CN202224069U - 中空纤维组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供能使灌封剂在筒状部的两端部的供给位置更稳定的中空纤维组件。中空纤维组件(1)具有用于收容中空纤维膜(A)的筒状部(10)、将筒状部的两侧的各开口端封闭的盖部(11)，在筒状部的两端部，中空纤维膜(A)的两端部用灌封剂(B)封固。在各盖部上形成有第1管嘴(20)，在筒状部的两端部的比灌封剂靠内侧的位置形成有第2管嘴(21)并形成有该第2管嘴的管嘴开口部(21a)。筒状部的顶端(10a)的内径形成得大于筒状部的管嘴开口部(21a)的外侧端(E)的内径。在包括筒状部的顶端(10a)的最端部形成有内径与筒状部(10)的顶端(10a)的内径相同的且恒定的大径等径部(44)。

Description

中空纤维组件

技术领域

本实用新型涉及一种中空纤维组件。

背景技术

中空纤维组件是利用中空纤维膜将规定成分从液体分离的组件，其多用于血液处理、水处理、气体分离处理等。

中空纤维组件具有用于收容束状的中空纤维膜的筒状部、将筒状部的两侧的各开口端封闭的盖部，在筒状部的两端部，中空纤维膜的两端部用灌封剂封固。在两侧的各盖部上形成有一次侧的管嘴，在筒状部的两端部附近形成有二次侧的管嘴。

在上述中空纤维组件的制造工艺中，例如，首先，在筒状部的内部插入多根束状的中空纤维膜，在筒状部的各开口端暂时嵌入帽状件。接着，例如，旋转筒状部，在该状态下，从帽状件的流入口向筒状部内注入灌封剂(参照专利文献1)。由此，在筒状部的端部，在中空纤维膜的端部彼此之间、中空纤维膜的端部与筒状部的内周面之间使灌封剂硬化，从而中空纤维膜两端部被封固。然后，在有灌封剂的位置，切断中空纤维膜的两端部的多余的部分，从而在中空纤维膜的两侧形成开口端。然后，在筒状部的各开口端安装一次侧的带管嘴的盖部。

专利文献1：日本特开2008-279374号公报

然而，在上述中空纤维组件的制造工艺的灌封剂供给工序中，例如，需要从通过管路与帽状件连接的灌封剂供给装置向筒状部的两端部内的狭小的区域供给灌封剂。因此，灌封剂的供给量少，难以利用灌封剂供给装置严密且稳定地控制灌封剂的供给量。另外，灌封剂是粘性流体，开始供给时，因为其供给速度产生偏差，所以在少量的供给量中，该偏差变大，难以控制灌封剂的供给量。特别是用于对中空纤维组件的性能进行确定的试用品，为了减少在性能试验时被使用的高价的试验液的使用量，所以使用尺寸小于通常被使用的市售的中空纤维组件(通常品)的尺寸的中空纤维组件，在制造该试用品的中空纤维组件时，因为灌封剂的供给量为极少量，所以对该供给量的严密的控制变得非常困难。

另外，灌封剂的供给量过多地多于设定时，灌封剂到达二次侧的管嘴的管嘴开口部，堵塞二次侧的管嘴，有可能引起二次侧的管嘴的通液性下降。另外，灌封剂的供给量过多地少于设定时，不能进行中空纤维膜的充分的封固，例如，有可能在中空纤维膜的一次侧与二次侧之间产生液体的泄漏。另外，灌封剂的供给量产生偏差而灌封剂的内侧端的位置变得不稳定时，灌封剂的内侧的中空纤维膜的有效长度(不存在灌封剂的部分的长度)产生偏差，中空纤维膜的膜面积产生偏差，因此，使中空纤维组件的性能受到很大影响。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述的问题点而做成的，其目的在于提供一种能够使灌封剂在筒状部的两端部的供给位置(内侧端的位置)更稳定的中空纤维组件。

为了达成上述目的的本实用新型提供一种中空纤维组件，该中空纤维组件具有用于收容中空纤维膜的筒状部、将上述筒状部的两侧的各开口端封闭的盖部，在上述筒状部的两端部，上述中空纤维膜的两端部用灌封剂封固，其中，在上述各盖部上形成有第1管嘴，在上述筒状部的两端部的比上述灌封剂靠内侧的位置形成第2管嘴并形成有该第2管嘴的管嘴开口部，上述筒状部的顶端的内径大于上述筒状部的管嘴开口部的外侧端的内径。

采用本实用新型，因为筒状部的顶端的内径大于筒状部的管嘴开口部的外侧端的内径，所以筒状部的端部内的容积变大。由此，能够增加被供给到筒状部的端部的灌封剂的供给量，因为该供给量的偏差变小，所以能够使灌封剂的供给位置更稳定。结果，能够可靠地利用灌封剂封固中空纤维膜。另外，能够防止灌封剂进入第2管嘴而硬化，从而能够确保第2管嘴的通液性。另外，能够通过抑制中空纤维膜的有效长度的偏差而使中空纤维组件的性能稳定。

也可以在包括上述筒状部的顶端在内的最端部形成有内径与上述筒状部的顶端的内径相同的且恒定的大径等径部。在此情况下，筒状部的端部内的容积变得更大，能够相应地增加灌封剂的供给量。由此，灌封剂的供给量的偏差变小，能够使灌封剂的供给位置更稳定。

也可以在上述大径等径部的内侧形成有锥形部，该锥形部的内径随着朝向上述管嘴开口部的外侧端侧逐渐变小。在此情况下，例如，因为供给灌封剂时混入的气泡不滞留地沿着锥形部移动，所以变得易于从灌封剂排出。因此，即使在使筒状部的顶端的内径大于管嘴开口部的外侧端的内径的情况下，也能够抑制气泡残留在灌封剂内，从而能够确保灌封剂的强度、封固性。

也可以在上述锥形部与上述管嘴开口部的外侧端之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。在此情况下，通过使灌封剂的内侧端位于小径等径部，筒状部的从第2管嘴的管嘴开口部的外侧端到灌封剂的内径变得恒定。由此，即使在液体流入到从该管嘴开口部的外侧端到灌封剂的筒状部内的情况下，该液体也易于从第2管嘴排出。另外，液体的通过第2管嘴和筒状部的通液性提高。

也可以在上述筒状部的管嘴开口部的外侧端与上述大径等径部之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。在此情况下，通过使灌封剂的内侧端位于小径等径部，筒状部的从管嘴开口部的外侧端到灌封剂的内径变得恒定。由此，即使在液体流入到从该管嘴开口部的外侧端到灌封剂的筒状部内的情况下，该液体也易于从第2管嘴排出。另外，液体的通过第2管嘴和筒状部的通液性提高。

也可以内径随着从上述筒状部的管嘴开口部的外侧端接近上述筒状部的顶端逐渐变大。在此情况下，因为筒状部的端部的内周面倾斜，所以供给灌封剂时混入的气泡沿着该倾斜面移动而易于从灌封剂排出。由此，即使在使筒状部的顶端的内径大于管嘴开口部的外侧端的内径的情况下，也能够抑制气泡残留在灌封剂内，从而能够确保灌封剂的强度、封固性。

另外，中空纤维组件也可以形成有内径从上述筒状部的端部朝向上述筒状部的管嘴开口部的外侧端侧逐渐变小的锥形部，并且在上述锥形部与上述管嘴开口部的外侧端之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。在此情况下，能够抑制气泡残留在灌封剂内，从而能够确保灌封剂的强度、封固性。另外，流入到筒状部内的液体不滞留在筒状部的端部附近而易于从第2管嘴排出。另外，能够提高液体的通过第2管嘴和筒状部的通液性。

上述中任意一项所述的中空纤维组件也可以是灌封部的长度的最大长度为2.0mm～15mm的试用品。在中空纤维组件为试用品的情况下，灌封剂的供给量极少而不易控制该供给量，因此，通过使筒状部的顶端的内径较大来增加灌封剂的供给量的优点很大。

采用本实用新型，能够使灌封剂在筒状部的两端部的供给位置更稳定。

附图说明

图1是表示中空纤维组件的概略的说明图。

图2是表示筒状部的端部的内周面的形状的纵剖视图。

图3是表示利用离心力向筒状部的端部供给灌封剂的状态的说明图。

图4是中空纤维组件的端部的说明图，其表示管嘴开口部的外侧端与封固部之间的区域。

图5是表示筒状部的在大径等径部与小径等径部之间具有锥形部的端部的说明图。

图6是表示筒状部的在大径等径部与管嘴开口部的外侧端之间形成有锥形部的端部的说明图。

图7是表示筒状部的、内径从管嘴开口部的外侧端朝向筒状部的顶端逐渐变大的端部的说明图。

图8是表示筒状部的具有锥形部和小径等径部的端部的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本实用新型优选的实施方式。图1是表示本实施方式的中空纤维组件1的结构的概略的纵剖面的说明图。另外，在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素通过标注相同的附图标记而省略重复说明。

如图1所示，中空纤维组件1例如具有用于沿着长度方向(轴线方向)收容中空纤维膜A的筒状部10、将筒状部10的两侧的开口端封闭的盖部11。

中空纤维膜A为由多根中空纤维膜A构成的束状而被收容在筒状部10中。

在筒状部10的两端部，中空纤维膜A的两端部用灌封剂B封固。灌封剂B硬化成圆柱状，被填充在中空纤维膜A彼此之间、中空纤维膜A与筒状部10的内周面之间，封固中空纤维膜A的两端部。另外，中空纤维膜A的两端在灌封剂B的外侧端面上开口。

在各盖部11的内侧形成有供中空纤维膜A的顶端开口的端部空间G。在各盖部11的中央位置形成有第1管嘴20，中空纤维组件1的外部与盖部11内的端部空间G连通。

在筒状部10的两端部附近分别形成有第2管嘴21。第2管嘴21形成得比灌封剂B靠内侧，中空纤维组件1的外部与筒状部10内的中空纤维膜A的外周空间C连通。

采用上述结构，例如，从盖部11的一个第1管嘴20流入的第1液体通过端部空间G而流入到中空纤维膜A内，通过中空纤维膜A的中空部流出到相反侧的端部空间G中，从另一个第1管嘴20流出到外部。另外，从筒状部10的一个第2管嘴21流入的第2液体通过中空纤维膜A的外周空间C而从另一个第2管嘴21流出到外部。从第1管嘴20流入的第1液体通过各中空纤维膜A的管内时，特定成分通过管的侧壁的微细的孔并流出到外周空间C中，并且与第2液体一起从第2管嘴21流出到外部。这样一来，特定成分被从第1液体分离。另外，作为其他的例子，既可以这样：从第1管嘴20流入的液体通过中空纤维膜A而被过滤，该过滤液被从第2管嘴21排出，与此相反，也可以这样：从第2管嘴21流入的液体通过中空纤维膜A而被过滤并被从第1管嘴20排出。另外，第1管嘴20和第2管嘴21各有两个，也可以根据中空纤维组件1的用途，各自只使用一个而封闭另一个。

在此，说明筒状部10的内周面30的形状。内周面30例如在中央位置具有细径部40，并从中央朝向两方的外侧依次具有锥形部41、小径等径部42、垂直部43以及大径等径部44。

细径部40形成在内周面30的中央位置，内径恒定或者具有少许注射成型用的起模斜度，该细径部40的内径形成得最小(具有起模斜度时，中央附近最小)。小径等径部42的内径恒定且形成得比细径部40的内径大。第2管嘴21在小径等径部42上开口。锥形部41存在于细径部40与小径等径部42之间且斜向倾斜。大径等径部44位于包括筒状部10的顶端10a在内的最端部，并且内径恒定且形成得比小径等径部42的内径大。垂直部43与小径等径部42和大径等径部44垂直地形成，并且存在于小径等径部42与大径等径部44之间。另外，小径等径部42、大径等径部44也可以具有少许注射成型用的起模斜度。

因此，如图2所示，在该中空纤维组件1的筒状部10中，筒状部10的顶端10a的内径D 2大于第2管嘴21的管嘴开口部21a的外侧端E的内径D 1。另外，在包括筒状部10的顶端10a在内的最端部形成有内径恒定的大径等径部44，在大径等径部44与管嘴开口部21a的外侧端E之间形成有内径与管嘴开口部21a的外侧端E的内径相同的小径等径部42。灌封剂B从小径等径部42的比管嘴开口部21a的外侧端E靠外侧的位置到大径等径部44的外侧的端部地形成。另外，优选内径D1占内径D2的比率为10％～80％。另外，大径等径部44的长度L1被设定为例如比小径等径部42的从大径等径部44到管嘴开口部21a的外侧端E的长度L2长。

接着，说明在中空纤维组件1的制造工艺中的灌封剂B的形成工序。如图3所示，在中空纤维组件1的制造时，在中空纤维膜A被收容在筒状部10中的状态下，在筒状部10的两端部嵌入与盖部11不同的帽状件60。灌封剂供给装置62通过管路61被连接在帽状件60上。筒状部10以与筒状部10的长度方向呈直角地通过筒状部10的中心的中心线F为中心旋转，在该状态下，规定量的灌封剂B被从帽状件60的流入口供给到筒状部10内。流入到筒状部10内的灌封剂B在离心力的作用下被集中到筒状部10的两端部而硬化。由此，在比第2管嘴21的管嘴开口部21a的外侧端E靠外侧的位置形成灌封剂B。灌封剂B的内侧端面位于小径等径部42上。然后，灌封剂B的从筒状部10的顶端10a露出到外侧的部分被切断，然后，安装盖部11以代替帽状件60，从而成为中空纤维组件1。

采用上面的实施方式，因为筒状部10的顶端10a的内径D2大于第2管嘴21的管嘴开口部21a的外侧端E的内径D1，所以筒状部10的端部内的容积变大。由此，能够增加灌封剂B的被供给到筒状部10的端部的供给量，因为该供给量的偏差变小，所以能够使灌封剂B的供给位置(内侧端的位置)更稳定。结果，能够利用灌封剂B可靠地封固中空纤维膜A。另外，能够防止灌封剂B进入第2管嘴21而硬化，从而能够确保第2管嘴21的通液性。另外，能够通过抑制中空纤维膜A的有效长度的偏差而使中空纤维组件1的性能稳定。

因为在包括筒状部10的顶端10a在内的最端部以内径与筒状部10的顶端的内径相同的方式形成有内径恒定的大径等径部44，所以筒状部10的端部内的容积变得更大，能够相应增加灌封剂B的供给量。由此，能够使灌封剂B的供给量的偏差变小，能够使灌封剂B的供给位置更稳定。

在筒状部10的管嘴开口部21a的外侧端E与大径等径部44之间以内径与管嘴开口部21a的外侧端E的内径相同的方式形成有内径恒定的小径等径部42。在此情况下，通过使灌封剂B的内侧端位于小径等径部42，筒状部10的从管嘴开口部21a的外侧端E到灌封剂B的内径恒定。由此，例如，如图4所示，即使在液体流入到筒状部10的从管嘴开口部21a的外侧端E到灌封剂B的部分内(图4的区域R)的情况下，该液体也易于从第2管嘴21排出。另外，液体的通过第2管嘴21与筒状部10的外周空间C的通液性提高。

如图5所示，在上面的实施方式所述的筒状部10的内周面30中，也可以在小径等径部42与大径等径部44之间形成有锥形部70。在此情况下，因为供给灌封剂B时混入的气泡不滞留地沿着锥形部70移动，所以易于从灌封剂B排出。因此，即使在使筒状部10的顶端10a的内径比管嘴开口部21a的外侧端E的内径大的情况下，也能够抑制气泡的残留，从而能够确保灌封剂B的强度、封固性。

另外，如图6所示，也可以使大径等径部44与管嘴开口部21a的外侧端E之间成为锥形部70。在此情况下，也能够将供给灌封剂B时混入的气泡沿着锥形部70适当地排出。

另外，如图7所示，也可以在筒状部10的端部的内周面30上形成倾斜面80，该倾斜面80是内径随着从筒状部10的管嘴开口部21a的外侧端E接近筒状部10的顶端10a而逐渐变大而形成的。在此情况下，供给灌封剂B时混入的气泡也沿着倾斜面80移动并被适当地排出。由此，即使在使筒状部10的顶端10a的内径比管嘴开口部21a的外侧端E的内径大的情况下，也能够抑制气泡的混入，从而确保灌封剂B的强度、封固性。

另外，如图8所示，中空纤维组件1也可以形成有内径从筒状部10的顶端10a朝向筒状部10的管嘴开口部21a的外侧端E侧而逐渐变小的锥形部90，并且在锥形部90与管嘴开口部21a的外侧端E之间以内径与管嘴开口部21a的外侧端E的内径相同的方式形成有内径恒定的小径等径部42。在此情况下，因为气泡被沿着锥形部90排出，所以能够抑制气泡残留在灌封剂B内，从而能够确保灌封剂B的强度、封固性。另外，流入到筒状部10内的液体不会滞留在筒状部10的端部附近而易于从第2管嘴21排出。另外，能够提高液体的通过第2管嘴21和筒状部10的通液性。

上面所述的中空纤维组件1也可以是试用品的中空纤维组件。中空纤维组件存在一般地购买而通常使用的通常品、用于例如在购买前对该通常品的性能进行确认等的试用品。为了减少高价的试验液的使用量，有时在试用品的中空纤维组件中存在尺寸形成得小于通常品的中空纤维组件的尺寸的中空纤维组件。例如，该试用品的中空纤维组件的形状与通常品的中空纤维组件的形状相似，且被以1/3以下程度的缩小尺寸形成。另外，中空纤维膜A的数量也不同，通常品的中空纤维膜A的数量为数千根以上的数量，而试用品的中空纤维膜A的数量为1～500根左右。例如，试用品的中空纤维组件的内径D1为1mm～20mm左右，更优选为1mm～10mm左右。例如，通常品的中空纤维组件的灌封部(灌封剂B的部分)的最大长度为大于15mm的长度，而试用品的中空纤维组件的灌封部的最大长度为2.0mm～15mm左右。另外，因为灌封部是离心成形的，所以从旋转轴线的上方观察时，在内端面上具有曲率，中心部最短、外侧部最长。

制造小型的试用品的中空纤维组件时，因为灌封剂B的供给量极少而难以控制，如上面的实施方式那样使筒状部10的顶端10a的内径较大而增加灌封剂B的供给量的优点很大。结果，在试用品的中空纤维组件中，适当的量的灌封剂B被供给到筒状部10的端部，能够确保灌封剂B的封固性、第2管嘴21的通液性。另外，能够通过抑制中空纤维膜A的有效长度的偏差而使中空纤维组件1的性能稳定。因此，能够精确地进行通常品的中空纤维组件的性能确认。

上面，参照添付附图说明了本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型不被限定于上述的例子。如果是本领域技术人员，则显然在权利要求书所述的构思的范畴内能够想到各种变更例或者修改例，可以理解为上述变更例或者修改例当然属于本实用新型的保护范围。

例如，只要筒状部10的顶端10a的内径D2大于筒状部10的管嘴开口部21a的外侧端E的内径D1，则中空纤维组件1的筒状部10的内周面30的形状也可以是其他的形状。另外，盖部11由多个构件构成等筒状部10以外的其他的部分也可以具有其他的形状。

本实用新型适用于使灌封剂的在中空纤维组件的筒状部的两端部的供给位置稳定之时。

Claims (8)

1.一种中空纤维组件，其具有用于收容中空纤维膜的筒状部、将上述筒状部的两侧的各开口端封闭的盖部，在上述筒状部的两端部，上述中空纤维膜的两端部用灌封剂封固，其中，

在上述各盖部上形成有第1管嘴；

在上述筒状部的两端部的比上述灌封剂靠内侧的位置形成有第2管嘴并形成有该第2管嘴的管嘴开口部；

上述筒状部的顶端的内径大于上述筒状部的管嘴开口部的外侧端的内径。

2.根据权利要求1所述的中空纤维组件，其中，

在包括上述筒状部的顶端在内的最端部形成有内径与上述筒状部的顶端的内径相同的且恒定的大径等径部。

3.根据权利要求2所述的中空纤维组件，其中，

在上述大径等径部的内侧形成有锥形部，该锥形部的内径朝向上述管嘴开口部的外侧端侧逐渐变小。

4.根据权利要求3所述的中空纤维组件，其中，

在上述锥形部与上述管嘴开口部的外侧端之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。

5.根据权利要求2所述的中空纤维组件，其中，

在上述筒状部的管嘴开口部的外侧端与上述大径等径部之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。

6.根据权利要求1所述的中空纤维组件，其中，

该中空纤维组件的内径随着从上述筒状部的管嘴开口部的外侧端接近上述筒状部的顶端逐渐变大。

7.根据权利要求1所述的中空纤维组件，其中，

该中空纤维组件形成有内径从上述筒状部的端部朝向上述筒状部的管嘴开口部的外侧端侧逐渐变小的锥形部；

在上述锥形部与上述管嘴开口部的外侧端之间形成有内径与上述管嘴开口部的外侧端的内径相同的且恒定的小径等径部。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的中空纤维组件，其中，

该中空纤维组件是灌封部的最大长度为2.0mm～15mm的试用品。

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