JPH07503889A - 可撓性中空繊維流体分離モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可撓性中空繊維流体分離モジュール 本発明は、所望により包囲体又は管内に収容されている、可撓性中空繊維流体（ 例えば気体）分離モジュールである。この可撓性モジュールは適宜の数の望まし い配置に成型（変形、巻き、又は曲げ）して任意数の全体系、幾何学的又は空間 的制限や処方や規制を満足させうる。

中空繊維膜モジュールは普通は２又は３の領域に分割され、そして中空繊維の孔 に流体を通過させる又は中空繊維の壁を横切って流体を透過させる点は除外され て、上記領域は流体が１つの領域から他方へ連通できないように密封される。供 給流体が開放された孔に導かれるとき、この接近を通常［孔側供給（ｂｏｒｅｓ ｉｄｅ　ｆｅｅｄ）Ｊ又は「孔供給（ｂｏｒｅ　ｆｅｅｄ）Ｊ　と呼ぶ。また供 給流体は中空繊維の外側と接触してｌ又はそれ以上の成分を中空繊維孔（内腔） を通して透過させる又は排出させてよい。この接近を通常「外皮側供給（ｓｈｅ ｌｌｓｉｄｅ　ｆｅｅｄ）」又は「外皮供給（ｓｈｅｌｌ　ｆｅｅｄ）１と呼ぶ 。一般に中空繊維膜モジュールは中空繊維の各端が普通にはチューブシート又は ヘッダーと呼ばれる樹脂マトリックス中に包埋されている様式に配置された中空 繊維束を有する。上記繊維はチューブシートを通って連通し、そして各チューブ シートの反対面で開放する。チューブシートの反対面とはここでは束の反対側の チューブシートの面を意味する。正常には膜分離モジュールの領域はチューブシ ート及びチューブシートについての密封により互いに定義され分割される。外皮 側供給膜モジュールにおいては分離されようとする流体はチューブシートと繊維 外側との間の領域のモジュールに導かれ、そして中空繊維を通って中空繊維の孔 へ透過する流体は１つ又は両方の反対面に隣接する領域で中空繊維の１つ又は両 方の端て除かれる。外皮側供給処理においては中空繊維束についての領域は加圧 される。非透過の流体はチューブシートと繊維外側との間の面積の領域から除か れる。所望により掃引流体が透過側に用いられる。非常に多くの商業用の工業用 流体分離処理はこの様式で操作されている。

孔側供給処理においては分離されようとする流体の混合物は１つのチューブシー ト（すなわち第１チユーブシート）の反対面に隣接する膜モジュールの一端に導 かれ、供給混合物は中空繊維の孔を流下し、モしてｌ又はそれ以上の成分が中空 繊維の壁を通って第１と第２のチューブシートの間の繊維の外側の領域へ透過す る。チューブシート間の領域において繊維壁を通って選択的に透過する流体は膜 の外皮側から除かれる。膜を通って透過しない流体は第２のチューブシートの反 対面に隣接する領域へ排出され、そして該領域から除かれる。チューブシートは 通常は重合性樹脂材料から成るが、重大な曲げ、圧縮、及び剪断応力が上記孔側 操作により上記チューブシートにかけられる。上述された応力はチューブシート を支持して中空繊維束の衝突を防ぐ第１の問題を起こす。

孔側供給の第２の問題は繊維の外皮側上の透過流体の適切な流れ及び分布を得る ことである。膜分離処理の駆動力の１つは膜を横切る化学ポテンシャル勾配（す なわち濃度勾配または分圧勾配）である。分離されようとする流体の混合物は孔 を流下し、そしてより選択的透過性の流体は中空繊維を通って透過し、この選択 的透過性流体の中空繊維に沿った濃度または分圧は減少し、そして選択的透過性 流体の外皮側の濃度は増加する。これにより駆動力は低下する。

第３の問題は膜の外皮側の透過流体の流れが適切に制御されない場合、透過流体 の高い濃度または分圧の面積が局在化するだろうこと及び排出開口への流れが充 分なまたは効果的な方法で生じないことである。

第４の問題は従来の流体分離モジュールに必要とされた形状、幾何又は容積要求 である。従来のモジュールは通常基本的に直線形配置にあり、そしてそのため透 過物の分離の高容積を得るのに、直線形モジュールは時としてかさ高で、不曲性 で、位置に対して不便であり、かなりの空間等を占有する。モジュールの直線形 状を変化させるこれまでの試みは繊維の捲縮、減少した流れ、不充分またはより 少ない分離効率等を起こした。

制限はされないが本技術の一般的状態を表す多くの参考文献には次の米国特許が ある：３，３３９．３４１；３，８３２．８３０；４．３６７゜１３９．４，４ ５１．３６９；４．ｓｏ８．５４８：４，７３４，１０６．４，７０７，２６７ ．４，７８１．８３２；４．７８１，８３４．４゜８７１．３７９．４，９５９ ．１５２；４．９６１．７６０；４，９２９゜２５９；５，０１３，３３１；　 ａｎｄ　５，０１３．４３７゜それゆえこの種の流体分離用途の空間／容積要求 に合致する形状及び寸法をとる成形（変形）されつる流体分離モジュールに対す る必要性が存在する。本発明はまた容易な組み立てに加えて重量及びコストに利 点を持つ。

本発明はそうした小型分離モジュール及び改良された流体分離方法を提供する。

本発明は、 Ａ、　複数の中空繊維膜、但し該中空繊維膜は第１端及び第２端をもつ束形状で 配置されており且つｌ又は２以上の流体の１又は２以上の流体からの分離に適合 するようになっている、 Ｂ、　紋末の第１端において熱硬化性又は熱可塑性重合体物質をもつ第１のチュ ーブシート、但し該チューブシートは中空繊維膜が第１のチューブシートに包埋 され、第１のチューブシートを通って連通しておりそして第１のチューブシート の反対面で開放しているように配置されており、且つ該繊維束の第２端の配置が 、 （ａ）第２端において密封された中空繊維孔をもつ中空繊維束、（ｂ）第１チユ ーブシートに包埋された第２端をもち且つ第１チユーブシートを通って連通して いる中空繊維束であって、第２端における中空繊維孔も第１チユーブシートの反 対面で開放しているもの、及び（Ｃ）任意の第２分離チューブシートに包埋され た第２端をもつ中空繊維束、但し任意の第２チユーブシートが存在する場合この 任意の第２チユーブシートは紋末の第２端において熱硬化性又は熱可塑性重合体 物質をもっており、中空繊維膜が第２チユーブシートに包埋され且つ孔が第２チ ユーブシートを通って連通し且つ第２チユーブシートの反対面で開放しているよ うに配置されているもの、からなる群から選ばれ、Ｃ１紋末を機械的損傷から保 護するための東保護部材、Ｄ、　紋末を包んでいる包囲体をもつ任意のチューブ シート及び束ケーシング部材、但し該ケーシング部材は所望により任意の第２チ ユーブシートに接着し、包埋し又は付着している、 Ｅ、　分離されるべき流体の供給混合物を第１チユーブシートの反対面において 中空繊維膜と接触させることによって該供給混合物を中空繊維膜の孔に導くため の供給−入口部材、 Ｆ、　中空繊維膜を通って透過しない流体を任意の第２チユーブシートの反対面 において中空繊維膜の孔から除くための任意の非透過物出口部材、Ｇ、　中空繊 維膜の付近から中空繊維膜を通って透過する流体を除くための出口部材、但し該 出口部材は、所望により、透過物の向流を得るために第１チユーブシートの近く に配される、Ｈｌ　供給−入口部材がそこを通って供給混合物を導入するキャビ ティを形成するように配された第１チユーブシートの反対面に隣接する供給物入 口領域、但し該領域は流体が供給−入口部材又は中空繊維膜を通って該領域に入 り又はそこから出ることだけができるように密封されており、且つ該供給−入口 部材は供給流体混合物を中空繊維膜の孔に導入するように配置されている、 ■、　中空繊維膜が膜を透過しない流体をそこに運び且つ非透過物出口部材がモ ジュールから非透過流体をそこから除くキャビティを形成するように配置された 任意の第２チユーブシートの反対面に隣接する任意の非透過物出口領域、但し該 非透過物出口領域は流体が非透過物出口部材の中空繊維膜の孔を通って該領域に 入り又はそこから出ることだけができるように密封されている、 Ｊ、　流体が供給物入口領域と中空繊維の外側表面の外側にある第１チユーブシ ートをこえた領域間で連通できないように、第１チューブシート部材とケーシン グ部材間に接続を形成するために任意に設けた部材、Ｋ、　流体が非透過物出口 領域と第１チユーブシートをこえ任意のチューブシートへの領域間で連通できな いように任意の第２チューブシート部材又はケーシング部材間に接続を形成する ために任意に設けた部材を有し、さらに り、　供給物入口領域を形成するよう、第１チューブシート部材を密封するよう 配置した第１末端封止部材及び、第１末端封止部材をチューブシート部材又はケ ーシング部材に付着するように配置した第１付着部材、又は Ｍ、　非透過物出口領域を形成するよう、任意の第２チューブシート部材を密封 するように配置した第２末端封止部材及び、第２末端封止部材を任意の第２チユ ーブシート又はケーシング部材に付着するよう配置した第２付着部材、 のいずれかを有することを特徴とする孔側供給をもつ非直線形の流体分離モジュ ールに関する。

孔側供給用の別の態様において、モジュールは構成要素Ｍを欠いて構成要素りを 含む。

孔側供給用の別の態様において、モジュールは構成要素りを欠いて構成要素Ｍを 含む。

好ましい別の態様において本発明はまた、ＡＡ、複数の中空繊維膜、但し該中空 繊維膜は第１端及び第２端をもつ束形状で配置されており且つｌ又は２以上の流 体の１又は２以上の流体からの分離に適合するようになっている、 ＢＢ、束の第１端において熱硬化性又は熱可塑性重合体物質をもつ第１のチュー ブシート、但し該チューブシートは中空繊維膜が第１のチューブシートに包埋さ れ、第１のチューブシートを通って連通しておりそして第１のチューブシートの 反対面で開放しているように配置されており、且つ該繊維束の第２端の配置が、 （ａａ）　第２端において密封された中空繊維孔をもつ中空繊維束、（ｂｂ）　 第１チユーブシートに包埋された第２端をもち且つ第１チユーブシートを通って 連通している中空繊維束であって、第２端における中空繊維孔も第１チユーブシ ートの反対面で開放しているもの、及び（ＣＣ）　任意の第２分離チューブシー トに包埋された第２端をもつ中空繊維束、但し任意の第２チユーブシートが存在 する場合この任意の第２チユーブシートは紋末の第２端において熱硬化性又は熱 可塑性重合体物質をもっており、中空繊維膜が第２チユーブシートに包埋され且 つ孔が第２チユーブシートを通って連通し且つ第２チユーブシートの反対面で開 放しているように配置されているもの、からなる群から選ばれ、Ｃ６０該束を囲 んでいる包囲体をもつチューブシートケーシング部材、但しケーシング部材の第 １束は所望により任意の第２チユーブシートに接着し、包埋し、又は付着してい る、 ＤＤ、分離されるべき流体の供給混合物を中空繊維膜の外側表面の外側領域に導 入するためにケーシング内に設けた供給物入ロ開ロ部材ＥＥ、中空繊維膜を通っ て透過しない流体を除くためにケーシング内に設けた非透過物出ロ開ロ部材、 ＦＦ、第１及び任意の第２チユーブシートの反対面に隣接して位置する、中空繊 維の孔中に透過する流体を除くための出口部材、ＧＧ、流体が供給物入口領域及 び第１チユーブシート及び任意の第２チューブシート間の領域、但し該領域は中 空繊維の外側にある、の間を連通できないように、第１チューブシート部材とケ ーシング部材の間に密封を形成するための部材、及び ＨＨ，流体が非透過物出口領域及び中空繊維の外側にある２つのチューブシート 間の領域の間で連通できないように、任意のチューブシート部材及びケーシング 部材間に密封を形成するための部材、をもち、さらに１１、透過物出口領域を形 成するよう、第１チユーブシートを密封するよう配置した第１末端封止部材、及 び第１末端封止部材をチューブシート又はケーシング部材に付着するよう配置し た第１付着部材、又はＪＪ、第２透過物出口領域を形成するよう任意の第２チユ ーブシート又は任意の掃引ガス出口領域を密封するよう配置した任意の第２末端 封止部材、及び 任意の第２末端封止部材を任意のチューブシート部材又はケーシング部材に付着 するよう配置した第２部材 のいづれかを有することを特徴とするシェル側供給をもつ非直線形の流体分離モ ジュールに関する。

孔側供給用の好ましい別の態様において、モジュールは構成要素ＪＪを欠いて構 成要素ＩＩを含む。

孔側供給用の別の態様において、モジュールは構成要素ＩＩを欠いて構成要素Ｊ Ｊを含む。

好ましい別の態様において、これらの中空繊維膜分離モジュールは樹脂チューブ シートの支持体を備え、同時に、達成されるべき分離の全体の容積／空間要求を 最適にする形状を持つ。好ましい幾つかの態様においては、本発明のモジュール は透過物の改良された流れを示し、且つ透過物及び非透過物のより効果的な回収 率を示す。

図１Δ及びＩＢは成型された分離モジュールの最も一般的な態様の断面略図であ る。図ＩＡは孔側供給を示す。図ＩＢは外皮側供給を示す。両図とも透過物に任 意の掃引ガスを持つ。

図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは別の態様を断面略図で示す。図２Ａは第１と第２のチュ ーブシートが両方とも透過物を誘導する外皮側供給を示す。図２Ｂは外皮側供給 用の単一チューブシート中の繊維束の両端を示す。図２Ｃは外皮側供給または孔 側供給のいずれか用の単一取付具用の分割密封された貯蔵器へ開放する単一チュ ーブシートの定義された面積内の繊維束の両端を示す。透過物中の掃引ガスは任 意である。

図３は束の第２端が密封された中空繊維を持つ態様の断面略図である。

図４Ａはケーシング（容器）の眺望図を示す。図４Ｂは端数付具をもつ繊維束を 示す。図４０は孔側供給用ケーシングの外側を示す。

図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは繊維束が孔側供給用の螺旋形状であることを除いて図４ Ａ、４Ｂ及び４Ｃと同様である。

図６は孔側供給用円筒状分離モジュールの分解断面眺望図である。

図７は孔側供給用四角型分離モジュールの分解断面眺望図である。

図８は孔側供給用ケーシング（容器）のないモジュールの断面略図である。

図９はフレンチホルン形状に変形されたモジュールの側面図である。

図１Ｏはフレンチホルン形状で変形されたモジュールの正面図である。

図１１はケーシングに結合されていないチューブシートを持つ直線状モジュール の（すなわち透過物及び供給領域を形成する前の）一端の断面略図である。

図１２はボルト及びガスケットチューブシート支持部材がさらに膜ケーシング部 材として機能する本発明の好ましい態様の略図を示す。

図１３は二重フレンチホルン分離モジュールの側面図である。

図１４は二重フレンチホルン分離モジュールの正面図である。

図１５は二重フレンチホルン分離モジュールの上面図である。

図１６は流体（例えば空気）分離用モジュールを構成要素として直列に持つ円筒 状多段重ね多機能モジュールの略図である。

図１７は第２段からの透過物が第１段用の掃引流体として用いられる直列の円筒 状多段重ね多機能モジュールの略図である。

図１８は分離モジュールの平行配置略図である。

図１９は透過物の流れが個々に回収されてよい分離モジュールの直列配置の略図 である。

図２０は最終段からの透過物の流れが用いられて前段を掃引する分離モジュール の直列配置の略図である。

ここで用いられるように： ｒケーシング」または「容器」は通常には繊維束を囲む機械的保護をさす。孔側 供給装置用には機械的保護はテープ、フィルム、ガーゼ、ウェビング、布、発泡 ゴム管その他の形態をとりつる。圧力ケーシングは孔側供給には必要でない。外 皮側供給にはケーシングは供給物の圧力に耐える充分な強度であることが必要で ある。好適な材料は金属、例えば鋼（例えばステンし・ス）、アルミニウム、ガ ラス、重合体その他を含む。

「可撓性配管Ｊは通常にはホース、薄壁金属配管、巻込み金属配管、プラスチッ ク配管、可撓性プラスチック配管及び可撓性プラスチックバイブをさす。

［開口Ｊは通常にはモジュールに開放する幾何なる入口又は出口、例えばノズル 、管、取付具、穴または開放その他をさし、流体がケーシングまたは中空繊維膜 に侵入または排出する。

「拘束具」は繊維束を囲んでそれを機械的損傷から保護する材料を特にさす別の 用語である。拘束具は圧力ケーシングに対して正常に要求される強度では必要で はない。好ましくはこの材料は非透過性である。孔側供給モジュールには通常に 見られる。

「成型または変形された」は実質的に直線状形態に組み立てた後にモジュールが とる直線状以外の幾何なる形状をもさす。従ってモジュールの最終形状は、これ に制限するものではないが、円形、コイル形（少なくとも１つの環）、フレンチ ホルン型、螺旋形、ヘリックス、二重へリックス、方形、卵形、Ｕ字形、または それらの組合せを含む。変形の臨界パラメータは束の中空繊維の重要な数が有意 なほどに破壊、伸長又はとう縮されず、または過剰の応力、圧力または圧縮下に 置かれて中空繊維束の分離機能が損なわれ、減少され、または悪影響を受けない ようにすることである。

以下の文は図１−１７に関係し、後により詳細を述べる。

本発明は膜を横断してｌ又はそれ以上の流体を選択的に輸送することにより分離 を達成するｌ又はそれ以上の流体を１又はそれ以上の他の流体から分離するため の成型モジュールに関する。本発明においては、膜は中空繊維の形態にあり、そ してこの装置は好ましくは、分離されるべき混合物は中空繊維の孔又は内腔下に 供給するための孔側供給に適合している。ここで用いる孔又は内腔は、中空であ って繊維内部に位置する、繊維の部分をさす。

本発明の成型（又は変形）膜モジュールはｌ又はそれ以上の流体を、膜を通る又 は横断する異なる移動速度を持つｌ又はそれ以上の他の流体から分離するために 用いられる。流体は気体、蒸気又は液体の形態でありうる。

１つの好ましい態様においては本発明のモジュールはｌ又はそれ以上の気体を１ 又はそれ以上の気体から分離するのに有用である。分離されるべき気体混合物は 好ましくは酸素、窒素、メタン又は他の軽炭化水素、水素、水蒸気、二酸化炭素 、アンモニア、硫化水素、窒素酸化物、硫黄酸化物、−酸化炭素、ヘリウム又は アルゴンからなる群から選ばれる少なくとも１の気体を含む。ここで軽炭化水素 類とは飽和及び不飽和のＣ１−４炭化水素及びそれらの混合物を意味する。分離 されるそうした気体の例には軽炭化水素類から水素、窒素から酸素、メタンから 窒素、軽炭化水素から二酸化炭素、炭化水素から炭化水素等がある。

別の好ましい態様においては分離されるべき流体は液体である。好ましい態様で は分離されるべき流体は液体であり、膜を横断して輸送される材料は蒸気に転換 されて膜を横断する。この分離は膜ストリッピング、膜蒸留又はパーベーパレー ションと呼ばれよう。

膜ストリッピングでは微孔性膜が用いられ、膜を通って又は膜を横切って透過す る材料は気体又は蒸気として装置から取り出される。膜蒸留では微孔性膜が用い られ、膜を通って又は横切って透過する材料は濃縮されて液体として装置から取 り出される。パーベーパレーションでは非微孔性膜すなわち緻密な識別層又は領 域を有する膜が用いられ、膜を通って又は横切って透過する材料は気体又は蒸気 又は濃縮されてそして装置から液体として取り出される。これらの態様において は揮発性化合物すなわち分離条件下で比較的より高い蒸気圧をもつものが比較的 より低い蒸気圧をもつ化合物から分離される。液体混合物から取り出せる揮発性 化合物の例はＣ１−１゜ハロ脂肪族の及びハロゲン化芳香族炭化水素、例えばジ クロロメタン（塩化メチレン）、ジブロモメタン（臭化メチレン）、クロロベン ゼンその他を含む。

この態様において揮発性化合物、すなわち分離条件下で高い蒸気圧をもつもの例 えば塩素化された有機物、炭化水素その他が揮発性のより低い液体から分離され る。液体混合物から分離されえる揮発性化合物は四塩化炭素、ジクロロエタン、 塩化メチレン、パークロロエタン、ベンゼンその他を含む。揮発性化合物を取り 出せる揮発性のより低い液体は水及び水と有機物の混合物を含む。別の態様にお いて液体中に溶解又は飛沫同伴している気体を上記液体から取り出してよい。上 記気体の例は酸素、二酸化炭素、二酸化硫黄、硫化水素、及びアンモニアを含む 。

本発明のモジュールには少なくとも６の好ましい態様がある。すなわち： （ｉ）孔側供給用であって、東の第２端が密封されている。この配置は例えば蒸 気、粒子その他を除いて半導体素子組立て用の清浄空気源を製造する気体分離の 使い捨て空気フィルタとして例えば有用である。

（ｉｉ）孔側供給用であって、束の両端が単一のチューブシート内に包埋されて いる。この態様は少なくとも２つの配置にある。１つの態様においてはチューブ シート内の繊維束は合わさり、そして孔側供給物は両方の孔の面に運ばれる。２ つめの態様においては束の第１と第２の端は同じチューブシート内にある（そし て合わさって、ただ１つの外部取付具を必要とする）けれども繊維束の両端の間 に密封障壁を持つ。この方法では供給物は孔の一端に入り、そして処理されて他 端から出てくる。透過物は繊維束の外部領域中に見い出される。

（ｉｉ）孔側供給用であって、第１のチューブシート及び第２のチューブシート が存在する。この配置は圧力ケーシング内にあることは必要なく（但し拘束具に より保護されてよい）、そして透過物は環境中へ放出されつる。この配置は例え ば遠隔気体井戸位置で粗製気体供給物から水、酸素及び／又は窒素を分離し放出 するのに有用である。第１のチューブシート及び第２のチューブシートについて 密封ケーシングが存在するなら、透過流体は回収及び／又はさらなる処理のため に収集されることができる。

（ｉｖ）外皮側供給用であって、束の第２端が密封されている。この配置は例え ばほとんどの流体の分離に有用である。ケースは耐圧性である。供給物は圧力下 にケースの入口開口を通って入り、そして第２の遠隔に位置する出口開口を通っ て出てくる。透過流体は収集されるか又は発散される。

（ｖ）外皮側供給用であって、束の第２端が第１のチューブシートに包埋されて いる。少なくとも２つの態様がある。１つの態様において孔の両面が接して合わ さり、そして透過物は単一の取付具を通って両面から出てくる。他の態様におい ては面は密封障壁により互いに分離されており、外部取付具は透過物がどちらか から出られるようにまた障壁を持つ。しかしこの透過物経路の掃引流体は流体分 離の効率を改良することが可能で有用である。

（ｖｉ）外皮供給用であって、束の第２端が分離チューブシートに包埋されてい る。チューブシートについて密封されたケーシングは耐圧性である。

供給物はケースの入口開口から入り、そして遠隔に位置する出口開口から出てく る。透過流体は各端で孔大から出る。所望により透過物掃引流体が孔大の一端に 入り、モして孔大の他端で透過物と共に出てくる。１つの態様においてチューブ シートは互いに隣接し、そして単一の取付具を用いて外部へ接続される。取付具 は連続して流体を流すがしかしチューブシートの一端の面を他端の面から密封す る障壁を持つ。

上記（ｉ）から（ｖｉ）の場合において透過物側を大気圧より低い圧力、例えば 約７５０−０．００１ｍｍ水銀柱絶対値、好ましくは約７００−０゜１ｍｍ、よ り好ましくは５００−２５ｍｍ水銀柱絶対値にすることにより流量効率が通常に は改良される。

特定の態様においてモジュールは公知の限外ろ過法及び微小ろ過法を用いる液体 及び気体の分離に有用である。

中空繊維膜　−中空繊維膜は複数の繊維からなる束に見出される。

上記束は種々の形状をとり種々の包装様式で配置されてよい。本発明に有用な中 空繊維の束はＭａｂｏｎの米国特許３，２２８．８６７及びＭｃＬａｉｎの米国 特許３，４２２．００８　（これらはその全体がここに取り込まれる。）に記載 されるものを含めて種々の形状及び繊維配置からなることができる。好ましくは 束は組織化様式例えば纒まれたもの、ヘリカル等に配置される。好ましくは束の 繊維は平行包装様式又は偏向包装様式のいずれかで配置される。平行包装態様に おいては全ての繊維は繊維の各端が束の各端に見出されるようにして互いに平行 に横たえられる。偏向包装様式においては繊維は設定された角度の交差パターン で包装されて繊維を定位置に保持する。偏向包装様式においては繊維の端は束の 端に位置される。

中空繊維は一般に１又はそれ以上の流体を１又はそれ以上の他の流体から分離す る能力のある重合体物質から形成される。上記中空繊維を製造する方法は当該分 野に公知である。好ましい態様において束は繊維の端が円筒状の束の各端にある 円筒状様式に配置される。上記束は好ましくは直径よりも長さが大きい伸長され た束である。

中空繊維膜製造に用いられてよい物質は気体又は液体分離に用いられる幾何なる 膜物質をも含む。好ましい膜物質にはオレフィン性物質、例えばポリ−４−メチ ルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ化ポリエチレン、ポリテトラ フルオロエチレン、フッ化ポリビニリデン、セルロース性エステル、セルロース エステル、再生セルロース、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエ ーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエ ステルカーボネート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンオキシ ド、ボリアリールエート、ポリエーテル、ポリベンズオキサゾール、ポリオキサ ジアゾール、ポリトリアゾール、ポリシアノアリールエーテル、ポリアミドイミ ド、ポリチオエーテル、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテ ルイミド、ポリエーテルスルフィド又はそれらの共重合体又は物理的混合物を含 む。

中空繊維膜は均一、非対称又は複合膜であってよい。膜は非対称又は複合であっ てよく、そして膜の緻密領域中での流体の溶解性及び拡散性の違いに基づいてｌ 又はそれ以上の流体を１又はそれ以上の他の流体から分離する緻密識別領域を存 してよい。あるいは膜は微孔性であって、寸法、流体の相対的揮発性又は接触角 に基づいて１又はそれ以上の流体を１又はそれ以上の他の流体から分離してよい 。微孔性膜は膜ストリッピング用途に好ましく、また限外ろ過又は微小ろ過に有 用である。緻密領域又は層をもつすなわち非対称又は複合膜は気体分離に好まし い。非対称膜は中空繊維の外側に、又は中空繊維の内腔に、又は中空繊維構造の 内側のどこかに位置する識別領域を持ってよい。膜の識別領域が膜構造の内側に ある態様においては膜の内腔表面及び外側表面は多孔性であり、膜は気体分離能 を示す。より好ましい膜はテトラハロ置換ビスフェノール誘導体（テトラブロモ ビスフェノールＡ等）、テトラアルキル置換ビスフェノール誘導体（テトラメチ ルビスフェノールＡ等）又はテトラハロヘキサフルオロビスフェノール八を含む 。さらに好ましい膜はポリカーボネート主体の膜、及びそれらの置換誘導体例え ばテトラブロモ−ヘキサフルオロ−ビスフェノールＡポリカーボネート及びそれ らの組合せを含む。好ましい態様において上記膜は米国特許４，７７２，３９２ 　（その全体をここに参照文献として取り込む。）に記載される処理により製造 される。

当該分野の状態を示す参照文献は次の米国特許を含む：５．　０３４．　０２６ ．３，３５０，８４４；３．７０９．７７４；３．８５２，３８８゜４．４６８ ，５００；４．４６８，５０１．４，４６８．５０２；４．４６８．５０３；４ ．９４９．７７５；４，９７１，６９５；３．８９９゜３０９：４，７１７．３ ９３；４．７１７，３９４；５．００９．６７９；５．０３４．２０７；５．０ ４０，９９２；５．０４０．９９３；５゜００７．９４５；５，０１３，３３２ ．４，９５５．９９３；４．７７２゜３９２；４，４８６，２０２；　ａｎｄ　 ４，３０９，１５７゜モジュールが膜ストリッピング、限外ろ過又は微小ろ過に 用いられる態様においては中空繊維は好ましくは微孔性であり、そしてポリオレ フィン又はフッ化ポリオレフィン例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ− ４−メチルペンテン、フッ化ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ポリ ニー・チルケトン、ポリエーテルケトンケトンを含む）、ポリフェニレンスルフ ィド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ポリビニリデン又はそれらの共重合 体又は物理的混合物からなる。

好適な液体分離膜物質に対し、説明として次の米国特許を引用する：５゜０５７ ．６００＋４．９０４，４２６：及び５，０６４，５８０゜好ましい態様におい て成型モジュールは、工程Ａにおいて、複数の中空繊維膜が束の長さ方向の中心 を通る軸のまわりを１端から他端に円周的によりをかけられていると共によりか 実質的に直線状の配置からねじったときに変形したモジュールにみられるターン の度数とほぼ同じかそれより大きいか、又は（の倍数に相当する。すなわちも１ ．、直線形モジュールが直線から３６０度ターン又は７２０度ターンを持つ）し ・フチホルン様に成型されるならば、繊維束もまた軸に対して３６０度又は７２ ０度のよりをかけられるべきである。

ここに述べた重合体はまた詰め物、抗酸化剤、着色剤その他重合及び／′又は膜 技術分！■に公知の添加剤を含んでもよい。

チューブシート　−　中空繊維束の各端近辺にあるのがチューブシートである。

チューブシートは中空繊維膜を束の定位置に保持して膜モジュールを３つの異な る流体領域へ分離するよう機能する。孔側供給操作用にぞうした領域は分離され る流体混合物が中空繊維膜に導入される供給入口領域を含む。第２の領域は中空 繊維膜の孔の中へ供給された流体の一部分か膜を横断して膜の外皮側へ透過する チューブシート間の領域を含む。第３の領域は中空繊維膜の孔の中を流れて膜を 横断して透過しない流体が流れていってそこから除かれる非透過物出口領域を含 む。外皮側供給操作においては流体領域は逆になる。チューブシートは熱硬化性 又は熱可塑性の樹脂性材料からなってよい。そうした材料は中空繊維膜を囲んで 流体密な密封を形成しつるべきものである。入口及び出口部剤はチューブシート によって密封されてよい。束の中の中空繊維はチューブシートを通って連通し、 束の反対側のチューブシートの面は中空繊維膜の孔が各チューブシート表面に隣 接する領域に開口するよう開口しており、それにより上記領域から中空繊維膜中 へ及び／又は中空繊維膜外への流体の連通が可能となる。

大部分の各チューブシートは樹脂性材料中に包埋された中空繊維膜の複合体から なる。チューブシートは前述の機能をなすいかなる形状であってよい。好ましく はチューブシートは繊維を支持し且つ操作中のチューブシートにががる圧力に耐 えるに十分な幅を備える円筒状のチューブシートであってよい。束のチューブシ ート外側の部分は種々の目的によりモジュールの形態に依存して作られてもよい 。チューブシートのこれら部分は樹脂単独で、又はチューブシートの外側部分を 囲んで包装する樹脂包埋布からなってよい。

チューブシートは、束を保護包囲体に組み込む前又はその後に形成されてよい。

形成後には完成したチューブシートを包囲体に挿入できないような包囲体である ならば（例えばフレンチホルン型モジュール）、チューブシー　トは束を保護包 囲体に組み込んだ後で形成されなければならない。フレンチホルン型モジュール の場合、繊維束はひもで保護包囲体へ引っ張ってよく、一方で配管は実質的に直 線である。繊維束は適切な長さに切り取られ、そして開放端を樹脂又は塗料に漬 けて、チューブシートを詰める間に樹脂が繊維孔に浸入しないよう密封する。束 の端は次いで適切な鋳型中に置かれ、そして未硬化の樹脂を加えて束の端を浸し 、各配管の端から短い距離に渡って束の個々の繊維と可撓性配管の内側表面の間 の空間を満たす。硬化し成型された端を鋳型から取り出す。成型端を鋭利な工具 を用いて密封された繊維端と鋳型の上側注入高さの間の位置で切り離す。切断点 力呵撓性配管を通り且つ樹脂が配管へ結合しないならば、完成したチューブシー トから過剰の硬化樹脂は容易に除去できる。追加の繊維開放切断が各チューブシ ートに必要であってもよい。完成したモジュール組立体に任意で標準圧縮配管取 付具を設置する。

形成後に、完成したチューブシートを包囲体に挿入するような保護包囲体である ならば（例えば図４のヘビ状カセットハウジング）、チューブシートは束を保護 包囲体に組み込む前に形成される。１つの方法として繊維束の各端にフレンチホ ルン型モジュールに用いられた型の短い配管を置き、そしてフレンチホルン型モ ジュールについて上述の同じ方法で進める。この作業は各端にチューブシートと 取付具をもつ露出した繊維束を製造する。

任意の方法としては単に２つのチューブシートを用いて透過物が放出される孔側 供給に有用なモジュールを作る。その利点は容易な取扱いのために繊維束上に可 撓性包装又はクツ下を付与することである。端数付具をもつ束は次いでヘビ状カ セットハウジング等の保護包囲体に組み込まれる。最後に供給及び非透過物開口 をパルヘッド取付具又は他の当該分野に公知の適切な部材により保護包囲体の壁 を通って伸ばす。

チューブシート用樹脂性材料として有用な材料の例には合成及び天然ゴム、フェ ノールアルデヒド、アクリル性樹脂、ポリシロキサン、ポリウレタン、フルオロ カーボン及びエポキシ樹脂がある。

モジュールが気体分離に用いられる態様においてはチューブシートはエポキシ樹 脂、シリコンゴム、ポリウレタンその他から製造されることが好ましい。低圧力 用途にはシリコンゴム又はポリウレタンが好ましい。中空繊維膜と接着し、上記 方法によりひとたび硬化後は中空繊維膜に対して安定である幾何なる樹脂も本発 明に用いうる。本発明に有用な樹脂製造に望ましいポリエポキシド樹脂にはポリ ヒドリツタフェノールのグリシジルポリエーテルがある。

そうしたエポキシ樹脂の製造は既知であり、米国特許第２．　９３５．　４８８ 号等の多数の特許、及び、Ｌｅｅ及びＮｅｖｉｌｌｅの［ハンドブック・オブ・ エポキシレジン」　（マグロウヒル社、１９６７）等のテキストに記載されてい る。

好ましいエポキシ樹脂はビスフェノールＡから誘導される樹脂すなわちビスフェ ノールＡのジグリシジルエーテルである。そうした好ましい樹脂は一般に次式に 対応する： 但し式中のｎは約０から１５、より好ましくは約Ｏから３の間の正の実数である 。

以降の説明において樹脂調製に係る全ての部数はエポキシ樹脂を重量１００部と している。（対樹脂１００部の部数、ｐｈｒ）エポキシ樹脂は当該分野技術者に 既知の硬化剤を用いて硬化する。好ましい硬化剤には多機能性アミン、例えば芳 香族ジアミン、又はそれらの付加生成物、及び２．４−ジアルキルイミジゾール 等がある。典型的なアミンにはｍ−フェニレンジアミン、メチレンジアニリン、 ｍ−フェニレンジアミンとメチレンジアニリンの（付加生成物を含む）混合物、 ジアミノジフェニルスルホン、４−クロロフェニレンジアミンその他がある。

充填剤、着色剤等、当該分野に通常用いられる追加の成分を加えてもよい。

チューブシート樹脂組成物の追加の第３の成分はエポキシ硬化触媒である。硬化 剤と共にポリヒドリックフェノールのポリグリシジルエーテルの硬化を促す公知 のエポキシ硬化触媒が用いられてよい。上記触媒は一般に触媒量すなわち硬化剤 の入ったエポキシ樹脂の硬化を促すに十分な量を用いる。存在させる触媒の量は 好ましくは樹脂１００部に対して０．５と１０部の間、より好ましくは０．　５ と４部の間である。好ましい触媒には３級アミン例えばベンジルジメチルアミン 、Ｎ、　Ｎ、　Ｎ’　、　Ｎ’　−テトラメチルブタンジアミン、ジメチルアミ ノプロピルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−トリエチレンジアミンその他が ある。一般に硬化剤がアミンベースである場合は触媒は不要である。

モジュールが膜ストリッピングに用いられる態様においては好ましくはチューブ シートは前記エポキシ樹脂又はポリウレタンからなる。

本発明の膜モジュールはさらに供給入口部材を有する。一般に、これは分離され るべき流体混合物のモジュールへの導入を許す開口又は取付具である。外皮供給 モジュールにおいて供給物入口部材は一般に、供給流体がチューブシート間の中 空繊維膜の外側表面の外側に導入されるようケーシング部材に位置される。孔側 供給モジュールにおいては供給物入口部材は、供給物が繊維の孔に導入されるよ うモジュールの一端に見出される。上記供給物入口部材は第１チユーブシートの 反対（外側）面の近くに見出される。好ましくはモジュールは領域又はキャビテ ィ、供給物入口領域があり、これは外側の環境、又はチューブシートと外側繊維 間の領域との流体の連通を防ぐ。上記成分は圧力容器として機能し、そして供給 物入口部材は供給流体を上記領域へ導入する。上記領域は中空繊維膜の第１端と 連通し、こうして分離されるべき流体を中空繊維膜の内腔へ流す。

非透過物出口部材は膜モジュールから中空繊維膜を通って透過しない流体を除く ために適合している。外皮側供給モジュールにおいては上記部材は一般にケーシ ング部材に位置される。孔側供給モジュールにおいては膜を通って透過しない流 体は、供給組成物が導入される端と反対の端で中空繊維の孔から出ていく。好ま しくは出てくる流体は非透過物出口領域へ入る。上記領域は第２チユーブシート の反対（外側）面に隣接しており、そして膜装置の外側、又はチューブシート間 の中空繊維膜の外側の領域と連通ずるよう密封されている。非透過物出口部材は 一般に末端封止部材によって規定されるキャビティである。非透過物出口部材は 非透過物出口領域からの非透過流体を除くために適合した開口又はノズルであり うる。

膜の近くから膜を通って透過した流体を除くための部材は、膜の近くからの透過 流体を引き出すために適合したケース部材の開口又はノズルである。１つの態様 においては供給混合物が導入される膜モジュールの端の近くに位置する上記部材 が好ましい。透過物出口部材の上記位置によって、透過した混合物の流れについ て供給混合物の向流が生じ、これは中空繊維膜に沿っての濃度勾配を強化して膜 装置の回収率及び生産性を改良する。

ケーシング　−　膜束の全体は所望によりケーシング中に置かれる。

ケーシングの機能は膜装置の外側を保護し、膜装置を含み、又は所望により膜装 置を外側環境から密封することである。さらにケースは、第１チユーブシートと ケーシングの間及び第２チユーブシートとケーシングの間に密封が形成されるよ うな様式でチューブシートの近くに配置され、膜装置を別々の領域へ分割するた めに流体が密封を通って連通しないようにする。

孔側供給モジュールにおいては、第１領域は供給物入口領域であり、第２領域は チューブシート間の中空繊維の外側の領域であり、そして第３領域は非透過物出 口領域である。外皮側供給モジュールにおいては、流体領域が適切に逆転される 。密封はチノーブシートのそイ１ぞれどケーシングの間の密封を付与する幾何な る部Ｈによっても形成される。１つの態様においてはケー・ソ〉・グは適切な寸 法の、両端の円筒状開口であって膜モジュールを覆い保護し、さらにヂコ・−プ レートとケーシング内壁との間に密封部材で密封か形成されるようチューブシー トの円周と充分に密接した円周である。

ケーシングは膜束を保護する能力のある幾何なる材料からなってもよい。

透過気体を収集又は制御することが所望される態様においては、上記材料はケー シングを通って流体の移動を防げるべきである。好ましくは材料はプラスチック 、プラスチック組成物、又は、アルミニウム又は鋼等の金属のいずれかである。

最も好ましくはケーシング重合性プラスチックである。

好ましくはケーシングは両端か開放し、ており、ケーシングの各端にはチューブ シートの近くでケーシング部材の端を密封するよう配置された末端封止部材があ り、中空繊維へ開放するチュ・−プレートの反対面に隣接する領域を形成する。

孔側供給モジュールにおいては、第２チユーブシートの反対面に隣接する領域は 非透過物出口領域である。上記末端封止部材は、ソール部材が形成されて外側と 供給物入口領域又は外側と非透過物出口領域との間で流体が連通しないようにケ ーシング又はチューブシートに固定される。好ましい態様において末端封止部材 は固定部材によってゲージングに固定される末端プレートである。上記末端プレ ートは末端プレートを直接ケーシングにホルト締めする方法により固定される。

ケーシングはその近く又はそれに結合して配置されてよく、付着部材は末端封止 部）Ａをケーシングの端に（＝１着させるよう適合し７ている。ケーシングの各 端は、固定さイする末端ブＬ−−１−フラン゛ジの外側を囲んで配置されてよい 。１−〕の態様においてはフランジはチューブシート形成により形成される。

１つの態様において、商業的に入手可能な配管圧縮取付具が末端封止及び付着部 材として用いられる。

モジュールは公知の処理によって構築されてよい。例えば１９９１年９月３０日 出願の米国特許願第０７／７６９，０４０号を参照されたい。これはここに参照 文献としてここに取り込まれる。一般的にモジュール構築において繊維は束に形 成され、上記束は膜処理に好ましい形状であってよく、好まし２い束装置には繊 維の平行敷設又は繊維の斜め、編み又はよりかけ包装様式がある。チューブシー トは繊維束の端の近（に繊維の敷設と同時に繊維の敷設につれて繊維に沿って杉 ｊ脂を浸すなどして形成されてよい。

或いは束が形成され、次いでチューブシートが束の各端の近くに公知の遠心鋳造 又はポット法により形成さねてもよい。チューブシートの円周を中空繊維束の円 周より太き（作ることが好まし７いこれらの態様においては次の手順が用いられ る。束の形成後にチューブシートが形成されるのに、鋳造法又はポット法は適切 な容器を用いてより大きな円周チューブシートを形成するだろう。繊維が敷設さ れるにつれてチューブシートが形成される態様においてはひとたび全ての繊維が 敷設されればチューブシートは種々の方法により作られてよい。上記方法の一つ はチューブシートの端又はチュープレートの円周を囲んで樹脂と包埋布で包装を 続け、そしてさらに樹脂をチューブシートが作られるよう供給し、その後樹脂及 びできた部分を硬化する。

掃引流体が用いられる態様においてそれは外皮側からの透過物の除去を促すいか なる流体であってもよい。掃引流体は液体、蒸気又は気体であってよい。気体分 離又は膜ストリッピング分離では掃引流体は好ましくは気体である５、好ましい 気体には空気、窒素その他がある。

これら多くの分離において、膜を横断して及び通って種を好ましく透過させる駆 動力は膜の供給側と透過側の圧力差である。膜の供給側とはここで膜の所望の種 を分離されるべき流体混合物が接触する側である。膜の透過側は種が透過し好ま しく透過した種に富んだ流れが見出される側である４、好ましくは窒素から酸素 の分離においではこの圧力差は約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）ど２５０ｐｓ　ｉ　（ １７２０ｋＰａ）の間、より好ましくは９０ｐｓ　ｉ　（６２０ｋｌ”ａ）と２ ５０ｐｓｊ　（ｉ７２０ｋＰａ）の間である。また透過側圧力か約７４０と０． ０００１ｍｍ水銀柱の間の真空であってもモジュールを運転可能である。軽炭化 水素又は天然ガスから窒素又は二酸化炭素の分離では、膜を横断する圧力差は約 ２８０ｐｓｉ　（１９３０ｋＰａ）と約９００ｐｓ　ｉ　（６２００ｋＰａ）の 間である。

窒素から酸素を分離する態様において分離は温度が約−６０℃から杓子１００° Ｃの間で可能であり、より好ましくは約−３０℃から＋１００°Ｃの間、最も好 ましくは一３０℃と＋６０°Ｃの間である。軽炭化水素又は天然ガスから窒素又 は二酸化炭素の分離では温度は約−４０℃ど約＠−１２０℃の間で可能であり、 好ましくは約−４０°と＋ｌｏＯ”ｃの間、より好ましくは一１５°Ｃと＋１０ ０°Ｃの間である。

膜ストリッピング操作において操作温度は好ましくは約ｌＯ°Ｃと９５゛Ｃの間 であり、膜を横断する圧力勾配は好ましくは約０から６０ｐｓｉである。

本発明の分離モジュールは用途が広い。単独で用いてもよく、又、他の同じ又は 異なるモジュールと組み合わせて用いてもよい。モジュールは直列又は並列配置 で、又は凍結蒸留、圧力温度及び真空振れ吸着等の他の従来の分離法と組み合わ せて用いることができる。

個々の可撓性分離モジュールはまた２又はそれ以上の群で組み合わせて高純度及 び／／又は高生産性を備えることができる。

図１６から２０に示されるように直列の成りモジュールは同−又は異なってよく 、配置は流体供給物から多数の異なる成分が分離できるようなされる。例えば異 なる膜分離モジュールを用いて直列モジュールでは水、酸素、窒素その他が粗製 天然ガス流から除かれる。

並列配置では同種の幾何なる数のモジュールが多岐管の部分でありうる。

この方法では個々のモジュールが流体供給流の中断又は苦しい低下なしに交換又 は修理できるので流体分離は連続的である。１つの態様においてモジュール螺旋 状又は図１８．１９及び２０に示されるように形成される。

これら多数のモジュールは重ねユニットに形成される。

図１６の多機能モジュール（１，００）は４つのモジュラ一部品又は要素（１０ ０Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ及び１００Ｄ）からなり、それぞれ異なる分離特性を 持っている。各モジュラ−要素は中心スプールが中空の芯（＋０１）を持つ点を 除いては図６のものと幾何学的に同様である。各モジュラ−要素は一端に供給物 入口部材を持ち、他端に出口部材を持つ。透過部材は中空の芯（１０１）に開放 し、透過物開口（１１３Ａ、１１．３Ｂ及び１１３Ｃ）を持つ。

個々の要素（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ及び１００Ｄ）は連続してケース例 えば円筒状容器（＋０５）に挿入される。中心スプールの各要素のフランジ（１ ０３）は円筒状容器（１０５）の内側表面（１０４）に対して密封されている。

最後の要素（出口１０９）を除いて各要素の出口部材は連続する要素の供給物入 口部材と合致（中空バイブ１０６．１０７及び１０８）して各モジュラ−要素の 処理された供給流体（例えば気体）が後続するモジュラ−要素の供給流体となる 。

より特定化された態様において図１６のものに似た多機能モジュール（１００） は空気分離に用いられる。汚れて湿った空気か最初の供給物入口部材（１０２Ａ ）を通って多機能モジュール（１００）に入る。第１部品（１００Ａ）により粒 子が除かれる。第１要素からの清浄な湿った空気はバイブ（１０３）を通って第 ２部品（１００Ｂ）の繊維孔に入る。水除去に好適な中空繊維を持つ第２部品（ ｉｏＯＢ）は空気供給物から水又は蒸気相の水の湿気を除く。第２部品（１００ Ｂ）からの清浄な乾燥した空気は（パイプ（１０７）により）繊維の寸法が大部 分の酸素を除去するのに最適な第１窒素分離部品（１００Ｃ）の繊維孔に入る。

第１窒素分離部品（１００Ｃ）からの清浄で乾燥した低純度窒素は繊維の寸法が 残留酸素の大部分を除去するのに最適である第２窒素分離部品（１００Ｄ）の繊 維孔に入る。第２窒素分離部品（１００Ｄ）からの清浄で乾燥した高純度の窒素 は最終処理供給気体出口部材（１０２Ｂ）を通って多機能モジュールから出る。

脱水要素からの透過物は酸素富化−含湿気体として中空芯（１０１）に入る。第 １窒素分離要素からの透過物は乾燥酸素富化気体として中空芯（１０１）に入る 。第２窒素分離要素からの透過物は乾燥中程度窒素富化気体として中空芯（１０ １）に入る。これら透過物流の混合物は湿った中程度酸素富化気体である。

透過物（１１０）は中空芯（ｌｏｔ）を通して収集される。脱水要素（１００Ｂ ）の出口部材のところで芯の内側に任意の障壁（１１１）が挿入されている場合 には湿った透過物が一端から収集されるか又は放出される（透過物１１０）。乾 燥中程度酸素富化透過物は他端から収集又は放出される（透過物＋１２）。さら に第１窒素分離要素の出口部材のところで芯の内側に例えば配管の長さの出口部 材をもつ障壁が挿入されている場合には、第１窒素分離要素からの乾燥酸素富化 透過物が所望により第２窒素分離要素からの乾燥中程度窒素富化透過物とは分離 されて収集されうる。

これら透過物流のそれぞれは次いで所望により別々に利用又は放出される。

図１７の多機能モジュ・−ル（１２０）はほぼ図１６のものと同じであり、モジ ュール（１２０Ａ）、（１２０Ｂ）、（１２０Ｃ）、（１２０Ｄ）、中空パイプ （２０６）、（２０７）　、及び（２０８）を持つ。但し例外として第１窒素分 離要素（１２０Ｃ）の出口部材端の近くの中空芯（１３０）に掃引ガス入口部材 を備え、そし、て内部障壁スプール（１２１）が中空芯に挿入されている。これ は密封されたプレナムを形成し、第２窒素分離要素（１２０Ｄ）からの乾燥中程 度窒素富化透過物を第１窒素分離部品（１２０Ｃ）用の掃引ガスとする。この配 置（１２０）は第１窒素分離要素及び全体として多機能モジュールの性能を改良 する。

図１８及び１９は外部配管を用いて並列配管配置で接続された図４．５及び７の ものと同様の４箱成型モジュール（１４０ＡＳ　１４０Ｂ、１４０Ｃ及び１４０ Ｄ）の多機能モジュール（１４０又は１６０）である。モジュールは同−又は同 一ではないが、共によく働くために同じ汎用型の分離特性を持たねばならない。

配置は共通の供給気体入口（１４２）、共通の処理済供給物出口（１４３）及び 透過物出口（１４４）を備える。任意の掃引ガス出口（１４５）もまた示されて いる。本並列配管配置での大部分共通使用は単独のモジュールの能力を超えた追 加能力を付与する。

図１９はまた外部配管を用いて直列配管配置で接続された図４．５及び７のもの と同様の４箱成型モジュール（１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｇ及び！６０Ｄ）で ある。モジュールは同−又は同一ではない。各段階に入っていく供給気体の品質 及びその段階での機能に依存して異なる分離特性を持つことは有利である。粗製 （生の）供給気体（１６１）が第１モジユール（１６０Ａ）に入り、そしてモジ ュール（１６０Ａ）の処理済供給物は第２モジユール（１６０Ｂ）の供給物入口 部材に運ばれる。この処理は最終供給物が直列の最後のモジュールを出るまで部 品１６０Ａ、１６０Ｂ。

１６０ｃ及び１６０Ｄで連続的に繰り返される。各モジュールからの透過物は別 々に収集されても又は組み合わせて収集されてもよく、モして掃引ガスが所望に より幾つか又は全てのモジュールに供給されてよい。

図２０は図１９のもの（１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ及び１６０Ｄ）と同様の 外部配管を通して直列配管配置で接続された４箱成型モジュール（１８０Ａ、１ ８０Ｂ、１８０ｃ及び１８０Ｄ）である。異なるのは直列の各モジュールの透過 物は第１モジユールを除いて直列の前のモジュールの掃引入口部材へ運ばれる。

組み合さった透過物は第１段モジュール透過物出口部材（＋　８１）を通ってシ リーズから出る。この配置ではモジュールは同−又は同一ではなく、しかし共に よく働くために同じ汎用型の分離特性を持つことが必要とされる。掃引ガスの追 加のシリーズは有利である場合には所望により最終段の掃引入口部材に導入され る。

図１６．１７．１８．１９及び上記に説明されたモジュールの組合せの例は多数 の有利な配置の数例である。好ましい配置は出会う特定の流体分離に依存する。

以下の記載は図によって示される好ましい態様についての記載であり、本発明を さらに説明する。

装置組立ての説明 図１−１５及び特には図１−８について本装置の組立ては以下の通り一般　−当 外分野に公知の流体分離用中空繊維フィラメントが得られる。タウは実質的に直 線フィラメントの平行収集である。幾何なる数のタウも用いつる。例えば多数の タウ（例えば５）はフエリスホイールに数回包装され（当該分野に公知）、円型 ローブを所望の形状にする。所望によりローブ用の保護カバーを出来た包装ロー ブの回りに組立て又は作る。

次いでローブはテープ状部分で切断され、そしてローブはフエリスホイールから 除かれる。

一端が密封されたフィラメントを持つ装置　−図３に示すように熱又は機械的又 は化学的方法により、切断された束（ローブ）（１０）の一端は密封（６２）す る。ローブの他の切断端は鋳型中に置き、そして重合性接着剤を鋳型に注ぐ。（ 熱等を用いて）ローブの端を硬化し、次いで硬化した重合体チューブシート（６ １）に包埋する。この態様において粗製供給流体は孔側又は外皮側のいずれかで あるが、外皮側が好ましい。供給流体（５５）は入口開口（５５ａ）で入る。ケ ース中のローブの外側からの流体圧力は供給流体の１又はそれ以上の成分を、単 一のチューブシートの孔大からローブを出る粗製供給物から分離される。好まし くはローブは特定の成形配置の容器又はチューブの中にある。非透過物開口（５ ８ａ）は不透過性容器に作り、非透過供給物（５８）の流れを出す。孔側供給に おいてはモジュールはクリーンルーム環境用に粒子を除く使い捨て空気フィルタ ーとして用いつる。

単一透過物開口を持つ装置　−図２Ａ及び２Ｂに示される別々の態様において、 フィラメントのローブの両端（７０，７１）は単一部品中に１つの室を持つ入口 ／出口へ接続する単一のチューブシートにポット（針植え）される（図２Ｂ）。

この配置によってチューブシートへの単一取付具を持つことが可能になり、そし て供給は外皮側（５５）である。加圧された供給流体は圧力ケーシング（１３） に入り、中空繊維（ｌＯ）の外側と接触する。少なくとも１つの供給物が中空繊 維内へ透過し、そしてチューブシート（７０，７１）の両孔から除かれる。処理 済供給物（５８）はケーシングの出口開口（５８ａ）から出てくる。

供給流体及び非透過流体の両方に対して単一の開口を持つ装置　−図２０に示さ れるこの態様においてフィラメントのローブ（１０）の両端は入口／出口に接続 する単一のチューブシートに包埋される。しかし、入口／出口は障壁を持ち、入 口及び出口の流体が混ざらないように分離した密封室（面積）を形成する。これ は後述される一般的態様の特殊な例である。

繊維開口の両端を持つ装置　−図１．Ａ（及びＩＢ）に示される好ましい態様に おいては束（ローブ）の第１端及び第２端はそれぞれ鋳型中に置かれ重合性接着 剤で包埋された（包まれた）両端に接触し、２つのチューブシート（１４及び＋ ５）を形成する。孔は両端で開口している。２つの分離したチューブシートを持 つローブは次いで少なくとも１つの開口を持つ容器（１３）内に置かれる。外皮 側供給においては粗製流体はローブの外側と通常は加圧下に接触する。少なくと も１つの流体成分は中空フィラメントを通って移動し、そして出口開口（５６， ５７）を通って出てくる。処理済供給流体（５８）は容器（１３）の第２開口（ ５８ａ）を通って出てくる。

孔側供給においては粗製供給流体（５１）は加圧下にローブ（ｌＯ）の孔の一端 （１４）へ送る。少なくとも１つの流体成分は中空繊維を通って透過し、そして 少なくとも１つの出口開口（５３）から出てくる。使われた供給流体は他の開口 孔（１５）を通って装置から出てくる。

管容器を持つ装置　−１つの態様において繊維ローブは少なくとも１つの開放開 口を持つ管の中に置かれる。管はまっすぐに保たれる。管の一端に真空を適用す る。所望により無帯電環境（例えば帯電防止剤）において機械的振動が管にかけ られる。繊維ローブは次いで複数の開放管に処理される。

１つの態様において管に処理される前にチューブシートは形成される。

次いでチューブの内側に接着が密封される。あるいはチューブシートは同時に形 成、密封及びチューブ内に置かれる。

上記いずれの態様においてもチューブシートはまた従来の機械的圧縮取付具を用 いてチューブに密封されてもよい。

図６は短い円筒状配置が好ましいこれら用途のための円筒状容器の分解断面眺望 図である。リブのある芯上にヘリカルに包装された束は発泡パッドラップと組み 合わされて容易な組立て及び孔側供給において良好な向流透過物流を備える。円 筒状の形状は正負いずれの外皮側圧力にも好適である。円筒状容器は外皮側又は 孔側供給流体のいずれに対しても好適である。

図４．５及び７は孔側供給モジュールに好適な四角形容器の分解断面眺望図であ る。図４の容器は透過物流路を持つ低い輪郭を持つ四角形を備え、所望の向流を 付与する。図５の容器は図４のものと比較して簡潔な構造を持つ低い輪郭の四角 形容器である。東挿入はより単純であり、透過物向流は図４のものよりは低効率 である。図７の容器は図４及び５のものより全体として小さい寸法を持つ四角形 モジュールである。リブのある芯の回りのヘリカル包装は発泡包装と組み合わさ って容易な組立て及び良好な透過物向流流体制御を付与する。

図１及び２はモジュールの異なる外見を示す。供給物、透過物及び非透過物が示 されている。またモジュールを決められた配置に保持するのに用いられる圧縮取 付具及びクランプが示されている。繊維束（ローブ）及びチューブシートを含む （ポリブチレン等の）可撓性プラスチック配管が単純に機械的に所望の形態へと よじられ（又は成型され）つる。

（管＝壁厚み０．２０３ｃｍ） 図１１は未結合チューブシートの断面略図である。樹脂性チューブシートは突っ 込み及び密封肩部を持ち、追加の密封能力を付与する。繊維ローブはチューブシ ートに包埋されている。圧縮スリーブは追加的密封部材を付与する。

成型される前の、図１２により、本発明の１つの態様が示されている。

この態様に置いては、チューブシートケーシング部材はまた中空繊維膜束（１０ ）（一部の中空繊維は図の読み取りを容易にするために示されていない）のケー シングとして機能する。チューブシー）（１４）及び（１５）及び中空繊維膜束 （ｌＯ）の配置は樹脂結合によって各チューブシート（１４）及び（１５）と結 合するチューブシート支持部材（１３）である。チューブシート支持部材（１３ ）の各端への溶接はフランジ（２９及び３０）である。フランジ（２９及び３０ ）は第１チユーブシート（１４）の近くのモジュールの端への第１の末端プレー ト（１７）及び第２チユーブシート（１５）の近くのモジュールの端近くの第２ の末端プレート（１８）を固定するよう適合している。第１末端プレー）（１７ ）において供給物入口開口（２１）は分離されるべき気体混合物をモジュールに 導入するよう適合している。気体は供給物入口領域（２６）に導入され、該領域 （２６）は第１チユーブシート（１４）の反対面による１つの側及び第１末端プ レート（１７）による第２の側に囲まれるキャビティである。

フランジ（２９及び３０）及び第１及び第２の末端プレート（１７及び１８）の 間のガスケット（３５及び３６）がそれぞれ示されている。供給物入口領域（２ ６）は、気体が供給物入口開口（２１）以外を通って該領域と連通しないよう外 側から密封される。第２末端プレート（！８）は非透過物出口開口（２２）であ る。この非透過物出口開口（２２）は非透過物出口領域（２７）と連通ずる。該 領域は第２チユーブシート（１５）の外側表面及び第２末端プレー）（１８）に よって規定される。この領域は、気体が中空繊維の束（１０）及び非透過物出口 開口（２２）を通って領域の内外へのみ連通できるよう外側から密封される。

チューブシートの近くでチューブシートケーシング部材（１３）の端で該チュー ブシートケーシング部材（１３）に付着しているのは透過物出口開口（２３）で ある。この透過物出口開口（２３）は膜を横断して膜の外皮側へ透過した気体を 引き出すために用いられる。末端プレート（１７及び１８）はボルト（２４）に よりフランジ（２９及び３０）へ付着する。

完成後、モジュールは所望の形状に形成される。

膜装置の操作は図９．１２及び１３を参照しながら説明される。分離されるべき 流体混合物は加圧下に供給物入口開口（２１）を通って供給物入口領域（２６） に導入される。分離されるべき流体は中空繊維束（１０）の中空繊維の孔を流下 する。流体の一部分は膜を横断して膜装置の外皮側へ透過する。

好ましくは透過する流体は流体の供給物流の方向とは反対向に流れる。

透過しない流体は束（１０）の中空繊維を出て非透過物出口領域へ行き、そして 非透過物出口開口（２２）を通って装置から除かれる。透過物は透過物出口開口 （２３）を通って装置の外皮側から除かれる。

図１２においてケース（１３）は管の供給端の近くに１又はそれ以上の透過物出 口開口（２３）を備えている。供給端の近くの透過物出口開口の配置は非透過物 流について透過物流の向流行動を必然的に助長する。

中空繊維は合わされて必然的に均一な長さの繊維のローブを形成する。

この繊維のローブは次いで適切な長さの可撓性配管に索引されるチューブシート が次いで可撓性配管各端の内側に形成される。チューブシート端は切断されて繊 維の孔を露出する。

標準配管取付具が次いで繊維の詰められた管に付着されて完全な気体分離モジュ ールを形成する。

この配置において分離モジュール装置は次いで気体分離モジュールとして操作さ れてよい。空気分離モジュール用には圧縮空気がモジュールの供給端から繊維の 孔に入る。空気の酸素富化部分が膜の壁を通って透過し、そして透過物出口開口 又は開口を通って可撓性配管を出る。非透過物流は繊維の中空孔に留まり、そし て反対の又はモジュールの非透過端からモジュールを出る。

図８又は１１においてチューブシートは可撓性ケーシング（配管）と結合しても 、しなくてもよい。チューブシーｈ（１４）又は（１５）かケーシング（１３） と結合しない場合、幾何かの部材がチューブシーＩ・を配管及び／又は端取付具 を囲むように備えられなければならない。標準配管圧縮取付具（１７）又は（１ ８）を端取付具として用いることは、配管とチューブシートの間に放射状密封を 付与する円周締付力を付与する１つの手段である。管の端を超えて伸びる突出し 及び密封肩部（３３）を形成する方法でチューブシートを形成することは密封を 形成する別の方法である。

突出し及び密封肩部（３３）配管圧縮取付具と組合わせて用いることは図８に示 されるように信頼性のある端装置を二重に保障する。

可撓性配管モジュールがコイル状にされる又は同様に曲げられる場合、好ましく はチューブシー（・形成の前又は後に繊維束（ローブ）に［よりＪを形成させる 。「より」は長さに沿って異なる位置で曲げ半径の外側部分に異なる繊維がある ようにし、管を変形した形状に曲げる又は成形するときのこれら繊維が伸びる傾 向を最小にする。

好ましくは繊維の束の「より」は繊維束を通る軸について少なくとも円周状の度 数であって、ケースの全体は直線状配置を形成する。より好ましくはｒより」は ３６００の１全回転又は１の倍数（２，３，４等）である。

コイル他管配置はモジュールに高い長さ／直径比を与える一方で全体の寸法を中 程度に維持する。経験によれば長いモジュールは一般に短いモジュールより、よ り良好である。高い長さ／直径比のモジュールは末端の切断損失がより少なく、 そして繊維のチューブシートに包埋される部分がより少ない。この結果、全体で 中程度の寸法の能力単位当り要求されるより少ない繊維により性能が改良される 。

この新規な構造は低価格で入手の容易な材料を利用し、特に低能力装置に好適で ある。装置能力を増加させるために２又はそれ以上のモジュールが容易に多岐化 される。

表１及び２において中空繊維膜はテトラブロモ−ビス−フェノールＡ１ポリカー ボネートの共重合体からなる。重合体の平均分子量は５００００から３００００ ０ダルトンの範囲である。この重合体の分子量は約１４５０００ダルトンである 。繊維は内径が約２０から１０００ミクロン、好ましくは約４０から４００ミク ロン、特には約７５から２００ミクロンである。外径／内径（０，Ｄ、　／１． 　Ｄ、　）比は約３／１から１．１／ｌの間である。このモジコールでは表１及 び２の繊維はＯ，Ｄ、が約１３５ミクロン、１．　Ｄ、が約９５ミクロンである モジュールは約８７５０本のｍ維を持つ。

ｆ」−ブシー件材料は標準樹脂で、商業的に入手可能なポリブチし・ン配管であ る。

表１は円型モジトル（直径約７６．２Ｃｍ、、２１３．４ｃｍ長さ×２２２２ｃ ｍ０．Ｄ、　、０．２０３ｃｍ厚み）を用いて空気力＼らの酸素及び窒素分離を 示す。表１及び２に関する脚注は表２の下にある。

表１に見られるように膜気体分離は実質的に直線状モジュールのものとほぼ等価 である。

表２は図１及び２に示されるコイル状モジュールを用いて空気中の酸素及び窒素 の分離を示す。表２に見られるように酸素分離は、コイル状モジュールを用いる 分離は直線状モジュール又は表１の円型モジュールのものと実質的に同一である ことを確証している。

本発明の態様のごく少数を示し、説明してきたが、当該分野技術者には、空間及 び容積要求を順応させるために直線状配置から成型されるモジュールの製造及び そうしたモジュールには本発明の範囲及び情神を離れることなく種々の変更及び 修正がなされうろことは明らかであろう。付随の請求の範囲内に入るそうした全 ての変更及び修正は、本発明に従って実施されるものである。

浄書（内容に変更なし） 任意の 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 任意の掃引開口 ＦＩＧ、３ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 透過物 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１１ ＦＩＧ、　１３　ＦＩＧ、−１４ 浄書（内容に変更なし］ ＦＩＧ、１３Ａ 浄書（内容に変更なし） 手続補正書 平成６年６月３０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．Ａ．複数の中空繊維膜、但し該中空繊維膜は第１端及び第２端をもつ束形状 で配置されており且つ１又は２以上の流体の１又は２以上の流体からの分離に適 合するようになっている、Ｂ．該束の第１端において熱硬化性又は熱可塑性重合 体物質をもつ第１のチューブシート、但し該チューブシートは中空繊維膜が第１ のチューブシートに包埋され、第１のチューブシートを通って連通しておりそし て第１のチューブシートの反対面で開放しているように配置されており、且つ該 繊維束の第２端の配置が、 （８）第２端において密封された中空繊維孔をもつ中空繊維束、（ｂ）第１チュ ーブシートに包埋された第２端をもち且つ第１チューブシートを通って連通して いる中空繊維束であって、第２端における中空繊維孔も第１チューブシートの反 対面で開放しているもの、及び（ｃ）任意の第２分離チューブシートに包埋され た第２端をもつ中空繊維束、但し任意の第２チューブシートが存在する場合この 任意の第２チューブシートは該束の第２端において熱硬化性又は熱可塑性重合体 物資をもっており、中空繊維膜が第２チューブシートに包埋され且つ孔が第２チ ューブシートを通って連通し且つ第２チューブシートの反対面で開放しているよ うに配置されているもの、からなる群から選ばれ、Ｃ．該束を機械的損傷から保 護するための束保護部材、Ｄ．該束を包んでいる包囲体をもつ任意のチューブシ ート及び束ケーシング部材、但し該ケーシング部材は所望により任意の第２チュ ーブシートに接着し、包埋し又は付着している、 Ｅ．分離されるべき流体の供給混合物を第１チューブシートの反対面において中 空繊維膜と接触させることによって該供給混合物を中空繊維膜の孔に導くための 供給物入口部材、 Ｆ．中空繊維膜を通って透過しない流体を任意の第２チューブシートの反対面に おいて中空繊維膜の孔から除くための任意の非透過物出口部材、Ｇ．中空繊維膜 の付近から中空繊維膜を通って透過する流体を除くための出口部材、但し該出口 部材は、所望により、透過物の向流を得るために第１チューブシートの近くに配 される、Ｈ．供給物入口部材がそこを通って供給混合物を導入するキャビティを 形成するように配された第１チューブシートの反対面に隣接する供給物入口領域 、但し該領域は流体が供給物入口部材又は中空繊維膜を通って該領域に入り又は そこから出ることだけができるように密封されており、且つ該供給物入口部材は 供給流体混合物を中空繊維膜の孔に導入するように配置されている、 Ｉ．中空繊維膜が膜を透過しない流体をそこに運び且つ非透過物出口部材がモジ ュールから非透過流体をそこから除くキャビティを形成するように配置された任 意の第２チューブシートの反対面に隣接する任意の非透過物出口領域、但し該非 透過物出口領域は流体が非透過物出口部材の中空繊維膜の孔を通って該領域に入 り又はそこから出ることだけができるように密封されている、 Ｊ．流体が供給物入口領域と中空繊維の外側表面の外側にある第１チューブシー トをこえた領域間で連通できないように、第１チューブシート部材とケーシング 部材間に接続を形成するために任意に設けた部材、Ｋ．流体が非透過物出口領域 と第１チューブシートをこえ任意のチューブシートへの領域間で連通できないよ うに任意の第２チューブシート部材又はケーシング部材間に接続を形成するため に任意に設けた部材を有し、さらに Ｌ．供給物入口領域を形成するよう、第１チューブシート部材を密封するよう配 置した第１末端封止部材及び、第１末端封止部材をチューブシート部材又はケー シング部材に付着するように配置した第１付着部材、又は Ｍ．非透過物出口領域を形成するよう、任意の第２チューブシート部材を密封す るように配置した第２末端封止部材及び、第２末端封止部材を任意の第２チュー ブシート又はケーシング部材に付着するよう配置した第２付着部材、 のいずれかを有することを特徴とする孔側供給をもつ非直線形の流体分離モジュ ール。 ２．補助区分Ｂにおいて第２チューブシートが第１チューブシート、補助区分（ ｃ）と分かれている請求項１記載の成形モジュール。 ３．工程Ａにおいて、複数の中空繊維膜が束の長さ方向の中心を通る軸のまわり を１端から他端に円周的によりをかけられていると共によりが実質的に直線伏の 配置からねじったときに変形したモジュールにみられるターンの度数とほぼ同じ かそれより大きいか、又はその倍数に相当する請求項１記載の成形モジュール。 ４．第１チューブシートから第２チューブシートまでの中空繊維膜中のよりの度 数が直線状配置からモジュールを変形した度数にほぼ等しい請求項２記載の成形 モジュール。 ５．分離されるべき流体混合物が２又は３以上のガスの混合物である請求項１記 載の成形分離モジュール。 ６．分離されるべき流体の混合物が流体である請求項１記載の成形分離モジュー ル。 ７．ＡＡ．複数の中空繊維膜、但し該中空繊維膜は第１端及び第２端をもつ束形 状で配置されており且つ１又は２以上の流体の１又は２以上の流体からの分離に 適合するようになっている、ＢＢ．束の第１端において熱硬化性又は熱可塑性重 合体物質をもつ第１のチューブシート、但し該チューブシートは中空繊維膜が第 １のチューブシートに包埋され、第１のチューブシートを通って連通しておりそ して第１のチューブシートの反対面で開放しているように配置されており、且つ 該繊維束の第２端の配置が、 （ａａ）第２端において密封された中空繊維孔をもつ中空繊維束、（ｂｂ）第１ チューブシートに包埋された第２端をもち且つ第１チューブシートを通って連通 している中空繊維束であって、第２端における中空繊維孔も第１チューブシート の反対面で開放しているもの、及び（ｃｃ）任意の第２分離チューブシートに包 埋された第２端をもつ中空繊維束、但し任意の第２チューブシートが存在する場 合この任意の第２チューブシートは該束の第２端において熱硬化性又は熱可塑性 重合体物資をもっており、中空繊維膜が第２チューブシートに包埋され且つ孔が 第２チューブシートを通って連通し且つ第２チューブシートの反対面で開放して いるように配置されているもの、からなる群から選ばれ、ＣＣ．該束を囲んでい る包囲体をもつチューブシートケーシング部材、但しケーシング部材の第１束は 所望により任意の第２チューブシートに接着し、包埋し、又は付着している、 ＤＤ．分離されるべき流体の供給混合物を中空繊維膜の外側表面の外側領域に導 入するためにケーシング内に設けた供給物入口開口部材ＥＥ．中空繊維膜を通っ て透過しない流体を除くためにケーシング内に設けた非透過物出口開口部材、 ＦＦ．第１及び任意の第２チューブシートの反対面に隣接して位置する、中空繊 維の孔中に透過する流体を除くための出口部材、ＧＧ．流体が供給物入口領域及 び第１チューブシート及び任意の第２チューブシート間の傾城、但し該領域は中 空繊維の外側にある、の間を連通できないように、第１チューブシート部材とケ ーシング部材の間に密封を形成するための部材、及び ＨＨ．流体が非透過物出口領域及び中空繊維の外側にある２つのチューブシート 間の領域の間で連通できないように、任意のチューブシート部材及びケーシング 部材面に密封を形成するための部材、をもち、さらにＩＩ．透過物出口領域を形 成するよう、第１チューブシートを密封するよう配置した第１末端封止部材、及 び第１末端封止部材をチューブシート又はケーシング部材に付着するよう配置し た第１付着部材、又はＪＪ．第２透過物出口領域を形成するよう任意の第２チュ ーブシート又は任意の掃引ガス出口領域を密封するよう配置した任意の第２末端 封止部材、及び 任意の第２末端封止部材を任意のチューブシート部材又はケーシング部材に付着 するよう配置した第２部材 のいづれかを有することを特徴とするシェル側供給をもつ非直線形の流体分離モ ジュール。 ８．補助区分ＢＢにおいて、第２チューブシートが第１チューブシート、補助区 分（ｃｃ）と分かれている請求項７記載の成形モジュール。 ９．工程Ａにおいて、複数の中空繊維膜が束の長さ方向の中心を通る軸のまわり を１端から他端に円周的によりをかけられていると共によりが実質的に直線状の 配置からねじったときに変形したモジュールにみられるターンの度数とほぼ同じ かそれより大きい請求項７記載の成形モジュール。 １０．分離されるべき流体混合物が２又は３以上のガスの混合物である請求項７ 記載の成形分離モジュール。 １１．分離されるべき流体混合物が流体である請求項７記載の成形分離モジュー ル。