特許ウォッチ

公開番号2024038594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022142706
出願日2022-09-08
発明の名称スパイラル型膜エレメントの検査方法
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類B01D 65/10 20060101AFI20240313BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】スパイラル型膜エレメントを解体せずに、使用後にリークの原因となり易い部分の状態を観察できるスパイラル型膜エレメントの検査方法を提供する。
【解決手段】有孔の中心管5と、その中心管5に巻回され分離膜を含む巻回体Rと、供給側流路と透過側流路との混合を防止する封止部13と、を備えるスパイラル型膜エレメントの検査方法であって、中心管5の内部に検査プローブ20を挿入して、エネルギー波の照射位置を走査することにより、中心管5の外周近傍に位置する封止部13を可視化した画像を得る。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
有孔の中心管と、その中心管に巻回され分離膜を含む巻回体と、供給側流路と透過側流路との混合を防止する封止部と、を備えるスパイラル型膜エレメントの検査方法であって、
前記中心管の内部に検査プローブを挿入して、エネルギー波の照射位置を走査することにより、前記中心管の外周近傍に位置する前記封止部を可視化した画像を得る、スパイラル型膜エレメントの検査方法。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記エネルギー波は、超音波である、請求項１に記載のスパイラル型膜エレメントの検査方法。
【請求項３】
前記検査プローブは、超音波を照射して反射波を検出するものであり、前記中心管に液体を充填した状態で超音波の照射位置を走査する、請求項１に記載のスパイラル型膜エレメントの検査方法。
【請求項４】
前記検査プローブにより超音波の照射位置を走査する際に、前記中心管の内面に対する前記照射位置をらせん状に移動させる、請求項３に記載のスパイラル型膜エレメントの検査方法。
【請求項５】
前記反射波の大きさと反射時間とに基づいて、前記封止部における空隙を可視化するものである、請求項３に記載のスパイラル型膜エレメントの検査方法。
【請求項６】
前記スパイラル型膜エレメントにおける前記供給側流路又は前記透過側流路の一方から他方への流体の漏洩を検出するリーク検査を併用する、請求項１～５いずれか１項に記載のスパイラル型膜エレメントの検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給側流路と透過側流路との混合を防止する封止部を検査するためのスパイラル型膜エレメント（以下、「膜エレメント」と略称する場合がある）の検査方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のスパイラル型膜エレメントは、例えば、図１に示すように、対向する分離膜１の間に透過側流路材３が介在する複数の膜リーフＬと、膜リーフＬの間に介在する供給側流路材２と、膜リーフＬ及び供給側流路材２を巻回した有孔の中心管５と、供給側流路と透過側流路との混合を防止する封止部１１，１２，１３と、を備えるものが一般的である。
【０００３】
このような膜エレメントは、例えば、図２Ａ～図２Ｂに示すように、分離膜１を屈曲させて供給側面を対向させた間に供給側流路材２を配置したものと透過側流路材３とを積み重ね、両端封止部１１と外周側封止部１２とを形成するための接着剤４，６を、透過側流路材３の軸心方向Ａ１の両端部及び巻回の外周側端部に塗布した分離膜ユニットＵを準備した後、図２Ｃに示すように、分離膜ユニットＵを積層してから、中心管５を矢印の方向に回転させて、複数の分離膜ユニットＵを中心管５に巻回することで、製造されていた。
【０００４】
そして、一般的な構造のスパイラル型膜エレメントでは、中心管５回りの中央側封止部１３などにリーク等の問題が生じる場合があり、リーク検査を行なうのが通常であった。このようなリーク検査方法としては、例えば特許文献１のように、膜エレメントを通過した気体を用いて膜エレメントの透気度を測定して欠陥を検出する欠陥検出方法が知られている。
【０００５】
また、特許文献２には、中空糸膜モジュールを製造後にＸ線非破壊検査装置を用いて、ＣＴ解析により中空糸膜内の封止剤の充填状態を観察することが開示されており、中空糸膜モジュール内の見えない部分を可視化できることが示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－５３２９８２号公報
国際特開ＷＯ２０２１／１３１１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の検査方法のみでは、製造直後にリークが生じている膜エレメントを検出できても、膜エレメントの使用後に生じ得るような、潜在的な封止部の欠陥については、これを検出することができなかった。つまり、膜エレメントを使用する際に、運転時の加圧と、停止時の減圧が生じるため、膜の変形等の影響により、特に中心管回りの封止部の封止構造が不安定となり易く、封止部に潜在的な欠陥（ボイド等を介して供給側流路側と透過側流路側とが連通し易い状態）があると、製造直後に存在しないリークが使用後に生じる場合があり、これを効率良く検出する必要があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示された検査方法では、ＣＴ解析により横断面（中空糸に垂直な断面）を観察しているため、封止剤が所望の位置まで充填されていることは確認できても、中空糸に平行な断面が観察できないため、封止部の潜在的な欠陥を検出することが困難であった。
【０００９】
つまり、潜在的な封止部の欠陥については、膜エレメントを解体することにより、発見することができたが、膜エレメントを解体せずに、潜在的な欠陥を検出することは困難であった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、スパイラル型膜エレメントを解体せずに、使用後にリークの原因となり易い部分の状態を観察できるスパイラル型膜エレメントの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許