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JP7590945B2 - Water purification membrane structure - Google Patents
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Description

本発明は、浄水膜構造体に関する。 The present invention relates to a water purification membrane structure.

特許文献1には、原水から浄水を生成する浄水膜構造体として、柱状の多孔質体とろ過膜とを備えるセラミック浸透気化膜が開示されている。 Patent Document 1 discloses a ceramic pervaporation membrane that includes a columnar porous body and a filtration membrane as a water purification membrane structure that produces purified water from raw water.

柱状の多孔質体は、両端面に開口しており原水が供給される複数のろ過セルと、両端面に開口しておらず浄水が収集される複数の集水セルと、各集水セルを貫通して側面に開口するスリットとを有する。ろ過膜は、各ろ過セルの内表面に形成される。ろ過膜を透過した浄水は、多孔質体の側面及びスリットから外部に放出される。 The columnar porous body has multiple filtration cells that are open on both end faces and to which raw water is supplied, multiple collection cells that are not open on both end faces and in which purified water is collected, and slits that penetrate each collection cell and open to the side. A filtration membrane is formed on the inner surface of each filtration cell. The purified water that permeates the filtration membrane is released to the outside from the side of the porous body and the slits.

国際公開第2010/134514号International Publication No. 2010/134514

特許文献1に記載のセラミック浸透気化膜では、多孔質体の側面及びスリットから浄水が放出されるため、セラミック浸透気化膜全体を水密性のケーシング内に密封する必要がある。 In the ceramic pervaporation membrane described in Patent Document 1, purified water is released from the sides and slits of the porous body, so the entire ceramic pervaporation membrane must be sealed in a watertight casing.

そのため、セラミック浸透気化膜が密封されたケーシングを実際に設置すると、ケーシングのサイズが大きいため、単位床面積当たりのろ過セル面積が小さくなってしまう。 Therefore, when a casing with a sealed ceramic pervaporation membrane is actually installed, the filtration cell area per unit floor area becomes small due to the large size of the casing.

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、単位床面積当たりのろ過セル面積を増大可能な浄水膜構造体を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a water purification membrane structure that can increase the filtration cell area per unit floor area.

本発明に係る浄水膜構造体は、原水から浄水を生成する浄水膜構造体であって、多孔質体と、シールとを備える。多孔質体は、第1端面と、第1端面の反対側の第2端面と、第1端面及び第2端面に繋がる側面とを有する柱体であり、原水が供給される複数のろ過セルと、浄水が収集される集水孔とを内部に有する。シールは、第1端面を被覆する第1端面シールと、第2端面を被覆する第2端面シールと、側面を被覆する側面シールとを有し、非透水性材料によって構成される。複数のろ過セルは、第1端面から第2端面まで多孔質体を貫通し、第1端面シール及び第2端面シールそれぞれに開口する。集水孔は、第1端面から第2端面まで多孔質体を貫通し、第1端面シールに開口する。 The water purification membrane structure according to the present invention is a water purification membrane structure that produces purified water from raw water, and includes a porous body and a seal. The porous body is a columnar body having a first end face, a second end face opposite to the first end face, and a side face connected to the first end face and the second end face, and has multiple filtration cells to which raw water is supplied and a water collection hole through which purified water is collected inside. The seal has a first end face seal covering the first end face, a second end face seal covering the second end face, and a side face seal covering the side face, and is made of a water-impermeable material. The multiple filtration cells penetrate the porous body from the first end face to the second end face and open into the first end face seal and the second end face seal, respectively. The water collection hole penetrates the porous body from the first end face to the second end face and opens into the first end face seal.

本発明によれば、単位床面積当たりのろ過セル面積を増大可能な浄水膜構造体を提供することができる。 The present invention provides a water purification membrane structure that can increase the filtration cell area per unit floor area.

図1は、浄水膜構造体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a water purification membrane structure. 図2は、浄水膜構造体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the water purification membrane structure. 図3は、図1のA-A断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 図4は、図1のB-B断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 図5は、図1のC-C断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 図6は、浄水膜構造体の縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the water purification membrane structure. 図7は、浄水膜構造体の横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the water purification membrane structure. 図8は、図7の領域ARの拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of an area AR in FIG. 図9は、浄水膜構造体の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method for producing a water purification membrane structure. 図10は、押出成形機の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an extruder.

(浄水膜構造体1の構成)
浄水膜構造体1の構成について図面を参照しながら説明する。
(Configuration of water purification membrane structure 1)
The configuration of the water purification membrane structure 1 will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、浄水膜構造体1の斜視図である。図3は、図1のA-A断面図である。図4は、図1のB-B断面図である。図5は、図1のC-C断面図である。図6は、浄水膜構造体1を部分的に縦方向に切断した断面図である。図7は、浄水膜構造体1を部分的に横方向に切断した断面図である。 Figures 1 and 2 are perspective views of the water purification membrane structure 1. Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. Figure 4 is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 1. Figure 5 is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 1. Figure 6 is a cross-sectional view of the water purification membrane structure 1 partially cut vertically. Figure 7 is a cross-sectional view of the water purification membrane structure 1 partially cut horizontally.

浄水膜構造体1は、原水から浄水を生成するために用いられる。浄水膜構造体1は、原水が貯留された貯留槽に浸漬された状態で用いられる。 The water purification membrane structure 1 is used to produce purified water from raw water. The water purification membrane structure 1 is used while immersed in a storage tank in which raw water is stored.

浄水膜構造体1は、モノリス構造を有する。モノリス構造とは、長手方向に貫通した複数のセルを有する構造を意味し、ハニカム構造を含む概念である。 The water purification membrane structure 1 has a monolith structure. A monolith structure refers to a structure having multiple cells that run through in the longitudinal direction, and is a concept that includes a honeycomb structure.

浄水膜構造体1は、柱状の多孔質体10とシール20とを備える。 The water purification membrane structure 1 comprises a columnar porous body 10 and a seal 20.

1.多孔質体10
本実施形態に係る多孔質体10は、長手方向に延びる柱体である。多孔質体10の外形は特に制限されず、例えば楕円柱体、多角柱体、直方体、正方体などであってもよい。多孔質体10のサイズは特に制限されないが、例えば、長さ100~1500mm、直径10~200mmとすることができる。
1. Porous body 10
The porous body 10 according to this embodiment is a cylinder extending in the longitudinal direction. The external shape of the porous body 10 is not particularly limited, and may be, for example, an elliptical cylinder, a polygonal cylinder, a rectangular parallelepiped, or a square. The size of the porous body 10 is not particularly limited, and may be, for example, a length of 100 to 1500 mm and a diameter of 10 to 200 mm.

図1及び図2に示すように、多孔質体10は、第1端面S1、第2端面S2及び側面S3を有する。第2端面S2は、第1端面S1の反対側に設けられる。側面S3は、第1端面S1及び第2端面S2に繋がる。側面S3の一端部の外縁は、第1端面S1の外縁に繋がる。側面S3の他端部の外縁は、第2端面S2の外縁に繋がる。 As shown in Figures 1 and 2, the porous body 10 has a first end face S1, a second end face S2, and a side face S3. The second end face S2 is provided on the opposite side of the first end face S1. The side face S3 is connected to the first end face S1 and the second end face S2. The outer edge of one end of the side face S3 is connected to the outer edge of the first end face S1. The outer edge of the other end of the side face S3 is connected to the outer edge of the second end face S2.

図1乃至図6に示すように、多孔質体10は、複数のろ過セル11、複数の集水セル12、複数の第1集水スリット13、複数の第2集水スリット14及び集水孔15を内部に有する。 As shown in Figures 1 to 6, the porous body 10 has a plurality of filtration cells 11, a plurality of water collection cells 12, a plurality of first water collection slits 13, a plurality of second water collection slits 14, and a water collection hole 15 therein.

図6に示すように、各ろ過セル11は、第1端面S1から第2端面S2まで多孔質体10を貫通する。各ろ過セル11は、多孔質体10の長手方向に延びる。各ろ過セル11の両端は、シール20のうち後述する第1端面シール21及び第2端面シール22それぞれに開口する。よって、各ろ過セル11は、浄水膜構造体1の両端面に開口する。各ろ過セル11には、第1端面シール21側の開口及び第2端面シール22側の開口それぞれから原水が供給される。 As shown in FIG. 6, each filtration cell 11 penetrates the porous body 10 from the first end face S1 to the second end face S2. Each filtration cell 11 extends in the longitudinal direction of the porous body 10. Both ends of each filtration cell 11 open to a first end face seal 21 and a second end face seal 22, which will be described later, of the seal 20. Thus, each filtration cell 11 opens to both end faces of the water purification membrane structure 1. Raw water is supplied to each filtration cell 11 from the opening on the first end face seal 21 side and the opening on the second end face seal 22 side.

図3~図5に示すように、本実施形態に係る各ろ過セル11の断面は円形である。各ろ過セル11の断面形状は特に制限されず、例えば楕円形、多角形などであってもよい。各ろ過セル11の内径(外接円径)は特に制限されないが、例えば1.0mm以上3.0mm以下とすることができる。ろ過セル11の本数及び位置は適宜設定することができる。 As shown in Figures 3 to 5, the cross section of each filtration cell 11 according to this embodiment is circular. The cross-sectional shape of each filtration cell 11 is not particularly limited and may be, for example, elliptical or polygonal. The inner diameter (circumscribed circle diameter) of each filtration cell 11 is not particularly limited and may be, for example, 1.0 mm or more and 3.0 mm or less. The number and positions of the filtration cells 11 can be set as appropriate.

図5及び図6に示すように、各集水セル12は、多孔質体10の内部に設けられる。各集水セル12は、多孔質体10の長手方向に延びる。図6に示すように、各集水セル12の両端は、多孔質体10の内部において、第1及び第2集水スリット13,14に連通する。各集水セル12には、多孔質体10を透過した浄水が収集される。 As shown in Figures 5 and 6, each water collection cell 12 is provided inside the porous body 10. Each water collection cell 12 extends in the longitudinal direction of the porous body 10. As shown in Figure 6, both ends of each water collection cell 12 communicate with first and second water collection slits 13, 14 inside the porous body 10. Purified water that has permeated the porous body 10 is collected in each water collection cell 12.

図5に示すように、本実施形態に係る各集水セル12の断面は円形である。各集水セル12の断面形状は特に制限されず、例えば楕円形、多角形などであってもよい。各集水セル12の内径(外接円径)は特に制限されないが、例えば0.5mm以上3.0mm以下とすることができる。集水セル12の本数及び位置は適宜設定することができる。 As shown in FIG. 5, the cross section of each water collection cell 12 in this embodiment is circular. The cross-sectional shape of each water collection cell 12 is not particularly limited and may be, for example, elliptical or polygonal. The inner diameter (circumscribed circle diameter) of each water collection cell 12 is not particularly limited and may be, for example, 0.5 mm or more and 3.0 mm or less. The number and position of the water collection cells 12 can be set appropriately.

複数の第1集水スリット13は、複数の集水セル12から浄水を収集する。第1集水スリット13は、複数の集水セル12から均等に浄水を収集するために複数本設けられている。図3及び図6に示すように、各第1集水スリット13は、多孔質体10のうち第1端面S1側の端部の内部に設けられる。各第1集水スリット13は、多孔質体10の長手方向に垂直な短手方向に延びる。各第1集水スリット13の外縁は、第1目封止部13aによって封止されている。第1目封止部13aの外表面は、シール20のうち後述する第1端面シール21によって被覆されている。各第1集水スリット13は、1本以上の集水セル12を貫通する。 The first water collection slits 13 collect purified water from the water collection cells 12. A plurality of first water collection slits 13 are provided to collect purified water evenly from the water collection cells 12. As shown in FIG. 3 and FIG. 6, each first water collection slit 13 is provided inside the end of the porous body 10 on the first end face S1 side. Each first water collection slit 13 extends in the short direction perpendicular to the longitudinal direction of the porous body 10. The outer edge of each first water collection slit 13 is sealed by a first plugging portion 13a. The outer surface of the first plugging portion 13a is covered by a first end face seal 21 of the seal 20, which will be described later. Each first water collection slit 13 penetrates one or more water collection cells 12.

図3に示すように、複数の第1集水スリット13は、10本の第1連通スリット131と、6本の第1非連通スリット132とを含む。図6及び図7に示すように、各第1連通スリット131は、集水孔15と直接連通する。各第1連通スリット131は、集水孔15に開口する。各第1非連通スリット132は、集水孔15と直接連通しない。各第1非連通スリット132は、1本以上の第1連通スリット131と直接連通する。各第1非連通スリット132は、1本以上の第1連通スリット131を介して、集水孔15と間接的に連通する。 As shown in FIG. 3, the plurality of first water collection slits 13 include ten first communication slits 131 and six first non-communicating slits 132. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, each first communication slit 131 directly communicates with the water collection hole 15. Each first communication slit 131 opens into the water collection hole 15. Each first non-communicating slit 132 does not directly communicate with the water collection hole 15. Each first non-communicating slit 132 directly communicates with one or more first communication slits 131. Each first non-communicating slit 132 indirectly communicates with the water collection hole 15 via one or more first communication slits 131.

各第1集水スリット13の長手方向における長さは特に制限されないが、例えば多孔質体10の全長の1%以上20%以下とすることができる。第1集水スリット13の本数及び位置は、集水セル12の本数及び位置に応じて適宜設定することができる。 The length of each first water collection slit 13 in the longitudinal direction is not particularly limited, but can be, for example, 1% to 20% of the total length of the porous body 10. The number and positions of the first water collection slits 13 can be set appropriately according to the number and positions of the water collection cells 12.

複数の第2集水スリット14は、複数の集水セル12から浄水を収集する。第2集水スリット14は、複数の集水セル12から均等に浄水を収集するために複数本設けられている。図4及び図6に示すように、各第2集水スリット14は、多孔質体10のうち第2端面S2側の端部の内部に設けられる。各第2集水スリット14は、多孔質体10の短手方向に延びる。各第2集水スリット14の外縁は、第2目封止部14aによって封止されている。第2目封止部14aの外表面は、シール20のうち後述する第2端面シール22によって被覆されている。各第2集水スリット14は、1本以上の集水セル12を貫通する。各第2集水スリット14は、各集水セル12から浄水を収集する。 The second water collection slits 14 collect purified water from the collection cells 12. A plurality of second water collection slits 14 are provided to collect purified water evenly from the collection cells 12. As shown in FIG. 4 and FIG. 6, each second water collection slit 14 is provided inside the end of the porous body 10 on the second end face S2 side. Each second water collection slit 14 extends in the short direction of the porous body 10. The outer edge of each second water collection slit 14 is sealed by a second plugging portion 14a. The outer surface of the second plugging portion 14a is covered by a second end face seal 22 of the seal 20, which will be described later. Each second water collection slit 14 penetrates one or more collection cells 12. Each second water collection slit 14 collects purified water from each collection cell 12.

図4に示すように、複数の第2集水スリット14は、10本の第2連通スリット141と、6本の第2非連通スリット142とを含む。図6に示すように、各第2連通スリット141は、集水孔15と直接連通する。各第2連通スリット141は、集水孔15に開口する。各第2非連通スリット142は、集水孔15と直接連通しない。各第2非連通スリット142は、1本以上の第2連通スリット141と直接連通する。各第2非連通スリット142は、1本以上の第2連通スリット141を介して、集水孔15と間接的に連通する。 As shown in FIG. 4, the plurality of second water collection slits 14 include ten second communication slits 141 and six second non-communicating slits 142. As shown in FIG. 6, each second communication slit 141 directly communicates with the water collection hole 15. Each second communication slit 141 opens into the water collection hole 15. Each second non-communicating slit 142 does not directly communicate with the water collection hole 15. Each second non-communicating slit 142 directly communicates with one or more second communication slits 141. Each second non-communicating slit 142 indirectly communicates with the water collection hole 15 via one or more second communication slits 141.

各第2集水スリット14の長手方向における長さは特に制限されないが、例えば多孔質体10の全長の1%以上20%以下とすることができる。第2集水スリット14の本数及び位置は、集水セル12の本数及び位置に応じて適宜設定することができる。 The length of each second water collection slit 14 in the longitudinal direction is not particularly limited, but can be, for example, 1% to 20% of the total length of the porous body 10. The number and positions of the second water collection slits 14 can be set appropriately according to the number and positions of the water collection cells 12.

図6に示すように、集水孔15は、第1端面シール21に開口する有底凹部である。集水孔15は、多孔質体10の内部を長手方向に延びる。集水孔15の第2端面S2側は、パッキン15aによって封止されている。よって、本実施形態において、集水孔15の底は、パッキン15aによって形成されている。このように、集水孔15は、浄水膜構造体1の一端面側のみに開口している。第1端面シール21に形成された集水孔15の開口には、浄水排出管(不図示)を連結するためのOリング(不図示)が取り付けられる。集水孔15の開口外縁は、面取りされていることが好ましい。これによって、Oリングが取り付け易くなるとともに、Oリングを取り付ける際に開口外縁が欠けることを抑制できる。 As shown in FIG. 6, the water collection hole 15 is a bottomed recess that opens into the first end seal 21. The water collection hole 15 extends in the longitudinal direction inside the porous body 10. The second end face S2 side of the water collection hole 15 is sealed by a packing 15a. Therefore, in this embodiment, the bottom of the water collection hole 15 is formed by the packing 15a. In this manner, the water collection hole 15 opens only on one end face side of the water purification membrane structure 1. An O-ring (not shown) for connecting a purified water discharge pipe (not shown) is attached to the opening of the water collection hole 15 formed in the first end seal 21. The outer edge of the opening of the water collection hole 15 is preferably chamfered. This makes it easier to attach the O-ring and prevents the outer edge of the opening from being chipped when the O-ring is attached.

集水孔15は、シール20の第1端面シール21を平面視した場合、多孔質体10の第1端面S1の中央に配置される。集水孔15は、多孔質体10の軸心に沿って形成される。そして、集水孔15の周囲には、複数のろ過セル11が配置されている。 When the first end face seal 21 of the seal 20 is viewed in plan, the water collection hole 15 is located at the center of the first end face S1 of the porous body 10. The water collection hole 15 is formed along the axis of the porous body 10. A plurality of filtration cells 11 are arranged around the water collection hole 15.

本実施形態に係る集水孔15の断面は円形である。集水孔15の断面形状は特に制限されず、例えば楕円形、多角形などであってもよい。集水孔15の内径(外接円径)は特に制限されないが、例えば多孔質体10の外径(外接円径)の15%以上45%以下とすることができる。 The cross section of the water collection hole 15 in this embodiment is circular. The cross-sectional shape of the water collection hole 15 is not particularly limited and may be, for example, elliptical or polygonal. The inner diameter (circumscribed circle diameter) of the water collection hole 15 is not particularly limited and may be, for example, 15% to 45% of the outer diameter (circumscribed circle diameter) of the porous body 10.

図6に示すように、集水孔15の内周面には、各第1連通スリット131及び各第2連通スリット141が開口する。集水孔15は、各第1連通スリット131及び各第2連通スリット141それぞれから浄水を収集する。集水孔15に収集された浄水は、浄水排出管を通って外部に排出される。 As shown in FIG. 6, the first communication slits 131 and the second communication slits 141 are opened on the inner peripheral surface of the water collection hole 15. The water collection hole 15 collects purified water from each of the first communication slits 131 and each of the second communication slits 141. The purified water collected in the water collection hole 15 is discharged to the outside through the purified water discharge pipe.

ここで、図8は、図7の領域ARの拡大図である。図8に示すように、多孔質体10は、基材31及びろ過層32を有する。 Here, FIG. 8 is an enlarged view of region AR in FIG. 7. As shown in FIG. 8, the porous body 10 has a substrate 31 and a filtration layer 32.

基材31は、多孔質体10の本体部である。基材31には、上述した各集水セル12、各第1集水スリット13、各第2集水スリット14及び集水孔15が形成される。 The substrate 31 is the main body of the porous body 10. The substrate 31 has the above-mentioned water collection cells 12, first water collection slits 13, second water collection slits 14, and water collection holes 15 formed therein.

基材31は、多孔質材料によって構成される。基材31は、骨材と結合材を含有する。 The substrate 31 is made of a porous material. The substrate 31 contains aggregate and a binder.

骨材としては、アルミナ、炭化珪素、チタニア、ムライト、セルベン、及びコージェライトなどを用いることができる。結合材は、骨材成分より低い温度で溶融し、骨材同士を連結させる無機酸化物材料のことである。基材31における骨材の含有率は特に制限されないが、例えば80体積%以上99体積%以下とすることができ、85体積%以上95体積%以下が好ましい。 Alumina, silicon carbide, titania, mullite, cerium oxide, cordierite, and the like can be used as aggregates. The binder is an inorganic oxide material that melts at a lower temperature than the aggregate components and bonds the aggregates together. The aggregate content in the base material 31 is not particularly limited, but can be, for example, 80% by volume or more and 99% by volume or less, and preferably 85% by volume or more and 95% by volume or less.

結合材としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属等を含むアルミナ、シリカ系の無機酸化物材料を用いることができる。アルカリ金属としては、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びリチウム(Li)のうち少なくとも1つを用いることができる。アルカリ金属は、酸化物の形態で存在していてもよい。アルカリ土類金属としては、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)及びバリウム(Ba)のうち少なくとも1つを用いることができる。アルカリ土類金属は、酸化物の形態で存在していてもよい。結合材は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の両方を含むことが好ましい。基材31における結合材の含有率は特に制限されないが、例えば1体積%以上20体積%以下とすることができ、5体積%以上15体積%以下が好ましい。 The binder may be an alumina or silica-based inorganic oxide material containing an alkali metal or alkaline earth metal. As the alkali metal, at least one of sodium (Na), potassium (K) and lithium (Li) may be used. The alkali metal may exist in the form of an oxide. As the alkaline earth metal, at least one of magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba) may be used. The alkaline earth metal may exist in the form of an oxide. It is preferable that the binder contains both an alkali metal and an alkaline earth metal. The content of the binder in the base material 31 is not particularly limited, but may be, for example, 1% by volume to 20% by volume, and preferably 5% by volume to 15% by volume.

基材31の気孔率は特に制限されないが、例えば25%以上50%以下とすることができ、30%以上45%以下が好ましい。基材31の気孔率は、水銀圧入法によって測定できる。基材31の平均細孔径は特に制限されないが、例えば0.1μm以上50μm以下とすることができ、ろ過層32の成膜性を向上させる観点からは1μm以上10μm以下が好ましい。 The porosity of the substrate 31 is not particularly limited, but can be, for example, 25% to 50%, and preferably 30% to 45%. The porosity of the substrate 31 can be measured by mercury intrusion porosimetry. The average pore size of the substrate 31 is not particularly limited, but can be, for example, 0.1 μm to 50 μm, and preferably 1 μm to 10 μm from the viewpoint of improving the film-forming properties of the filtration layer 32.

ろ過層32は、筒状に形成される。ろ過層32の内側の空間は、上述したろ過セル11である。 The filtration layer 32 is formed in a cylindrical shape. The space inside the filtration layer 32 is the filtration cell 11 described above.

本実施形態において、ろ過層32は、第1ろ過層32a及び第2ろ過層32bを有する。 In this embodiment, the filtration layer 32 has a first filtration layer 32a and a second filtration layer 32b.

第1ろ過層32aは、基材31の内表面上に形成される。第1ろ過層32aは、基材31に用いることのできる上記多孔質材料によって構成することができる。第1ろ過層32aの平均細孔径は、基材31の平均細孔径より小さくてもよく、例えば0.005μm以上5μm以下とすることができる。第1ろ過層32aの平均細孔径は、パームポロメーターによって測定できる。第1ろ過層32aの気孔率は特に制限されないが、例えば20%以上60%以下とすることができる。第1ろ過層32aの厚みは特に制限されないが、例えば1μm以上300μm以下とすることができる。 The first filtration layer 32a is formed on the inner surface of the substrate 31. The first filtration layer 32a can be made of the above-mentioned porous material that can be used for the substrate 31. The average pore diameter of the first filtration layer 32a may be smaller than the average pore diameter of the substrate 31, and can be, for example, 0.005 μm or more and 5 μm or less. The average pore diameter of the first filtration layer 32a can be measured by a perm porometer. The porosity of the first filtration layer 32a is not particularly limited, but can be, for example, 20% or more and 60% or less. The thickness of the first filtration layer 32a is not particularly limited, but can be, for example, 1 μm or more and 300 μm or less.

第2ろ過層32bは、第1ろ過層32aの内表面上に形成される。第2ろ過層32bは、基材31に用いることのできる上記多孔質材料によって構成することができる。第2ろ過層32bの平均細孔径は、第1ろ過層32aの平均細孔径より小さくてもよく、例えば0.001μm以上2μm以下とすることができる。第2ろ過層32bの平均細孔径は、パームポロメーターによって測定できる。第2ろ過層32bの気孔率は特に制限されないが、例えば20%以上60%以下とすることができる。第2ろ過層32bの厚みは特に制限されないが、例えば1μm以上50μm以下とすることができる。 The second filtration layer 32b is formed on the inner surface of the first filtration layer 32a. The second filtration layer 32b can be made of the above-mentioned porous material that can be used for the base material 31. The average pore diameter of the second filtration layer 32b may be smaller than the average pore diameter of the first filtration layer 32a, and can be, for example, 0.001 μm or more and 2 μm or less. The average pore diameter of the second filtration layer 32b can be measured by a perm porometer. The porosity of the second filtration layer 32b is not particularly limited, but can be, for example, 20% or more and 60% or less. The thickness of the second filtration layer 32b is not particularly limited, but can be, for example, 1 μm or more and 50 μm or less.

2.シール20
シール20は、多孔質体10の表面のうち各ろ過セル11及び集水孔15それぞれの開口以外の略全面を被覆する。シール20は、非透水性材料によって構成される。非透水性材料としては、例えばガラス、樹脂、金属、ゴムなどを用いることができる。多孔質体10の熱膨張係数との整合性を考慮すると、非透水性材料としてはガラスが好適である。
2. Seal 20
The seal 20 covers almost the entire surface of the porous body 10 except for the openings of each filtration cell 11 and the water collection holes 15. The seal 20 is made of a water-impermeable material. Examples of the water-impermeable material that can be used include glass, resin, metal, and rubber. Considering compatibility with the thermal expansion coefficient of the porous body 10, glass is preferable as the water-impermeable material.

図1及び図2に示すように、本実施形態に係るシール20は、第1端面シール21、第2端面シール22及び側面シール23を有する。 As shown in Figures 1 and 2, the seal 20 in this embodiment has a first end face seal 21, a second end face seal 22, and a side seal 23.

第1端面シール21は、多孔質体10の第1端面S1を被覆する。ただし、第1端面シール21は、各ろ過セル11及び集水孔15を塞いでおらず、上述したとおり、第1端面シール21には各ろ過セル11及び集水孔15が開口している。 The first end seal 21 covers the first end surface S1 of the porous body 10. However, the first end seal 21 does not cover the filtration cells 11 and the water collection holes 15, and as described above, the filtration cells 11 and the water collection holes 15 are open to the first end seal 21.

第2端面シール22は、多孔質体10の第2端面S2を被覆する。ただし、第2端面シール22は、各ろ過セル11及び集水孔15を塞いでおらず、上述したとおり、第2端面シール22には各ろ過セル11及び集水孔15が開口している。 The second end seal 22 covers the second end surface S2 of the porous body 10. However, the second end seal 22 does not block the filtration cells 11 and the water collection holes 15, and as described above, the filtration cells 11 and the water collection holes 15 are open to the second end seal 22.

側面シール23は、多孔質体10の側面S3を被覆する。側面シール23には開口が形成されない。 The side seal 23 covers the side S3 of the porous body 10. No openings are formed in the side seal 23.

このようにシール20が多孔質体10の表面全体を被覆することによって、原水が各ろ過セル11のみから内部に供給され、かつ、浄水が集水孔15のみから排出される構成が実現されている。 By covering the entire surface of the porous body 10 with the seal 20 in this way, a configuration is realized in which raw water is supplied to the inside only from each filtration cell 11, and purified water is discharged only from the water collection hole 15.

(浄水膜構造体1の製造方法)
次に、浄水膜構造体1の製造方法について図面を参照しながら説明する。
(Method for manufacturing water purification membrane structure 1)
Next, a method for manufacturing the water purification membrane structure 1 will be described with reference to the drawings.

図9は、浄水膜構造体1の製造方法を説明するための模式図である。 Figure 9 is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the water purification membrane structure 1.

浄水膜構造体1の製造方法は、多孔質体10を形成する多孔質体形成工程と、シール20を形成するシール形成工程とを備える。以下、各工程について説明する。 The manufacturing method of the water purification membrane structure 1 includes a porous body forming process for forming the porous body 10 and a seal forming process for forming the seal 20. Each process will be described below.

1.多孔質体形成工程
(1)押出成形工程
まず、基材31用の多孔質材料を準備して押出成形機50に投入する。
1. Porous Body Forming Step (1) Extrusion Molding Step First, a porous material for the substrate 31 is prepared and charged into the extrusion molding machine 50 .

次に、押出成形機50で多孔質材料を押し出すことによって、柱状の基材成形体31Xを押出成形する。基材成形体31Xは、複数のろ過セル11を形成するための複数のろ過セル用貫通孔(不図示)と、複数の集水セル12を形成するための複数の集水セル用貫通孔(不図示)と、集水孔用貫通孔15Xとを有する。 Next, the porous material is extruded by the extrusion molding machine 50 to extrude a columnar base material molding 31X. The base material molding 31X has a plurality of filtration cell through holes (not shown) for forming a plurality of filtration cells 11, a plurality of water collection cell through holes (not shown) for forming a plurality of water collection cells 12, and a water collection hole through hole 15X.

図10は、押出成形機50の断面図である。押出成形機50は、ケース51、材料収容空間52、口金53及び押さえ板54を有する。材料収容空間52は、ケース51の内部に設けられる。材料収容空間52には、多孔質材料が収容される。口金53は、ケース51の内側に配置される。口金53の内部には、各集水セル用貫通孔及び集水孔用貫通孔15Xのパターンに対応したスリットが形成されている。口金53の前面には、凹部53aが形成されている。凹部53aには、固定板53bが収容される。固定板53bは、口金53を固定するための部材である。押さえ板54は、基材成形体31Xの断面形状及び寸法を規定するための開口部が形成された環状の部材である。 Figure 10 is a cross-sectional view of an extrusion molding machine 50. The extrusion molding machine 50 has a case 51, a material storage space 52, a nozzle 53, and a pressing plate 54. The material storage space 52 is provided inside the case 51. The material storage space 52 stores a porous material. The nozzle 53 is disposed inside the case 51. Inside the nozzle 53, slits are formed corresponding to the patterns of the through holes for the water collection cells and the through holes for the water collection holes 15X. A recess 53a is formed on the front surface of the nozzle 53. The recess 53a accommodates a fixing plate 53b. The fixing plate 53b is a member for fixing the nozzle 53. The pressing plate 54 is an annular member in which an opening is formed to determine the cross-sectional shape and dimensions of the base material molded body 31X.

ここで、口金53に形成された凹部53aの底面53Rは、当接面r1及び環状面r2を含む。当接面r1は、底面53Rのうち固定板53bが当接する領域である。環状面r2は、集水孔15の内壁に対応する環状の領域である。環状面r2は、全体的に平面であることが好ましい。理由は定かではないものの、環状面r2を平面とすることによって、環状面r2を傾斜面とした場合に比べて集水孔15の内壁におけるクラックの発生を抑制することができる。 Here, the bottom surface 53R of the recess 53a formed in the nozzle 53 includes an abutment surface r1 and an annular surface r2. The abutment surface r1 is the area of the bottom surface 53R that abuts against the fixed plate 53b. The annular surface r2 is an annular area that corresponds to the inner wall of the water collection hole 15. It is preferable that the annular surface r2 is generally flat. Although the reason is unclear, by making the annular surface r2 flat, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the inner wall of the water collection hole 15 compared to when the annular surface r2 is an inclined surface.

(2)乾燥工程
基材成形体31Xを乾燥させる。基材成形体31Xの乾燥は、台上に載置された基材成形体31Xに熱風を吹き付けることによって強制的に乾燥させてもよいし、台上で自然乾燥させてもよい。
(2) Drying step: The substrate molded body 31X is dried. The substrate molded body 31X may be dried by forcibly blowing hot air onto the substrate molded body 31X placed on a table, or may be dried naturally on the table.

基材成形体31Xを乾燥させた後、基材成形体31Xの両端を適宜切断することによって、基材成形体31Xの長さを適宜調整してもよい。 After drying the base material molded body 31X, the length of the base material molded body 31X may be adjusted as appropriate by cutting both ends of the base material molded body 31X as appropriate.

(3)一次スリット形成工程
基材成形体31Xの第1端面に、各集水セル用貫通孔を貫通する複数の一次スリット13Xを形成する。続いて、基材成形体31Xの第2端面に、各集水セル用貫通孔を貫通する複数の一次スリット14X(不図示)を形成する。
(3) Primary Slit Forming Process A plurality of primary slits 13X penetrating the respective water collection cell through holes are formed in a first end face of the base material molding 31X. Then, a plurality of primary slits 14X (not shown) penetrating the respective water collection cell through holes are formed in a second end face of the base material molding 31X.

各一次スリット13Xは、最終的には各第1集水スリット13の一部となり、各一次スリット14Xは、最終的には各第2集水スリット14の一部となる。 Each primary slit 13X will eventually become part of each first water collection slit 13, and each primary slit 14X will eventually become part of each second water collection slit 14.

各一次スリット13X,14Xそれぞれの深さは特に制限されないが、深すぎると基材成形体31Xの両端部に変形が生じやすく、浅すぎると予め一次スリットを形成しておくメリットが薄れるので、これらを両立できる範囲に調整することが好ましい。 There are no particular limitations on the depth of each of the primary slits 13X, 14X, but if they are too deep, deformation is likely to occur at both ends of the base molded body 31X, and if they are too shallow, the benefit of forming the primary slits in advance is diminished, so it is preferable to adjust the depth within a range that achieves both of these.

(4)仮目詰め工程
基材成形体31Xの第1端面側から各一次スリット13Xに仮目詰め材料を所定深さまで押し込むことによって、各一次スリット13Xを仮目詰めする。続いて、基材成形体31Xの第2端面側から各一次スリット14Xに仮目詰め材料を所定深さまで押し込むことによって、各一次スリット14Xを所定深さまで仮目詰めする。仮目詰め材料としては、基材31用の多孔質材料を用いることができる。
(4) Temporary Filling Process Each primary slit 13X is temporarily filled by forcing a temporary filling material into each primary slit 13X from the first end face side of the base material molded body 31X to a predetermined depth. Then, each primary slit 14X is temporarily filled to a predetermined depth by forcing a temporary filling material into each primary slit 14X from the second end face side of the base material molded body 31X to a predetermined depth. The porous material for the base material 31 can be used as the temporary filling material.

仮目詰め材料を押し込む際、各一次スリット13X,14X内にストッパ57を挿入した状態で仮目詰め材料を押し込むことが好ましい。これによって、仮目詰め材料を所定の深さまで所望の密度で充填させることができる。 When pushing in the temporary filler material, it is preferable to push in the temporary filler material with stoppers 57 inserted into each of the primary slits 13X and 14X. This allows the temporary filler material to be filled to a specified depth with the desired density.

(5)基材焼成工程
基材成形体31Xを所定条件(例えば、800℃~1500℃、10時間~200時間)で焼成することによって基材31を形成する。
(5) Substrate Firing Step The substrate molded body 31X is fired under predetermined conditions (for example, 800° C. to 1500° C., 10 hours to 200 hours) to form the substrate 31.

(6)ろ過層形成工程
第1ろ過層32a用の多孔質材料を水と混合することによって第1ろ過層用スラリーを調製する。続いて、負圧環境下において基材31の各ろ過セル用貫通孔に第1ろ過層用スラリーを圧送することによって、各ろ過セル用貫通孔の内表面に第1ろ過層成形体を成膜する。そして、第1ろ過層成形体が成膜された基材31を所定条件(例えば、800℃~1500℃、10時間~200時間)で焼成することによって、第1ろ過層32aを形成する。
(6) Filtration layer forming step A slurry for the first filtration layer 32a is prepared by mixing a porous material for the first filtration layer 32a with water. Next, the slurry for the first filtration layer is pumped into each filtration cell through hole of the substrate 31 under a negative pressure environment to form a first filtration layer molded body on the inner surface of each filtration cell through hole. Then, the substrate 31 on which the first filtration layer molded body is formed is fired under predetermined conditions (e.g., 800°C to 1500°C, 10 hours to 200 hours) to form the first filtration layer 32a.

次に、第2ろ過層32b用の多孔質材料を水と混合することによって第2ろ過層用スラリーを調製する。続いて、負圧環境下において第1ろ過層32aの内側に第2ろ過層用スラリーを圧送することによって、第1ろ過層32aの表面上に第2ろ過層成形体を成膜する。そして、第2ろ過層成形体が成膜された基材31を所定条件(例えば、800℃~1500℃、10時間~200時間)で焼成することによって、第2ろ過層32bを形成する。 Next, the porous material for the second filtration layer 32b is mixed with water to prepare a slurry for the second filtration layer. The slurry for the second filtration layer is then pumped to the inside of the first filtration layer 32a under a negative pressure environment to form a second filtration layer body on the surface of the first filtration layer 32a. The substrate 31 on which the second filtration layer body is formed is then fired under predetermined conditions (e.g., 800°C to 1500°C, 10 hours to 200 hours) to form the second filtration layer 32b.

(7)二次スリット形成工程
基材31の第1端面側から切削工具を用いて各一次スリット13Xを更に深く切り込むことによって、複数の二次スリット13Yを形成する。続いて、基材31の第2端面側から切削工具を用いて各一次スリット14Xを更に深く切り込むことによって、複数の二次スリット14Y(不図示)を形成する。これによって、複数の集水セル12が基材31の内部に形成される。
(7) Secondary Slit Forming Process A cutting tool is used to further cut each primary slit 13X from the first end face side of the substrate 31, thereby forming a plurality of secondary slits 13Y. Then, a cutting tool is used to further cut each primary slit 14X from the second end face side of the substrate 31, thereby forming a plurality of secondary slits 14Y (not shown). As a result, a plurality of water collecting cells 12 are formed inside the substrate 31.

本工程では、各一次スリット13X,14Xに充填されていた仮目詰め材料は除去される。各一次スリット13X,14Xが予め形成されているため、比較的容易に各二次スリット13Y,14Yを形成することができ、工具寿命の長期化も図られる。 In this process, the temporary filler material filled in each of the primary slits 13X, 14X is removed. Because each of the primary slits 13X, 14X is formed in advance, each of the secondary slits 13Y, 14Y can be formed relatively easily, and the tool life is also extended.

(8)本目詰め工程
各二次スリット13Yのうち基材31の外表面に開口する部分に本目詰め材料を押し込むことによって、各二次スリット13Yを封止する。これによって、複数の第1集水スリット13が基材31の内部に形成される。
(8) Main sealing step Each secondary slit 13Y is sealed by pushing a main sealing material into a portion of each secondary slit 13Y that opens to the outer surface of the base material 31. In this way, a plurality of first water collecting slits 13 are formed inside the base material 31.

続いて、各二次スリット14Yのうち基材31の外表面に開口する部分に本目詰め材料を押し込むことによって、各二次スリット14Yを封止する。これによって、複数の第2集水スリット14が基材31の内部に形成される。 Next, the secondary slits 14Y are sealed by pushing the weatherstripping material into the portions of the secondary slits 14Y that open to the outer surface of the base material 31. This forms multiple second water collection slits 14 inside the base material 31.

なお、本目詰め材料としては、基材31用の多孔質材料を用いることができる。 The porous material for the base material 31 can be used as the filler material.

以上の工程によって多孔質体10が完成する。 The porous body 10 is completed through the above steps.

2.シール形成工程
(1)端面シール形成工程
多孔質体10の第1端面S1に非透水性材料を塗布又は印刷することによって、第1端面シール成形体21Xを形成する。
2. Seal Forming Step (1) End Face Seal Forming Step A water-impermeable material is applied or printed on the first end face S1 of the porous body 10 to form a first end face seal body 21X.

続いて、多孔質体10の第2端面S2に非透水性材料を塗布又は印刷することによって、第2端面シール成形体22Xを形成する。 Next, a non-permeable material is applied or printed on the second end surface S2 of the porous body 10 to form the second end surface seal molding 22X.

(2)側面シール形成工程
多孔質体10の側面S3に非透水性材料を塗布又は印刷することによって、側面シール成形体23Xを形成する。
(2) Side Seal Forming Step A water-impermeable material is applied or printed on the side surface S3 of the porous body 10 to form a side seal molding 23X.

本工程では、多孔質体10の集水孔用貫通孔15Xに支持部材56を挿入して多孔質体10を吊り下げた状態で非透水性材料を塗布又は印刷することが好ましい。これによって、側面シール成形体23Xを全体的に均一に形成することができる。 In this process, it is preferable to insert the support member 56 into the through hole 15X for the water collection hole of the porous body 10 and hang the porous body 10 while applying or printing the non-permeable material. This allows the side seal molding 23X to be formed uniformly all over.

(3)シール焼成工程
最後に、各シール成形体21X,22X,23Xが形成された多孔質体10を所定条件(例えば、800℃~1500℃、10時間~200時間)で焼成する。その後、集水孔用貫通孔15Xの第2端面S2側をパッキン15aで封止することによって浄水膜構造体1が完成する。
(3) Seal Firing Step Finally, the porous body 10 on which the seal bodies 21X, 22X, and 23X are formed is sintered under predetermined conditions (e.g., 800°C to 1500°C, 10 hours to 200 hours). Thereafter, the second end surface S2 side of the through hole 15X for water collection hole is sealed with a packing 15a, thereby completing the water purification membrane structure 1.

(特徴)
(1)浄水膜構造体1は、多孔質体10とシール20とを備える。多孔質体10は、原水が供給される複数のろ過セル11と、浄水が収集される集水孔15とを有する。シール20は、多孔質体10の表面のうち各ろ過セル11及び集水孔15以外の略全面を被覆する。シール20は、非透水性材料によって構成される。
(Features)
(1) The water purification membrane structure 1 includes a porous body 10 and a seal 20. The porous body 10 has a plurality of filtration cells 11 to which raw water is supplied, and water collection holes 15 through which purified water is collected. The seal 20 covers substantially the entire surface of the porous body 10 except for the filtration cells 11 and the water collection holes 15. The seal 20 is made of a water-impermeable material.

このように、シール20が多孔質体10の表面全体を被覆しているため、各ろ過セル11のみから原水を内部に供給し、かつ、集水孔15のみから浄水を排出させることができる。従って、浄水膜構造体1を水密性のケーシング内に別途密封する必要がないため、例えば貯水槽内に浄水膜構造体1を設置した場合、ケーシングを用いる必要のある場合に比べて単位床面積当たりのろ過セル面積を増大させることができる。 In this way, since the seal 20 covers the entire surface of the porous body 10, raw water can be supplied to the inside only from each filtration cell 11, and purified water can be discharged only from the water collection hole 15. Therefore, since there is no need to separately seal the water purification membrane structure 1 in a watertight casing, when the water purification membrane structure 1 is installed in a water tank, for example, the filtration cell area per unit floor area can be increased compared to when a casing is required.

(2)集水孔15は、シール20の第1端面シール21を平面視した場合、多孔質体10の第1端面S1の中央に配置され、各ろ過セル11は集水孔15の周囲に配置される。従って、単一の集水孔15を用いて各ろ過セル11から効率的に集水できるため、浄水膜構造体1の浄水効率を向上させることができる。 (2) When the first end face seal 21 of the seal 20 is viewed in plan, the water collection hole 15 is located at the center of the first end face S1 of the porous body 10, and each filtration cell 11 is located around the water collection hole 15. Therefore, water can be efficiently collected from each filtration cell 11 using a single water collection hole 15, thereby improving the water purification efficiency of the water purification membrane structure 1.

(3)多孔質体10は、浄水が収集される複数の集水セル12と、複数の集水セル12を貫通する複数の第1集水スリット13とを内部に有する。従って、各集水セル12から効率的に集水できるため、浄水膜構造体1の浄水効率を向上させることができる。 (3) The porous body 10 has a plurality of water collection cells 12 in which purified water is collected, and a plurality of first water collection slits 13 penetrating the plurality of water collection cells 12. Therefore, water can be efficiently collected from each water collection cell 12, and the water purification efficiency of the water purification membrane structure 1 can be improved.

(4)複数の第1集水スリット13は、集水孔15と直接連通する第1連通スリット131を含む。これにより、第1連通スリット131を介して各集水セル12から集水孔15へ効率的に集水できるため、浄水膜構造体1の浄水効率を向上させることができる。 (4) The multiple first water collection slits 13 include a first communication slit 131 that directly communicates with the water collection hole 15. This allows water to be efficiently collected from each water collection cell 12 to the water collection hole 15 via the first communication slit 131, thereby improving the water purification efficiency of the water purification membrane structure 1.

(5)複数の第1集水スリット13は、集水孔15と直接連通しない第1非連通スリット132を含む。第1非連通スリット132は、第1連通スリット131と直接連通する。従って、第1連通スリット131を介して第1非連通スリット132から集水孔15へ効率的に集水できるため、浄水膜構造体1の浄水効率を向上させることができる。 (5) The multiple first water collection slits 13 include a first non-communicating slit 132 that does not directly communicate with the water collection hole 15. The first non-communicating slit 132 directly communicates with the first communicating slit 131. Therefore, water can be efficiently collected from the first non-communicating slit 132 to the water collection hole 15 via the first communicating slit 131, thereby improving the water purification efficiency of the water purification membrane structure 1.

(実施形態の変形例)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Modification of the embodiment)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.

[変形例1]
上記実施形態では、図1乃至図7を参照しながら浄水膜構造体1の構成について説明したが、浄水膜構造体1の詳細な構成は適宜変更可能である。浄水膜構造体1は、ろ過セル11と集水孔15とを有する多孔質体10と、多孔質体10の表面を被覆するシール20とを備えていればよい。従って、浄水膜構造体1は、集水セル12、第1集水スリット13及び第2集水スリット14を備えていなくてもよい。また、ろ過セル11及び集水孔15は、それぞれ1本以上設けられていればよい。
[Modification 1]
In the above embodiment, the configuration of the water purification membrane structure 1 has been described with reference to Figures 1 to 7, but the detailed configuration of the water purification membrane structure 1 can be changed as appropriate. The water purification membrane structure 1 only needs to include a porous body 10 having filtration cells 11 and water collection holes 15, and a seal 20 that covers the surface of the porous body 10. Therefore, the water purification membrane structure 1 does not need to include the water collection cells 12, the first water collection slits 13, and the second water collection slits 14. It is also sufficient that one or more filtration cells 11 and one or more water collection holes 15 are provided.

[変形例2]
上記実施形態において、集水孔15の第2端面S2側は、パッキン15aによって封止されることとしたが、集水孔15の第2端面S2側を封止する手法は特に限られない。
[Modification 2]
In the above embodiment, the second end surface S2 side of the water collection hole 15 is sealed by the packing 15a, but the method of sealing the second end surface S2 side of the water collection hole 15 is not particularly limited.

[変形例3]
上記実施形態では、一次スリット形成工程において集水セル用貫通孔すべてに対して一次スリット13X,14Xを形成し、仮目詰め工程において一次スリット13X,14Xを仮目詰めすることとしたが、これに限られない。集水セル用貫通孔すべてに対して一次スリット13X,14Xを形成することで基材成形体31Xの強度低下が懸念される場合には、一次スリット形成工程において一部の集水セル用貫通孔に対して一次スリット13X,14Xを形成してもよい。この場合、残りの集水セル用貫通孔は開口したままになるので、ろ過層形成工程では、焼成によって蒸散する有機材料を用いて集水セル用貫通孔の開口を随時塞ぐ必要がある。
[Modification 3]
In the above embodiment, the primary slits 13X, 14X are formed for all the through holes for the water collection cells in the primary slit forming step, and the primary slits 13X, 14X are temporarily filled in the temporary filling step, but this is not limited to the above. If there is a concern that the strength of the base molded body 31X will be reduced by forming the primary slits 13X, 14X for all the through holes for the water collection cells, the primary slits 13X, 14X may be formed for some of the through holes for the water collection cells in the primary slit forming step. In this case, the remaining through holes for the water collection cells remain open, so in the filtration layer forming step, it is necessary to block the openings of the through holes for the water collection cells as needed using an organic material that evaporates by firing.

[変形例4]
上記実施形態において、ろ過層32は、第1ろ過層32a及び第2ろ過層32bを有することとしたが、これに限られない。ろ過層32は、第1ろ過層32a及び第2ろ過層32bのうち一方のみを有していてもよいし、第1ろ過層32a及び第2ろ過層32bに加えて1以上のろ過層を更に有していてもよい。
[Modification 4]
In the above embodiment, the filtration layer 32 includes the first filtration layer 32a and the second filtration layer 32b, but is not limited thereto. The filtration layer 32 may include only one of the first filtration layer 32a and the second filtration layer 32b, or may further include one or more filtration layers in addition to the first filtration layer 32a and the second filtration layer 32b.

1 浄水膜構造体
10 多孔質体
S1 第1端面
S2 第2端面
S3 側面
11 ろ過セル
12 集水セル
13 第1集水スリット
14 第2集水スリット
15 集水孔
20 シール
21 第1端面シール
22 第2端面シール
23 側面シール
31 基材
32 ろ過層
32a 第1ろ過層
32b 第2ろ過層
50 押出成形機
51 ケース
53 口金
53a 凹部
53b 固定板
53R 底面
r1 当接面
r2 環状面
56 支持部材
1 Water purification membrane structure 10 Porous body S1 First end surface S2 Second end surface S3 Side surface 11 Filtration cell 12 Water collection cell 13 First water collection slit 14 Second water collection slit 15 Water collection hole 20 Seal 21 First end surface seal 22 Second end surface seal 23 Side seal 31 Substrate 32 Filtration layer 32a First filtration layer 32b Second filtration layer 50 Extruder 51 Case 53 Base 53 Abutment surface 53b Fixing plate 53R Bottom surface r1 Contact surface r2 Annular surface 56 Support member

Claims (4)

原水から浄水を生成する浄水膜構造体であって、
第1端面と、前記第1端面の反対側の第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面に繋がる側面とを有する柱体であり、前記原水が供給される複数のろ過セルと、前記浄水が収集される集水孔とを内部に有する多孔質体と、
前記第1端面を被覆する第1端面シールと、前記第2端面を被覆する第2端面シールと、前記側面を被覆する側面シールとを有するシールと、
を備え、
前記複数のろ過セルは、前記第1端面から前記第2端面まで前記多孔質体を貫通し、前記第1端面シール及び前記第2端面シールそれぞれに開口し、
前記集水孔は、前記第1端面シールに開口する有底凹部であり、
前記第1端面シール、前記第2端面シール及び前記側面シールそれぞれは、非透水性材料によって構成され、
前記多孔質体は、前記浄水が収集される複数の集水セルと、前記複数の集水セルそれぞれの一端に連通し、かつ、前記集水孔から放射状に延びる複数の第1連通スリットとを含む、
浄水膜構造体。
A water purification membrane structure for producing purified water from raw water,
A porous body having a first end surface, a second end surface opposite to the first end surface, and a side surface connected to the first end surface and the second end surface, the porous body having therein a plurality of filtration cells to which the raw water is supplied and a water collection hole through which the purified water is collected;
a seal including a first end seal covering the first end surface, a second end seal covering the second end surface, and a side seal covering the side surface;
Equipped with
The plurality of filtration cells extend through the porous body from the first end surface to the second end surface and open to the first end surface seal and the second end surface seal,
the water collection hole is a bottomed recess that opens to the first end face seal,
the first end seal, the second end seal, and the side seal are each made of a water-impermeable material;
The porous body includes a plurality of water collection cells in which the purified water is collected, and a plurality of first communication slits each communicating with one end of the plurality of water collection cells and extending radially from the water collection hole.
Water purification membrane structure.
前記多孔質体の長手方向に垂直な短手方向に沿った断面において、前記複数の第1連通スリットは、前記集水孔を中心としてX字状に配置された4本の第1連通スリットを含む、In a cross section along a short direction perpendicular to the longitudinal direction of the porous body, the plurality of first communicating slits include four first communicating slits arranged in an X-shape with the water collection hole as a center.
請求項1に記載の浄水膜構造体。The water purification membrane structure according to claim 1.
前記多孔質体は、前記複数の集水セルそれぞれの他端に連通し、かつ、前記集水孔から放射状に延びる複数の第2連通スリットを含む、The porous body includes a plurality of second communication slits each communicating with the other end of each of the plurality of water collecting cells and extending radially from the water collecting hole.
請求項1に記載の浄水膜構造体。The water purification membrane structure according to claim 1.
前記多孔質体の長手方向に垂直な短手方向に沿った断面において、前記複数の第2連通スリットは、前記集水孔を中心としてX字状に配置された4本の第2連通スリットを含む、In a cross section along a short direction perpendicular to the longitudinal direction of the porous body, the plurality of second communication slits include four second communication slits arranged in an X-shape with the water collection hole as a center.
請求項3に記載の浄水膜構造体。The water purification membrane structure according to claim 3.
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