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WO2012111250A1 - 分離膜エレメント装填方法および分離膜モジュール - Google Patents

分離膜エレメント装填方法および分離膜モジュール Download PDF

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WO2012111250A1
WO2012111250A1 PCT/JP2012/000242 JP2012000242W WO2012111250A1 WO 2012111250 A1 WO2012111250 A1 WO 2012111250A1 JP 2012000242 W JP2012000242 W JP 2012000242W WO 2012111250 A1 WO2012111250 A1 WO 2012111250A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separation membrane
board
membrane element
pressure vessel
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/000242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
眞一 地蔵
敏充 浜田
雅志 別府
康弘 宇田
政勝 高田
英之 山根
和仁 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of WO2012111250A1 publication Critical patent/WO2012111250A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/56—Specific mechanisms for loading the membrane in a module

Definitions

  • the present invention relates to a method of loading a separation membrane element in a cylindrical pressure vessel, and a separation membrane module obtained by this method.
  • a separation membrane module used for seawater desalination treatment or ultrapure water production is known (for example, see Patent Document 1).
  • this separation membrane module generally, a plurality of separation membrane elements are loaded in a row in a cylindrical pressure vessel.
  • the raw water is supplied into the pressure vessel from one end of the separation membrane module, the raw water is separated into permeated water and concentrated water by the separation membrane of the separation membrane element, and these are separated into the other of the separation membrane module. It is discharged separately from the end.
  • the present invention provides a method capable of improving workability when a separation membrane element is loaded in a pressure vessel, and provides a separation membrane module obtained by this method. Objective.
  • the present invention provides a method for loading a separation membrane element including a separation membrane into a cylindrical pressure vessel, wherein the separation membrane element is placed on a lubricating board in the pressure vessel. Loading the separation membrane element into the pressure vessel, and moving the separation membrane element in the axial direction of the pressure vessel while sliding the board on the inner peripheral surface of the pressure vessel. Provide a method.
  • the present invention is arranged between a cylindrical pressure vessel, a separation membrane element including a separation membrane loaded in the pressure vessel, and between the separation membrane element and the inner peripheral surface of the pressure vessel. And a lubricating board that is slidable on the inner peripheral surface of the pressure vessel with the separation membrane element mounted thereon.
  • the separation membrane element can be easily moved in the pressure vessel by the board, the workability when loading the separation membrane element in the pressure vessel can be improved. Also, when removing the separation membrane element from the pressure vessel, the separation membrane element can be easily moved using the same board that was used for loading. Can also be improved.
  • FIG. 7A is a plan view of a board used in the second embodiment
  • FIG. 7B is a front view of the board.
  • FIG. 10A is a plan view of a board used in the third embodiment
  • FIG. 10B is a front sectional view of the board. Plan view of a modified board
  • FIG. 1 shows a separation membrane module 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the separation membrane module 1 includes a cylindrical pressure vessel 7 called a vessel and a plurality of separation membrane elements 2 loaded in the pressure vessel 7.
  • Disc-shaped caps 8 and 9 are attached to both ends of the pressure vessel 7.
  • a supply pipe 81 for supplying raw water into the pressure vessel 7 is provided at a position shifted from the center.
  • the other (right side in FIG. 1) cap 9 is provided with a first discharge pipe 91 for taking out permeate at the center, and a second discharge pipe 92 for taking out concentrated water at a position shifted from the center. Is provided. That is, a flow of raw water from one cap 8 toward the other cap 9 is formed in the pressure vessel 7.
  • the supply pipe 81 and the second discharge pipe 92 may be provided in the pressure vessel 7.
  • the separation membrane element 2 may be, for example, a spiral ultrafiltration membrane element or other cylindrical element.
  • Each separation membrane element 2 includes a central tube 21 functioning as a water collecting tube, a laminated body 22 wound around the central tube 21, a pair of end members 3 arranged with the laminated body 22 interposed therebetween, and a laminated body 22 and an exterior material 28 surrounding 22.
  • the pair of end members 3 also serves to prevent the laminate 22 from extending in a telescopic manner.
  • the upstream end member 3 of the pair of end members 3 uses a pressure between the separation membrane element 2 and the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7 as the sealing member, and the upstream pressure of the raw water.
  • a packing 5 having a substantially U-shaped cross section for sealing is attached.
  • each end member 3 is fixed to the central tube 21 so that their end faces substantially coincide with each other, and when the adjacent separation membrane elements 2 are connected to each other by the coupler 61, the end member 3 is used. They are in close contact with each other.
  • a plug 62 is attached to the central tube 21 of the separation membrane element 2 located on the most upstream side, and the central tube 21 of the separation membrane element 2 located on the most downstream side is connected to the first discharge tube by the second connector 63. 91 is connected.
  • each separation membrane element 2 is formed with a plurality of introduction holes through which filtered water flows.
  • the laminated body 22 has a rectangular shape in which the winding direction is one opposite side direction, and the membrane leaf in which the separation membrane 23 is superimposed on both surfaces of the permeated water flow path material 24 and the raw water flow path material 25.
  • the membrane leaf has a configuration in which the separation membranes 23 are joined to each other at three sides so as to form a bag opening in one direction, and the opening communicates with the introduction hole of the central tube 21.
  • the permeate flow path member 24 is a net made of, for example, a resin, and forms a flow path for allowing permeate to flow between the separation membranes joined to each other.
  • the raw water channel material 25 is, for example, a net made of resin (a net having a mesh size larger than that of the permeated water channel material 24), and forms a channel for flowing the raw water between the surrounding portions of the wound membrane leaf. To do.
  • Examples of the material constituting the separation membrane 23 include aromatic polyamides excellent in pressure reduction, polyvinyl alcohols excellent in permeability, and sulfonated polyether sulfones suitable for nanofiltration membranes.
  • each end member 3 includes an inner cylindrical portion 31 that is fitted to the end portion of the central tube 21 from the outside, and an outer cylindrical portion 32 that is concentric with the inner cylindrical portion 31 and surrounds the inner cylindrical portion 31 while being spaced apart.
  • the inner cylinder part 31 and the outer cylinder part 32 are connected to each other by a plurality of ribs (not shown) arranged radially. The space between the ribs constitutes a circulation port through which the raw water flows through the end member 3.
  • an annular groove 35 that opens radially outward is formed over the entire circumference, and the packing 5 is disposed in the annular groove 35.
  • a step for holding the exterior material 28 is formed in the outer cylindrical portion 32. For this reason, the exterior material 28 is sandwiched between the pair of end members 3.
  • the pair of end members 3 are not necessarily required to have the same shape as each other.
  • the annular groove 35 may not be formed in the end member 3 on the downstream side.
  • the packing 5 may be attached only to the downstream end member 3, and the upstream end member 3 may not have the annular groove 35 formed therein.
  • a lubricating board 4A is arranged between each separation membrane element 2 and the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7.
  • the board 4A is slidable on the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7 with the separation membrane element 2 placed thereon.
  • the board 4A may be made of a self-lubricating resin such as polypropylene (PP).
  • PP polypropylene
  • the board 4A may be one in which a base material is coated with a resin having a self-lubricating property.
  • a resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), silicon, polyethylene, polyacetal, and nylon.
  • the board 4A is disposed so as to support the exterior material 28.
  • the board 4A has a flat rectangular plate shape and is maintained in a curved state along the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7 as shown in FIG.
  • the length of the board 4A is preferably the same as or slightly shorter than the axial length of the exterior material 28.
  • the width of the board 4A may coincide with the circumferential length of the exterior material 28 so as to be cylindrical, but 1/3 to 1 of the circumferential length of the exterior material 28 so as to cover the lower part of the exterior material 28 / 2 is preferable.
  • the board 4 ⁇ / b> A has a thickness that is substantially equal to or slightly smaller than the difference between the inner diameter of the pressure vessel 7 and the outer diameter of the exterior material 28.
  • the sliding surface 4a contacting the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7 in the board 4A may be flat.
  • the sliding surface 4a may have irregularities.
  • the sliding surface 4a may have a shape having a hemispherical protrusion as shown in FIG. 4B, a shape having a triangular protrusion as shown in FIG. 4C, or FIG. 4D.
  • the separation membrane element 2 is inserted into the pressure vessel 7. As a result, the separation membrane element 2 is placed on the board 4 ⁇ / b> A in the pressure vessel 7.
  • the separation membrane element 2 is moved in the axial direction of the pressure vessel 7 while sliding the board 4A on the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7, and the separation membrane element 2 is arranged at a normal position.
  • the separation membrane element 2 is loaded in the pressure vessel 7 by such a method, the separation membrane element 2 can be easily moved in the pressure vessel 7 by the board 4A. It is possible to improve the workability when loading the battery. Further, when the separation membrane element 2 is taken out from the pressure vessel 7 during maintenance or the like, the separation membrane element 2 can be easily moved using the board 4A used at the time of loading in the same manner. The workability at the time of taking 2 out of the pressure vessel 7 can also be improved.
  • the separation membrane element 2 does not necessarily have the pair of end members 3.
  • the laminate 22 and the exterior material 28 may be provided over the entire length of the central tube 21.
  • a separation membrane module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIGS. 7A and 7B.
  • the separation membrane module according to the second embodiment is different from the separation membrane module 1 according to the first embodiment only in the board used, and therefore only the board will be described below. This is the same in the third embodiment described later. Further, in the present embodiment, it is assumed that the flow direction of the raw water in FIG. 6 is from left to right as in FIG. 1, but the flow direction of the raw water in FIG. It may be left.
  • first board 4B and the second board 4C are arranged between the separation membrane element 2 and the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7.
  • the first board 4B and the second board 4C are arranged so as to support each of the pair of end members 3 of each separation membrane element 2.
  • the second board 4C is disposed corresponding to the downstream end member 3 in the separation membrane element 2 located on the most downstream side, and the first board 4B is the end of the other separation membrane element 2 It arrange
  • FIG. The first board 4B has a size capable of supporting both the end members 3 of the adjacent separation membrane elements 2 facing each other, and is shared by the adjacent separation membrane elements 2.
  • the first board 4B and the second board 4C are made of the same material as the board 4A of the first embodiment, and have a flat rectangular plate shape.
  • the width of the first board 4B and the second board 4C may coincide with the circumferential length of the end member 3 so as to be cylindrical, but the circumference of the end member 3 so as to cover the lower part of the end member 3 It is preferably 1/3 to 1/2 of the length.
  • the first board 4B and the second board 4C have a thickness substantially equal to the difference between the inner diameter of the pressure vessel 7 and the outer diameter of the end member 3.
  • a rod-like seal member 42 made of, for example, rubber is attached to the first board 4B. That is, the 1st board 4B and the sealing member 42 comprise the sealing board of this invention.
  • the seal member 42 may be formed separately from the first board 4B and then joined to the first board 4B, but may be molded integrally with the first board 4B.
  • the first board 4B has a main portion 41a located immediately below the upstream end member 3 in each separation membrane element 2, and an outer overhang extending outward from the main portion 41a beyond the end surface of the separation membrane element 2. It consists of the part 41b and the inner side overhang
  • the sealing member 42 described above is fixed to the main portion 41a.
  • the length of the outer projecting portion 41 b is set sufficiently larger than the thickness of the end member 3.
  • the base part 43 for supporting the exterior material 28 is provided in the inner side overhang
  • the pedestal portion 43 may be molded integrally with the first board 4B, or may be formed separately from the first board 4B and then joined to the first board 4B.
  • the base part 43 may be provided in the outer side overhang
  • the sealing member 42 described above is a ring shape that can seal the gap between the separation membrane element 2 and the inner peripheral surface of the pressure vessel 7 by being fitted into the annular groove 35 of the upstream end member 3 in each separation membrane element 2. It becomes.
  • both end portions 42 a and 42 b of the seal member 42 are formed in a shape that can be polymerized with each other in the axial direction of the pressure vessel 7.
  • the tip portions 42a and 42b are shaved from opposite sides in the axial direction so that the tip portions 42a and 42b can be engaged with each other, thereby forming thin portions 42c and 42d that overlap each other. do it.
  • the total thickness of the thin portions 42c and 42d is preferably greater than or equal to the thickness of the uncut portion.
  • the second board 4C is provided with only the protrusion 49 that fits into the annular groove 35 of the end member 3 over the entire width of the second board 4C.
  • the second board 4C is arranged below the end member 3 on the downstream side of the separation membrane element 2 located on the most downstream side so as to wrap the end member 3 from below, and below the end member 3 on the upstream side.
  • the first board 4B is arranged so as to wrap the end member 3 from below.
  • the seal member 42 attached to the first board 4B is fitted into the annular groove 35 of the end member 3 to form a ring shape.
  • the separation membrane element 2 is inserted into the pressure vessel 7 from the second board 4C side.
  • the separation membrane element 2 is placed on the second board 4C and the first board 4B in the pressure vessel 7.
  • the separation membrane element 2 (hereinafter referred to as “second separation membrane element 2”) adjacent to the separation membrane element 2 located at the most downstream side (hereinafter referred to as “first separation membrane element 2”).
  • the end member 3 on the downstream side is placed on the first board 4B that has already been inserted into the pressure vessel 7 and is curved along the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7.
  • the first board 4B is arranged below the upstream end member 3. The first separation membrane element 2 is moved in the axial direction of the pressure vessel 7 while sliding the second board 4C and the first board 4B on the inner peripheral surface 7a of the pressure vessel 7, and the second separation membrane element 2 is inserted into the pressure vessel 7.
  • all the separation membrane elements 2 can be loaded into the pressure vessel 7.
  • the adjacent separation membrane elements 2 may be connected outside the pressure vessel 7 and both of the end members 3 facing each other may be simultaneously wrapped by the first board 4B.
  • both workability when loading the separation membrane element 2 into the pressure vessel 7 and workability when removing the separation membrane element 2 from the pressure vessel 7 are improved. Can do.
  • a rod-shaped seal member 42 is employed.
  • the rod-shaped seal member 42 can be easily mounted by simply bending the seal member 42 along the annular groove 35.
  • the outer overhanging portion 41b extends beyond the end face of the separation membrane element 2, the outer overhanging portion 41b is exposed if the upstream separation membrane element 2 is taken out. For this reason, when the separation membrane element 2 is taken out, the separation membrane element 2 can be pulled out by grasping the tip of the outer overhanging portion 41b, and the workability when taking out the separation membrane element 2 from the pressure vessel 7 can be further improved. it can.
  • the pedestal portion 43 since the pedestal portion 43 is provided in the inner overhanging portion 41c, the pedestal portion 43 plays a role of engaging with the end member 3 when the outer overhanging portion 41b is pulled.
  • the outer projecting portion 41b is formed in a shape that is long enough to be able to grasp and lift the tip and taper toward the tip.
  • a hole 44 for placing a finger is formed at the tip of the outer overhanging portion 41b.
  • the seal member 42 In the second and third embodiments, only one seal member 42 is attached to the first board 4B or the third board 4D. However, as shown in FIG. 11, the seal member 42 includes adjacent separation membrane elements. Two may be attached to the first board 4B or the third board 4D so as to fit into the annular grooves 35 of the two end members 3 facing each other. If it becomes like this, even if it does not use the coupler 61 (refer FIG. 1), it will become possible to connect the separation membrane elements 2 adjacent by the 1st board 4B or the 3rd board 4D.
  • the number of separation membrane elements 2 loaded in the pressure vessel 7 is not necessarily plural, and may be one.

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Abstract

　分離膜を含む分離膜エレメント（２）を筒状の圧力容器（７）内に装填する際に、まず、圧力容器（７）内で分離膜エレメント（２）が潤滑性のボード（４Ａ）に乗せられるように分離膜エレメント（２）を圧力容器（７）内に挿入する。ついで、ボード（４Ａ）を圧力容器（７）の内周面（７ａ）上に滑らせながら分離膜エレメント（２）を圧力容器（７）の軸方向に移動させる。この方法によれば、ボード（４Ａ）により圧力容器（７）内で分離膜エレメント（２）を容易に移動させることができる。

Description

分離膜エレメント装填方法および分離膜モジュール
　本発明は、筒状の圧力容器内に分離膜エレメントを装填する方法、およびこの方法により得られる分離膜モジュールに関する。
　従来、例えば海水淡水化処理や超純水の製造などに用いられる分離膜モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この分離膜モジュールでは、一般的に、筒状の圧力容器内に複数本の分離膜エレメントが一列に装填される。そして、分離膜モジュールの一方の端部から圧力容器内に原水が供給されると、その原水が分離膜エレメントの分離膜によって透過水と濃縮水とに分離され、それらが分離膜モジュールの他方の端部から別々に排出される。
特開２００９－２２０１０４号公報
　従来は外径が８インチの分離膜エレメントが主流であったが、近年では外径が１６～２４インチと大型の分離膜エレメントが開発されてきている。しかしながら、このような大型の分離膜エレメントは重量が従来と比べて格段に大きいために、分離膜エレメントを圧力容器内に装填したり圧力容器から取り出したりすることが困難である。
　本発明は、このような事情に鑑み、分離膜エレメントを圧力容器内に装填する際の作業性を向上させることができる方法を提供するとともに、この方法により得られる分離膜モジュールを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明は、分離膜を含む分離膜エレメントを筒状の圧力容器内に装填する方法であって、前記圧力容器内で前記分離膜エレメントが潤滑性のボードに乗せられるように前記分離膜エレメントを前記圧力容器内に挿入し、前記ボードを前記圧力容器の内周面上に滑らせながら前記分離膜エレメントを前記圧力容器の軸方向に移動させる、分離膜エレメント装填方法を提供する。
　また、本発明は、筒状の圧力容器と、前記圧力容器内に装填された、分離膜を含む分離膜エレメントと、前記分離膜エレメントと前記圧力容器の内周面との間に配置された、前記分離膜エレメントを乗せた状態で前記圧力容器の内周面上を摺動可能な潤滑性のボードと、を備える、分離膜モジュールを提供する。
　上記の装填方法によれば、ボードにより圧力容器内で分離膜エレメントを容易に移動させることができるため、分離膜エレメントを圧力容器内に装填する際の作業性を向上させることができる。また、圧力容器から分離膜エレメントを取り出す際には、装填時に使用したボードを同じように使用して分離膜エレメントを容易に移動させることができるため、分離膜エレメントを圧力容器から取り出す際の作業性をも向上させることができる。
本発明の第１実施形態に係る分離膜モジュールの正面断面図 図１のII－II線に沿った側面断面図 分離膜エレメントの一例であるスパイラル型分離膜エレメントの構成図 図４Ａ～４Ｄはボードの断面形状のパターンを示す図 第１実施形態において圧力容器内に分離膜エレメントを装填する途中の状態を示す図 本発明の第２実施形態において圧力容器内に分離膜エレメントを装填した後の状態を示す図 図７Ａは第２実施形態に用いられるボードの平面図、図７Ｂは同ボードの正面図 シール部材の双方の先端部の拡大図 本発明の第３実施形態において圧力容器内に分離膜エレメントを装填した後の状態を示す図 図１０Ａは第３実施形態に用いられるボードの平面図、図１０Ｂは同ボードの正面断面図 変形例のボードの平面図
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
　（第１実施形態）
　図１に、本発明の第１実施形態に係る分離膜モジュール１を示す。この分離膜モジュール１は、ベッセルと呼ばれる筒状の圧力容器７と、圧力容器７内に装填された複数本の分離膜エレメント２とを備えている。
　圧力容器７の両端には、円盤状のキャップ８，９が取り付けられている。一方（図１では左側）のキャップ８には、原水を圧力容器７内に供給するための供給管８１が中心からずれた位置に設けられている。他方（図１では右側）のキャップ９には、透過水を取り出すための第１排出管９１が中心に設けられており、濃縮水を取り出すための第２排出管９２が中心からずれた位置に設けられている。すなわち、圧力容器７内には、一方のキャップ８から他方のキャップ９に向かう原水の流れが形成される。なお、供給管８１および第２排出管９２は、圧力容器７に設けられていてもよい。
　本実施形態では、分離膜エレメント２として、スパイラル型の逆浸透膜エレメントが用いられている。ただし、分離膜エレメント２は、例えばスパイラル型の限外濾過膜エレメントであってもよいし、その他の円筒形エレメントであってもよい。
　各分離膜エレメント２は、集水管として機能する中心管２１と、中心管２１の回りに巻き回された積層体２２と、積層体２２を挟んで配置された一対の端部材３と、積層体２２を取り囲む外装材２８とを有している。一対の端部材３は、積層体２２がテレスコピック状に伸張することを防止する役割も果たす。
　本実施形態では、一対の端部材３のうちの上流側の端部材３に、シール部材として、分離膜エレメント２と圧力容器７の内周面７ａとの隙間を原水の上流側の圧力を利用してシールする断面略Ｕ字状のパッキン５が装着されている。また、本実施形態では、各端部材３が中心管２１にそれらの端面が略一致するように固定されていて、隣り合う分離膜エレメント２同士が連結器６１によって連結されたときに端部材３同士が密着するようになっている。なお、最上流側に位置する分離膜エレメント２の中心管２１にはプラグ６２が取り付けられ、最下流側に位置する分離膜エレメント２の中心管２１は第２の連結器６３によって第１排出管９１と連結される。
　図３に示すように、各分離膜エレメント２の中心管２１には、内部に濾過水を流入させる複数の導入孔が形成されている。
　積層体２２は、巻き回される方向が一方の対辺方向となる矩形状をなしており、透過水流路材２４の両面に分離膜２３が重ね合わされた膜リーフと、原水流路材２５とを含む。膜リーフは、一方向に開口する袋状となるように分離膜２３同士が３辺で接合された構成を有しており、その開口が中心管２１の導入孔と連通している。透過水流路材２４は、例えば樹脂からなる網であり、互いに接合される分離膜同士の間に透過水を流すための流路を形成する。原水流路材２５は、例えば樹脂からなる網（透過水流路材２４よりも網目の大きな網）であり、巻き回される膜リーフの周回部分同士の間に原水を流すための流路を形成する。
　分離膜２３を構成する材料としては、低圧化に優れた芳香族ポリアミド系、透過性に優れたポリビニルアルコール系、ナノフィルトレーション膜に好適なスルホン化ポリエーテルスルホン系などが挙げられる。
　図１に戻って、一対の端部材３は、相互に同一の形状を有している。具体的に、各端部材３は、中心管２１の端部に外側から嵌合する内側筒部３１と、内側筒部３１を離間しながら取り囲む、内側筒部３１と同心の外側筒部３２とを有している。内側筒部３１と外側筒部３２は、放射状に配置された複数のリブ（図示せず）によって互いに連結されている。リブ同士の間の空間は、端部材３を貫通して原水を流通させる流通口を構成する。
　外側筒部３２の外周面には、全周に亘って径方向外側に開口する環状溝３５が形成されており、この環状溝３５内にパッキン５が配置されている。また、外側筒部３２には、外装材２８を保持するための段差が形成されている。このため、外装材２８は、一対の端部材３に挟持される。
　ただし、一対の端部材３は、必ずしも相互に同一の形状を有している必要はなく、例えば、下流側の端部材３には環状溝３５が形成されていなくてもよい。あるいは、パッキン５が下流側の端部材３のみに装着されていて、上流側の端部材３には環状溝３５が形成されていなくてもよい。
　さらに、本実施形態では、各分離膜エレメント２と圧力容器７の内周面７ａとの間に潤滑性のボード４Ａが配置されている。このボード４Ａは、分離膜エレメント２を乗せた状態で圧力容器７の内周面７ａ上を摺動可能なものである。
　ボード４Ａは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの自己潤滑性のある樹脂で構成されていてもよい。あるいは、ボード４Ａは、基材に自己潤滑性のある樹脂がコーティングされたものであってもよい。そのような樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコン、ポリエチレン、ポリアセタール、ナイロンなどが挙げられる。
　ボード４Ａは、外装材２８を支持するように配置される。本実施形態では、ボード４Ａは、扁平な矩形板状をなしており、図２に示すように圧力容器７の内周面７ａに沿って湾曲した状態に維持されている。ボード４Ａの長さは、外装材２８の軸長と同じかそれよりも僅かに短い程度であることが好ましい。ボード４Ａの幅は、円筒状となるように外装材２８の周長と一致していてもよいが、外装材２８の下側部分を覆うように外装材２８の周長の１／３～１／２であることが好ましい。また、ボード４Ａは、圧力容器７の内径と外装材２８の外径との差と略等しいまたはそれよりも僅かに小さい厚さを有している。
　図４Ａに示すように、ボード４Ａにおける圧力容器７の内周面７ａに接触する摺動面４ａは、フラットであってもよい。ただし、圧力容器７の内周面７ａに対する摩擦係数を低減させるという観点からは、摺動面４ａには凹凸が形成されていることが好ましい。例えば、摺動面４ａは、図４Ｂに示すように半球状の突起を有する形状であってもよいし、図４Ｃに示すように三角形状の突起を有する形状であってもよいし、図４Ｄに示すように四角形状の突起を有する形状であってもよい。
　次に、図５を参照して、ボード４Ａを使用して分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填する方法を説明する。
　まず、分離膜エレメント２の下方に当該分離膜エレメント２を下方から包むようにボード４Ａを配置した状態で、より詳しくは、外装材２８の下側部分に密着するようにボード４Ａを湾曲させた状態で、分離膜エレメント２を圧力容器７内に挿入する。これにより、圧力容器７内で分離膜エレメント２がボード４Ａに乗せられる。
　ついで、ボード４Ａを圧力容器７の内周面７ａ上に滑らせながら分離膜エレメント２を圧力容器７の軸方向に移動させて、分離膜エレメント２を正規の位置に配置する。
　このような方法で分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填すれば、ボード４Ａにより圧力容器７内で分離膜エレメント２を容易に移動させることができるため、分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填する際の作業性を向上させることができる。また、メンテナンス時などに圧力容器７から分離膜エレメント２を取り出す際には、装填時に使用したボード４Ａを同じように使用して分離膜エレメント２を容易に移動させることができるため、分離膜エレメント２を圧力容器７から取り出す際の作業性をも向上させることができる。
　なお、分離膜エレメント２は必ずしも一対の端部材３を有している必要はなく、例えば、積層体２２および外装材２８が中心管２１の全長に亘って設けられていてもよい。
　（第２実施形態）
　次に、図６ならびに図７Ａおよび７Ｂを参照して、本発明の第２実施形態に係る分離膜モジュールを説明する。なお、第２実施形態の分離膜モジュールは、第１実施形態の分離膜モジュール１と比べて使用するボードが異なるだけであるので、以下ではボードについてのみを説明する。この点は、後述する第３実施形態でも同様である。また、本実施形態では、図６での原水の流れ方向が図１と同様に左から右であることを前提とするが、図６での原水の流れ方向は図１とは逆に右から左であってもよい。
　本実施形態では、分離膜エレメント２と圧力容器７の内周面７ａとの間に、第１ボード４Ｂと第２ボード４Ｃの２種類の潤滑性のボードが配置されている。第１ボード４Ｂおよび第２ボード４Ｃは、各分離膜エレメント２の一対の端部材３のそれぞれを支持するように配置される。
　具体的には、第２ボード４Ｃは、最下流側に位置する分離膜エレメント２における下流側の端部材３に対応して配置され、第１ボード４Ｂは、それ以外の分離膜エレメント２の端部材３に対応して配置される。なお、第１ボード４Ｂは、隣り合う分離膜エレメント２の互いに対向する端部材３の双方を支持し得る大きさを有しており、隣り合う分離膜エレメント２で共有される。
　第１ボード４Ｂおよび第２ボード４Ｃは、第１実施形態のボード４Ａと同様の材料で構成され、扁平な矩形板状をなしている。第１ボード４Ｂおよび第２ボード４Ｃの幅は、円筒状となるように端部材３の周長と一致していてもよいが、端部材３の下側部分を覆うように端部材３の周長の１／３～１／２であることが好ましい。また、第１ボード４Ｂおよび第２ボード４Ｃは、圧力容器７の内径と端部材３の外径との差と略等しい厚さを有している。
　第１ボード４Ｂには、例えばゴムからなる棒状のシール部材４２が取り付けられている。すなわち、第１ボード４Ｂおよびシール部材４２は、本発明のシーリングボードを構成する。シール部材４２は、第１ボード４Ｂと別に作製された後に第１ボード４Ｂに接合されてもよいが、第１ボード４Ｂと一体的に成型することも可能である。
　第１ボード４Ｂは、より詳しくは、各分離膜エレメント２における上流側の端部材３の真下に位置する主部４１ａと、主部４１ａから分離膜エレメント２の端面を超えて外側に延びる外側張り出し部４１ｂと、主部４１ａから内側に延びる内側張り出し部４１ｃとからなる。上述したシール部材４２は、主部４１ａに固定される。
　外側張り出し部４１ｂの長さは、端部材３の厚さよりも十分に大きく設定されている。これにより、第１ボード４Ｂは、上述したように、各分離膜エレメント２における上流側の端部材３だけでなく、この分離膜エレメント２に隣接する分離膜エレメント２における下流側の端部材３をも支持できる。
　さらに、本実施形態では、外装材２８を支持するための台座部４３が内側張り出し部４１ｃに設けられている。台座部４３は、第１ボード４Ｂと一体的に成型されてもよいし、第１ボード４Ｂと別に作製された後に第１ボード４Ｂに接合されてもよい。なお、台座部４３は、外側張り出し部４１ｂに設けられていてもよい。
　上述したシール部材４２は、各分離膜エレメント２における上流側の端部材３の環状溝３５に嵌め込まれることによって、分離膜エレメント２と圧力容器７の内周面との隙間をシール可能なリング状となる。
　シール部材４２の双方の先端部４２ａ，４２ｂは、圧力容器７の軸方向に互いに重合可能な形状に形成されていることが好ましい。これを実現するには、例えば、図８に示すように先端部４２ａ，４２ｂ同士が係合可能となるようにそれらを軸方向の反対側から削って、互いに重合する薄肉部４２ｃ，４２ｄを形成すればよい。ただし、薄肉部４２ｃ，４２ｄの合計の厚さは、削っていないところの厚さと同じかよれよりも大きいことが好ましい。
　一方、第２ボード４Ｃには、当該第２ボード４Ｃの全幅に亘って端部材３の環状溝３５に嵌り込む突条部４９のみが設けられている。
　次に、第１ボード４Ｂおよび第２ボード４Ｃを使用して分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填する方法を説明する。なお、以下では、一例として図６の左側から右側に向かって最下流側に位置する分離膜エレメント２を最初に装填する方法を説明するが、図６の右側から左側に向かって最上流側に位置する分離膜エレメント２を最初に装填することも可能である。
　まず、最下流側に位置する分離膜エレメント２の下流側の端部材３の下方に当該端部材３を下方から包むように第２ボード４Ｃを配置するとともに、上流側の端部材３の下方に当該端部材３を下方から包むように第１ボード４Ｂを配置する。また、第１ボード４Ｂに取り付けられたシール部材４２を端部材３の環状溝３５に嵌め込んでリング状にする。その状態で、分離膜エレメント２を第２ボード４Ｃ側から圧力容器７内に挿入する。これにより、圧力容器７内で分離膜エレメント２が第２ボード４Ｃおよび第１ボード４Ｂに乗せられる。
　次に、最下流側に位置する分離膜エレメント２（以下、「第１の分離膜エレメント２」という。）に隣接する分離膜エレメント２（以下、「第２の分離膜エレメント２」という。）の下流側の端部材３を、既に圧力容器７内に挿入された、圧力容器７の内周面７ａに沿って湾曲した状態の第１ボード４Ｂに乗せる。また、先ほどと同様にして、上流側の端部材３の下方に第１ボード４Ｂを配置する。そして、第２ボード４Ｃおよび第１ボード４Ｂを圧力容器７の内周面７ａ上に滑らせながら第１の分離膜エレメント２を圧力容器７の軸方向に移動させるとともに、第２の分離膜エレメント２を圧力容器７内に挿入する。
　上記の作業を繰り返すことにより、全ての分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填することができる。なお、隣り合う分離膜エレメント２を圧力容器７の外側で連結し、それらの互いに対向する端部材３の双方を同時に第１ボード４Ｂで包み込むようにしてもよい。
　本実施形態でも、第１実施形態と同様に、分離膜エレメント２を圧力容器７内に装填する際の作業性および分離膜エレメント２を圧力容器７から取り出す際の作業性の双方を向上させることができる。
　また、本実施形態では、棒状のシール部材４２が採用されている。例えば、図１に示すような当初からリング状のパッキン５では、パッキン５を環状溝３５よりも径の大きな部分を通過させる必要があるため、パッキン５の装着にかなりの労力を要する。これに対し、棒状のシール部材４２であれば、シール部材４２を環状溝３５に沿って曲げるだけで簡単に装着することができる。
　さらに、本実施形態では、外側張り出し部４１ｂが分離膜エレメント２の端面を超えて延びているので、上流側の分離膜エレメント２を取り出せば、外側張り出し部４１ｂが露出する。このため、分離膜エレメント２の取り出し時には、外側張り出し部４１ｂの先端を掴んで分離膜エレメント２を引き出すことができ、分離膜エレメント２を圧力容器７から取り出す際の作業性をさらに向上させることができる。
　さらには、内側張り出し部４１ｃには台座部４３が設けられているので、外側張り出し部４１ｂを引っ張る際に台座部４３が端部材３に係合する役割を果たす。
　（第３実施形態）
　次に、図９ならびに図１０Ａおよび１０Ｂを参照して、本発明の第３実施形態に係る分離膜モジュールを説明する。本実施形態では、第１ボード４１Ｂの代わりに、形状が少し変わっただけの第３ボード４Ｄが用いられている。本実施形態のその他の構成は、第２実施形態と同様である。
　具体的に、第３ボード４Ｄでは、外側張り出し部４１ｂが、先端を掴んで持ち上げることができるように十分長く、かつ、先端に向かって先細りとなる形状に形成されている。また、外側張り出し部４１ｂの先端には、指をかけるための穴４４が形成されている。
　このような構成であれば、外側張り出し部４１ｂの先端を掴んで分離膜エレメント２を引き出す際に、外側張り出し部４１ｂの先端に容易に力をかけることができる。
　（その他の実施形態）
　前記第２および第３実施形態では、第１ボード４Ｂまたは第３ボード４Ｄにシール部材４２が１つだけ取り付けられていたが、図１１に示すように、シール部材４２は、隣り合う分離膜エレメント２の互いに対向する双方の端部材３の環状溝３５に嵌り込むように、第１ボード４Ｂまたは第３ボード４Ｄに２つ取り付けられていてもよい。このようになっていれば、連結器６１（図１参照）を用いなくても第１ボード４Ｂまたは第３ボード４Ｄによって隣り合う分離膜エレメント２同士を連結することが可能になる。
　また、圧力容器７内に装填される分離膜エレメント２の本数は必ずしも複数本である必要はなく、１本であってもよい。
　１　　分離膜モジュール
　２　　分離膜エレメント
　３　　端部材
　３５　環状溝
　４Ａ～４Ｄ　ボード
　４１ａ　主部
　４１ｂ　外側張り出し部
　４２　シール部材
　４２ａ，４２ｂ　先端部
　４４　穴

Claims (14)

  1. 　分離膜を含む分離膜エレメントを筒状の圧力容器内に装填する方法であって、
    　前記圧力容器内で前記分離膜エレメントが潤滑性のボードに乗せられるように前記分離膜エレメントを前記圧力容器内に挿入し、前記ボードを前記圧力容器の内周面上に滑らせながら前記分離膜エレメントを前記圧力容器の軸方向に移動させる、分離膜エレメント装填方法。
  2. 　前記分離膜エレメントは、前記分離膜を取り囲む外装材を含み、
    　前記ボードは、前記外装材を支持するように配置される、請求項１に記載の分離膜エレメント装填方法。
  3. 　前記分離膜エレメントは、前記分離膜を挟んで配置された一対の端部材を含み、
    　前記ボードは、前記一対の端部材のそれぞれを支持するように配置される、請求項１に記載の分離膜エレメント装填方法。
  4. 　前記一対の端部材のうちの少なくとも一方の端部材の外周面には、全周に亘って径方向外側に開口する環状溝が形成されており、
    　前記ボードは、当該ボードに前記環状溝に嵌め込まれることによってリング状となる棒状のシール部材が取り付けられたシーリングボードを含む、請求項３に記載の分離膜エレメント装填方法。
  5. 　前記シール部材の双方の先端部は、前記圧力容器の軸方向に互いに重合可能な形状に形成されている、請求項４に記載の分離膜エレメント装填方法。
  6. 　前記シーリングボードは、前記端部材の真下に位置する部分から前記分離膜エレメントの端面を超えて延びる張り出し部を有している、請求項４または５に記載の分離膜エレメント装填方法。
  7. 　前記張り出し部の先端には、指をかけるための穴が形成されている、請求項６に記載の分離膜エレメント装填方法。
  8. 　筒状の圧力容器と、
    　前記圧力容器内に装填された、分離膜を含む分離膜エレメントと、
    　前記分離膜エレメントと前記圧力容器の内周面との間に配置された、前記分離膜エレメントを乗せた状態で前記圧力容器の内周面上を摺動可能な潤滑性のボードと、
    を備える、分離膜モジュール。
  9. 　前記分離膜エレメントは、前記分離膜を取り囲む外装材を含み、
    　前記ボードは、前記外装材を支持するように配置される、請求項８に記載の分離膜モジュール。
  10. 　前記分離膜エレメントは、前記分離膜を挟んで配置された一対の端部材を含み、
    　前記ボードは、前記一対の端部材のそれぞれを支持するように配置される、請求項８に記載の分離膜モジュール。
  11. 　前記一対の端部材のうちの少なくとも一方の端部材の外周面には、全周に亘って径方向外側に開口する環状溝が形成されており、
    　前記ボードは、当該ボードに前記環状溝に嵌め込まれることによってリング状となる棒状のシール部材が取り付けられたシーリングボードを含む、請求項１０に記載の分離膜モジュール。
  12. 　前記シール部材の双方の先端部は、前記圧力容器の軸方向に互いに重合可能な形状に形成されている、請求項１１に記載の分離膜モジュール。
  13. 　前記シーリングボードは、前記端部材の真下に位置する部分から前記分離膜エレメントの端面を超えて延びる張り出し部を有している、請求項１１または１２に記載の分離膜モジュール。
  14. 　前記張り出し部の先端には、指をかけるための穴が形成されている、請求項１３に記載の分離膜モジュール。
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