(57)【要約】セラミックスフィルタ膜の端部に濾過水集合部材を結合し、該セラミックスフィルタ膜で濾過した濾過水を、セラミックスフィルタ膜の端部に結合した濾過水集合部材を介して外部に送水する場合には、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材の材質の相違上、両者を強固に結合するのが難しい。セラミックス濾過膜モジュール１は、セラミックスフィルタ膜２と、該セラミックスフィルタ膜２の少なくとも長手方向の一端部に結合されていてセラミックスフィルタ膜２で濾過した濾過水を集合し、且つ外部に取り出す濾過水集合部材２５と、を備えている。セラミックスフィルタ膜２と濾過水集合部材２５は、モールド部材３０により一体に結合されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されていて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分は、モールド部材により包み込まれて一体に結合されていることを特徴とする濾過膜モジュール。
【請求項２】
前記濾過膜本体は、セラミックスフィルタ膜であることを特徴とする請求項１に記載の濾過膜モジュール。
【請求項３】
前記濾過水集合部材は、管状に形成されていて前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める集水部と、該集水部から濾過水を取り出す濾過水取出部と、を備え、
前記集水部は、周面に前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過膜モジュール。
【請求項４】
前記濾過水集合部材は、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項５】
前記モールド部材は、耐薬品性に富む材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項６】
前記モールド部材は、耐薬品性に富むエポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項７】
外部に濾過膜を有し、内部に濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、前記濾過膜本体の端部と前記濾過水集合部材を結合する結合部材と、を備えた濾過膜モジュールの製造方法において、
前記結合部材をモールド成形により形成したことを特徴とする濾過膜モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き出すことを特徴とする請求項７に記載の濾過膜モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川水、湖水、各種下廃水などの被処理水を濾過処理する際に用いられる濾過膜モジュールとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理水の濾過処理に平板状濾過膜を用いた濾過膜モジュールとして、外表面に濾過膜を備えた平板状の濾過膜本体の少なくとも長手方向の一端側に、集水部材と濾過水取出口を備えた濾過水集合部材を配置して、前記濾過膜本体と濾過水集合部材とを、誘着剤、接着剤等により一体的に結合して構成したものが知られている。【０００３】
前記濾過膜本体が高分子樹脂からなり、且つ前記濾過水集合部材も前記濾過膜本体と同様な高分子樹脂で形成されている場合には、誘着や接着等により両者を比較的容易に、且つ両者の結合強度を確保して濾過膜モジュールを形成することが可能である。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７６７６４号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合には、両者を誘着や接着等により比較的強固に結合することができるが、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が高分子樹脂で形成されている場合には、両者を高分子樹脂からなる接着剤で結合した場合に、濾過膜本体と濾過水集合部材とが共に高分子樹脂で形成されている場合のような結合強度を得ることができない。【０００６】
本発明は、濾過膜本体と濾過水集合部材の被結合部を、モールド部材で包み込んで一体的に結合することにより、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合はもとより、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が金属、セラミックなどの無機材料や樹脂などの有機材料で形成されている場合にも、接着剤を使用することなく、しかも接着剤で接着した場合よりも強固に濾過膜本体と濾過水集合部材を結合して、水密性、耐久性、耐薬品性、結合強度の向上を図った濾過膜モジュールとその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されていて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、モールド部材により包み込んで一体に結合した。【０００８】
請求項２は、請求項１の濾過膜モジュールにおいて、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用した。【０００９】
請求項３は、請求項１又は２の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材に、前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める管状の集水部と、該集水部の端部に濾過水を取り出す濾過水取出部と、を設け、前記集水部の周面に、前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を形成した。【００１０】
請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材を、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成した。【００１１】
請求項５は、請求項１〜４の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、耐薬品性に富む材料で形成した。【００１２】
請求項６は、請求項１〜５の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、エポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成した。【００１３】
請求項７の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体の端部と濾過水集合部材を結合する結合部材をモールド成形により形成した。【００１４】
請求項８は、請求項７に記載の濾過膜モジュールの製造方法において、前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き取る構成にした。
【発明の効果】
【００１５】
（１）請求項１の濾過膜モジュールは、濾過膜本体と濾過水集合部材の互いに結合される部分を、モールド部材により包み込んで一体に結合したので、従来の接着剤などで結合、固定した場合に比較して、結合部の結合強度を格段に向上させることができるとともに、耐久性や耐薬品性を向上させることができ、長期にわたり安定した濾過性能を維持できる。
また、モールド部材により包み込んで一体に結合するので、濾過膜本体の材質は問わず、例えばセラミックスフィルタ膜を使用した場合でも、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材を強固に結合することができる。
（２）請求項２の濾過膜モジュールは、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用したので濾過性能に優れ、且つ濾過水集合部材との結合強度を十分に確保した濾過膜モジュールを提供できる。
（３）請求項３の濾過膜モジュールは、管状の集水部の周面に濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を設け、該切欠部に濾過膜本体の端部を嵌合する構成としたので、濾過膜本体と濾過水集合部材を位置決めした状態で前記モールド部材をモールド成形することができる。
（４）請求項４の濾過膜モジュールは、濾過水集合部材を機械的強度と耐薬品性に優れたもので形成したので、濾過水集合部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
（５）請求項５〜６の濾過膜モジュールは、モールド部材を耐薬品性に優れたもので形成したので、モールド部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
（６）請求項７の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体と濾過水集合部材を結合する部分を、成形金型内に挿入し、成形金型内に固化前のモールド部材を注入した後、該モールド部材を固化させることにより、濾過膜本体と濾過水集合部材の結合を確実に行なうことができる。
（７）請求項８の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体の端部に取り付けた管状の濾過水集合部材内に棒状のシール部材を装填した後に、前記濾過膜本体と濾過水集合部材の結合する部分を成形金型内に収容してモールド部材を形成することにより、濾過水集合部材内への固化前のモールド部材の浸入を防止することができる。そして、モールド部材成形後に、前記シール部材を抜き取ることにより濾過水集合部材を元の管状に戻して濾過水集合部材として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の濾過膜モジュールの正面図。
【図２】同側面図。
【図３】セラミックスフィルタ膜の断面図。
【図４】濾過水集合部材の側面図。
【図５】濾過水集合部材の他の例の側面図。
【図６】セラミックスフィルタ膜の端部と濾過水集合部材の結合状態を示す説明図。
【図７】ヘッダー部分の断面図。
【図８】ヘッダー部分の側面図。
【図９】フッター部分の拡大図。
【図１０】金型に濾過水集合部材等をセットした状態を示す説明図。
【図１１】成形後に金型からヘッダーを取り外した状態を示す説明図。
【図１２】第１の金型の側面図。
【図１３】Ａはシール部材の一例を示す説明図、Ｂはシール部材の他の例を示す説明図。
【図１４】第２の実施形態の濾過膜モジュールの正面図。
【図１５】第２の実施形態の濾過膜モジュールの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図１３は、第１の実施形態の濾過膜モジュール１を示す。第１の実施形態において、図１と図２に濾過膜モジュール１を縦配置方式のモジュールユニット５に設置した形態を示す。図１は濾過膜モジュール１の正面図である。濾過膜モジュール１は、濾過膜本体としてのセラミックスフィルタ膜２と、セラミックスフィルタ膜２の一端に取り付けられたヘッダー３と、セラミックスフィルタ膜２の他端に取り付けられたフッター４と、を備え、支持部材を利用してモジュールユニット５に設置されている。ヘッダー３には、後に説明する濾過水集合部材２５が組み付けられている。
【００１８】
図２に示す縦配置方式のモジュールユニット５において、濾過膜モジュール１は、ヘッダー３を上に向け、フッター４を下に向けて、縦長状にした状態で所定の間隔Ｄで配置されて縦配置方式のモジュールユニット５として構成されている。
【００１９】
ヘッダー３は、ヘッダー間隔保持部材６により両側を挟まれた状態でヘッダー支持部材７に支持されている。また、また、フッター４は、断面コ字状のフッター間隔保持部材８に下端を嵌合した状態でフッター支持部材９に支持されている。１０はヘッダー３の上部に配置されたヘッダー上部押さえ、１１はヘッダー上部押さえ１０を支持しているフレームである。
【００２０】
図３はセラミックスフィルタ膜２の断面図であり、セラミックスフィルタ膜２は、外部に濾過膜２１を有し、内部に多数の濾過水流通路２２を有している。
【００２１】
図１,図２に示すように、縦配置方式のモジュールユニット５は、被処理水槽２３の中に配置されている。そして、被処理水槽２３内の被処理水２４は、セラミックスフィルタ膜２により濾過されて処理水（以下、濾過水）となり、該濾過水はヘッダー３内の濾過水集合部材２５で集水されて、該濾過水集合部材２５の端部の濾過水取出部２５ｂに接続された接続配管２６を介して導水部材としての濾過水導管２７に供給され、該濾過水導管２７によって所望の場所、例えば濾過水貯水槽等に供給される。
【００２２】
図４,図５に示すように、濾過水集合部材２５は、セラミックスフィルタ膜２の濾過水流通路２２から流入してきた濾過水を受ける集水部２５ａと、集水部２５ａの濾過水を外部に取り出す濾過水取出部２５ｂを備えている。
【００２３】
濾過水集合部材２５は、金属、セラミックなどの無機材料および樹脂などの有機材料により管状（筒状）に形成されている。集水部２５ａの周面には、長さ方向の一端部から他端部の濾過水取出部２５ｂ側に向けて延びる長孔状の切欠部２８が形成されていて、図６に示すように、前記長孔状の切欠部２８に、セラミックスフィルタ膜２の一端部が嵌合される。濾過水取出部２５ｂには、図４,図５に２点鎖線で示すように接続配管２６が接続される。
【００２４】
濾過水集合部材２５は、図４に示すように、全長に亘って直管状に形成されたものであっても、或いは図５に示すように、濾過水取出口２５ｂ側の外周に、接続した接続配管２６の脱落を防止する配管脱落防止ストッパー２５ｃを設けたものであってもよい。
【００２５】
そして、図７,図８に示すように、濾過水集合部材２５の集水部２５ａとセラミックスフィルタ膜２の一端部をモールド部材３０で包み込むようにして一体に結合することによりヘッダー３が構成される。
【００２６】
前記モールド部材３０に用いられる材料は、金属、セラミックなどの無機材料及び樹脂などの有機材料から耐久性及び耐薬品性などの特性を基に選択される。モールド部材３０に用いられる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、二液硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂などがある。これらの樹脂から、耐久性を含め被処理液の性状に対して適する材料が選定される。より具体的には、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などがあり、熱可塑性樹脂として、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどがある。さらには、二液硬化型樹脂として、ウレタン系樹脂がある。そして、ウレタン系樹脂として硬質ウレタン樹脂を用いると、常温での作業が可能であるので作業性が高く、且つ耐久性及び耐薬品性に優れたモールド部材３０を形成することができる。前記硬質ウレタン樹脂としては、水和アルミナ含有ポリエステルポリオール型ウレタン樹脂などが例示される。
【００２７】
また、図９に示すようにフッター４は、セラミックスフィルタ膜２の他端側に、前記モールド部材３０と同様にモールド成形により形成されていて、セラミックスフィルタ膜２内の濾過水流通路２２の他端側を閉塞している。
【００２８】
前記濾過水集合部材２５の外周面の前記モールド部材３０に埋設される部分には、モールド部材３０との結合強度を向上させるための表面処理、例えば薬剤処理や表面粗し等の処理が施されている。
【００２９】
なお、実施例では、濾過膜モジュール１を構成する濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜２を使用した場合を説明したが、セラミックスフィルタ膜２に限定されるものではなく、例えば、有機中空糸膜、有機平膜、無機平膜、無機単管膜などを用いることもできる。この濾過膜本体の材料としては、セルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフロライド）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）などが例示される。
【００３０】
また、濾過水集合部材２５の形状は管状（筒状）であればよく、図６のように前記濾過水集合部材２５の断面を円形状に限定するものではない。すなわち、接続配管２６の接続に支障がない範囲で四角形状などの多角形状や楕円形状などとすることができる。なお、濾過水集合部材２５の断面形状が円以外である場合、シール部材５１の断面形状も挿抜可能となるように形状の変更を行なう。
【００３１】
第１の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール１は、前述のような構成であって、セラミックスフィルタ膜２で濾過された処理水は、セラミックスフィルタ膜２の一端部に取り付けた濾過水集合部材２５で集水され、該濾過水集合部材２５の端部の濾過水取出部２５ｂに接続された接続配管２６を介して濾過水導管２７に供給され、該濾過水導管２７を介して濾過水貯水槽等に供給される。
【００３２】
次に、前記セラミックス濾過膜モジュール１の製造方法について説明する。なお、前記本発明のセラミックス濾過膜モジュール１と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３３】
図１０,図１１は、前記本発明のセラミックス濾過膜モジュールの製造に用いる第１の金型３１と、第２の金型４１を示し、第１の金型３１で前記ヘッダー３のモールド部材３０を成形し、第２の金型４１でフッター４を成形する。
【００３４】
図１２に示すように、第１の金型３１は、一対の割型３１ａ，３１ｂからなっている（図１０においては、一方の割型３１ｂは図示省略）。
【００３５】
図１０,図１１に示すように、第１の金型３１は、割型３１ａ，３１ｂの間にモールド部３０を形成するためのキャビティ（成形空間）３２と、キャビティ３２内にセラミックスフィルタ膜２の一端部を導入するための膜導入用凹部３３と、濾過水集合部材２５の濾過水取出部２５ｂ側の端部を第１の金型３１外に突出させるための集合部材導出部３４と、第１,第２のシールパッキン受溝３５，３６を備えている。
【００３６】
前記濾過水集合部材２５の下端側の外周にはＯリング等からなる第１のシールパッキン３７が取り付けられている。第１のシールパッキン３７は、第１の金型３１の割型３１ａ，３１ｂを型締めしたときに、第１のシールパッキン受溝３５内で圧縮されて、金型３１と濾過水集合部材２５の間をシールしてキャビティ３２内の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止する。
【００３７】
また、セラミックスフィルタ膜２の濾過水集合部材２５側の端部の外周には角リングやＯリングからなる第２のシールパッキン３８が取り付けられている。第２のシールパッキン３８は、第１の金型３１の割型３１ａ，３１ｂを型締めしたときに、第２のシールパッキン受溝３６内で圧縮されて、金型３１とセラミックスフィルタ膜２の間をシールしてキャビティ３２内の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止する。
【００３８】
図１０に示すように、管状の濾過水集合部材２５内部には、棒状のシール部材５１が挿抜可能に取り付けられていて、モールド部材３０を成形する際に溶融樹脂が濾過水集合部材２５の内部に侵入するのを阻止する。
【００３９】
一方、セラミックスフィルタ膜２の濾過水集合部材２５と反対側の端部のシール用として、シール部材５１と同様の素材で形成されたシート状の部材（図示省略）を予め接着剤などにより貼り付けておく。
【００４０】
シール部材５１は、前記長孔状の切欠部２８にセラミックスフィルタ膜２の先端を嵌合する際に、セラミックスフィルタ膜２の先端が当接して必要以上に濾過水集合部材２５内に入り込まないようにするストッパーとしても機能する。
【００４１】
シール部材５１は、適度の弾性を有する合成樹脂等の素材で、図１３Ａに示すように棒状に、或いは図１３Ｂに示すように、中心に心材５１ａを有する棒状に形成されていて、濾過水集合部材２５内に挿入されて溶融樹脂が浸入するのを防止する。
【００４２】
図１０に示すように、棒状のシール部材５１は、その上端を濾過水集合部材２５の上端に至るまで挿入したときに棒状のシール部材５１の下端が濾過水集合部材２５の下端から突出する長さに形成されている。棒状のシール部材５１は、モールド部材３０を成形した後に、下端の突出部を利用して濾過水集合部材２５内から引き抜かれる。
【００４３】
また、第２の金型４１は、第１の金型３１と同様に一対の割型４１ａ，４１ｂからなっている。（一方の割型４１ｂは図示省略）。これら割型４１ａ，４１ｂの間にはフッター４をモールド形成するためのキャビティ（成形空間）４２と、キャビティ４２内にセラミックスフィルタ膜２の他端部を導入するための膜導入用凹部４３と、シールパッキン受溝４４が設けられている。
【００４４】
前記セラミックスフィルタ膜２の濾過水集合部材２５と反対側の端部の外周には角リングやＯリングからなるシールパッキン４５が取り付けられている。シールパッキン４５は、第２の金型４１の割型４１ａ，４１ｂを型締めしたときに前記シールパッキン受溝４４内で圧縮されて、金型４１とセラミックスフィルタ膜２の間をシールして、キャビティ４２の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止している。
【００４５】
そして、図１０に示すように、架台６０上に第１,第２の金型３１，４１を据え付け、第１の金型３１内に、セラミックスフィルタ膜２の一端部に取り付けた濾過水集合部材２５をセットすると共に、第２の金型４１内にセラミックスフィルタ膜２の他端部をセットし、これら第１,第２の金型３１，４１内に溶融樹脂を注入してモールド部材３０とフッター４を成形する。
【００４６】
溶融樹脂が硬化したら、図１１に示すように、架台６０から第１,第２の金型３１，４１を取り外して、これら第１,第２の金型３１，４１を開く。そして、濾過水集合部材２５から棒状のシール部材５１を引き抜くことにより、セラミックスフィルタ膜２の長さ方向の一端側にヘッダー３を有し、他端側はフッター４を有するセラミックス濾過膜モジュール１が形成される。
【００４７】
図１４〜図１５は、第２の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール１を示す。第２の実施形態において、セラミックス濾過膜モジュール１は、セラミックスフィルタ膜２の長さ方向の両端部にヘッダー３，３を設けることにより構成されている。ヘッダー３，３は、第１の実施形態のヘッダー３と同様に形成されている。
【００４８】
多数の濾過膜モジュール１が横長状に、且つ濾過膜モジュール１相互間に所定の間隔Ｄを持たせて配置されて小ユニット６１を形成し、これら小ユニット６１を多段積みすることにより中型或いは大型のモジュール横配置方式のユニット６２が形成される。６３は、多段積みした小ユニット６１を連結している連結ボルトである。
【００４９】
多数の濾過膜モジュール１のヘッダー３の下部にはコネクター６４を介して第１の濾過水導管６５が接続、配置されている。そして、各濾過膜モジュール１で濾過された濾過水は、第１の濾過水導管６５で集められて、該第１の濾過水導管６５の一端部に接続された第２の濾過水導管６６を介して所望の場所、例えば濾過水貯水槽等に供給される。
【００５０】
第２の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール１は、セラミックスフィルタ膜２の両端部にヘッダー３，３を設けたので、第１の実施形態のセラミックスフィルタ膜２の長さ方向の一端部にヘッダー３を設けたものに較べて濾過水の取り出しを効率的に行なうことができる。なお、前記実施形態においては、濾過膜本体としてセラミックスフィルタ膜を使用した場合を示したが、濾過膜本体は、セラミックスフィルタ膜に限定されるものではない。また、実施例ではモールド部材として樹脂を使用した場合を示したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１…濾過膜モジュール
２…セラミックスフィルタ膜（濾過膜本体）
３…ヘッダー
２１…濾過膜
２２…濾過水流通路
２５…濾過水集合部材
２８…長孔状の切欠部
３０…モールド部材
３１…第１の金型
４１…第２の金型
５１…シール部材
【図１】
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【図２】
2014030629.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月21日(2014.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材とともに環状のモールド部材で包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合したことを特徴とする濾過膜モジュール。
【請求項２】
前記濾過膜本体は、セラミックスフィルタ膜であることを特徴とする請求項１に記載の濾過膜モジュール。
【請求項３】
前記濾過水集合部材は、管状に形成されていて前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める集水部と、該集水部から濾過水を取り出す濾過水取出部と、を備え、
前記集水部は、周面に前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過膜モジュール。
【請求項４】
前記濾過水集合部材は、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項５】
前記モールド部材は、耐薬品性に富む材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項６】
前記モールド部材は、耐薬品性に富むエポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載した濾過膜モジュールの製造方法であって、
前記結合部材をモールド成形により形成したことを特徴とする濾過膜モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き出すことを特徴とする請求項７に記載の濾過膜モジュールの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
［０００６］
本発明は、濾過膜本体と濾過水集合部材の被結合部を、モールド部材で包み込んで一体的に結合することにより、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合はもとより、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が金属、セラミックなどの無機材料や樹脂などの有機材料で形成されている場合にも、接着剤を使用することなく、しかも接着剤で接着した場合よりも強固に濾過膜本体と濾過水集合部材を結合して、水密性、耐久性、耐薬品性、結合強度の向上を図った濾過膜モジュールとその製造方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
［０００７］
請求項１の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されていて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材とともに環状のモールド部材で包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合した。
［０００８］
請求項２は、請求項１の濾過膜モジュールにおいて、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用した。
［０００９］
請求項３は、請求項１又は２の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材に、前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める管状の集水部と、該集水部の端部に濾過水を取り出す濾過水取出部と、を設け、前記集水部の周面に、前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を形成した。
［００１０］
請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材を、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成した。
［００１１］
請求項５は、請求項１〜４の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、耐薬品性に富む材料で形成した。
［００１２］
請求項６は、請求項１〜５の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、エポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［００１３］
請求項７は、請求項１〜６の何れかに記載の濾過膜モジュールの製造方法であって、濾過膜本体の端部と濾過水集合部材を結合する結合部材をモールド成形により形成した。
［００１４］
請求項８は、請求項７に記載の濾過膜モジュールの製造方法において、前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き取る構成にした。
発明の効果
［００１５］
（１）請求項１の濾過膜モジュールは、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材とともに環状のモールド部材で包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合したので、従来の接着剤などで結合、固定した場合に比較して、結合部の結合強度を格段に向上させることができるとともに、耐久性や耐薬品性を向上させることができ、長期にわたり安定した濾過性能を維持できる。
また、モールド部材により包み込んで一体に結合するので、濾過膜本体の材質は問わず、例えばセラミックスフィルタ膜を使用した場合でも、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材を強固に結合することができる。
（２）請求項２の濾過膜モジュールは、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用したので濾過性能に優れ、且つ濾過水集合部材との結合強度を十分に確保した濾過膜モジュールを提供できる。
（３）請求項３の濾過膜モジュールは、管状の集水部の周面に濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を設け、該切欠部に濾過膜本体の端部を嵌合する構成としたので、濾過膜本体と濾過水集合部材を位置決めした状態で前記モールド部材をモールド成形することができる。
（４）請求項４の濾過膜モジュールは、濾過水集合部材を機械的強度と耐薬品性に優れたもので形成したので、濾過水集合部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
（５）請求項５〜６の濾過膜モジュールは、モールド部材を耐薬品性に優れたもので形成したので、モールド部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月19日(2014.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材の外周面とともにモールド部材で環状に包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合したことを特徴とする濾過膜モジュール。
【請求項２】
前記濾過膜本体は、セラミックスフィルタ膜であることを特徴とする請求項１に記載の濾過膜モジュール。
【請求項３】
前記濾過水集合部材は、管状に形成されていて前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める集水部と、該集水部から濾過水を取り出す濾過水取出部と、を備え、
前記集水部は、周面に前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過膜モジュール。
【請求項４】
前記濾過水集合部材は、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項５】
前記モールド部材は、耐薬品性に富む材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項６】
前記モールド部材は、耐薬品性に富むエポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の濾過膜モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載した濾過膜モジュールの製造方法であって、
前記結合部材をモールド成形により形成したことを特徴とする濾過膜モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き出すことを特徴とする請求項７に記載の濾過膜モジュールの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材の外周面とともにモールド部材で環状に包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合した。
【国際調査報告】
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