JP6015285B2 - 中空糸エレメントおよびそれを備えたガス分離膜モジュール - Google Patents

Description

本発明は、交換可能な中空糸エレメントおよびそれを備えた分離膜モジュールに関し、特には、取扱性に優れ交換時に損傷等が発生しにくい中空糸エレメントおよびそれを備えた分離膜モジュールに関する。

従来、選択透過性を有する分離膜を用いてガス分離（例えば、酸素分離、窒素分離、水素分離、水蒸気分離、二酸化炭素分離、有機蒸気分離等）を行う分離膜モジュールとしては、プレートおよびフレーム型、チューブラー型、中空糸膜型などがある。そのなかでも、中空糸膜型のガス分離膜モジュールは、単位体積当たりの膜面積がもっとも大きいという利点を有するだけでなく、耐圧性、自己支持性の点においても優れているので、工業的に有利であり、広範囲に利用されている。

中空糸膜型のガス分離膜モジュールは、一般に、選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束とそれを収容する容器とを備え、中空糸束の一端または両端が樹脂製の硬化板（管板）によって固定された構成となっている。

特許文献１には、中空糸束の略中心に配置された芯管を通じてパージガスを供給する構成において、中空糸束の外周部にフィルムを巻き付けてパージガスの流れを規制するようにした中空糸エレメントが開示されている。

特開２０１０−８２４９６号公報

しかしながら、ガス分離膜モジュールにおいてはその中空糸エレメントが交換可能に設けられることが多く、その場合、上述のような、中空糸束の外周部にフィルムが巻き付けられた中空糸エレメントでは、中空糸エレメントの取付け／取外しの際に、フィルムが例えば容器の一部に接触し、損傷する可能性がある。そのため、中空糸エレメントを交換する際に、熟練した立会作業員の指導が必要となる場合もあった。

そこで本発明は、交換可能な中空糸エレメントを備えた分離膜モジュールに関し取扱性に優れ交換時に損傷等が発生しにくい空糸エレメントおよびそれを備えた分離膜モジュールを提供することにある。

本出願は、下記の発明を開示する：
１．選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束と、
前記中空糸膜の少なくとも一方の端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板と、
前記中空糸束の略中心に配置され、前記中空糸膜の外部空間にパージガスを供給する芯管と、
前記中空糸束および管板を収容するエレメントケースと、
を備え、混合ガスが前記中空糸膜内に導入されるボアフィード型の中空糸エレメントであって、
前記エレメントケースは、
ガスを外部に排出するための開口部が外周部に形成され、前記中空糸束を包囲する筒状部材であって、中空糸膜内の混合ガスと中空糸膜外のパージガスとが向流となるようにガスの流れを規制する筒状部材と、
前記筒状部材の一端または両端に取り付けられる端部部材と、
を有している、中空糸エレメント。

２．前記筒状部材は、
前記中空糸束の長手方向の一部を包囲する第１のパイプと、
該第１のパイプの端部に接続され、前記中空糸束の残りの部分を略包囲する第２のパイプと、
を有する、上記記載の中空糸エレメント。

３．前記第２のパイプは、前記中空糸束の外周部を部分的に覆う２つ以上の部材を有する、上記記載の中空糸エレメント。

４．前記端部部材は、前記管板の外周部を取り囲むリング状の管板リングであり、
前記管板と前記管板リングとの間に環状のシール部材が配置されている、
上記記載の中空糸エレメント。

５．前記端部部材の外周部に、環状のシール部材を嵌めるための環状溝が形成されている、上記に記載の中空糸エレメント。

６．選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束と、
前記中空糸膜の少なくとも一方の端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板と、
前記中空糸束および管板を収容するエレメントケースと、
を備える中空糸エレメントであって、
前記エレメントケースは、
前記中空糸束の長手方向の一部を包囲する第１のパイプおよび該第１のパイプの端部に接続され前記中空糸束の残りの部分を略包囲する第２のパイプを有する筒状部材と、
前記筒状部材の一端または両端に取り付けられる端部部材と、
を有している、中空糸エレメント。

７．上記のいずれか一つに記載の中空糸エレメントと、
前記中空糸エレメントが交換可能に装着されるモジュール容器と、
を備える、ガス分離膜モジュール。

８．前記モジュール容器は、前記中空糸エレメントが配置される略円柱状の内部空間を形成するモジュールパイプを有し、前記内部空間の直径が略一定に形成されている、上記記載のガス分離膜モジュール。

（用語の説明）
「筒状」とは、円筒状に限定されるものではなく、断面形状が矩形、多角形、楕円形等のものをも含む。
「略一定」は、一定のみならず実質的一定をも含む。例えば、「内部空間の直径が略一定」という場合には、その内部空間の全域にわたって直径が一定である場合と、部分的に凹凸などが形成され全域にわたって直径が一定であるとは言えないが実質的には一定である場合との両方を含む。
「向流」とは、芯管の軸線に沿った混合ガス供給側からの流れに対して略逆向きであることをいう。一方の流れと他方の流れとが必ずしも正確に１８０°逆向きである必要はなく、例えば±３０°程度の範囲内で２つの流れが交差し対向する態様をも含む。

本発明の一形態のガス分離膜モジュールの断面図である（内部の中空糸エレメントについては断面図ではなく側面図である）。 図１のモジュールの構成を説明するための模式的な断面図である。 中空糸エレメント（特にエレメントケース）の構成を示す外観図である。 エレメントケースの断面図である。 半割パイプを示す図である。 中空糸エレメントの製造方法の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。なお、以下では、いわゆるボアフィードタイプ、かつ、パージガスを流す方式の構成について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［ガス分離膜モジュール・中空糸エレメントの構成］
図１、図２に示すように、本実施形態のガス分離膜モジュール１００は、モジュール容器１１０と、それに対して交換可能に取り付けられる中空糸エレメント２００とを備えている。

モジュール容器１１０は、この例では略円柱状の内部空間１１１を有しており、この空間１１１内に中空糸エレメント２００が挿入される。このような内部空間１１１は長尺なモジュールパイプ１１２によって形成されてもよい。モジュールパイプ１１２の内径は略一定である。これにより、後述するＯリングＲ１、Ｒ２による、中空糸エレメント２００とモジュールパイプ１１２との間の気密性の確保が良好に行われる。

モジュールパイプ１１２の両端部には、蓋部材１１３Ａ、１１３Ｂが取り付けられており、これらによりモジュール容器１１０が構成されている。モジュール容器１１０は、一方の端部に混合ガス入口１１０ａが形成され、反対側の端部およびその付近にパージガス入口１１０ｄおよび非透過ガス出口１１０ｂが形成されている。モジュール容器１１０の周壁部には、透過ガス出口１１０ｃが形成されている。

モジュールパイプ１１２および蓋部材１１３Ａ、１１３Ｂの材質は、十分な強度、剛性を有し、使用時の安全性が確保されるものであればどのようなものであってもよく、例えば金属、プラスチック、ガラス繊維複合材料、セラミック等が挙げられる。

モジュール容器１１０内の空間１１５（図１、図２参照）は、中空糸エレメント２００の管板２２０Ａの上流側に形成されており、ここには、混合ガス入口１１０ａを通じて混合ガスが流れ込む。一方、空間１１６は、管板２２０Ｂの下流側に形成されており、ここには、中空糸膜を透過しなかった非透過のガスが流れ込む。ガスの分離についてのより具体的な説明は後述するものとする。

中空糸エレメント２００は、図３に示すように、全体として細長い略円柱形状に形成され、選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束（図２も参照）と、中空糸束の両端部に形成された管板２２０Ａ、２２０Ｂと、それらを収容するエレメントケース２５０とを有している。

なお、中空糸エレメント２００の直径および長さについては適宜変更可能であり、図３に示すような形状に限定されるものではない。

中空糸束の形状には特に制限はない。例えば、中空糸膜が角柱状や平板状に集束された中空糸束、および、直方体の形状をもった管板であってもよい。製造の容易さ、および容器の耐圧性の観点からは、円柱状に集束された中空糸束、および円盤状の管板が好適に用いられる。

中空糸膜は選択透過性を有する従来公知のものを利用可能である。中空糸膜の構造は、均質性のものであっても、複合膜や非対称膜などの非均質性のものであってもよい。ガス分離用途においては、例えば、芳香族ポリイミド製の非対称膜が、選択性とガス透過速度とにおいて優れているため適当である。膜厚は２０〜２００μｍで、外径が５０〜１０００μｍのものが好適に使用できる。中空糸膜の材料は、一例として、高分子材料特にポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネートなどを利用可能である。例えば１００〜１，０００，０００本程度の中空糸膜を束ねて中空糸束を構成してもよい。

管板の材質としては、従来公知のものを利用可能であり特に限定されるものではないが、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、あるいは、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などからなる熱硬化性樹脂などであってもよい。管板は、複数の中空糸膜を固定（固着）する役割を果たす。

中空糸束の略中心部には芯管２２５が通されている。芯管２２５は、一例としてその両端のうち一方が閉塞し他方が開口した部材であり、開口部が管板２２０Ｂ側となる向きで配置されている。芯管２２５は、管板２２０Ｂを貫通して延在し、一方の端部が上流側の管板２２０Ａに埋設されていてもよい。芯管２２５の外周部のうち管板２２０Ｂ寄りの位置には、複数の孔２２５ａが形成されている。芯管端部の開口部（すなわちパージガス入口１１０ｄ）から供給されたパージガスは、これらの孔２２５ａを通じて中空糸膜どうしの間の空間に流れ込む。パージガスが中空糸膜間を混合ガスの流れ方向に対して向流となるように流れることで、中空糸膜からのガスの透過が促進される。

芯管の材質は、十分な強度、剛性を有し、使用時の安全性が確保されるものであればどのようなものであってもよく、例えば金属、プラスチック、ガラス繊維複合材料、セラミック等が挙げられる。

次に、エレメントケース２５０の構造について詳細に説明する。

エレメントケース２５０は、全体として略円筒状に形成されており、中空糸束および管板２２０Ａ、２２０Ｂの外周部（管板の端面は除く）を略包囲している。「略包囲」とは、後述するように開口部２５３ｐ等が形成されていることによって部分的に包囲されていない部分を含んでいることを意図する。エレメントケース２５０は、図３に示すように、細長い筒状部材２５１と、その両端部に取り付けられ、管板２２０Ａ、２２０Ｂの外周部を包囲する管板リング２６５Ａ、２６５Ｂ（単に「管板リング２６５」ともいう）とを有しており、筒状部材２５１は、この例では、半割パイプ２５３とガスガイドパイプ２５５とで構成されている。

半割パイプ２５３、ガスガイドパイプ２５５および管板リング２６５の材質は、十分な強度、剛性を有し、使用時の安全性が確保されるものであればどのようなものであってもよく、例えば金属、プラスチック、ガラス繊維複合材料、セラミック等が挙げられる。ガスガイドパイプ２５５の長さは特に限定されるものではないが、例えば、中空糸エレメント２００の全長の半分以上、好ましくはおよそ６０〜９５％程度の長さであってもよい。

中空糸エレメント２００の完成状態では、各管板２２０Ａ、２２０Ｂの端面が露出するとともに、半割パイプ２５３の一部に形成された開口部２５３ｐ（詳細下記）を通じて中空糸束の一部が露出する。このような構造とすることで、管板２２０Ａの端面から中空糸膜内への混合ガスの供給、中空糸膜を透過したガス（透過ガス）およびパージガスの外部への排出、および、管板２２０Ｂの端面からの非透過ガスの排出が可能となる。

（ａ）なお、本実施形態では筒状部材２５１が２つの部材２５３、２５５から構成されているが、筒状部材２５１は単一の部材で構成されていてもよいし、あるいは、３つ以上の部材から構成されてもよい。
（ｂ）透過ガスおよびパージガスの出口として機能する開口部２５３ｐの形状、数、配置位置は、何ら限定されるものではない。円形、楕円形、または多角形等の開口部としてもよい。開口部は、半割パイプ２５３および／またはガスガイドパイプ２５５に形成可能であり、また、筒状部材２５１を単一の部材で構成した場合には、その外周部に設ければよい。配置位置は、特に限定されるものではないが、管板リング２６５Ａに近い方が好ましい。
（ｃ）複数の開口部が筒状部材の外周部に沿って所定の間隔で配置されていてもよい。開口部が透過ガス出口付近に形成されている場合、開口部および透過ガス出口経由でのガスの排出が良好に行われることとなり好ましい。

ガスガイドパイプ２５５は、具体的には図４に示すように、パイプ本体２５６とその両端部に設けられた接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂを有している。パージガスの流れを良好に規制できるように、パイプ本体２５６は、その内周部が中空糸束の外周部に略当接するようなものであることが好ましい。すなわち、パイプ本体２５６の内径ｄ_２５６は、中空糸束の直径と略同一もしくは若干小さくてもよい。パイプ本体２５６の内径ｄ_２５６が中空糸束の直径より小さい場合、中空糸束が径方向に圧縮された状態でパイプ本体２５６内に配置されることとなる。

ガスガイドパイプ２５５を構成するパイプ本体２５６は、ガスを透過せず、かつ、エレメントケース２５０を構成できるものであれば、どのような材質であってもよく、その厚みも特に限定されるものではない。例えば、厚み０．５ｍｍ〜７ｍｍ程度、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の金属板を湾曲させて形成したものであってもよい。

接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂはいずれもリング状の部材であって、パイプ本体２５６に取り付けられてガスガイドパイプ２５５のフランジ部として機能する。接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂには、締付ボルトを通すためのネジ孔または貫通孔が形成されていてもよい。なお、パイプ本体２５６と接続用部材（２５８Ａまたは２５８Ｂ）とを固定する手段としては、例えば溶接等を用いてもよい。あるいはボルト等を用いてもよく、この場合、パイプ本体２５６と接続用部材（２５８Ａまたは２５８Ｂ）との間に、何らかの中間部材（不図示）を介在させてもよい。

半割パイプ２５３は、図５に示すように、それぞれ中空糸束の外周部のほぼ半分ずつ覆う一対の部材２５３−１、２５３−２を有している。各部材２５３−１、２５３−２は、上述したパイプ本体２５６とほぼ同様の役割を果たす断面略円弧状の半パイプ部２５３ａと、その両端部に設けられた円弧状の接続用部材２５４Ａ、２５４Ｂを有している。接続用部材２５４はフランジ部を構成するものであり、締付けボルトを通すための貫通孔ｈ１が形成されている。

接続用部材２５４Ａ、２５４Ｂについては、例えば、予め形成しておいたリング状の部材を半分に切り分け、その後、その両端部をさらに切断することに得られるものであってもよい。

（ｄ）なお、本実施形態では一対の部材２５３−１、２５３−２で半割パイプ２５３を構成しているが、１つまたは３つ以上の複数の部材で構成してもよい。
（ｅ）半パイプ部２５３ａおよび接続用部材２５４Ａ、２５４Ｂのうち、２つ以上もしくは全部が単一の部材で構成されていてもよい。

再び図４を参照し、管板リング２６５Ａは、シールリング２６７およびテーパリング２６９を有している。シールリング２６７およびテーパリング２６９は、いずれもリング状であって互いに接続されている。なお、管板リング２６５Ｂの方は、テーパリング２６９に相当するものがガスガイドパイプ２５５の一部として設けられているので、シールリング２６７のみの構成となっている。

シールリング２６７の内周部には環状のシール部材を嵌めるための環状溝２６７ａが形成されている。シール部材としてはＯリングやパッキン等を利用でき、これにより、管板外周部とシールリング内周部の間の気密性が確保される。一方、シールリング２６７の外周部にも環状のシール部材を嵌めるための環状溝２６７ｂが形成されている。シール部材としてはＯリングやパッキン等を利用でき、これにより、中空糸エレメント２００の装着時に、シールリング２６７の外周部とモジュール容器１１０の内周部との間の気密性が確保される。

図４に示すように、テーパリング２６９の内周部にはテーパ部２６９ａが形成されている。このテーパ部２６９ａは、管板に形成されたテーパ部（不図示）に対応しており、管板の位置（軸方向に関する位置）を規制する役割を果たす。

シールリング２６７およびテーパリング２６９は、締付けボルトＢ１を用いて、半割パイプ２５３の接続用部材２５４Ａに対して固定される。

上述のように構成された本実施形態の中空糸エレメント２００は、モジュール容器１１０に対して取外し自在に装着される。すなわち、モジュール容器１１０の蓋部材１１３Ａ側から装着する場合、蓋部材１１３Ａ側（図１参照）を外した状態で、中空糸エレメント２００をモジュール容器１１０内の所定の固定位置まで挿入する。それにより、パージガス導入管１１８が中空糸エレメント２００のパージガス入口１１０ｄに接続された状態となり、装着が完了する。管板リング２６５Ａ、２６５Ｂの外周部とモジュール容器１１０の内周部との間の気密性は、ＯリングＲ１、Ｒ２によって良好に確保される。なお、中空糸エレメント２００を、蓋部材１１３Ｂ側からモジュール容器１１０内に挿入することも可能である。

本実施形態の構成されたガス分離膜モジュール１００は、一例として次のようなガス分離を行うものである。

有機蒸気分離を行う場合は、まず、有機蒸気と水蒸気とを含む混合ガスを混合ガス入口１１０ａから空間１１５内に流す。混合ガスは、次いで、中空糸膜端部の開口部からその内部に入り膜内を流れ、その際に、混合ガス中の一部の成分ガスが中空糸膜の外へと透過する。中空糸膜外に放出されたガス（透過ガス）は、次いで、開口部２５３ｐを通じて中空糸エレメント２００から外部に排出され、次いで、モジュール容器１１０の透過ガス出口１１０ｃから外部に排出される。一方、中空糸膜を透過しなかった非透過ガスはそのまま中空糸膜内を下流へと流れ、下流側の開口部から膜外へと送り出されて空間１１６内に流れ込む。そして、非透過ガスは非透過ガス出口１１０ｂを介して外部へと排出される。中空糸膜は選択透過性を有しているので、膜を透過した透過ガスは、高透過成分である水蒸気に富んでおり、非透過ガス排出口から排出される非透過ガスは、高透過成分である水蒸気の濃度が減少している。

ガス分離の間、パージガス入口１１０ｄからパージガスが導入され、パージガスは芯管２２５経由で中空糸束内へと流れ込む。ここで本実施形態においては、少なくともガスガイドパイプ２５５が、従来のキャリアガスガイドフィルムと同様にガスの流れ方向を規制するので、パージガスが混合ガスに対して向流となるような向きにパージガスが流れることとなり、中空糸膜によるガス分離の効率が向上する。なお、パージガスも、透過ガスと同様に、中空糸エレメント２００の開口部２５３ｐを通じて中空糸エレメント２００から外部に排出され、次いで、モジュール容器１１０の透過ガス出口１１０ｃから外部に排出される。

以上説明したように本実施形態の中空糸エレメント２００は、ガスの流れ方向を規制する部材として、従来のようなフィルムに代えて筒状部材２５１で中空糸束の外周を包囲する構成としたので、従来の構成と比較して、中空糸エレメント２００の交換時にフィルムがモジュール容器等に接触しフィルムを損傷させてしまうようなことがない。また、管板リング２６５Ａ、２６５Ｂによって管板も包囲されているので、管板を損傷させてしまう可能性も低減する。

有機蒸気分離等を行う場合、高圧の混合ガスが供給され中空糸膜が膨潤することがあるが、本実施形態の構成よれば、筒状部材２５１（特にはガスガイドパイプ２５５）によって中空糸束の外周が包囲されているので、中空糸膜の膨潤に起因して従来の構成で生じるおそれのあったフィルム（特にフィルム同士の接続部）の破損等も発生しない。

また、本実施形態の中空糸エレメント２００は、図１に示すようなモジュール容器１１０に対して容易に装着でき、しかも、モジュール容器１１０の内部空間１１１の直径が略一定であるので、ＯリングＲ１、Ｒ２による気密性の確保が良好に行われる。なお、図１から明らかなように、管板リング２６５Ａ、２６５Ｂの外径は筒状部材２５１の外径よりも大きく形成されている。

［製造方法の一例］
次に、上述したガス分離膜モジュールの製造方法の一例について説明する。本実施形態の構成によれば、筒状部材２５１が単一の部材ではなくガスガイドパイプ２５５と半割パイプ２５３とで構成されているで、管板２２０Ａ、２２０Ｂの外周部を管板リング２６５の内周部に接着する必要のない、下記のような製造を実現できる。

まず、図６（Ａ）に示すように、ガスガイドパイプ２５５の端部に管板リング２６５Ｂを接続した状態のものを用意する。

次いで、図６（Ｂ）に示すように、従来公知の方法で作製した中空糸束（芯管の図示は省略）を、ガスガイドパイプ２５５および管板リング２６５Ｂ内に通し、中空糸束の一端側を管板リング２６５Ｂから突出させる。そして、不図示の金型を用いて中空糸束端部で樹脂を硬化させることにより管板２２０Ｂを形成する。管板形成後に管板の一部を切断して中空糸膜の端部を開口させる手順などについては従来と同様の方法で実施可能である。

なお、図６では中空糸束が横向きに描かれているが、当然ながら中空糸束を縦向きに配置し、その下部に金型を取り付けて管板の形成を行ってもよい。また、図６（Ｂ）の段階では管板リング２６５Ｂは取り付けず、両管板２２０Ａ、２２０Ｂを形成した後（詳細下記）の工程で、管板リング２６５Ａ、２６５Ｂの取付けを行うようにしても構わない。

次いで、図６（Ｃ）に示すように、形成した管板２２０Ｂを管板リング２６５Ｂ内に挿入するとともに、ＯリングＲ４により管板２２０Ｂと管板リング２６５Ｂとの間をシールする。続いて、上記同様、不図示の金型を用い、中空糸束の反対側の端部で樹脂を硬化させることにより、もう一方の管板２２０Ａも形成する。管板形成後に管板の一部を切断して中空糸膜の端部を開口させる手順などについては従来と同様の方法で実施可能である。なお、図６（Ｃ）の状態では、管板２２０Ａとガスガイドパイプ２５５との間にテーパリング２６９が配置された状態となっている。

次いで、図６（Ｄ）に示すように、半割パイプ２５３をテーパリング２６９とガスガイドパイプ２５５との間に取り付けるとともに、半割パイプ２５３の接続用部材２５４に締付ボルト（不図示）を通し、シールリング２６７およびテーパリング２６９を固定する。管板２２０Ａとシールリング２６７との間は、ＯリングＲ３によりシールする。

上記一連の工程によって、本実施形態の中空糸エレメント２００が完成する。

以上、本発明の一形態について図面を参照して説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々変更可能である：
（ａ）管板が中空糸束の一方の端部だけを固着していてもよい。管板が一方の端部だけを固着している中空糸エレメントにおいては、他方の端部は中空糸が開口しないように構成される。例えば、中空糸膜が折り返されてもよい。
（ｂ）上記では、管板の外周部がエレメントケースの内周に固着されておらず、両者間の気密性をＯリングによって確保する構成を例示したが、管板の外周部をエレメントケースの内周に固着する構成としてもよい。
（ｃ）エレメントケースの端部部材としては、管板の外周部のみを包囲する環状リング２６５Ａ、２６５Ｂ以外にも、管板の端面をも覆うような形状のキャップ部材（必要に応じてガスの出入口が形成される）を用いてもよい。
（ｄ）上記ではいわゆるボアフィードタイプであってパージガスを供給する構成を例示したが、本発明は、シェルフィードタイプの構成の中空糸エレメントにも適用可能であり、また、パージガスを供給しない構成のものにも適用可能である。また、ガス分離の用途についても何ら制限されるものではない。
（ｅ）シールリング２６７とテーパリング２６９（図２参照）とを別部材として構成するのではなく、これらを一体構造としてもよい。
（ｆ）ガスガイドパイプ２５５の構成に関し、上記では、ガスガイドパイプ２５５がパイプ本体２５６と２つの接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂとの三部品で構成される一例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。パイプ本体２５６および接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂの全部、あるいは、パイプ本体２５５と接続用部材２５８Ａ、２５８Ｂの一方とが一体となったような形状の単一の部品を利用してもよい。
（ｇ）また、ガスガイドパイプ２５５とシールリング２６７とが一体構造とされてもよい。

１００ ガス分離膜モジュール
１１０ モジュール容器
１１０ａ 混合ガス入口
１１０ｂ 非透過ガス出口
１１０ｃ 透過ガス出口
１１０ｄ パージガス入口
１１１ 空間
１１２ モジュールパイプ
１１３Ａ、Ｂ 蓋部材
１１８ パージガス導入管
２００ 中空糸エレメント
２２０Ａ、２２０Ｂ 管板
２５０ エレメントケース
２５１ 筒状部材
２５３ 半割パイプ
２５３ａ 半パイプ本体
２５３ｐ 開口部
２５４Ａ、２５４Ｂ 接続用部材
２５５ ガスガイドパイプ
２５６ パイプ本体
２５８Ａ、２５８Ｂ 接続用部材
２６５Ａ、２６５Ｂ 管板リング
２６７ シールリング
２６７ａ、２６７ｂ 環状溝
２６９ テーパリング
ｈ１ 貫通孔
Ｒ１〜Ｒ４ Ｏリング

Claims (7)

1. 選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束と、
   前記中空糸膜の少なくとも一方の端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板と、
   前記中空糸束の略中心に配置され、前記中空糸膜の外部空間にパージガスを供給する芯管と、
   前記中空糸束および管板を収容するエレメントケースと、
   を備え、混合ガスが前記中空糸膜内に導入されるボアフィード型の中空糸エレメントであって、
   前記エレメントケースは、
   ガスを外部に排出するための開口部が外周部に形成され、前記中空糸束を包囲する筒状部材であって、中空糸膜内の混合ガスと中空糸膜外のパージガスとが向流となるようにガスの流れを規制する筒状部材と、
   前記筒状部材の一端または両端に取り付けられる端部部材と、
   を有し、
   前記筒状部材は、
   前記中空糸束の長手方向の一部を包囲する第１のパイプと、
   該第１のパイプの端部に接続され、前記中空糸束の残りの部分を略包囲する第２のパイプであって、前記中空糸束の外周部を部分的に覆う２つ以上の部材を有する第２のパイプと、
   を含むものである、中空糸エレメント。
2. 前記端部部材は、前記管板の外周部を取り囲むリング状の管板リングであり、
   前記管板と前記管板リングとの間に環状のシール部材が配置されている、
   請求項１に記載の中空糸エレメント。
3. 前記端部部材の外周部に、環状のシール部材を嵌めるための環状溝が形成されている、請求項１または２に記載の中空糸エレメント。
4. 選択透過性を有する複数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束と、
   前記中空糸膜の少なくとも一方の端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板と、
   前記中空糸束および管板を収容するエレメントケースと、
   を備える中空糸エレメントであって、
   前記エレメントケースは、
   前記中空糸束の長手方向の一部を包囲する第１のパイプ、および、該第１のパイプの端部に接続され前記中空糸束の残りの部分を略包囲する第２のパイプであって前記中空糸束の外周部を部分的に覆う２つ以上の部材を有する第２のパイプを有する筒状部材と、
   前記筒状部材の一端または両端に取り付けられる端部部材と、
   を有している、中空糸エレメント。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の中空糸エレメントと、
   前記中空糸エレメントが交換可能に装着されるモジュール容器と、
   を備える、ガス分離膜モジュール。
6. 前記モジュール容器は、前記中空糸エレメントが配置される略円柱状の内部空間を形成するモジュールパイプを有し、前記内部空間の直径が略一定に形成さている、請求項５に記載のガス分離膜モジュール。
7. 前記第１および第２のパイプの材質が、金属、ガラス繊維複合材料、またはセラミックのいずれかである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の中空糸エレメント。

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