(57)【要約】【課題】支持部材に撓みが生ずることが無く、かつ濾過膜の表面に劣化等を生じさせることが無い平膜エレメントの積み重ね方法を提供する。【解決手段】濾過部の厚みよりも厚い外周枠１６を有する平膜エレメント１０を厚み方向に積み重ねる方法であって、前記平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面を保護シート１８で覆い、前記濾過膜１２の表面を覆った保護シート１８を前記外周枠１６を利用して固定し、前記外周枠１６同士が当接するように、前記保護シート１８を固定した平膜エレメント１０を厚み方向に積み重ね、積み重ねた平膜エレメント１０における前記濾過膜１２の表面を覆う前記保護シート１８の間にスペーサ３０，３０ａを介入させて、前記濾過膜１２の表面間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過部の厚みよりも厚い外周枠を有する平膜エレメントを厚み方向に積み重ねる方法であって、
前記平膜エレメントにおける濾過膜面を保護シートで覆い、
前記濾過膜面を覆った保護シートを前記外周枠を利用して固定し、
前記外周枠同士が当接するように、前記保護シートを固定した平膜エレメントを厚み方向に積み重ね、
積み重ねた平膜エレメントにおける前記濾過膜面を覆う前記保護シートの間にスペーサを介入させて、前記濾過膜面間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とする平膜エレメントの積み重ね方法。
【請求項２】
前記濾過膜面を湿潤させ、当該濾過膜面を前記保護シートで密閉したことを特徴とする請求項１に記載の平膜エレメントの積み重ね方法。
【請求項３】
前記スペーサの外周形状を、前記濾過膜面と前記外周枠との間の段差形状に合わせて形成し、当該スペーサを前記空隙に嵌め込むことで前記スペーサの水平方向の移動を抑制したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の平膜エレメントの積み重ね方法。
【請求項４】
濾過部の厚みよりも厚い外周枠を有する平膜エレメントを厚み方向に積み重ねる方法であって、
前記外周枠同士が当接するように、平膜エレメントを厚み方向に重ね合わせ、
積み重ねた平膜エレメントにおける濾過膜面間に生ずる空隙に、前記濾過膜面と前記外周枠との間に形成される段差の形状に合わせた外周形状を有するスペーサを介入させて、前記濾過膜面間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とする平膜エレメントの積み重ね方法。
【請求項５】
最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面を覆う保護シートと、積み重ねた平膜エレメントを載置する載置面との間にスペーサを介入させ、
最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面と載置面との間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の平膜エレメントの積み重ね方法。
【請求項６】
厚み方向に積み重ねられた複数の平膜エレメントの濾過膜面間、あるいは積み重ねられた平膜エレメントの最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面と平膜エレメントを載置する載置面との間に形成される空隙に合わせた厚みを有し、
外周形状を、前記濾過膜面と前記外周枠との間の段差形状に合わせて形成したことを特徴とする平膜エレメント積み重ね用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平膜エレメントを保管、輸送等する際の積み重ね方法、およびこの積み重ね方法を実施するために使用するスペーサに係り、特に長期に亙る保管、長距離の輸送等に好適な平膜エレメントの積み重ね方法、およびこれに使用するスペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、図６に水処理用平膜エレメントの概略構成を示す。平膜エレメント１の主な構成要素は、濾過膜２、支持部材３、および外周枠４である。ここで、前記濾過膜２は、例えば有機性材料から成る膜である。また、前記支持部材３は、前記濾過膜２をその両主面に貼付する板であり、その主面には濾過水を通すための図示しない溝が複数形成されている。また、前記外周枠４は、前記支持部材３を支える枠部材である。このような構成を基本とする平膜エレメント１は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
このような構成の平膜エレメント１は、その保管や輸送に際して、濾過膜２の表面が載置面と対向するようにして積み重ねると、図７に示すように、支持部材３が自重により撓んでしまうことがある。これは、濾過膜２と支持部材３とを基本として構成される平膜エレメント１の濾過部の厚みが、外周枠４の厚みよりも薄いことに起因する。また、この支持部材３の撓みは、保管や輸送に要する期間が長期になるほど、また保管や輸送時の環境が高温になるほどに生じ易くなるという傾向がある。
【０００４】
このため、長期に亙る保管や輸送に際しては、平膜エレメント１を専用のラックに収容し、濾過膜２および支持部材３と載置面とが垂直となる状態を保つようにされている。
【特許文献１】特開２００５−３１３１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ラックを使って平膜エレメント１を縦置きにする場合、ラックを置くためのスペースが必要となる。このため、収容スペースの定められた倉庫やコンテナでは、収容できる平膜エレメント１の数が少なくなり、保管や輸送に要するコストが増すこととなってしまう。
【０００６】
また、スペース的に有利な積み重ね（平積み）による保管を採用した場合における支持部材３の撓みを防止する方法の一例として、支持部材３間の空隙にスペーサ（不図示）を介入させるという事が考えられる。しかし、この方法では、輸送の際等にスペーサの配置位置にズレが生ずると、スペーサと濾過膜２の表面との間に摩擦が生じ、濾過膜２の表面が潰れてしまうこととなる。こうした場合、その性能を低下させ、寿命を短縮させる原因となる。
【０００７】
そこで本発明では、平膜エレメントを保管・輸送する際に、当該平膜エレメントを平積みした場合であっても、濾過膜を貼り付けた支持部材に撓みが生ずることが無く、かつ濾過膜の表面に劣化等を生じさせることが無い平膜エレメントの積み重ね方法を提供することを目的とする。また本発明では、前述のような積み重ね方法を実施するために必要なスペーサを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る平膜エレメントの積み重ね方法は、濾過部の厚みよりも厚い外周枠を有する平膜エレメントを厚み方向に積み重ねる方法であって、前記平膜エレメントにおける濾過膜面を保護シートで覆い、前記濾過膜面を覆った保護シートを前記外周枠を利用して固定し、前記外周枠同士が当接するように、前記保護シートを固定した平膜エレメントを厚み方向に積み重ね、積み重ねた平膜エレメントにおける前記濾過膜面を覆う前記保護シートの間にスペーサを介入させて、前記濾過膜面間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記のような特徴を有する平膜エレメントの積み重ね方法では、前記濾過膜面を湿潤させ、当該濾過膜面を前記保護シートで密閉することが望ましい。
また、上記のような特徴を有する平膜エレメントの積み重ね方法では、前記スペーサの外周形状を、前記濾過膜面と前記外周枠との間の段差形状に合わせて形成し、当該スペーサを前記空隙に嵌め込むことで前記スペーサの水平方向の移動を抑制するようにしても良い。
【００１０】
また、上記目的を達成するための本発明に係る平膜エレメントの積み重ね方法は、濾過部の厚みよりも厚い外周枠を有する平膜エレメントを厚み方向に積み重ねる方法であって、前記外周枠同士が当接するように、平膜エレメントを厚み方向に重ね合わせ、積み重ねた平膜エレメントにおける濾過膜面間に生ずる空隙に、前記濾過膜面と前記外周枠との間に形成される段差の形状に合わせた外周形状を有するスペーサを介入させて、前記濾過膜面間に生ずる空隙を埋めたことを特徴とするものであっても良い。
【００１１】
さらに、上記のような特徴を有するそれぞれの平膜エレメントの積み重ね方法では、最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面を覆う保護シートと、積み重ねた平膜エレメントを載置する載置面との間にスペーサを介入させ、最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面と載置面との間に生ずる空隙を埋めるようにすることが望ましい。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明に係る平膜エレメント積み重ね用スペーサは、厚み方向に積み重ねられた複数の平膜エレメントの濾過膜面間、あるいは積み重ねられた平膜エレメントの最下層に位置する平膜エレメントの濾過膜面と平膜エレメントを載置する載置面との間に形成される空隙に合わせた厚みを有し、外周形状を、前記濾過膜面と前記外周枠との間の段差形状に合わせて形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような特徴を有する平膜エレメントの積み重ね方法によれば、長期に亙って平膜エレメントを積み重ねた状態を維持した場合であっても、濾過膜を貼り付けた支持部材に撓みが生ずることが無く、かつ膜表面に劣化等を生じさせることが無い。また、濾過膜面を湿潤させ、これを保護シートで覆う構成とすることで、濾過膜面の乾燥による強度劣化を防止することができ、膜面の保護効果を高めることができる。よって、平膜エレメントを厚み方向に積み重ねた状態を長期に亙って維持する場合に、膜表面に与えるダメージを軽減することができる。さらに、外周枠によりスペーサの水平方向の動きを抑制することで、スペーサの移動に伴う濾過膜面の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の平膜エレメントの積み重ね方法、およびスペーサに係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明に係る一部の実施形態であり、本発明の技術的範囲は、以下に示す実施形態のみに拘束されるものでは無い。
【００１５】
まず、本発明の平膜エレメントの積み重ね方法に係る第１の実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１は積み重ねた平膜エレメント１０（平膜モジュール１００）を長手方向端部側から見た様子を示している。
【００１６】
本実施形態における積み重ね方法の概略は、積み重ねた平膜エレメント１０の濾過膜１２間に形成される空隙にスペーサ３０を介入させ、この介入させたスペーサ３０と濾過膜１２との間に保護シート１８を設けるというものである。
【００１７】
ここで、前記スペーサ３０は、平膜エレメント１０における支持部材１４の撓みを防止する役割を担うブロック部材である。また、前記保護シート１８は、平膜エレメント１０の外周枠１６を介して固定され、濾過膜１２とスペーサ３０との間に生ずる摩擦を防止する役割を担う。
【００１８】
前記スペーサ３０は、発泡スチロールや発泡ウレタン等、軽量で、厚み変形の少ない部材により構成すれば良い。スペーサ３０は、その主面の面積を濾過膜１２と同等とすることが望ましい。なお、スペーサ３０の面積が、濾過膜１２の面積よりも小さい場合には、スペーサ３０の主面における中心と濾過膜１２の主面における中心とを一致させるようにしてスペーサ３０を配置すると良い。支持部材１４の撓みは、外周枠１６から離れた位置ほど大きくなるからである。
【００１９】
また、前記保護シート１８は、ビニル樹脂やラテックス樹脂等、透水性の無い、または透水性を抑えることができる素材により構成することが望ましい。また、保護シート１８は、伸縮性および可撓性を有するものとすると良い。このような特性を持たせることで、平膜エレメント１０間の空隙に介入させるスペーサを、挟み込むようにして保持することが可能となるからである。
【００２０】
平膜エレメント１０に対する保護シート１８の固定は、図２に示すようなものとすれば良い。すなわち、平膜エレメント１０における外周枠１６の表面に、接着剤や両面テープ等の貼付部材２０を配置し、この貼付部材２０間に保護シート１８を貼り渡すようにして固定するのである。このようにして保護シート１８を固定することで、図２（Ｂ）に示すような状態とすることができる。
【００２１】
このようにして濾過膜１２の表面を保護シート１８で覆った平膜エレメント１０を積み重ねる際に、上下に位置する平膜エレメント１０間で対向する濾過膜１２の間に生ずる空隙にスペーサ３０を介入させ、前記空隙を埋める。これにより、平膜エレメント１０を長期間厚み方向に積み重ねた状態で保管、あるいは輸送した場合であっても、濾過膜１２を貼付した支持部材１４に撓み等の変形が生ずることが無い。よって、コンテナ等の限られたスペースであっても効率的に平膜エレメント１０を収容することが可能となり、保管コスト、輸送コスト等を低減することが可能となる。
【００２２】
また、平膜エレメント１０の膜面に直接接触している保護シート１８は、平膜エレメント１０の外周枠１６に固定されているため、揺れや衝撃によりスペーサ３０が水平移動した場合であっても、保護シート１８が移動することは無い。よって、保護シート１８と濾過膜１２の表面との間に摩擦が生ずることが無く、濾過膜１２の表面が傷つくことを防止することができる。
【００２３】
上記実施形態では、平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面と、保護シート１８との間には摩擦が生じ無いことを前提として説明をした。しかしながら、平膜エレメント１０を長期的に保管したり、平膜エレメントを長期にわたり輸送したりする場合、保護シート１８に延びや撓みが生ずる可能性もある。こうした場合に生ずる可能性がある濾過膜１２の表面と保護シート１８との間の摩擦を考慮して、保護シート１８で覆う濾過膜１２は、湿潤状態としておくことが望ましい。
【００２４】
平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面にはスキン層とよばれるデリケートな表面層が存在する。ここで一般的に、乾燥したものの表面における摩擦係数は大きいことが知られている。そして、スキン層自体、乾燥状態ではその強度が劣化することも知られている。このため、濾過膜１２を湿潤状態とすることで、その表面における摩擦係数を低下させると共に、スキン層の強度劣化を防ぐことができる。よって、上述した平膜エレメントの積み重ね方法を実施する際に、濾過膜１２を湿潤状態とした上で保護シート１８を被せるようにすることで、濾過膜１２の表面が傷つく可能性を低減することが可能となる。なお、保護シート１８は、濾過膜１２を湿潤させた後、その表面に密着させることで湿潤状態を長期間保持することが可能となる。また、外周枠１６による固定が成されない長手方向端部は、上面側の濾過膜１２を被覆する保護シート１８を長手方向に垂らすようにすることで、保湿効果を高めるようにすると良い。
【００２５】
このように、平膜エレメント１０を保護シート１８で被覆する際に濾過膜１２を湿潤させることで、平膜エレメント１０を積み重ねた状態で長期間の保管・輸送をする場合であっても、濾過膜１２の表面を保護することが可能となり、平膜エレメント１０の品質を保持することが可能となる。
【００２６】
また、上記実施形態において、平膜エレメント１０に対して保護シート１８を固定する手段として、図３に示すような方法を採用しても良い。すなわち、平膜エレメント１０の外周枠１６の形状に合わせて形成したクリップ等の挟持部材２２を用いて、平膜エレメント１０の表裏面に配した保護シート１８を固定するという方法である。図３に示す形態では、断面の形状を略コの字型としたクリップを使用し、平膜エレメント１０の外周枠１６を挟み込むのと同時に保護シート１８を挟み込んで固定するという形態を採っている。なお、図３に示す形態では、挟持部材２２であるクリップは一対で外周枠１６全体を挟持するように示しているが、複数対のクリップを用いて保護シート１８を固定するようにしても良い。挟持部材２２としてのクリップを小幅のものとすることにより、長尺な平膜エレメント等であっても挟み込み作業を容易に行うことが可能となるからである。
【００２７】
さらに、平膜エレメント１０に対する保護シート１８の固定方法は、単純に、保護シート１８を平膜エレメント１０に巻き付けるというものであっても良い。この場合であっても保護シート１８の固定に外周枠１６を用いていることに変わりは無いからである。
【００２８】
次に本発明の平膜エレメントの積み重ね方法に係る第２の実施形態について図４を参照して説明する。
本実施形態でも、スペーサにより支持部材の撓みを防止することは、上述した第１の実施形態に係る積み重ね方法と同様である。本実施形態に係る積み重ね方法の特徴とするところは、平膜エレメント自体の形状を利用して、スペーサと膜面との間にズレ（摩擦）が生じ無いようにするという点である。
【００２９】
具体的には、次のような方法を採用している。本実施形態に使用している平膜エレメント１０は、外周枠１６の表裏面と、支持部材１４の表裏に貼付した濾過膜１２の表面との間に、傾斜面を構成する段差部１６ａが設けられている。本実施形態では、スペーサ３２の側面の形状を前記段差部１６ａの傾きに合わせて形成している。そして、積み重ねる平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面間に、上記の形状を有するスペーサ３２を介入させることで、スペーサ３２が外周枠１６間に嵌り込むこととなる。これにより、スペーサ３２が水平方向に移動することを防止することができ、スペーサが移動することによって生ずる摩擦の発生を抑えることができる。
【００３０】
このような方法を採用する場合、濾過膜１２の表面と直接接触するスペーサ３２の表面には、膜素材と同等な部材、あるいはその他のポーラス部材等を被覆しておくことが望ましい。スペーサ３２の表面に上記のような被膜処理を施すことで、長期に亙る保管や輸送においても、濾過膜１２の表面に与えるダメージを低減することが可能となるからである。
【００３１】
次に、図５を参照して、本発明の平膜エレメントの積み重ね方法に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態に係る積み重ね方法は、上述した第１の実施形態に係る積み重ね方法と、第２の実施形態に係る積み重ね方法とを合わせた構成である。すなわち、平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面を保護シート１８で覆い、隣り合う平膜エレメント１０において対向する濾過膜１２間に生ずる空隙には、外周枠１６の内壁形状、すなわち段差部１６ａの形状に合わせて形成したスペーサ３２を介入させるというものである。
【００３２】
このようにして平膜エレメント１０を積み重ねることによれば、上記第１、第２の実施形態に係る積み重ね方法による効果の双方を奏することができ、濾過膜１２の表面の保護効果を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
上記実施形態ではいずれも、隣接する平膜エレメント１０において対向する濾過膜１２の間に、スペーサ３０、あるいはスペーサ３２を介入させる旨記載した。しかしながら、実際に上記実施形態に係る積み重ね方法を実行した場合には、最下層として配置された平膜エレメント１０における濾過膜１２の表面と平膜エレメント１０を載置した載置面５０との間にも空隙が生ずることとなる。よって、この空隙を埋めるためのスペーサ３０ａあるいは３２ａを設ける必要がある。なお、スペーサ３０ａ，３２ａはそれぞれ、スペーサ３０，３２の１／２の程度の厚みを有するスペーサである。このことから、上記実施形態におけるスペーサ３０，３２は、それぞれスペーサ３０ａ，３２ａを二つ重ね合わせて使用するようにしても良い。こうすることにより、一つの実施形態で使用するスペーサを一つの形態に統一することができ、スペーサの製造コストを下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施形態に係る平膜エレメントの積み重ね方法を示す概略図である。
【図２】平膜エレメントに対する保護シートの固定方法を示す図である。
【図３】他の方法により保護シートを固定する例を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る平膜エレメントの積み重ね方法を示す概略図である。
【図５】第３の実施形態に係る平膜エレメントの積み重ね方法を示す概略図である。
【図６】平膜エレメントの概略構成を示す図である。
【図７】単純に平膜エレメントを積み重ねた場合の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０………平膜エレメント、１２………濾過膜、１４………支持部材、１６………外周枠、１８………保護シート、２０………貼付部材、２２………挟持部材、３０………スペーサ、３２………スペーサ、５０………載置面。
【図１】
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【図２】
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【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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