JP3130075B2 - 多孔質糸膜モジュールの製造方法及び多孔質糸膜モジュールの製造治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえば浄水器や医療機
器、工業用の濾過装置等に広く用いられる中空糸膜等の
多孔質糸膜モジュールの製造方法並びにその製造治具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高分子系あるいはセラミックス系
材質からなる多孔質糸膜としての中空糸膜を用いた中空
糸膜モジュールにおいては、通常、図４に示すように、
モジュールケース１００のなかに中空糸膜１０１の束が
その端末まで収納充填され、中空糸膜１０１の端末部に
おいて各中空糸膜１０１間の隙間、および各中空糸膜１
０１とモジュールケース１００内周との隙間がポッティ
ング材１０２にて封止されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来タイプ
の中空糸膜モジュールでは、中空糸膜１０１がモジュー
ルケース１００で保護されているために、製造工程、特
にポッティング処理工程での取扱いが楽であるが、使用
条件によっては中空糸膜１０１の材質、ポッティング材
１０２の材質およびモジュールケース１００の材質が限
られる場合がある。

【０００４】すなわち、ポッティング材１０２とモジュ
ールケース１００の材質によって接着性が悪い場合シー
ルできないことになる。また、中空糸膜１０１の膜材質
とモジュールケース１００との膨張係数が異なる場合に
は、高温使用時に中空糸膜１０１の破損あるいはポッテ
ィング部の破損が起こり得、従来のモジュールケース一
体型の中空糸膜モジュールでは対応しきれない。

【０００５】本発明の目的とするところは、中空糸膜等
の多孔質糸膜やポッティング材あるいはモジュールケー
スの材質に制約されない多孔質糸膜モジュールの製造の
容易化を図った多孔質糸膜モジュールの製造方法並びに
その製造治具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の多孔質糸膜モジュールの製造方法にあって
は、多数本の中空糸膜等の多孔質糸膜を束ね、束ねた多
孔質糸膜の端末部をキャップ状の治具内に挿入し、次に
前記治具内にポッティング材を注入して各多孔質糸膜間
の隙間および各多孔質糸膜と治具との隙間にポッティン
グ材を充填し、ポッティング材が硬化した後、多孔質糸
膜束端部のポッティング部を一部切断して各多孔質糸膜
の端面を開口させてモジュール本体を成形し、その後モ
ジュール本体をモジュールケース内に挿入するととも
に、モジュール本体とモジュールケ ースとの間にシール
部材を装着することを特徴とする。

【０００７】さらに、その製造治具は、多数本の中空糸
膜等の多孔質糸膜の束の端末部が挿入されるポッティン
グ用の第１治具と、多孔質糸膜の束の外周を保持する筒
状の第２治具とを備え、前記第１治具と第２治具とを互
いに分離可能に連結してなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成の多孔質糸膜モジュールの製造方法に
より、あるいは、多孔質糸膜モジュールの製造治具によ
って製造することにより、ポッティング部の端面に開口
する多孔質糸膜の開口端面と分離膜となる多孔質糸膜側
面との間がシール部材によって離隔され、ポッティング
材とモジュールケースとの接着性は不要で、また、モジ
ュールケースと多孔質糸膜の熱膨張係数の違いが大きく
ても、温度変化によって生じる熱膨張量の差はシール部
材のすべりによって吸収することができ、高温使用時に
多孔質糸膜の破損あるいはポッティング部の破損を防止
することができるような多孔質糸膜モジュールであって
も、従来の同様の製造工程で多孔質糸膜のポッティング
処理を容易に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の一実施例にかかる多孔質糸膜モジュール
としての中空糸膜モジュールを示す図１において、１は
中空糸膜モジュール全体を示しており、この中空糸膜モ
ジュール１は、概略多孔質糸膜としての多数の微細孔を
有する中空糸膜２を多数本束ねたモジュール本体３と、
このモジュール本体３が収納されるモジュールケース４
とから構成されている。

【００１０】この実施例のモジュール本体３は両端封止
タイプのもので、直線状に束ねた中空糸膜２の束の両端
末をポッティング材５にて封止固定してポッティング部
６を構成している。このポッティング部６はその外周が
ポッティング材５にて円筒状に成形されており、モジュ
ール本体３のポッティング部６とモジュールケース４内
周との間がＯリング等のシール部材７にて密封されてい
る。この中空糸膜モジュール１両端は同一構造なので、
片側の構造について以下説明する。

【００１１】モジュールケース４は、円筒状のケース本
体８と、このケース本体８の両端開口部に連結される連
結パイプ９と、この連結パイプ９に連結されるキャップ
１０と、から構成されている。ケース本体８，連結パイ
プ９およびキャップ１０は同軸的に設けられ、それぞれ
ねじ込み固定されている。そして、上記したシール部材
７は連結パイプ９とキャップ１０との接続部に装着され
ている。また、連結パイプ９とケース本体８との接続部
もシール部材１１にてシールされている。

【００１２】そして、ケース本体８両端の連結パイプ９
には、それぞれ第１のポート穴１２が開口しており、ま
たキャップ１０には第２のポート穴１３が開口してい
る。そして、この第１，第２ポート穴１２，１３は上記
したポッティング部６を密封するシール部材７によって
離隔されている。

【００１３】上記構成の中空糸膜モジュールにあって
は、たとえば第１のポート穴１２からモジュールケース
４内に流入した流体が、中空糸膜２表面から中空糸膜２
内部に入り不純物が分離され、濾過された流体が中空糸
膜２内部通路を通ってその両端のポッティング部６端面
に開口する中空糸膜２端面開口部から流出してキャップ
１０に開口する第２のポート穴１３から外部に流出す
る。また、逆に第２のポート穴１３から流入して第１の
ポート穴１２から流出させることもでき、種々の使用方
法をとることができる。いずれにしても、ポッティング
部６の端面に開口する中空糸膜２の開口端面と濾過膜と
なる中空糸膜２側面との間がシール部材７によって離隔
され、濾過前の流体が濾過後の流体に混入することはな
い。

【００１４】そして、ポッティング材６とモジュールケ
ース４との接着性は不要であり、用途に応じて最適の材
料を選択することができる。また、モジュールケース４
と中空糸膜２の熱膨張係数の差が大きくても、温度変化
によって生じる熱膨張量の差はシール部材７のすべりに
よって吸収することができ、高温使用時に中空糸膜２の
破損あるいはポッティング部６の破損を防止することが
できる。

【００１５】このような中空糸膜露出タイプのモジュー
ルを作る場合には、図２に示されるように、三種類６部
品の製造治具２０を用いて製造される。

【００１６】この製造治具２０は、多数本の中空糸膜２
の束の端末部が挿入されるポッティング用の第１治具２
１と、中空糸膜２の束の外周を保持する筒状の第２治具
２２とを備えている。この第１治具２１と第２治具２２
とは互いに分離可能に連結されている。

【００１７】第１治具２１は、筒状部材２３とこの筒状
部材２３の開口部を閉塞する蓋体２４とから構成され、
この蓋体２４にはポッティング材注入用の注入口２５が
設けられている。筒状部材２３と蓋体２４とは、例えば
ねじによって一体的に固定される。もっとも、この第１
治具２１は一体成形してもよい。

【００１８】また、第２治具２２は第１半体２６と第２
半体２７とに二分割された構成となっており、その両端
部の内径はモジュールケース４の内径とほぼ等しく、そ
の両端部内周には上記第１治具２１の筒状部２３と蓋体
２４とが嵌合する嵌合溝２８が形成されている。

【００１９】この製造治具を用いて、上記中空糸膜モジ
ュールは次にように作られる。

【００２０】まず、多数本の中空糸膜２を束ね、束ねた
中空糸膜２の端末部をキャップ状の第１治具２１内に挿
入する。この状態で第２治具２２の第１，第２半体２
６，２７を、その嵌合溝２８に第１治具２１を嵌合させ
つつ左右から組み付ける。

【００２１】組み付けが終了すると、第１治具２１の蓋
体２４に設けた注入口２５からポッティング材５を注入
し、各中空糸膜２間の隙間および中空糸膜２と第１治具
２１内周との隙間にポッティング材５を充填する。

【００２２】そして、ポッティング材５が硬化した後、
第２治具２２の第１，第２半体２６，２７を開き、第１
治具２１を分解してポッティング部６を取り出し、端部
の不要部分を切断してポッティング部６端面の各中空糸
膜２を開口させて、モジュール本体３の成形が完了す
る。

【００２３】次いで、モジュール本体３をモジュールケ
ース４のケース本体８内にポッティング部６を外部に露
出させた状態で挿入し、両端に連結パイプ９を螺合す
る。最後に、シール部材７を装着してキャップ１０をね
じ込み、中空糸膜モジュール１が完成する。

【００２４】なお、この実施例では多孔質糸膜として内
部に全長に渡って貫通する貫通孔を有する多孔質中空糸
膜を例にとって説明したが、このような多孔質中空糸膜
に限定されるものではなく、内部に貫通孔を有さず多数
の空洞に区切られているような多孔質中実糸膜について
も同様に適用することができる。

【００２５】また、この実施例では多孔質糸膜モジュー
ルとして両端封止タイプのものを例にとって説明した
が、各多孔質糸膜をＵ字状に曲げて両端末をモジュール
ケースの片側にて一緒に封止固定する片側封止タイプの
モジュールについても同様に適用できることはもちろん
である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、本発明のような製造方法により製造し、あるい
は製造治具を用いて製造すれば、ポッティング材とモジ
ュールケースとの接着性が不要で、用途に応じて最適の
材料を選択することができ、かつ、モジュールケースと
多孔質糸膜の熱膨張係数の違いが大きくても、温度変化
によって生じる熱膨張量の差はシール部材のすべりによ
って吸収することができ、高温使用時に中空糸膜等の多
孔質糸膜の破損あるいはポッティング部の破損を 防止す
ることができるような多孔質糸膜モジュールであって
も、従来のケース一体型タイプの多孔質糸膜モジュール
の製造と同様の工程で簡単に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る多孔質糸膜モジ
ュールとしての中空糸膜モジュールの一部破断縦断面図
である。

【図２】図２（ａ），（ｂ）は図１の中空糸膜モジュー
ルを製造するための製造治具の組み立て状態を示す図で
ある。

【図３】図３（ａ）乃至（ｄ）は図１の中空糸膜モジュ
ールの製造工程を模式的に示す図である。

【図４】図４は従来の中空糸膜モジュールの一部破断縦
断面図である。

【符号の説明】

１ 中空糸膜モジュール ２ 中空糸膜（多孔質糸膜） ３ モジュール本体 ４ モジュールケース ５ ポッティング材 ６ ポッティング部 ７ シール部材 ８ ケース本体 ９ 連結パイプ １０ キャップ １１ シール部材 １２，１３ 第１，第２のポート穴 ２０ 製造治具 ２１，２２ 第１，第２治具 ２３ 筒状部材 ２４ 蓋体 ２５ 注入口 ２６，２７ 第１，第２半体 ２８ 嵌合溝

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数本の中空糸膜等の多孔質糸膜を束ね、
   束ねた多孔質糸膜の端末部をキャップ状の治具内に挿入
   し、次に前記治具内にポッティング材を注入して各多孔
   質糸膜間の隙間および各多孔質糸膜と治具との隙間にポ
   ッティング材を充填し、ポッティング材が硬化した後、
   多孔質糸膜束端部のポッティング部を一部切断して各多
   孔質糸膜の端面を開口させてモジュール本体を成形し、
   その後モジュール本体をモジュールケース内に挿入する
   とともに、モジュール本体とモジュールケースとの間に
   シール部材を装着することを特徴とする多孔質糸膜モジ
   ュールの製造方法。
2. 【請求項２】多数本の中空糸膜等の多孔質糸膜の束の端
   末部が挿入されるポッティング用の第１治具と、多孔質
   糸膜の束の外周を保持する筒状の第２治具とを備え、前
   記第１治具と第２治具とを互いに分離可能に連結してな
   る多孔質糸膜モジュールの製造治具。