JP4648892B2 - Spiral membrane module - Google Patents
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Description
本発明は、液体中に溶存等している成分を分離するためのスパイラル膜エレメントが連結機構を介して複数連結されて、圧力容器内に収容されているスパイラル型膜モジュールに関する。 The present invention relates to a spiral membrane module in which a plurality of spiral membrane elements for separating components dissolved in a liquid or the like are connected via a connecting mechanism and accommodated in a pressure vessel.
スパイラル型膜モジュールは、一般的に、複数のスパイラル膜エレメントが連結されて、圧力容器内に収容されている構造を有する(例えば、特許文献1参照)。この分離膜エレメントは、その基本構造として、有孔の中心管の周囲に、供給側流路材を膜の分離層側に挟み込んだ二つ折りの膜リーフ、及びこれに隣り合う透過側流路材とからなる分離膜ユニットの単数又は複数の積層体を巻き付けた構造を有する。 A spiral membrane module generally has a structure in which a plurality of spiral membrane elements are connected and accommodated in a pressure vessel (see, for example, Patent Document 1). This separation membrane element has, as its basic structure, a bi-fold membrane leaf sandwiching a supply-side channel material on the membrane separation layer side around a perforated central tube, and a permeation-side channel material adjacent thereto A separation membrane unit comprising one or a plurality of laminated bodies is wound.
図20は、従来の分離膜モジュールのエレメント連結部の断面図を示すものである。この図に示すように、分離膜ユニット32の両端には、テレスコープ防止部材36、37が設けられている。分離膜ユニット32の外側にはFRP(外装材)31が巻き付けられている。FRP31は、これを硬化することにより、分離膜ユニット32及びテレスコープ防止部材36、37と一体となっている。
FIG. 20 shows a cross-sectional view of an element connecting portion of a conventional separation membrane module. As shown in this figure,
テレスコープ防止部材36、37には、それぞれハブ板36a、37aが設けられている。実際に流体分離を行う際には、その供給側と濃縮側の圧力差に起因する力が、分離膜エレメントの供給側から濃縮側の向きに作用する。この力は濃縮側に設けられているテレスコープ防止部材36で支持している。これにより、分離膜ユニット32がテレスコープ現象を起こすのを防止する。更に、前記テレスコープ防止部材37には、供給液シール部材38を把持する機能も有する。供給液シール部材38は、圧力容器39とFRP31との間の間隙をシールする。
The
分離膜ユニット32同士を直列に連結する場合、中心管33に内挿可能な接続管としてのカプラー34が中心管33に内挿されて両者は接続される。中心管33の両端付近に於ける内周面には、Oリング35がそれぞれ設けられている。また、カプラー34の両端付近には、前記Oリング35を保持可能な環状の溝40が設けられている。この構造の分離膜モジュールによると、テレスコープ現象の低減が図れる。
When the
しかしながら、分離膜エレメント同士は固定されていないため、運転の起動時および停止時には、相互に軸方向に相対変位を生じ、Oリング35が中心管33の内面と摺動し易い。これにより、Oリング35の摩耗が起こる結果、供給側から透過側ヘリークを生じ、水質が悪化するリスクがある。また、カプラー34の内径rは中心管33の内径Rよりも小さい為、該カプラー34が透過液の流れに対し抵抗になっている。その結果、透過側流路の圧力損失が大きいという問題があった。
However, since the separation membrane elements are not fixed to each other, the O-
このような問題を解消するべく、下記の特許文献2には、中心管の端部の突き合わせ面にOリングを保持すると共に、テレスコープ防止部材(キャップ)のハブに係合部を設けて、エレメント同士を締め付けることでOリングを圧縮可能なエレメントの連結構造が開示されている。この連結構造によると、エレメント同士の相対変位を防止することでOリングの摩耗を防止でき、透過側流路の圧力損失を低減できる。
In order to solve such a problem, in
しかしながら、この連結構造では、運転の開始又は停止操作による圧力変化などによって係合部が緩まないようにする必要があり、テレスコープ防止部材の係合部を緩みにくくするほど、係合連結の操作や連結解除の操作が煩雑になるという問題があった。 However, in this connection structure, it is necessary to prevent the engagement portion from loosening due to a pressure change caused by the start or stop operation of the operation, and the engagement connection operation becomes more difficult to loosen the engagement portion of the telescope prevention member. In addition, there is a problem that the operation of disconnection becomes complicated.
そこで、本発明の目的は、膜エレメント同士を簡易に連結でき、しかも運転時に連結の緩みや外れが生じないスパイラル型膜モジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a spiral membrane module in which membrane elements can be easily connected to each other and the connection is not loosened or disconnected during operation.
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明のスパイラル型膜モジュールは、有孔の中心管のまわりに膜と流路材が多層に巻き付けられたスパイラル膜エレメントが、連結機構を介して複数直列に連結されて圧力容器内に収容されているスパイラル型膜モジュールにおいて、前記連結機構は、前記膜エレメントの上流側端部又は下流側端部の一方に設けられて、上流側端又は下流側端の他方に係合可能な係合部を有する可動部材を備えると共に、その可動部材は、前記圧力容器の内壁に当接して前記係合部による係合をロックする当接部を有することを特徴とする。
The above object can be achieved by the present invention as described below.
That is, in the spiral membrane module of the present invention, a plurality of spiral membrane elements each having a membrane and a flow passage material wound around a perforated central tube are connected in series via a connecting mechanism and are placed in a pressure vessel. In the accommodated spiral membrane module, the coupling mechanism is provided at one of the upstream end or the downstream end of the membrane element and is engageable with the other of the upstream end or the downstream end. A movable member having a joint portion is provided, and the movable member has a contact portion that contacts the inner wall of the pressure vessel and locks the engagement by the engagement portion.
本発明によると、隣接する膜エレメント同士の相対変位を抑制する連結機構として、係合部を有する可動部材を備え、その可動部材が圧力容器の内壁に当接して係合をロックする当接部を有するため、係合部が係合する状態で膜エレメントを圧力容器に収容するだけで、膜エレメント同士を簡易に連結でき、しかも運転時に連結の緩みや外れが生じないものとなる。 According to the present invention, as a coupling mechanism for suppressing relative displacement between adjacent membrane elements, a movable member having an engaging portion is provided, and the movable member abuts against the inner wall of the pressure vessel to lock the engagement. Therefore, the membrane elements can be easily connected to each other only by accommodating the membrane elements in the pressure vessel in a state where the engaging portions are engaged, and the connection is not loosened or disconnected during operation.
上記において、前記連結機構は、前記当接部が内壁に当接していない状態では、前記係合部による係合を解除する解除機構を備えることが好ましい。この構成によると、膜エレメントを圧力容器に収容するだけで、膜エレメント同士を簡易に連結でき、逆に、膜エレメントを圧力容器から取り出すだけで、膜エレメント同士の連結を解除できる。 In the above, it is preferable that the connection mechanism includes a release mechanism that releases the engagement by the engagement portion when the contact portion is not in contact with the inner wall. According to this configuration, the membrane elements can be simply connected to each other simply by accommodating the membrane elements in the pressure vessel, and conversely, the membrane elements can be disconnected from each other simply by taking the membrane element out of the pressure vessel.
また、前記可動部材は、弾性復元力により前記係合を解除する可とう部を有するレバー部材であることが好ましい。この構成によると、可とう部の変形によって簡易な構造で、係合部の係合と解除を行うことができるようになる。 Moreover, it is preferable that the said movable member is a lever member which has a flexible part which cancels | releases the said engagement with an elastic restoring force. According to this configuration, the engagement portion can be engaged and released with a simple structure by deformation of the flexible portion.
更に、連結される前記上流側端部と前記下流側端部は、両者の相対回転によって前記可動部材の係合部を相手側の係合部に案内する案内傾斜部をそれぞれ備えることが好ましい。上流側端部と下流側端部に案内傾斜部をそれぞれ設けることにより、係合部同士の位置が少々ズレた状態でも、両者を突き合わせて押し込む際に、案内傾斜部により相対回転が生じて係合部が案内され、両者の係合をスムーズに行うことができる。 Furthermore, it is preferable that the upstream end portion and the downstream end portion to be connected each include a guide inclined portion that guides the engaging portion of the movable member to the mating engaging portion by relative rotation of both. By providing the guide slopes at the upstream end and the downstream end, respectively, even when the positions of the engaging parts are slightly shifted, the guide slope causes relative rotation when the two are brought into contact with each other. The joint part is guided, and both can be engaged smoothly.
また、前記連結機構とは別に、液体の流れを受けることで作動して、前記膜エレメントの上流側端部と下流側端部との離反を抑止するロック機構を備えることが好ましい。この構成によると、膜モジュールの使用時に生じる液体の流れによってロック機構が作動し、膜エレメント端部の離反を抑止することができ、上記の当接部によるロックと併せて二重に膜エレメント端部同士を連結・固定することができるようになる。 In addition to the connection mechanism, it is preferable that a lock mechanism that operates by receiving a liquid flow and suppresses separation between the upstream end and the downstream end of the membrane element is preferably provided. According to this configuration, the lock mechanism is activated by the flow of liquid generated when the membrane module is used, and the separation of the membrane element end can be suppressed. The parts can be connected and fixed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のスパイラル型膜モジュールの連結機構の一例を示す要部断面図(非連結状態)であり、図2は、その連結状態を示している。また、図3は、図1におけるA−A矢視図を示す要部拡大図であり、図4はB−B矢視図を示す要部拡大図である。尚、説明を容易にする為に拡大または縮小等して図示した部分がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view (non-connected state) of an essential part showing an example of a connection mechanism of the spiral membrane module of the present invention, and FIG. 2 shows the connection state. 3 is an enlarged view of a main part showing an AA arrow view in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of an essential part showing an BB arrow view. For ease of explanation, there are portions shown in an enlarged or reduced scale.
本発明のスパイラル型膜モジュールは、図2に示すように、有孔の中心管3のまわりに膜と流路材が多層に巻き付けられたスパイラル膜エレメント20(以下、「膜エレメント」という)が、連結機構Jを介して複数直列に連結されて圧力容器10内に収容されているものである。本発明は、膜エレメント20の連結機構Jに特徴を有するものであり、それ以外の膜モジュールに関する構成は、従来公知のものが何れも採用できる。
As shown in FIG. 2, the spiral membrane module of the present invention includes a spiral membrane element 20 (hereinafter referred to as “membrane element”) in which a membrane and a flow path material are wound around a perforated
膜エレメント20は、膜と流路材とからなる分離膜ユニット2が有孔の中心管3の周囲に巻回した構造を有する。分離膜ユニット2は、例えば、二つ折りにした分離膜の間に供給側流路材を配置した構成の膜リーフと透過側流路材とを交互に重ねた構造を有する。かかる膜エレメント20は、従来公知の分離膜、透過側流路材、供給側流路材、中心管3などを何れも採用できる。
The
例えば、供給側流路材と透過側流路材が複数用いられる場合には、複数の膜リーフが中心管3の周りに巻き付けられた構造となる。膜エレメント20の外側には、外装材としての繊維補強樹脂であるFRP1が形成されている。また、膜エレメント20は、複数個接続されて圧力容器10内に収容されている。
For example, when a plurality of supply side flow path materials and permeation side flow path materials are used, a structure in which a plurality of membrane leaves are wound around the
図1に示すように、分離膜ユニット2の濃縮側には、テレスコープ防止部材4が設けられている。テレスコープ防止部材4は、膜エレメント20がテレスコープ状に変形することを防止する。テレスコープ防止部材4には、中心管3の貫通が可能な貫通孔4eが設けられており、中心管3の濃縮側の端部がその貫通孔4eに嵌挿されている。また、テレスコープ防止部材4には、その貫通孔4eを中心にしてハブ板4aが設けられている。
As shown in FIG. 1, a telescope prevention member 4 is provided on the concentration side of the
テレスコープ防止部材4の貫通孔4eに於ける内周面には、中心管3との水密保持のためにOリング7が設けられている。Oリング7を設けることにより供給液と透過液との混合の防止が図れ、分離性能が向上する。また、貫通孔4eに於ける内周面には、Oリング7の径方向環状溝4cが設けられている。尚、テレスコープ防止部材4と中心管3の水密保持には、接着、超音波溶着または摩擦溶着なども適用することができる。
An O-
また、分離膜ユニット2の供給側には、テレスコープ防止部材4に嵌合可能な嵌合部材5が設けられている。嵌合部材5はテレスコープ防止部材4と嵌合することにより、膜エレメントの直列接続を可能にする。嵌合部材5には中心管3が貫通可能な貫通孔5eが設けられており、中心管3の供給側の端部がその貫通孔5eを貫通し、一部突出した状態で嵌挿されている。また、嵌合部材5にはその貫通孔5eを中心にしてハブ板5aが設けられている。
Further, on the supply side of the
嵌合部材5の外周側には、環状溝5cが設けられている。環状溝5cには圧力容器10と膜エレメント20との間の間隙をシールする環状のシール部材6が把持されている。シール部材6は、径方向に突出し周方向に延びる環状であり、圧力容器10の内壁10aに密着した状態となる。圧力容器10に確実に密着させるため、シール部材6の材質としては、弾性体であることが好ましい。
An
嵌合の際には、中心管3が嵌合部材5から供給側に突出している分だけ、テレスコープ防止部材4の貫通孔4eに嵌挿される。貫通孔4eには、Oリング8と、これを嵌挿することが可能な径方向環状溝4cとが設けられている。Oリング8を設けることにより中心管3との水密保持が可能になる。テレスコープ防止部材4と嵌合部材5は後述するように相対変位を抑制するように連結されるので、Oリング8と中心管3との相対変位も抑えられ摩耗が防止される。また、相対変位が抑制されることより、Oリングのラップ長さ3aは短くて済むため、カプラーを廃止してOリングのシール位置を中心管3の外周面に移動することが可能となる。カプラー等の接続手段が不要となることより、透過側流路の狭窄部が無くなり、圧力損失が低減する。また、部品数・材料費の削減が図れる。
At the time of fitting, the
テレスコープ防止部材4と嵌合部材5には、それぞれラップ部4bよびラップ部5bが設けられており、当該部分をFRP1で巻き付けることにより、膜エレメント20に固定されている。これにより、分離膜ユニット2とテレスコープ防止部材4及び嵌合部材5とを一体化させている。
The telescope prevention member 4 and the
本発明のスパイラル型膜モジュールは、前記連結機構が、前記膜エレメントの上流側端部又は下流側端部の一方に設けられて、上流側端又は下流側端の他方に係合可能な係合部を有する可動部材を備えると共に、その可動部材は、前記圧力容器の内壁に当接して前記係合部による係合をロックする当接部を有することを特徴とする。本実施形態では、図1〜図4に示すように、連結機構Jを構成する可動部材Mが、膜エレメント20の下流側端部に相当するテレスコープ防止部材4に設けられたレバー部材9であり、このレバー部材9が上流側端部に相当する嵌合部材5に係合可能な係合部9dを有する例を示す。
In the spiral membrane module of the present invention, the coupling mechanism is provided at one of the upstream end or the downstream end of the membrane element, and can be engaged with the other of the upstream end or the downstream end. The movable member includes a contact portion that contacts the inner wall of the pressure vessel and locks the engagement by the engagement portion. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the movable member M constituting the coupling mechanism J is a
このレバー部材9は、テレスコープ防止部材4に設けたガイド溝4fに沿って嵌挿され取り付けられている。ガイド溝4fの先端はレバー部材9を回転自由に保持できるように広がっている。つまり、レバー部材9が回転機構を有し、圧力容器10への装填時に、圧力容器10の内壁10aとの当接によって回転動作する。
The
レバー部材9は、その略中央に支点9aを有し、下流側端部に係合部9dを、その他端に当接部9cを有し、支点9a付近から分岐した可とう部9bを有する。当接部9cは、圧力容器10の内壁10aに当接して係合部9dによる係合をロックする機能を有する。
The
また、レバー部材9の可とう部9bは、弾性復元力によりその係合を解除する機能を有する。つまり、本実施形態の連結機構Jは、当接部9cが内壁10aに当接していない状態では、係合部9dによる係合を解除する解除機構を備えている。
The
レバー部材9による連結動作を、以下に説明する。圧力容器10の外部において、嵌合部材5のガイド5g間に隣接するテレスコープ防止部材4のガイド4gを位置合わせし、嵌合する。その後、嵌合部を圧力容器10へ装填する際、レバー部材9の当接部9cが圧力容器10の内壁10aと当接して押し下げられ、レバー部材9の可とう部9bは湾曲し、支点9aを中心にレバー部材9は矢印9eの向きに回転する。その際、レバー部材9の係合部9dは嵌合部材5の係合部5fと係合しロックが完了する。
The connecting operation by the
膜エレメント20を圧力容器10から取り出す際には、レバー部材9の可とう部9bの作用により、レバー部材9は矢印9eとは反対の向きに回転し、ロックは自動的に解除される。ロック機構を動作させるための一連の動作においては、従来の膜エレメントの装填作業と比べて、余分な動作を必要としない。
When the
レバー部材9は、可とう部9bと同じ材質で形成してもよく、その場合、ポリプロピレンなどの柔軟かつ高強度の樹脂材料で形成することが好ましい。また、可とう部9bは、板バネなどで形成することも可能である。
The
[他の実施形態]
(1)前述の実施形態では、連結機構の可動部材が、支点で回転自在に支持され、支点から分岐した可とう部を有するレバー部材で構成される例を示したが、本発明では、図5〜図8に示すように、可とう部11eによって揺動可能なレバー部材11を用いて連結機構Jを構成してもよい。
[Other Embodiments]
(1) In the above-described embodiment, an example in which the movable member of the coupling mechanism is configured by a lever member that is rotatably supported by a fulcrum and has a flexible portion branched from the fulcrum has been described. As shown in FIGS. 5 to 8, the coupling mechanism J may be configured using a
この例では、Z字状の断面形状を有するレバー部材11が、ロック用の孔5hを有する嵌合部材5に取り付けられている。また、テレスコープ防止部材4の対応する位置には係合部4hとなる孔を形成している。
In this example, a
圧力容器10に膜エレメント20を装填する際には、圧力容器10の内壁10aとレバー部材の当接部11cが干渉し、レバー部材11は押し下げられ、レバー部材11の係合部11dがレバー部材の孔11h、嵌合部材5の孔5h、さらにはテレスコープ防止部材4の係合部4hに同時に嵌挿され(図6の状態)、隣接する膜エレメント20同士の相対変位が抑制される。
When the
なお、嵌合部材5には凹部5iがあり、また、テレスコープ防止部材には凸部4iがあり、嵌合時の位置合わせと、嵌合後の回り止めの機能を有するようにしてもよい。
The
(2)また、本発明では、図9〜図12に示すように、本体が可とう性であり、これによって揺動変形可能な可動部材Mを用いて連結機構Jを構成してもよい。このとき、可動部材Mを嵌合部材5と一体的に形成したレバー部で構成してもよい。
(2) Moreover, in this invention, as shown in FIGS. 9-12, you may comprise the connection mechanism J using the movable member M by which a main body is flexible and rockable and deformable by this. At this time, the movable member M may be configured by a lever portion formed integrally with the
この例では、嵌合部材5に一体に形成されたレバー部5jが、圧力容器10への装填時に、当接部5lの当接によって押し下げられ、レバー部5j先端の係合部5kと、隣接するテレスコープ防止部材4に設けられた係合部4kが筋合して(図10の状態)、隣接する膜エレメント20同士の相対変位が抑制される。
In this example, the
なお、嵌合部材には凹部5mがあり、また、テレスコープ防止部材には凸部4mがあり、嵌合時の位置合わせと、嵌合後の回り止めの機能を有するようにしてもよい。
The fitting member has a
(3)前述の実施形態では、いずれも可動部材がレバー状の部材を有する例を示したが、本発明における可動部材は、ボタン状の部材を有するものであってもよい。例えば、図5〜図8に示す実施形態において、レバー部材11の代わりにコイルバネによって外側に付勢されたボタン部材を設けて、ボタン部材の下端をテレスコープ防止部材4の係合部4hに係合可能な係合部とし、ボタン部材の上端を圧力容器10の内壁10aに当接して係合部による係合をロックする当接部として構成してもよい。
(3) In the above-described embodiments, the example in which the movable member has a lever-like member has been described. However, the movable member in the present invention may have a button-like member. For example, in the embodiment shown in FIGS. 5 to 8, a button member urged outward by a coil spring is provided instead of the
その際、コイルバネは、当接部が内壁に当接していない状態では、前記係合部による係合を解除する解除機構を構成する。 At this time, the coil spring constitutes a release mechanism that releases the engagement by the engagement portion when the contact portion is not in contact with the inner wall.
(4)前述の実施形態では、連結機構がテレスコープ防止部材と嵌合部材とに設けられた例を示したが、本発明の連結機構は、隣接する膜エレメントの上流側端部と下流側端部とを連結するものであればよく、テレスコープ防止部材と嵌合部材との組合せ以外も可能である。 (4) In the above-described embodiment, an example in which the coupling mechanism is provided on the telescope prevention member and the fitting member has been described. However, the coupling mechanism of the present invention is configured so that the upstream end and the downstream side of adjacent membrane elements What is necessary is just to connect an edge part, and other than the combination of a telescope prevention member and a fitting member is also possible.
例えば、両者は嵌合構造を有している必要はなく、突き合わせ面にシールリングを有するもの等でもよい。その場合、本発明における連結機構を2箇所以上に設けるのが好ましい。なお、連結機構を1箇所だけ設ける場合、少なくとも隣接する中心管が嵌合する構造を有することが好ましい。 For example, both do not need to have a fitting structure, and may have a seal ring on the abutting surface. In that case, it is preferable to provide the connection mechanism in this invention in two or more places. In addition, when providing only one connection mechanism, it is preferable to have a structure in which at least adjacent central tubes are fitted.
(5)前述の実施形態では、圧力容器の両端面に供給口や排出口が設けられたエンドエントリータイプの圧力容器に適する可動部材の例を示したが、本発明における可動部材は、圧力容器の胴部の両端付近に供給口や排出口が設けられたサイドエントリータイプの圧力容器にも適するものが好ましい。つまり、サイドエントリータイプでは内壁に開口が存在するため、特に膜エレメントを取り出す際に、前述の実施形態の可動部材では当接部が引っかかり易く、このため開口が存在しても容易に膜エレメントを取り出せる連結機構(特に可動部材)が望ましい。このような連結機構としては、例えば図13〜図16に示すものが例示される。 (5) In the above-described embodiment, an example of a movable member suitable for an end entry type pressure vessel in which a supply port and a discharge port are provided on both end faces of the pressure vessel is shown. However, the movable member in the present invention is a pressure vessel. It is preferable to be suitable for a side entry type pressure vessel in which supply ports and discharge ports are provided in the vicinity of both ends of the body portion. In other words, since the side entry type has an opening on the inner wall, particularly when the membrane element is taken out, the movable member of the above-described embodiment is likely to catch the contact portion. A connecting mechanism (particularly a movable member) that can be taken out is desirable. As such a connection mechanism, what is shown, for example in FIGS. 13-16 is illustrated.
まず、図13に示す例は、図9〜12に示す例において、レバー部材5jの当接部5lを更に円弧状に延長したものである。つまり、揺動変形可能な可動部材Mを用いて連結機構Jを構成する際に、嵌合部材5に一体に形成されたレバー部5jの当接部5lより先端側に、内側に湾曲した延長部5oを設けている。この延長部5oによって、膜エレメント20の後退時にも、当接部5lが開口に引っかからなくなる。
First, the example shown in FIG. 13 is obtained by further extending the contact portion 5l of the
次に、図14に示す例は、図13のようにレバー部5jを円弧状に延長したものであるが、環状のシール部材6と一体化した可動部材Mを設けた例である。つまり、揺動変形可能な可動部材Mを用いて連結機構Jを構成する際に、シール部材6に一体に形成されたレバー部6aの当接部6cより先端側に、内側に湾曲した延長部6dを設けている。この延長部6dによって、膜エレメント20の後退時にも、当接部6cが開口に引っかからなくなる。
Next, the example shown in FIG. 14 is an example in which the
また、図15に示す例は、圧力容器10の開口の直径より、可動部材Mの幅C1を大きくすることで、当接部5lが開口に引っかからなくしている。つまり、揺動変形可能な可動部材Mを用いて連結機構Jを構成する際に、嵌合部材5に一体に形成されたレバー部5j、特に当接部5lの幅C1を開口の直径より大きくしている。これによって、膜エレメント20の後退時にも、当接部5lが開口に落ち込まなくなり、引っかかりを防止できる。
In the example shown in FIG. 15, the width C <b> 1 of the movable member M is made larger than the diameter of the opening of the
また、図16に示す例は、可動部材Mの係合部5kがテレスコープ防止部材4の係合部4kに係合する際に、レバー部5jが変形し、係合部5kが凸部4oを乗り越えて係合部4kに係合し、圧力容器10の内部において、係合を解除しようとすると、当接部5lが外側に移動して内壁10aに当接することによって、係合がロックされている例である。
Further, in the example shown in FIG. 16, when the engaging
つまり、この例では、可動部材Mの係合部5kが係合した状態では当接部5lは内壁10aに当接しておらず、係合部5kが凸部4oを乗り越えようとする際には、当接部5lが内壁10aに当接するため、圧力容器10の内部では係合が解除できない構造である。このため、膜エレメント20の後退時にも、当接部5lが開口に引っかからなくなる。
That is, in this example, when the engaging
また、この構造によると、圧力容器10の外部で膜エレメント20を連結して係合させる際に、係合部5kが凸部4oを乗り越える時の感触や音で、係合が適切に行われたかどうかを実感できるという利点がある。
Further, according to this structure, when the
(6)また、本発明では、図17(a)〜(c)に示すように、連結される上流側端部と下流側端部が、両者の相対回転によって可動部材Mの係合部16cを相手側の係合部15aに案内する案内傾斜部16dをそれぞれ備えるものでもよい。その際、上流側端部と下流側端部が、円弧状の外周面を有する内嵌部15と、これに外嵌可能な外嵌部16とをそれぞれ備えることが好ましい。
(6) Moreover, in this invention, as shown to Fig.17 (a)-(c), the upstream edge part and downstream edge part which are connected are
例えば、図17(a)に示す例は、上流側端部と下流側端部が、円弧状の外周面を有する内嵌部15と、これに外嵌可能な円弧状の内周面を有する外嵌部16とを備え、これによって連結機構Jが構成されている。この連結機構Jでは、外嵌部16の突出部16aが可動部材Mに相当し、外嵌部16の内周面に設けられた凹状の係合部16cと、内嵌部15の外周面に設けられた凸状の係合部15aとが係合する。
For example, in the example shown in FIG. 17A, the upstream end and the downstream end have an inner
係合部15a,16cの正面視の断面形状は、いずれの形状でもよいが、図18(a)に示すように、正面視の断面形状が台形であるもの、図18(b)に示すように、正面視の断面形状が円弧状であるもの、図18(c)に示すように、正面視の断面形状が凹状と凸状の2つの円弧の組合せであるもの、が好ましい。また、係合部15a,16cの平面視形状としては、いずれの形状でもよいが、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。係合部15a,16cの凹凸は、上下を逆転させることも可能である。
The cross-sectional shape of the engaging
また、外嵌部16である可動部材Mは、圧力容器10の内壁10aに当接して係合部15a,16cによる係合をロックする当接部16bを有する。当接部16bの正面視の断面形状は、いずれの形状でもよいが、円弧状、半円状、台形、三角形などが好ましい。当接部16bの平面視形状としては、いずれの形状でもよいが、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などが挙げられる。
In addition, the movable member M that is the outer
図17(a)に示す例は、上流側端部の外嵌部16と下流側端部の外嵌部16とが、波形の端面を有しており、この端面が、係合部16cを係合部15aに案内する案内傾斜部16dを構成する。図19(a)〜(e)に基づいて、この案内傾斜部16dを利用した膜エレメント20の連結及び離脱の動作を説明する。
In the example shown in FIG. 17A, the outer
図19(a)の矢印の方向に、膜エレメント20同士を突き合わせて押し込む際、まず図19(b)に示すように、両者の案内傾斜部16d同士が突き当たる。更に押し込むことにより、図19(c)に示すように、係合部同士の位置が少々ズレた状態でも、案内傾斜部16の摺動により相対回転が生じ、係合部が案内され、両者の係合による連結を行うことができる。
When the
膜エレメント20の離脱を行う際には、図19(d)〜(e)に示すように、膜エレメント20同士を相対回転させることにより、案内傾斜部16の摺動により離反力が生じ、係合部15a,16cによる係合を解除することができる(図19では、係合部15a,16cの図示を省略)。
When the
一方、図17(b)に示す例は、上流側端部の外嵌部16と下流側端部の外嵌部16とが、三角形の突出部を有するジグザグ形の端面を有しており、この端面が、係合部16cを係合部15aに案内する案内傾斜部16dを構成する。
On the other hand, in the example shown in FIG. 17 (b), the outer
また、図17(c)に示す例は、上流側端部の外嵌部16と下流側端部の外嵌部16とが、台形の突出部を有するジグザグ形の端面を有しており、この端面が、係合部16cを係合部15aに案内する案内傾斜部16dを構成する。
Further, in the example shown in FIG. 17C, the outer
(7)前述の実施形態では、連結機構が膜エレメントの上流側端部と下流側端部とに固定して設けられている例を示したが、上流側端部又は下流側端部の少なくとも一方に対して、係合部の位置を変えられるような連結機構を設けるのが好ましい。このような連結機構を設けることにより、特に大口径膜エレメントに適用する際に、大口径膜エレメントの回転等による位置合わせが不要になるため、膜エレメントの連結がより容易になる。 (7) In the above-described embodiment, an example in which the coupling mechanism is fixed to the upstream end and the downstream end of the membrane element has been described. However, at least the upstream end or the downstream end is not provided. On the other hand, it is preferable to provide a coupling mechanism that can change the position of the engaging portion. By providing such a connection mechanism, especially when applied to a large-diameter membrane element, alignment by rotation of the large-diameter membrane element is unnecessary, and thus the membrane elements are more easily connected.
係合部の位置を変えられるような連結機構としては、例えば図17(a)〜(c)に示す連結機構Jを設ける際に、上流側端部又は下流側端部の少なくとも一方に対して、係合部16c又は係合部15aを有する連結用部材を回転自在に設けたものが挙げられる。連結用部材を回転自在に設けるには、例えば、膜エレメントの上流側端部又は下流側端部の外周などに周方向の案内溝を設けると共に、これに外嵌しかつ前記案内溝に沿って内周面に形成した突起が案内される円筒状部材で連結用部材を構成した構造が採用できる。
As a connecting mechanism that can change the position of the engaging portion, for example, when providing the connecting mechanism J shown in FIGS. 17A to 17C, at least one of the upstream end and the downstream end. The connecting member having the engaging
更に、回転自在に設けた連結用部材をラチェット機構により、一方向のみの回転を許容するように構成してもよい。この構成により、膜エレメントの逆方向の回転を連結用部材に伝達することができ、これによって、膜エレメント同士が離反できるようになる。 Furthermore, the connecting member provided rotatably may be configured to allow rotation in only one direction by a ratchet mechanism. With this configuration, the rotation of the membrane elements in the reverse direction can be transmitted to the connecting member, whereby the membrane elements can be separated from each other.
(8)また、本発明では、当接部によるロックとは別のロック機構を設けて、上記の当接部によるロックと併せて二重に膜エレメント端部同士を連結・固定できるようにしてもよい。例えば、前記連結機構とは別に、液体の流れを受けることで作動して、前記膜エレメントの上流側端部と下流側端部との離反を抑止するロック機構を備えることが好ましい。 (8) In the present invention, a lock mechanism different from the lock by the contact portion is provided so that the membrane element end portions can be connected and fixed together with the lock by the contact portion. Also good. For example, it is preferable to provide a lock mechanism that is actuated by receiving a liquid flow and suppresses separation between the upstream end and the downstream end of the membrane element, separately from the connection mechanism.
このようなロック機構としては、例えば液体の流れを受けて回転する回転羽根を上流側端部又は下流側端部の少なくとも一方に設けて、他方に回転した回転羽根が係合する固定係合部を設けた構造が挙げられる。また、液体の流れを受けて下流側に揺動するフック部材を上流側端部に設けて、下流側端部に揺動したフック部材が係合する固定係合部を設けた構造が挙げられる。 As such a locking mechanism, for example, a rotating blade that rotates in response to a liquid flow is provided at at least one of an upstream end portion or a downstream end portion, and a fixed engaging portion that engages with the rotating blade that is rotated on the other end. The structure which provided is mentioned. Further, there is a structure in which a hook member that swings downstream by receiving a liquid flow is provided at the upstream end, and a fixed engagement portion that engages the swinging hook member is provided at the downstream end. .
1 FRP
2 分離膜ユニット
3 中心管
4 テレスコープ防止部材
4h 孔(係合部)
4k 係合部
5 嵌合部材
5f 係合部
5j レバー部
5k 係合部
9 レバー部材
9a 支点
9b 可とう部
9c 当接部
9d 係合部
10 圧力容器
10a 内壁
11 レバー部材
11c 当接部
11d 嵌合部
15 内嵌部
15a 係合部
16 外嵌部
16a 突出部
16b 当接部
16c 係合部
16d 案内傾斜部
20 膜エレメント
J 連結機構
M 可動部材
1 FRP
2
Claims (5)
前記連結機構は、前記膜エレメントの上流側端部又は下流側端部の一方に設けられて、上流側端又は下流側端の他方に係合可能な係合部を有する可動部材を備えると共に、その可動部材は、前記圧力容器の内壁に当接して前記係合部による係合をロックする当接部を有することを特徴とするスパイラル型膜モジュール。 In the spiral membrane module in which a spiral membrane element in which a membrane and a channel material are wound in multiple layers around a perforated central tube are connected in series via a connecting mechanism and accommodated in a pressure vessel.
The coupling mechanism includes a movable member that is provided at one of the upstream end or the downstream end of the membrane element and has an engaging portion that can be engaged with the other of the upstream end or the downstream end, The movable member has an abutting portion that abuts against an inner wall of the pressure vessel and locks engagement by the engaging portion.
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