JP2018153739A - 中空糸膜モジュールの製造方法及び製造装置、並びに積層体の把持具及び積層体の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層する複数の中空糸膜シート状物の端面を容易に揃えることができ、充分な品質の中空糸膜モジュールを安定して製造でき、機械による自動化も容易である中空糸膜モジュールの製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物１０が複数積層された積層体２と、積層体２の長さ方向の端部２ａ，２ｂに固定された集水管とを備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、積層体２を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げ、形態制御部材１１６の一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂを積層体２を挟み込むように当接させた状態で、積層体２の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂに、当接部材１３８の平面１４２ａを繰り返し押し当て各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える、中空糸膜モジュールの製造方法。【選択図】図１７

Description

本発明は、中空糸膜モジュールの製造方法及び製造装置、並びに積層体の把持具及び積層体の製造装置に関する。

無菌水、飲料水、高度純水の製造等に使用される中空糸膜モジュールとしては、複数本の中空糸膜をシート状に引き揃えた中空糸膜シート状物を複数積層した積層体の両端部に、それぞれ集水管が設けられた中空糸膜モジュールが知られている（特許文献１）。

このような中空糸膜モジュールの製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
平面上に１枚の中空糸膜シート状物を配置し、前記中空糸膜シート状物の長さ方向の一方の端部上に接着剤を塗布する。次いで、接着剤を塗布した中空糸膜シート状物上に、互いの端面が揃うように別の中空糸膜シート状物を重ねて端部同士を接着固定する。このような端部への接着剤の塗布と積層を繰り返す。これにより、各々の中空糸膜シート状物の長さ方向の一方の端部同士が互いの端面が揃った状態で接着固定された積層体を得る。次いで、該積層体の長さ方向の他方の端部側においても、１枚の中空糸膜シート状物の端部に接着剤を塗布し、互いの端面が揃うように隣り合う中空糸膜シート状物の端部同士と接着固定する操作を繰り返す。これにより、各々の中空糸膜シート状物の長さ方向の両方の端部同士が互いの端面が揃った状態で接着固定された積層体を得る。
次いで、積層体の長さ方向の一方の端部を集水管に挿入し、液状のポッティング樹脂（ポッティング液）を注入して硬化させ、前記端部を集水管内に液密に固定する。積層体の他方の端部も同様に集水管内に液密に固定することで、中空糸膜モジュールが得られる。

しかし、前記した製造方法では、積層する中空糸膜シート状物の枚数が多いほど、それらの端部同士を接着固定する作業が煩雑となる。また、一人で作業を行う場合、前記したように中空糸膜シート状物の端部同士の接着固定を片側ずつ行わなければならないため、作業効率が悪い。また、作業者によって積層体における各中空糸膜シート状物の端面の揃い方に差が生じるため、同等の品質の中空糸膜モジュールを安定して製造することが困難である。一方、積層体を得る工程を機械によって自動化しようとすると、各中空糸膜シート状物を積層する手段に加えて、接着剤を塗布する手段、各中空糸膜シート状物の端面の位置を把握するカメラやセンサー等が必要になることから、機構が複雑となりコストが高騰する。

国際公開第２０１５／１５２４０１号

本発明は、積層する複数の中空糸膜シート状物の端面を容易に揃えることができ、充分な品質の中空糸膜モジュールを安定して製造でき、機械による自動化も容易である中空糸膜モジュールの製造方法及び中空糸膜モジュールの製造装置；並びに積層する複数の中空糸膜シート状物の端面が揃った積層体を容易に製造できる積層体の把持具及び積層体の製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を有する。
［１］複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となるように、前記積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げ、
前記中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備える形態制御部材を用い、吊り下げられた前記積層体における前記Ｕターン部と前記中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた前記積層体を挟み込むように前記一対の押止部を当接させ、吊り下げられた前記積層体の膨らみを抑えた状態で、
前記積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃え、
前記積層体の端部に前記集水管を固定する、中空糸膜モジュールの製造方法。
［２］前記押止部が断面円形状の棒状体であり、軸周りに回転可能である、［１］に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
［３］複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体を、前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となり、上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で把持する把持具であって、
上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた前記積層体の形態を制御する形態制御部材を備え、
前記形態制御部材は、上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた前記積層体における前記Ｕターン部と前記中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた前記積層体を挟み込むように当接する、前記中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備える、積層体の把持具。
［４］複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層され、各中空糸膜シート状物の端面が揃えられた積層体を得るための装置であって、
［３］に記載の積層体の把持具と、
前記把持具により上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた状態で把持された前記積層体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を所定の搬送方向に案内する案内手段と、
前記積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃える端面調整手段と、
各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面が揃えられた前記積層体における各中空糸膜シート状物の動きを規制する規制手段と、
前記規制手段で各中空糸膜シート状物の動きが規制された前記積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面のずれを検査する検査手段と、を備え、
前記検査手段による検査で前記端面のずれが規定値以上の場合に前記積層体を前記端面調整手段へと返送する、積層体の製造装置。
［５］前記検査手段の後段に設けられ、各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面が揃えられた前記積層体の長さ方向の端部に集水管を装着する集水管装着手段をさらに備え、
前記検査手段による検査で前記端面のずれが規定値未満の場合に前記積層体を前記集水管装着手段へと搬送する、［４］に記載の積層体の製造装置。
［６］複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールを製造する装置であって、
［４］又は［５］に記載の積層体の製造装置と、
前記積層体の長さ方向の端部に装着された集水管内にポッティング樹脂を注入して集水管を固定するポッティング装置と、
を備える、中空糸膜モジュールの製造装置。

本発明の中空糸膜モジュールの製造方法によれば、積層する複数の中空糸膜シート状物の端面を容易に揃えることができ、充分な品質の中空糸膜モジュールを安定して製造でき、機械による自動化も容易である。
本発明の積層体の把持具を用いれば、積層する複数の中空糸膜シート状物の端面を容易に揃えることができる。
本発明の積層体の製造装置を用いれば、積層する複数の中空糸膜シート状物の端面が揃った積層体を容易に製造できる。
本発明の中空糸膜モジュールの製造装置を用いれば、積層する複数の中空糸膜シート状物の端面を容易に揃えることができ、充分な品質の中空糸膜モジュールを安定して製造できる。

本発明の製造方法で製造される中空糸膜モジュールの一例を示した斜視図である。 図１の中空糸膜モジュールのＡ−Ａ断面図である。 図１の中空糸膜モジュールにおける中空糸膜シート状物を示した平面図である。 図３の中空糸膜シート状物における第１結束部及び第２結束部の部分を厚さ方向に切断した断面図である。 本発明の積層体の把持具の一例を示した平面図である。 図５の把持具における把持具本体上に積層体を載置した様子を示した平面図である。 図５の把持具における把持具本体上に積層体を載置した様子を示した側面図である。 図５の把持具における把持具本体上に積層体を載置し、一対の押止部を積層体に当接させた様子を示した平面図である。 図５の把持具における把持具本体上に積層体を載置し、一対の押止部を積層体に当接させた様子を示した側面図である。 図５の把持具で積層体を上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態を示した正面図である。 図５の把持具で積層体を上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態を示した正面図である。 本発明の積層体の製造装置の一例を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した正面図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した側面図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した側面図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した側面図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した側面図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した概略構成図である。 積層体における各中空糸膜シート状物の端面のずれの最大値を説明した側面図である。

本発明の中空糸膜モジュールの製造方法及び製造装置は、複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールを製造するためのものである。

［中空糸膜モジュール］
以下、本発明で製造する中空糸膜モジュールの一例を示して説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本実施形態の中空糸膜モジュール１は、図１〜４に示すように、４枚の中空糸膜シート状物１０が積層された積層体２と、積層体２における中空糸膜１６の長さ方向の両方の端部２ａ，２ｂに装着された一対の長尺な集水管１２ａ，１２ｂと、を備えている。積層体２の端部２ａ，２ｂは、各集水管１２ａ，１２ｂにそれぞれ挿入された状態で、固定用のポッティング樹脂の硬化物からなるポッティング部１４により集水管１２ａ，１２ｂに液密に固定されている。

積層体における中空糸膜シート状物の枚数は、４枚には限定されず、３枚以下であってもよく、５枚以上であってもよい。
中空糸膜シート状物１０は、複数本の中空糸膜１６が、互いに平行となるようにシート状に引き揃えられ、各中空糸膜１６の長さ方向の両方の開口端面１６ａがいずれも開口した状態で互いに固定されたものである。

中空糸膜の材質としては、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。また、これらの樹脂の一部に置換基を導入したものを使用してもよい。中空糸膜の材質は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

中空糸膜シート状物１０においては、その長さ方向の両方の端部１１ａ，１１ｂのそれぞれに、中空糸膜１６の長さ方向に対して直交する方向に延びる、一定の幅の帯状の第１結束部１８ａ及び第２結束部１８ｂが設けられている。第１結束部１８ａ及び第２結束部１８ｂにより、複数本の中空糸膜１６が互いに固定されている。

中空糸膜シート状物１０の第１結束部１８ａ及び第２結束部１８ｂのそれぞれが設けられた部分において、隣り合う中空糸膜１６間の距離は、０〜１ｍｍが好ましい。隣り合う中空糸膜１６間の距離が前記範囲内であれば、有効膜面積を確保しつつ、中空糸膜の本数に対する結束部の使用量を抑制でき、コストも低減できる。

第１結束部１８ａは、中空糸膜シート状物１０の長さ方向の両方の端部１１ａ，１１ｂにそれぞれ設けられている。第１結束部１８ａは、図４に示すように、各々の中空糸膜１６の周りを埋めるように形成されて、それぞれの中空糸膜１６を結束するようになっている。
第１結束部１８ａは、集水管１２ａ，１２ｂ内に挿入された状態になっている。この例では、中空糸膜１６の開口端面１６ａと第１結束部１８ａの開口端面１６ａ側の側端面とは面一になっている。第１結束部１８ａがこのように設けられることで有効膜面積の減少を抑制しやすい。

第２結束部１８ｂは、中空糸膜シート状物１０におけるそれぞれの端部１１ａ，１１ｂ近傍に、長さ方向において第１結束部１８ａから中央側に距離Ｌ２だけ離間して設けられている。第２結束部１８ｂは、中空糸膜シート状物１０における集水管１２ａ，１２ｂから露出した部分に位置している。第２結束部１８ｂは、第１結束部１８ａと同様に、各々の中空糸膜１６の周りを埋めるように形成されて、それぞれの中空糸膜１６を結束するようになっている。
距離Ｌ２は、適宜設定することができ、８〜５０ｍｍが好ましい。

第１結束部１８ａの幅Ｌ１及び第２結束部１８ｂの幅Ｌ３は、それぞれ３〜３０ｍｍが好ましい。幅Ｌ１及び幅Ｌ３が下限値以上であれば、充分な結束強度が得られやすい。幅Ｌ１及び幅Ｌ３が上限値以下であれば、膜面積の低下を抑えやすい。幅Ｌ１と幅Ｌ３は、同じでもよく、異なっていてもよい。

第１結束部１８ａ及び第２結束部１８ｂの厚み方向の表面１８ｃと中空糸膜１６の表面との距離ｔ１は、０．１〜１ｍｍが好ましい。距離ｔ１が下限値以上であれば、充分な強度の結束部となりやすく、中空糸膜シート状物が破断しにくい。距離ｔ１が上限値以下であれば、コストを低減でき、また中空糸膜モジュールあたりの中空糸膜の充填密度を高くすることが容易になる。

第１結束部１８ａ及び第２結束部１８ｂを形成する材料としては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が２００％以上の弾性体が挙げられ、伸び（Ｅ）が３００％以上の弾性体が好ましい。弾性体の伸び（Ｅ）の上限は特に制限はないが、通常は６００％程度である。
第１結束部１８ａが前記弾性体で形成されていれば、重ねられた第１結束部１８ａ同士や、第１結束部１８ａと集水管１２ａ，１２ｂの側壁部２０ａ，２０ｂとの間のシール性が充分に発揮されやすい。そのため、液状のポッティング樹脂を集水管１２ａ，１２ｂ内に注入する際にポッティング樹脂が第１結束部１８ａよりも底部２０ｃ側に漏れることが抑制されやすい。第２結束部１８ｂが前記弾性体で形成されていれば、液状のポッティング樹脂を集水管１２ａ，１２ｂ内に注入する際に、毛細管現象によるポッティング樹脂の過度な這い上がりを抑制しやすい。

弾性体のＪＩＳ Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ硬さは、Ａ４０〜８０が好ましい。第１結束部１８ａに用いる弾性体のデュロメータ硬さが上記範囲内であれば、注入時におけるポッティング樹脂の底部２０ｃ側への漏れ出しを抑制しやすい。第２結束部１８ｂに用いる弾性体のデュロメータ硬さが前記範囲内であれば、エアスクラビング処理時に中空糸膜に損傷が生じることを抑制しやすい。
なお、ＪＩＳ Ｋ６２５３のデュロメータ硬さの規格は、ＩＳＯ ７６１９に対応する。

弾性体の材質としては、熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマーの種類は、中空糸膜モジュールが使用される環境に応じて、環境への耐性等を勘案して選択できる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、塩化ビニル系エラストマー（ＴＰＶＣ）、エステル系エラストマー（ＴＰＣ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、アミド系エラストマー（ＴＰＡ）等が挙げられる。なかでも、ゴム弾性が高く、耐薬品性に優れている点から、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）が好ましい。弾性体の材質は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

集水管１２ａ，１２ｂは、互いの面同士が対向する長尺の一対の側壁部２０ａ，２０ｂと、一対の側壁部２０ａ，２０ｂの短手方向の端部同士を繋ぐ断面半円状の底部２０ｃと、側壁部２０ａ，２０ｂの底部２０ｃ側から延在する長尺で板状の脚部２１ａ，２１ｂとを備えている。集水管１２ａ，１２ｂにおける短手方向の他端には、長手方向に沿って延びるスリット状の開口部２２が形成されている。このように集水管１２ａ，１２ｂは長尺な部材である。集水管１２ａ，１２ｂの開口部２２側の長手方向に直交する断面の形状は、Ｕ字状になっている。

中空糸膜モジュール１の積層体２では、４枚の中空糸膜シート状物１０が、それぞれの第１結束部１８ａ同士が密着し、第２結束部１８ｂ同士が密着するように重ねられている。このように各中空糸膜シート状物１０が重ねられた状態で、積層体２における長さ方向の端部２ａ，２ｂ、すなわち各中空糸膜シート状物１０の第１結束部１８ａが設けられた端部１１ａ，１１ｂが集水管１２ａ，１２ｂ内に挿入されている。

第２結束部１８ｂと集水管１２ａ，１２ｂの開口部２２との距離Ｌは、１〜３０ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましい。距離Ｌが下限値以上であれば、集水管１２ａ，１２ｂ内に液状のポッティング樹脂（ポッティング液）を注入することが容易になるため、ポッティング樹脂を集水管内に充分に行きわたらせた状態で硬化させやすく、リーク発生率が低下する。距離Ｌが上限値以下であれば、中空糸膜モジュールの有効膜面積の減少を抑制しやすい。
なお、距離Ｌとは、集水管１２ｂ側の第２結束部１８ｂの場合、中空糸膜１６の長さ方向における、集水管１２ｂの開口部２２から（側壁部２０ａ，２０ｂの先端面から）、第２結束部１８ｂの集水管１２ｂ側の側端までの長さである。集水管１２ａ側の第２結束部１８ｂの距離Ｌについても同様である。

この例の集水管１２ａ，１２ｂの各側壁部２０ａ，２０ｂの内面には、集水管１２ａ，１２ｂの長手方向に沿って延びる段差部２４が互いに対向する位置に形成されている。段差部２４を境にして、底部２０ｃ側の側壁部２０ａと側壁部２０ｂの距離（クリアランス）が、開口部２２側の側壁部２０ａと側壁部２０ｂの距離（クリアランス）よりも小さくなっている。この例では、段差部２４の位置と、第１結束部１８ａにおける中空糸膜１６の長手方向の中央側の側端とが一致している。

段差部２４の底部２０ｃ側の側壁部２０ａと側壁部２０ｂの距離は、重ねられた中空糸膜シート状物１０の第１結束部１８ａの部分の総厚み、すなわち積層体２の端部２ａ，２ｂの厚みと同程度かやや小さくなるように設定されている。これにより、積層体２における中空糸膜シート状物１０の第１結束部１８ａの部分が側壁部２０ａ，２０ｂの内面と液密に密着し、シール性が発揮されるようになっている。また、重ねられた各第１結束部１８ａ同士も液密に密着し、シール性が発揮される。

集水管の材質としては、優れた機械的強度及び耐久性を有するものが好ましく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が挙げられる。集水管の材質は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

ポッティング部１４は、集水管１２ａ，１２ｂ内の各中空糸膜１６の外側における、第１結束部１８ａから開口部２２までの部分を満たすように形成されている。これにより、集水管１２ａ，１２ｂにおけるポッティング部１４及び第１結束部１８ａよりも底部２０ｃ側に集水空間２６が形成されている。
中空糸膜モジュール１においては、中空糸膜シート状物１０を形成する複数の中空糸膜１６で濾過された処理後の液体が、集水管１２ａ，１２ｂの集水空間２６内に一旦集められてから、集水管１２ａ，１２ｂの長手方向の末端に形成された取水口２８を経て、中空糸膜モジュール１の外部へ取り出されるようになっている。

ポッティング部１４を形成するポッティング樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂が挙げられる。ポッティング部１４を形成するポッティング樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

［中空糸膜モジュールの製造装置］
本発明の中空糸膜モジュールの製造装置は、積層体の製造装置と、積層体の長さ方向の端部に装着された集水管内にポッティング樹脂を注入して集水管を固定するポッティング装置と、を備える。

本実施形態の中空糸膜モジュールの製造装置は、前記した中空糸膜モジュール１を製造するための装置である。本実施形態の中空糸膜モジュールの製造装置は、積層体の製造装置と、ポッティング装置と、を備える。

（積層体の製造装置）
本発明の積層体の製造装置は、複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層され、各中空糸膜シート状物の端面が揃えられた積層体を得るための装置である。本発明の積層体の製造装置は、積層体の把持具と；前記把持具により上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた状態で把持された前記積層体を搬送する搬送手段と；前記搬送手段を所定の搬送方向に案内する案内手段と；前記積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃える端面調整手段と；各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面が揃えられた前記積層体における各中空糸膜シート状物の動きを規制する規制手段と；前記規制手段で各中空糸膜シート状物の動きが規制された前記積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面のずれを検査する検査手段と；を備える。本発明の積層体の製造装置においては、前記検査手段による検査で前記端面のずれが規定値以上の場合に前記積層体を前記端面調整手段へと返送する。

本発明の積層体の把持具は、複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体を、前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となり、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で把持する把持具である。本発明の積層体の把持具は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体の形態を制御する形態制御部材を備えている。形態制御部材は、吊り下げられた積層体におけるＵターン部と中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた積層体を挟み込むように当接する、中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備えている。

以下、本発明の積層体の製造装置及び積層体の把持具の一例について、図５〜２２に基づいて説明する。
本実施形態の積層体の製造装置１００（以下、単に「製造装置１００」ともいう。）は、複数本の中空糸膜１６がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物１０が複数積層され、各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂが揃えられた積層体２を得るための装置である。製造装置１００は、図１２及び図１８に示すように、積層体の把持具１０２（以下、単に「把持具１０２」ともいう。）と、搬送手段１０４と、案内手段１０６と、端面調整手段１０８と、規制手段１１０と、検査手段１１２と、を備えている。

把持具１０２は、複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体を、前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となり、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で把持するための治具である。把持具１０２は、図５に示すように、把持具本体１１４と、形態制御部材１１６とを備えている。

把持具本体１１４は、一対の第１支持部１２０及び第２支持部１２２と、円柱状の吊り下げ部１２４とを備えている。第１支持部１２０は、平面視形状が矩形状の第１枠体１２０ａと、第１枠体１２０ａにおける対向する部分を繋ぐように、所定の間隔を開けて並行して設けられた複数の第１支持棒１２０ｂとを備えている。同様に、第２支持部１２２は、第１支持部１２０と同様に、平面視形状が矩形状の第２枠体１２２ａと、第２枠体１２２ａにおける対向する部分を繋ぐように、所定の間隔を開けて平行に設けられた複数の第２支持棒１２２ｂとを備えている。

把持具本体１１４においては、第１支持部１２０における第１枠体１２０ａの一辺と、第２支持部１２２における第２枠体１２２ａの一辺とが、吊り下げ部１２４を介して接続されている。また、第１支持部１２０における各々の第１支持棒１２０ｂと、第２支持部１２２における各々の第２支持棒１２２ｂは、吊り下げ部１２４と平行になるように配置されている。
第１支持部１２０と第２支持部１２２は吊り下げ部１２４の軸周りに可動式になっている。これにより把持具本体１１４は、図５に示すように、第１支持部１２０と第２支持部１２２を水平に広げた状態にしたり、図１１に示すように、第１支持部１２０と第２支持部１２２を閉じて折り畳んだ状態にしたりすることができるようになっている。第１支持部１２０と第２支持部１２２を水平に広げた状態では、把持具本体１１４の平面視形状は長方形状になっている。

形態制御部材１１６は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２の形態を制御するための部材である。形態制御部材１１６は、二対の接続用基部１１７ａ，１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｂと、二対の回動棒１１９ａ，１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｂと、一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂとを備えている。

第１支持部１２０の吊り下げ部１２４から遠い側において、第１枠体１２０ａにおける幅方向の両側の部分からそれぞれ外側に突出するように一対の接続用基部１１７ａ，１１７ａが設けられている。各々の接続用基部１１７ａ，１１７ａには、一対の回動棒１１９ａ，１１９ａのそれぞれの一方の端部が接続されている。一対の回動棒１１９ａ，１１９ａは、それぞれ側面視で接続用基部１１７ａ，１１７ａと接続された部分を中心として回動できるようになっている。そして、一対の回動棒１１９ａ，１１９ａのそれぞれの他方の端部を繋ぐように第１押止部１１８ａが設けられている。

同様に、第２支持部１２２の吊り下げ部１２４から遠い側において、第２枠体１２２ａにおける幅方向の両側の部分からそれぞれ外側に突出するように一対の接続用基部１１７ｂ，１１７ｂが設けられている。各々の接続用基部１１７ｂ，１１７ｂには、一対の回動棒１１９ｂ，１１９ｂのそれぞれの一方の端部が接続されている。一対の回動棒１１９ｂ，１１９ｂは、それぞれ側面視で接続用基部１１７ｂ，１１７ｂと接続された部分を中心として回動できるようになっている。そして、一対の回動棒１１９ｂ，１１９ｂのそれぞれの他方の端部を繋ぐように第２押止部１１８ｂが設けられている。

把持具１０２においては、図６及び図７に示すように、把持具本体１１４の第１支持部１２０と第２支持部１２２を水平に広げた状態で、把持具本体１１４上に積層体２を載置することができる。このとき、積層体２における中空糸膜１６の長さ方向が吊り下げ部１２４と直交するように把持具本体１１４上に積層体２を載置する。この例では、形態制御部材１１６における一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、積層体２における中空糸膜１６の長さ方向に直行する方向に延びるように配置されている。
把持具本体１１４を水平状態としたまま、第１押止部１１８ａ及び第２押止部のそれぞれが吊り下げ部１２４に近づくように、二対の回動棒１１９ａ，１１９ａと回動棒１１９ｂ，１１９ｂとをそれぞれ逆向きに回動させることで、図８及び図９に示すように、第１押止部１１８ａと第２押止部１１８ｂを積層体２の上面側に当接させることができる。

そして、吊り下げ部１２４を上昇させ、第１支持部１２０と第２支持部１２２を閉じて把持具本体１１４を折り畳んだ状態とすることで、図１０及び図１１に示すように、積層体２を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げ部１２４に吊り下げることができる。このとき、形態制御部材１１６における一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、吊り下げられた積層体２におけるＵターン部２ｃと中空糸膜１６の長さ方向の端部２ａ，２ｂとの間の部分に、吊り下げられた積層体２を挟み込むように当接した状態となる。これにより、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２が外側に膨らむことが抑制される。

第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、長さ方向に垂直な方向の断面形状が円形状の棒状体である。第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、円柱状であってもよく、円筒状であってもよい。また、第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、軸周りに回転可能になっている。本発明では、このように一対の押止部が断面円形状の棒状体で、それら一対の棒状体が回転可能になっていることが好ましい。これにより、積層体における中空糸膜長さ方向の端部において各中空糸膜シート状物の端面を揃える際、当接部材を繰り返し当接させて振動を与えたときに、最も外側の中空糸膜シート状物の動きに合わせて棒状体が軸周りに回転する。そのため、積層体における各中空糸膜シート状物の端部が上下動しやすくなることから、積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面を揃えることが容易になる。
なお、本発明においては、一対の押止部は棒状体には限定されず、例えば、板状体であってもよい。

一対の押止部における積層体への当接面の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３）は、１２．５以下が好ましく、６．３以下がより好ましく、１．６以下がさらに好ましい。前記一対の押止部の当接面の表面粗さＲｚが上限値以下であれば、中空糸膜表面を損傷せずに積層体における各中空糸膜シート状物の端面を揃える際にそれら中空糸膜シート状物の端部が上下動しやすく、端面が容易に揃いやすくなる。前記一対の押止部の当接面の表面粗さＲｚの下限値は、特に限定されないが、実質的には０．８である。
なお、押止部の当接面の表面粗さＲｚは、市販の表面粗さ計により測定される。

一対の押止部における積層体への当接面には、ブラスト加工が施されていることが好ましい。これにより、一対の押止部における積層体への当接面と、中空糸膜シート状物との間の接触面積がより小さくなるため、それらの間での摩擦抵抗が小さくなり、積層体における各中空糸膜シート状物の端面を揃える際にそれら中空糸膜シート状物の端部が上下動しやすくなることで、端面を揃えることが容易になる。

一対の押止部の材質としては、特に限定されず、例えば、ポリアセタール、ナイロン、ベークライト、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリオレフィン、ウレタン樹脂、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリカーボネート、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ポリスルホン等の樹脂材料やアルミニウム、ステンレス、チタン、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等が挙げられる。一対の押止部の材質としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。押止部における積層体への当接面にはフッ素系やシリコーン系の離形処理表面加工が施されていることが好ましい。これによりポッティング樹脂が接液した場合でも排除することが容易になる。また錆が発生する材質を用いる場合は防錆加工が施されていることが好ましい。

搬送手段１０４は、把持具１０２により上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた状態で把持された積層体２を搬送する手段である。図１２に示すように、搬送手段１０４は、搬送基体１２６と、レール部１２８と、アーム部１３０と、滑車部１３２とを備えている。
搬送基体１２６は、正面視形状が上下方向に長い長方形状になっている。なお、搬送基体１２６の形状は、長方形状には限定されない。レール部１２８は、搬送基体１２６において上下方向に延在するように設けられている。アーム部１３０は、レール部１２８に沿って上下動するように設けられており、把持具１０２における吊り下げ部１２４の両端部に着脱自在に接続できるようになっている。滑車部１３２は、搬送基体１２６の上部に設けられている。

案内手段１０６は、搬送手段１０４を所定の搬送方向に案内する手段である。案内手段１０６は、複数の支柱１３４と、各々の支柱１３４の上部に固定された水平方向に延びるガイドレール１３６とを備えている。案内手段１０６のガイドレール１３６には搬送手段１０４の滑車部１３２が装着され、搬送手段１０４がガイドレール１３６に沿って水平方向に移動できるようになっている。
ガイドレール１３６のレイアウトは、特に限定されず、上下方向や横方向に湾曲している部分があってもよく、分岐部や合流部があってもよい。

図１３に示すように、搬送手段１０４のアーム部１３０をレール部１２８に沿って下降させ、積層体２を載置した把持具１０２の吊り下げ部１２４の両端部とアーム部１３０とを接続する。この状態で、アーム部１３０をレール部１２８に沿って上昇させることで、図１０、図１１及び図１４に示すように、積層体２を上に凸となるように長さ方向に湾曲させた状態で把持具１０２の吊り下げ部１２４に吊り下げることができる。そして、この状態で搬送手段１０４を案内手段１０６のガイドレール１３６に沿って移動させることで、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態の積層体２を搬送することができる。

端面調整手段１０８は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられている積層体２における中空糸膜１６の長さ方向の端部２ａと端部２ｂのそれぞれにおいて、各中空糸膜シート状物１０の一方の端面１０ａ同士と、各中空糸膜シート状物１０の他方の端面１０ｂ同士を揃える手段である。端面調整手段１０８は、複数の当接部材１３８を備えている。複数の当接部材１３８は、図１５に示すように、搬送手段１０４によって持ち上げられている把持具１０２の吊り下げ部１２４に吊り下げられた積層体２の下方に位置するように設けられている。すなわち、複数の当接部材１３８は、搬送手段１０４によって搬送されている積層体２が複数の当接部材１３８の上方を通過できるように設けられている。

複数の当接部材１３８は、把持具１０２における折り畳まれた状態の第１支持部１２０と第２支持部１２２のそれぞれの側に対応するように、吊り下げ部１２４の軸方向において間隔を空けて２列設けられている。２列の当接部材１３８のうち、第１支持部１２０側の複数の当接部材１３８は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられている積層体２における第１支持部１２０側の端部２ａの幅方向に沿うように並んでいる。また、２列の当接部材１３８のうち、第２支持部１２２側の複数の当接部材１３８は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられている積層体２における第２支持部１２２側の端部２ｂの幅方向に沿うように並んでいる。

各々の当接部材１３８は、図１６に示すように、バイブレータ１４０と、バイブレータ１４０上に設けられた当接板１４２とを備えている。当接部材１３８においては、当接板１４２の上面が中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂに当接される平面１４２ａになっている。２列に配置された複数の当接部材１３８がそれぞれ上下動することで、各々の当接部材１３８の平面１４２ａを、吊り下げられた積層体２の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂのそれぞれに繰り返し押し当てることができるようになっている。
２列の各当接部材１３８のうち、把持具１０２における吊り下げ部１２４の軸方向に並んでいる各当接部材１３８は、吊り下げ部１２４の軸方向に延びる２つの支持部材１４４でそれぞれ支持されている。

この例の製造装置１００は、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える端面調整手段１０８に加えて、積層体２の側端面１０ｃ，１０ｄを揃える幅方向調整部材１４６を備えている。本発明の積層体の製造装置では、このように上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体における各中空糸膜シート状物の側端面を揃える幅方向調整部材も備えていることが好ましい。

幅方向調整部材１４６は、バイブレータ１４８と、バイブレータ１４８上に設けられた当接板１５０とを備えている。当接板１５０の上面が中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃに当接される平面１５０ａになっている。幅方向調整部材１４６における当接板１５０の平面１５０ａを各中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃに繰り返し押し当てて振動させることで、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃ，１０ｄを揃えることができる。

規制手段１１０は、案内手段１０６における端面調整手段１０８よりも後段に設けられ、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂが揃えられた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の動きを規制する手段である。規制手段１１０は、端面調整手段１０８によって各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃える処理を行った後の積層体２を挟むように押さえる一対の保持部材１５２を備えている。
保持部材１５２としては、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の動きを規制できるものであればよく、例えば、クランプ等が挙げられる。

検査手段１１２は、規制手段１１０で各中空糸膜シート状物１０の動きが規制された積層体２における各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ同士のずれ及び端面１０ｂ同士のずれを検査する手段である。
積層体２の端部２ａ，２ｂにおいて、各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士や端面１０ｂ同士のずれが大きく、第１結束部１８ａ同士が密着していない部分が生じると、集水管１２ａ，１２ｂを取り付けて液状のポッティング樹脂を注入した際に、ポッティング樹脂が集水管１２ａ，１２ｂ内における第１結束部１８ａよりも底部２０ｃ側に漏れる。そのため、集水管１２ａ，１２ｂ内における第１結束部１８ａよりも底部２０ｃ側へのポッティング樹脂の漏れをより安定して抑制する点から、各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士や端面１０ｂ同士を揃える操作を行った後に、それら端面のずれを検査することが好ましい。

検査手段１１２は、積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面のずれを測定する測距センサー１５４を備えている。測距センサー１５４は、図１５及び図１９に示すように、搬送手段１０４によって持ち上げられている把持具１０２の吊り下げ部１２４に吊り下げられた積層体２の下方に位置するように設けられている。すなわち、測距センサー１５４は、搬送手段１０４によって搬送されている積層体２が測距センサー１５４の上方を通過するように設けられている。検査手段１１２においては、積層体２における各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ同士のずれを測定する測距センサー１５４と、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ｂ同士のずれを測定する測距センサー１５４とがそれぞれ設けられている。

この例では、端面調整手段１０８によって積層体２の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃え、規制手段１１０によって各中空糸膜シート状物１０の動きを規制した状態で、積層体２の幅方向において測距センサー１５４と積層体２とを相対移動させる。これにより、測距センサー１５４により各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂが走査され、複数の端面１０ａ間のずれ及び複数の端面１０ｂ間のずれを測定するようになっている。測距センサー１５４による測定を行うことで、端面調整手段１０８を用いて各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃えた後に、それら端面１０ａ同士及び端面１０ｂ同士が揃っている度合いを判定することができる。

この例では、把持具１０２で把持された積層体２を搬送手段１０４によって搬送し、測距センサー１５４上を通過させることで、測距センサー１５４に対して積層体２を相対移動させる。なお、本発明では、積層体２の搬送を停止した状態で、測距センサー１５４を移動させることで測距センサー１５４に対して積層体２を相対移動させる態様であってもよい。

測距センサー１５４としては、各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士のずれ及び端面１０ｂ同士のずれを測定できるものであればよく、例えば、オムロン社製スマートセンサー 二次元形状計測センサー形ＺＧ２シリーズ等が挙げられる。

製造装置１００においては、測距センサーにより測定した端面間のずれが規定値以上の場合には、搬送手段１０４を案内手段１０６のガイドレール１３６に沿って端面調整手段１０８まで逆送させ、再度、積層体２の各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える作業が行えるようになっている。このように、測距センサー１５４による測定の結果に基づいて、端面調整手段１０８による積層体２の各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える作業を再度行うことで、積層体２における各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂがより高い精度で揃えられた状態とすることができる。
なお、本発明では、案内手段１０６のガイドレール１３６に、検査手段１１２による検査後の積層体２を保持した搬送手段１０４を端面調整手段１０８まで返送するための返送経路を別に設けてもよい。

製造装置１００では、図２０及び図２１に示すように、検査手段１１２による検査で積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂのずれが規定値未満の場合には、検査手段１１２よりも下流側に積層体２を搬送する。製造装置１００における検査手段１１２の下流側では、積層体２の端部２ａ，２ｂに集水管１２ａ，１２ｂを装着できるようになっている。

積層体２の端部２ａ，２ｂへの集水管１２ａ，１２ｂの装着は、例えば、手作業で行うことができる。集水管１２ａ，１２ｂの装着を手作業で行う場合は、集水管１２ａ，１２ｂの装着作業が律速となることから、生産性を向上させる点から、案内手段１０６のガイドレール１３６を検査手段１１２の下流側で複数に分岐させて、集水管１２ａ，１２ｂの装着作業を複数箇所で並行して行えるようにすることが好ましい。

また、本発明の積層体の製造装置は、製造装置１００における検査手段１１２の後段に、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂが揃えられた積層体２の長さ方向の端部２ａ，２ｂに集水管１２ａ，１２ｂを装着する集水管装着手段を設けてもよい。この場合は、検査手段１１２による検査で積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂのずれが規定値未満のときに、搬送手段１０４により積層体２を集水管装着手段へと搬送する。

製造装置１００においては、積層体２の端部２ａ，２ｂへの集水管１２ａ，１２ｂの装着した後に、搬送手段１０４から把持具１０２を脱離させ、集水管１２ａ，１２ｂを装着した積層体２を後段のポッティング装置に送ることができるようになっている。

（ポッティング装置）
ポッティング装置は、積層体２における中空糸膜１６の長さ方向の端部２ａ，２ｂに装着された集水管１２ａ，１２ｂ内にポッティング樹脂を注入し、集水管１２ａ，１２ｂを積層体２の端部２ａ，２ｂに固定する手段である。

ポッティング装置としては、公知の装置を使用することができる。ポッティング装置としては、例えば、積層体２と集水管１２ａ，１２ｂを保持する保持手段と、保持された集水管１２ａ，１２ｂ内にポッティング樹脂を注入するノズルとを備えるものが挙げられる。例えば、該ノズルを集水管１２ａ，１２ｂの長さ方向、すなわち積層体２の幅方向に相対的に移動させながら、該ノズルからポッティング樹脂を吐出することで、積層体２の端部２ａ，２ｂに装着された集水管１２ａ，１２ｂ内にポッティング樹脂を注入して固定することができる。

［中空糸膜モジュールの製造方法］
本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールを製造する方法である。
本発明の中空糸膜モジュールの製造方法では、積層体における中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となるように、積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げる。そして、該積層体の中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備える形態制御部材を用いて、吊り下げられた積層体のＵターン部と中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた積層体を挟み込むように一対の押止部を当接させ、吊り下げられた積層体の膨らみを抑える。そして、その状態で、積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返し、各中空糸膜シート状物の端面を揃え、積層体の端部に集水管を固定する。

本発明の中空糸膜モジュールの製造方法には、本発明の積層体の製造装置を用いることができる。以下、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一例として、前記した製造装置１００を用いて、中空糸膜モジュール１を製造する方法について説明する。

本実施形態の製造方法では、図６、図７及び図１２に示すように、まず把持具１０２における把持具本体１１４を、第１支持部１２０と第２支持部１２２を水平に広げた状態とし、第１支持部１２０及び第２支持部１２２の上に複数枚の中空糸膜シート状物１０を積層して積層体２とする。このとき、各中空糸膜シート状物１０における各中空糸膜１６の長さ方向が吊り下げ部１２４の軸方向に直交するようにする。水平状態の第１支持部１２０及び第２支持部１２２上に積層する際の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂは、綺麗に揃えておく必要はない。

次いで、把持具本体１１４を水平状態としたまま、第１押止部１１８ａ及び第２押止部のそれぞれが吊り下げ部１２４に近づくように、二対の回動棒１１９ａ，１１９ａと回動棒１１９ｂ，１１９ｂとをそれぞれ回動させる。これにより、図８及び図９に示すように、第１押止部１１８ａと第２押止部１１８ｂを積層体２の上面側に当接させる。

次いで、図１３に示すように、積層体２を載置した把持具１０２を搬送手段１０４の下へと移動させ、搬送手段１０４のアーム部１３０をレール部１２８に沿って下降させ、積層体２を載置した把持具１０２の吊り下げ部１２４の両端部とアーム部１３０とを接続する。この状態でアーム部１３０をレール部１２８に沿って上昇させ、第１支持部１２０と第２支持部１２２を閉じて把持具本体１１４を折り畳んだ状態とすることで、図１０、図１１及び図１４に示すように、Ｕターン部２ｃが上になるように積層体２を長さ方向に湾曲させた状態で把持具１０２の吊り下げ部１２４に吊り下げる。このとき、形態制御部材１１６における一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂは、吊り下げられた積層体２におけるＵターン部２ｃと中空糸膜１６の長さ方向の端部２ａ，２ｂとの間の部分に、積層体２を挟み込むように当接した状態となる。これにより、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体２が外側に膨らむことが抑制される。

なお、本発明においては、積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた後に、形態制御部材の一対の押止部を、積層体におけるＵターン部と中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に当接させてもよい。
積層体におけるＵターン部と中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分において、一対の押止部を当接させる位置は、該一対の押止部を当接させていないときの積層体の形態に応じて適宜設定すればよい。本発明では、一対の押止部を当接させていないときの積層体におけるＵターン部と中空糸膜の長さ方向の端部との間において、最も外側に膨らんでいる部分に一対の押止部を当接させることが好ましい。

把持具１０２の吊り下げ部１２４に積層体２を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で、搬送手段１０４を案内手段１０６のガイドレール１３６に沿って移動させ、図１５に示すように、積層体２を端面調整手段１０８上まで搬送する。この状態で、図１６及び図１７に示すように、積層体２の長さ方向のそれぞれの端部２ａ，２ｂにおいて、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａと端面１０ｂのそれぞれに、当接部材１３８における当接板１４２の平面１４２ａを、それぞれの中空糸膜シート状物１０の端部１１ａ，１１ｂが撓むように下方から押し当てる操作を繰り返す。このように、当接板１４２の平面１４２ａを繰り返し当接させることによる振動により、積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士と端面１０ｂ同士をそれぞれ揃えることができる。

積層体２における各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の一方の端面１０ａ同士を揃える作業と、他方の端面１０ｂ同士を揃える作業は、それぞれ別々に行ってもよく、同時に行ってもよい。本発明においては、作業効率が高く、生産性が高い点から、積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の両方の端面を同時に揃えることが好ましい。

上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面に当接部材の平面を繰り返し当接させ、各中空糸膜シート状物の端部に振動を与えてそれらの端面同士を揃える際には、各中空糸膜シート状物の長さ方向の端部の鉛直方向に対する傾きが大きいほど端面同士を揃えにくくなる。積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端部の鉛直方向に対する傾きが大きい場合には、各中空糸膜シート状物の端部に振動が加わると端面同士のずれがより大きくなることもある。

これに対して、本実施形態では、端面調整手段１０８によって積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃えている際に、第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂによって、吊り下げられた積層体２が外側に膨らむことが抑制されている。そのため、積層体２の長さ方向のそれぞれの端部２ａと端部２ｂにおいて、各々の中空糸膜シート状物１０が過度に傾くことが抑制されている。これにより、積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士と端面１０ｂ同士をそれぞれ綺麗に揃えることができる。

一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂが当接されて外側に膨らむことが抑制された状態で吊り下げられた積層体２の長さ方向の端部２ａにおける各中空糸膜シート状物１０の鉛直方向に対する角度θ１（図２３）は、１５°以下が好ましく、１０°以下がより好ましく、５°以下がさらに好ましく、０°が特に好ましい。前記角度θ１が上限値以下であれば、吊り下げられた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士を綺麗に揃えることが容易になる。
一対の第１押止部１１８ａ及び第２押止部１１８ｂが当接されて外側に膨らむことが抑制された状態で吊り下げられた積層体２の長さ方向の端部２ｂにおける各中空糸膜シート状物１０の鉛直方向に対する角度θ２の好ましい範囲は、前記角度θ１の好ましい範囲と同じである。

本発明では、積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の両方の端面を揃えることに加えて、さらに各中空糸膜シート状物の側端面も揃えることが好ましい。この例では、幅方向調整部材１４６を用いて、上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた積層体２における各中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃ，１０ｄも揃えることが好ましい。具体的には、幅方向調整部材１４６の当接板１５０の平面１５０ａを各中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃに繰り返し押し当てて振動させることで、積層体２における各中空糸膜シート状物１０の側端面１０ｃ，１０ｄを揃えることができる。

次いで、図１８に示すように、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃えた状態で、規制手段１１０の保持部材１５２により積層体２の端部２ａ，２ｂ寄りの部分を挟んで保持する。本発明では、この例のように、各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面を揃える作業を行った後に、該積層体の端部寄りの部分をクランプ等の保持部材で保持して各中空糸膜シート状物の動きを規制することが好ましい。このように規制手段により積層体の動きを規制することで、各中空糸膜シート状物の端部同士を接着剤等で固定しなくても、集水管を取り付ける際に、揃えた各中空糸膜シート状物の各端面が再び乱れることを抑制することが容易になる。そのため、接着剤による接着固定の作業負担を軽減できる。

積層体２の端部２ａ，２ｂにおいて、各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ同士や端面１０ｂ同士のずれが大きく、第１結束部１８ａ同士が密着していない部分が生じると、集水管１２ａ，１２ｂを取り付けて液状のポッティング樹脂を注入した際に、ポッティング樹脂が第１結束部１８ａよりも底部２０ｃ側に漏れる。そのため、集水管内における結束部よりも底部側へのポッティング樹脂の漏れをより安定して抑制する点から、各中空糸膜シート状物の端面同士を揃える操作を行った後に、それら端面のずれを検査することが好ましい。すなわち、本発明においては、当接部材の平面を押し当てる操作を繰り返して積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面を揃えた後に、それら端面間のずれを測距センサーによって測定することが好ましい。

この例では、当接部材１３８によって積層体２の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃えた後に、図１９に示すように、積層体２の幅方向において検査手段１１２の測距センサー１５４と積層体２とを相対移動させ、測距センサー１５４により各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａを走査して、複数の端面１０ａ間のずれを測定する。同様に、測距センサー１５４によって複数の端面１０ｂ間のずれも測定する。このように、測距センサーによる測定を行うことで、当接部材を用いて各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面を揃えた後に、それらの端面同士が揃っている度合いを判定することができる。

この例では、搬送手段１０４によって積層体２を搬送することで、測距センサー１５４に対して積層体２を相対移動させることができる。なお、本発明では、搬送手段１０４による積層体２の搬送を停止した状態で、測距センサー１５４を移動させることで、測距センサー１５４に対して積層体２を相対移動させる方法を採用してもよい。

測距センサー１５４により測定した各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ間のずれ又は端面１０ｂ同士のずれが規定値以上の場合には、搬送手段１０４を案内手段１０６のガイドレール１３６に沿って端面調整手段１０８まで逆送させる。そして、再度、積層体２の各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える作業を行う。このように、本発明では、測距センサーにより測定した各中空糸膜シート状物の端面間のずれが規定値以上のときには、再度、積層体の各中空糸膜シート状物の端面に当接部材の平面を押し当てる操作を繰り返して端面を揃えることが好ましい。これにより、積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面同士をより高い精度で揃えることができる。

例えば、測距センサー１５４により測定した、各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ同士及び端面１０ｂ同士のずれの最大値Ｘ（図２４）が２ｍｍ以上の場合に、搬送手段１０４を案内手段１０６のガイドレール１３６に沿って端面調整手段１０８まで逆送させ、再度、端面調整手段１０８により積層体２の各中空糸膜シート状物１０の端面１０ａ，１０ｂを揃える。

積層体２の各中空糸膜シート状物１０の長さ方向の端面１０ａ，１０ｂを揃えた後は、搬送手段１０４により積層体２をさらに搬送し、図２０及び図２１に示すように、積層体２の長さ方向の各々の端部２ａ，２ｂに集水管１２ａ，１２ｂをそれぞれ装着する。この例の集水管１２ａ，１２ｂの場合は、脚部２１ａと脚部２１ｂを互いに近づけるように摘まむことで、側壁部２０ａと側壁部２０ｂの先端側が離れ、開口部２２が開く。このようにすることで、積層体２の端部２ａ，２ｂを集水管１２ａ，１２ｂに容易に挿入することができる。

積層体２の端部２ａ，２ｂに集水管１２ａ，１２ｂを装着した後、搬送手段１０４によりガイドレール１３６の終点部分まで積層体２を搬送し、搬送手段１０４から把持具１０２を脱離させ、積層体２をポッティング装置へと送る。

次いで、ポッティング装置において、集水管１２ａ，１２ｂ内の積層体２との隙間に液状のポッティング樹脂（ポッティング液）を注入して硬化させ、積層体２を集水管１２ａ，１２ｂに液密に固定する。これにより、中空糸膜モジュール１が得られる。
中空糸膜シート状物１０における第１結束部１８ａが設けられた部分においては、前記したように各中空糸膜１６の周りが第１結束部１８で埋められている。また、各中空糸膜シート状物１０の第１結束部１８ａ同士は密着し、側壁部２０ａ，２０ｂにおける段差部２４よりも底部２０ｃ側の部分と第１結束部１８ａも密着している。そのため、集水管１２ａ，１２ｂ内に注入されたポッティング樹脂は、第１結束部１８ａで堰き止められ、それよりも底部２０ｃ側には漏れ出さない。

ポッティング樹脂を注入する方法は、特に限定されず、公知の方法を採用でき、例えば、ノズルからポッティング樹脂を吐出して注入する方法が挙げられる。本発明では、生産性の点から、積層体の長さ方向の両方の端部のそれぞれに同時に集水管を取り付けることが好ましい。

以上説明したように、本発明においては、積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で、積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃える。これにより、変形しやすい中空糸膜シート状物を積層した積層体であるにもかかわらず、それらの端面同士を容易に揃えることができる。また、各中空糸膜シート状物の端面を揃えた積層体の端部に集水管を取り付ける作業も容易である。

本発明では、１枚１枚端面を揃えながら中空糸膜シート状物を積層する場合に比べて、積層作業が容易である。また、複数の中空糸膜シート状物を積層して端面を揃える作業が、中空糸膜シート状物の枚数によらずほぼ同等になるため、中空糸膜シート状物の積層数が増えても作業負担の増大を抑制できる。また、本発明では、１枚１枚端面を揃えながら中空糸膜シート状物を積層する場合に比べて、機械がより簡便となるため、自動化も容易である。また、自動化することで、作業者によって作業斑が生じることも防止できる。

また、本発明では、積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げ、該積層体におけるＵターン部の下側の端部との間に形態制御部材の一対の押止部を当接させ、吊り下げられた積層体の膨らみを抑えた状態で各中空糸膜シート状物の端面を揃える。これにより、端面を揃えている際の積層体の長さ方向の端部において、各中空糸膜シート状物が鉛直方向に対して過度に傾きすぎることが抑制されるため、各中空糸膜シート状物の端面同士を容易に高精度に揃えることができる。

なお、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法及び製造装置は、前記したものには限定されない。また、本発明の積層体の把持具及び積層体の製造装置も、前記したものには限定されない。
例えば、前記した把持具１０２は、第１支持部１２０及び第２支持部１２２は、第１枠体１２０ａ及び第２枠体１２２ａと、第１枠体１２０ａ及び第２枠体１２２ａの対向する部分を繋ぐ複数の第１支持棒１２０ｂ及び第２支持棒１２２ｂとで形成され、平面視で開口部を有している。しかし、本発明の把持具は、第１支持部と第２支持部が平板からなり、開口を有しないものであってもよい。軽量化の点からは、本発明の積層体の把持具は、把持具１０２のように第１支持部と第２支持部が枠体と複数の支持棒からなるものであることが好ましい。

１…中空糸膜モジュール、１０…中空糸膜シート状物、１２ａ，１２ｂ…集水管、１４…ポッティング部、１６…中空糸膜、１００…積層体の製造装置、１０２…積層体の把持具、１０４…搬送手段、１０６…案内手段、１０８…端面調整手段、１１０…規制手段、１１２…検査手段、１１６…形態制御部材、１１８ａ…第１押止部、１１８ｂ…第２押止部、１３８…当接部材、１４０…バイブレータ、１４２…当接板、１４２ａ…平面、１５４…測距センサー。

Claims (6)

1. 複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
   前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となるように、前記積層体を上に凸となるように長さ方向に湾曲させて吊り下げ、
   前記中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備える形態制御部材を用い、吊り下げられた前記積層体における前記Ｕターン部と前記中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた前記積層体を挟み込むように前記一対の押止部を当接させ、吊り下げられた前記積層体の膨らみを抑えた状態で、
   前記積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃え、
   前記積層体の端部に前記集水管を固定する、中空糸膜モジュールの製造方法。
2. 前記押止部が断面円形状の棒状体であり、軸周りに回転可能である、請求項１に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
3. 複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体を、前記中空糸膜の長さ方向の中央部がＵターン部となり、上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げた状態で把持する把持具であって、
   上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた前記積層体の形態を制御する形態制御部材を備え、
   前記形態制御部材は、上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた前記積層体における前記Ｕターン部と前記中空糸膜の長さ方向の端部との間の部分に、吊り下げられた前記積層体を挟み込むように当接する、前記中空糸膜の長さ方向に交差する方向に延びる一対の押止部を備える、積層体の把持具。
4. 複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層され、各中空糸膜シート状物の端面が揃えられた積層体を得るための装置であって、
   請求項３に記載の積層体の把持具と、
   前記把持具により上に凸になるように長さ方向に湾曲させて吊り下げられた状態で把持された前記積層体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段を所定の搬送方向に案内する案内手段と、
   前記積層体の各中空糸膜シート状物の長さ方向の少なくとも一方の端面に、平面を有する当接部材の前記平面を押し当てる操作を繰り返して、各中空糸膜シート状物の端面を揃える端面調整手段と、
   各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面が揃えられた前記積層体における各中空糸膜シート状物の動きを規制する規制手段と、
   前記規制手段で各中空糸膜シート状物の動きが規制された前記積層体における各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面のずれを検査する検査手段と、を備え、
   前記検査手段による検査で前記端面のずれが規定値以上の場合に前記積層体を前記端面調整手段へと返送する、積層体の製造装置。
5. 前記検査手段の後段に設けられ、各中空糸膜シート状物の長さ方向の端面が揃えられた前記積層体の長さ方向の端部に集水管を装着する集水管装着手段をさらに備え、
   前記検査手段による検査で前記端面のずれが規定値未満の場合に前記積層体を前記集水管装着手段へと搬送する、請求項４に記載の積層体の製造装置。
6. 複数本の中空糸膜がシート状に引き揃えられた中空糸膜シート状物が複数積層された積層体と、前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に固定された集水管と、を備える中空糸膜モジュールを製造する装置であって、
   請求項４又は５に記載の積層体の製造装置と、
   前記積層体における前記中空糸膜の長さ方向の端部に装着された集水管内にポッティング樹脂を注入して集水管を固定するポッティング装置と、
   を備える、中空糸膜モジュールの製造装置。

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