JP3576050B2 - Manufacturing method of immersion type membrane cartridge - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浸漬型膜カートリッジの製造方法に関し、し尿処理や合併処理浄化槽等において使用する固液分離装置に搭載する膜カートリッジの製造技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固液分離装置としては、例えば図７に示すような浸漬型膜分離装置がある。図７において、膜分離装置２１は、複数枚の平板状膜カートリッジ２２と、その下方より膜面洗浄気体を噴出する散気装置２３とをケース２４の内部に配置したものである。ケース２４は膜ケース２５と散気ケース２６とに分割形成し、散気装置２３より噴出する膜面洗浄気体の全量が膜ケース２５内に入り込むように形成している。
【０００３】
図８に示すように、膜カートリッジ２２は、ＡＢＳ樹脂製のろ板２２Ａの両表面にろ過膜２２Ｂを配置し、ろ過膜２２Ｂをその周縁部の止水部Ｓにおいてろ板２２Ａに超音波溶着したものである。ろ板２２Ａとろ過膜２２Ｂとの間、およびろ板２２Ａの内部には透過液流路を形成し、透過液流路に連通する透過液取出口２２Ｃをろ板２２Ａの上端縁に形成している。
【０００４】
各膜カートリッジ２２は、透過液取出口２２Ｃに接続したチューブ２７を介して集水管２８に連通しており、膜透過液を導出する透過液導出管２９を集水管２８に接続している。
膜分離装置２１を活性汚泥処理施設において使用する場合には、曝気槽内部の活性汚泥混合液中に膜分離装置２１を浸漬し、散気装置２３より曝気空気を噴出させる状態において、原水中の有機物や窒素を活性汚泥により処理している。
【０００５】
活性汚泥混合液は、槽内での水頭を駆動圧として膜カートリッジ２２により重力ろ過し（透過液導出管２９に吸引ポンプを介装することで吸引ろ過も可能である）、膜カートリッジ２２の膜面を透過した透過液を処理水として透過液導出管２９を通じて槽外へ導出する。
このとき、散気装置２３より噴出する曝気空気の気泡およびそれにより生起される上昇流が、相互に隣接する膜カートリッジ２２の間の狭い流路（５〜１０ｍｍの幅）を流れることによって、膜カートリッジ２２の膜面を洗浄し、分離機能の低下を抑制して膜分離装置２１が機能不全に至ることを防止している。
【０００６】
このように、膜分離装置２１の使用時において、膜カートリッジ２２は曝気空気による上昇流に曝されるので、止水部Ｓに囲まれた領域およびろ過膜２２Ｂの周縁部が振動し、疲労によって止水部Ｓでろ過膜２２Ｂが破断する恐れがある。このために、図９に示すように、ろ過膜２２Ｂの周縁部に沿って断続的に形成する補助溶着部Ｂにおいて、ろ過膜２２Ｂをろ板２２Ａに補助的に固定するものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
超音波溶着法の一例としては、ロータリ溶着法がある。これは図１０に示すように、ろ板２２Ａの表面を覆ってろ過膜２２Ｂを配置し、ロータリホーン３１によってろ過膜２２Ｂをろ板２２Ａに押圧しながらロータリホーン３１を回転させ、ロータリホーン３１から出力する超音波によってろ過膜２２Ｂおよびろ板２２Ａを溶着して止水部Ｓおよび補助溶着部Ｂを形成するものである。
【０００８】
しかし、ロータリ溶着法では、図１１に示すように、止水部Ｓにおいてろ板２２Ａが溶けて溝状に窪み、ろ過膜２２Ｂがろ板２２Ａに食い込む状態に溶着されるために、溶着時にろ過膜２２Ｂが痛み、疲労破壊が起こり易くなる。
超音波溶着法の他の例としてはアップダウン法がある。これは図１２〜図１３に示すように、予めろ板２２Ａの表面に、止水部Ｓを形成するためのシール部３２および補助部３３を表面から突出して形成しておき、シール部３２および補助部３３を覆ってろ過膜２２Ｂを配置し、アップダウンホーン３４をろ過膜２２Ｂの上からシール部３２および補助部３３に押圧するものであり、アップダウンホーン３４から出力する超音波により、ろ過膜２２Ｂをシール部３２および補助部３３においてろ板２２Ａに溶着して止水部Ｓおよび補助溶着部Ｂを形成するものである。
【０００９】
溶着前の原寸法において、シール部３２は高さが０．５ｍｍであり、補助部３３は高さが０．１５ｍｍである。ここで、シール部３２を補助部３３より高く形成しているのは、シール部３２において強く溶着して止水部Ｓにおける止水性を高めるためである。しかし、反面において、ろ過膜２２Ｂの強度が止水部Ｓで低下し、補助溶着部Ｂより早くろ過膜２２Ｂが疲労して破損し易くなる。
【００１０】
本発明は上記した課題を解決するものであり、曝気に対する耐久性を高めることができる浸漬型膜カートリッジの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の浸漬型膜カートリッジの製造方法は、樹脂製のろ板に、二重線状のシール部と帯状の補助部とをろ板の表面から突出して、かつろ板の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形し、内側に位置するシール部を外側に位置するシール部より低く形成し、外側に位置するシール部と周縁に位置する補助部とを同じ高さに形成し、ろ板の表面に双方のシール部および補助部を覆ってろ過膜を配置し、ろ過膜の上からアップダウンホーンを双方のシール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力してろ過膜を双方のシール部および補助部において溶着し、双方のシール部に直線状の止水部を形成してろ過膜を緊張状態に保持するとともに、補助部に補助溶着部を形成するものである。
【００１２】
上記した構成により、外側シール部が内側シール部よりも高く突出しているので、溶着初期時において、ろ過膜はアップダウンホーンと外側シール部および補助部とに挟持されて内側シール部と接触せず、内側シール部に先立って外側シール部および補助部においてろ過膜とろ板の溶着が始まり、続いて内側シール部においてろ過膜とろ板の溶着が行なわれる。
【００１３】
このため、外側シール部に形成する止水部での溶着強度よりも、内側シール部に形成する止水部での溶着強度が弱くなるので、膜カートリッジの使用時における振動疲労に対して、ろ過膜は内側の止水部において破断する前に内側シール部から剥離することで、膜としての機能を保全する。このとき、外側の止水部において止水能を確保するので、膜カートリッジはそのろ過機能を維持することができ、点検時等に剥離した止水部を補修することで、膜カートリッジの延命化が図れる。
【００１４】
しかも、外側シール部における溶着が先行することで、ろ過膜が展張した状態で内側シール部に当接し、溶着後に内側の止水部に囲まれたろ過膜の有効ろ過領域が緊張状態に保持されるので、皺や弛みが発生しない。
請求項２に係る本発明の浸漬型膜カートリッジの製造方法は、樹脂製のろ板に、二重線状のシール部と帯状の補助部とをろ板の表面から突出して、かつろ板の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形し、ろ板の表裏面に双方のシール部および補助部を覆ってろ過膜を配置し、ろ板およびろ過膜を溶着治具上に配置して裏側面における内側シール部をろ過膜を介して溶着治具に当接させ、表側面のろ過膜の上からアップダウンホーンを外側シール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力して表側面のろ過膜を外側シール部および補助部において溶着するとともに、裏側面のろ過膜を内側シール部において溶着し、ろ板を反転させて溶着治具上に配置し、表側面における内側シール部をろ過膜を介して溶着治具に当接させ、裏側面のろ過膜の上からアップダウンホーンを外側シール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力して裏側面のろ過膜を外側シール部および補助部において溶着するとともに、表側面のろ過膜を内側シール部において溶着し、双方のシール部に直線状の止水部を形成してろ過膜を緊張状態に保持するとともに、補助部に補助溶着部を形成するものである。
【００１５】
上記した構成により、アップダウンホーンから出力する超音波は、ろ過膜を介して外側シール部および補助部に強く作用し、さらにろ板を介して溶着治具に当接する内側シール部に弱く作用する。このため、外側シール部に形成する止水部での溶着強度よりも、内側シール部に形成する止水部での溶着強度が弱くなるので、膜カートリッジの使用時における振動疲労に対して、ろ過膜は内側の止水部において破断する前に内側シール部から剥離することで、膜としての機能を保全する。このとき、外側の止水部において止水能を確保するので、膜カートリッジはそのろ過機能を維持することができ、点検時等に剥離した止水部を補修することで、膜カートリッジの延命化が図れる。
【００１６】
請求項３に係る本発明の浸漬型膜カートリッジの製造方法は、アップダウンホーンのろ過膜に対する当接面にローレットを形成し、外側シール部に形成する外側の止水部および補助部に形成する補助溶着部をローレット状に形成するものである。
この構成により、アップダウンホーンから出力する超音波は、ローレットの峰部において強く作用し、ろ過膜を外側シール部および補助部において強く溶着する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態における浸漬型膜カートリッジは浸漬型膜分離装置に使用するものであり、浸漬型膜分離装置の基本的な構造は、先に図７において説明したものと同様であるので、同様の部材には同一番号を付して説明を省略する。
【００１８】
以下に、本実施の形態における膜カートリッジ２２の製造方法を図１〜図３を参照して説明する。ろ板４１はＡＢＳ樹脂からなり、例えば横４９０ｍｍ×縦１０００ｍｍ×厚さ６ｍｍの形状を有しており、表裏面に二重線状のシール部４２ａ、４２ｂと帯状の補助部４３とをろ板４１の表面から突出して、かつろ板４１の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形している。補助部４３はろ過膜４４の周縁に対応する位置にあり、補助部４３および外側シール部４２ｂは０．５ｍｍの同じ高さに形成し、内側シール部４２ａは外側シール部４２ｂよりも低い０．４ｍｍの形状を有している。
【００１９】
このろ板４１を溶着治具４５の上に配置し、ろ板４１の表面に双方のシール部４２ａ、４２ｂおよび補助部４３を覆ってろ過膜４４を配置する。ろ過膜４４は所定強度を有する不織布製の基材の両面に有機性の膜剤を含浸させて製造したものである。
この状態で、ろ過膜４４の上からアップダウンホーン４６を双方のシール部４２ａ、４２ｂおよび補助部４３に押圧する。アップダウンホーン４６は超音波を出力するもので、ろ過膜４４に相対する当接面を平坦に形成している。
【００２０】
アップダウンホーン４６から超音波を出力してろ過膜４４を双方のシール部４２ａ、４２ｂおよび補助部４３において溶着する。このとき、外側シール部４２ｂおよび補助部４３が内側シール部４２ａよりも高く突出しているので、内側シール部４２ａに先立って外側シール部４２ｂおよび補助部４３においてろ過膜４４とろ板４１の溶着が始まり、続いて内側シール部４２ａにおいてろ過膜４４とろ板４１の溶着が行なわれる。
【００２１】
このように溶着操作において、外側シール部４２ｂおよび補助部４３における溶着が先行することで、ろ過膜４４が展張した状態で内側シール部４２ａに当接し、双方のシール部４２ａ、４２ｂに直線状の止水部Ｓ１、Ｓ２が形成されるとともに、溶着後に内側の止水部Ｓ１に囲まれたろ過膜４４の有効ろ過領域が緊張状態に保持され、補助部４３に補助溶着部Ｂが形成される。
【００２２】
また、内側シール部４２ａが外側シール部４２ｂよりも低い形状を有することで、外側シール部４２ｂに形成する止水部Ｓ２での溶着強度よりも内側シール部４２ａに形成する止水部Ｓ１での溶着強度が弱くなる。
このため、膜カートリッジ２２を浸漬型膜分離装置において使用する際に発生する曝気に起因する振動疲労に対して、ろ過膜４４は内側の止水部Ｓ１において破断する前に内側シール部４２ａから剥離して膜としての機能を保全する。このとき、外側シール部４２ｂが止水能を発揮し、ろ過膜４４が内側シール部４２ａから剥離しても、膜カートリッジ２２はそのろ過機能を維持することができ、点検時等に剥離した止水部Ｓ１を補修することで、膜カートリッジ２２の延命化が図れる。
【００２３】
本実施の形態における膜カートリッジ２２の他の製造方法を図４〜図６を参照して説明する。ろ板５１はＡＢＳ樹脂からなり、表裏面に二重線状のシール部５２ａ、５２ｂと帯状の補助部５３とをろ板５１の表面から突出して、かつろ板５１の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形している。シール部５２ａ、５２ｂおよび補助部５３は同じ高さに形成している。
【００２４】
ろ板５１の表裏面に双方のシール部５２ａ、５２ｂおよび補助部５３を覆ってろ過膜５４を配置する。ろ過膜５４は所定強度を有する不織布製の基材の両面に有機性の膜剤を含浸させて製造したものである。
ろ板５１およびろ過膜５４を溶着治具５５に配置して、裏側面における内側シール部５２ａをろ過膜５４を介して溶着治具５５に当接させる。この状態で、表側面のろ過膜５４の上からアップダウンホーン５６を外側シール部５２ｂおよび補助部５３に押圧する。図５に示すように、アップダウンホーン５６はろ過膜５４に対する当接面にローレット５６ａを形成している。
【００２５】
アップダウンホーン５６から超音波を出力して表側面のろ過膜５４を外側シール部５２ｂおよび補助部５３において溶着するとともに、裏側面のろ過膜５４を内側シール部５２ａにおいて溶着する。さらに、ろ板５１を反転させて溶着治具５５に配置し、同様の溶着操作を行なって、裏側面のろ過膜５４を外側シール部５２ｂおよび補助部５３において溶着するとともに、表側面のろ過膜５４を内側シール部５２ａにおいて溶着する。
【００２６】
溶着により、内側シール部５２ａに直線状の止水部Ｓ１を形成してろ過膜を緊張状態に保持するとともに、外側シール部５２ｂに止水部Ｓ２を形成し、補助部５３に補助溶着部Ｂを形成する。外側の止水部Ｓ２および補助溶着部Ｂはローレット状となる。
上述の溶着操作において、アップダウンホーン５６から出力する超音波は、ローレット５６ａの峰部において強くなり、ろ過膜５４を介して外側シール部５２ｂおよび補助部５３に強く作用し、ろ過膜５４を外側シール部５２ｂおよび補助部５３において強く溶着する。一方で、超音波はろ板５１を介して溶着治具５５に当接する内側シール部５２ａに弱く作用するので、外側シール部５２ｂに形成する止水部Ｓ２での溶着強度よりも、内側シール部５２ａに形成する止水部Ｓ１での溶着強度が弱くなる。
【００２７】
このため、膜カートリッジ２２の使用時における振動疲労に対して、ろ過膜５４は内側の止水部Ｓ１において破断する前に内側シール部５２ａから剥離することで、膜としての機能を保全する。このとき、外側の止水部Ｓ２において止水能を確保するので、膜カートリッジ２２はそのろ過機能を維持することができ、点検時等に剥離した止水部Ｓ１を補修することで、膜カートリッジ２２の延命化が図れる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外側シール部に形成する止水部での溶着強度よりも内側シール部に形成する止水部での溶着強度を弱くすることにより、振動疲労に対してろ過膜は破断する前に内側シール部から剥離し、膜としての機能を保全することができ、外側シール部が止水能を発揮することで膜カートリッジはそのろ過機能を維持することができ、膜カートリッジの延命化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における膜カートリッジの製造方法を示す模式図である。
【図２】同実施の形態における膜カートリッジの構成を示す模式図である。
【図３】同実施の形態における膜カートリッジを示す正面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態における膜カートリッジの製造方法を示す模式図である。
【図５】同実施の形態におけるアップダウンホーンを示す模式図である。
【図６】同実施の形態における膜カートリッジを示す正面図である。
【図７】浸漬型膜分離装置を示す模式図である。
【図８】従来の膜カートリッジを示す正面図である。
【図９】従来の膜カートリッジを示す正面図である。
【図１０】従来の膜カートリッジの製造方法を示す模式図である。
【図１１】同方法において製造した膜カートリッジを示す模式図である。
【図１２】従来の膜カートリッジの製造方法を示す模式図である。
【図１３】同方法において製造した膜カートリッジを示す模式図である。
【符号の説明】
２１ 膜分離装置
２２ 膜カートリッジ
２３ 散気装置
４１ ろ板
４２ａ 内側シール部
４２ｂ 外側シール部
４３ 補助部
４４ ろ過膜
４６ アップダウンホーン
Ｓ１、Ｓ２ 止水部
Ｂ 補助溶着部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a submerged membrane cartridge, and relates to a technique for producing a membrane cartridge mounted on a solid-liquid separation device used in a human waste treatment or a combined treatment septic tank.
[0002]
[Prior art]
As a conventional solid-liquid separator, for example, there is an immersion type membrane separator as shown in FIG. In FIG. 7, a membrane separation device 21 has a plurality of flat membrane cartridges 22 and an air diffuser 23 that ejects a membrane cleaning gas from below the cartridges 22 arranged inside a case 24. The case 24 is formed so as to be divided into a membrane case 25 and an air diffuser case 26 so that the entire amount of the membrane surface cleaning gas ejected from the air diffuser 23 enters the membrane case 25.
[0003]
As shown in FIG. 8, in the membrane cartridge 22, a filtration membrane 22B is disposed on both surfaces of a filter plate 22A made of ABS resin, and the filtration membrane 22B is ultrasonically welded to the filter plate 22A at a water stop portion S on the peripheral edge thereof. It was done. A permeate flow path is formed between the filter plate 22A and the filtration membrane 22B, and inside the filter plate 22A, and a permeate outlet 22C communicating with the permeate flow path is formed at the upper edge of the filter plate 22A. I have.
[0004]
Each membrane cartridge 22 communicates with a water collecting pipe 28 via a tube 27 connected to a permeated liquid outlet 22C, and connects a permeated liquid outlet pipe 29 for extracting a membrane permeated liquid to the water collecting pipe 28.
When the membrane separation device 21 is used in an activated sludge treatment facility, the membrane separation device 21 is immersed in the activated sludge mixed liquid inside the aeration tank, and the aeration air is spouted from the aeration device 23. Organic matter and nitrogen are treated with activated sludge.
[0005]
The activated sludge mixture is gravity-filtered by the membrane cartridge 22 using the head in the tank as a driving pressure (suction filtration is also possible by interposing a suction pump in the permeate outlet pipe 29). The permeate that has passed through the surface is led out of the tank through a permeate outlet pipe 29 as treated water.
At this time, the bubbles of the aerated air ejected from the air diffuser 23 and the upward flow generated by the bubbles flow through the narrow flow path (width of 5 to 10 mm) between the mutually adjacent membrane cartridges 22 to form a membrane. The membrane surface of the cartridge 22 is cleaned to prevent the separation function from deteriorating, thereby preventing the membrane separation device 21 from malfunctioning.
[0006]
As described above, when the membrane separation device 21 is used, the membrane cartridge 22 is exposed to the ascending flow of the aerated air, so that the region surrounded by the water stopping portion S and the peripheral edge of the filtration membrane 22B vibrate, and the fatigue occurs due to fatigue. There is a possibility that the filtration membrane 22B is broken at the water stop portion S. For this purpose, as shown in FIG. 9, there is an auxiliary welding portion B formed intermittently along the peripheral portion of the filtration membrane 22B, in which the filtration membrane 22B is supplementarily fixed to the filter plate 22A.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
One example of the ultrasonic welding method is a rotary welding method. As shown in FIG. 10, a filter membrane 22B is arranged so as to cover the surface of the filter plate 22A, and the rotary horn 31 rotates the rotary horn 31 while pressing the filter membrane 22B against the filter plate 22A by the rotary horn 31. The filtration membrane 22B and the filter plate 22A are welded by the output ultrasonic waves to form the water stop portion S and the auxiliary welding portion B.
[0008]
However, in the rotary welding method, as shown in FIG. 11, the filter plate 22A is melted and depressed in a groove shape at the water stopping portion S, and the filter membrane 22B is welded in a state of being cut into the filter plate 22A. The film 22B hurts, and fatigue destruction easily occurs.
Another example of the ultrasonic welding method is an up-down method. As shown in FIGS. 12 and 13, as shown in FIGS. 12 and 13, a seal portion 32 and an auxiliary portion 33 for forming the water stop portion S are formed on the surface of the filter plate 22A in advance so as to protrude from the surface. The filter membrane 22B is disposed so as to cover the auxiliary section 33, and the up-down horn 34 is pressed against the sealing section 32 and the auxiliary section 33 from above the filter membrane 22B, and filtration is performed by ultrasonic waves output from the up-down horn 34. The membrane 22B is welded to the filter plate 22A at the seal portion 32 and the auxiliary portion 33 to form the water stop portion S and the auxiliary weld portion B.
[0009]
In the original dimensions before welding, the height of the seal portion 32 is 0.5 mm and the height of the auxiliary portion 33 is 0.15 mm. Here, the reason why the seal portion 32 is formed higher than the auxiliary portion 33 is to enhance the water stoppage at the water stop portion S by strongly welding at the seal portion 32. However, on the other hand, the strength of the filtration membrane 22B decreases at the water stop portion S, and the filtration membrane 22B becomes fatigued earlier than the auxiliary welded portion B and is easily damaged.
[0010]
The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a submerged membrane cartridge that can increase durability against aeration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a submerged membrane cartridge according to the present invention according to claim 1 includes a resin filter plate having a double linear seal portion and a band-like auxiliary portion on the surface of the filter plate. , And integrally formed over the entire circumference along the peripheral edge of the filter plate, the inner seal portion is formed lower than the outer seal portion, and the outer seal portion and the outer seal portion are located on the outer edge. The auxiliary part and the auxiliary part are formed at the same height, the filter membrane is arranged on the surface of the filter plate so as to cover both the seal part and the auxiliary part, and the up-down horn is pressed against both the seal part and the auxiliary part from above the filter membrane. Then, an ultrasonic wave is output from the up-down horn to weld the filtration membrane at both seal portions and the auxiliary portion, and a linear water-stop portion is formed at both seal portions to hold the filtration membrane in a tension state. Forming an auxiliary welding part on the auxiliary part A.
[0012]
With the above configuration, since the outer seal portion protrudes higher than the inner seal portion, at the initial stage of welding, the filtration membrane is sandwiched between the up-down horn and the outer seal portion and the auxiliary portion and does not contact the inner seal portion. Prior to the inner seal portion, welding of the filter membrane and the filter plate starts at the outer seal portion and the auxiliary portion, and then, the filter membrane and the filter plate are welded at the inner seal portion.
[0013]
For this reason, the welding strength at the water stopping portion formed at the inner seal portion becomes weaker than the welding strength at the water stopping portion formed at the outer seal portion. The membrane is peeled from the inner seal portion before breaking at the inner water stop portion, thereby preserving the function as the membrane. At this time, since the water stopping function is secured in the outer water stopping part, the membrane cartridge can maintain its filtration function, and by repairing the water stopping part peeled off at the time of inspection, etc., the life of the membrane cartridge can be extended. Can be achieved.
[0014]
In addition, since the welding at the outer seal portion precedes, the filter membrane comes into contact with the inner seal portion in a stretched state, and after welding, the effective filtration area of the filter membrane surrounded by the inner water blocking portion is maintained in a tensioned state. Therefore, no wrinkles or looseness occurs.
In the method for manufacturing a submerged membrane cartridge according to the present invention according to claim 2, a double-lined seal portion and a band-shaped auxiliary portion are protruded from a surface of the filter plate on a resin-made filter plate to form a filter plate. Formed integrally over the entire circumference along the peripheral edge, filter membranes are placed on both front and back sides of the filter plate to cover the seal part and auxiliary part, and the filter plate and the filter membrane are placed on the welding jig and The inner seal part on the surface is brought into contact with the welding jig via the filtration membrane, the up-down horn is pressed against the outer seal part and the auxiliary part from above the filtration membrane on the front side, and ultrasonic waves are output from the up-down horn. The filter membrane on the front side is welded at the outer seal part and the auxiliary part, and the filter membrane on the back side is welded at the inner seal part, the filter plate is inverted and placed on a welding jig, and the inner seal on the front side is removed. Contact the welding jig through the filtration membrane Pressing the up-down horn against the outer seal portion and the auxiliary portion from above the filtration membrane on the back side, outputting ultrasonic waves from the up-down horn and welding the filtration membrane on the back side at the outer seal portion and the auxiliary portion, The filtration membrane on the front side is welded at the inner seal portion, a linear water-stop portion is formed on both seal portions to keep the filtration membrane in a tensioned state, and an auxiliary weld portion is formed on the auxiliary portion. .
[0015]
With the above-described configuration, the ultrasonic wave output from the up-down horn strongly acts on the outer seal portion and the auxiliary portion via the filtration membrane, and further weakly acts on the inner seal portion abutting on the welding jig via the filter plate. . For this reason, the welding strength at the water stopping portion formed at the inner seal portion becomes weaker than the welding strength at the water stopping portion formed at the outer seal portion. The membrane is peeled from the inner seal portion before breaking at the inner water stop portion, thereby preserving the function as the membrane. At this time, since the water stopping function is secured in the outer water stopping part, the membrane cartridge can maintain its filtration function, and by repairing the water stopping part peeled off at the time of inspection, etc., the life of the membrane cartridge can be extended. Can be achieved.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a submerged membrane cartridge according to the present invention, wherein a knurl is formed on a contact surface of an up-down horn with respect to a filtration membrane, and the knurl is formed on an outer water-stop portion and an auxiliary portion formed on an outer seal portion. The auxiliary welding portion is formed in a knurled shape.
With this configuration, the ultrasonic wave output from the up-down horn acts strongly at the ridge of the knurl, and strongly welds the filtration membrane at the outer seal portion and the auxiliary portion.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The immersion type membrane cartridge in the present embodiment is used for the immersion type membrane separation device, and the basic structure of the immersion type membrane separation device is the same as that described in FIG. The members are assigned the same reference numerals and the description is omitted.
[0018]
Hereinafter, a method for manufacturing the membrane cartridge 22 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The filter plate 41 is made of ABS resin, and has a shape of, for example, 490 mm (width) × 1000 mm (length) × 6 mm (thickness). It protrudes from the surface of the filter plate 41 and is formed integrally over the entire periphery along the peripheral edge of the filter plate 41. The auxiliary part 43 is located at a position corresponding to the periphery of the filtration membrane 44, the auxiliary part 43 and the outer seal part 42b are formed at the same height of 0.5 mm, and the inner seal part 42a has a lower height than the outer seal part 42b. It has a shape of 4 mm.
[0019]
The filter plate 41 is disposed on the welding jig 45, and the filter membrane 44 is disposed on the surface of the filter plate 41 so as to cover both the seal portions 42 a and 42 b and the auxiliary portion 43. The filtration membrane 44 is manufactured by impregnating both surfaces of a nonwoven fabric substrate having a predetermined strength with an organic membrane agent.
In this state, the up-down horn 46 is pressed from above the filtration membrane 44 against both the seal portions 42 a and 42 b and the auxiliary portion 43. The up-down horn 46 outputs ultrasonic waves, and has a flat contact surface facing the filtration membrane 44.
[0020]
Ultrasonic waves are output from the up-down horn 46 to weld the filtration membrane 44 to both the seal portions 42 a and 42 b and the auxiliary portion 43. At this time, since the outer seal portion 42b and the auxiliary portion 43 protrude higher than the inner seal portion 42a, welding of the filtration membrane 44 and the filter plate 41 starts at the outer seal portion 42b and the auxiliary portion 43 prior to the inner seal portion 42a. Subsequently, the filtration membrane 44 and the filter plate 41 are welded in the inner seal portion 42a.
[0021]
As described above, in the welding operation, the welding in the outer seal portion 42b and the auxiliary portion 43 precedes, and the filter membrane 44 abuts on the inner seal portion 42a in a state of being expanded, and the two seal portions 42a and 42b are linearly formed. The water blocking portions S1 and S2 are formed, and after welding, the effective filtration area of the filtration membrane 44 surrounded by the water blocking portion S1 on the inside is maintained in a tensioned state, and the auxiliary welding portion B is formed in the auxiliary portion 43. .
[0022]
Further, since the inner seal portion 42a has a lower shape than the outer seal portion 42b, the welding strength at the water seal portion S1 formed on the inner seal portion 42a is lower than the welding strength at the water seal portion S2 formed on the outer seal portion 42b. The welding strength becomes weak.
For this reason, in response to vibration fatigue caused by aeration generated when the membrane cartridge 22 is used in the immersion type membrane separation device, the filtration membrane 44 is separated from the inner seal portion 42a before breaking at the inner water stop portion S1. To preserve the function as a membrane. At this time, even if the outer seal portion 42b exhibits a water stopping function and the filtration membrane 44 peels off from the inner seal portion 42a, the membrane cartridge 22 can maintain its filtration function, and can be stopped at the time of inspection or the like. By repairing the water portion S1, the life of the membrane cartridge 22 can be extended.
[0023]
Another manufacturing method of the membrane cartridge 22 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The filter plate 51 is made of ABS resin, and has double-lined sealing portions 52a and 52b and a band-shaped auxiliary portion 53 protruding from the surface of the filter plate 51 on the front and back surfaces, and extends along the peripheral edge of the filter plate 51. It is molded integrally over the circumference. The seal portions 52a and 52b and the auxiliary portion 53 are formed at the same height.
[0024]
A filtration membrane 54 is disposed on the front and back surfaces of the filter plate 51 so as to cover both the seal portions 52a and 52b and the auxiliary portion 53. The filtration membrane 54 is manufactured by impregnating both surfaces of a nonwoven fabric substrate having a predetermined strength with an organic membrane agent.
The filter plate 51 and the filtration membrane 54 are arranged on the welding jig 55, and the inner seal portion 52 a on the back surface is brought into contact with the welding jig 55 via the filtration membrane 54. In this state, the up-down horn 56 is pressed against the outer seal portion 52b and the auxiliary portion 53 from above the filtration membrane 54 on the front side. As shown in FIG. 5, the up-down horn 56 has a knurl 56 a on a contact surface with the filtration membrane 54.
[0025]
Ultrasonic waves are output from the up-down horn 56 to weld the filtration membrane 54 on the front side at the outer seal part 52b and the auxiliary part 53, and to weld the filtration membrane 54 on the back side at the inner seal part 52a. Further, the filter plate 51 is turned upside down and placed on a welding jig 55, and the same welding operation is performed to weld the filtration membrane 54 on the back side at the outer seal portion 52b and the auxiliary portion 53, and to filter the membrane on the front side. 54 are welded at the inner seal portion 52a.
[0026]
By welding, a linear water-stop portion S1 is formed in the inner seal portion 52a to hold the filtration membrane in a tensioned state, and a water-stop portion S2 is formed in the outer seal portion 52b, and the auxiliary welding portion B is formed in the auxiliary portion 53. To form The outer water stopping portion S2 and the auxiliary welding portion B have a knurled shape.
In the welding operation described above, the ultrasonic wave output from the up-down horn 56 becomes strong at the peak of the knurl 56a, acts strongly on the outer seal portion 52b and the auxiliary portion 53 via the filtration membrane 54, and moves the filtration membrane 54 to the outside. Strong welding occurs at the seal portion 52b and the auxiliary portion 53. On the other hand, since the ultrasonic wave weakly acts on the inner seal portion 52a abutting on the welding jig 55 via the filter plate 51, the inner seal portion 52a has a greater strength than the welding strength at the water stopping portion S2 formed on the outer seal portion 52b. The welding strength at the water stop portion S1 formed at the bottom is reduced.
[0027]
For this reason, the filtration membrane 54 is separated from the inner seal portion 52a before breaking at the inner water stopping portion S1 against vibration fatigue during use of the membrane cartridge 22, thereby maintaining the function as a membrane. At this time, since the water stopping performance is ensured in the outer water stopping portion S2, the membrane cartridge 22 can maintain its filtration function, and by repairing the water stopping portion S1 peeled off at the time of inspection or the like, the membrane cartridge 22 can be repaired. 22 can be prolonged.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by weakening the welding strength at the water blocking portion formed at the inner seal portion relative to the welding strength at the water blocking portion formed at the outer sealing portion, filtering against vibration fatigue is performed. The membrane can be peeled off from the inner seal before it breaks, preserving its function as a membrane, and the outer seal exerting the water-stopping ability, allowing the membrane cartridge to maintain its filtration function. The life of the cartridge can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view illustrating a method for manufacturing a membrane cartridge according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a membrane cartridge according to the embodiment.
FIG. 3 is a front view showing the membrane cartridge according to the embodiment.
FIG. 4 is a schematic view illustrating a method for manufacturing a membrane cartridge according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an up-down horn according to the embodiment.
FIG. 6 is a front view showing the membrane cartridge according to the embodiment.
FIG. 7 is a schematic view showing an immersion type membrane separation device.
FIG. 8 is a front view showing a conventional membrane cartridge.
FIG. 9 is a front view showing a conventional membrane cartridge.
FIG. 10 is a schematic view showing a method for manufacturing a conventional membrane cartridge.
FIG. 11 is a schematic view showing a membrane cartridge manufactured by the same method.
FIG. 12 is a schematic view showing a method for manufacturing a conventional membrane cartridge.
FIG. 13 is a schematic view showing a membrane cartridge manufactured by the same method.
[Explanation of symbols]
21 Membrane separation device 22 Membrane cartridge 23 Air diffuser 41 Filter plate 42a Inner seal part 42b Outer seal part 43 Auxiliary part 44 Filtration membrane 46 Up / down horn S1, S2 Water shut off part B Auxiliary welding part

Claims (3)

樹脂製のろ板に、二重線状のシール部と帯状の補助部とをろ板の表面から突出して、かつろ板の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形し、内側に位置するシール部を外側に位置するシール部より低く形成し、外側に位置するシール部と周縁に位置する補助部とを同じ高さに形成し、ろ板の表面に双方のシール部および補助部を覆ってろ過膜を配置し、ろ過膜の上からアップダウンホーンを双方のシール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力してろ過膜を双方のシール部および補助部において溶着し、双方のシール部に直線状の止水部を形成してろ過膜を緊張状態に保持するとともに、補助部に補助溶着部を形成することを特徴とする浸漬型膜カートリッジの製造方法。A double-lined sealing part and a band-shaped auxiliary part project from the surface of the filter plate on the resin filter plate, and are formed integrally over the entire circumference along the periphery of the filter plate, and located inside. The seal part is formed lower than the seal part located on the outside, the seal part located on the outside and the auxiliary part located on the peripheral edge are formed at the same height, and both the seal part and the auxiliary part are covered on the surface of the filter plate. Place the filtration membrane, press the up-down horn from above the filtration membrane against both seals and auxiliary parts, output ultrasonic waves from the up-down horn, and weld the filter membrane at both seal parts and auxiliary parts. A method for manufacturing a submerged membrane cartridge, comprising forming a linear water-stop portion on both seal portions to maintain the filtration membrane in a tensioned state, and forming an auxiliary welding portion on the auxiliary portion. 樹脂製のろ板に、二重線状のシール部と帯状の補助部とをろ板の表面から突出して、かつろ板の周縁部に沿った全周にわたって一体に成形し、ろ板の表裏面に双方のシール部および補助部を覆ってろ過膜を配置し、ろ板およびろ過膜を溶着治具上に配置して裏側面における内側シール部をろ過膜を介して溶着治具に当接させ、表側面のろ過膜の上からアップダウンホーンを外側シール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力して表側面のろ過膜を外側シール部および補助部において溶着するとともに、裏側面のろ過膜を内側シール部において溶着し、ろ板を反転させて溶着治具上に配置し、表側面における内側シール部をろ過膜を介して溶着治具に当接させ、裏側面のろ過膜の上からアップダウンホーンを外側シール部および補助部に押圧し、アップダウンホーンから超音波を出力して裏側面のろ過膜を外側シール部および補助部において溶着するとともに、表側面のろ過膜を内側シール部において溶着し、双方のシール部に直線状の止水部を形成してろ過膜を緊張状態に保持するとともに、補助部に補助溶着部を形成することを特徴とする浸漬型膜カートリッジの製造方法。A double-lined sealing part and a band-shaped auxiliary part are protruded from the surface of the filter plate on a resin filter plate, and are formed integrally over the entire circumference along the periphery of the filter plate. A filtration membrane is arranged on the back side to cover both the seal part and the auxiliary part, the filter plate and the filtration membrane are arranged on the welding jig, and the inner seal part on the back side abuts on the welding jig via the filtration membrane. Then, the up-down horn is pressed against the outer seal portion and the auxiliary portion from above the filtration membrane on the front side, and ultrasonic waves are output from the up-down horn to weld the filter membrane on the front side at the outer seal portion and the auxiliary portion. , The filter membrane on the back side is welded at the inner seal part, the filter plate is turned over and placed on the welding jig, and the inner seal part on the front side is brought into contact with the welding jig via the filter membrane, Seal the up-down horn from the top of the filtration membrane And presses against the auxiliary part, outputs ultrasonic waves from the up-down horn and welds the filtration membrane on the back side at the outer seal part and the auxiliary part, and welds the filtration membrane on the front side at the inner seal part, and seals both. A method for producing a submerged membrane cartridge, comprising: forming a linear water blocking portion in a portion to hold a filtration membrane in a tensioned state; and forming an auxiliary welding portion in an auxiliary portion. アップダウンホーンのろ過膜に対する当接面にローレットを形成し、外側シール部に形成する外側の止水部および補助部に形成する補助溶着部をローレット状に形成することを特徴とする請求項２に記載の浸漬型膜カートリッジの製造方法。3. A knurl is formed on a contact surface of the up-down horn with respect to the filtration membrane, and an outer water stop portion formed on the outer seal portion and an auxiliary welding portion formed on the auxiliary portion are formed in a knurl shape. 3. The method for producing a submerged membrane cartridge according to item 1.

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