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JP2011101869A - Membrane module and manufacturing method of membrane module - Google Patents

Membrane module and manufacturing method of membrane module Download PDF

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JP2011101869A
JP2011101869A JP2009258459A JP2009258459A JP2011101869A JP 2011101869 A JP2011101869 A JP 2011101869A JP 2009258459 A JP2009258459 A JP 2009258459A JP 2009258459 A JP2009258459 A JP 2009258459A JP 2011101869 A JP2011101869 A JP 2011101869A
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membrane
permeate
element fixing
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英俊 桝谷
Yasunobu Okajima
康信 岡島
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Abstract

【課題】膜エレメント固定部と複数の膜エレメントとを容易に接合することができる膜モジュールを提供する。
【解決手段】膜エレメント固定部20と膜エレメント固定部20の開口部21に挿入された膜エレメント11の透過液取出端部18とが中空部13側からの加熱と押圧によって熱溶着され、熱溶着によって接合される接合部23における膜エレメント11と膜エレメント固定部20との材質が熱可塑性樹脂であり、接合部23において隣り合う膜エレメント11の透過液取出端部18間に、中空部13側に開放され且つ熱溶着の際に溶融した熱可塑性樹脂を逃がす逃げ空間24が形成されている。
【選択図】図9
A membrane module capable of easily joining a membrane element fixing portion and a plurality of membrane elements is provided.
SOLUTION: A membrane element fixing portion 20 and a permeate extraction end portion 18 of a membrane element 11 inserted in an opening 21 of the membrane element fixing portion 20 are heat-welded by heating and pressing from a hollow portion 13 side, and heat The material of the membrane element 11 and the membrane element fixing portion 20 in the joint portion 23 to be joined by welding is a thermoplastic resin, and the hollow portion 13 is formed between the permeate extraction end portions 18 of the adjacent membrane elements 11 in the joint portion 23. An escape space 24 is formed which is open to the side and allows the thermoplastic resin melted during heat welding to escape.
[Selection] Figure 9

Description

本発明は、ろ過膜を有する複数の膜エレメントと、内部に中空部を有する集水部材とを備えた膜モジュールおよびこのような膜モジュールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a membrane module including a plurality of membrane elements having a filtration membrane and a water collecting member having a hollow portion therein, and a method for producing such a membrane module.

従来、膜モジュールとしては、例えば図22に示すように、板状の支持部材71に複数の貫通孔72が形成され、各貫通孔72にそれぞれ膜エレメント73の透過液取出端部74が挿入されて接着されているものがある。尚、各膜エレメント73の透過液取出端部74には透過液取出口75が形成されている。   Conventionally, as a membrane module, for example, as shown in FIG. 22, a plurality of through holes 72 are formed in a plate-like support member 71, and a permeate extraction end 74 of the membrane element 73 is inserted into each through hole 72. Some of them are glued together. A permeate outlet 75 is formed at the permeate outlet 74 of each membrane element 73.

これによると、膜エレメント73を透過した透過液は透過液取出口75から膜エレメント73の外部へ取り出される。尚、このような膜モジュール76は例えば下記特許文献1に記載されている。   According to this, the permeate that has permeated through the membrane element 73 is taken out from the permeate outlet 75 to the outside of the membrane element 73. Such a membrane module 76 is described in, for example, Patent Document 1 below.

特開平6−327946JP-A-6-327946

上記の従来形式では、支持部材71と貫通孔72に挿入した透過液取出端部74とを接着するために、透過液取出端部74と貫通孔72の内周面とに接着剤を塗布して接着する方法が考えられる。しかしながら、接着剤の塗布に手間を要し、特に膜エレメント73の枚数が増加と、支持部材71(膜エレメント固定部)と膜エレメント73との接合に多大な労力と時間を要するという問題がある。   In the above conventional type, in order to bond the support member 71 and the permeate extraction end 74 inserted into the through hole 72, an adhesive is applied to the permeate extraction end 74 and the inner peripheral surface of the through hole 72. Can be considered. However, it takes time and effort to apply the adhesive. In particular, the number of the membrane elements 73 is increased, and there is a problem that much labor and time are required for joining the support member 71 (membrane element fixing portion) and the membrane element 73. .

また、接着の際、余分な接着剤がはみ出して膜エレメント73の透過液取出口75に流れ込み、透過液取出口75を閉塞してしまう虞もある。
本発明は、製作時、膜エレメント固定部と複数の膜エレメントとを容易に接合することができ、また、接合時、透過液取出口の閉塞を防止することが可能な膜モジュールおよび膜モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
In addition, when bonding, excessive adhesive may overflow and flow into the permeate outlet 75 of the membrane element 73 and block the permeate outlet 75.
The present invention provides a membrane module and a membrane module capable of easily joining a membrane element fixing portion and a plurality of membrane elements at the time of manufacturing, and capable of preventing clogging of a permeate outlet at the time of joining. An object is to provide a manufacturing method.

上記目的を達成するために、本第1発明は、ろ過膜を有する複数の膜エレメントと、
内部に中空部を有する集水部材とを備え、
ろ過膜を透過した透過液を集水部材の中空部に取り出す透過液取出口が膜エレメントの透過液取出端部に形成され、
集水部材は各膜エレメントの透過液取出端部を固定する膜エレメント固定部を有し、
膜エレメント固定部は各々の膜エレメントの透過液取出端部が挿入される複数の開口部を有する膜モジュールであって、
膜エレメント固定部と膜エレメント固定部の開口部に挿入された膜エレメントの透過液取出端部とが中空部側からの加熱と押圧によって熱溶着され、
熱溶着によって接合される接合部における膜エレメントと膜エレメント固定部との少なくとも一方の材質が熱可塑性樹脂であり、
接合部において隣り合う膜エレメントの透過液取出端部間に、中空部側に開放され且つ熱溶着の際に溶融又は軟化した熱可塑性樹脂を逃がす逃げ空間が形成されているものである。
In order to achieve the above object, the first invention comprises a plurality of membrane elements having a filtration membrane,
A water collecting member having a hollow portion inside,
A permeate outlet for taking out permeate that has passed through the filtration membrane into the hollow part of the water collecting member is formed at the permeate outlet end of the membrane element,
The water collecting member has a membrane element fixing portion for fixing the permeate extraction end of each membrane element,
The membrane element fixing part is a membrane module having a plurality of openings into which the permeate extraction end of each membrane element is inserted,
The membrane element fixing portion and the permeate extraction end portion of the membrane element inserted into the opening of the membrane element fixing portion are thermally welded by heating and pressing from the hollow portion side,
The material of at least one of the membrane element and the membrane element fixing portion in the joined portion joined by thermal welding is a thermoplastic resin.
Between the permeate extraction ends of the membrane elements adjacent to each other at the joint, a clearance space is formed that opens to the hollow portion side and allows the thermoplastic resin melted or softened during thermal welding to escape.

これによると、膜モジュールを製作する際、複数の膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の各開口部に挿入し、加熱板等を用いて、膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部とを中空部側から加熱するとともに押圧して熱溶着する。これにより、膜エレメント固定部と複数の膜エレメントとを容易に接合することができる。   According to this, when the membrane module is manufactured, the permeate extraction ends of the plurality of membrane elements are inserted into the openings of the membrane element fixing portion, and the permeate extraction ends of the membrane elements are The membrane element fixing part is heated and pressed from the hollow part side and thermally welded. Thereby, a membrane element fixing | fixed part and a some membrane element can be joined easily.

この際、溶融(又は軟化)した熱可塑性樹脂が逃げ空間に逃げ込むことにより、熱可塑性樹脂の変形および流動が促進され、膜エレメントの透過液取出端部と開口部の内面との僅かな隙間が溶融(又は軟化)した熱可塑性樹脂で容易に埋まるため、膜エレメントと膜エレメント固定部とを熱溶着で良好に接合することができる。   At this time, the molten (or softened) thermoplastic resin escapes into the escape space, whereby the deformation and flow of the thermoplastic resin are promoted, and a slight gap is formed between the permeate extraction end of the membrane element and the inner surface of the opening. Since it is easily filled with a molten (or softened) thermoplastic resin, the membrane element and the membrane element fixing portion can be favorably joined by thermal welding.

さらには、過大な圧力が膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部の開口部の内面との間に作用するのを回避することができるので、膜エレメントの透過液取出口が溶融(又は軟化)して変形(又は流動)した熱可塑性樹脂により閉塞されてしまうのを抑制することができる。   Furthermore, since excessive pressure can be prevented from acting between the permeate extraction end of the membrane element and the inner surface of the opening of the membrane element fixing portion, the permeate outlet of the membrane element is melted ( Alternatively, it is possible to suppress clogging with a thermoplastic resin that has been deformed (or fluidized) by being softened.

また、熱溶着の際、逃げ空間の存在により、接合部と加熱板との接触面積が減少するため、必要な部分にのみ熱エネルギーを集中的に付与することが可能であるとともに、熱溶着に要する熱エネルギーを低減することができる。   In addition, since the contact area between the joint and the heating plate is reduced due to the presence of the escape space during the thermal welding, it is possible to concentrate the thermal energy only on the necessary parts and also to the thermal welding. The required heat energy can be reduced.

このような膜モジュールにおいては、各膜エレメントのろ過膜を透過した透過液が透過液取出口から集水部材の中空部に取り出されて集められる。
本第2発明における膜モジュールは、膜エレメント固定部が熱可塑性樹脂であり、
逃げ空間は、膜エレメント固定部の隣り合う開口部間に形成され且つ中空部側に開放された溝であるものである。
In such a membrane module, the permeate that has passed through the filtration membrane of each membrane element is taken out from the permeate outlet and collected in the hollow portion of the water collecting member.
In the membrane module of the second invention, the membrane element fixing portion is a thermoplastic resin,
The escape space is a groove formed between adjacent openings of the membrane element fixing part and opened to the hollow part side.

本第3発明における膜モジュールは、膜エレメントは平板又はシート形状であり、
膜エレメント固定部の開口部はスリット形状であるものである。
本第4発明における膜モジュールは、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入する際の挿入量を規制する挿入量規制手段が備えられているものである。
In the membrane module according to the third invention, the membrane element has a flat plate or sheet shape,
The opening of the membrane element fixing part has a slit shape.
The membrane module according to the fourth aspect of the invention is provided with an insertion amount regulating means for regulating the insertion amount when the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing portion.

これによると、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入する際、挿入量規制手段によって透過液取出端部の挿入量が規定量に規制される。これにより、透過液取出端部の挿入量を容易且つ正確に規定量にすることができ、上記挿入量が過大になったり或は不足するといった不具合を防止することができる。   According to this, when the permeate extraction end portion of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing portion, the insertion amount of the permeate extraction end portion is regulated to the specified amount by the insertion amount regulating means. As a result, the insertion amount of the permeate extraction end can be easily and accurately set to a specified amount, and problems such as an excessive or insufficient insertion amount can be prevented.

本第5発明は、ろ過膜を有する複数の膜エレメントと、
内部に中空部を有する集水部材とを備え、
ろ過膜を透過した透過液を集水部材の中空部に取り出す透過液取出口が膜エレメントの透過液取出端部に形成され、
集水部材は各膜エレメントの透過液取出端部を固定する膜エレメント固定部を有し、
膜エレメント固定部は各々の膜エレメントの透過液取出端部が挿入される複数の開口部を有する膜モジュールの製造方法であって、
互いに接合される膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部との少なくとも一方の材質に熱可塑性樹脂を使用し、
膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入し、
膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部とを中空部側からの加熱と押圧によって熱溶着し、
熱溶着の際に溶融又は軟化した熱可塑性樹脂が、隣り合う膜エレメントの透過液取出端部間に形成された逃げ空間に逃げ込むものである。
The fifth invention comprises a plurality of membrane elements having filtration membranes,
A water collecting member having a hollow portion inside,
A permeate outlet for taking out permeate that has passed through the filtration membrane into the hollow part of the water collecting member is formed at the permeate outlet end of the membrane element,
The water collecting member has a membrane element fixing portion for fixing the permeate extraction end of each membrane element,
The membrane element fixing part is a method for manufacturing a membrane module having a plurality of openings into which the permeate extraction end of each membrane element is inserted,
A thermoplastic resin is used for at least one material of the permeate extraction end portion and the membrane element fixing portion of the membrane elements to be joined to each other,
Insert the permeate extraction end of the membrane element into the opening of the membrane element fixing part,
Heat-welding the permeate extraction end of the membrane element and the membrane element fixing part by heating and pressing from the hollow side,
The thermoplastic resin melted or softened at the time of heat welding escapes into the escape space formed between the permeate extraction ends of the adjacent membrane elements.

本第6発明における膜モジュールの製造方法は、逃げ空間は、膜エレメント固定部の隣り合う開口部間に形成され且つ中空部側に開放された溝であるものである。
本第7発明における膜モジュールの製造方法は、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入した後、加熱板を中空部側から膜エレメントの透過液取出端部に押圧して熱溶着し、
この際、加熱板に設けられた突部を膜エレメントの透過液取出口に中空部側から挿入するものである。
In the method for manufacturing a membrane module according to the sixth aspect of the present invention, the escape space is a groove formed between adjacent openings of the membrane element fixing portion and opened to the hollow portion side.
According to the seventh aspect of the present invention, the membrane module manufacturing method includes the step of inserting the permeate extraction end of the membrane element into the opening of the membrane element fixing portion and then pressing the heating plate from the hollow portion side to the permeate extraction end of the membrane element And heat-welded
At this time, the protrusion provided on the heating plate is inserted into the permeate outlet of the membrane element from the hollow portion side.

これによると、加熱板を中空部側から膜エレメントの透過液取出端部に押圧して熱溶着する際、加熱板の突部を膜エレメントの透過液取出口に挿入することで、透過液取出口が突部で閉じられる。これにより、溶融(又は変形)した熱可塑性樹脂が透過液取出口を閉塞してしまうのを確実に防止することができ、透過液の取出流路を確保することができる。   According to this, when the hot plate is pressed from the hollow portion side to the permeate take-out end of the membrane element and thermally welded, the permeate take-off can be obtained by inserting the protrusion of the hot plate into the permeate take-out port of the membrane element. The outlet is closed at the protrusion. Accordingly, it is possible to reliably prevent the molten (or deformed) thermoplastic resin from blocking the permeate outlet, and to secure a permeate outlet.

以上のように、本発明によると、膜エレメント固定部と複数の膜エレメントとを熱溶着で容易に接合することができる。また、熱溶着の際、溶融(又は軟化)した熱可塑性樹脂が逃げ空間に逃げ込むことにより、熱可塑性樹脂の変形および流動が促進され、膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部との僅かな隙間が溶融(又は軟化)した熱可塑性樹脂で容易に埋まるため、膜エレメントと膜エレメント固定部とを熱溶着で良好に接合することができる。   As described above, according to the present invention, the membrane element fixing portion and the plurality of membrane elements can be easily joined by heat welding. In addition, the melted (or softened) thermoplastic resin escapes into the escape space at the time of heat welding, so that the deformation and flow of the thermoplastic resin are promoted, and the permeate extraction end of the membrane element and the membrane element fixing portion Since the slight gap is easily filled with the molten (or softened) thermoplastic resin, the membrane element and the membrane element fixing portion can be favorably joined by thermal welding.

さらには、過大な圧力が膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部の開口部の内面との間に作用するのを回避することができるので、膜エレメントの透過液取出口が溶融(又は軟化)して変形(又は流動)した熱可塑性樹脂により閉塞されてしまうのを抑制することができる。   Furthermore, since excessive pressure can be prevented from acting between the permeate extraction end of the membrane element and the inner surface of the opening of the membrane element fixing portion, the permeate outlet of the membrane element is melted ( Alternatively, it is possible to suppress clogging with a thermoplastic resin that has been deformed (or fluidized) by being softened.

また、熱溶着の際、逃げ空間の存在により、接合部と加熱板との接触面積が減少するため、必要な部分にのみ熱エネルギーを集中的に付与することが可能であるとともに、溶着に要する熱エネルギーを低減することができる。   In addition, since the contact area between the joining portion and the heating plate is reduced due to the existence of the escape space during the thermal welding, it is possible to concentrate the thermal energy only on the necessary portions and the welding is required. Thermal energy can be reduced.

さらに、熱溶着の際、加熱板の突部を膜エレメントの透過液取出口に挿入することにより、溶融した熱可塑性樹脂が透過液取出口を閉塞してしまうのを確実に防止することができ、透過液の取出流路を確保することができる。   Furthermore, by inserting the protrusion of the heating plate into the permeate outlet of the membrane element during heat welding, it is possible to reliably prevent the molten thermoplastic resin from blocking the permeate outlet. The permeate extraction flow path can be secured.

本発明の第1の実施の形態における膜モジュールを積み重ねて構成される膜分離装置の正面図である。1 is a front view of a membrane separation device configured by stacking membrane modules according to a first embodiment of the present invention. 同、膜モジュールの斜視図である。It is a perspective view of a membrane module. 同、膜モジュールの集水部材の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the water collecting member of the membrane module. 同、膜モジュールの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the membrane module. 同、膜モジュールの膜エレメントの透過液取出端部の拡大図である。It is an enlarged view of the permeate extraction end of the membrane element of the membrane module. 図5におけるX−X矢視図である。It is a XX arrow line view in FIG. 同、膜モジュールの膜エレメント固定板の斜視図であり、(a)は図4におけるX−X矢視図、(b)は図4におけるY−Y矢視図である。FIG. 5 is a perspective view of a membrane element fixing plate of the membrane module, in which (a) is a view taken along the line XX in FIG. 4 and (b) is a view taken along the line YY in FIG. 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態を示す。FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing the method for manufacturing the membrane module, showing a state before the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing plate. 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入した状態を示す。FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing the method for manufacturing the membrane module, showing a state in which the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing plate. 図9におけるX−X矢視図である。It is a XX arrow line view in FIG. 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定板との接合部に加熱板を押圧した状態を示す。FIG. 4 is a partially cutaway plan view showing a method for manufacturing a membrane module, showing a state in which a heating plate is pressed at a joint portion between a permeate extraction end of a membrane element and a membrane element fixing plate. 本発明の第2の実施の形態における膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態を示す。FIG. 6 is a partially cutaway plan view showing a method for manufacturing a membrane module according to a second embodiment of the present invention, showing a state before the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing plate. . 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入した状態を示す。FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing the method for manufacturing the membrane module, showing a state in which the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing plate. 本発明の第3の実施の形態における膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態を示す。It is a partially notched top view which shows the manufacturing method of the membrane module in the 3rd Embodiment of this invention, and shows the state before inserting the permeate extraction end part of a membrane element in the opening part of a membrane element fixing plate. . 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入した状態を示す。FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing the method for manufacturing the membrane module, showing a state in which the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing plate. 同、膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定板との接合部に加熱板を押圧した状態を示す。FIG. 4 is a partially cutaway plan view showing a method for manufacturing a membrane module, showing a state in which a heating plate is pressed at a joint portion between a permeate extraction end of a membrane element and a membrane element fixing plate. 本発明の第4の実施の形態における膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、(a)は膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態、(b)は透過液取出端部を開口部に挿入した状態を示す。It is a partially notched top view which shows the manufacturing method of the membrane module in the 4th Embodiment of this invention, (a) is before inserting the permeate extraction end part of a membrane element in the opening part of a membrane element fixing plate. (B) shows a state in which the permeate extraction end is inserted into the opening. 本発明の第5の実施の形態における膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、(a)は膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態、(b)は透過液取出端部を開口部に挿入した状態、(c)は透過液取出端部と膜エレメント固定板との接合部に加熱板を押圧した状態を示す。It is a partially notched top view which shows the manufacturing method of the membrane module in the 5th Embodiment of this invention, (a) is before inserting the permeate extraction end part of a membrane element in the opening part of a membrane element fixing plate. (B) shows a state in which the permeate extraction end is inserted into the opening, and (c) shows a state in which the heating plate is pressed against the joint between the permeate extraction end and the membrane element fixing plate. 本発明の第6の実施の形態における膜モジュールの製造方法を示す一部切欠き平面図であり、(a)は膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定板の開口部に挿入する前の状態、(b)は透過液取出端部を開口部に挿入した状態、(c)は透過液取出端部と膜エレメント固定板との接合部に加熱板を押圧した状態を示す。It is a partially notched top view which shows the manufacturing method of the membrane module in the 6th Embodiment of this invention, (a) is before inserting the permeate extraction end part of a membrane element in the opening part of a membrane element fixing plate. (B) shows a state in which the permeate extraction end is inserted into the opening, and (c) shows a state in which the heating plate is pressed against the joint between the permeate extraction end and the membrane element fixing plate. 本発明の第7の実施の形態における膜モジュールの膜エレメントの透過液取出端部の拡大図である。It is an enlarged view of the permeate extraction end of the membrane element of the membrane module in the seventh embodiment of the present invention. 図20におけるX−X矢視図である。It is a XX arrow line view in FIG. 従来の膜モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the conventional membrane module.

(第1の実施の形態)
以下、本発明における第1の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、1は膜分離装置であり、この膜分離装置1は処理槽2内に設置されて被処理液3(例えば下廃水等)に浸漬されている。膜分離装置1の下方には散気装置4が設けられている。膜分離装置1は上下に積み重ねられた複数の膜モジュール10で構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a membrane separation device. The membrane separation device 1 is installed in a treatment tank 2 and is immersed in a liquid to be treated 3 (for example, sewage waste water). A diffuser 4 is provided below the membrane separator 1. The membrane separation device 1 is composed of a plurality of membrane modules 10 stacked one above the other.

各膜モジュール10の構成を以下に説明する。
図2〜図4に示すように、膜モジュール10は、所定間隔をあけて並列に配置された複数の膜エレメント11と、これら膜エレメント11の両側部に配置された一対の集水部材12とを備えている。集水部材12は、四角箱型の部材であり、内部に中空部13を有している。
図4〜図6に示すように、膜エレメント11は、平板状又はシート形状の平膜型エレメントであり、膜支持体である四角平板状のろ板15と、ろ板15の表裏両面に取り付けられた平膜状のろ過膜16とを有している。また、ろ過膜16を透過した透過液を集水部材12の中空部13に取り出す透過液取出口17がろ板15の両側の透過液取出端部18に上下複数形成されている。
The configuration of each membrane module 10 will be described below.
As shown in FIGS. 2 to 4, the membrane module 10 includes a plurality of membrane elements 11 arranged in parallel at a predetermined interval, and a pair of water collecting members 12 arranged on both sides of the membrane elements 11. It has. The water collecting member 12 is a square box type member and has a hollow portion 13 inside.
As shown in FIGS. 4 to 6, the membrane element 11 is a flat membrane-type element having a flat plate shape or a sheet shape, and is attached to the both sides of the filter plate 15 having a square plate shape as a membrane support and the filter plate 15. And a flat membrane-like filtration membrane 16. In addition, a plurality of permeate outlets 17 are formed at the permeate outlet ends 18 on both sides of the filter plate 15 to take out the permeate that has passed through the filtration membrane 16 into the hollow portion 13 of the water collecting member 12.

さらに、ろ板15には、ろ過膜16を透過した透過液を各透過液取出口17へ導く透過液流路19が形成されている。透過液流路19は、透過液取出口17に連通する複数の横流路19aと、ろ過膜16の透過側と横流路19aとに連通する複数の流通孔19bとを有している。   Further, a permeate flow path 19 that guides the permeate that has permeated through the filtration membrane 16 to each permeate outlet 17 is formed in the filter plate 15. The permeate channel 19 has a plurality of lateral channels 19 a that communicate with the permeate outlet 17 and a plurality of flow holes 19 b that communicate with the permeate side of the filtration membrane 16 and the lateral channels 19 a.

図3,図4に示すように、両集水部材12はそれぞれ、複数の膜エレメント11の透過液取出端部18を固定する膜エレメント固定板20(膜エレメント固定部の一例)を有している。これらエレメント固定板20は、両集水部材12の相対向する内側壁を構成する平板状の部材であり、接着剤等によって集水部材12に接着される。尚、ろ板15と膜エレメント固定板20との材質は、共に、熱可塑性樹脂が使用されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, each of the water collecting members 12 has a membrane element fixing plate 20 (an example of a membrane element fixing portion) that fixes the permeate extraction ends 18 of the plurality of membrane elements 11. Yes. These element fixing plates 20 are flat members that constitute inner walls facing each other of the water collecting members 12, and are bonded to the water collecting member 12 with an adhesive or the like. The filter plate 15 and the membrane element fixing plate 20 are both made of thermoplastic resin.

図4,図7,図8に示すように、各エレメント固定板20にはそれぞれ、上下方向に長いスリット形状の開口部21が複数形成されている。開口部21は、中空部13とは反対の外側に開口し且つ中空部13側ほど幅Aが縮小するテーパー状の案内部21aと、案内部21aから中空部13の側に開口する差込部21bとを有している。差込部21bの幅Bは膜エレメント11のろ板15の板厚とほぼ同じ或は僅かに大きく、開口部21の中空部13とは反対側の端部の幅Aは開口部21の中空部13側の端部の幅Bよりも大きい。上記のような構成により、各膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に容易に挿入することが可能である。尚、上記幅A,Bは膜エレメント11の厚さ方向Tにおける開口部21の寸法である。   As shown in FIGS. 4, 7, and 8, each element fixing plate 20 has a plurality of slit-shaped openings 21 that are long in the vertical direction. The opening 21 has a tapered guide part 21a that opens to the outside opposite to the hollow part 13 and has a width A that decreases toward the hollow part 13 side, and an insertion part that opens from the guide part 21a to the hollow part 13 side. 21b. The width B of the insertion portion 21b is substantially the same as or slightly larger than the plate thickness of the filter plate 15 of the membrane element 11, and the width A of the end portion of the opening portion 21 opposite to the hollow portion 13 is the hollow portion of the opening portion 21. It is larger than the width B of the end on the part 13 side. With the configuration as described above, it is possible to easily insert the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20. The widths A and B are dimensions of the opening 21 in the thickness direction T of the membrane element 11.

図9〜図11に示すように、各開口部21には膜エレメント11の透過液取出端部18が挿入され、エレメント固定板20と各膜エレメント11の透過液取出端部18とは、加熱板26を用いて中空部13側から加熱するとともに押圧することにより、熱溶着され接合されている。   As shown in FIGS. 9 to 11, the permeate extraction end 18 of the membrane element 11 is inserted into each opening 21, and the element fixing plate 20 and the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 are heated. By heating and pressing from the hollow portion 13 side using the plate 26, heat welding and joining are performed.

このうち、図7〜図9に示すように、上記熱溶着によって接合される接合部23において隣り合う膜エレメント11の透過液取出端部18間には、熱溶着の際に溶融したろ板15と膜エレメント固定板20との熱可塑性樹脂25(図11参照)を逃がす逃げ空間24が形成されている。各逃げ空間24は、中空部13側に開放されたV形状の溝であり、膜エレメント固定板20の隣り合う開口部21間に形成されている。尚、膜エレメント11の厚さ方向Tにおける逃げ空間24の幅Cは中空部13側ほど拡大している。   Among these, as shown in FIGS. 7 to 9, a filter plate 15 melted at the time of heat welding is provided between the permeate extraction ends 18 of the adjacent membrane elements 11 in the joint 23 to be joined by the heat welding. An escape space 24 is formed for releasing the thermoplastic resin 25 (see FIG. 11) between the membrane element fixing plate 20 and the membrane element fixing plate 20. Each escape space 24 is a V-shaped groove opened to the hollow portion 13 side, and is formed between adjacent openings 21 of the membrane element fixing plate 20. Note that the width C of the escape space 24 in the thickness direction T of the membrane element 11 increases toward the hollow portion 13 side.

また、図9,図10に示すように、加熱板26には、膜エレメント11の透過液取出口17に対して中空部13側から挿脱自在なピン27(突部の一例)が上下方向Dおよび膜エレメント11の厚さ方向Tにおいて複数設けられている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the heating plate 26 has a pin 27 (an example of a protrusion) that can be inserted and removed from the permeate outlet 17 of the membrane element 11 from the hollow portion 13 side in the vertical direction. A plurality of D and a thickness direction T of the membrane element 11 are provided.

図2〜図4に示すように、集水部材12の上端には突出部29が設けられ、突出部29には、上端面と集水部材12の中空部13とに連通する上部集水口30が形成されている。また、集水部材12の下端には、中空部13に連通する下部集水口31が形成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, a protruding portion 29 is provided at the upper end of the water collecting member 12, and the upper water collecting port 30 communicating with the upper end surface and the hollow portion 13 of the water collecting member 12 is provided in the protruding portion 29. Is formed. Further, a lower water collecting port 31 communicating with the hollow portion 13 is formed at the lower end of the water collecting member 12.

図1に示すように、下段の膜モジュール10の突出部29を上段の膜モジュール10の下部集水口31に嵌め込むことにより、複数の膜モジュール10を上下に積み重ねることができる。尚、最下段の膜モジュール10の下部集水口31は栓等によって閉塞されている。   As shown in FIG. 1, a plurality of membrane modules 10 can be stacked vertically by fitting the protruding portion 29 of the lower membrane module 10 into the lower water collection port 31 of the upper membrane module 10. The lower water collection port 31 of the lowermost membrane module 10 is closed by a plug or the like.

図8,図9に示すように、各膜エレメント11の透過液取出端部18を中空部13とは反対側から膜エレメント固定板20の開口部21に挿入する。この際、透過液取出端部18は開口部21の案内部21aに案内されて容易に保持部21bに挿入される。   As shown in FIGS. 8 and 9, the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 is inserted into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20 from the side opposite to the hollow portion 13. At this time, the permeate extraction end portion 18 is guided by the guide portion 21a of the opening portion 21 and easily inserted into the holding portion 21b.

このようにして、透過液取出端部18の端面を膜エレメント固定板20の内側端面と面一にし(一致させ)、この状態で、図11に示すように、加熱板26を中空部13側から透過液取出端部18と膜エレメント固定板20とに押圧するとともに、加熱板26からの加熱によって膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11の透過液取出端部18とを同時に熱溶着する。これにより、膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11とをまとめて容易に接合することができる。この際、加熱板26のピン27が中空部13側から膜エレメント11の透過液取出口17に挿入される。   In this way, the end surface of the permeate extraction end portion 18 is flush with (in agreement with) the inner end surface of the membrane element fixing plate 20, and in this state, as shown in FIG. Are pressed against the permeate extraction end 18 and the membrane element fixing plate 20, and the membrane element fixing plate 20 and the permeate extraction end 18 of the plurality of membrane elements 11 are thermally welded simultaneously by heating from the heating plate 26. . Thereby, the membrane element fixing plate 20 and the plurality of membrane elements 11 can be easily joined together. At this time, the pin 27 of the heating plate 26 is inserted into the permeate outlet 17 of the membrane element 11 from the hollow portion 13 side.

上記熱溶着の際に溶融(又は軟化)したろ板15の熱可塑性樹脂25と膜エレメント固定板20の熱可塑性樹脂25とが逃げ空間24に逃げ込み、これにより、熱可塑性樹脂25の変形および流動が促進され、透過液取出端部18と開口部21の保持部21bの内側面との僅かな隙間が溶融した熱可塑性樹脂25で容易に埋まるため、膜エレメント11と膜エレメント固定板20とを熱溶着で良好に接合することができる。   The thermoplastic resin 25 of the filter plate 15 and the thermoplastic resin 25 of the membrane element fixing plate 20 that are melted (or softened) during the heat welding escape into the escape space 24, whereby deformation and flow of the thermoplastic resin 25 occur. And the slight gap between the permeate extraction end 18 and the inner surface of the holding portion 21b of the opening 21 is easily filled with the molten thermoplastic resin 25, so that the membrane element 11 and the membrane element fixing plate 20 are Good bonding can be achieved by thermal welding.

さらには、加熱板26を押圧した際、過大な圧力が膜エレメント11の透過液取出端部18と膜エレメント固定板20の開口部21の内面との間に作用するのを回避することができるので、膜エレメント11の透過液取出口17が溶融(又は軟化)して変形(又は流動)した熱可塑性樹脂25により閉塞されてしまうのを抑制することができる。   Furthermore, when the heating plate 26 is pressed, it can be avoided that an excessive pressure acts between the permeate extraction end 18 of the membrane element 11 and the inner surface of the opening 21 of the membrane element fixing plate 20. Therefore, it is possible to prevent the permeate outlet 17 of the membrane element 11 from being blocked by the molten (or softened) and deformed (or fluidized) thermoplastic resin 25.

また、図9に示すように、逃げ空間24の存在により、接合部23(この場合、膜エレメント固定板20)と加熱板26との接触面積が減少するため、必要な部分にのみ熱エネルギーを集中的に付与することが可能であるとともに、熱溶着に要する熱エネルギーを低減することができる。   Further, as shown in FIG. 9, due to the existence of the escape space 24, the contact area between the joining portion 23 (in this case, the membrane element fixing plate 20) and the heating plate 26 is reduced, so that heat energy is applied only to necessary portions. It can be applied intensively, and the thermal energy required for heat welding can be reduced.

尚、仮に、逃げ空間24が存在しない場合では、熱溶着時、溶融した熱可塑性樹脂25の逃げ場が無いため、熱可塑性樹脂25の変形および流動が促進されず、膜エレメント11と膜エレメント固定板20とを良好に接合することが困難になるという問題が生じる。また、接合部23と加熱板26との接触面積が増大するため、熱溶着に要する熱エネルギーが増大するといった問題も生じる。   If the escape space 24 does not exist, there is no escape space for the molten thermoplastic resin 25 at the time of thermal welding, so that deformation and flow of the thermoplastic resin 25 are not promoted, and the membrane element 11 and the membrane element fixing plate There arises a problem that it becomes difficult to bond 20 well. Moreover, since the contact area of the junction part 23 and the heating plate 26 increases, the problem that the thermal energy required for heat welding increases also arises.

図11に示すように、熱溶着の際、加熱板26のピン27が透過液取出口17に挿入されているため、透過液取出口17がピン27で閉じられ、これにより、溶融(又は変形)した熱可塑性樹脂25が透過液取出口17を閉塞してしまうのを確実に防止することができ、透過液の取出流路を確保することができる。   As shown in FIG. 11, since the pin 27 of the heating plate 26 is inserted into the permeate outlet 17 during the thermal welding, the permeate outlet 17 is closed by the pin 27, thereby melting (or deforming). ) Can be reliably prevented from blocking the permeate outlet 17 and a permeate outlet can be secured.

溶着後、加熱板26を膜エレメント固定板20と膜エレメント11の透過液取出端部18とから離間させ、これにより、ピン27が透過液取出口17から脱抜される。その後、接着剤、熱融着、機械的圧着等を用いて、エレメント固定板20を集水部材12に接着することで、図2に示すような膜モジュール10が製造される。   After the welding, the heating plate 26 is separated from the membrane element fixing plate 20 and the permeate extraction end 18 of the membrane element 11, whereby the pin 27 is removed from the permeate outlet 17. Then, the membrane module 10 as shown in FIG. 2 is manufactured by bonding the element fixing plate 20 to the water collecting member 12 using an adhesive, thermal fusion, mechanical pressure bonding, or the like.

このようにして複数の膜モジュール10を製造し、図1に示すように、下段の膜モジュール10の突出部29を上段の膜モジュール10の下部集水口31に嵌め込むことにより、処理槽2内に複数の膜モジュール10を上下に積み重ねて膜分離装置1を形成することができる。   In this way, a plurality of membrane modules 10 are manufactured, and as shown in FIG. 1, the protrusion 29 of the lower membrane module 10 is fitted into the lower water collection port 31 of the upper membrane module 10, thereby The membrane separation apparatus 1 can be formed by stacking a plurality of membrane modules 10 vertically.

ろ過運転時においては、吸引ポンプ32等によって各膜モジュール10のろ過膜16の透過側に負圧(吸引圧)を作用させることにより、処理槽2内の被処理液3がろ過膜16を透過してろ過され、図3,図5に示すように、透過液は、透過液流路19の流通孔19bと横流路19aとを通って、透過液取出口17から各集水部材12の中空部13に取り出される。   During the filtration operation, the liquid to be treated 3 in the treatment tank 2 permeates the filtration membrane 16 by applying a negative pressure (suction pressure) to the permeation side of the filtration membrane 16 of each membrane module 10 by the suction pump 32 or the like. 3 and FIG. 5, the permeate passes through the flow holes 19 b and the transverse channels 19 a of the permeate flow channel 19 and is hollow from the permeate outlet 17 to the water collecting members 12. Part 13 is taken out.

この際、上下各膜モジュール10の中空部13同士は上部および下部集水口30,31を介して連通しているため、下段の膜モジュール10の中空部13に集められた透過液は、上部および下部集水口30,31を通って上段の膜モジュール10の中空部13に流れ込み、最終的に最上位の膜モジュール10の中空部13から上部集水口30を通って膜分離装置1の外部へ取り出される。   At this time, since the hollow portions 13 of the upper and lower membrane modules 10 communicate with each other via the upper and lower water collecting ports 30 and 31, the permeate collected in the hollow portion 13 of the lower membrane module 10 It flows into the hollow portion 13 of the upper membrane module 10 through the lower water collection ports 30 and 31, and is finally taken out from the hollow portion 13 of the uppermost membrane module 10 through the upper water collection port 30 to the outside of the membrane separation apparatus 1. It is.

(第2の実施の形態)
以下、本発明における第2の実施の形態を図12,図13を参照しながら説明する。
膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に挿入する際の挿入量Jを規制する挿入量規制片35(挿入量規制手段の一例)が膜エレメント固定板20に設けられている。挿入量規制片35は、開口部21の中空部13側の奥端部に位置しており、膜エレメント11の厚さ方向Tにおいて相対向する開口部21の内側面21cから開口部21内に突出している。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
An insertion amount regulating piece 35 (an example of an insertion amount regulating means) that regulates the insertion amount J when the permeate extraction end portion 18 of the membrane element 11 is inserted into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20 is the membrane element fixing plate 20. Is provided. The insertion amount restricting piece 35 is located at the inner end of the opening 21 on the hollow portion 13 side, and enters the opening 21 from the inner side surface 21c of the opening 21 facing in the thickness direction T of the membrane element 11. It protrudes.

以下、上記構成における作用を説明する。
膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に挿入する際、図13に示すように、透過液取出端部18が挿入方向Fから挿入量規制片35に当接することにより、透過液取出端部18の挿入量Jが規定量に規制される。これにより、透過液取出端部18の挿入量Jを容易且つ正確に規定量にすることができ、上記挿入量Jが過大になったり或は不足するといった不具合を防止することができる。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
When inserting the permeate extraction end 18 of the membrane element 11 into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20, the permeate extraction end 18 contacts the insertion amount regulating piece 35 from the insertion direction F as shown in FIG. By making contact, the insertion amount J of the permeate extraction end 18 is regulated to a specified amount. As a result, the insertion amount J of the permeate extraction end 18 can be easily and accurately set to a specified amount, and problems such as an excessive or insufficient insertion amount J can be prevented.

(第3の実施の形態)
上記第1および第2の実施の形態では、図8,図12に示すように、開口部21の中空部13とは反対側の端部の幅Aを開口部21の中空部13側の端部の幅Bよりも大きくしたが、以下に説明する第3の実施の形態では、図14〜図16に示すように、開口部21の幅Eを中空部13側の端部からその反対側の端部にわたり一定の幅にしている。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, as shown in FIGS. 8 and 12, the width A of the end of the opening 21 opposite to the hollow portion 13 is set to the end of the opening 21 on the hollow portion 13 side. In the third embodiment described below, the width E of the opening 21 is changed from the end on the hollow portion 13 side to the opposite side in the third embodiment described below. A constant width is provided over the end of the.

また、上記第1および第2の実施の形態では、図8,図12に示すように、逃げ空間24はV形状の溝として形成されているが、本第3の実施の形態では、図14〜図16に示すように、逃げ空間24は一定の幅Cを有する凹形状の溝として形成されている。   In the first and second embodiments, as shown in FIGS. 8 and 12, the escape space 24 is formed as a V-shaped groove, but in the third embodiment, FIG. As shown in FIG. 16, the escape space 24 is formed as a concave groove having a constant width C.

また、上記第1の実施の形態では、図9〜図11に示すように、ピン27が加熱板26に設けられて透過液取出口17に挿入されているが、本第3の実施の形態では、図15,図16に示すように、ピン27は加熱板26に設けられていない。   Moreover, in the said 1st Embodiment, as shown in FIGS. 9-11, although the pin 27 is provided in the heating plate 26 and is inserted in the permeate extraction port 17, this 3rd Embodiment. Then, as shown in FIGS. 15 and 16, the pin 27 is not provided on the heating plate 26.

膜モジュール10の製造方法は上記第1の実施の形態と同様であり、図15に示すように、各膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に挿入し、図16に示すように、加熱板26を中空部13側から透過液取出端部18と膜エレメント固定板20とに押圧し、加熱板26からの加熱によって膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11の透過液取出端部18とを同時に熱溶着する。これにより、膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11とをまとめて容易に接合することができる。   The manufacturing method of the membrane module 10 is the same as that of the first embodiment, and the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 is inserted into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20 as shown in FIG. 16, the heating plate 26 is pressed against the permeate extraction end 18 and the membrane element fixing plate 20 from the hollow portion 13 side, and the membrane element fixing plate 20 and the plurality of membranes are heated by heating from the heating plate 26. The permeated liquid extraction end portion 18 of the element 11 is thermally welded simultaneously. Thereby, the membrane element fixing plate 20 and the plurality of membrane elements 11 can be easily joined together.

上記熱溶着の際に溶融したろ板15の熱可塑性樹脂25と膜エレメント固定板20の熱可塑性樹脂25とが逃げ空間24に逃げ込み、熱可塑性樹脂25の変形および流動が促進され、膜エレメント11と膜エレメント固定板20とを熱溶着で良好に接合することができる。   The thermoplastic resin 25 of the filter plate 15 and the thermoplastic resin 25 of the membrane element fixing plate 20 melted at the time of the thermal welding escape into the escape space 24, and the deformation and flow of the thermoplastic resin 25 are promoted, and the membrane element 11. And the membrane element fixing plate 20 can be satisfactorily bonded by heat welding.

また、本第3の実施の形態ではピン27を加熱板26に設けていないため、溶融(又は軟化)した熱可塑性樹脂25が透過液取出口17の内部に流れ込もうとするが、熱可塑性樹脂25は逃げ空間24へも流れ込むため、透過液取出口17が熱可塑性樹脂25によって閉塞されてしまうのを抑制することができる。   In the third embodiment, since the pin 27 is not provided on the heating plate 26, the molten (or softened) thermoplastic resin 25 tends to flow into the permeate outlet 17. Since the resin 25 also flows into the escape space 24, it is possible to prevent the permeate outlet 17 from being blocked by the thermoplastic resin 25.

(第4の実施の形態)
本第4の実施の形態では、図17に示すように、膜エレメント11の透過液取出端部18を、挿入方向Fほどその厚さGが次第に減少する先すぼまり形状(テーパー形状)に形成している。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 17, the permeate extraction end portion 18 of the membrane element 11 has a tapered shape (taper shape) in which the thickness G gradually decreases in the insertion direction F. Forming.

これによると、各膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に容易に挿入することが可能である。
(第5の実施の形態)
本第5の実施の形態では、図18(a)に示すように、膜エレメント固定板20に形成されている開口部21は、互いに連通する第1開口部21dと第2開口部21eとで構成されている。第1開口部21dは中空部13とは反対の外側に開口し、第2開口部21eは中空部13の側に開口している。
According to this, it is possible to easily insert the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20.
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 18A, the opening 21 formed in the membrane element fixing plate 20 is composed of a first opening 21d and a second opening 21e communicating with each other. It is configured. The first opening 21 d opens to the outside opposite to the hollow portion 13, and the second opening 21 e opens to the hollow portion 13 side.

第1開口部21dの幅Hは膜エレメント11のろ板15の板厚とほぼ同じか或は僅かに大きく、第2開口部21eの幅Iは第1開口部21dの幅Hよりも大きい。これにより、図18(b)に示すように、各膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に挿入した際、熱溶着によって接合される接合部23において隣り合う膜エレメント11の透過液取出端部18間には、中空部13側に開放された逃げ空間24が形成される。尚、逃げ空間24は、膜エレメント11の厚さ方向Tにおいて相対向する膜エレメント11の透過液取出端部18および第2開口部21eの内側面と、第2開口部21eの第1開口部21d側における端面とで囲まれて、凹形状に形成されている。   The width H of the first opening 21d is substantially the same as or slightly larger than the thickness of the filter plate 15 of the membrane element 11, and the width I of the second opening 21e is larger than the width H of the first opening 21d. As a result, as shown in FIG. 18B, when the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 is inserted into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20, it is adjacent to the joint 23 that is joined by thermal welding. A clearance space 24 opened to the hollow portion 13 side is formed between the permeate extraction end portions 18 of the matching membrane elements 11. The escape space 24 includes the permeate extraction end 18 of the membrane element 11 and the inner side surface of the second opening 21e facing each other in the thickness direction T of the membrane element 11, and the first opening of the second opening 21e. It is surrounded by the end face on the 21d side and is formed in a concave shape.

これによると、膜モジュール10の製造方法は上記第1の実施の形態と同様であり、図19(b)に示すように、各膜エレメント11の透過液取出端部18を膜エレメント固定板20の開口部21に挿入し、これにより、隣り合う膜エレメント11の透過液取出端部18間に逃げ空間24が形成される。   According to this, the manufacturing method of the membrane module 10 is the same as that of the first embodiment, and as shown in FIG. 19B, the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 is connected to the membrane element fixing plate 20. Thus, an escape space 24 is formed between the permeate extraction ends 18 of the adjacent membrane elements 11.

その後、図18(c)に示すように、加熱板26を中空部13側から透過液取出端部18と膜エレメント固定板20とに押圧し、加熱板26からの加熱によって膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11の透過液取出端部18とを同時に熱溶着する。これにより、膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11とをまとめて容易に接合することができる。この際、加熱板26のピン27が中空部13側から膜エレメント11の透過液取出口17に挿入される。また、上記熱溶着の際に溶融したろ板15の熱可塑性樹脂25と膜エレメント固定板20の熱可塑性樹脂25とが逃げ空間24に逃げ込む。   Thereafter, as shown in FIG. 18 (c), the heating plate 26 is pressed from the hollow portion 13 side to the permeate extraction end 18 and the membrane element fixing plate 20, and the membrane element fixing plate 20 is heated by the heating plate 26. And the permeate extraction end 18 of the plurality of membrane elements 11 are thermally welded simultaneously. Thereby, the membrane element fixing plate 20 and the plurality of membrane elements 11 can be easily joined together. At this time, the pin 27 of the heating plate 26 is inserted into the permeate outlet 17 of the membrane element 11 from the hollow portion 13 side. Further, the thermoplastic resin 25 of the filter plate 15 and the thermoplastic resin 25 of the membrane element fixing plate 20 that are melted during the heat welding escape into the escape space 24.

(第6の実施の形態)
本第6の実施の形態では、図19(a)に示すように、膜エレメント固定板20は、複数の開口部21が形成された平板部20aと、平板部20aの周縁に一体形成された枠部20bとを有している。尚、平板部20aの板厚は枠部20bの厚さよりも薄く、また、開口部21の幅Eは膜エレメント11のろ板15の板厚とほぼ同じか或は僅かに大きい。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 19A, the membrane element fixing plate 20 is formed integrally with the flat plate portion 20a in which a plurality of openings 21 are formed and the periphery of the flat plate portion 20a. Frame portion 20b. The plate thickness of the flat plate portion 20a is smaller than the thickness of the frame portion 20b, and the width E of the opening 21 is substantially the same as or slightly larger than the plate thickness of the filter plate 15 of the membrane element 11.

図19(b)に示すように、各膜エレメント11の透過液取出端部18を、膜エレメント固定板20の開口部21に、平板部20aよりも挿入方向F側へ突出させた状態で挿入する。この際、熱溶着によって接合される接合部23において隣り合う膜エレメント11の透過液取出端部18間には、中空部13側に開放された逃げ空間24が形成される。尚、逃げ空間24は、膜エレメント11の厚さ方向Tにおいて相対向する両膜エレメント11の透過液取出端部18と膜エレメント固定板20の平板部20aとで囲まれて、凹形状に形成されている。   As shown in FIG. 19 (b), the permeate extraction end 18 of each membrane element 11 is inserted into the opening 21 of the membrane element fixing plate 20 in a state of protruding from the flat plate portion 20a to the insertion direction F side. To do. At this time, a clearance space 24 opened to the hollow portion 13 side is formed between the permeate extraction ends 18 of the adjacent membrane elements 11 in the joint portion 23 joined by thermal welding. The escape space 24 is surrounded by the permeate extraction end 18 of both membrane elements 11 and the flat plate portion 20a of the membrane element fixing plate 20 facing each other in the thickness direction T of the membrane element 11, and is formed in a concave shape. Has been.

その後、図19(c)に示すように、加熱板26を中空部13側から透過液取出端部18に押圧し、加熱板26からの加熱によって透過液取出端部18と膜エレメント固定板20とを熱溶着する。これにより、膜エレメント固定板20と複数の膜エレメント11とをまとめて容易に接合することができる。この際、加熱板26のピン27が中空部13側から膜エレメント11の透過液取出口17に挿入される。また、上記熱溶着の際に溶融したろ板15の熱可塑性樹脂25は逃げ空間24に逃げ込む。   Thereafter, as shown in FIG. 19 (c), the heating plate 26 is pressed against the permeate extraction end 18 from the hollow portion 13 side, and the permeate extraction end 18 and the membrane element fixing plate 20 are heated by the heating plate 26. And heat-welded. Thereby, the membrane element fixing plate 20 and the plurality of membrane elements 11 can be easily joined together. At this time, the pin 27 of the heating plate 26 is inserted into the permeate outlet 17 of the membrane element 11 from the hollow portion 13 side. Further, the thermoplastic resin 25 of the filter plate 15 melted during the heat welding escapes into the escape space 24.

(第7の実施の形態)
本第7の実施の形態では、図20,図21に示すように、透過液流路38は、ろ板15の表面に形成され且つろ過膜16の透過側に開放された格子状の流通溝38aと、一端が流通溝38aの端部に連通するとともに他端が透過液取出口17に連通する複数の流通路38bとを有している。尚、流通溝38aは上下方向の溝と水平方向の溝とが交差して形成されている。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, as shown in FIGS. 20 and 21, the permeate flow path 38 is formed on the surface of the filter plate 15 and is open to the permeate side of the filtration membrane 16. 38 a and a plurality of flow passages 38 b having one end communicating with the end of the flow groove 38 a and the other end communicating with the permeate outlet 17. The flow groove 38a is formed by intersecting a vertical groove and a horizontal groove.

これによると、処理槽2内の被処理液3がろ過膜16を透過してろ過され、透過液は、透過液流路38の流通溝38aと流通路38bとを通って、透過液取出口17から各集水部材12の中空部13に取り出される。   According to this, the to-be-processed liquid 3 in the processing tank 2 permeate | transmits the filtration membrane 16, is filtered, and permeate passes through the flow groove 38a and the flow path 38b of the permeate flow path 38, and permeate outlet 17 to the hollow portion 13 of each water collecting member 12.

上記各実施の形態では、ろ板15と膜エレメント固定板20との各々の材質に熱可塑性樹脂を使用したが、ろ板15と膜エレメント固定板20とのいずれか一方の材質のみに熱可塑性樹脂を使用してもよい。   In each of the above embodiments, a thermoplastic resin is used for each material of the filter plate 15 and the membrane element fixing plate 20, but only one material of the filter plate 15 and the membrane element fixing plate 20 is thermoplastic. A resin may be used.

上記各実施の形態では、膜エレメント11は平板状又はシート形状の平膜型エレメントであるが、この形式に限定されるものではなく、例えば、複数の中空糸膜からなり、各中空糸膜の端部を開口状態で結束した中空糸型エレメントや、或は、管状のセラミック多孔質体からなる管型エレメント等であってもよい。   In each of the embodiments described above, the membrane element 11 is a flat membrane-type or sheet-like flat membrane-type element, but is not limited to this type. For example, the membrane element 11 includes a plurality of hollow fiber membranes, It may be a hollow fiber type element whose ends are bound in an open state, or a tubular element made of a tubular ceramic porous body.

尚、上記平板状又はシート形状の膜エレメント11とは、平坦な形状のもの以外に、波板形状や蛇腹折り形状等の湾曲部や屈曲部を有する形状も含んでいる。
上記各実施の形態では、図1に示すように、膜モジュール10を上下に多段に積層して、集水部材12内の中空部13を連通させることが可能であるが、このような膜モジュール10に限定されるものではない。
The flat or sheet-shaped membrane element 11 includes a shape having a curved portion or a bent portion, such as a corrugated plate shape or a bellows folded shape, in addition to a flat shape.
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 1, it is possible to stack the membrane modules 10 in upper and lower stages and to communicate the hollow portion 13 in the water collecting member 12. It is not limited to 10.

上記各実施の形態では、集水部材12を膜エレメント11の両側部に配置した膜モジュール10を示したが、集水部材12を膜エレメント11の片側のみに配置したものであってもよい。   In each of the above embodiments, the membrane module 10 in which the water collecting member 12 is disposed on both sides of the membrane element 11 is shown, but the water collecting member 12 may be disposed only on one side of the membrane element 11.

10 膜モジュール
11 膜エレメント
12 集水部材
13 中空部
16 ろ過膜
17 透過液取出口
18 透過液取出端部
20 膜エレメント固定板(膜エレメント固定部)
21 開口部
23 接合部
24 逃げ空間
25 溶融した熱可塑性樹脂
27 ピン(突部)
35 挿入量規制片(挿入量規制手段)
J 挿入量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Membrane module 11 Membrane element 12 Water collecting member 13 Hollow part 16 Filtration membrane 17 Permeate outlet 18 Permeate outlet 20 Membrane element fixing plate (membrane element fixing part)
21 opening 23 joint 24 relief space 25 melted thermoplastic resin 27 pin (protrusion)
35 Insertion amount regulating piece (insertion amount regulating means)
J Insertion amount

Claims (7)

ろ過膜を有する複数の膜エレメントと、
内部に中空部を有する集水部材とを備え、
ろ過膜を透過した透過液を集水部材の中空部に取り出す透過液取出口が膜エレメントの透過液取出端部に形成され、
集水部材は各膜エレメントの透過液取出端部を固定する膜エレメント固定部を有し、
膜エレメント固定部は各々の膜エレメントの透過液取出端部が挿入される複数の開口部を有する膜モジュールであって、
膜エレメント固定部と膜エレメント固定部の開口部に挿入された膜エレメントの透過液取出端部とが中空部側からの加熱と押圧によって熱溶着され、
熱溶着によって接合される接合部における膜エレメントと膜エレメント固定部との少なくとも一方の材質が熱可塑性樹脂であり、
接合部において隣り合う膜エレメントの透過液取出端部間に、中空部側に開放され且つ熱溶着の際に溶融又は軟化した熱可塑性樹脂を逃がす逃げ空間が形成されていることを特徴とする膜モジュール。
A plurality of membrane elements having filtration membranes;
A water collecting member having a hollow portion inside,
A permeate outlet for taking out permeate that has passed through the filtration membrane into the hollow part of the water collecting member is formed at the permeate outlet end of the membrane element,
The water collecting member has a membrane element fixing portion for fixing the permeate extraction end of each membrane element,
The membrane element fixing part is a membrane module having a plurality of openings into which the permeate extraction end of each membrane element is inserted,
The membrane element fixing portion and the permeate extraction end portion of the membrane element inserted into the opening of the membrane element fixing portion are thermally welded by heating and pressing from the hollow portion side,
The material of at least one of the membrane element and the membrane element fixing portion in the joined portion joined by thermal welding is a thermoplastic resin.
A membrane characterized in that an escape space is formed between the permeate extraction ends of adjacent membrane elements in the joint portion and is opened to the hollow portion side and escapes the thermoplastic resin melted or softened during thermal welding. module.
膜エレメント固定部が熱可塑性樹脂であり、
逃げ空間は、膜エレメント固定部の隣り合う開口部間に形成され且つ中空部側に開放された溝であることを特徴とする請求項1記載の膜モジュール。
The membrane element fixing part is a thermoplastic resin,
2. The membrane module according to claim 1, wherein the escape space is a groove formed between adjacent openings of the membrane element fixing portion and opened to the hollow portion side.
膜エレメントは平板又はシート形状であり、
膜エレメント固定部の開口部はスリット形状であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の膜モジュール。
The membrane element has a flat plate or sheet shape,
The membrane module according to claim 1 or 2, wherein the opening of the membrane element fixing portion has a slit shape.
膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入する際の挿入量を規制する挿入量規制手段が備えられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の膜モジュール。 The insertion amount regulating means for regulating an insertion amount when the permeate extraction end of the membrane element is inserted into the opening of the membrane element fixing portion is provided. 2. The membrane module according to item 1. ろ過膜を有する複数の膜エレメントと、
内部に中空部を有する集水部材とを備え、
ろ過膜を透過した透過液を集水部材の中空部に取り出す透過液取出口が膜エレメントの透過液取出端部に形成され、
集水部材は各膜エレメントの透過液取出端部を固定する膜エレメント固定部を有し、
膜エレメント固定部は各々の膜エレメントの透過液取出端部が挿入される複数の開口部を有する膜モジュールの製造方法であって、
互いに接合される膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部との少なくとも一方の材質に熱可塑性樹脂を使用し、
膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入し、
膜エレメントの透過液取出端部と膜エレメント固定部とを中空部側からの加熱と押圧によって熱溶着し、
熱溶着の際に溶融又は軟化した熱可塑性樹脂が、隣り合う膜エレメントの透過液取出端部間に形成された逃げ空間に逃げ込むことを特徴とする膜モジュールの製造方法。
A plurality of membrane elements having filtration membranes;
A water collecting member having a hollow portion inside,
A permeate outlet for taking out permeate that has passed through the filtration membrane into the hollow part of the water collecting member is formed at the permeate outlet end of the membrane element,
The water collecting member has a membrane element fixing portion for fixing the permeate extraction end of each membrane element,
The membrane element fixing part is a method for manufacturing a membrane module having a plurality of openings into which the permeate extraction end of each membrane element is inserted,
A thermoplastic resin is used for at least one material of the permeate extraction end portion and the membrane element fixing portion of the membrane elements to be joined to each other,
Insert the permeate extraction end of the membrane element into the opening of the membrane element fixing part,
Heat-welding the permeate extraction end of the membrane element and the membrane element fixing part by heating and pressing from the hollow side,
A method for manufacturing a membrane module, wherein a thermoplastic resin melted or softened during heat welding escapes into a relief space formed between permeate extraction ends of adjacent membrane elements.
逃げ空間は、膜エレメント固定部の隣り合う開口部間に形成され且つ中空部側に開放された溝であることを特徴とする請求項5記載の膜モジュールの製造方法。 6. The method of manufacturing a membrane module according to claim 5, wherein the escape space is a groove formed between adjacent openings of the membrane element fixing portion and opened to the hollow portion side. 膜エレメントの透過液取出端部を膜エレメント固定部の開口部に挿入した後、加熱板を中空部側から膜エレメントの透過液取出端部に押圧して熱溶着し、
この際、加熱板に設けられた突部を膜エレメントの透過液取出口に中空部側から挿入することを特徴とする請求項5又は請求項6記載の膜モジュールの製造方法。
After inserting the permeate extraction end of the membrane element into the opening of the membrane element fixing part, the heating plate is pressed from the hollow part side to the permeate extraction end of the membrane element and thermally welded,
7. The method for manufacturing a membrane module according to claim 5, wherein a protrusion provided on the heating plate is inserted into the permeate outlet of the membrane element from the hollow portion side.
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