水管を接続する接続管部分の圧力
損失を大幅に低減することができ、原水供給圧力の低
減、圧力容器の耐圧性軽減、各部シール性能の緩和等が
可能になり、モジュール全体の小型化やコスト低減、さ
らにはシステム全体のコスト低減等が可能になる。
素子組立体および流体分離膜モジュールによれば、隣接
する流体分離素子の集水管を接続する接続管部分の圧力
損失を大幅に低減することができ、原水供給圧力の低
減、圧力容器の耐圧性軽減、各部シール性能の緩和等が
可能になり、モジュール全体の小型化やコスト低減、さ
らにはシステム全体のコスト低減等が可能になる。
【図１】本発明の一実施態様に係る流体分離素子組立体
の部分分解斜視図である。
の部分分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施態様に係る流体分離膜モジュー
ルの縦断面図である。
ルの縦断面図である。
【図３】図２の流体分離膜モジュールの拡大部分縦断面
図である。
図である。
【図４】本発明の別の実施態様に係る流体分離膜モジュ
ールの部分縦断面図である。
ールの部分縦断面図である。
【図５】図４のモジュールの接続管部分の拡大縦断面図
である。
である。
【図６】本発明のさらに別の実施態様に係る流体分離膜
モジュールの部分縦断面図である。
モジュールの部分縦断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施態様に係る接続管の縦
断面図である。
断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施態様に係る接続管の縦
断面図である。
断面図である。
１ 流体分離素子組立体 ２ 集水孔 ３ 集水管 ４ 分離膜 ５ 透過液流路材 ６ 原液流路材 ７ 膜ユニット ８ 外装体 ９ 流体分離素子 １０ テレスコープ防止板 １１ 原液流路 １２ 円板部 １３ 透過液流路 １４ 接続管 １４ａ、１４ｂ 管端面 １５ 圧力容器 １９ 原液混入防止部材 ２０ 原液 ２１ 透過液 ２７ 凹部 ２８ 原液シール部材 ３０ａ、３０ｂ 拡大部 ４０ 流体分離膜モジュール ５０ 接続管 ５０ａ、５０ｂ 管端面 ５１ａ、５１ｂ 拡大部 ６０、６０ａ、６０ｂ テレスコープ防止板 ７０ 流体分離素子 ７１ 集水管 ７２ 膜ユニット ７３ 凸部 ８０、９０ 接続管 ８１、９１ 拡大部
Claims (12)
- 【請求項１】 集水孔を有する集水管の周りに分離膜、
透過液流路材および原液流路材を含む膜ユニットを形成
してなる流体分離素子を複数個有し、互いに隣接する流
体分離素子の集水管を、両集水管に内挿される接続管を
介して流体的に接続した流体分離素子組立体において、
接続管の上流側端部および下流側端部の少なくとも一方
に、流路横断面積が管端面に向かって大きくなる拡大部
を設けたことを特徴とする流体分離素子組立体。 - 【請求項２】 前記拡大部が、接続管の端面に向かって
内径が徐々に拡大する形状に形成されている、請求項１
の流体分離素子組立体。 - 【請求項３】 前記拡大部が、接続管軸に対して３０度
以下の傾斜をもつ内面として形成されている、請求項１
または２に記載の流体分離素子組立体。 - 【請求項４】 接続管が集水管への原液混入防止部材を
備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の流体分離
素子組立体。 - 【請求項５】 接続管が横断面積の異なる複数個の原液
混入防止部材を備えている、請求項１〜４のいずれかに
記載の流体分離素子組立体。 - 【請求項６】 原液混入防止部材がＯリングである、請
求項４または５に記載の流体分離素子組立体。 - 【請求項７】 接続管が、原液混入防止部材が嵌装され
る凹部を有している、請求項４〜６のいずれかに記載の
流体分離素子組立体。 - 【請求項８】 接続管が、接続される流体分離素子の位
置を決定する凸部を有している、請求項１〜６のいずれ
かに記載の流体分離素子組立体。 - 【請求項９】 流体分離素子にテレスコープ防止板が設
けられている、請求項１〜８のいずれかに記載の流体分
離素子組立体。 - 【請求項１０】 接続管がテレスコープ防止板と一体に
構成されている、請求項９の流体分離素子組立体。 - 【請求項１１】 接続管がテレスコープ防止板と別体に
構成されている、請求項９の流体分離素子組立体。 - 【請求項１２】 圧力容器に、請求項１〜１１のいずれ
かに記載の流体分離素子組立体を収容してなる流体分離
膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9535998A JPH11267470A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9535998A JPH11267470A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267470A true JPH11267470A (ja) | 1999-10-05 |
| JPH11267470A5 JPH11267470A5 (ja) | 2005-08-11 |
Family
ID=14135457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9535998A Pending JPH11267470A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 流体分離素子組立体および流体分離膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11267470A (ja) |
Cited By (19)
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-
1998
- 1998-03-24 JP JP9535998A patent/JPH11267470A/ja active Pending
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