螺旋型分离膜元件制造技术

本发明专利技术的目的在于提供可以减小供给侧流路的压力损失，而且更不易产生阻碍或堵塞供给侧流路流动的问题的螺旋型分离膜元件。所述螺旋型分离膜元件，其是分离膜、供给侧流路材料和透过侧流路材料的单个或多个缠绕在有孔的中空状中心管的周边的螺旋型分离膜元件，其特征在于，所述供给侧流路材料是通过熔合法成形而得到的网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将在液体中溶解的成分分离的螺旋型分离膜元件，详细而 言，涉及内部装有供给侧流路材料的螺旋型分离膜元件，所述供给侧流路 材料所具有的结构可以将供给侧的压力损失降低到小于以往、而且具有用 于抑制在膜面上的浓差极化所必需的搅拌效果。
技术介绍
以往，作为螺旋型分离膜元件的结构，己知将分离膜、供给侧流路材 料和透过侧流路材料的单个或多个缠绕在有孔的中空状中心管的周边上。 另外有报告，在反渗透膜情况的供给侧流路材料上，使用菱形网状流路材料，可以由此减小压力损失(例如，参照专利文献1 3)。具体而言，可以举出如图ll所示的构成例。另一方面，以减小供给侧流路的压力损失为目的，采用了含有与供给 液流动方向平行的纵丝和连接该纵丝的横丝的梯形网状流路材料(例如，参照专利文献4)。该专利技术没有着眼于纵丝与横丝的粗细关系以及纵丝间隔 与横丝间隔的关系，关于纵丝和横丝的粗细也没有提及。然而，在供给侧流路中，作为因供给水流动而产生的阻力，受到供给 侧流路材料的很大支配，进而，因供给水的水质所致的供给水的性状、供 给水中含有的成分与阻力增大相关联。以往的网，在梯形的情况下，横丝和纵丝通常是同径，横丝阻碍供给 液的流动，另外，浮游成分成为堵塞流路的原因。另外，在菱形的情况下， 纵横也没有区别，交叉的2个方向的丝，因为截断流路，所以是一样的。 即，对于供给侧流路材料而言，在将供给侧的压力损失尽可能减小的功能 的基础上，被要求促进膜面的表面更新、控制浓差极化的功能，但是存在如下问题在供给液中浮游的成分卡在供给侧流路材料的横丝上，使流动 的阻力增大，或者使其堵塞。进而在膜表面上供给液中浮游的成分卡在供给流路材料的横丝上，这些卡住的悬浮成分堆积在膜面而使有效膜面积减 少。除此之外，为了减少分离膜元件的运转成本，还存在减小在供给流路 材料上的压力损失的问题。另一方面，以往的网，为了使横丝和纵丝能确实熔合，很多是用剪切 法成形的。该剪切法是使用配置有如下喷孔的口模的方法 一边使在挤出 机的口模的内外2个圆周上配置的多数喷孔逆向旋转， 一边挤出横丝和纵 丝并在交叉部相互熔合时，使得在横丝和纵丝的交叉部，两者的喷孔重叠 成为1个喷孔。如果利用剪切法，则在横丝和纵丝的交点部树脂的挤出量 变多，在该部产生桨状的变形。本专利技术人员经研究，明确该桨状的变形是 供给侧流路的压力损失增加的原因。专利文献1:特开平11-235520号公报 专利文献2:特开2000-000437号公报 专利文献3:特开2000-042378号公报 专利文献4:特开平05-168869号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供可以减小供给侧流路的压力损失，而且更 不易产生阻碍或堵塞供给侧流路流动的问题的螺旋型分离膜元件。本专利技术人等经过反复精心研究，结果发现通过下示的螺旋型分离膜元 件可以实现上述目的，从而完成了本专利技术。本专利技术提供一种螺旋型分离膜元件，其是分离膜、供给侧流路材料和 透过侧流路材料的单个或多个缠绕在有孔的中空状中心管的周边的螺旋 型分离膜元件，其特征在于，所述供给侧流路材料是通过熔合法成形而得 到的网。在此，用熔合法成形得到的网，具有如下结构网的构成丝在交 点部相互熔合，在平面形状(投影图形)中，熔合部不从构成线溢出。本专利技术人员发现在网的成形中，通过熔合法得到的成形品与剪切法成形品相比，在交点部的桨状变形非常少，可以减小供给侧流路的压力损失，而且，对于防止供给侧流路的流动阻碍或堵塞有效，所以能够提供优 异的螺旋型分离膜元件。另外，熔合法成形品与剪切法成形品相比，表面光滑，有缓和因与在 元件组装作业时的膜面的接触或缠绕而压向膜面从而产生的对膜的损伤 等优点，对螺旋型分离膜元件的形成是非常有效的。在上述中，前述供给侧流路材料优选将与供给液流动方向交叉的横丝 做成比沿着供给液流动方向配置的纵丝细。在网的成形品中，通过使与供 给液流动方向交叉的横丝变细，可以增大供给液的流路截面积，所以对供 给侧流路的流动阻碍或堵塞有效，能够减小流路的压力损失。另外，所述供给侧流路材料是网状流路材料，优选将沿着供给液流动 方向配置的纵丝形成蛇形结构。已知对于防止流路中流动的阻碍或堵塞而 言，在流路内的液体的流动以湍流状态流动是有效的(湍流效果)。在本 专利技术中，由于研究出通过将流路材料的纵丝做成蛇形结构，可以得到大于 以往的梯形或菱形等流路材料的湍流效果，能够提供供给侧流路的压力损 失小、优异的螺旋型分离膜元件。另外，所述供给侧流路材料优选含有2层结构，第1层由第1丝构成， 第2层由第2丝构成；所述第1丝和所述第2丝各自反复地具有与供给液 流动方向略平行配置的平行部和相对于供给液流动方向成倾斜方向配置的倾斜部；并且，所述第1丝的平行部与所述第2丝的平行部熔合形成六 角形的单位平面形状。通过这样的供给侧流路材料，因为第1丝和第2丝在平行部重叠熔合， 所以该部分难以形成供给液的阻力，而且，因为是六角形的单位平面形状， 所以可以减少每单位流动长度的交点数(此时为平行部的数)，能够进一 歩减少供给侧流路的压力损失。或者，优选所述供给侧流路材料具有3层结构，所述3层结构由与供 给液的流动方向略平行配置的纵丝、相对于供给液流动方向成倾斜方向配 置的倾斜丝以及相对于供给液流动方向与所述倾斜丝成逆向倾斜方向配置的逆倾斜丝构成。通过这样的供给侧流路材料，由纵丝构成的层难以形成供给液的阻 力，另外，与2层结构的情况相比，由于更细的倾斜丝和逆倾斜丝在供给 液的流动方向交叉，因此该部分难以形成供给液的阻力，可以进一歩减少 供给侧流路的压力损失。如上所述，本专利技术在螺旋型分离膜元件中使用的网的成形中，通过利 用熔合法，具有能够减少供给侧流路的压力损失，而且能够防止供给侧流 路的流动阻碍或堵塞的优点。同时，有元件的组装等的作业性好的优点。另外，使与供给液的流动方向交叉的横丝变细，或者，使在菱形网状 流路材料中的任意一个方向的丝变细，另外，在梯形网状流路材料中，通 过将纵丝形成蛇形结构，可以进一步减少供给侧流路的压力损失以及有效 地防止供给侧流路的流动阻碍或堵塞。附图说明是表示本专利技术一种实施方式的网型(第1构成例)的说明图。是表示本专利技术其他实施方式的网型(第2构成例)的说明图。 是表示本专利技术第3种实施方式的网型(第3构成例)的说明图。 是表示本专利技术第4种实施方式的网型(第4构成例)的说明图。 是表示本专利技术第4种实施方式的网型(第4构成例)的其他例子的 说明图。是表示本专利技术第5种实施方式的网型(第5构成例)的说明图。 是例示在本专利技术实施例1中的供给水流量和压力损失的关系的说明 图。是例示在本专利技术实施例2中的供给水流量和压力损失的关系的说明 图。是表示在本专利技术实施例3中的压力损失比较的说明图。 是表示在本专利技术实施例4中的压力损失比较的说明图。是表示以往制品一种实施方式的菱形网型的说明图。 符号说明1 纵丝2 横丝3 厚度4 纵丝间隔5 横丝间隔6 交点角度7 纵丝蛇形角度11 第1丝lla第1丝的平行部 lib第1丝的倾斜部12 第2丝12a第2丝的平行部12b第2丝的倾斜部15倾斜丝16纵丝17逆倾斜丝具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图l是表示本专利技术的 螺旋型分离膜元件的供给侧流路材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋型分离膜元件，其是分离膜、供给侧流路材料和透过侧流路材料的单个或多个缠绕在有孔的中空状中心管的周边的螺旋型分离膜元件，其特征在于，所述供给侧流路材料是网状流路材料，将沿着供给液流动方向配置的纵丝形成蛇形结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：地藏真一，石原悟，广川光昭，宇田康弘，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]