JP4852873B2 - 中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
複数の中空糸膜を束にして、中空糸膜束の端部を、当該端部を覆う治具に嵌める工程と、
前記治具内に液体状の樹脂材を流し込む工程と、
前記樹脂材が硬化した後に、治具から中空糸膜束を取り出す工程と、
中空糸膜束における硬化した樹脂材の一部を切断することにより、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ中空糸膜同士を封止固定する封止固定部を有する中空糸膜ユニットを製作する工程と、
中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成するための第1ポート、及び中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成するための第2ポートを有し、かつ前記中空糸膜ユニットを着脱自在とするハウジング内に、前記中空糸膜ユニットを収容する工程と、
を備え、
前記治具は、中空糸膜束の端部の一部を露出させる蓋を備えており、
前記樹脂材が硬化した後に、前記蓋を外すことにより露出された中空糸膜束の端部を押し込むことによって、治具から中空糸膜束を取り外すことを特徴とする。
図1及び図2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。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を正面から見た一部破断断面図である。なお、図2中、上半分が正面図であり、下半分が断面図である。
aは、ハウジング20の胴体部21に設けられた外向きフランジ21cと、第1キャップ22に設けられた外向きフランジ22bとの間に挟み込まれる。このとき、それぞれの外向きフランジ部に設けられた複数(6個)のネジ孔が一致するように構成されている。そして、これらのネジ孔にネジ31がねじ込まれることによって、中空糸膜ユニット10の一端側と、胴体部21及び第1キャップ22が固定される。また、第1封止固定部12の外向きフランジ12aと第1キャップ22の外向きフランジ22bとの間、及び、第1封止固定部12の外向きフランジ12aと胴体部21の外向きフランジ21cとの間に、それぞれシールリング41,42が装着される。
中空糸膜11の素材に親水性の材料を用い、一方の流路と他方の流路にそれぞれ湿度の異なる流体を流すことにより、湿度の高い側から、水分が中空糸膜11の膜を透過して、湿度の低い側に移動する。従って、中空糸膜モジュール100を加湿装置または除湿装置として利用することができる。例えば、燃料電池におけるイオン交換膜を湿らせておくための加湿装置として、好適に利用することができる。また、中空糸膜モジュール100は、いわゆるクロスフロー濾過によって、液体中から異物を除去するための装置(例えば、浄水器)としても利用することができる。
本実施例に係る中空糸膜モジュールによれば、第1封止固定部12の外壁面、及び第2封止固定部13の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニット10が、中空糸膜11の中空内部に通じる流路を形成する第1ポート22a,23a、及び中空糸膜11の外壁面側に通じる流路を形成する第2ポート21a,21bを備えるハウジング20に収容される。そのため、流体を中空糸膜の中空内部に導くための手段を別途必要とすることはない。従って、ハウジング20の他に、更にケースやヘッドを設ける必要がない。
して利用する場合には、中空糸膜モジュールが大型化するため、ケースやヘッドが不要となることで、大幅にコストダウンを図ることができる。なお、中空糸膜モジュール本来の機能に関しては、従来技術と変わらないため、品質を低下させてしまうこともない。また、ケースが不要になることから、従来、ケースの素材のサイズや形状により受けていた制約を受けなくなるため、設計自由度が広がるという利点もある。なお、本実施例で用いられるハウジング20は、中空糸膜11あるいは中空糸膜ユニット10とは別体に製作され、例えば、板金加工により製作できるので、従来例におけるケースのように、サイズや形状の制約を受けることはない。
特に、図4〜図7を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法について説明する。図4は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す正面から見た一部破断断面図である。なお、図4中、上半分が正面図であり、下半分が断面図である。図5は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す平面図である。図6及び図7は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造に用いる治具を構成する部品を示す図である。なお、図6及び図7においては、上に平面図、下に底面図を示している。ただし、一部の部品については、底面図を省略している。また、図6及び図7においては、真中には一部破断断面図(左半分が断面図で、右半分が正面図)を示している。
まず、本実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法に用いられる治具について説明する。本実施例では、第1治具ユニット200と第2治具ユニット300が製造に用いられる。
3にも貫通孔203aが設けられている。この貫通孔203aは、外側は円形であり、内側は略長方形である。この貫通孔203aにおける内側の開口端面の形状及び寸法は、中枠204に設けられた貫通孔204aにおける外側の開口端面の形状及び寸法と同一となるように設定されている。また、貫通孔203aのうち円形の部分には、外側が大径で内側が小径となるように段差が設けられている。そして、内蓋202は小径部と大径部の段差を有する略円柱形状であり、外枠203に設けられた貫通孔203aのうち円形部分に嵌るように構成されている。また、外蓋201は、円板形状であり、その径は、内蓋202の大径部よりも更に大きくなるように設定されている。
次に、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法を製造工程の順に説明する。
11 中空糸膜
12 第1封止固定部
12a 外向きフランジ
12b ネジ孔
13 第2封止固定部
13a 段差
14 メッシュ
20 ハウジング
21 胴体部
21a,21b 第2ポート
21c,21d 外向きフランジ
22 第1キャップ
22a 第1ポート
22b 外向きフランジ
23 第2キャップ
23a 第1ポート
23b 外向きフランジ
31,32 ネジ
41,42,43,44 シールリング
100 中空糸膜モジュール
200 第1治具ユニット
201 外蓋
201a ネジ孔
202 内蓋
203 外枠
203a 貫通孔
203b,203c ネジ孔
204 中枠
204a 貫通孔
204b ネジ孔
205 内枠
205a 貫通孔
205b ネジ孔
205c 注入口
206 ネジ
300 第2治具ユニット
301 外蓋
301a ネジ孔
302 内蓋
303 外枠
303a 貫通孔
303b,303c ネジ孔
304 内枠
304a 貫通孔
304b ネジ孔
304c 注入口
305 ネジ
Claims (1)
- 複数の中空糸膜を束にして、中空糸膜束の端部を、当該端部を覆う治具に嵌める工程と、
前記治具内に液体状の樹脂材を流し込む工程と、
前記樹脂材が硬化した後に、治具から中空糸膜束を取り出す工程と、
中空糸膜束における硬化した樹脂材の一部を切断することにより、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ中空糸膜同士を封止固定する封止固定部を有する中空糸膜ユニットを製作する工程と、
中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成するための第1ポート、及び中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成するための第2ポートを有し、かつ前記中空糸膜ユニットを着脱自在とするハウジング内に、前記中空糸膜ユニットを収容する工程と、
を備え、
前記治具は、中空糸膜束の端部の一部を露出させる蓋を備えており、
前記樹脂材が硬化した後に、前記蓋を外すことにより露出された中空糸膜束の端部を押し込むことによって、治具から中空糸膜束を取り外すことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
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