專利名稱：中空絲膜組件,其制造方法及中空絲膜組件用支承邊框的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液體分離、精制等的中空絲膜組件、其制造方法以及中空絲 膜組件用支承邊框。 本申請(qǐng)系基于日本國(guó)專利申請(qǐng)(特愿2000-383556、特開2001-562、特開 2001-28343、特開2001-72857)而作，該日本申請(qǐng)中所記載的內(nèi)容也作為本說(shuō)明書的一部 分被寫入。
背景技術(shù)：
迄今為止，中空絲膜組件為用于無(wú)菌水、飲料水、高純凈水的制造、空氣的凈化等 多種用途。在這些用途的基礎(chǔ)上，近年來(lái)在污水處理的2次處理、3次處理、凈化槽中的固液 分離以及對(duì)工業(yè)廢水中的SS(懸浮物)進(jìn)行固液分離等方面得到應(yīng)用，近來(lái)又逐漸被用于 高污濁性水處理的用途。 作為適合于高污濁性水過(guò)濾的中空絲膜組件，可舉出把薄膜狀的中空絲膜束的端
部收容在如特開平5-261253號(hào)公報(bào)、特開平6-342號(hào)公報(bào)、特開平6-340號(hào)公報(bào)等所揭示
的那樣的矩形支承盒中，使用固定用樹脂進(jìn)行固定后形成的中空絲膜組件。 這些中空絲膜組件按如下上述的方法制造把固定用樹脂注入支承盒中，用固定
用樹脂將中空絲膜束的端部固定在支承盒中后，為使中空絲膜的端部產(chǎn)生開口，而將固定
用樹脂的一部分割去。 但是，在這種制造方法中，為了使割刀能插入支承盒內(nèi)，需要支承盒的口徑較大。
為此，就需要將中空絲膜組件作多個(gè)排列，使其聚集后組成中空絲膜組件單元。此時(shí)，這樣
組成的中空絲膜組件單元存在著單位體積中的中空絲膜組件的聚集率降低的問(wèn)題。 為解決這一問(wèn)題，可列舉在特開平10-57775號(hào)公報(bào)中所記載的中空絲膜組件。這
種中空絲膜組件的制造方法是在由市售的管子組成的支承管本體上開出縫槽，在縫槽的
周圍設(shè)置樹脂注入堤部，將中空絲膜的端部預(yù)先開過(guò)口的中空絲膜束插入縫槽部中，在不
會(huì)造成中空絲膜的端部堵塞的情況下，從樹脂注入用堤部的內(nèi)側(cè)注入固定用樹脂，由固定
樹脂將中空絲膜束固定。 在這種中空絲膜組件的制造工序中，用固定樹脂將中空絲膜固定在支承管中后， 由于省去了為將中空絲膜的端部開口而將固定樹脂的一部分割去的工序，因此支承管的口 徑可以做得小些。 另外，在特開2000-84373公報(bào)中，提出了一種對(duì)特開平10-57775號(hào)公報(bào)中所揭示 的中空絲膜組件進(jìn)行改良后的中空絲膜組件。圖27是這種中空絲膜組件的立體圖，圖28 是圖27的中空絲膜組件的支承管部分的剖視圖。
這種中空絲膜組件11，大致是由一對(duì)支承管12、將多個(gè)中空絲膜13成薄膜狀集束 的中空絲膜束14、接合在支承管12的一端、具有處理水出口 16的端蓋板17、以及接合在支 承管12的另一端上、沒(méi)有水處理出口的端蓋板18等構(gòu)成。前文所述的中空絲膜束14，在插 入支承管內(nèi)部后的狀態(tài)下，保持中空絲膜13的開口部19的開口狀態(tài)，用固定用樹脂15將 其固定在支承管12內(nèi)。 前文所述的中空絲膜支承管12，是由其內(nèi)部形成中空的內(nèi)部通道21、形成于支承 管12表面上的縫槽狀開口部22、設(shè)置于該開口部22的兩側(cè)、且平行于該開口部、與支承管 本體23連成一體的堤部24、以及被堤部24圍住的樹脂注入部25所構(gòu)成的剖面為U字形的 中空柱狀部件。 中空絲膜組件11，由于采用了剖面為U字形的支承框管2，支承管12的口徑更趨 于小徑化，聚集率也得以提高。與此同時(shí)，支承管12的耐壓性能提高了。在對(duì)中空絲膜13 的外面附著的高污濁性水中的固體物質(zhì)進(jìn)行逆清洗時(shí)，由于支承管12反復(fù)承受著逆清洗 水壓，這樣，在高污濁性水處理時(shí)要求支承管12具有耐壓性能，這在高污濁性水過(guò)濾處理 過(guò)程中尤為重要。 用這種中空絲膜11進(jìn)行高污濁性水處理時(shí)，作為用于清洗中空絲膜13外面附著 的高污濁性水中的固體物質(zhì)的清洗方法，除了上述方法外，通常還較多使用透氣管等的氣 泡法。這樣，在使用中空絲膜組件單元進(jìn)行過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)成的中空絲膜組件11上會(huì)受到 各種應(yīng)力作用。尤其由氣泡引起的上升氣流使得中空絲膜13受到向上的力。這樣，以受隨 上升氣流上升的中空絲膜13的牽拉張力的形式，在支承管12中，向著中空絲膜側(cè)壁增加壓 力。這樣，由氣泡引起的應(yīng)力使得支承管12產(chǎn)生撓曲變形，這也是造成中空絲膜13損傷的 原因之一。 又，也發(fā)生導(dǎo)致支承管12發(fā)生撓曲的原因的中空絲膜14的撓曲。其結(jié)果，在中空 絲膜組件單元中，有互為相鄰的中空絲膜組件11與中空絲膜束14之間發(fā)生相互纏繞的現(xiàn) 象。另外，由于中空絲膜束14之間的纏繞，在中空絲膜組件單元長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，引起 中空絲膜組件11的折斷，或加速高污濁性水中的線頭、毛發(fā)等雜物的堆積。另外，還會(huì)產(chǎn)生 阻礙均勻氣泡的產(chǎn)生等問(wèn)題。 因此支承管12撓曲的大小，很大程度上左右了中空絲膜組件11以及使用該組件 的中空絲膜單元的性能。 這里所說(shuō)的支承管的撓曲，主要可舉出在中空絲膜組件單元的過(guò)濾過(guò)程中所發(fā) 生的二個(gè)方向的撓曲，即，在中空絲膜束的長(zhǎng)度方向上的撓曲和與中空絲膜束的長(zhǎng)度方向 相垂直方向的撓曲。其中，與中空絲膜束的長(zhǎng)度方向正交方向上的撓曲，例如，把中空絲膜 組件組裝到單元中時(shí)，為了使得支承管之間呈無(wú)間隙地平行排列，可以預(yù)先設(shè)計(jì)中空絲膜 組件的使用支承管的尺寸。另外，同樣在裝配中空絲膜單元時(shí)，也可使用在中空絲膜組件的 支承管的縫槽中插入墊片等的方法，或使用其它的簡(jiǎn)單方法可防止撓曲的發(fā)生。但是，通過(guò) 抑制中空絲膜束長(zhǎng)度方向的支承管的撓曲來(lái)解決中空絲膜的纏繞問(wèn)題，至今尚未形成具體 的方案。 還有，在這樣的中空絲膜組件11中，在用于收集處理水的存水支承管12中，為把 該支承管12的端部封住，有必要使其與端蓋板17、 18作液密接合。 端蓋板17、18與支承管端部的接合，通常是在往支承管12的樹脂注入部25里注入固定用樹脂15之前實(shí)施的。在進(jìn)行這種接合作業(yè)時(shí)，在端蓋板17、 18以及支承管12的材 料是聚碳酸脂、丙烯樹脂、ABS樹脂、聚氯乙稀樹脂等材料時(shí)，可以使用溶劑型的粘接劑或與 固定用樹脂15同類的粘接樹脂進(jìn)行粘接。用這些粘接劑涂敷在支承邊框12及端蓋板17、 18的相互接觸部分后，再將支承邊框12和端蓋板17、 18接合。 但是，在如上所述的中空絲膜組件ll中，支承管12在受到外力作用時(shí)，接合在支 承管12上的端蓋板17、 18在持續(xù)受到過(guò)大的外力作用時(shí)，涂敷有粘結(jié)劑的部分有破損現(xiàn)象 發(fā)生。另外發(fā)現(xiàn)，往端蓋板17、18上涂敷粘接劑的作業(yè)也不太容易，有著生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。 再有，上述支承管12根據(jù)其成形狀態(tài)不同，設(shè)置在支承管本體23外面的堤部24 以及被其圍在中間的樹脂注入部25的尺寸參差不齊，有時(shí)，會(huì)發(fā)生堤部24向內(nèi)側(cè)頃斜的 情況。還有，當(dāng)把中空絲膜13插入支承管12內(nèi)時(shí)，在固定被開口部22圍住的中空絲膜13 時(shí)，會(huì)發(fā)生因開口部22和中空絲膜13的尺寸的變化而導(dǎo)致中空絲膜13塌陷的情況。發(fā)生 這樣的情況時(shí)，則無(wú)法確保樹脂注入部25的容量。在往樹脂注入部25注入固定用樹脂15 時(shí)，發(fā)生了固定樹脂15從支承管12向外漏出的現(xiàn)象。由此造成注入的樹脂沒(méi)有被充分使 用。由于固定用樹脂15不能完全充滿型腔產(chǎn)生不良品，注入樹脂量不足等，均有可能影響 中空絲膜組件的耐久、耐壓等性能。 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種中空絲膜組件及其制造方法，上述中空絲膜組 件沒(méi)有中空絲膜、中空絲膜支承邊框(管、盒)的損傷，耐久性優(yōu)良。 具體的說(shuō)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種中空絲膜組件及使用該中空絲膜組 件的中空絲膜組件單元，所述中空絲膜組件不僅能提高使中空絲膜組件單元的單位體積的 中空絲膜組件的聚集率，而且能減小支承邊框由于氣泡等的影響而產(chǎn)生的撓曲，不發(fā)生中 空絲膜纏繞。
另外，本發(fā)明目的還在于提供一種支承邊框和端蓋板的接合部分機(jī)械強(qiáng)度高的
中空絲膜組件，以及能夠簡(jiǎn)便、高效地制造出這種中空絲膜組件的制造方法。 此外，本發(fā)明的目的也在于提供一種能有效地注入樹脂、增加樹脂的注入量，在
確保能夠用樹脂固定中空絲膜的同時(shí)，也能提高耐壓性能的支承邊框及使用該支承邊框的
中空絲膜組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1形態(tài)的中空絲膜組件，系這樣一種中空絲膜組件，將由多個(gè)中空絲
膜集束成薄膜狀的中空絲膜束的兩端部，在保持中空絲膜開口端部的開口狀態(tài)的同時(shí)，用
固定用樹脂分別固定于兩個(gè)不同的支承邊框(管、盒)內(nèi)，其特征在于，在對(duì)于如前所述的
中空絲膜的長(zhǎng)度方向垂直剖面上的、與所述中空絲膜的長(zhǎng)度方向正交方向上的最大寬度
(A)在25mm以下，按下述撓曲量測(cè)量方法測(cè)量的所述支承邊框的最大撓曲量在2個(gè)支承邊
框間間距的1%以下。這樣的中空絲膜組件，不僅中空絲膜組件單元的單位體積的聚集率可
以提高，而且因氣泡等的影響而引起的支承邊框的撓曲會(huì)減小，并可抑制中空絲膜的纏繞，
不會(huì)出現(xiàn)中空絲膜的損壞。(撓曲量的測(cè)量方法) 使中空絲膜在下方地，支承測(cè)量對(duì)象支承邊框的兩端；
支承另一邊的支承邊框，使其質(zhì)量不至加到被測(cè)對(duì)象量的支承邊框上；
從測(cè)量對(duì)象支承邊框的一端到另一端，每隔5cm間隔，懸掛0. 05kg的砝碼；
在測(cè)量對(duì)象支承邊框的上面放置直尺量具， 測(cè)量對(duì)象支承邊框的上面和直尺量具之間的距離，將該距離的最大值作為最大撓 曲量。 再則，在這種中空絲膜組件中，上述的支承邊框最好有固定用樹脂注入的樹脂注 入部、中空絲膜束的端部可插入的開口部、與中空絲膜連通的內(nèi)部通道、以及加強(qiáng)支承邊框 強(qiáng)度的加強(qiáng)筋部。支承邊框有了增強(qiáng)強(qiáng)度的加強(qiáng)筋部，便能抑制支承邊框撓曲的發(fā)生。
又，較好的是，如上所述支承邊框的剖面形狀為近似H形。這樣的絲膜組件單元在 制造時(shí)的操作處理性能良好?？稍O(shè)計(jì)高的中空絲膜組件中的中空絲膜組件的聚集率，大大 提高支承邊框的撓曲強(qiáng)度。 較好的是，上述的支承邊框具有用于固定支承中空絲膜組件的外部支承體的卡合 手段。在這樣的中空絲膜中，由于外部支承體形成對(duì)支承邊框的支承和增強(qiáng)，支承邊框的撓 曲量可以達(dá)到極小。 另外，較好的是，上述支承邊框的側(cè)面上形成有由2條加強(qiáng)筋部夾持而形成的凹 部，在該加強(qiáng)筋的凹部側(cè)上，作為上述的卡合手段，形成有在支承邊框的長(zhǎng)度方向上的互為 對(duì)向延伸的2條凸條。在這樣的中空絲膜組件中，可可靠進(jìn)行外部支承體對(duì)支承邊框的卡 合，同時(shí)，外部支承體的脫卸也很容易。 另外，本發(fā)明的中空絲膜組件單元系將其第一形態(tài)的中空絲膜組作大致呈平行多
個(gè)排列的中空絲膜組件單元，其特征在于，中空絲膜組件支承邊框的寬度方向的中心(a)
和與之相鄰的中空絲膜組件支承邊框的寬度方向的中心(a')之間的間距(C)在25mm以
內(nèi)。這樣的中空絲膜組件單元在可提高其單位體積的聚集率的同時(shí)，也可將因氣泡等的影
響引起的支承邊框的撓曲降到最小。并可防止長(zhǎng)期使用后中空絲膜組件的折斷。 根據(jù)本發(fā)明的中空絲膜組件中使用的支承邊框，其特征在于，在沿著長(zhǎng)度方向形
成縫槽狀開口部的中空柱狀的膜組件用支承邊框中，在夾持中空部的開口部的反向一側(cè)，
形成沿著長(zhǎng)度方向的2條凸條部，由支承邊框外側(cè)向凸條部施加壓力，藉此，可增大開口部
的寬度。使用具有這一特征的膜組件的支承邊框，膜組件的生產(chǎn)性就會(huì)提高。 另外，在這種膜組件用的支承邊框中，形成了 2條平行的凸條部，最好支承邊框本
體的側(cè)面和凸條部的側(cè)面在同一個(gè)平面上。籍由使用這樣的支承邊框，膜組件單元化時(shí)能
大大提高其聚集率。 本發(fā)明的第2形態(tài)的膜組件的特征在于所述膜組件具有上述膜組件用支承邊框 和過(guò)濾膜，上述過(guò)濾膜至少一邊的端部從上述支承邊框的開口部插入，在此狀態(tài)下，在保持 過(guò)濾膜開口部的開口狀態(tài)的同時(shí)，用固定用樹脂將其固定在上述支承邊框內(nèi)。根據(jù)這樣的 膜組件的過(guò)濾膜，幾乎不會(huì)發(fā)生過(guò)濾膜破損和塌陷，發(fā)生不良品的概率極低。
另外，本發(fā)明的第2形態(tài)的膜組件制造方法的特征是從上述膜組件用支承邊框 的側(cè)面給凸條部施加壓力，使開口部寬度增大后，由該開口部插入過(guò)濾膜，保持過(guò)濾膜端部 的開口狀態(tài)，同時(shí)由固定用樹脂把過(guò)濾膜固定在上述支承邊框中。使用這樣的制造方法，可 以高效率地制造出過(guò)濾膜不會(huì)破損和塌陷的中空絲膜組件。 本發(fā)明的第3形態(tài)的中空絲膜組件系這樣一種中空絲膜組件，多個(gè)中空絲膜集束為薄膜狀的中空絲膜，保持中空絲膜的開口端部的開口狀態(tài)，同時(shí)由固定用樹脂固定在上 述支承邊框中，其特征在于，所述支承邊框具有用于將中空絲膜束的端部插入支承邊框內(nèi) 部用的縫槽狀開口部，和位于該開口部二側(cè)，且相對(duì)開口部平行設(shè)置的(澆口 )堤部，所述 堤部具有堤本體和從該堤本體前端向外側(cè)彎曲的彎曲部。這樣的中空絲膜組件幾乎可以消 除因受支承邊框尺精度，即中空絲的塌陷等的影響而導(dǎo)致的澆注不良。而且，由于固定用樹 脂的厚度均一，具有優(yōu)異的耐壓性能。 另外，在這種中空絲膜組件中，堤部本體的高度應(yīng)以堤部整體高度的10_90%較為 理想，這種中空絲膜組件，可以確保固定用樹脂的厚度，所以能夠維持中空絲膜組件的耐壓 性。 另外，在這種中空絲膜組件中，一邊堤部的頂端部與另一邊堤部頂端部的間隔、一 邊堤部基端部與另一邊堤部基端部的間隔之比是IO : 9-2 : l，這樣的比例較為理想。因 為，在這樣的中空絲膜組件中，往樹脂注入部里注入固定用樹脂很容易，還能夠控制固定所 需要的樹脂量。 上述中空絲膜組件的開口部的理想厚度應(yīng)是O. l-20mm。這種中空絲膜組件能牢牢 把持中空絲膜，確保有效膜面積，并能夠維持其耐壓性能。 作為本發(fā)明的第4形態(tài)的中空絲膜組件系這樣一種中空絲膜組件，在其從中空絲 膜開始的成為處理水通道中的內(nèi)部通道的支承邊框，其至少一端同端蓋板緊密接合，同時(shí) 該中空絲膜的至少一個(gè)端部用固定樹脂作為固定材料，將其液密地固定在支承邊框上。其 特征在于，上述固定材料在把中空絲膜固定在支承邊框里的同時(shí)，也把上述端蓋板固定在 支承邊框中。這樣的中空絲膜組件，支承邊框和端蓋板的接合部分具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，這種中空絲膜組件中的端蓋板具有連接插入支承邊框的內(nèi)部通道的小蓋 部、接觸支承邊框端面的大蓋部、和連接小蓋部和大蓋部、與支承邊框的長(zhǎng)度方向正交的剖 面的截面積比小蓋部面積還要小的的連接部。較好的是，上述固定材料被填入形成于端蓋 板的連接部的外周壁和支承邊框內(nèi)周壁之間的樹脂注入空間內(nèi)。在這種中空絲膜組件里， 為防止端蓋板從支承邊框內(nèi)脫開而把端蓋板牢牢地固定在支承邊框內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第4形態(tài)的中空絲膜組件的制造方法，其特征在于，把中空絲膜的 開口端部從在支承邊框的側(cè)壁形成的開口部插入收納在支承邊框內(nèi)。把端蓋板裝在支承邊 框的端部，往形成于開口部周圍的樹脂注入部注入液狀固定樹脂，將中空絲膜固定在支承 邊框中的同時(shí)，往形成于支承邊框和端蓋板之間的樹脂注入空間內(nèi)也注入固定用樹脂，把 端蓋板固定在支承邊框上。按照這樣的中空絲膜組件的制造方法，能夠簡(jiǎn)便、高效地制造出 支承邊框和端蓋板之間具有高接合機(jī)械強(qiáng)度的中空絲膜組件。


圖1為本發(fā)明的中空絲膜組件的一例的立體圖。 圖2為圖1的中空絲膜組件的支承邊框部分的剖視圖。 圖3為說(shuō)明支承邊框撓曲量的測(cè)量方法的立體圖。 圖4為本發(fā)明的中空絲膜組件的其他例子的支承邊框部分的剖視圖。 圖5為本發(fā)明的中空絲膜組件單元的一例的立體圖。 圖6為用于圖5的中空絲膜組件單元的集水頭的立體圖。
圖7為本發(fā)明的中空絲膜組件用支承邊框一例的立體圖。 圖8為本發(fā)明的中空絲膜組件的其他例子的立體圖。 圖9為圖8的中空絲膜組件的支承邊框部分的剖視圖。 圖10為用于圖8的中空絲膜組件的支承邊框的立體圖。 圖11為本發(fā)明的中空絲膜組件的其他例子的立體圖。 圖12為圖11的中空絲膜組件中支承邊框的剖視圖。 圖13為圖12的Xlll-Xlll剖視圖。 圖14為圖12的XIV-XIV剖視圖。 圖15為用于圖11的中空絲膜組件的支承邊框的立體圖。 圖16為用于圖11的中空絲膜組件的端蓋板的側(cè)視圖。 圖17為用于圖11的中空絲膜組件的端蓋板的正視圖。 圖18為用于圖11的中空絲膜組件的端蓋板的其他例子的側(cè)視圖。 圖19為用于圖11的中空絲膜組件的端蓋板的其他例子的正視圖。 圖20為展示本發(fā)明的中空絲膜組件的其他例子的立體圖。 圖21為說(shuō)明圖11的中空絲膜組件的制造方法的剖視圖。 圖22為說(shuō)明圖21的XX11-XX11的剖視圖。 圖23為說(shuō)明圖11的中空絲膜組件的制造方法的剖視圖。 圖24為圖23的XXIV-XXIV剖視圖。 圖25為說(shuō)明圖11的中空絲膜組件的制造方法的剖視圖。 圖26為圖25的XXVI-XXVI剖視圖。 圖27為表示一例以往的中空絲膜組件的立體圖。 圖28為圖27的中空絲膜組件的支承邊框部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。 [OO78](第1形態(tài)的中空絲膜組件) 圖1是表示本發(fā)明的中空絲膜組件的一例的立體圖，圖2是圖1的中空絲膜組件 的支承邊框部分的剖視圖。 這種中空絲膜組件31，是由一對(duì)支承邊框32、將多個(gè)中空絲膜13集束成薄膜狀的 中空絲膜束14、接合在支承邊框32的一端、具有處理水出口 36的端蓋板37、接合在支承邊 框32的另一端、不具有處理水出口的端蓋板38而大致構(gòu)成。這里，中空絲膜束14在插入 支承邊框32內(nèi)的狀態(tài)下，保持中空絲膜13的開口端部19的開口狀態(tài)，由固定用樹脂35將 其固定在支承邊框32內(nèi)。 支承邊框32，是由形成于其內(nèi)部的中空的內(nèi)部通道41 、設(shè)在支承邊框本體43的表 面、沿長(zhǎng)度方向形成的縫槽狀開口部42、與該開口部42的兩側(cè)平行、與支承邊框本體43成 一體設(shè)置于該開口部42的兩側(cè)的堤部44、為堤部44夾持、圍住的樹脂注入部45、及位于夾 持、圍住內(nèi)部通道41的開口部42的反面一側(cè)、沿長(zhǎng)度方向與支承邊框體43 —體形成的2 條加強(qiáng)筋部46構(gòu)成，其剖面為大致H字形的中空柱狀部件。這里，使堤部44相互平行地， 且使堤部44的側(cè)面47與支承邊框本體43的側(cè)面48在同一平面上地形成。另外，加強(qiáng)筋部46的形成，使其相互平行地、且支承邊框本體43的側(cè)面48與加強(qiáng)筋部46的側(cè)面49成 為同一平面。 在本發(fā)明中，在相對(duì)支承邊框32的長(zhǎng)度方向的垂直剖面上、與中空絲膜13的長(zhǎng)度 方向正交方向的最大寬度A，必須在25mm以下。中空絲膜組件31的支承邊框32之間的距 離要保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。由于支承邊框32的最大寬度A為25mm以下，因此在對(duì)多個(gè)中 空絲膜組件31進(jìn)行排列、聚集形成單元時(shí)，可提高中空絲膜組件31的聚集率。較好的是， 所述最大寬度A在20mm以下，15mm以下則更理想。 另外，為將中空絲膜組件單元能進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)，相對(duì)支承邊框32的長(zhǎng)度方向的 垂直剖面的截面面積以5cm2以下為好，4. 5cm2以下更好。如圖2所示的支承邊框32的截 面積，即位于相對(duì)支承邊框32的長(zhǎng)度方向的垂直剖面、中空絲膜13長(zhǎng)度方向上的正交方向 的最大寬度A與中空絲膜13的長(zhǎng)度方向的最大寬度B的乘積值。 這里，支承邊框32的截面積，除了支承邊框32自身的截面積，還包括支承邊框32 內(nèi)的中空絲膜束13、注入固定用樹脂35的樹脂注入部45、內(nèi)部通道41以及為加強(qiáng)筋46夾 持、圍住的凹部50的截面積。 另外，在本發(fā)明中，支承邊框32的最大撓曲量，在2個(gè)支承邊框32之間的間距的 1 %以下是必要的。由于支承邊框32的最大撓曲量在2個(gè)支承邊框之間間距的1 %以下，由 此，可抑制由中空絲膜組件31組成的中空絲膜組件單元在用于高污濁性水的過(guò)濾處理中 時(shí)、例如，由于使用透氣管等的氣泡等的影響而導(dǎo)致的、支承邊框32對(duì)中空絲膜13的長(zhǎng)度 方向的撓曲。使用該方法可抑制中空絲膜13的撓曲，并藉此避免相鄰中空絲膜組件31的 中空絲膜13之間的纏繞。 這里，支承邊框2的最大撓曲量，用下述測(cè)量方法來(lái)測(cè)定。
(撓曲量測(cè)量方法) 首先，如圖3所示，把測(cè)量對(duì)象的支承邊框32的兩端用支承棒51、51支承，使中空 絲膜束14位于支承邊框的下方。同時(shí)，將另外一支承邊框32'放置在臺(tái)座52上，使其質(zhì)量 不致加在測(cè)量對(duì)象支承邊框32上。從測(cè)量對(duì)象32的一端到另一端，按每5cm間隔懸掛一 個(gè)0. 05kg的法碼53， 53...。接著，把直尺量規(guī)放到測(cè)量對(duì)象支承邊框32的上面，測(cè)量出從 測(cè)量對(duì)象支承邊框32的上面和直尺量規(guī)54之間的距離，把該距離的最大值作為最大撓曲 還有，2個(gè)支承邊框間的距離指，配置2只支承邊框32且不使中空絲膜束14彎曲 時(shí)，這兩個(gè)支承邊框32之間可取的最大間距。換言之，即2個(gè)支承邊框32之間的中空絲膜 束14的長(zhǎng)度。 開口部42為用于把中空絲膜束14的端部插入到內(nèi)部通道41的插入口的縫槽狀 孔。在支承邊框32上設(shè)置的開口部42的縫槽寬度，最好是以不至于壓塌中空絲膜13的壓 著力，可將中空絲膜束14從支承邊框32的外側(cè)插入、并保持中空絲膜13的寬度。開口部 的最合適的縫槽寬度，因使用的中空絲膜13的外徑不同而不同，并無(wú)特別的限定。例如，較 好的是，所述外徑在0. 3-5mm的范圍。 堤部44用于防止固定用樹脂35的塌陷。堤部44的高度并無(wú)特別的限制，只要是 所注入的固定用樹脂35滿足中空絲膜組件31所需的耐壓性，滿足中空絲膜束14的固定部 分的穩(wěn)定性的厚度即可。例如，較好的是，所述高度在l-20mm的范圍內(nèi)，在l-15mm的范圍內(nèi)更好。 加強(qiáng)筋部46，為使上述支承邊框32的最大撓曲量在中空絲膜組件31的2個(gè)支承 邊框32之的間距的1%以下，可以任意地用于設(shè)計(jì)支承邊框32的強(qiáng)度。其形狀也可以不限 于圖中所示的那樣，只要能使支承邊框32的撓曲強(qiáng)度加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，其形狀不限。
支承邊框32的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度，在最大撓曲量滿足上述條件的范圍內(nèi)可適當(dāng)確 定。為提高中空絲膜組件31的聚集率，所述長(zhǎng)度以500mm以上為理想，1000mm以上則更佳。
然而，當(dāng)支承邊框32的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度達(dá)到2000mm以上時(shí)，有時(shí)，要使最大撓曲 量在上述條件的范圍內(nèi)是相當(dāng)困難的。此時(shí)，可按圖4所示，將用于固定剖面為T字形的外 部支承體54的2根凸條形成的卡合部55，設(shè)置在面向凹部50內(nèi)面的加強(qiáng)筋部46的內(nèi)壁面 的沿支承邊框32的長(zhǎng)度方向上。籍由設(shè)置這種卡合部55，作為外部支承體的54起到支承 支承邊框32增強(qiáng)強(qiáng)度的作用，從而使得支承邊框32的撓曲量可以減小到極小。這里的外 部支承體54，被固定在設(shè)置有中空絲膜組件單元的水槽、包圍中空絲膜組件單元的框架等 上(圖示省略)。 卡合部55，只要是具有可籍由該單元以外的固定部位支承構(gòu)成中空絲膜組件單元 的中空絲膜組件31的功能的話，其形狀、尺寸均無(wú)特別地限定。如圖4所示，將卡合部55的 形狀作成夾持外部支承體54地、沿支承邊框32的長(zhǎng)度方向?qū)ο蚨貌⒀由斓?條凸條，藉 此，可確保剖面T字型的外部支承體54與支承邊框32的連結(jié)的同時(shí)，使外部支承體54從 支承邊框32上的脫卸也很容易。作為卡合部55的固定方法，可以使用螺栓和螺帽，將卡合 部55固定在支承邊框32的加強(qiáng)筋部46上的方法，也可使用粘接、焊接把支承部55連接固 定在支承邊框32的加強(qiáng)筋部46上的方法等。 作為支承邊框32的材質(zhì)，只要是具有良好的機(jī)械強(qiáng)度及耐久性材料即可。例如， 可以使用聚碳酸脂、聚砜、聚烯烴、PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、ABS樹脂、改性PPE(聚苯 醚)等。在使用后需要作燃燒處理的場(chǎng)合，最好使用能夠在燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生有毒氣體、且 能夠完全燃燒的聚烯烴等碳?xì)漕悩渲鳛椴牧稀?本發(fā)明的中空絲膜組件的支承邊框，主要由注入固定用樹脂的樹脂注入部、可插 入中空絲膜束端部的開口部、及與中空絲膜連通的內(nèi)部通道等要素構(gòu)成。且只要是滿足所 要求特性，不一定局限于圖示形式。另外，如果支承邊框具有良好的撓曲強(qiáng)度的話，也不一 定非得設(shè)置加強(qiáng)筋部。 另外，支承邊框的剖面形狀也不一定限定于圖示例的H型，也可以采用圓柱形、多 角形、U字形等。但是，中空絲膜束14在支承邊框32的開口部夾持下，制造中空絲膜組件 31時(shí)的操作處理性良好。中空絲膜組件單元中的中空絲膜組件31的聚集率可以設(shè)計(jì)得較 高。又由于有了加強(qiáng)筋部46，使得支承邊框32的撓曲強(qiáng)度加強(qiáng)了。從以上幾點(diǎn)看，正如圖 示那樣，支承邊框的剖面形狀還是接近H型為好。 如上所述，使用由中空絲膜組件所構(gòu)成的中空絲膜組件單元時(shí)，籍由上述支承邊 框32的使用，可使得制造中空絲膜時(shí)的操作處理性良好，同時(shí)，還能夠?qū)⒅锌战z膜31的聚 集率設(shè)計(jì)的較高。 又，中空絲膜13可以使用各種材質(zhì)，如纖維素類、聚烯烴系、聚乙烯醇系、PMMA(聚 甲基丙烯酸甲脂)系、聚砜系、PVDF(聚偏二氟乙烯)及PTFE(聚四氟乙烯)等的氟系等， 可以使用各種材料的中空絲膜。其中，使用聚乙烯等的高延伸率材質(zhì)制成的中空絲膜最為理想。 還有，對(duì)可作為過(guò)濾膜使用的中空絲膜，其孔徑、空孔率、膜厚、外徑等均無(wú)特別限 定。例如其外徑可在20-2000 ii m、孔徑在0. 001-1 y m、空徑率在20-90 % 、膜厚在5-300 y m 的范圍。 作為中空絲膜束14，也可將中空絲膜13并絲(股)形成的中空絲膜束，把中空絲 膜13用作緯絲織成織物，再將該織物折疊成好幾層，這很適用于中空絲膜組件31的加工。 這里所說(shuō)的由多層織物折疊成的中空絲膜束，也包括不剪斷而將其折疊成適當(dāng)長(zhǎng)度的中空 絲膜束。織物折疊的層厚(折疊)的枚數(shù)、織物的厚度，即中空絲膜13的粗細(xì)、隨編織織物 時(shí)使用的中空絲膜13的枚數(shù)而變，通常是5枚左右較合適。 作為適合固定用樹脂35的材料，可適宜地選用如環(huán)氧樹脂，不飽和聚脂樹脂，聚 氨酯樹脂，硅系充填材料，各類熱溶樹脂等。對(duì)于固化前的固定用樹脂35的粘度也沒(méi)有特 殊限制。所述粘度比較理想的是在500-5000mPa s的范圍，更好的應(yīng)在2000-3000mPa s 的范圍。當(dāng)固化前固定用樹脂35的粘度在500mPa， s以上時(shí)，固定用樹脂35在流向開口 部19時(shí)的流動(dòng)緩慢，開口部不能閉塞。另外，固化前固定用樹脂35的粘度在5000mPa s 以下的話，固定用樹脂則很容易浸滲多個(gè)中空絲膜13之間。 固定用樹脂35在寬度窄的開口部42和在寬度寬的樹脂注入部45被固化，由此， 其剖面變成凸字形。由于固定用樹脂35的剖面呈凸字形，就便可防止中空絲膜13因接觸 支承邊框32而產(chǎn)生外傷。 較好的是，內(nèi)部通道41為這樣的結(jié)構(gòu)在用固定樹脂35將中空絲膜束14固定在 支承邊框32中時(shí)，能進(jìn)行充分的通水。而且，最好該構(gòu)造能滿足各種不同用途的要求，如重 復(fù)耐壓性等的機(jī)械特性要求。 正如以上說(shuō)明的那樣，由于中空絲膜31的支承邊框32的最大撓曲量在2個(gè)支承 邊框之間間距的1%以下，位于相對(duì)支承邊框32的長(zhǎng)度方向的垂直剖面上、在中空絲膜13 長(zhǎng)度方向的正交方向的最大寬度A為25mm以下，不僅能提高中空絲膜組件單元的單位體積 的中空絲膜組件的聚集率，而且能使因氣泡等的影響引起的支承邊框的撓曲減少，不會(huì)使 中空絲膜發(fā)生纏繞。 下面，就中空絲膜組件31的制造方法加以說(shuō)明。 首先，把構(gòu)成中空絲膜束14的各中空絲膜13的端部預(yù)先切割開口。 其次，將中空絲膜13的開口端部19被切割的中空絲膜束14的端部插入支承邊框
32的開口部42中，使中空絲膜13的開口端部19位于支承邊框32的內(nèi)部通道41的位置。
這里，當(dāng)開口部42的縫槽窄，中空絲膜束14不易插入時(shí)，則也可以使用后面的將要敘述的、
在插入時(shí)把開口部42的開口擴(kuò)大的辦法。 把中空絲膜14的端部插入并收納在空器32內(nèi)后，保持中空絲膜13的開口端部19 的開口狀態(tài)，將液體固定用樹脂35從支承邊框32的外側(cè)填充到樹脂注入部45及開口部42 處，使其固化，中空絲膜束14被固定在支承邊框32內(nèi)，從而得到中空絲膜組件31。
往樹脂注入部45及開口部42注入固定用樹脂35時(shí)，為使固定用樹脂35在構(gòu)成 中空絲膜束14的多個(gè)中空絲膜13之間得到充分填充，最好采用往中空絲膜束14里吹氣， 使得中空絲膜束14開纖(開松)的方法。不過(guò)，并不限于使用把中空絲膜束14開纖的方 法，也可以使用合適的其他方法。
另外，該固定用樹脂35的注入量，應(yīng)根據(jù)支承邊框32的形狀適宜地決定，可在堤 部44所能攔阻的范圍內(nèi)進(jìn)行注入。 又，根據(jù)這里列舉的中空絲膜組件31的制造方法，是預(yù)先把中空絲膜13的端部切 割開口，在保持中空絲膜13的開口端部19的開口的狀態(tài)下，注入固定用樹脂35。當(dāng)然，本 發(fā)明的中空絲膜的制造方法并不只限于此。例如，還有這樣一些方法，即將未預(yù)先對(duì)中空絲 膜13的端部進(jìn)行切割的中空絲膜束14的端部插入到支承邊框32內(nèi)，把將固定用樹脂35 注入到支承邊框32的內(nèi)部通道41處止，并使之固化以覆蓋中空絲膜13的所有端部，把內(nèi) 部通道41內(nèi)的固定用樹脂35同中空絲膜13的端部一起切割，使中空絲膜13的端部開口。
圖5是本發(fā)明的中空絲膜組件單元一個(gè)例子。中空絲膜組件單元60是把上述中 空絲膜組件31進(jìn)行多個(gè)排列，這些支承邊框32通過(guò)集水頭61連接成一體。
圖6是上述中空絲膜組件單元60的集水頭61的一個(gè)例子。集水頭61上設(shè)有用 于連通至端蓋板37的處理水出口 36的多個(gè)連設(shè)孔62，其內(nèi)部有使過(guò)濾液通過(guò)的圓柱形集 水通道63。這些連設(shè)孔62分別連接著多個(gè)中空絲膜組件31、31...，同時(shí)它們被固定成一 體。另外，上述集水通道63同集水頭61的外部相通，同吸水泵(圖示省略)連接。集水頭 61的形狀要做成能與多個(gè)中空絲膜組件31進(jìn)行簡(jiǎn)易地連接、固定。集水頭最好采用能夠固 定的多歧管形式。中空絲膜組件31,31...，只要是過(guò)濾液能夠從中空絲膜組件中取出的構(gòu) 造的話，對(duì)其構(gòu)造也沒(méi)有特別限定。 另外，圖5中所示的中空絲膜組件單元60，可通過(guò)集水頭61，將各中空絲膜組件 31,31...的支承邊框32的一端部形成一體，也可將支承邊框32的兩端部通過(guò)集水頭61固定。 中空絲膜組件單元60中的中空絲膜組件31的支承邊框32的寬度方向的中心a，
和與其鄰接的中空絲膜組件的支承邊框的寬度方向的中心a'之間的間隔C，為達(dá)到高聚集
率，較好的是在25mm以下，更好的是在20mm以下，15mm以下最理想。并且，所有相鄰連接的
中空絲膜組件31的間隔C，為使均等氣泡的效果得到發(fā)揮，其間隔還是一致為好。 在中空絲膜組合單元60中，根據(jù)其用途、設(shè)置空間、過(guò)濾能力等情況，對(duì)中空絲膜
13的種類、中空絲膜組件31的數(shù)量、中空絲膜組件31的尺寸、中空絲膜組合單元60的尺
寸、以及中空絲膜的清洗方法等均可以作適宜的選擇。 在這樣的中空絲膜組件單元60中，對(duì)上述中空絲膜組件31進(jìn)行多個(gè)配置，由于是 根據(jù)集水頭61進(jìn)行疊層、使其一體化，因此，在能夠進(jìn)行高聚集率設(shè)計(jì)的同時(shí)，也能夠簡(jiǎn)便 地進(jìn)行中空絲膜組件的更換。
(第2形態(tài)的膜組件) 圖7是本發(fā)明的第二種形式的膜組件使用的支承邊框的圖。支承邊框32為剖面 為大致H型的中空柱狀部材，該部件具有在其內(nèi)部形成的中空的內(nèi)部通路41 (中空部)、沿 長(zhǎng)度方向形成于支承邊框本體43表面的縫槽狀開口部42、與該開口部42平行、與支承邊框 本體43成一體地設(shè)置于該開口部42的兩側(cè)堤部44、為堤部44所夾持、圍住的樹脂注入部 45、沿長(zhǎng)度方向與支承邊框本體43—體的、在夾持、圍住內(nèi)部通道41的開口部42的反面一 側(cè)的2條加強(qiáng)筋部46(凸條部)構(gòu)成。這里，為保持堤部44相互平行，應(yīng)使堤部44的側(cè)面 47、支承邊框本體43的側(cè)面48在同一平面上。另外，為保持加強(qiáng)筋部46相互平行，應(yīng)使支 承邊框本體43的側(cè)面48、加強(qiáng)筋部46的側(cè)面49形成同一平面。
在支承邊框32中，通過(guò)從支承邊框32側(cè)面對(duì)加強(qiáng)筋部46加上壓力，受力的加強(qiáng) 筋部46側(cè)面成為受力點(diǎn)64，且位于夾持、圍住內(nèi)部通道41的開口部42的反面一側(cè)的支承 邊框本體43的壁面中央付近成為支點(diǎn)65，而使開口部42的開口寬度可以增加。
加強(qiáng)筋部46的高度無(wú)特珠限定。但在支承邊框32中，為發(fā)揮開口部32的加寬作 用，其高度較好的是在5mm以上，更理想的是在10-100mm的范圍。如加強(qiáng)筋部46的高度不 到5mm，則因使開口部32寬度加寬時(shí)需要相當(dāng)高的壓力，所以是不希望的。而加強(qiáng)筋部46 的高度超過(guò)100mm后，則在將膜組件單元化時(shí)，支承邊框32所需的設(shè)置空間過(guò)度增大，造成 膜面積減少，也不理想。 成為支點(diǎn)65的支承邊框本體43的壁面的厚度滿足以下條件即可，在給加強(qiáng)筋部 46加壓時(shí)，該支承邊框本體43的壁面作為支點(diǎn)65開口部42的寬度可以增加而且支承邊框 壁厚能夠滿足膜組件要求的耐壓性的范圍內(nèi)，并無(wú)特殊的限定，該壁厚例如可在0. 5-10mm 的范圍內(nèi)。 堤部44的高度，只要注入的固定用樹脂35能滿足膜組件的耐壓性、過(guò)濾膜的固定 部穩(wěn)定性的厚度即可，也無(wú)特殊的限定，例如可在l-50mm的范圍內(nèi)。開口部42的縫槽寬 度是從支承邊框32外側(cè)插入過(guò)濾膜并且以不使過(guò)濾膜破裂的壓緊力保持過(guò)濾膜的寬度即 可。開口部最合適的寬度，因使用的過(guò)濾膜不同而異，也無(wú)特殊的限定。例如可在0.3-5mm 的范圍內(nèi)。 關(guān)于支承邊框32的尺寸，可根據(jù)固定的過(guò)濾膜的尺寸和膜組件的用途進(jìn)行適宜 的調(diào)整。 在由上述支承邊框32的側(cè)面向加強(qiáng)筋部46施壓，使開口部寬度增加后，從該開口
部42中插入過(guò)濾膜的端部，一邊保持過(guò)濾膜端部的開口狀態(tài)，一邊用固定用樹脂把過(guò)濾膜
固定在支承邊框32上，由此方法進(jìn)行本發(fā)明的第二形態(tài)的膜組件的制造。 根據(jù)上述制造方法，因?yàn)槭窃陂_口部寬度增大的狀態(tài)下插入過(guò)濾膜，因而不會(huì)損
壞過(guò)濾膜，可以高效率地制造出幾乎無(wú)過(guò)濾膜破損，無(wú)塌陷的膜組件。 這里，過(guò)濾膜可使用中空絲膜束14。又，過(guò)濾膜可以使用除中空絲膜束以外的其它 薄膜狀的材料。例如使用單層或是多層折疊在一起的薄膜。
(第3形態(tài)的中空絲膜組件) 圖8是本發(fā)明的中空絲膜組件的一個(gè)例子的立體圖。圖9是圖8的中空絲膜組件 的支承邊框的剖視圖。 中空絲膜組件71是由一對(duì)支承邊框72、多個(gè)中空絲膜13集束成薄膜狀的中空絲 膜束14、接合在支承邊框72的一端、具有處理水出口 76的端蓋板77、接合于支承邊框72 的另一端、不具有處理水出口的端蓋板78大致構(gòu)成。中空絲膜束14，在插入支承邊框72內(nèi) 的狀態(tài)下，保持中空絲膜13的開口端部19的開口狀態(tài)，由固定用樹脂75固定在支承邊框 72內(nèi)。 支承邊框72，如圖10所示，是由其內(nèi)部形成的中空的內(nèi)部通道81、形成于支承邊 框72的側(cè)面上的縫槽狀開口部82、相對(duì)開口部82的兩側(cè)平行、與支承邊框本體83 —體設(shè) 置于該開口部82兩側(cè)的堤部84、和被該堤部84夾持、圍住的樹脂注入部85等構(gòu)成剖面為 U字形筒狀部材。另外，上述堤部84有著大致平行于中空絲膜13、且基端部86連接于支承 邊框本體83的堤部本體87、及從該堤部本體的頂端部88向外側(cè)彎曲的彎曲部89。
堤部84的彎曲部89，由于其具有從該堤部本體87的頂端部88開始向外側(cè)彎曲的 結(jié)構(gòu)，因而可以抑制支承邊框72因成型精度引起的支承邊框72堤部84的尺寸參差不齊及 堤部84向內(nèi)側(cè)傾斜，且使得樹脂注入部85內(nèi)注入固定用樹脂變得容易。另外，彎曲部89 起到加強(qiáng)筋的作用，使得支承邊框72在成型時(shí)的變形減小。并且，即使樹脂注入時(shí)的樹脂 量有些變動(dòng)，注入后的固定用樹脂75的厚度的變化也很小。 使彎曲部89從堤部84的基端部86處成形，不僅使固定用樹脂75的厚度變薄，還 會(huì)形成這樣的結(jié)構(gòu)所述結(jié)構(gòu)容易因吸附過(guò)濾時(shí)所發(fā)生的負(fù)壓及逆向液清洗時(shí)所發(fā)生的正 壓等施于支承邊框內(nèi)部的壓力而產(chǎn)生樹脂剝離，可能影響支承邊框的耐壓性能。另外，支承 邊框72的寬度太大的話，在將中空絲膜組件71多個(gè)聚集形成單元時(shí)，會(huì)影響聚集根數(shù)，會(huì) 弓I起單位體積的膜面積比率下降的問(wèn)題。 從這一點(diǎn)上看，堤部本體87高度D，應(yīng)該是可以確保固定用樹脂75的厚度，且能 維持中空絲膜組件71的耐壓性能所需要的高度。也即，所述高度設(shè)定在堤部84全高E的 10% _90%范圍內(nèi)為宜。堤部87的高度D，低于堤部84全高E的10%的話，中空絲膜組件 71的耐壓性可能會(huì)不足。而超過(guò)90%的話，則堤部84的尺寸不均勻、可能不能抑制向堤部 84內(nèi)側(cè)的傾斜、且得不到由于彎曲部89的作用使得樹脂能容易地向樹脂澆入部注入的效 果。這里、從堤部84的基端部到堤部本體87的頂端部88的尺寸D為自堤部84的基端部 86至堤部本體87的頂端88的高度。堤部84的整體高度E，是自堤部84的基端部86到頂 端部90的高度。 又， 一側(cè)堤部84的頂端部90同另一側(cè)堤部84的頂端部90之間的間隔F和一側(cè) 的堤部84的基端部86與另一側(cè)的堤部84的基端部86的基端部86之間的間隔G的比
(f : g)以io : 9-2 : i為適宜。如該比率小于io : 9，則固定用樹脂有可能難以澆注。 如這一比例大于2 : i，則中空絲膜組件的操作處理性能會(huì)惡化，同時(shí)，固定所需要的樹脂
量會(huì)增加。這里，間隔F為相對(duì)的澆注口堤部84的頂端部90的內(nèi)壁面之間的距離，間隔G 為相對(duì)的堤部84的基端部86的內(nèi)壁面間的距離。 開口部82的厚度會(huì)影響到澆注質(zhì)量。因此，需要很好地把握中空絲膜13的最低限 尺寸，該尺寸設(shè)定在O. l-30mm的范圍內(nèi)為宜。為確保有效膜面積，維持耐壓性，更好的是， 設(shè)定在0. 3-20mm的范圍內(nèi)。 關(guān)于支承邊框72的尺寸，可根據(jù)固定的中空絲膜束14的尺寸、中空絲膜組件71 的用途等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 另外，支承邊框72的材質(zhì)，可以使用與上述支承邊框32同樣的材質(zhì)。另外，固定 用樹脂75，可使用與上述固定用樹脂35 —樣的材質(zhì)。 在這樣的中空絲膜組件71中，支承邊框72在開口部82的兩側(cè)具有相對(duì)開口部82 平行設(shè)置的堤部84。而且，此堤部84有著從澆注口本體的頂端部88開始向外側(cè)彎曲的彎 曲部89。所以很容易往樹脂注入部85內(nèi)注入固定用樹脂。并且由于有了彎曲部89，使得 支承邊框72成形時(shí)的變形減少，能夠充分確保注入到圍在堤部84中間的樹脂注入部85的 容量。這樣，中空絲膜束14被固定用樹脂牢牢地固定在支承邊框72內(nèi)，中空絲膜組件71 的成品率上升。 又，在這樣的中空絲膜組件71中，堤部84具有從堤部本體87的頂端部88向外側(cè) 彎曲的彎曲部89。因此，由堤部84夾持、圍成的樹脂注入部85的容量能夠得到充分保證。即使?jié)沧r(shí)注入的樹脂量多少有些變動(dòng)，澆注后的固定樹脂75的厚度的變化卻很小。因 此，中空絲膜組件71的耐壓性提高。 又，在這樣的中空絲膜組件71中，堤部84的彎曲部89起了加強(qiáng)筋的作用，因此耐 壓性優(yōu)良，在把多個(gè)中空絲膜組件71聚集組成單元時(shí)，能夠提高中空絲膜組件的設(shè)計(jì)聚集 率。所以，這樣的中空絲膜組件71比較適合在單元的空間受限的場(chǎng)所進(jìn)行過(guò)濾處理等。
(第4形態(tài)的中空絲膜組件) 圖11-圖14是本發(fā)明中的中空絲膜組件的一個(gè)例子。這種中空絲膜組件91，是 由具有內(nèi)部通道的支承邊框93、接合在支承邊框93的一端、具有處理水出口 94的端蓋板 95、接合在支承邊框的另一端無(wú)處理水出口的端蓋板96、多個(gè)中空絲膜13集束成薄膜狀的 中空絲膜束14而大致構(gòu)成。中空絲膜束14的端部以插入支承邊框93內(nèi)的狀態(tài)，且保持中 空絲膜13的開口端部19的開口狀態(tài)，由固定用樹脂組成的固定材料99固定在支承邊框93 內(nèi)。又，上述端蓋板95、96中一部分保持插入在支承邊框93的內(nèi)部通道92內(nèi)的狀態(tài)，用固 定材料99固定在支承邊框93內(nèi)。 支承邊框93如圖15所示，是由形成于其內(nèi)部的中空的內(nèi)部通道92、形成于支承邊
框93的側(cè)面的縫槽狀開口部100、夾住開口部100、與支承邊框93—體形成的澆注口堤部
101、受澆注口堤部101夾持、圍住的剖面凹狀的樹脂注入部102等所構(gòu)成。 開口部100是為把中空絲膜束14的端部插入內(nèi)部通道92的插入口的一個(gè)縫槽狀
孔。并且它是把固定用樹脂形成于由插入支承邊框93的內(nèi)部通道92及插入其中的端蓋板
95、96之間形成的、下述流入樹脂注入用空間的流入口。又，上述堤部IOI用于防止固定用
樹脂塌陷用。 支承邊框93的材質(zhì)可使用如同上述支承邊框32同樣的材料。
端蓋板95如圖16的及圖17所示，由插入支承邊框93的內(nèi)部通道92、用于封住 內(nèi)部通道的小蓋部103、接觸支承邊框93端面104的平板狀大蓋部105、連接小蓋部103和 大蓋部105、相對(duì)支承邊框93的長(zhǎng)度方向正交、截面積小于小蓋部103的連接部106、穿過(guò) 小蓋部103、連接部106及大蓋部105而設(shè)的連通孔107、同連通孔107相連接、設(shè)在大蓋部 105表面的處理水出口 94而構(gòu)成。端蓋板96如圖18和圖19所示，是由插入支承邊框93的內(nèi)部通道92、用于封住 內(nèi)部通道的小蓋部103、接觸支承邊框93端面104的大蓋部105、連接小蓋部103和大蓋部 105、相對(duì)支承邊框93的長(zhǎng)度方向正交的截面積小于小蓋部103的連接部106而構(gòu)成。
小蓋部103長(zhǎng)度和寬度的尺寸作成如同內(nèi)部通道92的開口同等程度的尺寸，以 保持微小的間隙，使下述的固定用樹脂不致流入支承邊框93的內(nèi)部通道92中。在支承邊 框93的內(nèi)周壁和小蓋部103周緣的之間的間隙因固定用樹脂的粘度不同而變化，但通常在 lmm以內(nèi)。小蓋部103的厚度因固定用樹脂的粘度而變化，但通常在O. lmm以上即可。為能 更確切地防止固定用樹脂流入內(nèi)部通道，所述厚度在lmm以上為理想。
關(guān)于大蓋部105的長(zhǎng)和寬的尺寸，為在接觸支承邊框93的外壁時(shí)，封住內(nèi)部通道 92并擋住樹脂注入部102，所述長(zhǎng)和寬可作成與支承邊框93剖面的長(zhǎng)和寬的尺寸相同。
連結(jié)部106設(shè)在小蓋部103和大蓋部105之間，并與其成一體。連結(jié)部106在相 對(duì)支承邊框93的長(zhǎng)度方向正交的剖面的截面積小于小蓋部。于是，當(dāng)將端蓋板95、96安裝 在支承邊框93上時(shí)，在連結(jié)部106的外周壁和支承邊框93的內(nèi)周壁之間，為連結(jié)部106，小蓋部103，大蓋部105以及支承邊框93內(nèi)周壁所圍，且形成跨越連結(jié)部106的整個(gè)外周、連 續(xù)的樹脂注入空間108。又，連通于樹脂注入空間108的開口部100成了樹脂流入口 109。
籍由將連結(jié)部106的截面積作成小于小蓋部103的表面積，可在位于連結(jié)部106 周邊的小蓋部103處形成臺(tái)階部110。這一臺(tái)階部110，受填充到樹脂注入空間108內(nèi)的固 定材料99的牽拉，由此，可防止端蓋板95、96從支承邊框93中的脫落，可將端蓋板95、96 確實(shí)地固定在支承邊框93內(nèi)。 從提高與固定材料99的粘接性能考慮，連結(jié)部106的外周壁表面最好用砂磨等進(jìn) 行微細(xì)的粗面加工。 端蓋板95、96的材料可以使用聚碳酸脂、聚砜、丙烯酸樹脂、ABS樹脂、改性PPE樹 脂，聚氯乙烯樹脂，聚烯烴樹脂(聚丙烯、聚乙烯等)等。端蓋板95、96可以用切削加工，模 具成形等方式加工成形。具有處理水出口 94的端蓋板95在每個(gè)中空絲膜組件中須至少備 l個(gè)。 固定材料99所充填的樹脂注入空間108的尺寸，即連結(jié)部106的外周壁與支承邊 框93的內(nèi)周壁之間的間隔(以下記作厚度)以及支承邊框93的長(zhǎng)度方向的深度(進(jìn)深)， 根據(jù)使用的固定用樹脂的粘度特性，并無(wú)特殊限定。只要固定用樹脂能流通端蓋板95、96 的接續(xù)部106的整個(gè)外周，固定材料99能連續(xù)成形即可。即，只要與所使用的固定用樹脂 配合，調(diào)整注入空間的尺寸即可。固定用樹脂的粘度高時(shí)，要適當(dāng)把樹脂注入空間的尺寸調(diào) 大，使其減少流體磨擦的損失。 例如，作為固定用樹脂，在使用混合初期粘度達(dá)1500mPa s的2種液體混合型聚 氨酯樹脂(適用期:5000mPa s，到達(dá)時(shí)間25分)，端蓋板95、96的連接部106的外周長(zhǎng)為 300mm的場(chǎng)合，樹脂注入空間108在支承邊框93的長(zhǎng)度方向正交的截面積在0. 4mm2以上 (樹脂注入空間108的尺寸厚度0. 2mm以上，進(jìn)深2mm以上)是，固定材料99的連續(xù)性便 有保證。而當(dāng)樹脂注入空間108的尺寸厚度不到0. 2mm，進(jìn)深不到2mm時(shí)，樹脂注入空間108 會(huì)變窄，流體磨擦變大便得聚氨酯樹脂流動(dòng)性不好。聚氨酯樹脂注入時(shí)間長(zhǎng)便會(huì)發(fā)生失去 流動(dòng)性的欠膠狀態(tài)。為此，樹脂注入空間的尺寸應(yīng)盡可能確保。 關(guān)于固定材料99，它使支承邊框93內(nèi)的中空絲膜13的開口部19保持開口狀態(tài)被 固定的同時(shí)，讓中空絲膜13發(fā)揮作為過(guò)濾膜的作用，因此，可用作將被處理水同處理水嚴(yán) 格分開的功能，還具有將端蓋板95、96液密地固定在支承邊框93里的固定材料的功能。
形成固定材料99的固定用樹脂，通?？梢赃x用環(huán)氧樹脂，不飽和聚酯樹脂，聚氨 酯樹脂，各種熱溶樹脂等，可以作適當(dāng)選用。 固定用樹脂關(guān)系到支承邊框93和端蓋板95，96的粘結(jié)性。作為固定樹脂要考慮 支承邊框93及端蓋板95、96的材質(zhì)，選擇適合的為好。如支承邊框93及端蓋板95、96的 材質(zhì)均為ABS樹脂時(shí)，作為固定用樹脂用粘結(jié)性能較好的環(huán)氧樹脂及聚氨酯樹脂為好。
固化前的固定用樹脂的粘度無(wú)特殊限定，較好的是500-5000mPa. s，更好的是 2000-3000mPa s的范圍。如固定用樹脂的粘度達(dá)不到500mPa s，則固定用樹脂會(huì)流動(dòng)至 中空絲膜13的開口端部19處，成為堵塞開口端部19的主要原因。而當(dāng)固定用樹脂的粘度 超出5000mPa s，則在多個(gè)中空絲膜13之間很難浸漬，因此不可取。 在上述中空絲膜組件91中，用固定材料99把中空絲膜束14固定在支承邊框93 內(nèi)，同時(shí)把端蓋板95、96固定在支承邊框93內(nèi)，把中空絲膜束14固定在支承邊框93內(nèi)的固定材料和把端蓋板95、96固定在支承邊框93內(nèi)的固定材料形成一體。因此，支承邊框93 和端蓋板95、96的接合部分附近的剛性增加，支承邊框93和端蓋板95、96的接合部分的機(jī) 械性強(qiáng)度提高。 又，端蓋板95、96，因小蓋部103同連接部106的截面積的不同而產(chǎn)生出臺(tái)階部 110，而臺(tái)階部110受填充至樹脂注入空間108內(nèi)的固定材料99的牽拉，使端蓋板95、96的 支承邊框93中的脫落得到防止，端蓋板95、96得以確實(shí)地固定在支承邊框93內(nèi)。
本發(fā)明中的中空絲膜組件并不僅限于圖中所示的中空絲膜組件91，也可如圖20 中所示，為將作U字型彎曲的中空絲膜束14的兩端部固定在一個(gè)支承邊框93內(nèi)的中空絲 膜組件lll。 又，支承邊框形狀也并不僅限于圖中所例示的矩形，圓桶形也可以。這時(shí)，端部的 小蓋部將呈圓板形。 關(guān)于中空絲膜組件91的制造方法的說(shuō)明。 首先，將構(gòu)成中空絲膜束的各中空絲膜13的端部預(yù)先切割、開口，接著把中空絲 膜束14的端部插入支承邊框93的開口部100內(nèi)，使中空絲膜13的開口端部19位于插入 支承邊框93的內(nèi)部通道92內(nèi)。 把中空絲膜束14的端部收納在支承邊框93內(nèi)后，如圖21、22所示，將端蓋板95、 96的小蓋部103及連接部106插入內(nèi)部通道92，將端蓋板95、96安裝在支承邊框93上。
然后，按圖23、24所示，保持中空絲膜13的開口部19的開口狀態(tài)，用液狀的固定 用樹脂99'從支承邊框93的外側(cè)，填充至注入部102及開口部100。 同時(shí)，固定用樹脂99'在自重作用下，通過(guò)作為開口部100的一部分的樹脂流入口 109，流入在支承邊框93和端蓋板95、96之間形成的樹脂注入空間108。然后，如圖25、26 所示，固定樹脂99'把樹脂注入空間108完全填滿，圍住端蓋板95、96的連接部106。通過(guò) 固定用樹脂99'的固化作用，完成支承邊框93和端蓋板95、96之間的接合。
較好的是，將中空絲膜束14的端部放入支承邊框93內(nèi)的作業(yè)在把支承邊框93的 開口部IOO擴(kuò)大后進(jìn)行。為使開口部100的擴(kuò)大更容易些，有必要使支承邊框93的兩端部 的至少一端開口。為此，端蓋板95、96在中空絲膜束插入支承邊框93中后再安裝。
在制造中空絲膜組件91時(shí)，支承邊框93和端蓋板95、96之間的接合，不需要對(duì)端 蓋板95、96涂敷粘接劑等作業(yè)，只需將端蓋板95、96插入支承邊框93中即可。因此，籍由 向支承邊框93中注入固定樹脂99'，固定樹脂則99'流入樹脂注入部102，再在自重作用下 流向樹脂注入空間108。其后，隨著固定樹脂99'的固化，中空絲膜束14在支承邊框93中 的固定和端蓋板95、96在支承邊框93中的固定隨即同時(shí)完成。因此，端蓋板95、96與支承 邊框93的接合作業(yè)等能夠高效地進(jìn)行。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性 如上所述，本發(fā)明的中空絲膜組件，因其位于對(duì)支承邊框的長(zhǎng)度方向的垂直剖面 上的、與中空絲膜的長(zhǎng)度方向正交方向的最大寬度(A)在25mm以下，且支承邊框的最大撓 曲量小于2個(gè)支承邊框間的間距的1%。所以，不僅中空絲膜組件單元的單位體積的中空絲 膜組件聚集率可以提高，而且因氣泡等影響支承邊框發(fā)生的撓曲小，且不會(huì)發(fā)生中空絲膜 纏繞的現(xiàn)象。 又，上述的支承邊框如果具有用于增強(qiáng)的加強(qiáng)筋，則能夠進(jìn)一步抑制撓曲的發(fā)生。
還有，這種具有加強(qiáng)筋的支承邊框的形狀，如大致為H型的話，在制造中空絲膜時(shí) 的操作處理性良好，中空絲膜組件單元中的中空絲膜組件的聚集率也可以設(shè)計(jì)得較高，且 支承邊框的撓曲強(qiáng)度也得到提高。 另外，如前所述的支承邊框如具有用于固定支承中空絲膜的支承體的卡合手段的
話，則外部支承體可以增加支承邊框的強(qiáng)度，使得支承邊框的撓曲量達(dá)到最小。 另外，前述的支承邊框的側(cè)面上形成了被2條加強(qiáng)筋?yuàn)A持、圍住的凹部，該加強(qiáng)筋
的凹部的一側(cè)，作為上述的卡合手段，在沿著支承邊框的長(zhǎng)度方向上形成互為平行延伸的2
條凸筋，由此，可以對(duì)外部支承體的支承邊框?qū)嵤┛煽抗潭ǖ耐瑫r(shí)，中空絲膜組件對(duì)外部支
承體的脫卸作業(yè)也容易。 又，本發(fā)明的中空絲膜組件單元，系將本發(fā)明的多個(gè)中空絲膜組件作大致平行排 列的中空絲膜組件單元。由于中空絲膜組件支承邊框的寬度方向的中心(a)和與之相鄰的 中空絲膜組件寬度方向的中心(a')之間的間隔(C)在25mm以下，所以，中空絲膜組件單 元的單位體積的中空絲膜組件聚集率可提高，同時(shí)，也使因氣泡等的影響支承邊框發(fā)生的
撓曲達(dá)到最小?？梢苑乐归L(zhǎng)時(shí)間使用中空絲膜組件之后中空絲膜組件的折損。 再有，本發(fā)明的中空絲膜組件的制造方法為這樣一種方法，從本發(fā)明的膜組件支
承邊框的側(cè)方向加強(qiáng)筋部(凸條部)施加壓力，使開口部的開口幅度增大后，由該開口部插
入過(guò)濾膜的端部，一邊保持過(guò)濾膜開口狀態(tài)，一邊用固定用樹脂將過(guò)濾膜固定在上述的支
承邊框中。按照這一方法，能高效地制造出幾乎沒(méi)有過(guò)濾膜破損的中空絲膜組件。 再有，本發(fā)明的中空絲膜組件，其支承邊框具有用于將中空絲膜的端部插入支承
邊框內(nèi)的縫槽狀開口部、以及設(shè)置于該開口部的兩側(cè)、相對(duì)開口部平行的堤部。堤部具有堤 部本體和從堤部本體向外彎曲的彎曲部，因此，幾乎可消除因支承邊框尺寸精度低、中空絲
的塌陷等的影響而引起的澆注不良。而且由于固定用樹脂的厚度均勻，其耐壓性也很優(yōu)良。 再有，本發(fā)明的中空絲膜組件系這樣一種中空絲膜組件，在形成有作為來(lái)自中空
絲膜的處理水的通道的內(nèi)部通道的支承邊框的至少一端，液密地接合有端蓋板，且，該中空
絲膜的至少一個(gè)端部由固定用樹脂形成的固定材料將其液密地固定住支承邊框中。上述
的固定材料將中空絲膜固定于支承邊框中的同時(shí)，由于上述的端蓋板已被固定在支承邊框
中，因此可防止端蓋板從支承邊框中脫落，使端蓋板確實(shí)被固定在支承邊框中。 又，前述的端蓋板具有插入支承邊框內(nèi)部通道的小蓋部、與支承邊框的端面相接
觸的大蓋部、以及連接小蓋部和大蓋部，與支承邊框的長(zhǎng)度方向正交的剖面面積比小蓋部
小的聯(lián)結(jié)部。所述固定材料，如能填充于在端蓋板連結(jié)部的外周壁與支承邊框的內(nèi)周壁之
間形成的樹脂注入空間的話，則能防止端蓋板從支承邊框的脫落，使得端蓋板確實(shí)固定在
支承邊框中。 還有，本發(fā)明的中空絲膜的制造方法系這樣一種方法將中空絲膜的端部從支承 邊框的側(cè)壁上形成的開口部收納在支承邊框內(nèi)，在支承邊框的端部上安裝端蓋板，向形成 于開口部周圍的樹脂注入部注入液狀的固定用樹脂，將中空絲膜固定在支承邊框中，同時(shí)， 在支承邊框與端蓋板之間形成的樹脂注入空間里也注入固定用樹脂對(duì)端蓋板進(jìn)行固定。由 于使用了這種制造方法，使得支承邊框與端蓋板之間接合部分的機(jī)械強(qiáng)度高，而且制造生 產(chǎn)效率也能夠提高。
權(quán)利要求
一種中空絲膜組件，所述中空絲膜組件系這樣一種中空絲膜組件，其形成有來(lái)自中空絲膜的處理水的通道即內(nèi)部通道的支承邊框，其至少一端同端蓋板液密接合，同時(shí)該中空絲膜的至少一個(gè)端部用固定樹脂作為固定材料，將其液密地固定在支承邊框上，其特征在于，上述固定材料在把所述中空絲膜固定在支承邊框里的同時(shí)，也把上述端蓋板固定在支承邊框中。
2. 如權(quán)利要求l所述的中空絲膜組件，其特征在于，所述中空絲膜組件中的端蓋板具有插入所述支承邊框的內(nèi)部通道的小蓋部、接觸支承邊框端面的大蓋部、和連接小蓋部和大蓋部、且與支承邊框的長(zhǎng)度方向正交的剖面的截面積比小蓋部面積還要小的連接部；所述固定材料被充填入形成于端蓋板的連接部的外周壁和支承邊框內(nèi)周壁之間的樹脂注入空間內(nèi)。
3. —種中空絲膜組件的制造方法，所述中空絲膜組件的制造方法系權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的中空絲膜組件的制造方法，其特征在于，把中空絲膜的開口端部從在支承邊框的側(cè)壁形成的開口部插入收納在支承邊框內(nèi)，把端蓋板安裝在支承邊框的端部，往形成于開口部周圍的樹脂注入部注入液狀固定樹脂，將中空絲膜固定在支承邊框中，同時(shí)往形成于支承邊框和端蓋板之間的樹脂注入空間內(nèi)注入固定用樹脂，把端蓋板固定在支承邊框上。
全文摘要
本發(fā)明的中空絲膜組件(31)系將由多個(gè)中空絲膜(13)集束成薄膜狀的中空絲膜束(14)的兩端部，在保持中空絲膜開口端部(19)的開口狀態(tài)的同時(shí)，用固定用樹脂(35)分別固定于兩個(gè)不同的支承邊框(32)內(nèi)，其特征在于，在對(duì)于如前所述的中空絲膜的長(zhǎng)度方向垂直剖面上的、與所述中空絲膜的長(zhǎng)度方向正交方向上的最大寬度(A)在25mm以下。按下述的撓曲量測(cè)量方法測(cè)量的所述支承邊框的最大撓曲量在2個(gè)支承邊框間間距的1％以下。這樣的中空絲膜組件，不僅中空絲膜組件單元的單位體積的聚集率可以提高，而且因氣泡等的影響而引起的支承邊框的撓曲會(huì)減小，并可抑制中空絲膜的纏繞，不會(huì)出現(xiàn)中空絲膜的損壞。又，較好的是，支承邊框具有增強(qiáng)強(qiáng)度的加強(qiáng)筋部。
文檔編號(hào)B01D63/04GK101732995SQ20091015878
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2001年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月18日
發(fā)明者中原禎仁, 伊藤正則, 岡崎博行, 取違哲也, 本城賢治, 角元義裕, 鎌田正俊 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社