JP2005000760A - Centrifugal potting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜モジュール等のポッティング対象物を封止固定する際に利用されるもので、液状の充填接着剤(ポッティング剤)を遠心力を利用してポッティング対象物に充填する遠心ポッティング装置に関するもので、特に大型の中空糸膜モジュールに利用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、図3、図4に示すような遠心ポッティング装置101,201を用いていた。この遠心ポッティング装置101,201では、円盤状の治具102,202の上に小型や中型の中空糸膜モジュール103,203を載置し、治具102.202を回転させて中空糸膜モジュール103,203を所定の回転軌道に沿って旋回させる。そして、この旋回中に、中空糸膜モジュール103,203の開口部を回転軌道の外側に向けておき、旋回時の遠心力を利用して液状の充填接着剤をカップ104,204から中空糸膜モジュール103,203内に注入するようにしていた(特許文献1参照)。
【0003】
このような遠心ポッティング装置101,201では、例えば特許文献1に記載のように回転数を可変制御して遠心力を変化させ、ポッティング開始から最後まで最適な遠心力を作用させることが考えられていた。
【0004】
【特許文献1】
特許3338087号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の遠心ポッティング装置は、図3、図4に示すような小型、中型の中空糸膜モジュールに用いることはできるものの、中空糸膜モジュールが大型の場合に、図5に示すように、遠心ポッティング装置301として、図3、図4とほぼ同構成で用いることは困難となることがあった。
【0006】
即ち、大型の中空糸膜モジュール303は重量が重いため、円盤状の治具302の上に大型の中空糸膜モジュール303を載置して回転させると、図6に示すように、90Gに達する遠心力によって、治具302が下方へ向けて反ることとなる。
【0007】
このように治具302が下方へ反った場合には、治具302に固定された大型の中空糸膜モジュール303の姿勢も回転半径外側が下方へ傾くため、ポッティング後の大型の中空糸膜モジュール303のポッティング部は、図7に示すように厚みがほぼ均一で界面がほぼ真直ぐなポッティング部701とはならず、図8に示すように厚みに差があり充填接着剤の界面が斜めのポッティング部801となってしまい、製品が不良化する。
【0008】
このため、治具が反らないように治具を補強することも考えられるが、補強すると治具の重量が増加し、重たい補強された治具を回転させることが困難となって、遠心力不足から充填接着剤内に空気等が混入してしまいポッティング不良が生じることとなる。
【0009】
よって、従来では、治具が反らない程度に搭載する大型の中空糸膜モジュールの個数を減らして遠心ポッティング装置を運転することとなり、1回の作業で得られる製品の数が少なく、生産性が低いものであった。
【0010】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、大型のポッティング対象物でも充填接着剤の界面を安定させてポッティングを可能とする遠心ポッティング装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来構成では、治具にポッティング対象物を載置するだけであるために、ポッティング対象物が大型化してしまうと、大型のポッティング対象物が治具の回転する平面から離れて位置し、かつ、大型の中空糸膜モジュールの重量が治具の回転する平面の一方の片側だけに集中してしまっているので、治具の回転時にポッティング対象物が遠心力によって治具の回転する平面上に引き寄せられることで治具が反ってしまうことに着目した。
【0012】
そして、初めから大型のポッティング対象物を治具の回転する平面上に保持しておけば、治具が反ってしまわないことを想起し、ポッティング対象物の重心を治具の回転する平面上に存在させる着想を得た。
【0013】
本発明の具体的な構成は、ポッティング対象物を保持し、かつ回転軸を中心に回転して前記ポッティング対象物を旋回可能とする、前記回転軸の軸方向に対して垂直な一平面上に形成される治具と、該治具の中心部に配置される液状の充填接着剤を貯留する貯留部と、該貯留部とポッティング対象物とを連結する充填接着剤の流路となる管と、前記回転軸を回転駆動して前記治具を回転させる駆動手段と、を備えた遠心ポッティング装置において、前記回転軸が前記治具を支持する位置と、前記治具が保持する前記ポッティング対象物の重心と、を前記治具が形成された一平面上に存在させたことを特徴とする。
【0014】
前記回転軸を中心にして前記治具を前記回転軸の軸方向に対して垂直な回転半径方向に延出すると共に、前記ポッティング対象物を前記治具が延出する平面に対して両側に等分されるように保持したことが好適である。
【0015】
上記発明にあっては、大型のポッティング対象物でも治具の回転する平面上に重心を存在させるように保持することができ、治具が反るということがない。
【0016】
したがって、治具が反らないことから、治具に固定された大型のポッティング対象物も傾かず、ポッティング対象物内の充填接着剤の界面が安定し斜めになることを防止する。よって、ポッティングを行う製品の不良化が低減し、生産性が向上する。
【0017】
また、治具が反らないため、治具が反らないように補強する必要がないので、補強して治具の重量が増加してしまうことがなく、治具の重量を軽量化することができる。よって、治具の軽量化により治具を回転させることが容易となって、遠心力を十分に発揮することができ、装置に搭載するポッティング対象物の個数を従来に比して増加できるので、1回の作業で得られる個数が増加し、生産性が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【0019】
まずは、図2を用いて、遠心ポッティング装置によって充填接着剤としてのポッティング剤が注入されて完成する製品としての大型の中空糸膜モジュールについて説明する。図2は大型の中空糸膜モジュールの概略図である。この大型の中空糸膜モジュール11は車載用燃料電池の加湿に用いられる。
【0020】
図2の中空糸膜モジュール11は、内部中空の筒状のケース12と、ケース12内に配置される多数本の直線状の中空糸膜13と、各中空糸膜13の端部をケース12に固着するポッティング剤で固定された長手方向両端のポッティング部14,15と、を有する。
【0021】
ケース12は両端を開口端部とした筒状体であり、このケース12に多数本の直線状の中空糸膜13がケース12の両開口端部に各末端を揃えて束ねられ、各中空糸膜13の両末端部分がポッティング剤を固めたポッティング部14,15としてケース12に固着されている。ケース12の両端部に形成された両ポッティング部14,15は各中空糸膜13同士の間及び各中空糸膜13とケース12の隙間を気密状態に密封し、ケース12の内外を隔てて、ポッティング部14,15の端面からは中空糸膜13内部だけが疎通できるようにしている。
【0022】
次に、図1を用いて、遠心ポッティング装置について説明する。図1は本実施形態に係る遠心ポッティング装置の図である。この遠心ポッティング装置1では、中空糸膜13が内部に配置されたケース12に所定位置にポッティング部を形成するためにポッティング剤を充填する作業を行う。
【0023】
ここでのポッティング対象物とは、上記の中空糸膜13が内部に配置されたケース12である。図2に示す製品としての中空糸膜モジュール11を完成させるためには、このケース12にポッティングを両端部の2箇所行う必要があるため、ポッティング対象物には、両端部が未だポッティングされていないケース12に加えて、一方の端部がポッティングされているが他方の端部がポッティングされていないケース12も含まれる。
【0024】
図1の遠心ポッティング装置1は、回転軸2を中心に回転軸2の軸方向から垂直な回転半径方向に延出して回転する円盤状の治具3と、治具3を回転させるために回転軸2を回転駆動するモータ等を有する駆動手段としての駆動部4と、治具3の上方に延びる回転軸2の端部に配置されるポッティング剤を貯留する貯留部としてのカップ5と、を備えている。
【0025】
治具3には、図1(a)に示すように、中空糸膜13が内部に配置されたケース12が回転軸2を取り囲むように放射状に8個保持される。これらのケース12は、筒の中心軸が回転半径方向に沿うように保持され、ポッティング剤が注入される一方の開口端部が回転半径方向外側に向けられる。
【0026】
この治具3でのケース12の保持は、上下2つ割りの上部、下部ホルダ6,7にケース12を固定することによって行われている。上部、下部ホルダ6,7は、円盤状の治具3の平面に対して上下に等分された上部ホルダ6と下部ホルダ7の2つから構成されている。
【0027】
上部ホルダ6は、治具3から上に突出した半筒状であり、下部ホルダ7は、治具3の下方に凹んだ半円筒状であり、上部、下部ホルダ6,7を合わせると、ケース12を内部に収納する中空の円筒状となる。
【0028】
上部、下部ホルダ6,7は、蝶番8によって繋がれており、治具3に固定された下部ホルダ7に対して上部ホルダ6が内部にケース12を収納可能に開閉できる構成になっている。
【0029】
よって、ケース12は、上部、下部ホルダ6,7内に収納されて治具3に保持された時には、ケース12が円盤状の治具3の平面に対して両側の上下に等分された状態となる。即ち、ケース12は、自身の重心が円盤状の治具3の平面上に存在するように治具3に保持される。
【0030】
また一方で、治具3は回転軸2の軸方向に対して垂直な回転半径方向に延出する円盤状である。このため、回転軸2が治具3を支持する位置と、治具3が保持するケース12の重心と、が円盤状の治具3の平面上に存在することになる。
【0031】
また、下部ホルダ7は、回転半径方向外側にケース12の回転半径方向外側の開口端部を塞ぐ端面9を有しており、この端面9が治具3の回転時にケース12と接触してケース12内のポッティング剤を所定位置に留めるようにする。
【0032】
さらに、各々の上部ホルダ6と中心のカップ5との間には、ポッティング剤を遠心力によってカップ5から上部ホルダ6に通す管としてのチューブ10が取り付けられている。
【0033】
以上の構成の遠心ポッティング装置1では、駆動部4により回転軸2を回転駆動して治具3を回転させることによって、ケース12を所定の回転軌道上にて旋回させる。
【0034】
そして、治具3の回転が410〜420rpmで安定した時に、中心のカップ5にポッティング剤を投入する。投入されたポッティング剤は遠心力によって8個のチューブ10に等分に分配されてそれぞれのケース12に注入される。
【0035】
ケース12に注入されたポッティング剤は遠心力によって下部ホルダ7の端面9に規制されてケース12内の回転半径外側端部の所定位置に留められる。この時、遠心力によってポッティング剤の界面が回転する治具3の平面に対しほぼ垂直となり、界面が斜めにならない。
【0036】
さらに治具3を回転させることによって、治具3の回転中にポッティング剤は硬化し、中空糸膜モジュール11のポッティング部14,15が形成されてポッティングが完了する。
【0037】
以上の本実施形態では、大型の中空糸膜モジュール11のケース12を円盤状の治具3の平面上に重心を存在させるように保持するので、治具3の回転時にケース12が遠心力によって治具3の回転する平面上に引き寄せられることがなく、ケース12が重くても治具3の回転時に治具3を反らせてしまうことがない。
【0038】
したがって、治具3が反らないことから、治具3に固定された大型のケース12も傾かず、ケース12内のポッティング剤の界面が治具3の平面に対してほぼ真直ぐ垂直に安定し斜めになることはない。よって、ポッティングを行った大型の中空糸膜モジュール11の不良化が低減し、生産性が向上する。
【0039】
また、治具3が反らないため、治具3が反らないように補強する必要がないので、補強して治具3の重量が増加してしまうことがなく、治具3の重量を軽量化することができる。よって、駆動部4を変更せずとも治具3の軽量化により治具3を回転させることが容易となって、従来の遠心ポッティング装置の駆動部を用いても、遠心力を十分に発揮することができ、装置に搭載するケース12の個数を、従来4個でもまれに治具が反ることがあったことに対し本実施形態では治具3が反ることなく8個に増加できるので、1回の作業で得られる個数が増加し、生産性が向上する。
【0040】
なお、本実施形態では、治具3は円盤状であったが、これに限られず、回転軸2の軸方向に対して垂直な一平面上に形成されるものであればよい。例えば、角位置にケースを保持する多角形の平板等でもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、大型のポッティング対象物でも充填接着剤の界面を安定させてポッティングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は実施形態に係る遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。(b)は実施形態に係る遠心ポッティング装置の治具部分を示す側面図である。(c)は実施形態に係る遠心ポッティング装置を示す図である。
【図2】大型の中空糸膜モジュールを示す図である。
【図3】(a)は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。(b)は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図4】(a)は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。(b)は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図5】(a)は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。(b)は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図6】従来の遠心ポッティング装置の問題点を示す図である。
【図7】中空糸膜モジュールのポッティングが適切な場合のポッティング部を示す拡大図である。
【図8】中空糸膜モジュールのポッティングが不適切な場合のポッティング部を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 遠心ポッティング装置
2 回転軸
3 治具
4 駆動部
5 カップ
6 上部ホルダ
7 下部ホルダ
8 蝶番
9 端面
10 チューブ
11 中空糸膜モジュール
12 ケース
13 中空糸膜
14,15ポッティング部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used when sealing and fixing a potting object such as a hollow fiber membrane module. Centrifugal potting fills a potting object with a liquid filling adhesive (potting agent) using centrifugal force. The present invention relates to an apparatus, and is particularly used for a large hollow fiber membrane module.
[0002]
[Prior art]
Conventionally,
[0003]
In such
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3338087
[Problems to be solved by the invention]
However, although the conventional centrifugal potting device can be used for a small-sized and medium-sized hollow fiber membrane module as shown in FIGS. 3 and 4, when the hollow fiber membrane module is large, as shown in FIG. As the
[0006]
That is, since the large-sized hollow
[0007]
When the
[0008]
For this reason, it is conceivable to reinforce the jig so that it does not warp. However, if it is reinforced, the weight of the jig increases, making it difficult to rotate the heavily reinforced jig. Due to the shortage, air or the like is mixed into the filling adhesive, resulting in poor potting.
[0009]
Therefore, conventionally, the centrifugal potting device is operated by reducing the number of large hollow fiber membrane modules to be mounted so that the jig does not warp, and the number of products obtained in one operation is small, and the productivity is reduced. Was low.
[0010]
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide a centrifugal potting apparatus that enables potting by stabilizing the interface of a filling adhesive even for a large potting object.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the conventional configuration, the present inventor only places the potting object on the jig, and therefore when the potting object becomes large, the large potting object moves away from the plane on which the jig rotates. Because the weight of the large hollow fiber membrane module is concentrated only on one side of the plane where the jig rotates, the potting object is rotated by the centrifugal force when the jig rotates. We paid attention to the fact that the jig would be warped by being drawn on the flat surface.
[0012]
And remember that if you hold a large potting object on the rotating plane of the jig from the beginning, the jig will not bend, and the center of gravity of the potting object will be on the rotating plane of the jig. I got the idea to make it exist.
[0013]
In a specific configuration of the present invention, the potting object is held and rotated around a rotation axis so that the potting object can be turned on a plane perpendicular to the axial direction of the rotation axis. A jig to be formed, a storage part for storing a liquid filling adhesive disposed in the center of the jig, and a pipe serving as a flow path for the filling adhesive connecting the storage part and the potting object And a driving means for rotating the jig by rotating the rotary shaft, and a position where the rotary shaft supports the jig, and the potting object held by the jig. And the center of gravity of the jig is present on one plane on which the jig is formed.
[0014]
The jig extends around the rotation axis in a radial direction perpendicular to the axial direction of the rotation axis, and the potting object is placed on both sides of the plane on which the jig extends. It is preferable to hold it so that it is divided.
[0015]
In the above invention, even a large potting object can be held so that the center of gravity exists on the plane on which the jig rotates, and the jig does not warp.
[0016]
Therefore, since the jig does not warp, the large potting object fixed to the jig does not tilt, and the interface of the filling adhesive in the potting object is prevented from being stable and oblique. Therefore, the defect of the product to be potted is reduced and the productivity is improved.
[0017]
In addition, since the jig does not warp, it is not necessary to reinforce the jig so that it does not warp, so that the weight of the jig does not increase and the weight of the jig is reduced. Can do. Therefore, it is easy to rotate the jig by reducing the weight of the jig, can fully exert the centrifugal force, and can increase the number of potting objects mounted on the apparatus as compared to the conventional, The number obtained by one operation increases, and the productivity is improved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0019]
First, a large-sized hollow fiber membrane module as a product completed by injecting a potting agent as a filling adhesive by a centrifugal potting apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view of a large hollow fiber membrane module. This large hollow
[0020]
A hollow
[0021]
The
[0022]
Next, the centrifugal potting apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram of a centrifugal potting apparatus according to the present embodiment. In this centrifugal potting apparatus 1, an operation of filling a potting agent in order to form a potting portion at a predetermined position in the
[0023]
Here, the potting object is the
[0024]
A centrifugal potting device 1 shown in FIG. 1 rotates around a rotating shaft 2 so as to rotate in a rotating radial direction perpendicular to the axis of the rotating shaft 2 and to rotate the
[0025]
As shown in FIG. 1A, the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The upper and
[0029]
Therefore, when the
[0030]
On the other hand, the
[0031]
Further, the
[0032]
Furthermore, between each
[0033]
In the centrifugal potting apparatus 1 having the above-described configuration, the
[0034]
Then, when the rotation of the
[0035]
The potting agent injected into the
[0036]
When the
[0037]
In the above embodiment, the
[0038]
Therefore, since the
[0039]
In addition, since the
[0040]
In the present embodiment, the
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even a large potting object can be potted while stabilizing the interface of the filling adhesive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing an arrangement of cases on a jig of a centrifugal potting apparatus according to an embodiment. (B) is a side view which shows the jig | tool part of the centrifugal potting apparatus which concerns on embodiment. (C) is a figure which shows the centrifugal potting apparatus which concerns on embodiment.
FIG. 2 is a view showing a large hollow fiber membrane module.
FIG. 3A is a plan view showing the arrangement of cases on a jig of a conventional centrifugal potting apparatus. (B) is a figure which shows the conventional centrifugal potting apparatus.
FIG. 4A is a plan view showing an arrangement of cases on a jig of a conventional centrifugal potting apparatus. (B) is a figure which shows the conventional centrifugal potting apparatus.
FIG. 5A is a plan view showing the arrangement of cases on a jig of a conventional centrifugal potting apparatus. (B) is a figure which shows the conventional centrifugal potting apparatus.
FIG. 6 is a diagram showing a problem of a conventional centrifugal potting device.
FIG. 7 is an enlarged view showing a potting portion when potting of the hollow fiber membrane module is appropriate.
FIG. 8 is an enlarged view showing a potting portion when potting of the hollow fiber membrane module is inappropriate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal potting apparatus 2
Claims (2)
該治具の中心部に配置される液状の充填接着剤を貯留する貯留部と、
該貯留部とポッティング対象物とを連結する充填接着剤の流路となる管と、
前記回転軸を回転駆動して前記治具を回転させる駆動手段と、
を備えた遠心ポッティング装置において、
前記回転軸が前記治具を支持する位置と、前記治具が保持する前記ポッティング対象物の重心と、を前記治具が形成された一平面上に存在させたことを特徴とする遠心ポッティング装置。A jig formed on a plane perpendicular to the axial direction of the rotary shaft, which holds the potting target and allows the potting target to turn by rotating about the rotary shaft;
A reservoir for storing a liquid filling adhesive disposed in the center of the jig;
A tube serving as a flow path for the filling adhesive connecting the reservoir and the potting object;
Drive means for rotating the jig by rotating the rotary shaft;
In a centrifugal potting apparatus equipped with
A centrifugal potting device, wherein the rotational shaft supports the jig and the center of gravity of the potting object held by the jig is present on one plane on which the jig is formed. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003165271A JP2005000760A (en) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | Centrifugal potting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003165271A JP2005000760A (en) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | Centrifugal potting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005000760A true JP2005000760A (en) | 2005-01-06 |
Family
ID=34091806
Family Applications (1)
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JP2003165271A Pending JP2005000760A (en) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | Centrifugal potting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005000760A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012019678A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | Hemacon Gmbh | Apparatus and method for embedding hollow fibres |
DE102015120761A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | B. Braun Avitum Ag | Universally applicable centrifuge plate for casting housing ends of hollow fiber filter modules |
-
2003
- 2003-06-10 JP JP2003165271A patent/JP2005000760A/en active Pending
Cited By (3)
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US10513060B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-12-24 | B. Braun Avitum Ag | Universally applicable centrifuge plate for casting housing ends of hollow fiber filter modules |
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