JP2015181986A - Hollow fiber membrane module and manufacturing method of hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method for producing the hollow fiber membrane module.
中空糸膜モジュールは、一般的に、ケースと、このケース内に充填される複数の中空糸膜とを備えている。そして、ケースの開口部付近には、各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で、ケースと複数の中空糸膜との間の隙間を封止し、かつこれら複数の中空糸膜をケースに固定する封止固定部(ポッティング部)が設けられている。 The hollow fiber membrane module generally includes a case and a plurality of hollow fiber membranes filled in the case. In the vicinity of the opening of the case, the gap between the case and the plurality of hollow fiber membranes is sealed in a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened, and the plurality of hollow fiber membranes are attached to the case. A sealing and fixing portion (potting portion) for fixing to the substrate is provided.
ここで、ケースと封止固定部との接着部が、これらケース及び封止固定部の熱膨張収縮により剥がれてしまわないように、ケースの材料については、封止固定部の材料(エポキシ樹脂等)と線膨張係数が同等の材料が選ばれている。しかしながら、そのような材料により構成されたケースは、通常あまり強度が高くない。従って、このような中空糸膜モジュールにおいては、上記のケースを外部に曝されるケースとして用いることができない場合が多い。そのため、上記のような中空糸膜モジュールの場合には、金属(アルミニウムなど)や硬質の樹脂材料(PPSなど)により構成されたハウジング内に装着された状態で用いられることが多い。このような従来例に係る中空糸膜モジュールについて、図10を参照して説明する。図10は従来例に係る中空糸膜モジュールの模式的断面図である。 Here, as for the material of the case, the material of the sealing and fixing part (epoxy resin or the like) is used so that the adhesive part between the case and the sealing and fixing part does not peel off due to thermal expansion and contraction of the case and the sealing and fixing part. ) And a material whose linear expansion coefficient is equivalent. However, cases made of such materials are usually not very strong. Therefore, in such a hollow fiber membrane module, the above case cannot often be used as a case exposed to the outside. Therefore, in the case of the hollow fiber membrane module as described above, it is often used in a state of being mounted in a housing made of a metal (aluminum or the like) or a hard resin material (PPS or the like). Such a conventional hollow fiber membrane module will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional hollow fiber membrane module.
中空糸膜モジュール600は、円筒状の外ケース610と、有底円筒形状の内ケース620と、外ケース610と内ケース620との間の環状隙間に充填される複数の中空糸膜630とを備えている。そして、外ケース610及び内ケース620の両端側にそれぞれ封止固定部(ポッティング部)640a,640bが設けられている。上記の通り、外ケース610及び内ケース620の材料は、封止固定部640a,640bの材料(エポキシ樹脂などの封止材料)と線膨張係数が同等の材料が選ばれている。従って、これらのケースの強度はあまり高くないため、中空糸膜モジュール600は、剛性の高い円筒状のハウジング700の内部に装着されている。このように、従来技術においては、中空糸膜モジュール600とは別に、剛性の高いハウジング700が必要となるため部品点数の増加を招いていた。
The hollow
また、上記のように構成された中空糸膜モジュール600においては、各中空糸膜630の中空内部を通る流路と、中空糸膜630の膜の外部を通る2つの流路が形成され、各流路にそれぞれ流体が流れるように用いられる。そのため、中空糸膜モジュール600とハウシング700と間には高い密封性が要求されることが多い。図示の従来例では、3か所にそれぞれゴム状弾性体製のOリングO1,O2,O3が装着されている。これらOリングO1,O2,O3による密封性を十分に高めるために、外ケース610とハウシング700との間の同芯度を高くしなければならない。また、特に図示はしないが、内ケース620の中空内部に剛性の高いパイプ状の部材が挿入されて、当該パイプ状の部材と内ケース620との間の環状隙間がOリング等で密封されることもある。この場合には、当該パイプ状の部材と内ケース620との間の同芯度も高くしなければならない。このように、外ケース610及び内ケース620には高い寸法精度が要求されることがある。また、必要に応じて、切削加工等の後加工により、これらのケースの一部を削って、ハウジング700等との同芯度を高めなければならなかった。
Further, in the hollow
本発明の目的は、ケース材料の選択の幅を広くすることができ、部品点数の削減を可能としつつ、中空糸膜間の隙間を封止する封止部とケースとの間の密封性に優れた中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to increase the range of selection of the case material, and to reduce the number of parts while improving the sealing performance between the sealing portion and the case for sealing the gap between the hollow fiber membranes. An object of the present invention is to provide an excellent hollow fiber membrane module and a method for producing the hollow fiber membrane module.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
本発明の中空糸膜モジュールは、
ケースと、
該ケース内に充填される複数の中空糸膜と、
各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で、前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する封止部と、
を備える中空糸膜モジュールにおいて、
前記封止部は、前記ケース内に複数の中空糸膜が充填された状態で封止材料が注入された後に硬化されたことにより形成されると共に、
前記封止部と前記ケースとの間の接着部が剥がされた状態で、前記封止部とケースとの間の隙間に弾性体製のシール部が設けられていることを特徴とする。
The hollow fiber membrane module of the present invention is
Case and
A plurality of hollow fiber membranes filled in the case;
In a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened, a sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes;
In a hollow fiber membrane module comprising:
The sealing portion is formed by being cured after a sealing material is injected in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the case, and
An elastic seal part is provided in a gap between the sealing part and the case in a state where the adhesive part between the sealing part and the case is peeled off.
本発明によれば、封止部とケースとの間は、封止部のケースに対する接着によるのではなく、弾性体製のシール部によって密封される。これにより、密封性を高めることができる。また、封止部とケースとの間の接着部は剥がされた状態にある。そのため、封止部の材料とケースの材料については、線膨張係数が同程度のものを採用する必要はない。これにより、ケース材料の選択の幅を広くすることができる。従って、剛性の高いハウジング内に中空糸膜モジュールを装着させる必要もないため、部品点数を削減することも可能となる。 According to the present invention, the sealing portion and the case are not sealed by adhesion of the sealing portion to the case, but are sealed by an elastic sealing portion. Thereby, sealing performance can be improved. Moreover, the adhesion part between a sealing part and a case exists in the peeled state. Therefore, it is not necessary to adopt materials having the same linear expansion coefficient as the material of the sealing portion and the material of the case. Thereby, the selection range of the case material can be widened. Therefore, it is not necessary to mount the hollow fiber membrane module in a highly rigid housing, and the number of parts can be reduced.
ここで、上記の中空糸膜モジュールの製造方法においては、
前記ケース内に複数の中空糸膜が充填され、かつ前記ケースの開口部が治具により塞がれた状態で封止材料を注入する工程と、
封止材料が硬化した後に治具を取り外し、封止材料が硬化した部分の一部を切断することにより、前記封止部を作成する工程と、
熱処理によって、前記封止部と前記ケースとの間の接着部を剥がす工程と、
前記封止部とケースとの間の隙間に弾性体製のシール部を設ける工程と、
を含むことを特徴とする。
Here, in the manufacturing method of the hollow fiber membrane module,
Filling the case with a plurality of hollow fiber membranes and injecting a sealing material in a state where the opening of the case is closed by a jig; and
Removing the jig after the sealing material is cured, and cutting the part of the cured part of the sealing material to create the sealing portion; and
A step of peeling the adhesive portion between the sealing portion and the case by heat treatment;
Providing an elastic seal part in the gap between the sealing part and the case;
It is characterized by including.
また、他の発明に係る中空糸膜モジュールは、
筒状の外ケースと、
該外ケースの内部に配置され、かつ中空部を有する内ケースと、
前記外ケースと内ケースとの間の環状隙間に充填される複数の中空糸膜と、
前記外ケース及び内ケースの一端側で、各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する第1封止部と、
前記外ケース及び内ケースの他端側で、各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する第2封止部と、
を備える中空糸膜モジュールであって、
前記外ケースの側壁には前記環状隙間から外ケースの外部に連通する第1貫通孔が設けられており、前記内ケースの側壁には前記中空部から前記環状隙間に連通する第2貫通孔
が設けられる中空糸膜モジュールにおいて、
第1封止部及び第2封止部は、前記環状隙間内に複数の中空糸膜が充填された状態で封止材料が注入された後に硬化されたことにより形成されると共に、
第1封止部と前記外ケースとの間の接着部及び第1封止部と前記内ケースとの間の接着部がそれぞれ剥がされた状態で、第1封止部と前記外ケースとの間の隙間及び第1封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部が設けられており、
かつ、第2封止部と前記外ケースとの間の接着部及び第2封止部と前記内ケースとの間の接着部がそれぞれ剥がされた状態で、第2封止部と前記外ケースとの間の隙間及び第2封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部が設けられていることを特徴とする。
In addition, the hollow fiber membrane module according to another invention,
A cylindrical outer case,
An inner case disposed inside the outer case and having a hollow portion;
A plurality of hollow fiber membranes filled in an annular gap between the outer case and the inner case;
A first sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes in a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened on one end side of the outer case and the inner case;
A second sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes in a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened on the other end side of the outer case and the inner case;
A hollow fiber membrane module comprising:
The side wall of the outer case is provided with a first through hole that communicates from the annular gap to the outside of the outer case, and the side wall of the inner case has a second through hole that communicates from the hollow portion to the annular gap. In the provided hollow fiber membrane module,
The first sealing portion and the second sealing portion are formed by being cured after the sealing material is injected in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the annular gap,
In a state where the adhesive portion between the first sealing portion and the outer case and the adhesive portion between the first sealing portion and the inner case are peeled off, the first sealing portion and the outer case A seal part made of an elastic body is provided in the gap between and the gap between the first sealing part and the inner case,
In addition, the second sealing portion and the outer case in a state where the adhesive portion between the second sealing portion and the outer case and the adhesive portion between the second sealing portion and the inner case are peeled off, respectively. And a gap between the second sealing portion and the inner case are provided with an elastic seal portion, respectively.
本発明によれば、第1封止部と外ケースとの間,第1封止部と内ケースとの間,第2封止部と外ケースとの間、及び第2封止部と内ケースとの間は、各封止部の各ケースに対する接着によるのではなく、弾性体製のシール部によってそれぞれ密封される。これにより、密封性を高めることができる。また、第1封止部と外ケースとの間,第1封止部と内ケースとの間,第2封止部と外ケースとの間、及び第2封止部と内ケースとの間の接着部は剥がされた状態にある。そのため、各封止部の材料と各ケースの材料については、線膨張係数が同程度のものを採用する必要はない。これにより、各ケース材料の選択の幅を広くすることができる。従って、剛性の高いハウジング内に中空糸膜モジュールを装着させる必要もないため、部品点数を削減することも可能となる。 According to the present invention, between the first sealing portion and the outer case, between the first sealing portion and the inner case, between the second sealing portion and the outer case, and between the second sealing portion and the inner case. The case is not sealed by adhesion of each sealing part to each case, but is sealed by an elastic seal part. Thereby, sealing performance can be improved. Also, between the first sealing portion and the outer case, between the first sealing portion and the inner case, between the second sealing portion and the outer case, and between the second sealing portion and the inner case. The adhesive part is peeled off. Therefore, it is not necessary to adopt materials having the same linear expansion coefficient as the material of each sealing portion and the material of each case. Thereby, the range of selection of each case material can be widened. Therefore, it is not necessary to mount the hollow fiber membrane module in a highly rigid housing, and the number of parts can be reduced.
ここで、前記外ケースの内周面と前記内ケースの外周面には一端側と他端側にそれぞれ環状溝が設けられており、第1封止部及び第2封止部はこれらの環状溝に嵌合する環状の突起がそれぞれ形成されているとよい。 Here, the inner peripheral surface of the outer case and the outer peripheral surface of the inner case are provided with annular grooves on one end side and the other end side, respectively, and the first sealing portion and the second sealing portion are formed in an annular shape. It is preferable that an annular protrusion that fits into the groove is formed.
これにより、各封止部と各ケースとの間の接着部が剥がされていても、各封止部が各ケースに対して移動してしまうことを抑制できる。 Thereby, even if the adhesion part between each sealing part and each case is peeled, it can suppress that each sealing part moves with respect to each case.
また、上記の中空糸膜モジュールの製造方法においては、
前記環状隙間内に複数の中空糸膜が充填され、かつ前記環状隙間の開口部が治具により塞がれた状態で封止材料を注入する工程と、
封止材料が硬化した後に治具を取り外し、封止材料が硬化した部分の一部を切断することにより、第1封止部及び第2封止部を作成する工程と、
熱処理によって、第1封止部と前記外ケースとの間の接着部,第1封止部と前記内ケースとの間の接着部,第2封止部と前記外ケースとの間の接着部、及び第2封止部と前記内ケースとの間の接着部をそれぞれ剥がす工程と、
第1封止部と前記外ケースとの間の隙間,第1封止部と前記内ケースとの間の隙間,第2封止部と前記外ケースとの間の隙間、及び第2封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部を設ける工程と、
を含むことを特徴とする。
Moreover, in the above method for producing a hollow fiber membrane module,
Injecting a sealing material in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the annular gap and the opening of the annular gap is closed by a jig;
Removing the jig after the sealing material is cured, and cutting a part of the cured part of the sealing material to create the first sealing portion and the second sealing portion;
By heat treatment, an adhesive portion between the first sealing portion and the outer case, an adhesive portion between the first sealing portion and the inner case, an adhesive portion between the second sealing portion and the outer case And the step of peeling off the adhesive portions between the second sealing portion and the inner case,
A gap between the first sealing portion and the outer case, a gap between the first sealing portion and the inner case, a gap between the second sealing portion and the outer case, and a second sealing Providing a seal portion made of an elastic body in a gap between the portion and the inner case,
It is characterized by including.
ここで、前記外ケースの両端の内周にはそれぞれ環状の切欠き部が設けられ、かつ前記内ケースの両端の外周にもそれぞれ環状の切欠き部が設けられると共に、
前記治具には、これらの切欠き部にそれぞれ嵌合する環状突起部が設けられることで、封止材料が硬化した後に治具を取り外すと、第1封止部と前記外ケースとの間,第1封止部と前記内ケースとの間,第2封止部と前記外ケースとの間、及び第2封止部と前記内ケースとの間には、前記シール部が設けられる環状の隙間がそれぞれ形成されるとよい。
Here, annular notches are provided on the inner periphery of both ends of the outer case, and annular notches are provided on the outer periphery of both ends of the inner case, respectively.
When the jig is removed after the sealing material is cured, the jig is provided with annular projections that are respectively fitted to the notches, so that the gap between the first sealing part and the outer case is removed. The seal portion is provided between the first sealing portion and the inner case, between the second sealing portion and the outer case, and between the second sealing portion and the inner case. These gaps are preferably formed.
これにより、シール部を設けるための環状の隙間を切削加工等によって形成する必要がなく、製造工程数の増加を抑制できる。 Thereby, it is not necessary to form an annular gap for providing the seal portion by cutting or the like, and an increase in the number of manufacturing steps can be suppressed.
なお、前記シール部は、塗布時には液状で、その後硬化することで弾性体となる液状シールであるとよい。 In addition, the said seal | sticker part is good in the liquid seal | sticker which becomes liquid at the time of application | coating, and becomes an elastic body by hardening after that.
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 In addition, said each structure can be employ | adopted combining as much as possible.
以上説明したように、本発明によれば、ケース材料の選択の幅を広くすることができ、部品点数の削減を可能としつつ、封止部とケースとの間の密封性を高めることができる。 As described above, according to the present invention, the selection range of the case material can be widened, and the sealing performance between the sealing portion and the case can be improved while the number of parts can be reduced. .
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .
(実施例)
図1〜図9を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールについて説明する。なお、本実施例に係る中空糸膜モジュールは、加湿装置や除湿装置に好適に利用することができる。
(Example)
With reference to FIGS. 1-9, the hollow fiber membrane module which concerns on the Example of this invention is demonstrated. In addition, the hollow fiber membrane module which concerns on a present Example can be utilized suitably for a humidifier or a dehumidifier.
<中空糸膜モジュール>
特に、図1及び図2を参照して、本実施例に係る中空糸膜モジュールの構成について説明する。図1は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの平面図である。図2は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの模式的断面図である。なお、図2は図1におけるXX断面図である。また、以下の説明においては、中空糸膜モジュールにおいて、図2中右側を「一端側」と称し、図2中左側を「他端側」と称する。
<Hollow fiber membrane module>
In particular, the configuration of the hollow fiber membrane module according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG. In the following description, in the hollow fiber membrane module, the right side in FIG. 2 is referred to as “one end side” and the left side in FIG. 2 is referred to as “other end side”.
中空糸膜モジュール100は、筒状の外ケース110と、外ケース110の内部に配置され、かつ中空部を有する内ケース120とを備えている。なお、本実施例においては、外ケース110は円筒状の部材により構成されており、内ケース120は有底円筒形状の
部材により構成されている。本実施例に係る外ケース110及び内ケース120は剛性の高い材料(例えば、アルミニウムなどの金属やPPSなどの硬質樹脂)により構成されている。
The hollow
また、中空糸膜モジュール100は、外ケース110と内ケース120との間の環状隙間Sに充填される複数の中空糸膜130を備えている。また、中空糸膜モジュール100は、外ケース110及び内ケース120の一端側で、各中空糸膜130の中空内部を開放させた状態で複数の中空糸膜130間の隙間を封止する第1封止部140aを備えている。更に、中空糸膜モジュール100は、外ケース110及び内ケース120の他端側で、各中空糸膜130の中空内部を開放させた状態で複数の中空糸膜130間の隙間を封止する第2封止部140bを備えている。第1封止部140a及び第2封止部140bは、エポキシ樹脂などの封止材料が硬化することにより形成される。
Further, the hollow
ただし、本実施例に係る中空糸膜モジュール100においては、第1封止部140aと外ケース110との間の接着部及び第1封止部140aと内ケース120との間の接着部はそれぞれ剥がされた状態となっている。また、第2封止部140bと外ケース110との間の接着部及び第2封止部140bと内ケース120との間の接着部もそれぞれ剥がされた状態となっている。
However, in the hollow
そして、外ケース110の両端の内周にはそれぞれ環状の切欠き部112a,112bが設けられている。これらの切欠き部112a,112bによって、第1封止部140aと外ケース110との間、及び第2封止部140bと外ケース110との間に環状の隙間が形成されている。これらの環状の隙間にそれぞれ環状のシール部151a,151bが設けられている。
In addition,
また、内ケース120の両端の外周にもそれぞれ環状の切欠き部122a,122bが設けられている。これらの切欠き部122a,122bによって、第1封止部140aと内ケース120との間、及び第2封止部140bと内ケース120との間に環状の隙間が形成されている。これらの環状の隙間にそれぞれ環状のシール部152a,152bが設けられている。
In addition,
なお、本実施例に係るシール部151a,151b,152a,152bは、塗布時には液状で、その後硬化することで弾性体となる液状シールが採用されている。ただし、本発明におけるシール部は液状シールに限らず、ゴム状弾性体製のOリングや角リングなどのシールリングを採用することもできる。
The
また、本実施例に係る中空糸膜モジュール100においては、外ケース110の内周面には一端側と他端側にそれぞれ環状溝113a,113bが設けられている。また、内ケース120の外周面にも一端側と他端側にそれぞれ環状溝123a,123bが設けられている。そして、第1封止部140aには環状溝113a,123aに嵌合する環状の突起141a,142aがそれぞれ形成され、第2封止部140bには環状溝113b,123bに嵌合する環状の突起141b,142bがそれぞれ形成されている。
Further, in the hollow
更に、外ケース110の側壁には環状隙間Sから外ケース110の外部に連通する第1貫通孔111が設けられている。また、内ケース120には中空部(筒内部)から環状隙間Sに連通する第2貫通孔121が複数設けられている。
Furthermore, a first through
以上のように構成された中空糸膜モジュール100においては、第1流路と第2流路の2つの流路が形成される。より具体的には、第1流路は、複数の中空糸膜130の中空内部を通る流路である(図2中の矢印A参照)。また、第2流路は、内ケース120の中空
部を通り(図2中の矢印B1参照)、この中空部から第2貫通孔121を通り(図2中の矢印B2参照)、環状隙間S内において複数の中空糸膜130の膜の外部を通って、第1貫通孔111から外ケース110の外側に至る(図2中の矢印B3参照)流路である。これら第1流路と第2流路のうちの一方に加湿対象である乾燥ガスを流し、他方に湿潤ガスを流すことにより、中空糸膜130による膜分離作用によって、乾燥ガスを加湿することが可能となる。なお、湿潤ガスは乾燥されるため、除湿装置にも利用することができる。
In the hollow
<中空糸膜モジュールの製造方法>
図3〜図9を参照して、本実施例に係る中空糸膜モジュール100の製造方法について、製造工程の順に説明する。
<Method for producing hollow fiber membrane module>
With reference to FIGS. 3-9, the manufacturing method of the hollow
<<治具の取り付け工程>>
図3〜図5には、外ケース110と内ケース120への治具200の取り付け工程、及び複数の中空糸膜130の充填工程について示されている。治具200は、エポキシ樹脂などの封止材料を注入するために用いられる。この治具200は、封止材料が漏れないように、環状隙間Sの開口部を塞ぐ役割を担っている。そして、この治具200は、外側と内側にそれぞれ円筒部210,220を備えている。外側の円筒部210の側壁面には、封止材料の注入口210aが設けられている。また、外側の円筒部210の先端には、外ケース110に設けられた切欠き部112a,112bに嵌合する環状突起部210bが設けられている。そして、内側の円筒部220の先端には、内ケース120に設けられた切欠き部122a,122bに嵌合する環状突起部220aが設けられている。
<< Jig installation process >>
3 to 5 show a process of attaching the
以上のように構成された治具200を、図3に示すように、外ケース110と内ケース120の他端側に取り付ける。すなわち、外ケース110の他端を環状突起部210bに嵌合させ、かつ内ケース120の他端を環状突起部220aに嵌合させる。つまり、外ケース110の切欠き部112bと環状突起部210bを嵌合させ、かつ内ケース120の切欠き部122bと環状突起部220aを嵌合させる。その後、図4に示すように、外ケース110及び内ケース120の一端側から環状隙間Sに複数の中空糸膜130を充填させる。そして、図5に示すように、外ケース110と内ケース120の一端側にも治具200を取り付ける。つまり、外ケース110の切欠き部112aと環状突起部210bを嵌合させ、かつ内ケース120の切欠き部122aと環状突起部220aを嵌合させる。以上の製造工程により得られた中間製品を、説明の便宜上、第1中間製品100Xと称する。
The
なお、上記の例では、外ケース110及び内ケース120の他端側に治具200を取り付けた後に、複数の中空糸膜130を充填し、その後、外ケース110及び内ケース120の一端側に治具200を取り付ける場合を説明した。しかしながら、外ケース110及び内ケース120の一端側に治具200を取り付けた後に、複数の中空糸膜130を充填し、その後、外ケース110及び内ケース120の他端側に治具200を取り付けるようにしてもよい。
In the above example, after attaching the
<<封止部の作成工程>>
図6及び図7には封止部の作成工程について示されている。まず、図6に示すように、遠心分離機300に第1中間製品100Xを取り付ける。そして、遠心分離機300によって、第1中間製品100Xに対して遠心力を与えた状態で、治具200に設けられた注入口210aから封止材料を注入する(矢印Q参照)。封止材料は予め定められた量だけ注入し、封止材料が硬化するまで遠心力を与え続ける。以上の封止材料の注入工程を、第1中間製品100Xの一端側と他端側のそれぞれについて行う。順序はいずれが先でも構わない。
<< Creation process of sealing part >>
6 and 7 show the process of creating the sealing portion. First, as shown in FIG. 6, the first
このようにして得られた中間製品を遠心分離機300から取り外し、両端側の治具200もそれぞれ取り外す。そして、図7に示すように、切断工具400によって、両端側の硬化した封止材料の一部を中空糸膜130ごと切断する。なお、図7中の点線は切断する部位を示している。このようにして、第1封止部140a及び第2封止部140bが作成される。以上の製造工程により得られた中間製品を、説明の便宜上、第2中間製品100Yと称する。
The intermediate product thus obtained is removed from the
<<封止部とケースとの間の接着部の剥がし工程>>
図8には、封止部とケースとの間の接着部を剥がす工程が示されている。図示のように、恒温槽500に第2中間製品100Yを入れる。そして、予め定められた温度により、第2中間製品100Yに対して熱処理を施す。なお、加熱する温度は、第1封止部140aと外ケース110との間の接着部,第1封止部140aと内ケース120との間の接着部,第2封止部140bと外ケース110との間の接着部、及び第2封止部140bと内ケース120との間の接着部がそれぞれ剥がされる温度に設定されている。以上の製造工程により得られた中間製品を、説明の便宜上、第3中間製品100Zと称する。
<< Peeling process of adhesive part between sealing part and case >>
FIG. 8 shows a process of peeling off the adhesive portion between the sealing portion and the case. As illustrated, the second
<<シール部を設ける工程>>
図9には、シール部を設ける工程が示されている。第3中間製品100Zにおいては、第1封止部140aと外ケース110との間,第1封止部140aと内ケース120との間,第2封止部140bと外ケース110との間、及び第2封止部140bと内ケース120との間には、環状の隙間がそれぞれ形成されている。これらは、封止材料が注入される際には、外ケース110の切欠き部112a,112bと内ケースの切欠き部122a,122bに、治具200の環状突起部210b,220aがそれぞれ嵌合されており、封止材料が硬化した後に治具200を取り外すことで形成された隙間である。そして、これらの環状の隙間にそれぞれ液状シールを注入する(矢印Q参照)ことにより、これらの隙間にゴム状弾性体製のシール部151a,151b,152a,152bが設けられる。なお、上記の通り、液状シールではなく、ゴム状弾性体製のOリングや角リングなどのシールリングを環状の隙間に装着してもよい。以上により、本実施例に係る中空糸膜モジュール100を製造することができる。
<< Step of providing a seal part >>
FIG. 9 shows a process of providing a seal portion. In the third
<本実施例に係る中空糸膜モジュール及びその製造方法の優れた点>
以上のように、本実施例に係る中空糸膜モジュール100によれば、各封止部と各ケースとの間は、各封止部の各ケースに対する接着によるのではなく、弾性体製のシール部によってそれぞれ密封される。これにより、密封性を高めることができる。また、各封止部と各ケースとの間の接着部は剥がされた状態にある。そのため、各封止部の材料と各ケースの材料については、線膨張係数が同程度のものを採用する必要はない。これにより、各ケース材料の選択の幅を広くすることができる。本実施例においては、上記の通り、外ケース110及び内ケース120は剛性の高い材料により構成されている。従って、剛性の高いハウジング内に中空糸膜モジュール100を装着させる必要もないため、部品点数を削減することも可能となる。また、別途、剛性の高いハウジングを用いる場合のように、ケースとハウジングとの間にOリングなどのシールリングを装着させる必要もない。従って、外ケース110及び内ケース120に高い寸法精度が要求されることもない。これに伴い、同芯度を高めるために後加工が必要になることもない。
<The excellent point of the hollow fiber membrane module which concerns on a present Example, and its manufacturing method>
As described above, according to the hollow
また、本実施例に係る中空糸膜モジュール100においては、外ケース110の内周面と内ケース120の外周面には一端側と他端側にそれぞれ環状溝113a,113b,123a,123bが設けられている。そして、第1封止部140a及び第2封止部140bはこれらの環状溝113a,113b,123a,123bに嵌合する環状の突起141a,141b,142a,142bがそれぞれ形成されている。これにより、各封止部と各ケースとの間の接着部が剥がされていても、各封止部が各ケースに対して移動してし
まうことを抑制できる。
Further, in the hollow
また、本実施例に係る製造方法においては、治具200に環状突起部210b,220aを設けることによって、治具200を取り外すと、各封止部と各ケースとの間に、シール部を設けるための環状の隙間が形成される方法を採用している。これにより、シール部を設けるための環状の隙間を切削加工等によって形成する必要がなく、製造工程数の増加を抑制できる。
In the manufacturing method according to this embodiment, when the
(その他)
本実施例においては、外ケース110を円筒状の部材で構成する場合を示したが、本発明における外ケースは筒状の部材であれば、円筒状の部材に限られることはない。また、本実施例においては、内ケース120を有底円筒形状の部材で構成する場合を示したが、本発明における内ケースは中空部を有する各種部材に適用可能である。
(Other)
In the present embodiment, the case where the
また、本実施例においては、外ケース110と内ケース120とを備え、これら外ケース110と内ケース120との間の環状隙間Sに複数の中空糸膜130が充填される中空糸膜モジュール100の場合を示した。しかしながら、本発明においては、このような中空糸膜モジュールに限らず、各種の中空糸膜モジュールに適用可能である。例えば、本発明は、有底筒状の一つのケースに複数の中空糸膜がU字状に充填され、一端側の開口部に封止部が設けられる中空糸膜モジュールにも適用できる。また、本発明は、筒状の一つのケースに複数の中空糸膜が充填され、両端側の開口部に封止部がそれぞれ設けられる中空糸膜モジュールにも適用できる。
In this embodiment, the hollow
つまり、これらの中空糸膜モジュールにおいても、封止部を作成した後に、熱処理によって、封止部とケースとの間の接着部を剥がし、封止部とケースとの間の隙間に弾性体製のシール部を設けるとよい。なお、封止部とケースとの間の隙間は、上記実施例で示したように、治具の構造を工夫して、治具を取り外すことにより形成されるようにしてもよいし、切削加工によって形成してもよい。 That is, also in these hollow fiber membrane modules, after creating the sealing portion, the adhesive portion between the sealing portion and the case is peeled off by heat treatment, and an elastic body is formed in the gap between the sealing portion and the case. It is good to provide the seal part. The gap between the sealing part and the case may be formed by devising the structure of the jig and removing the jig, as shown in the above embodiment, or by cutting. May be formed.
100 中空糸膜モジュール
100X 第1中間製品
100Y 第2中間製品
100Z 第3中間製品
110 外ケース
111 第1貫通孔
112a,112b 切欠き部
113a,113b 環状溝
120 内ケース
121 第2貫通孔
122a,122b 切欠き部
123a,123b 環状溝
130 中空糸膜
140a 第1封止部
140b 第2封止部
141a,141b,142a,142b 突起
151a,151b,152a,152b シール部
200 治具
210,220 円筒部
210a 注入口
210b,220a 環状突起部
300 遠心分離機
400 切断工具
500 恒温槽
S 環状隙間
100 hollow
Claims (7)
該ケース内に充填される複数の中空糸膜と、
各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で、前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する封止部と、
を備える中空糸膜モジュールにおいて、
前記封止部は、前記ケース内に複数の中空糸膜が充填された状態で封止材料が注入された後に硬化されたことにより形成されると共に、
前記封止部と前記ケースとの間の接着部が剥がされた状態で、前記封止部とケースとの間の隙間に弾性体製のシール部が設けられていることを特徴とする中空糸膜モジュール。 Case and
A plurality of hollow fiber membranes filled in the case;
In a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened, a sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes;
In a hollow fiber membrane module comprising:
The sealing portion is formed by being cured after a sealing material is injected in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the case, and
A hollow fiber characterized in that an elastic seal part is provided in a gap between the sealing part and the case in a state where an adhesive part between the sealing part and the case is peeled off. Membrane module.
該外ケースの内部に配置され、かつ中空部を有する内ケースと、
前記外ケースと内ケースとの間の環状隙間に充填される複数の中空糸膜と、
前記外ケース及び内ケースの一端側で、各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する第1封止部と、
前記外ケース及び内ケースの他端側で、各中空糸膜の中空内部を開放させた状態で前記複数の中空糸膜間の隙間を封止する第2封止部と、
を備える中空糸膜モジュールであって、
前記外ケースの側壁には前記環状隙間から外ケースの外部に連通する第1貫通孔が設けられており、前記内ケースの側壁には前記中空部から前記環状隙間に連通する第2貫通孔が設けられる中空糸膜モジュールにおいて、
第1封止部及び第2封止部は、前記環状隙間内に複数の中空糸膜が充填された状態で封止材料が注入された後に硬化されたことにより形成されると共に、
第1封止部と前記外ケースとの間の接着部及び第1封止部と前記内ケースとの間の接着部がそれぞれ剥がされた状態で、第1封止部と前記外ケースとの間の隙間及び第1封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部が設けられており、
かつ、第2封止部と前記外ケースとの間の接着部及び第2封止部と前記内ケースとの間の接着部がそれぞれ剥がされた状態で、第2封止部と前記外ケースとの間の隙間及び第2封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部が設けられていることを特徴とする中空糸膜モジュール。 A cylindrical outer case,
An inner case disposed inside the outer case and having a hollow portion;
A plurality of hollow fiber membranes filled in an annular gap between the outer case and the inner case;
A first sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes in a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened on one end side of the outer case and the inner case;
A second sealing portion that seals gaps between the plurality of hollow fiber membranes in a state where the hollow interior of each hollow fiber membrane is opened on the other end side of the outer case and the inner case;
A hollow fiber membrane module comprising:
The side wall of the outer case is provided with a first through hole that communicates from the annular gap to the outside of the outer case, and the side wall of the inner case has a second through hole that communicates from the hollow portion to the annular gap. In the provided hollow fiber membrane module,
The first sealing portion and the second sealing portion are formed by being cured after the sealing material is injected in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the annular gap,
In a state where the adhesive portion between the first sealing portion and the outer case and the adhesive portion between the first sealing portion and the inner case are peeled off, the first sealing portion and the outer case A seal part made of an elastic body is provided in the gap between and the gap between the first sealing part and the inner case,
In addition, the second sealing portion and the outer case in a state where the adhesive portion between the second sealing portion and the outer case and the adhesive portion between the second sealing portion and the inner case are peeled off, respectively. The hollow fiber membrane module is characterized in that an elastic seal part is provided in each of a gap between the second sealing part and the inner case.
前記ケース内に複数の中空糸膜が充填され、かつ前記ケースの開口部が治具により塞がれた状態で封止材料を注入する工程と、
封止材料が硬化した後に治具を取り外し、封止材料が硬化した部分の一部を切断することにより、前記封止部を作成する工程と、
熱処理によって、前記封止部と前記ケースとの間の接着部を剥がす工程と、
前記封止部とケースとの間の隙間に弾性体製のシール部を設ける工程と、
を含むことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the hollow fiber membrane module according to claim 1,
Filling the case with a plurality of hollow fiber membranes and injecting a sealing material in a state where the opening of the case is closed by a jig; and
Removing the jig after the sealing material is cured, and cutting the part of the cured part of the sealing material to create the sealing portion; and
A step of peeling the adhesive portion between the sealing portion and the case by heat treatment;
Providing an elastic seal part in the gap between the sealing part and the case;
The manufacturing method of the hollow fiber membrane module characterized by including.
前記環状隙間内に複数の中空糸膜が充填され、かつ前記環状隙間の開口部が治具により塞がれた状態で封止材料を注入する工程と、
封止材料が硬化した後に治具を取り外し、封止材料が硬化した部分の一部を切断するこ
とにより、第1封止部及び第2封止部を作成する工程と、
熱処理によって、第1封止部と前記外ケースとの間の接着部,第1封止部と前記内ケースとの間の接着部,第2封止部と前記外ケースとの間の接着部、及び第2封止部と前記内ケースとの間の接着部をそれぞれ剥がす工程と、
第1封止部と前記外ケースとの間の隙間,第1封止部と前記内ケースとの間の隙間,第2封止部と前記外ケースとの間の隙間、及び第2封止部と前記内ケースとの間の隙間にそれぞれ弾性体製のシール部を設ける工程と、
を含むことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the hollow fiber membrane module according to claim 2 or 3,
Injecting a sealing material in a state where a plurality of hollow fiber membranes are filled in the annular gap and the opening of the annular gap is closed by a jig;
Removing the jig after the sealing material is cured, and cutting a part of the cured part of the sealing material to create the first sealing portion and the second sealing portion;
By heat treatment, an adhesive portion between the first sealing portion and the outer case, an adhesive portion between the first sealing portion and the inner case, an adhesive portion between the second sealing portion and the outer case And the step of peeling off the adhesive portions between the second sealing portion and the inner case,
A gap between the first sealing portion and the outer case, a gap between the first sealing portion and the inner case, a gap between the second sealing portion and the outer case, and a second sealing Providing a seal portion made of an elastic body in a gap between the portion and the inner case,
The manufacturing method of the hollow fiber membrane module characterized by including.
前記治具には、これらの切欠き部にそれぞれ嵌合する環状突起部が設けられることで、封止材料が硬化した後に治具を取り外すと、第1封止部と前記外ケースとの間,第1封止部と前記内ケースとの間,第2封止部と前記外ケースとの間、及び第2封止部と前記内ケースとの間には、前記シール部が設けられる環状の隙間がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項5に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 An annular notch is provided on the inner periphery of both ends of the outer case, and an annular notch is provided on the outer periphery of both ends of the inner case.
When the jig is removed after the sealing material is cured, the jig is provided with annular projections that are respectively fitted to the notches, so that the gap between the first sealing part and the outer case is removed. The seal portion is provided between the first sealing portion and the inner case, between the second sealing portion and the outer case, and between the second sealing portion and the inner case. The manufacturing method of the hollow fiber membrane module according to claim 5, wherein the gaps are respectively formed.
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