JP4388746B2

JP4388746B2 - Defect inspection device for hollow fiber membrane module

Info

Publication number: JP4388746B2
Application number: JP2003008396A
Authority: JP
Inventors: 正則伊藤; 憲幸澤口; 正栄福士
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP2004216311A

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の欠陥検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化等の数多くの用途で使用されている。
中空糸膜モジュールとしては、図２に示すような、円筒状のケース１１と、ケース１１内に収納された、中空糸膜束１２からなるロール１３と、ロール１３の端部をケース１１内に固定する樹脂固定部１４とから概略構成される中空糸膜モジュール１０がある。ここで、ロール１３は、複数の中空糸膜１５をＵ字状に折り曲げ、折り曲げ部分を拘束糸条１６によって結束した帯状の中空糸膜束１２が、ストロー１７を中心に巻き回された状態にあるものである。
【０００３】
この中空糸膜モジュール１０は、以下のようにして製造される。
まず、図３に示すような、帯状の中空糸膜束１２を作製する。この中空糸膜束１２は、いわゆるラッセル編みにより作製されるものであり、複数の中空糸膜１５を、中空糸膜束１２の幅の長さに複数回折り返し、この折り返し部分を、中空糸膜束１２の長手方向に延びるチェーンステッチ（鎖編み）の拘束糸条１６にて結束させたものである。
【０００４】
次いで、この中空糸膜束１２を巻取装置（図示略）に搬送し、ストロー１７を中心にして巻き回して図４に示すような中空糸膜束１２からなるロール１３とする。このロール１３を、図５に示すように、底部に放射状に延びる複数の溝が形成された有底筒状のケース１１に収納する。次いで、底部から樹脂注入管２１が下方に延び、内部に液状の固定用樹脂２２が充填された、有底円筒状の樹脂ポット２０を、樹脂注入管２１がストロー１７に挿入されるようにして、ロール１３上に配置する。
【０００５】
次いで、ケース１１内にロール１３が収納され、ロール１３上に樹脂ポット２０が配置されたものを、遠心機（図示略）にセットし、遠心力によって樹脂ポット２０中の固定用樹脂２２を、ストロー１７を通してケース１１の底部に注入し、ケース１１とロール１３との間、そして各中空糸膜１５間に流し込んで行き渡らせる。
固定用樹脂２２を固化させて樹脂固定部１４とした後、ロール１３の底部側を、ケース１１および樹脂固定部１４ごと切断して、中空糸膜１５の端部を開口させることにより、図２に示す中空糸膜モジュール１０が製造される。
【０００６】
この中空糸膜モジュール１０においては、例えば水の濾過処理の場合、中空糸膜１５を透過する前の原水と中空糸膜１５を透過した浄水とが混ざり合わないように、原水側と浄水側とを樹脂固定部１４によって液密に仕切る必要がある。
しかしながら、ケース１１内に収納されたロール１３を構成する中空糸膜１５が、部分的に偏っていたり、交絡していたりする場合、中空糸膜１５が密となった部分に固定用樹脂２２が流れ込みにくくなり、この固定用樹脂２２の未含浸部分が原因となって樹脂固定部１４による仕切りが不十分となる、いわゆるリークの状態が発生することがあった。また、中空糸膜１５にピンホールなどの欠陥がある場合、そこでリークが発生してしまうことがあった。
【０００７】
中空糸膜モジュールの樹脂固定部および中空糸膜におけるリークを検査する方法としては、中空糸膜の一次側に微粒子や濁質を含有する気体または液体を導入し、中空糸膜の二次側に透過した透過気体または透過液の微粒子数や濁度を、パーティクルカウンタや濁度計を用いて測定することによって、リークの有無を判定する検査方法が、特公平２−１４０８４号公報、特開平３−１２７６１４号公報、特許第３１８４６３１号公報、特開２００１−３４３３２０号公報などに提案されている。
【０００８】
しかしながら、従来のリーク検査方法では、良品であるにもかかわらず中空糸膜の二次側に透過した透過気体または透過液に、微粒子や濁りが検出され、不良品と判断されることがあった。また、従来のパーティクルカウンタを用いたリーク検査方法では、短時間の測定では不良品であっても微粒子が少ししか、もしくは全く検出されず、良品と判断されてしまうことがあった。そのため、中空糸膜の二次側に透過した透過気体の微粒子数を長時間測定する必要があった。
このように、従来のリーク検査方法では、短時間でリークの有無を確実に判定することは困難であった。
【０００９】
【特許文献１】
特公平２−１４０８４号公報（第３−５頁、第４図）
【特許文献２】
特開平３−１２７６１４号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献３】
特許第３１８４６３１号公報（第２−５頁、図１）
【特許文献４】
特開２００１−３４３３２０号公報（第２−４頁）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、中空糸膜モジュールにおけるリークの有無の検査を精度よく行うことができる中空糸膜モジュールの欠陥検査装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、中空糸膜モジュールにおけるリークの有無の検査を精度よく、かつ短時間で行うことができる中空糸膜モジュールの欠陥検査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】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置は、複数の中空糸膜が樹脂固定部にてケース内に固定された中空糸膜モジュールに微粒子を含む気体を流し、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数を測定する中空糸膜モジュールの欠陥検査装置であり、中空糸膜モジュールの気体流出側から流出する気体を集気する集気手段と、気体中の微粒子の数を測定する微粒子計測器と、集気手段と微粒子計測器とを接続する通気流路とを具備し、前記微粒子計測器は、レーザー光源を具備するものであり、前記集気手段が複数あり、各集気手段と微粒子計測器とを接続する複数の通気流路を切り換える流路切り換え手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記微粒子計測器にて測定された気体中の微粒子の数に基づいて、中空糸膜モジュールの良否を判定する判定手段を具備することが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である。
この欠陥検査装置は、中空糸膜モジュール１０の樹脂固定部１４側の端部１８（気体流出側）から流出する気体を集気する複数の集気ホルダ３１，３１・・・（集気手段）と、気体中の微粒子の数を測定する微粒子計測器３２と、排気用の真空ポンプ３３と、各集気ホルダ３１と微粒子計測器３２とを接続する複数の通気流路３４，３４・・・と、各通気流路３４の途中から分岐し、真空ポンプに接続する排気流路３５，３５・・・と、通気流路３４と排気流路３５との分岐点よりも下流の通気流路３４に設けられた通気側開閉弁３６，３６・・・と、通気流路３４と排気流路３５との分岐点よりも下流の排気流路３５に設けられた排気側開閉弁３７，３７・・・と、微粒子計測器３２、真空ポンプ３３、通気側開閉弁３６および排気側開閉弁３７に電気的に接続され、これらの制御を行う制御部３８と、微粒子計測器３２に電気的に接続し、微粒子計測器３２にて測定された気体中の微粒子の数に基づいて、中空糸膜モジュール１０の良否を判定する判定部３９（判定手段）とを具備して概略構成されるものである。
【００１６】
中空糸膜モジュール１０は、図２に示すように、円筒状のケース１１と、ケース１１内に収納された、中空糸膜束１２からなるロール１３と、ロール１３の端部をケース１１内に固定する樹脂固定部１４とから概略構成されるものである。ここで、ロール１３は、複数の中空糸膜１５をＵ字状に折り曲げ、折り曲げ部分を拘束糸条１６によって結束した帯状の中空糸膜束１２が、ストロー１７を中心に巻き回された状態にあるものである。
【００１７】
集気ホルダ３１は、中空糸膜モジュール１０の端部１８から流出する気体を集気し、かつ中空糸膜モジュール１０の端部１０から流出する気体以外を遮断するものであり、中空糸膜モジュール１０のケース１１の外周壁を囲む円筒部４１と、中空糸膜モジュール１０の端部１８を、間隙を介して覆う、内側がテーパ面とされた底部４２と、底部４２に穿設された通気孔４３と、中空糸膜モジュール１０のケース１１の外周壁と円筒部４１との間を気密に保つためのＯリング４４とを有して構成されるものである。
【００１８】
微粒子計測器３２としては、気体中の微粒子の大きさと数を測定できるものであれば、いずれのものも用いることができ、通常は、パーティクルカウンタが用いられる。パーティクルカウンタとしては、例えば、微粒子を浮遊状態のまま光散乱方式により連続的に大きさと数を測定するものを用いることができ、その原理は、半導体レーザーから出射された光が被測定気体と交差し、その気体中に微粒子が存在する場合には、その散乱光が受光素子へと導かれ電気信号に変換されるものである。
レーザー光源を具備したパーティクルカウンタは、従来のハロゲンランプを具備したパーティクルカウンタに比べ、微粒子の計測精度や計測安定性、および長時間の使用においても信頼性に優れ、精度よく、短時間で気体中の微粒子を検出でき、微細な欠陥をも検出可能である。微粒子を検出するための感度の観点から、最大定格粒子濃度１００００個／リットル以上のものが好ましい。
【００１９】
通気流路３４は、始端が集気ホルダ３１の通気孔４３に接続し、途中で他の通気流路３４と合流して、終端が微粒子計測器３２に接続する配管からなるものである。
配管としては、内面が平滑で、気体が円滑に通過できるものを用いることができる。配管としては、内面平滑性、耐圧性、および耐久性の点で、タイゴンチューブが好ましい。配管の長さ（集気ホルダ３１から微粒子計測器３２までの流路長）は、被測定気体の滞留容積の軽減、被測定対象物の切り替えにおける応答性、およびパーティクルカウンタの吸引抵抗（圧力損失）の軽減の点で、２ｍ以下が好ましく、０．５ｍ以下がより好ましい。
【００２０】
排気流路３５は、始端が通気流路３４から分岐し、途中で他の排気流路３５と合流して、終端が真空ポンプ３３に接続する配管からなるものである。
配管としては、通気流路３４に用いられる配管と同じものを用いることができる。
【００２１】
通気側開閉弁３６および排気側開閉弁３７としては、弁を閉じた際の封止性に優れ、かつ開閉動作時において低発塵性の構造を有するものが好ましく、例えば、ピンチバルブが挙げられる。
【００２２】
制御部３８は、処理部と、インターフェース部とを有して概略構成され、微粒子計測器３２の吸引ポンプ（図示略）の運転開始・停止、真空ポンプ３３の運転開始・停止、通気側開閉弁３６および排気側開閉弁３７の開閉を制御するものである。特に、制御部３８によって、複数の通気側開閉弁３６のうち、１つ通気側開閉弁３６のみを開き、他の通気側開閉弁３６を閉じることにより、特定の通気流路３４を選択することができる。すなわち、複数の通気側開閉弁３６と制御部３８との組み合わせが、流路切り換え手段として機能する。
【００２３】
インターフェイス部は、各流路に設けられた開閉弁および各ポンプと、処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、処理部に入力された操作信号に基づいて、各流路に設けられた開閉弁の開閉およびポンプの運転の開始、停止を制御するものである。
【００２４】
判定部３９は、処理部と、インターフェース部とを有して概略構成され、微粒子計測器３２にて測定された気体中の微粒子の数に基づいて、中空糸膜モジュール１０の良否を判定するものである。
【００２５】
インターフェイス部は、微粒子計測器３２と判定部３９の処理部との間を電気的に接続するものである。処理部は、微粒子計測器３２から送られたデータ（気体中の微粒子の数）が、所定値よりも多いか、少ないかによって、中空糸膜モジュール１０の良否を判定し、表示装置（図示略）に判定結果を表示させるものである。
【００２６】
なお、これら処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、これら処理部はメモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御部３８、判定部３９には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力デバイスのことをいい、表示装置とは、ＣＲＴや液晶表示装置のことをいう。
【００２７】
次に、この欠陥検査装置を用いた中空糸膜モジュールの欠陥検査方法について説明する。
まず、中空糸膜モジュール１０を、中空糸膜モジュール１０の樹脂固定部１４側の端部１８が集気ホルダ３１に覆われるように、集気ホルダ３１にセットする。中空糸膜モジュール１０の端部１８には、中空糸膜モジュール１０の製造過程において、ロール１３の底部側をケース１１および樹脂固定部１４ごと切断して中空糸膜１５の端部を開口させる際の、ケース１１および樹脂固定部１４の切断屑が付着していることがあるので、あらかじめこの切断屑を除去しておくことが好ましい。
【００２８】
制御部３８によって、すべての通気側開閉弁３６を閉にし、すべての排気側開閉弁３７を開にした後、真空ポンプ３３の運転を開始し、中空糸膜１５の外側から内側に向かって気体が通過するように、中空糸膜モジュール１０に気体を所定時間（所定量）流し、この気体を微粒子計測器３２に通すことなく、真空ポンプ３３から装置外部へ排気する。
【００２９】
所定時間となったところで、制御部３８によって、真空ポンプ３３の運転を停止し、すべての排気側開閉弁３７を閉にし、通気側開閉弁３６のいずれか１つ、例えば、最初に検査を行う中空糸膜モジュール１０がセットされた集気ホルダ３１に接続した通気流路３４の通気側開閉弁３６のみを開にする。ついで、制御部３８によって、微粒子計測器３２の吸引ポンプの運転を開始し、中空糸膜１５の外側から内側に向かって気体が通過するように、中空糸膜モジュール１０に微粒子を含む気体を所定時間（所定量）流し、この気体を微粒子計測器３２に導く。
【００３０】
微粒子計測器３２にて、中空糸膜を通過した気体にレーザー光源からの光を当て、気体中の微粒子の数を測定する。微粒子計測器３２に導かれた気体は、吸引ポンプによって装置外に排気される。
微粒子計測器３２にて測定された気体中の微粒子の数は、判定部３９に送られ、中空糸膜モジュール１０の良否を判定し、判定結果を表示装置に表示する。
【００３１】
１つの中空糸膜モジュール１０の検査が終了した後、制御部３８によって、すべての通気側開閉弁３６を閉にし、次に検査を行う中空糸膜モジュール１０がセットされた集気ホルダ３１に接続した通気流路３４の通気側開閉弁３６のみを開にする。ついで、制御部３８によって、微粒子計測器３２の吸引ポンプの運転を開始し、中空糸膜１５の外側から内側に向かって気体が通過するように、中空糸膜モジュール１０に微粒子を含む気体を所定時間（所定量）流し、この気体を微粒子計測器３２に導き、気体中の微粒子の数を測定する。
以後、セットされた中空糸膜モジュール１０の数に応じて、同様の測定を繰り返し行う。
【００３２】
気体中の微粒子の数を測定する前にあらかじめ中空糸膜モジュール１０に流す気体の流量は、３〜１００リットル／分が好ましい。気体の流量が３リットル／分未満では、中空糸膜モジュールの大きさによっては、全体の中空糸膜に気体を流すことが困難となることや、配管内に微細な塵埃が滞留する場合に短時間では十分には除去できないおそれがあり、気体の流量が１００リットル／分を超えると、中空糸膜モジュールの大きさによっては、一部の中空糸膜に偏って気体が流れるおそれがある。
あらかじめ中空糸膜モジュール１０に気体を流す時間（量）は、中空糸膜モジュール１０のサイズ等により適宜設定されるものであり、特に限定はされない。
【００３３】
気体中の微粒子の数を測定する際に、吸引ポンプで吸引する気体の流量（定格値）は、１〜６０リットル／分が好ましく、３〜３０リットル／分がより好ましい。気体の流量が１リットル／分未満では、中空糸膜モジュールの大きさによっては、全体の中空糸膜に気体を流すことが困難となるおそれがあり、気体の流量が６０リットル／分を超えると、中空糸膜モジュールの大きさによっては、一部の中空糸膜に偏って気体が流れるおそれがある。
同じく、中空糸膜モジュールの有効膜面積当たりの平均吸引流速は、５〜２００リットル／分・ｍ² が好ましく、１０〜１００リットル／分・ｍ² がより好ましい。
【００３４】
あらかじめ中空糸膜モジュール１０に流す気体、および気体中の微粒子の数を測定する際に中空糸膜モジュール１０に流す微粒子を含む気体としては、通常、欠陥検査装置周辺の空気が使用される。
あらかじめ中空糸膜モジュール１０に流す気体に微粒子が含まれていても、中空糸膜モジュール１０に欠陥がなければ２次側に微粒子が入り込むことはなく、後の欠陥検査の測定には影響しない。
気体中の微粒子の数を測定する際に中空糸膜モジュール１０に流す微粒子を含む気体としては、中空糸膜モジュール１０の仕様に応じて、所定粒径の微粒子を所定濃度添加した気体を用いることができる。
【００３５】
以上説明した中空糸膜モジュール１０の欠陥検査方法にあっては、気体中の微粒子の数を測定する前にあらかじめ中空糸膜モジュール１０に気体を流すことによって、中空糸膜相互を離間させて隙間を形成するとともに、中空糸膜モジュール１０および気体流路の配管内に残留する微細な塵埃を洗い流しているので、この後、中空糸膜モジュール１０に微粒子を含む気体を流す際に、中空糸膜に均一に微粒子を含む気体を流すことができ、また、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数を測定する際に、中空糸膜モジュール１０に流される微粒子を含む気体に由来しない微粒子を検出してしまうことがない。これにより、良品であるにもかかわらず、誤って不良品と判断してしまうことがない。
【００３６】
また、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数を、レーザー光源を具備した微粒子計測器３２にて測定しているので、従来のハロゲンランプを具備した微粒子測定器に比べ、感度よく、短時間で気体中の微粒子を検出でき、微細な欠陥をも検出できるため、不良品であるにもかかわらず、良品と判断してしまうことがない。
【００３７】
また、以上説明した欠陥検査装置にあっては、微粒子計測器３２として、レーザー光源を具備するものを用いているので、従来のハロゲンランプを具備した微粒子測定器に比べ、精度よく、短時間で気体中の微粒子を検出でき、微細な欠陥をも検出できるため、不良品であるにもかかわらず、良品と判断してしまうことがない。
【００３８】
また、欠陥検査装置には、集気ホルダ３１が複数あり、各集気ホルダ３１と微粒子計測器３２とを接続する複数の通気流路３４を切り換える流路切り換え手段が設けられているので、微粒子計測器３２の台数を増やすことなく、中空糸膜モジュール１０の欠陥検査を連続して効率よく行うことができる。
また、微粒子計測器３２にて測定された気体中の微粒子の数に基づいて、中空糸膜モジュール１０の良否を判定する判定部を具備するので、大量の中空糸膜モジュールの欠陥検査を行う場合に、測定された気体中の微粒子数を目視により確認し良否判定することが不要となるため、作業時間の短縮を図り得るとともに、検査工程の自動化も行えるため、製品の品質管理を簡便に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査方法においては、中空糸膜モジュール１０に気体を流す方向は、中空糸膜１５の外側から内側に向かって気体が通過する方向に限定されず、中空糸膜１５の内側から外側に向かって気体が通過するように中空糸膜モジュール１０に気体を流してもよい。
また、中空糸膜モジュールに気体を流す方法は、中空糸膜モジュール１０の気体流出側から真空ポンプまたは吸引ポンプにて気体を吸引し、中空糸膜モジュール１０内に気体を流入させる方法に限定されず、中空糸膜モジュール１０の気体流入側から加圧ポンプにて気体を加圧し、中空糸膜モジュール１０内に気体を流入させる方法であっても構わない。
【００４０】
また、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査方法においては、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数の測定を、所定時間ごとに複数回測定し、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数の平均値を算出することが好ましい。このような測定を行うことで、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数の経時的変動を測定することができ、例えば、大型の中空糸膜モジュールの欠陥検査を行う場合や、複数の中空糸膜モジュールを同時に欠陥検査を行う場合においても、欠陥検出精度をより向上させることができる。
【００４１】
また、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置は、図示例のものに限定はされず、集気ホルダ３１が１つまたは２つのものであっても、集気ホルダ３１が４つ以上のものであっても構わない。また、流路切り替え手段として、三方弁のような切替弁を用いてもよい。
また、検査対象の中空糸膜モジュールも、図示例の中空糸膜モジュール１０に限定はされず、複数の中空糸膜が樹脂固定部にてケース内に固定された中空糸膜モジュールであれば、例えば、ケースの両端にて複数の中空糸膜が樹脂固定部によって固定されたものなどにも適用可能である。この場合、検査対象の中空糸膜モジュールの形態に合わせて、集気ホルダの大きさ、形状等を適宜変更することは無論のことである。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
（実施例１）
図２に示すような、中空糸膜モジュールを以下のようにして製造した。
まず、三菱レイヨン（株）製のポリエチレン製中空糸膜（分画性能０．１μｍ、外径３８０μｍ）を５０００本まとめた糸束を、６５ｍｍの長さで折り返しながら、その両側の折り返し部分を、ポリエステルフィラメント糸を用いたチェーンステッチにて結束させ、帯状の中空糸膜束とした。
【００４３】
この中空糸膜束を、中心にストローを配置した状態で巻取装置にて巻き取り、直径約３８ｍｍ、中空糸膜の総表面積０．４ｍ² の中空糸膜束のロールを作製した。このロールを、中空糸膜束の側部がケースの底部に位置するように、有底円筒状のケース内に収納した。ここで、有底円筒状のケースとしては、内径４０ｍｍ、高さ７０ｍｍ、筒部の肉厚２ｍｍのＡＢＳ樹脂製の成形品を用いた。
【００４４】
次いで、液状の固定用樹脂を、ストローを通して遠心力にてケースの底部に注入し、各中空糸膜間、およびロールとケースとの間に流し込み、行き渡らせた。ここで、固定用樹脂としては、粘度１５００ｍＰａ・ｓのポリウレタン樹脂を用いた。
固定用樹脂を固化させた後、ケースの底部側端部から１０ｍｍの位置でケースの軸に直交して中空糸膜束をケースおよび樹脂固定部ごと切断し、中空糸膜の端部を開口させ、中空糸膜モジュールを得た。
【００４５】
この中空糸膜モジュールについて、図１に示す欠陥検査装置を用いてリーク検査を行った。ここで、微粒子計測器３２としては、リオン（株）製のパーティクルカウンタ「ＫＭ−２７」（光源：レーザーダイオード、最大定格粒子濃度：１４０００個／リットル、吸引流量：２８リットル／分）を用い、各流路の配管にはタイゴンチューブを用い、各開閉弁としては、山本産業（株）製のピンチバルブを用いた。
【００４６】
まず、中空糸膜モジュール１０を集気ホルダ３１にセットし、すべての通気側開閉弁３６を閉にし、すべての排気側開閉弁３７を開にした後、真空ポンプ３３の運転を開始し、中空糸膜１５の外側から内側に向かって空気が通過するように、中空糸膜モジュール１０に空気を流量５０リットル／分で３０秒間流し、この空気を微粒子計測器３２に通すことなく、真空ポンプ３３から装置外部へ排気した。
【００４７】
中空糸膜モジュール１０に空気を３０秒間流したところで、真空ポンプ３３の運転を停止し、すべての排気側開閉弁３７を閉にし、最初に検査を行う中空糸膜モジュール１０がセットされた集気ホルダ３１に接続した通気流路３４の通気側開閉弁３６のみを開にした。ついで、微粒子計測器３２の吸引ポンプの運転を開始し、中空糸膜１５の外側から内側に向かって空気が通過するように、中空糸膜モジュール１０に空気を吸引流量２８リットル／分で２０秒間流し、中空糸膜を通過した空気を微粒子計測器３２に導き、この間、中空糸膜を通過した空気中の微粒子の数を測定した。
【００４８】
２０秒の間に微粒子計測器３２にて測定された気体中の微粒子の数を、判定部３９に送り、ここにおいて、微粒子の数が規定値の０個のものを良品と判断し、１個以上のものを不良品と判断した。判定結果を表示装置に表示すると同時に、判定部３９内の記憶装置（図示略）に、中空糸膜モジュール１０固有の製造番号とともに判定結果を記録し、後の製品の品質管理に利用できるようにした。
【００４９】
以上の検査を、良品の中空糸膜モジュール１００本、および故意に中空糸膜あるいは樹脂固定部を損傷させた中空糸膜モジュール１００本について行った。良品については、中空糸膜を通過した空気中の微粒子の数は、すべて０個であった。損傷品については、中空糸膜を通過した空気中の微粒子の数は、すべて１０個以上であり、中空糸膜モジュールにおけるリークの発生の有無を確実に判定することができた。また、このような検査を５回繰り返して行ったところ、すべての回で同じ検査結果を得た。
【００５０】
（比較例１）
気体中の微粒子の数を測定する前に、あらかじめ中空糸膜モジュールに気体を流さなかった以外は、実施例１と同様にして中空糸膜モジュールのリーク検査を行った。良品の中空糸膜モジュール１００本中、１０本において測定された微粒子の数が３〜３０個となり、正確な判定を行うことができなかった。
【００５１】
（参考例）
微粒子計測器３２として、リオン（株）製のパーティクルカウンタ「ＫＣ−１３」（光源：ハロゲンランプ、最大定格粒子濃度：５０００個／リットル、吸引流量：１０リットル／分）を用い、気体中の微粒子の数の測定時間を６０秒に変更した以外は、実施例１と同様にして中空糸膜モジュールのリーク検査を行った。良品の中空糸膜モジュールについては、中空糸膜を通過した空気中の微粒子の数は、すべて０個であった。しかしながら、損傷品１００本中、３本において微粒子の数が５個以下となった。検査を複数回繰り返しても、微粒子の数が変動した。この３本について、気体中の微粒子の数の測定時間を１２０秒にして検査を行ったところ、微粒子の数は、すべて１０個以上となった。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置は、複数の中空糸膜が樹脂固定部にてケース内に固定された中空糸膜モジュールに微粒子を含む気体を流し、中空糸膜を通過した気体中の微粒子の数を測定する中空糸膜モジュールの欠陥検査装置であり、中空糸膜モジュールの気体流出側から流出する気体を集気する集気手段と、気体中の微粒子の数を測定する微粒子計測器と、集気手段と微粒子計測器とを接続する通気流路とを具備し、前記微粒子計測器は、レーザー光源を具備するものであるので、中空糸膜モジュールにおけるリークの有無の検査を精度よく、かつ短時間で行うことができる。
【００５５】
また、前記集気手段が複数あり、各集気手段と微粒子計測器とを接続する複数の通気流路を切り換える流路切り換え手段が設けられていれば、中空糸膜モジュールの欠陥検査を連続して効率よく行うことができる。
また、本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置が、前記微粒子計測器にて測定された気体中の微粒子の数に基づいて、中空糸膜モジュールの良否を判定する判定手段を具備していれば、製品の品質管理を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中空糸膜モジュールの欠陥検査装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。
【図３】中空糸膜束の一例を示す正面図である。
【図４】図３の中空糸膜束を巻き回したロール体である。
【図５】中空糸膜モジュールの製造の一工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０中空糸膜モジュール
１１ケース
１４樹脂固定部
１５中空糸膜
３１集気ホルダ（集気手段）
３２微粒子計測器
３４通気流路
３６通気側開閉弁（流路切り換え手段）
３８制御部（流路切り換え手段）
３９判定部（判定手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow fiber membrane module. Lack of The present invention relates to a defect inspection apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, hollow fiber membrane modules have been used in many applications such as aseptic water, drinking water, production of highly pure water, and air purification.
As the hollow fiber membrane module, as shown in FIG. 2, a cylindrical case 11, a roll 13 made of a hollow fiber membrane bundle 12 housed in the case 11, and an end of the roll 13 in the case 11 There is a hollow fiber membrane module 10 roughly constituted by a resin fixing part 14 to be fixed. Here, the roll 13 is in a state in which a plurality of hollow fiber membranes 15 are bent in a U shape, and the band-like hollow fiber membrane bundle 12 in which the bent portions are bound by the restraining yarn 16 is wound around the straw 17. There is something.
[0003]
The hollow fiber membrane module 10 is manufactured as follows.
First, a belt-like hollow fiber membrane bundle 12 as shown in FIG. 3 is produced. The hollow fiber membrane bundle 12 is manufactured by so-called Russell knitting, and a plurality of hollow fiber membranes 15 are folded back to the length of the width of the hollow fiber membrane bundle 12, and the folded portion is used as a hollow fiber membrane. The bundle 12 is bound by a chain stitch (chain stitch) constraining yarn 16 extending in the longitudinal direction.
[0004]
Next, the hollow fiber membrane bundle 12 is conveyed to a winding device (not shown) and wound around a straw 17 to form a roll 13 comprising the hollow fiber membrane bundle 12 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the roll 13 is accommodated in a bottomed cylindrical case 11 in which a plurality of radially extending grooves are formed at the bottom. Next, the resin injection tube 21 extends downward from the bottom, and the bottomed cylindrical resin pot 20 filled with the liquid fixing resin 22 is inserted into the straw 17 so that the resin injection tube 21 is inserted into the straw 17. Arranged on the roll 13.
[0005]
Next, the roll 13 is accommodated in the case 11 and the resin pot 20 is arranged on the roll 13 is set in a centrifuge (not shown), and the fixing resin 22 in the resin pot 20 is removed by centrifugal force. It is poured into the bottom of the case 11 through the straw 17, and is poured between the case 11 and the roll 13 and between the hollow fiber membranes 15 to spread.
After the fixing resin 22 is solidified to form the resin fixing portion 14, the bottom side of the roll 13 is cut together with the case 11 and the resin fixing portion 14 to open the end of the hollow fiber membrane 15. The hollow fiber membrane module 10 shown in FIG.
[0006]
In this hollow fiber membrane module 10, for example, in the case of water filtration treatment, the raw water side and the purified water side are not mixed so that the raw water before passing through the hollow fiber membrane 15 and the purified water passing through the hollow fiber membrane 15 do not mix. Need to be liquid-tightly partitioned by the resin fixing portion 14.
However, when the hollow fiber membrane 15 constituting the roll 13 accommodated in the case 11 is partially biased or entangled, the fixing resin 22 is formed in a portion where the hollow fiber membrane 15 is dense. There is a case where a so-called leakage state occurs in which the resin fixing portion 14 becomes insufficiently divided due to the unimpregnated portion of the fixing resin 22 that is difficult to flow. Further, when the hollow fiber membrane 15 has a defect such as a pinhole, a leak may occur there.
[0007]
As a method for inspecting the resin fixing part of the hollow fiber membrane module and the leak in the hollow fiber membrane, a gas or liquid containing fine particles or turbidity is introduced to the primary side of the hollow fiber membrane, and the secondary side of the hollow fiber membrane is introduced. An inspection method for determining the presence or absence of a leak by measuring the number of fine particles and turbidity of a permeated gas or permeated liquid using a particle counter or a turbidimeter is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 2-14084 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3 (1994). No. -127614, Japanese Patent No. 31844631, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-343320, and the like.
[0008]
However, in the conventional leak inspection method, fine particles or turbidity may be detected in the permeate gas or permeate that has permeated to the secondary side of the hollow fiber membrane despite being a non-defective product. . In addition, in a leak inspection method using a conventional particle counter, even if it is a defective product, few or no particles are detected even if it is a defective product, and it may be judged as a good product. Therefore, it was necessary to measure the number of fine particles of permeated gas permeated to the secondary side of the hollow fiber membrane for a long time.
As described above, in the conventional leak inspection method, it is difficult to reliably determine whether or not there is a leak in a short time.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 2-14084 (page 3-5, Fig. 4)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-127614 (page 2-4, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 31844631 (page 2-5, FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP 2001-343320 A (page 2-4)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of accurately inspecting whether there is a leak in the hollow fiber membrane module. Lack of It is to provide a defect inspection apparatus.
Another object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of accurately and in a short time inspecting whether there is a leak in the hollow fiber membrane module. Lack of It is to provide a defect inspection apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the defect inspection of the hollow fiber membrane module of the present invention apparatus Is a hollow fiber membrane module that measures the number of fine particles in a gas that has passed through the hollow fiber membrane by flowing a gas containing fine particles through the hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are fixed in a case at a resin fixing portion. Defect inspection A gas collecting means for collecting the gas flowing out from the gas outflow side of the hollow fiber membrane module, a fine particle measuring instrument for measuring the number of fine particles in the gas, and the air collecting means and the fine particle measuring instrument. The fine particle measuring device includes a laser light source, and there are a plurality of the air collecting means, and the plurality of air flow channels connecting each air collecting means and the fine particle measuring device are switched. Channel switching means is provided It is characterized by that.
[0014]
Moreover, it is desirable to provide a determination means for determining the quality of the hollow fiber membrane module based on the number of fine particles in the gas measured by the fine particle measuring instrument.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a defect inspection apparatus for a hollow fiber membrane module of the present invention.
This defect inspection apparatus includes a plurality of air collecting holders 31, 31... (Air collecting means) for collecting gas flowing out from the end 18 (gas outflow side) on the resin fixing portion 14 side of the hollow fiber membrane module 10. , A fine particle measuring device 32 for measuring the number of fine particles in the gas, a vacuum pump 33 for exhaust, a plurality of ventilation channels 34, 34... Connecting each air collection holder 31 and the fine particle measuring device 32. .., Branched from the middle of each ventilation channel 34 and connected to the vacuum pump, and the ventilation channel 34 downstream of the branch point between the ventilation channel 34 and the exhaust channel 35. , And the exhaust side opening / closing valves 37, 37,... Provided in the exhaust passage 35 downstream of the branch point between the ventilation passage 34 and the exhaust passage 35. .., particle measuring instrument 32, vacuum pump 33, vent side opening / closing valve 36 and exhaust side opening / closing The hollow fiber is connected to the control unit 38 that is electrically connected to 37 and electrically connected to the particle measuring instrument 32 and is based on the number of particles in the gas measured by the particle measuring instrument 32. The membrane module 10 includes a determination unit 39 (determination unit) that determines whether the membrane module 10 is good or bad.
[0016]
As shown in FIG. 2, the hollow fiber membrane module 10 includes a cylindrical case 11, a roll 13 including a hollow fiber membrane bundle 12 housed in the case 11, and an end of the roll 13 in the case 11. It is comprised roughly from the resin fixing | fixed part 14 to fix. Here, the roll 13 is in a state in which a plurality of hollow fiber membranes 15 are bent in a U shape, and the band-like hollow fiber membrane bundle 12 in which the bent portions are bound by the restraining yarn 16 is wound around the straw 17. There is something.
[0017]
The air collection holder 31 collects gas flowing out from the end 18 of the hollow fiber membrane module 10 and blocks gas other than gas flowing out from the end 10 of the hollow fiber membrane module 10. 10, the cylindrical portion 41 surrounding the outer peripheral wall of the case 11, the end portion 18 of the hollow fiber membrane module 10 covered with a gap, the bottom portion 42 having a tapered surface inside, and the through hole formed in the bottom portion 42. The air gap 43 is configured to include an O-ring 44 for keeping the space between the outer peripheral wall of the case 11 of the hollow fiber membrane module 10 and the cylindrical portion 41 airtight.
[0018]
As the fine particle measuring device 32, any device can be used as long as it can measure the size and number of fine particles in the gas, and a particle counter is usually used. As the particle counter, for example, a particle counter that continuously measures the size and number by a light scattering method in a floating state can be used, and the principle is that light emitted from a semiconductor laser intersects with a gas to be measured. When fine particles are present in the gas, the scattered light is guided to the light receiving element and converted into an electric signal.
A particle counter equipped with a laser light source is superior to a particle counter equipped with a conventional halogen lamp in terms of particle measurement accuracy and measurement stability, and is reliable even in long-term use. Fine particles can be detected, and even fine defects can be detected. From the viewpoint of sensitivity for detecting fine particles, those having a maximum rated particle concentration of 10,000 particles / liter or more are preferable.
[0019]
The ventilation channel 34 is configured by a pipe whose start end is connected to the ventilation hole 43 of the air collection holder 31, merges with the other ventilation channel 34 in the middle, and the terminal end is connected to the particle measuring device 32.
As piping, what has a smooth inner surface and allows gas to pass smoothly can be used. As the piping, a Tygon tube is preferable in terms of inner surface smoothness, pressure resistance, and durability. The length of the pipe (the length of the flow path from the gas collection holder 31 to the particle measuring device 32) reduces the residence volume of the gas to be measured, responsiveness in switching the object to be measured, and the suction resistance of the particle counter (pressure loss) ) Is preferably 2 m or less, and more preferably 0.5 m or less.
[0020]
The exhaust flow path 35 is composed of a pipe whose start end branches off from the ventilation flow path 34, joins with another exhaust flow path 35 in the middle, and ends at the end connected to the vacuum pump 33.
As the piping, the same piping as that used for the ventilation channel 34 can be used.
[0021]
As the ventilation side opening / closing valve 36 and the exhaust side opening / closing valve 37, those having excellent sealing properties when the valves are closed and having a structure with low dust generation during the opening / closing operation are preferable, and examples thereof include a pinch valve. .
[0022]
The control unit 38 is schematically configured to include a processing unit and an interface unit. The operation start / stop of the suction pump (not shown) of the particle measuring instrument 32, the operation start / stop of the vacuum pump 33, and the vent side opening / closing valve. 36 and the exhaust side opening / closing valve 37 are controlled. In particular, the control unit 38 selects a specific ventilation flow path 34 by opening only one ventilation side opening / closing valve 36 and closing the other ventilation side opening / closing valve 36 among the plurality of ventilation side opening / closing valves 36. Can do. That is, a combination of the plurality of ventilation side on-off valves 36 and the control unit 38 functions as a flow path switching unit.
[0023]
The interface unit electrically connects the on-off valve and each pump provided in each flow path and the processing unit.
The processing unit controls the opening / closing of the on-off valves provided in the respective flow paths and the start / stop of the pump operation based on the operation signal input to the processing unit.
[0024]
The determination unit 39 includes a processing unit and an interface unit, and is roughly configured. The determination unit 39 determines the quality of the hollow fiber membrane module 10 based on the number of fine particles in the gas measured by the fine particle measuring instrument 32. It is.
[0025]
The interface unit electrically connects the particle measuring instrument 32 and the processing unit of the determination unit 39. The processing unit determines whether the hollow fiber membrane module 10 is good or not based on whether the data (the number of fine particles in the gas) sent from the fine particle measuring device 32 is larger or smaller than a predetermined value, and displays a display device (not shown). ) Display the determination result.
[0026]
Note that these processing units may be realized by dedicated hardware, and these processing units are configured by a memory and a central processing unit (CPU), and a program for realizing the functions of the processing unit is provided. The function may be realized by loading it into a memory and executing it.
In addition, an input device, a display device, and the like are connected to the control unit 38 and the determination unit 39 as peripheral devices. Here, the input device refers to an input device such as a display touch panel, a switch panel, or a keyboard, and the display device refers to a CRT or a liquid crystal display device.
[0027]
Next, a defect inspection method for the hollow fiber membrane module using this defect inspection apparatus will be described.
First, the hollow fiber membrane module 10 is set in the air collection holder 31 so that the end 18 on the resin fixing portion 14 side of the hollow fiber membrane module 10 is covered with the air collection holder 31. At the end 18 of the hollow fiber membrane module 10, when the bottom of the roll 13 is cut together with the case 11 and the resin fixing portion 14 in the manufacturing process of the hollow fiber membrane module 10, the end of the hollow fiber membrane 15 is opened. Since the cutting scraps of the case 11 and the resin fixing portion 14 may adhere, it is preferable to remove the cutting scraps in advance.
[0028]
The control unit 38 closes all the vent-side on-off valves 36 and opens all the exhaust-side on-off valves 37, and then starts the operation of the vacuum pump 33, and gas flows from the outside toward the inside of the hollow fiber membrane 15. Gas is allowed to flow through the hollow fiber membrane module 10 for a predetermined time (predetermined amount), and the gas is exhausted from the vacuum pump 33 to the outside of the apparatus without passing through the particle measuring device 32.
[0029]
At a predetermined time, the control unit 38 stops the operation of the vacuum pump 33, closes all the exhaust-side on / off valves 37, and performs an inspection on one of the vent-side on-off valves 36, for example, first. Only the ventilation side opening / closing valve 36 of the ventilation channel 34 connected to the air collection holder 31 in which the hollow fiber membrane module 10 is set is opened. Next, the operation of the suction pump of the particle measuring instrument 32 is started by the control unit 38, and a gas containing fine particles is predetermined in the hollow fiber membrane module 10 so that the gas passes from the outside toward the inside of the hollow fiber membrane 15. This gas is introduced into the fine particle measuring device 32 for a predetermined time.
[0030]
In the fine particle measuring device 32, light from a laser light source is applied to the gas that has passed through the hollow fiber membrane, and the number of fine particles in the gas is measured. The gas guided to the particle measuring instrument 32 is exhausted out of the apparatus by a suction pump.
The number of fine particles in the gas measured by the fine particle measuring instrument 32 is sent to the determination unit 39 to determine the quality of the hollow fiber membrane module 10 and display the determination result on the display device.
[0031]
After the inspection of one hollow fiber membrane module 10 is completed, the control unit 38 closes all the vent-side open / close valves 36 and connects to the air collection holder 31 in which the hollow fiber membrane module 10 to be inspected next is set. Only the vent side opening / closing valve 36 of the vent channel 34 is opened. Next, the operation of the suction pump of the particle measuring instrument 32 is started by the control unit 38, and a gas containing fine particles is predetermined in the hollow fiber membrane module 10 so that the gas passes from the outside toward the inside of the hollow fiber membrane 15. The gas is introduced for a time (predetermined amount), the gas is guided to the particle measuring instrument 32, and the number of particles in the gas is measured.
Thereafter, the same measurement is repeated according to the number of the set hollow fiber membrane modules 10.
[0032]
The flow rate of the gas flowing through the hollow fiber membrane module 10 in advance before measuring the number of fine particles in the gas is preferably 3 to 100 liters / minute. If the gas flow rate is less than 3 liters / minute, depending on the size of the hollow fiber membrane module, it may be difficult to flow the gas through the entire hollow fiber membrane, or short if fine dust stays in the pipe. There is a possibility that it cannot be removed sufficiently in time, and if the gas flow rate exceeds 100 liters / minute, depending on the size of the hollow fiber membrane module, there is a risk that the gas will flow in a part of the hollow fiber membranes.
The time (amount) of flowing gas through the hollow fiber membrane module 10 in advance is appropriately set depending on the size of the hollow fiber membrane module 10 and the like, and is not particularly limited.
[0033]
When measuring the number of fine particles in the gas, the flow rate (rated value) of the gas sucked by the suction pump is preferably 1 to 60 liters / minute, and more preferably 3 to 30 liters / minute. If the gas flow rate is less than 1 liter / min, depending on the size of the hollow fiber membrane module, it may be difficult to flow the gas through the entire hollow fiber membrane, and if the gas flow rate exceeds 60 liter / min. Depending on the size of the hollow fiber membrane module, there is a risk that the gas may flow in a part of the hollow fiber membranes.
Similarly, the average suction flow rate per effective membrane area of the hollow fiber membrane module is 5 to 200 l / min · m. ² 10 to 100 liters / minute / m ² Is more preferable.
[0034]
As the gas that flows in advance to the hollow fiber membrane module 10 and the gas that includes the fine particles that flow to the hollow fiber membrane module 10 when measuring the number of fine particles in the gas, air around the defect inspection apparatus is usually used.
Even if fine particles are included in the gas flowing through the hollow fiber membrane module 10 in advance, the fine particles will not enter the secondary side unless the hollow fiber membrane module 10 is defective, and this does not affect the subsequent defect inspection measurement.
As a gas containing fine particles to be passed through the hollow fiber membrane module 10 when measuring the number of fine particles in the gas, a gas to which fine particles having a predetermined particle diameter are added in accordance with the specifications of the hollow fiber membrane module 10 is used. Can do.
[0035]
In the defect inspection method of the hollow fiber membrane module 10 described above, the hollow fiber membranes are separated from each other by flowing a gas through the hollow fiber membrane module 10 in advance before measuring the number of fine particles in the gas. In addition, the fine dust remaining in the hollow fiber membrane module 10 and the piping of the gas flow path is washed away. In addition, when the number of fine particles in the gas that has passed through the hollow fiber membrane is measured, fine particles that are not derived from the gas containing fine particles that are flowed to the hollow fiber membrane module 10 can be flown. It will never be detected. Thereby, although it is a non-defective product, it is not erroneously determined as a defective product.
[0036]
In addition, since the number of fine particles in the gas that has passed through the hollow fiber membrane is measured by the fine particle measuring instrument 32 equipped with a laser light source, it is more sensitive and shorter than a fine particle measuring instrument equipped with a conventional halogen lamp. Fine particles in the gas can be detected in time, and even fine defects can be detected, so that the product is not judged to be a good product even though it is a defective product.
[0037]
Further, in the defect inspection apparatus described above, since the particle measuring instrument 32 is equipped with a laser light source, it can be accurately and quickly compared with a particle measuring instrument equipped with a conventional halogen lamp. Fine particles in the gas can be detected, and even fine defects can be detected, so that the product is not judged to be a good product even though it is a defective product.
[0038]
Further, the defect inspection apparatus includes a plurality of air collection holders 31, and is provided with flow path switching means for switching a plurality of ventilation flow paths 34 that connect each of the air collection holders 31 and the fine particle measuring device 32. Without increasing the number of measuring instruments 32, the defect inspection of the hollow fiber membrane module 10 can be performed continuously and efficiently.
Moreover, since the determination part which determines the quality of the hollow fiber membrane module 10 based on the number of the fine particles in the gas measured with the fine particle measuring device 32 is provided, when performing a defect inspection of a large amount of hollow fiber membrane modules In addition, since it is not necessary to visually confirm the number of fine particles in the measured gas and judge whether it is good or bad, the work time can be shortened and the inspection process can be automated, so product quality control is simplified. be able to.
[0039]
In the defect inspection method for a hollow fiber membrane module according to the present invention, the direction in which gas flows through the hollow fiber membrane module 10 is not limited to the direction in which gas passes from the outside to the inside of the hollow fiber membrane 15, and the hollow fiber membrane module 10 is hollow. The gas may flow through the hollow fiber membrane module 10 so that the gas passes from the inside to the outside of the yarn membrane 15.
Further, the method of flowing gas through the hollow fiber membrane module is limited to the method of sucking gas from the gas outflow side of the hollow fiber membrane module 10 with a vacuum pump or a suction pump and allowing the gas to flow into the hollow fiber membrane module 10. Instead, the gas may be pressurized from the gas inflow side of the hollow fiber membrane module 10 with a pressure pump, and the gas may be caused to flow into the hollow fiber membrane module 10.
[0040]
Further, in the defect inspection method of the hollow fiber membrane module of the present invention, the measurement of the number of fine particles in the gas that has passed through the hollow fiber membrane is measured a plurality of times every predetermined time, and in the gas that has passed through the hollow fiber membrane. It is preferable to calculate an average value of the number of fine particles. By performing such a measurement, it is possible to measure the variation over time of the number of fine particles in the gas that has passed through the hollow fiber membrane. For example, when performing a defect inspection of a large hollow fiber membrane module, Even when the hollow fiber membrane module is subjected to defect inspection at the same time, the defect detection accuracy can be further improved.
[0041]
Further, the defect inspection apparatus for the hollow fiber membrane module of the present invention is not limited to the illustrated example, and even if the number of the air collecting holders 31 is one or two, the number of the air collecting holders 31 is four or more. It doesn't matter. Further, a switching valve such as a three-way valve may be used as the flow path switching means.
Further, the hollow fiber membrane module to be inspected is not limited to the hollow fiber membrane module 10 in the illustrated example, as long as it is a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are fixed in a case by a resin fixing portion. For example, the present invention can be applied to a case in which a plurality of hollow fiber membranes are fixed by resin fixing portions at both ends of the case. In this case, it is of course possible to appropriately change the size, shape, etc. of the air collection holder in accordance with the form of the hollow fiber membrane module to be inspected.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
Example 1
A hollow fiber membrane module as shown in FIG. 2 was produced as follows.
First, while folding a bundle of 5000 polyethylene hollow fiber membranes (fractionation performance 0.1 μm, outer diameter 380 μm) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. at a length of 65 mm, They were bound by chain stitches using polyester filament yarns to form strip-shaped hollow fiber membrane bundles.
[0043]
This hollow fiber membrane bundle is wound up by a winding device with a straw placed in the center, and has a diameter of about 38 mm and a total surface area of the hollow fiber membrane of 0.4 m. ² A hollow fiber membrane bundle roll was prepared. This roll was stored in a bottomed cylindrical case so that the side of the hollow fiber membrane bundle was located at the bottom of the case. Here, as the bottomed cylindrical case, a molded product made of ABS resin having an inner diameter of 40 mm, a height of 70 mm, and a wall thickness of 2 mm was used.
[0044]
Next, a liquid fixing resin was injected into the bottom of the case by centrifugal force through a straw, and was poured between the hollow fiber membranes and between the roll and the case. Here, as the fixing resin, a polyurethane resin having a viscosity of 1500 mPa · s was used.
After the fixing resin is solidified, the hollow fiber membrane bundle is cut together with the case and the resin fixing part at a position 10 mm from the bottom side end of the case, perpendicular to the axis of the case, and the end of the hollow fiber membrane is opened. A hollow fiber membrane module was obtained.
[0045]
About this hollow fiber membrane module, the leak test | inspection was performed using the defect inspection apparatus shown in FIG. Here, a particle counter “KM-27” (light source: laser diode, maximum rated particle concentration: 14,000 particles / liter, suction flow rate: 28 liters / minute) manufactured by Rion Co., Ltd. is used as the fine particle measuring device 32. A Tygon tube was used for the piping of each flow path, and a pinch valve manufactured by Yamamoto Sangyo Co., Ltd. was used as each on-off valve.
[0046]
First, the hollow fiber membrane module 10 is set in the air collecting holder 31, all the ventilation side on-off valves 36 are closed, all the exhaust side on-off valves 37 are opened, and then the operation of the vacuum pump 33 is started. Air is allowed to flow through the hollow fiber membrane module 10 at a flow rate of 50 liters / minute for 30 seconds so that air passes from the outside to the inside of the yarn membrane 15, and this air is not passed through the fine particle measuring device 32. To the outside of the device.
[0047]
When air was passed through the hollow fiber membrane module 10 for 30 seconds, the operation of the vacuum pump 33 was stopped, all the exhaust-side on-off valves 37 were closed, and the air collection with the hollow fiber membrane module 10 to be inspected first set Only the vent side opening / closing valve 36 of the vent channel 34 connected to the holder 31 was opened. Next, the operation of the suction pump of the particle measuring instrument 32 is started, and air is passed through the hollow fiber membrane module 10 at a suction flow rate of 28 liters / minute for 20 seconds so that air passes from the outside toward the inside of the hollow fiber membrane 15. The air passed through the hollow fiber membrane was guided to the fine particle measuring device 32. During this time, the number of fine particles in the air that passed through the hollow fiber membrane was measured.
[0048]
The number of fine particles in the gas measured by the fine particle measuring instrument 32 during 20 seconds is sent to the determination unit 39, where the number of fine particles having a prescribed value of 0 is determined as a non-defective product. The above was judged as defective. The determination result is displayed on the display device, and at the same time, the determination result is recorded in a storage device (not shown) in the determination unit 39 together with the manufacturing number unique to the hollow fiber membrane module 10 so that it can be used for quality control of a subsequent product. did.
[0049]
The above inspection was performed on 100 good hollow fiber membrane modules and 100 hollow fiber membrane modules intentionally damaged in the hollow fiber membrane or the resin fixing part. For the non-defective products, the number of fine particles in the air that passed through the hollow fiber membranes was all zero. Regarding the damaged products, the number of fine particles in the air that passed through the hollow fiber membranes was all 10 or more, and it was possible to reliably determine whether or not leakage occurred in the hollow fiber membrane module. Moreover, when such an inspection was repeated 5 times, the same inspection results were obtained at all times.
[0050]
(Comparative Example 1)
Before measuring the number of fine particles in the gas, a leak test of the hollow fiber membrane module was performed in the same manner as in Example 1 except that the gas was not previously passed through the hollow fiber membrane module. Of 100 good hollow fiber membrane modules, the number of fine particles measured in 10 was 3 to 30, and accurate determination could not be performed.
[0051]
(Reference example)
A particle counter “KC-13” (light source: halogen lamp, maximum rated particle concentration: 5000 particles / liter, suction flow rate: 10 liter / minute) manufactured by Rion Co., Ltd. is used as the particle measuring device 32. The hollow fiber membrane module was subjected to a leak test in the same manner as in Example 1 except that the number of measurement times was changed to 60 seconds. Regarding the good hollow fiber membrane modules, the number of fine particles in the air that passed through the hollow fiber membranes was all zero. However, the number of fine particles was 5 or less in 3 out of 100 damaged products. The number of fine particles fluctuated even when the inspection was repeated several times. When these three pieces were inspected at a measurement time of the number of fine particles in the gas of 120 seconds, the number of fine particles was all 10 or more.
[0052]
【The invention's effect】
As explained above, the defect inspection of the hollow fiber membrane module of the present invention apparatus Is a hollow fiber membrane module that measures the number of fine particles in a gas that has passed through the hollow fiber membrane by flowing a gas containing fine particles through the hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are fixed in a case at a resin fixing portion. Defect inspection A gas collecting means for collecting the gas flowing out from the gas outflow side of the hollow fiber membrane module, a fine particle measuring instrument for measuring the number of fine particles in the gas, and the air collecting means and the fine particle measuring instrument. The fine particle measuring instrument has a laser light source Therefore, the inspection of the presence or absence of leak in the hollow fiber membrane module is performed with high accuracy And in a short time It can be carried out.
[0055]
Further, if there are a plurality of the air collecting means and a flow path switching means for switching a plurality of air flow paths connecting the air collecting means and the particle measuring device is provided, the hollow fiber membrane module is continuously inspected for defects. Can be done efficiently.
In addition, the defect inspection apparatus for a hollow fiber membrane module of the present invention may include determination means for determining the quality of the hollow fiber membrane module based on the number of fine particles in the gas measured by the fine particle measuring instrument. As a result, product quality control can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a defect inspection apparatus for a hollow fiber membrane module of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a hollow fiber membrane module.
FIG. 3 is a front view showing an example of a hollow fiber membrane bundle.
4 is a roll body in which the hollow fiber membrane bundle of FIG. 3 is wound.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing one process of manufacturing a hollow fiber membrane module.
[Explanation of symbols]
10 Hollow fiber membrane module
11 cases
14 Resin fixing part
15 Hollow fiber membrane
31 Air collection holder (collection means)
32 Particle measuring instrument
34 Ventilation channel
36 Venting side open / close valve (flow path switching means)
38 Control part (flow path switching means)
39 Determination unit (determination means)

Claims

A defect in a hollow fiber membrane module in which a gas containing fine particles is passed through a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are fixed in a case at a resin fixing portion, and the number of fine particles in the gas passing through the hollow fiber membrane is measured Inspection equipment,
A gas collecting means for collecting the gas flowing out from the gas outflow side of the hollow fiber membrane module, a fine particle measuring device for measuring the number of fine particles in the gas, and a ventilation channel connecting the air collecting means and the fine particle measuring instrument; Comprising
The particulate measuring instrument state, and are not provided with a laser light source,
The condensing vapor means there are a plurality of defect inspection apparatus of the hollow fiber membrane module characterized that you have a flow path switching means for switching a plurality of vent channels for connecting the respective current air means and fine instrument is provided.

Based on the number of particles in the gas are measured by the particle measuring instrument, defect inspection of a hollow fiber membrane module according to claim 1, characterized by comprising determination means for determining acceptability of the hollow fiber membrane module apparatus.