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JP6532363B2 - Separation membrane structure and separation membrane structure module - Google Patents
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Description

本発明は、分離膜を備える分離膜構造体に関する。   The present invention relates to a separation membrane structure comprising a separation membrane.

多孔質構造を有する柱状の基材と、基材の長手方向と平行な流路の内壁面に形成された分離膜と、を備える分離膜構造体において、基材の端面をガラスシール層で被覆する技術がある(例えば、特許文献1参照)。   In a separation membrane structure comprising a columnar base having a porous structure and a separation membrane formed on the inner wall of a flow path parallel to the longitudinal direction of the base, the end face of the base is covered with a glass seal layer (See, for example, Patent Document 1).

特開2012−176367号公報JP, 2012-176367, A

分離膜構造体を用いてクロスフロー方式で被処理流体を処理する場合、被処理流体は分離膜構造体の入口側端面から分離膜構造体に導入され、流路内を流通しつつ、分離膜および基材を透過して外周面から濾過液として排出されると共に、分離膜構造体の出口側端面から濃縮液として排出される。このように分離膜構造体をクロスフロー方式で用いる場合に、分離膜構造体の入口に近いほど、流路内の圧力が高く膜間差圧が高くなり、処理量が多くなるため、分離膜構造体の入口付近では、被処理流体の残渣により分離膜の膜閉塞(目詰まり)が生じやすいという課題があった。   When the fluid to be treated is treated by the cross flow method using the separation membrane structure, the fluid to be treated is introduced into the separation membrane structure from the inlet end surface of the separation membrane structure, and flows through the flow path. The base material permeates through the base material and is discharged as filtrate from the outer peripheral surface, and is discharged as concentrate from the outlet side end face of the separation membrane structure. As described above, when the separation membrane structure is used in the cross flow method, the pressure in the flow path is higher and the transmembrane pressure difference is higher as the separation membrane structure is closer to the inlet of the separation membrane structure. In the vicinity of the inlet of the structure, there has been a problem that membrane separation (clogging) of the separation membrane is likely to occur due to the residue of the fluid to be treated.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。   The present invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and can be realized as the following modes.

(1)本発明の一形態によれば、分離膜構造体が提供される。この分離膜構造体は、長手方向の第1の端面と、第2の端面と、外周面と、前記第1の端面と前記第2の端面とを連通する流路と、を備える多孔質無機材料からなる基材と、前記流路の内壁面に形成された分離膜と、前記基材の前記外周面の少なくとも一部に形成された外周面シール層と、を備え、前記外周面シール層は、前記基材の前記長手方向の長さの二等分線を境に、前記第1の端面側の面積が前記第2の端面側の面積より大きい。この形態の分離膜構造体によれば、外周面シール層が第1の端面側の外周面から濾過液の排出を妨げることにより、第1の端面側の分離膜の膜間差圧を小さくすることができる。そのため、第1の端面側の分離膜で過度な分離が抑制され、長尺方向の各部位の分離膜において分離の頻度を均等に近づけていくことができる。このため、分離膜構造体として安定した分離が可能となる。 (1) According to one aspect of the present invention, a separation membrane structure is provided. This separation membrane structure is a porous inorganic material provided with a first end face in the longitudinal direction, a second end face, an outer peripheral surface, and a flow path communicating the first end face and the second end face. The outer peripheral seal layer is provided with a base made of a material, a separation membrane formed on the inner wall of the flow passage, and an outer peripheral seal layer formed on at least a part of the outer peripheral surface of the base The area of the first end face side is larger than the area of the second end face side with the bisector of the length in the longitudinal direction of the base material as a boundary. According to the separation membrane structure of this aspect, the outer membrane sealing layer prevents discharge of the filtrate from the outer peripheral face on the first end face side, thereby reducing the inter-membrane differential pressure of the first end face side separation membrane. be able to. Therefore, excessive separation is suppressed by the separation membrane on the first end face side, and the frequency of separation can be made to approach equally in the separation membranes of each part in the longitudinal direction. For this reason, stable separation as a separation membrane structure becomes possible.

(2)上記形態の分離膜構造体において、前記第1の端面は、被処理流体が流入する入口側であってもよい。このようにすると、分離膜構造体の入口側における分離膜の膜閉塞を抑制することができ、出口側(第2の端面側)でも入口側と同程度に分離を行うことができるので、分離膜構造体として、安定した分離が可能となる。 (2) In the separation membrane structure of the above aspect, the first end face may be an inlet side into which the fluid to be treated flows. In this way, membrane blockage of the separation membrane on the inlet side of the separation membrane structure can be suppressed, and separation on the outlet side (second end face side) can be performed to the same extent as on the inlet side. As a membrane structure, stable separation is possible.

(3)上記形態の分離膜構造体において、前記基材の前記第1の端面に形成された第1の端面シール層および前記第2の端面に形成された第2の端面シール層を、さらに備え、前記外周面シール層は、前記第1の端面シール層および前記第2の端面シール層の少なくともいずれか一方から延設されてもよい。このようにすると、第1の端面シール層および第2の端面シール層(以下、第1の端面シール層および第2の端面シール層をまとめて単に端面シール層とも称する)の少なくともいずれか一方を形成する際に、一体的に外周面シール層を形成することができるため、端面シール層と同時に、外周面シール層を形成することができる。そのため、外周面シール層を容易に形成することができる。 (3) In the separation membrane structure of the above aspect, the first end face seal layer formed on the first end face of the base and the second end face seal layer formed on the second end face are further formed The outer peripheral surface sealing layer may extend from at least one of the first end surface sealing layer and the second end surface sealing layer. Thus, at least one of the first end face seal layer and the second end face seal layer (hereinafter, the first end face seal layer and the second end face seal layer are collectively referred to simply as the end face seal layer) Since the outer peripheral seal layer can be integrally formed at the time of formation, the outer peripheral seal layer can be formed simultaneously with the end face seal layer. Therefore, the outer peripheral seal layer can be easily formed.

(4)上記形態の分離膜構造体において、前記外周面シール層は、2以上の領域に分割されて形成されてもよい。このようにしても、分離膜の膜間差圧を調整して、分離膜の目詰まりを抑制することができ、分離膜構造体として安定した分離が可能となる。 (4) In the separation membrane structure of the above aspect, the outer peripheral surface sealing layer may be divided into two or more regions. Also in this case, the transmembrane differential pressure of the separation membrane can be adjusted to suppress clogging of the separation membrane, and stable separation as a separation membrane structure can be achieved.

(5)本発明の一形態によれば、分離膜構造体モジュールが提供される。この分離膜構造体モジュールは、上記形態の分離膜構造体と、前記分離膜構造体を内部に格納する筐体と、を備える。この分離膜構造体モジュールによれば、第1の端面側の分離膜の膜閉塞が抑制されるため、安定した分離が可能となる。また、第1の端面側の分離膜で偏った膜閉塞が抑制され、分離膜構造体モジュールの分離膜の洗浄回数を低減することができ、利便性が向上される。また、分離膜の洗浄回数を低減することができるため、洗浄にかかる工数,時間を抑制することができ、全体として処理効率が向上される。また、洗浄に要する費用を低減することができる。 (5) According to one aspect of the present invention, a separation membrane structure module is provided. The separation membrane structure module includes the separation membrane structure of the above-described embodiment, and a housing that houses the separation membrane structure. According to this separation membrane structure module, since the membrane blockage of the separation membrane on the first end face side is suppressed, stable separation becomes possible. In addition, the membrane clogging which is biased by the separation membrane on the first end face side is suppressed, the number of times of cleaning of the separation membrane of the separation membrane structure module can be reduced, and the convenience is improved. In addition, since the number of times of cleaning of the separation membrane can be reduced, man-hour and time required for the cleaning can be suppressed, and the processing efficiency as a whole can be improved. In addition, the cost for cleaning can be reduced.

(6)上記形態の分離膜構造体モジュールにおいて、前記分離膜構造体は、弾性材料から成るシール部材を介して、前記筐体内に格納されてもよい。 (6) In the separation membrane structure module of the above aspect, the separation membrane structure may be stored in the housing via a seal member made of an elastic material.

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、分離膜構造体を備えた装置、分離膜構造体の製造方法、分離膜構造体モジュールの製造方法等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, an apparatus provided with a separation membrane structure, a method of manufacturing a separation membrane structure, a method of manufacturing a separation membrane structure module, etc. Can.

本発明の実施形態としての分離膜構造体モジュールの構造を模式的に示す切断部端面図である。It is a cutting part end elevation showing typically the structure of the separation membrane structure module as an embodiment of the present invention. 分離膜構造体の外観を示す説明図である。It is an explanatory view showing the appearance of the separation membrane structure. 基材の外観を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the external appearance of a base material. 比較例の分離膜構造体の外観を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the external appearance of the separation-membrane structure of a comparative example. 分離膜構造体における膜間差圧を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the transmembrane pressure difference in a separation-membrane structure. 変形例の分離膜構造体の外観を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the external appearance of the separation-membrane structure of a modification.

A.実施形態:
A−1.分離膜構造体モジュールの構造:
図1は、本発明の実施形態としての分離膜構造体モジュール100の構造を模式的に示す切断部端面図である。図1は、略円柱状に形成された分離膜構造体20の長手方向に沿った中心軸を含む切断面を図示している。分離膜構造体モジュール100は、分離膜構造体20と、筐体30と、を主に備え、クロスフロー方式で被処理液を処理可能に構成されている。分離膜構造体20は、Oリング37,38,金属製遮断部材35,36,およびOリング39,40を介して、筐体30に支持されて、筐体30内に収容されている。本実施形態におけるOリング37,38が、請求項におけるシール部材に相当する。
A. Embodiment:
A-1. Structure of separation membrane structure module:
FIG. 1: is a cutting part end view which shows typically the structure of the separation-membrane structure module 100 as embodiment of this invention. FIG. 1 illustrates a cut surface including a central axis along the longitudinal direction of the separation membrane structure 20 formed in a substantially cylindrical shape. The separation membrane structure module 100 mainly includes the separation membrane structure 20 and the housing 30, and is configured to be able to process the liquid to be processed by the cross flow method. The separation membrane structure 20 is supported by the housing 30 via the O-rings 37 and 38, the metal blocking members 35 and 36, and the O-rings 39 and 40, and is accommodated in the housing 30. The O-rings 37 and 38 in the present embodiment correspond to the seal members in the claims.

図2は、分離膜構造体の外観を示す説明図である。図2では、分離膜構造体20を筐体30内に格納する際に用いられるOリング37,38を、破線で図示している。分離膜構造体20は、外形が略円柱状に形成され、その一方の端面(第1の構造体端面28F)から他方の端面(第2の構造体端面28S)までを貫通する複数の貫通孔(流路26)が形成されている。   FIG. 2 is an explanatory view showing the appearance of the separation membrane structure. In FIG. 2, O-rings 37 and 38 used when storing the separation membrane structure 20 in the housing 30 are illustrated by broken lines. The separation membrane structure 20 has a substantially cylindrical outer shape, and a plurality of through holes penetrating from one end face (first structure end face 28F) to the other end face (second structure end face 28S) (Channel 26) is formed.

図1に示すように、分離膜構造体20は、基材22と、分離膜24と、第1の端面シール層281,第2の端面シール層282と、第1の外周面シール層291と、第2の外周面シール層292と、を備える。以下、第1の端面シール層281,第2の端面シール層282をまとめて、端面シール層28とも称し、第1の外周面シール層291,第2の外周面シール層292をまとめて、外周面シール層29とも称する。端面シール層28および外周面シール層29については、後に詳述する。   As shown in FIG. 1, the separation membrane structure 20 includes a base material 22, a separation membrane 24, a first end face seal layer 281, a second end face seal layer 282, and a first outer peripheral face seal layer 291. , And the second outer peripheral seal layer 292. Hereinafter, the first end face seal layer 281 and the second end face seal layer 282 will be collectively referred to as an end face seal layer 28, and the first outer peripheral face seal layer 291 and the second outer peripheral face seal layer 292 will be collectively Also referred to as face seal layer 29. The end face seal layer 28 and the outer peripheral surface seal layer 29 will be described in detail later.

図3は、基材の外観を示す説明図である。図3に示すように、基材22は、円形状を成す第1の端面221と、第2の端面222と、外周面223とを備え、全長約1000mmの円柱状に形成されたアルミナ製の多孔質体である。基材22には、第1の端面221と第2の端面222とを連通し、分離膜構造体20によって処理される被処理液が流通する流路26が複数形成されている、いわゆる、モノリス多孔質体である。   FIG. 3 is an explanatory view showing the appearance of the base material. As shown in FIG. 3, the base material 22 is made of alumina having a circular first end face 221, a second end face 222, and an outer peripheral surface 223, and is formed in a cylindrical shape having a total length of about 1000 mm. It is a porous body. A so-called monolith in which a plurality of channels 26 are formed in the base material 22 so as to communicate the first end surface 221 and the second end surface 222 and through which the liquid to be treated treated by the separation membrane structure 20 flows. It is a porous body.

分離膜24は、基材22よりも平均孔径の小さい微細孔を多数備えるアルミナ製の多孔質膜である。分離膜24は、基材22に形成された流路26の表面に形成されている(図1)。   The separation membrane 24 is a porous membrane made of alumina provided with a large number of fine pores having a smaller average pore size than the base material 22. The separation membrane 24 is formed on the surface of the flow path 26 formed in the base material 22 (FIG. 1).

図2に示すように、第1の端面シール層281は、基材22の第1の端面221(図3)に形成され、第1の端面221全体を被覆している。さらに、第1の端面シール層281は、図1の部分拡大図中に図示するように、基材22の第1の端面221から連続して、分離膜24の内表面の一部にも形成されている。   As shown in FIG. 2, the first end face seal layer 281 is formed on the first end face 221 (FIG. 3) of the base material 22 and covers the entire first end face 221. Furthermore, the first end face seal layer 281 is also formed on a part of the inner surface of the separation membrane 24 continuously from the first end face 221 of the base material 22 as illustrated in the partial enlarged view of FIG. It is done.

第2の端面シール層282は、基材22の第2の端面222(図3)に形成され、第2の端面222全体を被覆している。さらに、第2の端面シール層282は、図1の部分拡大図中に図示するように、基材22の第2の端面222から連続して、分離膜24の内表面の一部にも形成されている。   The second end face seal layer 282 is formed on the second end face 222 (FIG. 3) of the base material 22 and covers the entire second end face 222. Furthermore, the second end face seal layer 282 is also formed on a part of the inner surface of the separation membrane 24 continuously from the second end face 222 of the base material 22 as illustrated in the partial enlarged view of FIG. It is done.

第1の外周面シール層291および第2の外周面シール層292は、基材22の外周面223(図3)の一部に形成されている。外周面シール層29は、基材22の長手方向の長さの二等分線CLを境に、第1の端面221側の面積が第2の端面222側の面積より大きい。詳しくは、第1の外周面シール層291は、基材22の外周面223の第1の端面221側の端から第2の端面222に向かって基材22の長手方向の長さの二等分線CLを越えて、第1の端面221側の端から785mmの位置まで、基材22の外周面223(図3)を被覆するように形成されている。第2の外周面シール層292は、基材22の外周面223の第2の端面222側の端から第1の端面221に向かって15mmの位置まで、基材22の外周面223を被覆するように形成されている。すなわち、基材22の外周面223において、第1の端面221側の端から785mmの位置から200mmの領域は、外周面シール層29が形成されていない、非被覆領域224である。本実施形態において、第1の外周面シール層291は、第1の端面シール層281から延設されており、第2の外周面シール層292は第2の端面シール層282から延設されている。また、本実施形態において、端面シール層28および外周面シール層29は、ガラスにより形成されている。   The first outer peripheral seal layer 291 and the second outer peripheral seal layer 292 are formed on a part of the outer peripheral surface 223 (FIG. 3) of the base material 22. In the outer peripheral surface sealing layer 29, the area on the first end face 221 side is larger than the area on the second end face 222 side with the bisector CL of the length of the base material 22 in the longitudinal direction as a boundary. Specifically, the first outer peripheral surface sealing layer 291 has a length in the longitudinal direction of the base material 22 from the end on the first end face 221 side of the outer peripheral surface 223 of the base material 22 toward the second end face 222 It is formed to cover the outer peripheral surface 223 (FIG. 3) of the base material 22 beyond the dividing line CL to a position of 785 mm from the end on the first end face 221 side. The second outer peripheral surface sealing layer 292 covers the outer peripheral surface 223 of the base 22 from the end on the second end surface 222 side of the outer peripheral surface 223 of the base 22 toward the first end surface 221 to a position of 15 mm. It is formed as. That is, in the outer peripheral surface 223 of the base material 22, an area of 200 mm from the position of 785 mm from the end on the first end face 221 side is the non-coated area 224 where the outer peripheral surface sealing layer 29 is not formed. In the present embodiment, the first outer peripheral seal layer 291 extends from the first end seal layer 281, and the second outer peripheral seal layer 292 extends from the second end seal layer 282. There is. Further, in the present embodiment, the end face seal layer 28 and the outer peripheral surface seal layer 29 are formed of glass.

筐体30は、内部に分離膜構造体20を収容する空間を有する中空の金属製容器であって、図1に示すように、被処理液を導入する導入口31と、分離膜構造体20によって濾過された濾過液を流出する第1の濾過液口33と、第2の濾過液口34と、分離膜構造体20によって、被処理液が濃縮された濃縮液が排出される濃縮液排出口32と、を備える。分離膜構造体20において、第1の外周面シール層291の第1の構造体端面28F近傍上に配置されたOリング37を介して環状の金属製遮断部材35が嵌設され、第2の外周面シール層292上に配置されたOリング38を介して環状の金属製遮断部材36が嵌設されている。分離膜構造体20は、筐体30の内壁と金属製遮断部材35,36との間にOリング39,40を介して、筐体30内に支持されて収容されている。このように分離膜構造体20が筐体30内に収容されているため、筐体30内の空間が、第1の構造体端面28Fと筐体30内壁で囲まれた第1の空間S1、外周面223(第1の外周面シール層291が形成された領域を含む)と筐体30内壁で囲まれた第2の空間S2、第2の構造体端面28Sと筐体30内壁で囲まれた第3の空間S3に、それぞれ、密閉性を保って分割されている。なお、第2の外周面シール層292は、Oリング38が形成される位置を少し超える程度に形成されており(図2)、分離膜構造体20が筐体30内に収容された際、第2の外周面シール層292は第2の空間S2にほとんど接しない(図1)。   The housing 30 is a hollow metal container having a space for accommodating the separation membrane structure 20 therein, and as shown in FIG. 1, an inlet 31 for introducing a liquid to be treated, and the separation membrane structure 20. Concentrated solution from which the liquid to be treated is concentrated is discharged by the first filtrate port 33, the second filtrate port 34, and the separation membrane structure 20, which flow out the filtrate filtered by And an outlet 32. In the separation membrane structure 20, an annular metal blocking member 35 is fitted through an O-ring 37 disposed on the vicinity of the first structure end face 28F of the first outer peripheral surface sealing layer 291, and the second An annular metal blocking member 36 is fitted through an O-ring 38 disposed on the outer peripheral seal layer 292. The separation membrane structure 20 is supported and accommodated in the housing 30 via the O-rings 39 and 40 between the inner wall of the housing 30 and the metal blocking members 35 and 36. As described above, since the separation membrane structure 20 is housed in the housing 30, the first space S1, in which the space in the housing 30 is surrounded by the first structure end face 28F and the inner wall of the housing 30, The second space S2 surrounded by the outer peripheral surface 223 (including the region where the first outer peripheral surface seal layer 291 is formed) and the inner wall of the housing 30, the second structure end surface 28S and the inner wall of the housing 30 Each of the third spaces S3 is divided to maintain sealing. Note that the second outer peripheral surface sealing layer 292 is formed to a little beyond the position where the O-ring 38 is formed (FIG. 2), and when the separation membrane structure 20 is accommodated in the housing 30, The second outer peripheral seal layer 292 hardly contacts the second space S2 (FIG. 1).

上述の通り、分離膜構造体モジュール100を用いてクロスフロー方式で被処理液を処理することができる。被処理液が導入口31から筐体30内の第1の空間に導入されると、被処理液は、分離膜構造体20の第1の端面221側から分離膜構造体20に入り、流路26を流通しつつ、分離膜24を通過可能な成分だけが、分離膜24,基材22を通過して、第2の空間S2に流出し、濾過液として第1の濾過液口33,第2の濾過液口34から流出する。被処理液は、分離膜構造体20により被処理液が濃縮されて第3の空間S3に流出し、濃縮液として濃縮液排出口32から排出される。   As described above, the separation membrane structure module 100 can be used to treat the liquid to be treated in a cross flow manner. When the liquid to be treated is introduced from the inlet 31 into the first space in the housing 30, the liquid to be treated enters the separation membrane structure 20 from the side of the first end face 221 of the separation membrane structure 20 and flows While flowing through the passage 26, only the components that can pass through the separation membrane 24 pass through the separation membrane 24 and the base material 22 and flow out to the second space S2, and the first filtrate port 33, as a filtrate, It flows out of the second filtrate port 34. The liquid to be treated is concentrated by the separation membrane structure 20 and flows out to the third space S3, and is discharged from the concentrated liquid discharge port 32 as a concentrated liquid.

本実施形態の分離膜構造体20は、基材22の外周面223の一部に第1の外周面シール層291が形成されているため、図1に示すように、分離膜24を透過した被処理液(濾過液)は、基材22の外周面223において第1の外周面シール層291が形成されている領域からは排出されず、基材22の中を流通して、外周面223の非被覆領域224から第2の空間S2に排出される。そのため、後に詳述するように、分離膜24において、第1の外周面シール層291に対応する領域において、膜間差圧を小さくすることができる。一方、第2の外周面シール層292は、上述の通り、第2の空間S2にほとんど接しない。そのため、第2の外周面シール層292は、膜間差圧の調整には寄与しない。すなわち、第2の外周面シール層292は、後述する被処理液の濾過量の調整には寄与しない。第2の外周面シール層292において、第2の空間S2に接する部分は、膜間差圧の調整には寄与しない程度であり、その意味で、「第2の外周面シール層292は第2の空間に『ほとんど接しない』」と記載している。なお、第2の外周面シール層292が、第2の空間S2に接しない構成にしてもよい。   In the separation membrane structure 20 of the present embodiment, since the first outer peripheral surface sealing layer 291 is formed on a part of the outer peripheral surface 223 of the base material 22, as shown in FIG. The liquid to be treated (filtrate) is not discharged from the area where the first outer peripheral surface sealing layer 291 is formed on the outer peripheral surface 223 of the base material 22, but flows through the base material 22. Is discharged from the uncovered area 224 of the second space S2. Therefore, as will be described in detail later, in the separation film 24, the transmembrane pressure difference can be reduced in the region corresponding to the first outer peripheral seal layer 291. On the other hand, the second outer peripheral seal layer 292 hardly contacts the second space S2 as described above. Therefore, the second outer peripheral seal layer 292 does not contribute to the adjustment of the transmembrane pressure difference. That is, the second outer peripheral seal layer 292 does not contribute to the adjustment of the filtration amount of the liquid to be treated described later. In the second outer peripheral seal layer 292, the portion in contact with the second space S2 does not contribute to the adjustment of the transmembrane pressure difference. In that sense, the “second outer peripheral seal layer 292 In the space of "I hardly touch" is described. The second outer peripheral seal layer 292 may not be in contact with the second space S2.

基材22の第1の端面221、第2の端面222は、第1の端面シール層281および第2の端面シール層282により被覆されているため、被処理液が、分離膜24を通過することなく、基材22だけを通過して濾過液中に混じったり、分離膜24を通過した濾過液が基材22を介して濃縮液中に混じることにより、処理効率が低下することを抑制することができる。   The first end face 221 and the second end face 222 of the substrate 22 are covered with the first end face seal layer 281 and the second end face seal layer 282, so the liquid to be treated passes through the separation membrane 24. In addition, it is suppressed that the processing efficiency is lowered by mixing the filtrate passing through only the base material 22 into the filtrate or mixing the filtrate passing through the separation membrane 24 into the concentrate through the base material 22. be able to.

また、図1,2に示すように、外周面シール層29が、基材22の外周面223の一部を被覆しており、外周面シール層29上でOリング37,38を介して筐体30内に支持されている。そのため、第1の空間において、被処理液が基材22の外周面223から基材22内に入り、基材22内を流通して外周面223から第2の空間に流出したり、流路26を流通し、分離膜24を透過した濾過液が第3の空間に基材22の外周面223から排出されることが抑制される。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer peripheral surface sealing layer 29 covers a part of the outer peripheral surface 223 of the base material 22, and a housing is formed on the outer peripheral surface sealing layer 29 via O rings 37 and 38. It is supported in the body 30. Therefore, in the first space, the liquid to be treated enters the base 22 from the outer peripheral surface 223 of the base 22, flows in the base 22 and flows out from the outer peripheral surface 223 to the second space, or a flow path As a result, the filtrate that has passed through the separation membrane 24 is prevented from being discharged from the outer peripheral surface 223 of the base 22 to the third space.

A−2.評価試験結果:
上記実施形態の分離膜構造体20(サンプル1)と比較例の分離膜構造体20P(サンプル2)とを用いて、第1の外周面シール層291による分離膜24の膜閉塞抑制効果を調べた。
A-2. Evaluation test results:
Using the separation membrane structure 20 (sample 1) of the above embodiment and the separation membrane structure 20P (sample 2) of the comparative example, the membrane blockage suppression effect of the separation membrane 24 by the first outer peripheral surface seal layer 291 is examined The

図4は、比較例の分離膜構造体20Pの外観を示す説明図である。比較例の分離膜構造体20Pは、第1の外周面シール層291Pの長手方向の長さ(以下、単に長さと称する)が本実施形態の分離膜構造体20の第1の外周面シール層291の長手方向の長さより短いが、その他の構成は本実施形態の分離膜構造体20と同様である。第1の外周面シール層291Pの長さは、第2の外周面シール層292Pと同一である。第1の外周面シール層291Pが本実施形態の第1の外周面シール層291より短く、第2の外周面シール層292Pの長さが本実施形態の292と同一であるため、比較例の分離膜構造体20Pの基材22の外周面223における非被覆領域224Pは、本実施形態の分離膜構造体20における非被覆領域224よりも長い。以下に、各サンプルの詳細(各外周面シール層の形成領域、非被覆領域の長さ)および試験方法について説明する。   FIG. 4 is an explanatory view showing the appearance of the separation membrane structure 20P of the comparative example. In the separation membrane structure 20P of the comparative example, the length in the longitudinal direction of the first outer peripheral surface seal layer 291P (hereinafter simply referred to as the length) is the first outer peripheral surface seal layer of the separation membrane structure 20 of this embodiment. Although shorter than the length in the longitudinal direction of 291, the other configuration is the same as that of the separation membrane structure 20 of the present embodiment. The length of the first outer peripheral seal layer 291P is the same as that of the second outer peripheral seal layer 292P. Since the first outer peripheral seal layer 291P is shorter than the first outer peripheral seal layer 291 of this embodiment and the length of the second outer peripheral seal layer 292P is the same as 292 of this embodiment, The uncoated region 224P on the outer peripheral surface 223 of the base material 22 of the separation membrane structure 20P is longer than the uncoated region 224 in the separation membrane structure 20 of the present embodiment. Below, the detail (the formation area of each outer peripheral surface sealing layer, the length of a non-coating area | region) of each sample and a test method are demonstrated.

<サンプル>
サンプル1.本実施形態 分離膜構造体20:
長さ 1000mm
第1の外周面シール層291 第1の端面221から長さ785mm
第2の外周面シール層292 第2の端面222から長さ15mm
基材22外周面223における非被覆領域224 長さ200mm
サンプル2.比較例 分離膜構造体20P:
長さ 1000mm
第1の外周面シール層291P 第1の端面221から長さ15mm
第2の外周面シール層292P 第2の端面222から長さ15mm
基材22外周面223における非被覆領域224P 長さ970mm
<Sample>
Sample 1 In the present embodiment, the separation membrane structure 20:
1000 mm in length
First outer peripheral surface seal layer 291 length from the first end face 221 785 mm
Second outer peripheral surface sealing layer 292 15 mm in length from the second end surface 222
Uncoated area 224 on the outer peripheral surface 223 of the base material 22 Length 200 mm
Sample 2 Comparative Example Separation Membrane Structure 20P:
1000 mm in length
First outer peripheral surface seal layer 291 P 15 mm in length from the first end face 221
Second outer peripheral surface sealing layer 292P 15 mm in length from the second end surface 222
Uncoated area 224P in base material 22 peripheral surface 223 length 970 mm

<製造方法>
サンプル1.分離膜構造体20
(1)分離膜24が形成された基材22の外周面223の両端側15mmずつを残し、その他の部分をマスキングテープで保護する。
(2)(1)をガラス釉薬スラリー中に浸漬して、基材22の外周面223の両端側15mmずつをコーティングする。
(3)80℃の温風乾燥機内で1時間乾燥する。
(4)基材22の外周面において、第1の端面221から785mmの位置を始点とし985mmの位置までをマスキングテープで保護する。
(5)(4)の外周面にスプレーコーティングによりガラス釉薬をコーティングする。(スプレーコーティングによりガラス釉薬をコーティングしているため、分離膜24の対応する領域には、ガラス釉薬によるコーティングは形成されない。)
(6)マスキングテープを剥離した後、900℃の熱処理炉で2時間焼成する。
サンプル2.分離膜構造体20P:
サンプル1における工程(1)〜(3)、および(6)を行った。
<Manufacturing method>
Sample 1 Separation membrane structure 20
(1) Leave 15 mm on each end of the outer peripheral surface 223 of the base material 22 on which the separation film 24 is formed, and protect the other parts with a masking tape.
(2) Immersing (1) in the glass glaze slurry to coat both ends 15 mm of the outer peripheral surface 223 of the base material 22.
(3) Dry in a hot air dryer at 80 ° C. for 1 hour.
(4) On the outer peripheral surface of the base material 22, the position from the first end face 221 to 785 mm is used as a starting point, and the position to 985 mm is protected by the masking tape.
(5) The outer peripheral surface of (4) is coated with glass glaze by spray coating. (Since the glass glaze is coated by spray coating, no coating by the glass glaze is formed on the corresponding area of the separation film 24.)
(6) After peeling off the masking tape, firing is performed in a heat treatment furnace at 900 ° C. for 2 hours.
Sample 2 Separation membrane structure 20P:
Steps (1) to (3) and (6) in sample 1 were performed.

<膜閉塞評価試験>
被処理液:精製水1Lに対して脱脂粉乳100gの割合で溶解させた脱脂粉乳溶液
被処理液の温度:25℃
被処理液の線速度:2.3m/s
各サンプルをそれぞれ、筐体30内に、上述の方法で取付けて、各サンプルから排出された濃縮液および濾過液を再び各サンプルに導入する循環系の配管とした。上記の試験条件で2時間、クロスフロー方式で被処理液を処理した後、各サンプルを筐体30から取り外して解体し、分離膜24の表面を拡大鏡(拡大倍率:10〜50倍)で目視により観察した。その結果、サンプル2(比較例の分離膜構造体20P)の分離膜24では、被処理液の流通方向の上流側に近い領域ほど、被処理液に含まれる固形物による膜閉塞が多く観察され、全体的に膜閉塞が多いことが確認された。一方、サンプル1(本実施形態の分離膜構造体20)の分離膜24では、被処理液の流通方向の上流側での偏った膜閉塞は確認されず、全域において被処理液に含まれる固形物による膜閉塞がサンプル2に対して大幅に低減していた。
<Membrane obstruction evaluation test>
Liquid to be treated: skimmed milk powder solution dissolved at a ratio of 100 g of skimmed milk powder to 1 L of purified water Temperature of the liquid to be treated: 25 ° C.
Linear velocity of liquid to be treated: 2.3 m / s
Each sample was mounted in the housing 30 by the above-described method, and a piping of a circulatory system was introduced to introduce the concentrate and the filtrate discharged from each sample into each sample again. After treating the liquid to be treated by the cross flow method for 2 hours under the above test conditions, each sample is removed from the housing 30 and disassembled, and the surface of the separation membrane 24 is magnified with a magnifying glass (magnification: 10 to 50). It observed visually. As a result, in the separation membrane 24 of the sample 2 (the separation membrane structure 20P of the comparative example), a larger amount of membrane clogging due to solid matter contained in the treatment liquid is observed in the region closer to the upstream side in the flow direction of the treatment liquid. It was confirmed that there were a lot of membrane blockages overall. On the other hand, in the separation membrane 24 of the sample 1 (the separation membrane structure 20 of the present embodiment), no biased membrane blockage on the upstream side in the flow direction of the liquid to be treated is observed. The membrane blockage by the object was significantly reduced relative to the sample 2.

以上説明したように、本実施形態の分離膜構造体20によれば、被処理液(被処理流体)の流通方向の上流側(入口側ともいう)での偏った分離膜24の膜閉塞が抑制された。分離膜構造体20において被処理液の流通方向の上流側での偏った分離膜24の膜閉塞が抑制された理由は、第1の外周面シール層291によって、分離膜構造体20の外周面側から分離膜構造体20(つまりは分離膜24)に掛かる圧力が高められ、被処理液の流通方向の上流側での分離膜24の膜間差圧が低減されたためと考えられる。ここで、膜間差圧とは、被処理液によって分離膜構造体(つまりは分離膜)に掛かる圧力(1次圧力)と、分離膜構造体の外周面側から分離膜構造体(つまりは分離膜)に掛かる圧力(2次圧力)との差を表したものである。分離膜構造体において、この膜間差圧が大きい箇所ほど、被処理液の濾過量(分離量)が多くなる。
なお、通常クロスフロー方式で被処理流体を処理する場合、被処理流体の圧損により、分離膜構造体における入口側ほど被処理流体が分離膜構造体(つまりは分離膜)に掛ける圧力は高く、出口側ほどこの圧力が小さくなる。したがって、比較例であるサンプル2の分離膜構造体20Pのような構造では、分離膜構造体20Pの外周面側から掛かる圧力が被処理流体の流通方向の上流側から下流側まで均一であるから、被処理流体の流通方向の上流側(つまりは入口側)ほど膜間差圧が大きく、被処理流体の流通方向の下流側(つまりは出口側)ほど膜間差圧が小さくなる。したがって、比較例であるサンプル2では、被処理流体の流通方向の上流側において、分離量が多くなり、分離膜24の偏った膜閉塞が起こるものである。
As described above, according to the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the membrane blockage of the separation membrane 24 on the upstream side (also referred to as the inlet side) in the flow direction of the liquid to be treated (fluid to be treated) It was suppressed. The reason why the membrane blockage of the separation membrane 24 on the upstream side in the flow direction of the liquid to be treated in the separation membrane structure 20 is suppressed is the outer circumferential face of the separation membrane structure 20 by the first outer circumferential seal layer 291. It is considered that the pressure applied to the separation membrane structure 20 (that is, the separation membrane 24) from the side is increased, and the transmembrane pressure difference of the separation membrane 24 on the upstream side in the flow direction of the liquid to be treated is reduced. Here, the transmembrane pressure difference means the pressure (primary pressure) applied to the separation membrane structure (that is, the separation membrane) by the liquid to be treated, and the separation membrane structure (that is, from the outer peripheral surface side of the separation membrane structure). It represents the difference between the pressure (secondary pressure) applied to the separation membrane). In the separation membrane structure, the filtration amount (separation amount) of the liquid to be treated increases as the location where the transmembrane pressure difference is large.
When the fluid to be treated is treated by the normal cross flow method, the pressure applied by the fluid to be treated to the separation membrane structure (that is, the separation membrane) is higher toward the inlet side of the separation membrane structure due to pressure loss of the treatment fluid. The pressure decreases toward the outlet side. Therefore, in the structure of separation membrane structure 20P of sample 2 which is a comparative example, the pressure applied from the outer peripheral surface side of separation membrane structure 20P is uniform from the upstream side to the downstream side of the flow direction of the fluid to be treated. The transmembrane differential pressure increases as the flow direction of the fluid to be treated flows (ie, the inlet side) increases, and the transmembrane pressure decreases as the flow direction downstream of the fluid to be treated (ie, the outlet side). Therefore, in the sample 2 which is the comparative example, the amount of separation is large on the upstream side in the flow direction of the fluid to be treated, and a biased membrane clogging of the separation membrane 24 occurs.

以下、図5を用いて、本実施形態の分離膜構造体20において分離膜24の膜間差圧が低減された理由について、詳細に説明する。
図5は、本実施形態の分離膜構造体20および分離膜構造体20Pにおける膜間差圧を説明するための説明図である。図5(A)は本実施形態の分離膜構造体20、(B)は比較例の分離膜構造体20Pにおける膜間差圧を、それぞれ概念的に示す。図5において、外周面シール層29の形成領域と膜間差圧との対応を示すために、分離膜構造体20の一部の断面を図示している。また、図5では、分離膜構造体20,20Pが筐体30の第2の空間S2(図1)と接する領域における膜間差圧を示している。被処理液は分離膜構造体20,20Pを透過して第2の空間S2に排出されるからである。
Hereinafter, the reason why the differential pressure of the separation membrane 24 is reduced in the separation membrane structure 20 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 is an explanatory view for explaining transmembrane differential pressure in the separation membrane structure 20 and the separation membrane structure 20P of the present embodiment. FIG. 5 (A) shows the separation membrane structure 20 of the present embodiment, and FIG. 5 (B) conceptually shows the transmembrane pressure in the separation membrane structure 20P of the comparative example. In FIG. 5, in order to show the correspondence between the formation area of the outer peripheral surface seal layer 29 and the transmembrane differential pressure, a cross section of a part of the separation membrane structure 20 is illustrated. Further, FIG. 5 shows the transmembrane pressure difference in the region where the separation membrane structures 20 and 20P are in contact with the second space S2 (FIG. 1) of the housing 30. This is because the liquid to be treated passes through the separation membrane structures 20 and 20P and is discharged to the second space S2.

図5(A)に示すように、流路26内の圧力は、被処理液の入口(第1の構造体端面28F)から出口(第2の構造体端面28S)に向かって、圧力損失により略線形に減少する。流路26内の圧力を1次側(被処理流体側)圧力とも称する。一方、濾過液側(2次側とも称する)の圧力は、非被覆領域224(外周面シール層29が形成されていない領域)では、大気圧となり、外周面シール層29が形成されている領域では、大気圧よりも高くなる。基材22の長手方向における中心軸と直交する方向を濾過方向(図5の端面図において下方向)とすると、外周面シール層29が形成されている領域では、分離膜24を透過した濾過液が、基材22を濾過方向に透過できないため、濾過液は基材22内を長手方向に流通しつつ、非被覆領域224において外周面223から第2の空間S2に排出される(図1)。外周面シール層29が形成されている領域では、基材22の空孔に濾過液が滞留するため、非被覆領域224よりも2次側圧力が高くなる。第1の外周面シール層291が形成されている領域において、被処理液の入口側(基材22の第1の端面221側)ほど圧力が高いのは、分離膜24を透過して基材22に入った濾過液が、外周面223の非被覆領域224から外部に排出されるまでの距離が長いことにより、基材22の空孔を透過液が通過する抵抗がより高くなるためである。このように、分離膜24の1次側圧力と2次側圧力との差である膜間差圧は、第1の外周面シール層291が形成されている領域において小さくなる。本実施形態の分離膜構造体20では、分離膜24の膜間差圧が長手方向全域に亘り略一定になっている。   As shown in FIG. 5A, the pressure in the flow path 26 is a pressure loss from the inlet (first structure end face 28F) of the liquid to be treated toward the outlet (second structure end face 28S). It decreases almost linearly. The pressure in the flow path 26 is also referred to as the primary side (to-be-treated fluid side) pressure. On the other hand, the pressure on the filtrate side (also referred to as the secondary side) is atmospheric pressure in the non-covering region 224 (region where the outer peripheral surface sealing layer 29 is not formed), and the region where the outer peripheral surface sealing layer 29 is formed Then it will be higher than atmospheric pressure. Assuming that the direction orthogonal to the central axis in the longitudinal direction of the base material 22 is the filtration direction (downward in the end view of FIG. 5), the filtrate that has permeated the separation membrane 24 in the region where the outer peripheral surface sealing layer 29 is formed. However, since the base material 22 can not permeate in the filtration direction, the filtrate is discharged from the outer peripheral surface 223 to the second space S2 in the non-coated region 224 while flowing in the base material 22 in the longitudinal direction (FIG. 1) . In the region where the outer peripheral surface sealing layer 29 is formed, the filtrate remains in the pores of the base material 22, so the secondary side pressure becomes higher than that in the non-coated region 224. In the region where the first outer peripheral surface seal layer 291 is formed, the pressure is higher toward the inlet side of the liquid to be treated (the first end face 221 side of the base material 22) because the separation membrane 24 permeates the base material. This is because the resistance of the permeated liquid to pass through the pores of the base material 22 becomes higher due to the long distance until the filtrate that enters 22 is discharged from the non-coated region 224 of the outer peripheral surface 223 to the outside. . Thus, the transmembrane pressure difference which is the difference between the primary pressure and the secondary pressure of the separation film 24 becomes smaller in the region where the first outer peripheral seal layer 291 is formed. In the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the transmembrane pressure difference of the separation membrane 24 is substantially constant throughout the longitudinal direction.

これに対し、比較例の分離膜構造体20P(図5(B))では、第2空間と接する領域には第1の外周面シール層291Pが形成されていないため、2次側圧力は、大気圧である。流路26内圧力(1次側圧力)は、本実施形態の分離膜構造体20と同様に、分離膜構造体20Pの入口(第1の構造体端面28F)から出口(第2の構造体端面28S)に向かって、圧力損失により略線形に減少する。そのため、膜間差圧は、分離膜構造体20の入口(第1の構造体端面28F)側が最も大きく、出口(第2の構造体端面28S)に向かって略線形に減少する。   On the other hand, in the separation membrane structure 20P of the comparative example (FIG. 5B), since the first outer peripheral seal layer 291P is not formed in the region in contact with the second space, the secondary pressure is It is atmospheric pressure. The pressure in the flow path 26 (primary side pressure) is the same as the separation membrane structure 20 of the present embodiment, from the inlet (first structure end face 28F) of the separation membrane structure 20P to the outlet (second structure) The pressure loss decreases substantially linearly toward the end face 28S). Therefore, the transmembrane differential pressure is largest at the inlet (first structure end face 28F) side of the separation membrane structure 20, and decreases substantially linearly toward the outlet (second structure end face 28S).

分離膜構造体において分離膜の膜間差圧が大きい領域ほど被処理液の濾過量が多くなるため、残渣の量も多くなり、分離膜の目詰まり、すなわち、膜閉塞が生じやすい。比較例の分離膜構造体20Pでは、入口(第1の構造体端面28F)近傍において膜間差圧が大きいため、分離膜24の膜閉塞が生じやすい。これに対し、本実施形態の分離膜構造体20では、分離膜構造体20の入口(第1の構造体端面28F)近傍に第1の外周面シール層291が形成されており、分離膜構造体20の入口(第1の構造体端面28F)近傍の膜間差圧を小さくしているため、分離膜構造体20の入口近傍における処理量(濾過量)を低減することができ、入口近傍における分離膜24の膜閉塞を抑制することができる。さらに、本実施形態の分離膜構造体20では、外周面223の入口側(第1の構造体端面28F)の端から、基材22の二等分線CLを越えて第1の外周面シール層291が形成されており、分離膜24の膜間差圧が長手方向全域に亘り略一定になっている。そのため、分離膜構造体20の長手方向全域に亘り、被処理液を均等に分離できるようになり、分離膜24の膜閉塞を抑制することができる。   In the separation membrane structure, the filtration amount of the liquid to be treated increases as the transmembrane differential pressure of the separation membrane increases, so the amount of residue also increases and clogging of the separation membrane, that is, membrane clogging tends to occur. In the separation membrane structure 20P of the comparative example, since the transmembrane pressure difference is large in the vicinity of the inlet (the first structure end face 28F), the membrane clogging of the separation membrane 24 tends to occur. On the other hand, in the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the first outer peripheral seal layer 291 is formed in the vicinity of the inlet (first structure end face 28F) of the separation membrane structure 20. Since the transmembrane pressure in the vicinity of the inlet (first structure end face 28F) of the body 20 is reduced, the throughput (filtration amount) in the vicinity of the inlet of the separation membrane structure 20 can be reduced. Membrane blockage of the separation membrane 24 can be suppressed. Furthermore, in the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the first outer peripheral surface seal across the bisector CL of the base material 22 from the end of the inlet side (first structure end surface 28F) of the outer peripheral surface 223 The layer 291 is formed, and the transmembrane pressure of the separation membrane 24 is substantially constant over the entire longitudinal direction. Therefore, the liquid to be treated can be uniformly separated over the entire longitudinal direction of the separation membrane structure 20, and the membrane blockage of the separation membrane 24 can be suppressed.

クロスフロー方式で被処理液を処理する場合、濃縮液排出口32から排出された濃縮液は再度、導入口31から分離膜構造体20に導入され、所定の処理時間の間、被処理液は循環されて処理が継続されるケースがある。本実施形態の分離膜構造体20と比較例の分離膜構造体20Pにおいて、被処理液の筐体30への導入流速を同一にした場合、本実施形態の分離膜構造体20の単位時間当たりの濾過液量は、比較例の分離膜構造体20Pの単位時間当たりの濾過液量よりも少ないものの、分離膜24の膜閉塞が抑制される。そのため、分離膜構造体20では、所定の処理時間(例えば、3〜10時間)の間に、分離膜24を洗浄する回数を、分離膜構造体20Pよりも低減することができ、安定した分離が可能となる。その結果、本実施形態の分離膜構造体20によれば、洗浄にかかる工数(時間)を抑制することができ、全体として処理効率が向上される。また、分離膜24を洗浄する場合は、分離膜構造体モジュール100を解体するため手数がかかるが、本実施形態の分離膜構造体20では、分離膜24の洗浄回数が低減されることにより、洗浄にかかる手数が低減され、利便性が向上される。なお、本実施形態において、第1の外周面シール層291が形成されている領域では、上述の通り、分離膜24の対応する領域を透過した濾過液は基材22を被処理流液の流通方向に流通しつつ、基材22の外周面223の非被覆領域から第2の空間に排出されるため、濾過量は多くないものの、被処理液の濾過は行われる。一方、分離膜構造体20Pでは、分離膜24の目詰まりが生じてしまうと、その領域では濾過が行われないので、極端に処理能力が低下してしまうため、洗浄が必要となる。   When the liquid to be treated is treated by the cross flow method, the concentrated liquid discharged from the concentrated liquid discharge port 32 is again introduced into the separation membrane structure 20 from the inlet 31 and the liquid to be treated is treated for a predetermined treatment time. There is a case where the process is continued by being circulated. In the separation membrane structure 20 of the present embodiment and the separation membrane structure 20P of the comparative example, per unit time of the separation membrane structure 20 of the present embodiment when the introduction flow rate of the liquid to be treated to the housing 30 is the same. Although the amount of filtrate is smaller than the amount of filtrate per unit time of the separation membrane structure 20P of the comparative example, the membrane clogging of the separation membrane 24 is suppressed. Therefore, in the separation membrane structure 20, the number of times of cleaning the separation membrane 24 can be reduced more than that of the separation membrane structure 20P during a predetermined processing time (for example, 3 to 10 hours), and stable separation Is possible. As a result, according to the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the number of steps (time) for cleaning can be suppressed, and the processing efficiency as a whole can be improved. In addition, although the separation membrane structure module 100 is disassembled when the separation membrane 24 is cleaned, the separation membrane structure 20 according to the present embodiment has a reduced number of times of cleaning the separation membrane 24. The time required for cleaning is reduced, and the convenience is improved. In the present embodiment, in the region where the first outer peripheral surface sealing layer 291 is formed, the filtrate that has permeated the corresponding region of the separation membrane 24 flows through the substrate 22 as the processing fluid flows, as described above. Since the fluid is discharged from the non-coated region of the outer peripheral surface 223 of the base material 22 to the second space while flowing in the direction, filtration of the liquid to be treated is performed although the amount of filtration is not large. On the other hand, in the case of the separation membrane structure 20P, if clogging of the separation membrane 24 occurs, filtration is not performed in that region, and the processing capacity is extremely reduced, so that cleaning is necessary.

分離膜構造体の長手方向全域に亘り、分離量を略均等にするためには、入口側から出口側に向けて分離膜の厚さを減少させる(厚さ勾配を持たせる)方法が考えられる。分離膜を基材流路の内表面に形成する場合には、流路径を入口側から出口側に向けて小さくすると、分離膜構造体の流路径を長手方向全域に亘り略一定にすることができる。分離膜を基材の外表面に形成する場合には、基材の外径を入口側から出口側に向けて大きくすると、分離膜構造体の外径を長手方向全域に亘り略一定にすることができる。しかしながら、厚さ勾配を有する分離膜を形成するのは手間がかかる上、厚さ勾配を有する分離膜を精度よく製造するのは困難である。また、流路径や外径に勾配を設けた基材を形成するのも困難であり、精度を出すのも難しい。
これに対し、本実施形態の分離膜構造体20は、第1の外周面シール層291の長さを長くすることにより、分離量を略均等にしている。上述の通り、第1の外周面シール層291は、ガラス釉薬に浸漬後、ガラス釉薬をスプレーコーティングすることにより形成されており、長さを変えるのは容易である。本実施形態の分離膜構造体20では、分離膜24、基材22自体の分離性能を変えることなく、第1の外周面シール層291の長さを長くすることにより、分離膜構造体20の長手方向全域に亘り、分離量を略均等にしているため、上記の他の方法に比べて、製造が容易であり、精度も要さない。また、第1の外周面シール層291の長さを調整することにより、分離膜構造体20の分離性能を微調整することも可能である。
In order to make the amount of separation substantially uniform over the entire longitudinal direction of the separation membrane structure, it is conceivable to reduce the thickness of the separation membrane from the inlet side to the outlet side (by providing a thickness gradient). . When the separation membrane is formed on the inner surface of the base material flow channel, the flow channel diameter of the separation membrane structure can be made substantially constant over the entire area in the longitudinal direction by decreasing the flow channel diameter from the inlet side to the outlet side. it can. When the separation membrane is formed on the outer surface of the substrate, the outer diameter of the separation membrane structure should be substantially constant over the entire longitudinal direction by increasing the outer diameter of the substrate from the inlet side toward the outlet side. Can. However, it is laborious to form a separation membrane having a thickness gradient, and it is difficult to accurately manufacture a separation membrane having a thickness gradient. Moreover, it is also difficult to form a base material in which the flow path diameter and the outer diameter are provided with a gradient, and it is also difficult to obtain accuracy.
On the other hand, in the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the length of the first outer peripheral surface seal layer 291 is made longer to make the amount of separation substantially uniform. As described above, the first outer peripheral surface sealing layer 291 is formed by spray coating a glass glaze after immersion in the glass glaze, and it is easy to change the length. In the separation membrane structure 20 of the present embodiment, the length of the first outer peripheral surface seal layer 291 is increased without changing the separation performance of the separation membrane 24 and the base material 22 itself. Since the separation amount is substantially uniform over the entire longitudinal direction, manufacture is easy and accuracy is not required as compared with the other methods described above. Moreover, it is also possible to finely adjust the separation performance of the separation membrane structure 20 by adjusting the length of the first outer peripheral surface seal layer 291.

B.変形例:
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、例えば次のような変形も可能である。
B. Modification:
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized in various configurations without departing from the scope of the invention. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in the respective forms described in the section of the summary of the invention can be used to solve some or all of the problems described above, or one of the effects described above. Replacements and combinations can be made as appropriate to achieve part or all. Also, if the technical features are not described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate. For example, the following modifications are also possible.

B−1.第1変形例:
外周面シール層29の形状は、上記実施形態に限定されない。外周面シール層29は、少なくとも被処理液の流通方向の上流側(第1の構造体端面28Fと二等分線CLとの間の少なくとも一部)の分離膜24の膜間差圧を低減するように形成されてもよい。さらに、外周面シール層29は、分離膜24の膜間差圧が長手方向全域に亘り略一定となるように形成されるのがより好ましい。例えば、図6に示すような変形も可能である。
B-1. First modification:
The shape of the outer peripheral surface sealing layer 29 is not limited to the above embodiment. The outer peripheral surface sealing layer 29 reduces the pressure difference across the separation membrane 24 at least on the upstream side (at least a part of the first structure end face 28F and the bisector CL) in the flow direction of the liquid to be treated. It may be configured to Furthermore, the outer peripheral surface sealing layer 29 is more preferably formed so that the transmembrane pressure difference of the separation membrane 24 is substantially constant over the entire longitudinal direction. For example, a modification as shown in FIG. 6 is also possible.

図6は、変形例の分離膜構造体の外観を模式的に示す模式図である。図6(A)〜(E)に示した外周面シール層29A〜29Eは、少なくとも被処理液の流通方向の上流側の分離膜24の膜間差圧を低減するように形成されている。外周面シール層29A〜29Eは、それぞれ、形状が異なるものの、基材22の長手方向の二等分線CLを境に、第1の端面221側の面積が第2の端面222側の面積より大きい。   FIG. 6 is a schematic view schematically showing the appearance of the separation membrane structure of the modification. The outer peripheral surface seal layers 29A to 29E shown in FIGS. 6A to 6E are formed to reduce at least the transmembrane differential pressure of the separation membrane 24 on the upstream side in the flow direction of the liquid to be treated. Although the outer circumferential sealing layers 29A to 29E have different shapes, the area on the first end face 221 side is the area on the second end face 222 side with the bisector CL in the longitudinal direction of the base material 22 as a boundary. large.

図6(A)に示すように、変形例1の分離膜構造体20Aにおいて、外周面シール層29Aは、上記実施形態と同様に、第1の外周面シール層291Aと第2の外周面シール層292Aとを備える。第1の外周面シール層291Aの長手方向の長さは、基材22の長さの半分の長さより短いものの、第2の外周面シール層292Aより長い。図6(B)に示すように、変形例2の分離膜構造体20Bにおいて、外周面シール層29Bは、第1の外周面シール層291Bと第2の外周面シール層292Bと第3の外周面シール層293Bとを備える。すなわち、変形例2の外周面シール層29Bは、3つの領域に分割されて形成されている。図6(C)に示すように、変形例3の分離膜構造体20Cにおいて、外周面シール層29Cは、第1の外周面シール層291Cと第2の外周面シール層292Cと第3の外周面シール層293Cと第4の外周面シール層294Cとを備える。すなわち、変形例3の外周面シール層29Cは、4つの領域に分割されて形成されている。そして、基材22の長手方向の二等分線CLを境に第1の端面221側に2つの領域(第1の外周面シール層291C,第3の外周面シール層293C)が形成され、第2の端面222側にも2つの領域(第2の外周面シール層292C,第4の外周面シール層294C)が形成されている。図6(D)に示すように、変形例4の分離膜構造体20Dにおいて、第1の外周面シール層291Dは、第1の外周面シール層291Dと、第2の外周面シール層292Dと、複数(ここでは5つ)の第3の外周面シール層293Dと、を備える(図6(D)の裏側の面に3つの第3の外周面シール層293Dを備える)。第3の外周面シール層293Dは、第1の外周面シール層291Dから長手方向に帯状に延設されている。すなわち、変形例4の外周面シール層29Dは、2つの領域(291D+293Dの領域と、292Dの領域)に分割されて形成されている。図6(E)に示すように、分離膜構造体20Eにおいて、外周面シール層29Eは、第1の外周面シール層291Eと、第2の外周面シール層292Eと、複数(ここでは4つ)の第3の外周面シール層293Eと、を備える(図6(E)の裏側の面に2つの第3の外周面シール層293Eを備える)。第3の外周面シール層293Eは、第1の外周面シール層291Eと第2の外周面シール層292Eとを繋ぐ帯状に形成されており、全体で1つの領域を形成している。第3の外周面シール層293Eは、幅(基材22の周方向の長さ)が第1の構造体端面28F側から第2の構造体端面28S側に向かって小さくなっている。図6(F)に示すように、変形例6の分離膜構造体20Fにおいて、外周面シール層29Fは、複数の円孔298を備え、基材22の外周面223全体に形成されている。複数の円孔298は、基材22の第1の端面221から第2の端面222に向けて、半径が徐々に大きく形成されている。   As shown in FIG. 6 (A), in the separation membrane structure 20A of the modification 1, the outer peripheral surface seal layer 29A is the same as the above embodiment, with the first outer peripheral surface seal layer 291A and the second outer peripheral surface seal. And a layer 292A. The longitudinal length of the first outer peripheral seal layer 291A is shorter than half the length of the base 22, but is longer than the second outer peripheral seal layer 292A. As shown in FIG. 6B, in the separation membrane structure 20B of Modification 2, the outer peripheral surface seal layer 29B has a first outer peripheral surface seal layer 291B, a second outer peripheral surface seal layer 292B, and a third outer periphery. And a face seal layer 293B. That is, the outer peripheral surface sealing layer 29B of the second modification is divided into three regions. As shown in FIG. 6C, in the separation membrane structure 20C of Modification 3, the outer peripheral surface seal layer 29C has a first outer peripheral surface seal layer 291C, a second outer peripheral surface seal layer 292C, and a third outer periphery. A face seal layer 293C and a fourth outer circumferential seal layer 294C are provided. That is, the outer peripheral surface sealing layer 29C of the third modification is divided into four regions. Then, two regions (a first outer peripheral surface seal layer 291C and a third outer peripheral surface seal layer 293C) are formed on the first end face 221 side with a bisector CL in the longitudinal direction of the base material 22 as a boundary. Two regions (a second outer peripheral seal layer 292C and a fourth outer peripheral seal layer 294C) are also formed on the second end surface 222 side. As shown in FIG. 6D, in the separation membrane structure 20D of Modification 4, the first outer peripheral surface seal layer 291D includes a first outer peripheral surface seal layer 291D and a second outer peripheral surface seal layer 292D. , (Here, five) third outer peripheral seal layers 293D (provided with three third outer peripheral seal layers 293D on the rear surface of FIG. 6 (D)). The third outer peripheral seal layer 293D is extended in a strip shape in the longitudinal direction from the first outer peripheral seal layer 291D. That is, the outer peripheral surface seal layer 29D of the fourth modification is divided into two regions (a region of 291D + 293D and a region of 292D). As shown in FIG. 6E, in the separation membrane structure 20E, the outer peripheral surface sealing layer 29E includes a plurality of (first four outer peripheral surface sealing layer 291E, second outer peripheral surface sealing layer 292E, and here) And the third outer peripheral seal layer 293E) (with two third outer peripheral seal layers 293E on the rear surface of FIG. 6 (E)). The third outer peripheral surface seal layer 293E is formed in a band shape connecting the first outer peripheral surface seal layer 291E and the second outer peripheral surface seal layer 292E, and forms one region as a whole. The third outer peripheral surface seal layer 293E has a width (length in the circumferential direction of the base material 22) becoming smaller from the first structure end face 28F side to the second structure end face 28S side. As shown in FIG. 6F, in the separation membrane structure 20F of the sixth modification, the outer circumferential surface sealing layer 29F is provided with a plurality of circular holes 298 and is formed on the entire outer circumferential surface 223 of the base material 22. The plurality of circular holes 298 are formed such that the radius gradually increases from the first end face 221 of the base material 22 to the second end face 222.

上述の通り、図6(A)〜(E)に示した外周面シール層29A〜29Eは、基材22の長手方向の二等分線CLを境に、第1の端面221側(上流側)の面積が第2の端面222側(下流側)の面積より大きいため、上記実施形態と同様に、分離膜構造体20A〜20Fの入口(第1の端面)近傍における分離膜24の膜閉塞を抑制することができる。   As described above, the outer peripheral surface sealing layers 29A to 29E shown in FIGS. 6A to 6E are the first end face 221 side (upstream side) with the bisector CL in the longitudinal direction of the base material 22 as a boundary. Is larger than the area of the second end face 222 side (downstream side), the membrane blockage of the separation membrane 24 in the vicinity of the inlets (first end face) of the separation membrane structures 20A to 20F as in the above embodiment. Can be suppressed.

B−2.第2変形例:
上記実施形態では、端面シール層28および外周面シール層29を形成する材料として、ガラスを例示したが、これに限定されない。例えば、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等のテトラフルオロエチレンを基本分子骨格とした共重合フッ素樹脂化合物や、テトラフルオロエチレン単体等のフッ素系樹脂を用いてもよい。テトラフルオロエチレンを基本分子骨格とした共重合フッ素樹脂化合物は、比較的溶融粘度が低く溶融時の流動性が良いため、クラックを生じさせることなく厚くシール層を形成することが可能であるため、表面粗さの大きな表面にシール層を形成する場合に、好適である。また、フッ素系エラストマー等、ゴム弾性を有する材料によって形成してもよい。
B-2. Second modification:
Although glass is illustrated as a material which forms end face seal layer 28 and peripheral face seal layer 29 in the above-mentioned embodiment, it is not limited to this. For example, tetrafluoroethylene such as PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), ETFE (tetrafluoroethylene-ethylene copolymer), etc. as a basic molecule You may use fluorine resin, such as copolymer fluorine resin compound and framed tetrafluoroethylene simple substance. A copolymerized fluorocarbon resin compound having a basic molecular skeleton of tetrafluoroethylene has a relatively low melt viscosity and good fluidity at the time of melting, and therefore it is possible to form a thick seal layer without causing a crack, It is suitable when forming a seal layer in the surface where surface roughness is large. Moreover, you may form by the material which has rubber elasticity, such as a fluorine-type elastomer.

B−3.第3変形例:
上記実施形態において、基材22の形状として、断面形状(基材22の軸線と垂直な切断面)が円形状の流路26が形成された円柱状を例示したが、基材の形状はこれに限定されない。例えば、第1,2の端面の形状が楕円形を成す円柱状であってもよい。第1,2の端面の形状が多角形状(三角形、四角形、五角形、六角形等)の多角柱状であってもよい。さらに、板状であってもよい。また、流路の断面形状は、楕円形状、多角形状(三角形、四角形、五角形、六角形等)であってもよい。また、上記実施形態においては、複数の流路を備える例を示したが、流路の数は上記実施形態に限定されず、上記実施形態よりも多くても少なくてもよい。例えば、流路の数が1つでもよい。流路の数が1つの場合、基材の形状を管状(筒状)に形成することができる。
B-3. Third modification:
In the above embodiment, as the shape of the base material 22, the cylindrical shape in which the flow path 26 having a circular cross-sectional shape (the cut surface perpendicular to the axis of the base material 22) is formed is illustrated. It is not limited to. For example, the shape of the first and second end faces may be a cylindrical shape forming an ellipse. The shapes of the first and second end faces may be polygonal prisms (triangular, tetragonal, pentagonal, hexagonal, etc.). Furthermore, it may be plate-like. In addition, the cross-sectional shape of the flow path may be an elliptical shape or a polygonal shape (a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, or the like). Moreover, in the said embodiment, although the example provided with several flow path was shown, the number of flow paths is not limited to the said embodiment, You may be more or less than the said embodiment. For example, the number of flow paths may be one. When the number of flow channels is one, the shape of the substrate can be formed into a tubular (cylindrical) shape.

B−4.第4変形例:
上記実施形態において、外周面シール層29の形成方法の一例を示したが、外周面シール層29の形成方法は、上記実施形態に限定されない。乾燥温度、時間、シール層形成塗料の塗布方法等、適宜選択すればよい。例えば、塗布方法は、ディップコート、スピンコート、静電塗装法等を用いてもよい。外周面シール層29を形成する塗料の塗布を、複数回繰り返してもよい。上記実施形態において、ディップコート(浸漬)により第1の外周面シール層291を形成する場合には、分離膜24にマスクを施して、第1の外周面シール層291を形成するのが好ましい。このようにすると、分離膜24の表面にガラスコーティングが形成されるのを防止することができるからである。
B-4. Fourth modified example:
Although the example of the formation method of the outer peripheral surface sealing layer 29 was shown in the said embodiment, the formation method of the outer peripheral surface sealing layer 29 is not limited to the said embodiment. The drying temperature, the time, the method of applying the seal layer forming paint, and the like may be appropriately selected. For example, as a coating method, dip coating, spin coating, electrostatic coating method or the like may be used. The application of the paint forming the outer peripheral surface sealing layer 29 may be repeated multiple times. In the above embodiment, in the case of forming the first outer peripheral seal layer 291 by dip coating (immersion), it is preferable to form a mask on the separation film 24 to form the first outer peripheral seal layer 291. This is because the formation of a glass coating on the surface of the separation membrane 24 can be prevented.

B−5.第5変形例:
上記実施形態において、基材22としてアルミナ製の多孔質体、分離膜24としてアルミナ製の多孔質膜を用いたが、基材および分離膜の材料は、これに限定されない。基材としては、種々の多孔質無機材料を用いることができ、例えば、ムライト、チタニア、ジルコニア等のセラミックを用いてもよいし、ステンレス、チタン等の金属材料を用いてもよい。分離膜としては、ムライト、チタニア、ジルコニア、ゼオライト、パラジウム、カーボン、アモルファスシリカ、MOF(金属有機構造体)等からなる固液分離膜(精密ろ過膜(MF),ナノろ過膜(NF),限外ろ過膜(UF),逆浸透ろ過膜(RO))、分子レベルでの分離が可能な分離膜等を用いてもよい。
B-5. Fifth modification:
In the above embodiment, although the porous body made of alumina is used as the base material 22 and the porous membrane made of alumina is used as the separation membrane 24, the materials of the base material and the separation membrane are not limited thereto. As the substrate, various porous inorganic materials can be used. For example, ceramics such as mullite, titania, zirconia and the like may be used, or metal materials such as stainless steel and titanium may be used. Solid-liquid separation membrane (microfiltration membrane (MF), nanofiltration membrane (NF), limited) consisting of mullite, titania, zirconia, zeolite, palladium, carbon, amorphous silica, MOF (metal organic structure) etc. as a separation membrane An ultrafiltration membrane (UF), a reverse osmosis filtration membrane (RO), or a separation membrane that can be separated at the molecular level may be used.

B−6.第6変形例:
上記実施形態において、孔径や材料の異なる複数の層を基材の分離膜が形成される領域に有する多層構造の基材を用いてもよい。例えば、上記実施形態の基材22と同一形状の支持体の流路26の表面に、孔径が基材22よりも小さく、分離膜24よりも大きい多孔質構造の中間層を設けた2層構造の基材を用いることができる。この場合、中間層の表層表面に分離膜24を形成すればよい。中間層は、支持体と同一の材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。また、中間層を、支持体と同一の孔径で、支持体と異なる材料で形成してもよい。さらに、中間層を2層以上とし、3層以上の層を有する基材を形成してもよい。
B-6. Sixth modification:
In the above embodiment, a multi-layered base having a plurality of layers with different pore sizes and materials in the region of the base where the separation membrane is formed may be used. For example, a two-layer structure in which an intermediate layer having a porous structure smaller in pore diameter than the base material 22 and larger than the separation membrane 24 is provided on the surface of the flow path 26 of a support having the same shape as the base material 22 of the above embodiment. The following base materials can be used. In this case, the separation membrane 24 may be formed on the surface of the intermediate layer. The intermediate layer may be formed of the same material as the support or may be formed of a different material. Also, the intermediate layer may be formed of the same pore size as the support and of a material different from that of the support. Furthermore, the intermediate layer may be two or more layers to form a substrate having three or more layers.

B−7.第7変形例:
上記実施形態において、第1の外周面シール層291が第1の端面シール層281から延設され、第2の外周面シール層292が第2の端面シール層282から延設される例を示したが、外周面シール層29は、端面シール層28と独立して形成されてもよい。例えば、円筒状の第1の外周面シール層291および第2の外周面シール層292を用意して、基材22の外周面223上に嵌めてもよい。また、例えば、変形例1の図6(B)に示したような構成の外周面シール層29Bの場合に、第1の外周面シール層291Bを第1の端面シール層281から延設し(第1の端面シール層281と一体的に形成し)、第2の外周面シール層292を第2の端面シール層282から延設し(第2の端面シール層282と一体的に形成し)、予め円筒状に形成された第3の外周面シール層293Bを、基材22の外周面223上に嵌めてもよい。このように、外周面シール層29を、端面シール層28と独立して形成する場合、例えば、熱収縮チューブを外周面シール層29として用いることができる。熱収縮チューブを用いる場合、基材22の外径より大きい内径の熱収縮チューブを用意して、熱収縮チューブ内に基材22を挿入した後、熱収縮チューブを加熱して収縮させることにより、外周面シール層29を形成することができる。
B-7. Seventh modified example:
In the above embodiment, an example is shown in which the first outer peripheral seal layer 291 is extended from the first end seal layer 281 and the second outer peripheral seal layer 292 is extended from the second end seal layer 282. However, the outer peripheral surface sealing layer 29 may be formed independently of the end surface sealing layer 28. For example, the cylindrical first outer peripheral seal layer 291 and the second outer peripheral seal layer 292 may be prepared and fitted on the outer peripheral surface 223 of the base material 22. Also, for example, in the case of the outer peripheral seal layer 29B having the configuration as shown in FIG. 6B of the first modification, the first outer peripheral seal layer 291B is extended from the first end seal layer 281 ( The second outer peripheral seal layer 292 is formed integrally with the first end face seal layer 281 and extended from the second end face seal layer 282 (formed integrally with the second end face seal layer 282) The third outer peripheral seal layer 293 B formed in a cylindrical shape in advance may be fitted on the outer peripheral surface 223 of the base material 22. As described above, when the outer peripheral surface seal layer 29 is formed independently of the end surface seal layer 28, for example, a heat-shrinkable tube can be used as the outer peripheral surface seal layer 29. When using a heat-shrinkable tube, prepare a heat-shrinkable tube with an inner diameter larger than the outer diameter of the substrate 22, insert the substrate 22 into the heat-shrinkable tube, and heat and shrink the heat-shrinkable tube, The outer peripheral seal layer 29 can be formed.

20,20A〜20F,20P…分離膜構造体
22…基材
24…分離膜
26…流路
28…端面シール層
29,29A〜29F…外周面シール層
30…筐体
31…導入口
32…濃縮液排出口
33…第1の濾過液口
34…第2の濾過液口
35…金属製遮断部材
36…金属製遮断部材
37,38,39…Oリング
100…分離膜構造体モジュール
221…第1の端面
222…第2の端面
223…外周面
281…第1の端面シール層
282…第2の端面シール層
291,291A〜291E,291P…第1の外周面シール層
292,292A〜292E,292P…第2の外周面シール層
293B〜293E…第3の外周面シール層
294C…第4の外周面シール層
298…円孔
CL…二等分線
20, 20A to 20F, 20P: separation membrane structure 22: base material 24: separation membrane 26: flow path 28: end face seal layer 29, 29A to 29F: outer peripheral surface seal layer 30: housing 31: introduction port 32: concentration Liquid discharge port 33: first filtrate port 34: second filtrate port 35: metal blocking member 36: metal blocking member 37, 38, 39 O-ring 100: separation membrane structure module 221: first End face 222 Second end face 223 Outer peripheral surface 281 First end face seal layer 282 Second end face seal layer 291 291A to 291E, 291P First outer peripheral face seal layer 292 292A to 292E, 292P Second outer peripheral seal layer 293B to 293E third outer peripheral seal layer 294C fourth outer peripheral seal layer 298 circular hole CL bisecting line

Claims (5)

長手方向の第1の端面と、第2の端面と、外周面と、前記第1の端面と前記第2の端面とを連通する流路と、を備える多孔質無機材料からなる基材と、
前記流路の内壁面に形成された分離膜と、
前記基材の前記外周面の少なくとも一部に形成された外周面シール層と、
を備え、
前記第1の端面は、被処理流体が流入する入口側であり、
前記外周面シール層は、前記基材の前記長手方向の長さの二等分線を境に、前記第1の端面側の面積が前記第2の端面側の面積より大きい、分離膜構造体。
A base material made of a porous inorganic material comprising a first end face in the longitudinal direction, a second end face, an outer peripheral surface, and a flow path communicating the first end face and the second end face;
A separation membrane formed on the inner wall surface of the flow path,
An outer peripheral surface sealing layer formed on at least a part of the outer peripheral surface of the base material;
Equipped with
The first end face is an inlet side into which the fluid to be treated flows,
The outer peripheral surface sealing layer is a separation membrane structure in which the area of the first end face side is larger than the area of the second end face side with the bisector of the length in the longitudinal direction of the base material as a boundary. .
請求項1に記載の分離膜構造体において、
前記基材の前記第1の端面に形成された第1の端面シール層および前記第2の端面に形成された第2の端面シール層を、さらに備え、
前記外周面シール層は、前記第1の端面シール層および前記第2の端面シール層の少なくともいずれか一方から延設されている、分離膜構造体。
In the separation membrane structure according to claim 1 ,
It further comprises a first end face seal layer formed on the first end face of the substrate and a second end face seal layer formed on the second end face,
The separation membrane structure, wherein the outer peripheral surface sealing layer is extended from at least one of the first end surface sealing layer and the second end surface sealing layer.
請求項1または請求項2に記載の分離膜構造体において、
前記外周面シール層は、2以上の領域に分割されて形成されている、分離膜構造体。
In the separation membrane structure according to claim 1 or 2 ,
The separation membrane structure, wherein the outer peripheral surface sealing layer is divided into two or more regions.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の分離膜構造体と、前記分離膜構造体を内部に格納する筐体と、を備える分離膜構造体モジュール。 A separation membrane structure module, comprising: the separation membrane structure according to any one of claims 1 to 3 ; and a case for storing the separation membrane structure inside. 請求項に記載の分離膜構造体モジュールにおいて、
前記分離膜構造体は、弾性材料から成るシール部材を介して、前記筐体内に格納されている、分離膜構造体モジュール。
In the separation membrane structure module according to claim 4 ,
The separation membrane structure module, wherein the separation membrane structure is stored in the housing through a seal member made of an elastic material.
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JPH1128341A (en) * 1997-07-11 1999-02-02 Daisen Menburen Syst Kk Hollow fiber membrane cartridge and cartridge-type hollow fiber membrane module
JP4710107B2 (en) * 2000-07-13 2011-06-29 栗田工業株式会社 Operation method of membrane separator
JP5421899B2 (en) * 2008-03-12 2014-02-19 日本碍子株式会社 Method for producing DDR type zeolite membrane
JP5409070B2 (en) * 2009-03-24 2014-02-05 日本碍子株式会社 Exhaust gas purification device manufacturing method and exhaust gas purification device
US8101010B2 (en) * 2009-05-28 2012-01-24 Corning Incorporated Gas separation module
EP2539052B1 (en) * 2010-02-22 2017-07-26 Nanostone Water GmbH Method for producing a membrane module and membrane module
PL2594329T3 (en) * 2010-07-14 2024-08-05 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic filter

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