JPWO2018230631A1 - 外部潅流型中空糸膜モジュール - Google Patents

Abstract

ケース内の被処理液のショートパスを抑制し、被処理液が鉛直方向、水平方向等のどの方向に流れる場合でも、被処理液を中空糸膜に効率良く接触させることができる処理能力の高い外部潅流型中空糸膜モジュールを提供する。中空糸膜束（１１０）と、ケース（１１２）と、中空糸膜束（１１０）とケース（１１２）との間の間隙における被処理液の流れを遮るショートパス防止体（１１４）とを備え、中空糸膜束（１１０）の第１端部（１１０ａ）がケース（１１２）内に固定され、ショートパス防止体（１１４）が、ケース（１１２）内の液流入ポートである第１ポート（１２２）の下流側に、ケース（１１２）の内表面から突き出るように設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール（１１）。

Description

本発明は、外部潅流型中空糸膜モジュールに関する。
本願は、２０１７年６月１４日に日本に出願された特願２０１７−１１６６２０号、２０１７年６月１４日に日本に出願された特願２０１７−１１７０７７号、及び２０１７年９月８日に日本に出願された特願２０１７−１７３０４１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

気液分離中空糸膜モジュールとしては、中空糸膜の膜内を被処理液が通過する内部潅流型と、中空糸膜の膜外を被処理液が通過する外部潅流型とがある。例えば、気液分離中空糸膜モジュールとしては、ケース内の中空糸膜の周囲に被処理液を流しつつ、中空糸膜内を真空引きして被処理液中の溶存気体を膜内に取り込んで脱気したり、中空糸膜に気体を供給して被処理液に吸気したりする外部潅流型中空糸膜モジュールが知られている。

気液分離中空糸膜モジュールは、例えば、脱気用のモジュールとして、インクジェット吐出装置や純水製造装置等に備え付けられる。インクジェット吐出装置の中でも、業務向けの大型インクジェットプリンタ、カラーフィルタ製造装置等では、使用する薬液の液量が多いため、薬液タンクが装置本体に据え置かれており、インクジェット吐出装置の動作時において、薬液タンクからインクやフォトレジスト液等の薬液が送り出される。この際、薬液に気泡が含まれると、吐出精度が低下し、印刷物の品質に欠陥が生じる場合があり、これを防止するため、気液分離中空糸膜モジュールが設けられる。近年は装置の大型化、高速化が進んできており、より低圧損で処理が可能となる外部潅流型中空糸モジュールが好んで使用されるようになってきている。

外部潅流型中空糸膜モジュールとしては、ケース内で中空糸膜束の長さ方向の第１端部のみをポッティング部で固定したモジュールや、ケース内で中空糸膜束の長さ方向の第１端部と第２端部の両方をポッティング部で固定したモジュールが知られている（特許文献１、２）。少なくとも第１端部における各中空糸膜の開口端が開口状態を保ったまま固定されることで、中空糸膜内を真空引きして被処理液を脱気したり、中空糸膜内に気体を供給して被処理液に給気したりできる。

外部潅流型中空糸膜モジュールの具体例としては、例えば、図２０に示すように、複数の中空糸膜３１１１が円柱状に束ねられた中空糸膜束３１１０の一端がポッティング部３１１６でケース３１１４内に固定され、前記中空糸膜束３１１０の他端が自由端とされている外部潅流型中空糸膜モジュール３１０１が挙げられる（例えば、特許文献１）。外部潅流型中空糸膜モジュール３１０１では、ケース本体３１１８に設けられた第１ポート３１２４から液体が流入し、第２蓋部材３１２２に設けられた第３ポート３１２２ｃから前記液体が流出するように通水し、中空糸膜束３１１０の各中空糸膜３１１１の膜外に液体を潅流させる。この状態で、第１蓋部材３１２０に設けられた第２ポート３１２０ｃを真空ポンプと接続し、各中空糸膜３１１１の膜内を減圧する。これにより、外部潅流させている液体中の溶存気体を各中空糸膜３１１１の膜内に取り込んで吸気することで、脱気することができる。

国際公開第２０１５／０１２２９３号 特開平６−３２７９０５号公報

特許文献１、２のようなモジュールにおいては、ケース内の中空糸膜の充填率が高すぎると中空糸膜の充填作業が困難になるうえ、圧力損失が高くなり、処理効率が低下する。
そのため、一般にケース内に中空糸膜を充填しすぎないように調整される。ケース内に導入された被処理液は、中空糸膜束内に適宜取り込まれて処理される形となるが、特に高流量での処理の場合には、膜束内に導入されるよりも膜束外をショートパスして充分な処理がされずにケース外に流出する被処理液の量が多くなる。

本発明の第１の課題は、ケース内の被処理液のショートパスを抑制し、被処理液が鉛直方向、水平方向等のどの方向に流れる場合でも、被処理液を中空糸膜に効率良く接触させることができる処理能力の高い外部潅流型中空糸膜モジュールを提供することである。

また、特許文献１のような外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜の外径が小さい方がケース内により多くの中空糸膜を充填でき、被処理液との接液がより効率的となる。
しかし、モジュールを大型化して中空糸膜が長尺化し、被処理液の流量を速くした場合に、中空糸膜の外径が小さく、剛性が低いと、ケース内で中空糸膜束の形状を保持しにくくなり、中空糸膜束の形状が乱れて脱気効率が低下しやすい。

本発明の第２の課題は、モジュールを大型化して中空糸膜が長尺化し、被処理液の流量が速くなっても、中空糸膜束の形状保持性を確保でき、被処理液が鉛直方向、水平方向等のどの方向に流れる場合でも、脱気効率が低下することを抑制できる外部潅流型中空糸膜モジュールを提供することである。

また、外部潅流型中空糸膜モジュール３１０１のような従来の外部潅流型中空糸膜モジュールでは、モジュールを大型化して潅流させる液体の流量を速めた場合に、ケース内で液体が中空糸膜束の全体に行き渡らずに偏って流れ、脱気又は給気の効率が低下しやすい。

本発明の第３の課題は、モジュールを大型化して潅流させる液体の流速を速めても、ケース内で液体が偏って流れることを抑制でき、脱気又は給気の効率が低下することを抑制できる外部潅流型中空糸膜モジュールを提供することである。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであって、
引き揃えられた複数の中空糸膜で形成される中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、前記中空糸膜束と前記ケースとの間の間隙における前記被処理液の流れを遮るショートパス防止体とを備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも第１端部が、各中空糸膜の開口端の開口状態を保ったままポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記ショートパス防止体が、前記ケース内の前記中空糸膜の周囲に被処理液を流入させる液流入ポートの下流側に、前記ケースの内表面から突き出るように設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
［２］前記中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である、［１］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［３］前記ケース内の長さ方向において前記被処理液が一方向に流れ、かつ前記ケース内に、前記ショートパス防止体の他に前記被処理液の流れを変える仕切りが設けられていない、［１］又は［２］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［４］被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであって、
引き揃えられた複数の中空糸膜で形成される中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースとを備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも第１端部が、各中空糸膜の開口端の開口状態を保ったままポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である、外部潅流型中空糸膜モジュール。
［５］前記ショートパス防止体が、前記中空糸膜束の周囲を全周にわたって囲う環状である、［１］〜［３］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［６］前記中空糸膜が、気体透過性を有する均質層と、前記均質層を支持する多孔質支持層とを備える複合中空糸膜である、［１］〜［５］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［７］前記中空糸膜の外径が３５０μｍ以下である、［１］〜［６］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［８］前記中空糸膜の破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上である、［１］〜［７］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［９］前記ケースを前記中空糸膜束の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、前記ケース内の前記中空糸膜束の充填率が、２０〜５０％である、［１］〜［８］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［１０］前記の複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、前記第１端部において各中空糸膜の両側の開口端が開口状態を保ったまま前記ポッティング部により前記ケース内に固定されている、［１］〜［９］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［１１］前記中空糸膜束の前記第１端部と反対側の第２端部において、各中空糸膜のＵ字状に折り返された端部の位置が略同一平面で揃っている、［１０］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［１２］複数の中空糸膜が一方向に引き揃えられて形成された前記中空糸膜束の前記第１端部と、
前記第１端部と反対側の第２端部の両方が、それぞれポッティング部で前記ケース内に固定されている、［１］〜［９］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［１３］複数の中空糸膜が内側に空洞部が形成されるように筒状に束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、を備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の第１端部が、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記中空糸膜束における前記第１端部と反対側の第２端部が自由端とされ、
前記ケース内の前記ポッティング部よりも前記第２端部側における各中空糸膜の膜外に液体が潅流される外部潅流型中空糸膜モジュールであって、
前記ケース内における前記ポッティング部と前記第２端部の間の領域に前記中空糸膜束のみが設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
［１４］複数の前記中空糸膜が経糸により互いに連結された状態で束ねられている、［１］〜［１３］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。

本発明のその他の態様は、以下の態様を有する。
［Ａ１］被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであって、
引き揃えられた複数の中空糸膜で形成される中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、前記中空糸膜束と前記ケースとの間の間隙における前記被処理液の流れを遮るショートパス防止体とを備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも第１端部が、各中空糸膜の開口端の開口状態を保ったままポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記ショートパス防止体が、前記ケース内の前記中空糸膜の周囲に被処理液を流入させる液流入ポートの下流側に、前記ケースの内表面から突き出るように設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ２］前記ショートパス防止体が、前記中空糸膜束の周囲を全周にわたって囲う環状である、［Ａ１］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ３］前記中空糸膜が、気体透過性を有する均質層と、前記均質層を支持する多孔質支持層とを備える複合中空糸膜である、［Ａ１］又は［Ａ２］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ４］前記中空糸膜の外径が３５０μｍ以下である、［Ａ１］〜［Ａ３］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ５］前記中空糸膜の破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上である、［Ａ１］〜［Ａ４］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ６］前記ケースを前記中空糸膜束の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、前記ケース内の前記中空糸膜束の充填率が、２０〜５０％である、［Ａ１］〜［Ａ５］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ７］前記の複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、前記第１端部において各中空糸膜の両側の開口端が開口状態を保ったまま前記ポッティング部により前記ケース内に固定されている、［Ａ１］〜［Ａ６］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ８］前記中空糸膜束の前記第１端部と反対側の第２端部において、各中空糸膜のＵ字状に折り返された端部の位置が揃っている、［Ａ７］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ９］複数の中空糸膜が一方向に引き揃えられて形成された前記中空糸膜束の前記第１端部と、前記第１端部と反対側の第２端部の両方が、それぞれポッティング部で前記ケース内に固定されている、［Ａ１］〜［Ａ６］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ａ１０］複数の前記中空糸膜が経糸により互いに連結された状態で束ねられている、［Ａ１］〜［Ａ９］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。

また、本発明のその他の態様は以下の構成を有する。
［Ｂ１］複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、を備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも一方の端部が、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記中空糸膜の外径が３５０μｍ以下であり、
前記中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である、気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ２］前記ケース内の各中空糸膜の膜外に被処理液が潅流される外部潅流型である、［Ｂ１］に記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ３］前記中空糸膜が、気体透過性を有する均質層と、前記均質層を支持する多孔質支持層とを備える複合中空糸膜である、［Ｂ１］又は［Ｂ２］に記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ４］前記中空糸膜の破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上である、［Ｂ１］〜［Ｂ３］のいずれかに記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ５］前記ケースを前記中空糸膜束の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、前記ケース内の前記中空糸膜束の充填率が、２０〜５０％である、［Ｂ１］〜［Ｂ４］のいずれかに記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ６］前記の複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられて前記中空糸膜束が形成され、
前記中空糸膜束における各中空糸膜のＵターン部と反対側の第１端部が、各中空糸膜の両側の端面が開口した状態で前記ポッティング部により前記ケース内に固定されている、［Ｂ１］〜［Ｂ５］のいずれかに記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ７］前記中空糸膜束の前記第１端部と反対側の第２端部において各中空糸膜の端部の位置が揃っている、［Ｂ６］に記載の気液分離中空糸膜モジュール。
［Ｂ８］複数の前記中空糸膜が経糸により互いに連結された状態で束ねられている、［Ｂ１］〜［Ｂ７］のいずれかに記載の気液分離中空糸膜モジュール。

また、本発明のその他の態様は、以下の構成を有する。
［Ｃ１］複数の中空糸膜が内側に空洞部が形成されるように筒状に束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、を備え、
前記中空糸膜束の長さ方向の第１端部が、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部により前記ケース内に固定され、
前記中空糸膜束における前記第１端部と反対側の第２端部が自由端とされ、
前記ケース内の前記ポッティング部よりも前記第２端部側における各中空糸膜の膜外に液体が潅流される外部潅流型中空糸膜モジュールであって、
前記ケース内における前記ポッティング部と前記第２端部の間の領域に前記中空糸膜束のみが設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ２］前記中空糸膜が、気体透過性を有する均質層と、前記均質層を支持する多孔質支持層とを備える複合中空糸膜である、［Ｃ１］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ３］前記中空糸膜の外径が３５０μｍ以下である、［Ｃ１］又は［Ｃ２］に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ４］前記中空糸膜のガーレー剛軟度が３ｍＮ以上である、［Ｃ１］〜［Ｃ３］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ５］前記中空糸膜の破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上である、［Ｃ１］〜［Ｃ４］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ６］前記ケースを前記中空糸膜束の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、前記ケース内の前記中空糸膜束の充填率が、２０〜５０％である、［Ｃ１］〜［Ｃ５］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ７］前記の複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、各中空糸膜の両側の端面が開口した状態で前記ポッティング部により前記ケース内に固定されている、［Ｃ１］〜［Ｃ６］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ８］前記中空糸膜束の前記第２端部において各中空糸膜の端部の位置が揃っている、［Ｃ１］〜［Ｃ７］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
［Ｃ９］複数の前記中空糸膜が経糸により互いに連結された状態で束ねられている、［Ｃ１］〜［Ｃ８］のいずれかに記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。

前記［１］の構成を有する本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、ケース内の被処理液のショートパスを抑制し、被処理液を中空糸膜に効率良く接触させることができ、処理能力が高い。

前記［３］の構成を有する本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールを用いれば、モジュールを大型化して中空糸膜が長尺化し、被処理液の流量が速くなっても、中空糸膜束の形状保持性を確保でき、脱気効率が低下することを抑制することができる。

前記［１２］の構成を有する本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールを用いれば、モジュールを大型化して潅流させる液体の流速を速めても、ケース内で液体が偏って流れることを抑制でき、脱気又は給気の効率が低下することを抑制することができる。

本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示した断面図である。 図１の外部潅流型中空糸膜モジュールのショートパス防止体が設けられた部分を拡大した斜視図である。 図１の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した平面図である。 図１の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図１の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した断面図である。 本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの他の例を示した断面図である。 本発明の例Ａ１〜Ａ４における処理流量に対する溶存酸素除去率をプロットしたグラフを示した図である。 本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示した断面図である。 図８の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した平面図である。 図８の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図８の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した断面図である。 本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの他の例を示した断面図である。 本発明の例Ｂ１〜Ｂ７における処理流量に対する溶存酸素除去率をプロットしたグラフを示した図である。 本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示した断面図である。 図１４の外部潅流型中空糸膜モジュールにおける中空糸膜束の上側部分を示した斜視図である。 図１４の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した平面図である。 図１４の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した斜視図である。 図１４の外部潅流型中空糸膜モジュールの製造方法の一工程を示した断面図である。 本発明の例Ｃ１〜Ｃ２における処理流量に対する溶存酸素除去率をプロットしたグラフを示した図である。 従来の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示した断面図である。 本発明の例Ａ５〜Ａ６における通水方向別の溶存酸素除去率をプロットしたグラフを示した図である。 本発明の例Ｃ３〜Ｃ５における処理流量に対する溶存酸素除去率をプロットしたグラフを示した図である。

［第１の態様］
本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールである。本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、例えば、インクジェットプリンタ、カラーフィルタ製造装置等のインクジェット吐出装置等に使用できる。
以下、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示して説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明の第１の態様はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

本実施形態の外部潅流型中空糸膜モジュール１１（以下、「モジュール１１」ともいう。）は、図１に示すように、中空糸膜束１１０と、ケース１１２と、ショートパス防止体１１４とを備えている。

ケース１１２は、円筒状のケース本体１１６と、ケース本体１１６の長さ方向の第１開口端１１６ａ側に設けられた第１蓋部材１１８と、ケース本体１１６の第２開口端１１６ｂ側に設けられた第２蓋部材１２０と、備えている。ケース１１２は、ケース本体１１６、第１蓋部材１１８及び第２蓋部材１２０とで外観が円柱状になっている。ケースとしては、この例のように円筒状のケース本体を備える外観が円柱状のケースが好ましい。なお、本発明の第１の態様では、外観が円柱状のケースには限定されず、例えば、多角筒状のケース本体を備える多角柱状の外観のケースであってもよい。

ケース１１２のケース本体１１６における第１開口端１１６ａ寄りの部分には、ケース本体１１６の外周面から外側に突出するように、ケース本体１１６の内部と連通する円筒状の第１ポート１２２が設けられている。なお、第１ポート１２２の形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第１蓋部材１１８は、円形状の平板部１１８ａと、平板部１１８ａの外周縁から全周にわたってケース本体１１６側に突き出るように設けられた筒部１１８ｂと、平板部１１８ａの中央部分から外側に突き出るように設けられた第２ポート１１８ｃとを備えている。ケース本体１１６の第１端部１１７ａが筒部１１８ｂに嵌め込まれて、第１蓋部材１１８がケース本体１１６に取り付けられている。第２ポート１１８ｃは、ケース１１２における中心軸線Ｌ１１上に位置している。
第２ポート１１８ｃは、円筒状であり、ケース１１２内から気体を流出させる気体流出ポート、又は気体を流入させる気体流入ポートとして機能する。第２ポート１１８ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第２蓋部材１２０は、円形状の平板部１２０ａと、平板部１２０ａの外周縁から全周にわたってケース本体１１６側に突き出るように設けられた筒部１２０ｂと、平板部１２０ａの中央部分から外側に突き出るように設けられた円筒状の第３ポート１２０ｃとを備えている。ケース本体１１６の第２端部１１７ｂが筒部１２０ｂに嵌め込まれて、第２蓋部材１２０がケース本体１１６に取り付けられている。第３ポート１２０ｃは、ケース１１２における中心軸線Ｌ１１上に位置している。
第３ポート１２０ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。
また、平板部１２０ａは、ケース１１２内の気泡の抜けを効率化するためテーパー形状としてもよい。

モジュール１１においては、ケース１１２内に仕切りが設けられておらず、ケース本体１１６の第１開口端１１６ａ寄りに第１ポート１２２が設けられ、ケース本体１１６の第２開口端１１６ｂ側に設置された第２蓋部材１２０に第３ポート１２０ｃが設けられている。この例では、第１ポート１２２が液流入ポート、第３ポート１２０ｃが液流出ポートになっている。第１ポート１２２から流入した被処理液は、第３ポート１２０ｃに向かってケース１１２の長さ方向において一方向に流れ、流れがケース１１２内で逆向きに変わらないようになっている。設置状況に応じ、第１ポート１２２を液流出ポート、第３ポート１２０ｃを液流入ポートとして液の流れを逆転した一方向通水としてもよい。

ケース１１２の大きさは、適宜設定できる。例えば、ケース本体１１６の外径や長さは適宜変更でき、円筒状のケース本体１１６の場合、ケース本体１１６の外径を３〜１５ｃｍ、長さを５〜５０ｃｍとすることができる。

ケース１１２を形成する材料としては、充分な機械的強度及び耐久性を確保できる材料が好ましく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が挙げられる。ケース１１２を形成する材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

中空糸膜束１１０は、引き揃えられた複数の中空糸膜１１１が円柱状に束ねられて形成されている。中空糸膜束１１０を形成している複数の中空糸膜１１１は、それぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられている。中空糸膜束１１０の形態は、円柱状には限定されず、例えば、中心部に空洞を配した状態で円筒状に束ねられた形態であってもよい。

中空糸膜束１１０はケース１１２内に収容されており、中空糸膜束１１０の長さ方向の第１端部１１０ａが、拘束リング１２３で拘束された状態でポッティング部１２４によりケース１１２内に固定されている。Ｕ字状に折り返されている各中空糸膜１１１の両側の開口端１１１ａは、ポッティング部１２４の第１蓋部材１１８側の端面１２４ａにおいて開口状態が保たれた状態になっている。
中空糸膜束１１０における第１端部１１０ａと反対側に位置する、各中空糸膜１１１のＵターン部からなる第２端部１１０ｂは、ケース１１２には固定されておらず、自由端になっている。これにより、中空糸膜束１１０の全体わたって各中空糸膜１１１間に被処理液が行き渡りやすくなるため、高い効率で被処理液の脱気又は給気を行うことができる。

本発明の第１の態様では、この例のように、複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、各中空糸膜の両側の開口端の開口状態を保ったままポッティング部によりケース内に固定されていることが好ましい。各中空糸膜がこのような状態で束ねられていることで、少ない本数の中空糸膜でも中空糸膜束の充填率を充分に高くすることが容易になり、製造効率が向上する。また、中空糸膜束の自立状態を保持し、中空糸膜束の全体にわたって各中空糸膜間に被処理液が行き渡りやすくするため、複数本の束を編地状にしたものを使用することで、中空糸膜小束の集合体とすることが好ましく、これにより脱気又は給気の効率が向上する。

ケース本体１１６の第１開口端１１６ａはポッティング部１２４により塞がれた状態になっている。ケース１１２内におけるポッティング部１２４の端面１２４ａの第１蓋部材１１８側には空間が形成されており、前記空間と、ケース本体１１６内のポッティング部１２４よりも第２開口端１１６ｂ側の空間とがポッティング部１２４で区画されている。中空糸膜束１１０の第１端部１１０ａにおいて各中空糸膜１１１の両側の開口端１１１ａは開口状態が保たれているため、各中空糸膜１１１の膜内と、ケース１１２内におけるポッティング部１２４の第１蓋部材１１８側の空間とは連通した状態になっている。

中空糸膜束１１０では、各中空糸膜１１１が経糸１２６によって互いに連結された状態で束ねられている。具体的には、各中空糸膜１１１におけるＵターン部寄りの部分において、中心軸線Ｌ１１に対する直交方向、すなわち各中空糸膜１１１の長さ方向に対する直交方向に、複数の中空糸膜１１１が経糸１２６で織り込まれることで、互いの中空糸膜１１１が互いに連結されている。本発明の第１の態様では、このように各々の中空糸膜が経糸で互いに連結された状態で束ねられていることが好ましい。これにより、被処理液がインク等の粘性が高い場合であっても、中空糸膜束を形成する各中空糸膜がばらけることを抑制でき、中空糸膜束が自立状態を保持しやすくなる。
複数の中空糸膜を経糸で連結する態様としては、特に限定されず、例えば、チェーンステッチ型で織り込む態様が挙げられる。

中空糸膜束１１０の第２端部１１０ｂでは、ケース１１２の中心軸線Ｌ１１方向において、各中空糸膜１１１におけるＵターン部からなる端部１１１ｂの位置が互いに略同一面で揃っている。すなわち、各中空糸膜１１１におけるポッティング部１２４から露出している部分の長さが互いに揃っている。各中空糸膜１１１の端部１１１ｂの位置が略同一面で揃っているとは、中空糸膜束１１０を形成する全ての中空糸膜１１１におけるポッティング部１２４から露出している部分の長さの平均値に対する、各中空糸膜１１１の当該長さの誤差が±５％であることを意味する。

本発明の第１の態様では、このように中空糸膜束の第２端部において、各中空糸膜束のＵ字状に折り返された端部が互いに揃っていることが好ましい。これにより、ケース内において、被処理液が局所的に偏って流れることを抑制しやすくなる。また、中空糸膜束が型崩れすることが抑制されやすく、中空糸膜束全体に被処理液が行き渡りやすくなり、脱気又は給気の効率が向上する。

中空糸膜１１１としては、膜内の中空部と膜外との間で気体が透過する気体透過性を有する中空糸膜が好ましい。また、強度に優れるとともに、脱気や給気をより効率的に行える点から、中空糸膜１１１としては、気体透過性を有する均質層と、均質層を支持する多孔質支持層とを有する複合中空糸膜であることがより好ましい。
複合中空糸膜の構造としては、均質層の内側又は外側に多孔質支持層が設けられた二層構造、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層が設けられた三層構造が好ましく、強度、及び、脱気又は給気の性能の点から三層構造がより好ましい。

均質層を形成する材料としては、公知の材料を使用でき、例えば、シリコンゴム系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素含有樹脂、セルロース系樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリ４−ビニルピリジン、ウレタン系樹脂等が挙げられる。これらの材料は１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせてもよい。なかでも、均質層を形成する材料としては、高流量で被処理液を潅流させた場合でも脱気や給気の性能に優れるとともに、耐薬品性に優れる点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、製膜性に優れることから低密度ポリエチレン樹脂がより好ましい。

ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、ポリ４−メチルペンテン−１、メタロセンポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸メチル共重合体、変性ポリオレフィン等が挙げられる。

多孔質支持層を形成する材料としては、公知の材料を使用でき、例えば、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカーボネートの共重合体等のシリコンゴム系樹脂；ポリ４−メチルペンテン−１、ポリ３−メチルブテン−１、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂；エチルセルロース等セルロース系樹脂；ポリフェニレンオキサイド；ポリ４−ビニルピリジン；ウレタン系樹脂；ポリスチレン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルケトン等が挙げられる。これらの材料は１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせてもよい。なかでも、中空糸膜束の自立性を確保しやすく、製膜安定性が得られる点からは、多孔質支持層を形成する材料としては、均質層と同等のＭＦＲ値を示す高密度ポリエチレンが好ましい。

多孔質支持層の孔径は、０．０１〜１μｍが好ましい。
多孔質支持層の空孔率は、３０〜８０体積％が好ましい。空孔率が前記範囲の下限値以上であれば、脱気又は給気の性能に優れる。空孔率が前記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜の耐圧性等の機械的強度が向上する。

中空糸膜１１１の外径は、３５０μｍ以下が好ましく、１５０〜３３０μｍがより好ましく、２００〜３００μｍがさらに好ましい。中空糸膜１１１の外径が前記範囲内であれば、ケース１１２内において中空糸膜１１１間により効率的な流路を形成することができる。

中空糸膜１１１の内径は、１００μｍ以上が好ましく、１２０〜２５０μｍがより好ましく、１３０〜２００μｍがさらに好ましい。中空糸膜１１１の内径が前記範囲内であれば、ケース１１２内に充分な本数の中空糸膜１１１を収納でき、脱気又は給気の性能、及び耐久性を維持しやすい。

中空糸膜１１１の膜厚は、２０〜７０μｍが好ましく、２５〜５５μｍがより好ましい。
中空糸膜１１１の膜厚が前記上限値以下であれば、ケース１１２内における中空糸膜１１１の内側を繰り返し減圧したり加圧したりした際の耐久性に優れる。中空糸膜１１１の膜厚が前記範囲の下限値以上であれば、脱気又は給気の性能を良好に維持しやすい。

なお、中空糸膜の膜厚は、中空糸膜の内径と外径との差から、下式（１）により算出される。
中空糸膜の膜厚＝（中空糸膜の外径−中空糸膜の内径）／２ ・・・（１）
中空糸膜の内径及び外径は、国際公開第２０１５／０１２２９３号の［００６２］に記載の方法で測定される。

均質層及び多孔質支持層の厚さは、膜厚が前記範囲内となるように適宜設定すればよい。均質層の厚さは０．３〜２μｍが好ましく、０．５〜１．２μｍがより好ましい。
均質層及び多孔質支持層の厚さは、国際公開第２０１５／０１２２９３号の［００７７］に記載の方法で測定される。

中空糸膜１１１においては、モジュール製造時の取り扱い性の点から、破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上であることが好ましく、破断強度が０．８〜５Ｎ／ｆｉｌであり、破断伸度が７０〜４００％であることがより好ましく、破断強度が１〜４Ｎ／ｆｉｌ、破断伸度が１４０〜３００％であることがさらに好ましい。

なお、破断強度とは、中空糸膜の長手方向に引張荷重をかけて延伸した際に破断する値のことを意味する。「Ｎ／ｆｉｌ」とは、中空糸膜１本あたり（１ｆｉｌａｍｅｎｔ）が破断するのに必要な強度をニュートン（Ｎ）で表したものである。破断伸度とは、中空糸膜の長手方向に引張荷重をかけながら延伸した際に破断に至るまでに示した伸びのことを意味する。
破断強度及び破断伸度は、国際公開第２０１５／０１２２９３号の［００８１］に記載の方法で測定される。具体的には、テンシロン型引張試験器を用い、１本の中空糸膜を長さが２ｃｍとなるように試験機のチャック部に把持させ、引張荷重をかけて破断強度及び破断伸度を３回測定し、平均値を求める。

中空糸膜のガーレー剛軟度は、１５ｍＮ以上が好ましく、１５〜３０ｍＮがより好ましく、１８〜２５ｍＮがさらに好ましい。中空糸膜のガーレー剛軟度が前記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜束の自立性を確保しやすく、脱気又は給気の効率の低下を抑制しやすい。中空糸膜のガーレー剛軟度が前記範囲の上限値以下であれば、膜束を形成したときに膜長の長尺化に伴う膜の乱れが少なく、引き揃えた状態でのモジュールの形成が可能となる。
なお、中空糸膜のガーレー剛軟度は、中空糸膜が３２本（３２ｆｉｌ）単位で折り返された７束の中空糸膜束（幅：約２５〜２６ｍｍ）からなる試料を用い、ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法 剛軟度（ガーレ）法に準じて測定される。中空糸膜のガーレー剛軟度は、中空糸膜の材質、外径等を調節することで制御できる。

ケース１１２内ではケース本体１１６の内表面１１６ｃと中空糸膜束１１０とは部分的に離間しており、中空糸膜束１１０の周囲において、ケース１１２と中空糸膜束１１０との間に間隙１２８が形成されている。

ケース１１２を中空糸膜束１１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース１１２内の中空糸膜束１１０の充填率は、２０〜５０％が好ましく、３０〜４５％がより好ましい。中空糸膜の充填率が下限値以上であれば、ケース内において被処理液の偏流が生じることを抑制しやすい。中空糸膜の充填率が上限値以下であれば、中空糸膜の充填が容易になり、また圧力損失が低くなり、脱気又は給気の性能が向上する。
なお、前記充填率は、ケース１１２を中空糸膜束１１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース１１２内部の断面積に対する、充填された中空糸膜束１１０を形成する各中空糸膜１１１の断面積の総和の割合（％）として測定される。

モジュール１１においては、図１及び図２に示すように、円環状のショートパス防止体１１４がケース１１２のケース本体１１６内に嵌め込まれて、ケース１１２のケース本体１１６の内表面１１６ｃから突き出るように設けられている。ショートパス防止体１１４は内表面１１６ｃに成形時に一体に形成する態様としてもよい。ショートパス防止体１１４の形状は、ケース１１２のケース本体１１６の内表面１１６ｃ上を周回する突起状になっている。

ショートパス防止体１１４は、ケース１１２における第１ポート１２２の下流側に設けられており、中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８における被処理液の流れを遮る役割を果たす。モジュール１１では、第１ポート１２２からケース１１２内に流入した被処理液の一部が中空糸膜束１１０の内部へと入り、残部が中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８を下流側に流れようとする。しかし、中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８を通る被処理液の流れは、ショートパス防止体１１４により遮られるために径方向の内側へと向きを変え、中空糸膜束１１０の内部へと入った後に下流側へと流れていく。このように、中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８を通る被処理液がショートパス防止体１１４によって中空糸膜束１１０の内部へと導かれるため、被処理液がケース１１２内をショートパスして充分に処理されずに第３ポート１２０ｃから流出することが抑制される。

ショートパス防止体１１４は、ケース１１２の中心軸線Ｌ１１に沿った方向において、中空糸膜束１１０における下流側に位置する第２端部１１０ｂよりも第１ポート１２２側に設けられることが好ましい。また、被処理液が中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８をショートパスすることを抑制する効果がより高くなる点から、第１ポート１２２の下流側において、できるだけ第１ポート１２２に近い位置にショートパス防止体１１４を設けることがより好ましい。

第１ポート１２２の中心軸Ｌ１２の位置から中空糸膜束１１０の第２端部１１０ｂまでの距離をｄ１１（ｍｍ）、第１ポート１２２の中心軸Ｌ１２の位置からショートパス防止体１１４までの距離をｄ１２（ｍｍ）とする。第１ポート１２２を液流入ポートとする場合、ｄ１２／ｄ１１は、０．０１〜０．２が好ましく、０．０３〜０．１がより好ましい。ｄ１２／ｄ１１が上限値以下であれば、中空糸膜束の外側のみを通る短絡流をなくすことができる。ｄ１２／ｄ１１が下限値以上であれば、被処理液をより効率良く中空糸膜１１１と接触させることができ、モジュール１１の処理能力が向上する。

モジュール１１は、ショートパス防止体１１４とケース１１２とが別々に製造され、ケース１１２内にショートパス防止体１１４が嵌め込まれた態様であってもよく、ケース１１２とショートパス防止体１１４とが一体に形成された態様であってもよい。
この例のショートパス防止体１１４は、中空糸膜束１１０の周囲を全周にわたって囲う円環状である。なお、ショートパス防止体１１４はこの態様には限定されず、中空糸膜束１１０の周囲に断続的に設けられていてもよい。本発明の第１の態様では、ケース内での被処理液のショートパスを抑制する効果がより高い点から、ショートパス防止体は中空糸膜束の周囲を全周にわたって囲う環状になっていることが好ましい。

ショートパス防止体１１４の断面形状は、この例では矩形状であるが、矩形状には限定されず、三角形状、半円状等であってもよい。
ショートパス防止体１１４の中心軸線Ｌ１１に沿った方向の幅Ｄ１（図２）は、１〜１０ｍｍが好ましく、２〜７ｍｍがより好ましい。幅Ｄ１が前記下限値以上であれば、膜束の外を通る短絡流を防ぐことができる。幅Ｄ１が前記上限値以下であれば、より効率良く被処理液を膜束の中に導入できる。

被処理液をより効率良く中空糸膜１１１と接触させることができる点では、ショートパス防止体１１４は中空糸膜束１１０と接触していることが必要である。
ケース１１２のケース本体１１６の内表面１１６ｃからのショートパス防止体１１４の突出高さＨ１（図２）は、１〜１０ｍｍが好ましく、２〜７ｍｍがより好ましい。突出高さＨ１が前記下限値以上であれば、被処理液をより効率良く中空糸膜１１１と接触させることができ、モジュール１１の処理能力が向上する。突出高さＨ１が前記上限値以下であれば、中空糸膜束１１０をショートパス防止体１１４の内側に挿入しやすい。

ショートパス防止体１１４の数は、この例では１つであるが、１つには限定されず、２つ以上であってもよい。ショートパス防止体１１４の数は、ケース１１２の長さに応じて設定すればよい。
ケース１１２内での被処理液のショートパスを抑制する効果がより高い点から、ケース１１２の中心軸線Ｌ１１に沿った方向において、５０〜２００ｍｍ毎にショートパス防止体１１４が設けられていることが好ましい。

ショートパス防止体１１４を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。なかでも、機械的強度及び耐薬品性を有する点から、ショートパス防止体１１４を形成する材料はポリオレフィンが好ましい。ショートパス防止体１１４がケース１１２と一体に形成される場合、ショートパス防止体１１４を形成する材料はケース１１２を形成する材料と同じである。ショートパス防止体１１４を形成する材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

モジュール１１の製造方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法が挙げられる。
図３に示すように、長尺の中空糸膜１１１Ａを交互に反対方向に複数回繰り返してＵ字状に折り返して帯状の中空糸膜シート１１３とする。中空糸膜シート１１３における幅方向の両方の端部側で、経糸１２６によりシートの長さ方向に中空糸膜１１１Ａを編み、中空糸膜１１１Ａにおける幅方向に延在する部分同士を連結する。次いで、図４に示すように、中空糸膜シート１１３の幅方向が軸方向となるように中空糸膜シート１１３を巻いて円柱状にする。次いで、図５に示すように、ショートパス防止体１１４及び拘束リング１２３を設けたケース本体１１６内に、円柱状に巻いた状態の中空糸膜シート１１３を挿入する。遠心法等の公知の方法を利用してポッティング樹脂１３０により中空糸膜シート１１３の一端をケース本体１１６の第１開口端１１６ａ側に固定する。このとき、中空糸膜シート１１３におけるポッティング樹脂１３０で固定される側の中空糸膜１１１ＡのＵターン部と、ポッティング樹脂１３０の一部がケース本体１１６から突出するようにする。そして、ケース本体１１６の第１開口端１１６ａに沿う平面Ｘ１で中空糸膜シート１１３及びポッティング樹脂１３０の突出部分を切除する。これにより、Ｕ字状に折り返された各中空糸膜１１１の開口端１１１ａの開口状態が保たれたまま、ポッティング部１２４によりケース本体１１６に固定された円柱状の中空糸膜束１１０が形成される。次いで、ケース本体１１６の両端部に第１蓋部材１１８及び第２蓋部材１２０を取り付けることでモジュール１１が得られる。

モジュール１１では、第１ポート１２２からケース１１２のケース本体１１６内に被処理液を流入させ、第３ポート１２０ｃから前記被処理液を流出させる。被処理液を第１ポート１２２からケース１１２内に流入させる構成としては、特に限定されず、第１ポート１２２をポンプと接続して液体を圧送する構成であってもよく、第３ポート１２０ｃをポンプと接続して被処理液を引き込む構成であってもよい。

例えば第２ポート１１８ｃを真空ポンプと接続して真空引きすることで、各中空糸膜１１１の間を通過する被処理液の溶存気体が中空糸膜１１１の膜内に取り込まれて第２ポート１１８ｃから流出し、被処理液が脱気される。また、第２ポート１１８ｃを給気ポンプと接続して気体を供給することで、各中空糸膜１１１を通じて、各中空糸膜１１１の間を通過する被処理液に気体を供給できる。

第１ポート１２２から流入してきた被処理液は、ケース１１２内において中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８を通じて中空糸膜束１１０における第１ポート１２２の反対側に回り込みつつ、中空糸膜束１１０の内部へと流入する。また、中空糸膜束１１０とケース１１２との間の間隙１２８を下流側へと流れる被処理液はショートパス防止体１１４で遮られ、流れの方向が変化して中空糸膜束１１０の内部へと導かれる。そして、被処理液は中空糸膜束１１０における各中空糸膜１１１の間を通過して第３ポート１２０ｃから流出する。このように、モジュール１１ではケース１１２内における中空糸膜束１１０の外側の間隙１２８を被処理液がショートパスすることをショートパス防止体１１４によって抑制できる。そのため、被処理液を中空糸膜１１１に効率良く接触させることができ、被処理液を充分に処理できるため、処理能力が高いモジュールとなる。

以上説明したように、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、ケース内の液流入ポートの下流側にショートパス防止体が設けられているため、ケース内の中空糸膜束の外側の間隙を被処理液がショートパスすることが抑制される。そのため、高流量での処理を目的として大型化を図った場合においても、被処理液を効率的に中空糸膜束の内部へと導いて中空糸膜と接触させることができ、高い処理能力が得られる。また、被処理液が鉛直方向、水平方向等のどの方向に流れる場合でも、高い処理能力が得られる。また、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、ケース内にショートパス防止体を設けるだけで高い処理能力が得られるため、製造も簡便である。

なお、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、前記したモジュール１１には限定されない。例えば、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束の長さ方向の第１端部と第２端部の両方がポッティング部によってケースに固定されているモジュールであってもよい。具体的には、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、図６に例示した外部潅流型中空糸膜モジュール１２（以下、「モジュール１２」ともいう。）であってもよい。
図６における図１と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。

モジュール１２は、中空糸膜束１１０Ａと、ケース１１２Ａと、ショートパス防止体１１４Ａ，１１４Ｂとを備えている。
ケース１１２Ａは、円筒状のケース本体１１６Ａと、ケース本体１１６Ａの長さ方向の第１開口端１１６ａ側に設けられた第１蓋部材１１８と、ケース本体１１６Ａの第２開口端１１６ｂ側に設けられた第２蓋部材１２０と、備えている。ケース本体１１６Ａにおける第１開口端１１６ａ寄りの部分に第１ポート１２２が設けられ、第２開口端１１６ｂ寄りの部分に液流出ポート又は液流入ポートとして機能する第４ポート１３２が設けられている。ケース１１２Ａでは、第２蓋部材１２０に第３ポート１２０ｃの代わりに通気ポート１２０ｄが設けられている。

この例では、第１ポート１２２が液流入ポート、第４ポート１３２が液流出ポートになっている。第１ポート１２２から流入した被処理液は、第４ポート１３２に向かってケース１１２Ａの長さ方向において一方向に流れ、流れがケース１１２Ａ内で逆向きに変わらないようになっている。設置状況に応じ、第１ポート１２２を液流出ポート、第４ポート１３２を液流入ポートとして液の流れを逆転した一方向通水としてもよい。

中空糸膜束１１０Ａは、複数の中空糸膜１１１が一方向に引き揃えられた状態で円柱状に束ねられて形成されている。中空糸膜束１１０Ａはケース１１２Ａ内に収容されており、中空糸膜束１１０Ａの長さ方向の第１端部１１０ａと第２端部１１０ｂがそれぞれ拘束リング１２３Ａ，１２３Ｂで拘束された状態で、ポッティング部１２４Ａ，１２４Ｂによりケース１１２Ａ内に固定されている。第１ポート１２２と第４ポート１３２は、ケース１１２Ａにおけるポッティング部１２４Ａとポッティング部１２４Ｂの間に位置している。

ケース本体１１６Ａの第１開口端１１６ａはポッティング部１２４Ａにより塞がれ、ケース本体１１６Ａの第２開口端１１６ｂはポッティング部１２４Ｂにより塞がれている。ポッティング部１２４Ａの第１蓋部材１１８側の端面１２４ｂでは各中空糸膜１１１の一方の開口端１１１ｃの開口状態が保たれている。ポッティング部１２４Ｂの第２蓋部材１２０側の端面１２４ｃでは各中空糸膜１１１の他方の開口端１１１ｄの開口状態が保たれている。

ケース本体１１６Ａの内表面１１６ｃと中空糸膜束１１０Ａとは部分的に離間しており、ケース１１２Ａ内における中空糸膜束１１０Ａの外側には間隙１２８が形成されている。
モジュール１２では、ケース１１２Ａ内の第１ポート１２２の下流側、かつ第４ポート１３２の上流側にショートパス防止体１１４Ａ，１１４Ｂが設けられている。ケース１１２Ａの中心軸線Ｌ１１に沿った方向において、ショートパス防止体１１４Ａは第１ポート１２２寄りに設けられ、ショートパス防止体１１４Ｂは第４ポート１３２寄りに設けられている。

モジュール１２では、第１ポート１２２からケース１１２Ａ内に被処理液を流入させ、第４ポート１３２から前記被処理液を流出させる。例えば第２ポート１１８ｃ及び通気ポート１２０ｄを真空ポンプと接続して真空引きすることで、各中空糸膜１１１の間を通過する被処理液を脱気できる。また、第２ポート１１８ｃ及び通気ポート１２０ｄを給気ポンプと接続して気体を供給することで、各中空糸膜１１１の間を通過する被処理液に給気できる。

モジュール１２でも、ケース１１２Ａ内において中空糸膜束１１０Ａとケース１１２Ａとの間の間隙１２８を下流側へと流れる被処理液はショートパス防止体１１４Ａ，１１４Ｂで遮られ、流れの方向が変化して中空糸膜束１１０Ａの内部へと導かれる。このように、ケース１１２Ａ内における中空糸膜束１１０Ａの外側の間隙１２８を被処理液がショートパスすることが抑制されるため、被処理液が中空糸膜１１１に効率良く接触し、処理能力が高くなる。

また、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、モジュール１２において各中空糸膜１１１の開口端１１１ｄがポッティング樹脂等で埋められて閉じられた状態になっていてもよい。
また、本発明の第１の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束を形成する各中空糸膜がＵ字状に折り返されず、第２端部がその開口端が樹脂等で埋められて閉じられた状態で自由端とされたものであってもよい。

［第２の態様］
本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースとを備えている。中空糸膜束の長さ方向の少なくとも一方の端部は、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部によりケース内に固定されている。本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である中空糸膜を用いる。

本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールである。本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、中空糸膜の膜外に潅流される被処理液に溶け込んだ気体を取り除く脱気用のモジュールとして使用できる。本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの用途としては、特に限定されず、例えば、インクジェットプリンタ、カラーフィルタ製造装置等のインクジェット吐出装置等が挙げられる。

以下、本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示して説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明の第２の態様はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本実施形態の外部潅流型中空糸膜モジュール２１（以下、「モジュール２１」ともいう。）は、図８に示すように、中空糸膜束２１０と、ケース２１４と、を備えている。中空糸膜束２１０はケース２１４内に収容されており、中空糸膜束２１０の長さ方向の第１端部２１０ａが、ポッティング部２１６によりケース２１４内に固定されている。中空糸膜束２１０における第１端部２１０ａと反対側の第２端部２１０ｂは自由端とされている。

ケース２１４は、円筒状のケース本体２１８と、ケース本体２１８の長さ方向の第１開口端２１８ａ側に設けられた第１蓋部材２２０と、ケース本体２１８の第２開口端２１８ｂ側に設けられた第２蓋部材２２２と、備えている。ケース２１４は、ケース本体２１８、第１蓋部材２２０及び第２蓋部材２２２とで円柱状の外観を形成している。
本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおけるケースとしては、この例のように円筒状のケース本体を備える円柱状の外観のケースが好ましい。なお、本発明の第２の態様では、外観が円柱状のケースには限定されず、例えば、多角筒状のケース本体を備える多角柱状の外観のケースであってもよい。

ケース２１４のケース本体２１８における第１開口端２１８ａ寄りの部分には、ケース本体２１８の外周面から外側に突出するように、ケース本体２１８の内部と連通する第１ポート２２４が設けられている。第１ポート２２４は、円筒状であり、ケース本体２１８内に被処理液を流入させる液流入ポートとして機能する。第１ポート２２４の形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第１蓋部材２２０は、円形状の平板部２２０ａと、平板部２２０ａの外周縁から全周にわたってケース本体２１８側に突き出るように設けられた筒部２２０ｂと、平板部２２０ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第２ポート２２０ｃとを備えている。ケース本体２１８の第１端部２１９ａが筒部２２０ｂに嵌め込まれて、第１蓋部材２２０がケース本体２１８に取り付けられる。第２ポート２２０ｃは、ケース２１４における中心軸線Ｌ２１上に位置している。
第２ポート２２０ｃは、円筒状であり、ケース２１４内から気体を流出させる気体流出ポート、又は流入させる気体流入ポートとして機能する。第２ポート２２０ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第２蓋部材２２２は、円形状の平板部２２２ａと、平板部２２２ａの外周縁から全周にわたってケース本体２１８側に突き出るように設けられた筒部２２２ｂと、平板部２２２ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第３ポート２２２ｃとを備えている。ケース本体２１８の第２端部２１９ｂが筒部２２２ｂに嵌め込まれて、第２蓋部材２２２がケース本体２１８に取り付けられる。第３ポート２２２ｃは、ケース２１４における中心軸線Ｌ２１上に位置している。
第３ポート２２２ｃは、円筒状であり、ケース２１４内から被処理液を流出させる液流出ポートとして機能する。第３ポート２２２ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。また、平板部２２２ａは、ケース２１４内の気泡が抜けやすいようにテーパー状となっていてもよい。

ケース２１４を形成する材料としては、充分な機械的強度及び耐久性を確保できる材料が好ましく、例えば、第１の態様のケース１１２で挙げたものと同じものが挙げられる。ケース２１４を形成する材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

中空糸膜束２１０は、複数の中空糸膜２１１が円柱状に束ねられて形成されている。なお、中空糸膜束２１０の形態は、円柱状には限定されず、例えば、中心部に中心管を配した状態で円筒状に束ねられた形態であってもよい。

中空糸膜束２１０はケース２１４におけるケース本体２１８内に収容されており、中空糸膜束２１０の長さ方向の第１端部２１０ａが、ケース本体２１８の第１開口端２１８ａ側の端部においてポッティング部２１６により固定されている。中空糸膜束２１０を形成している複数の中空糸膜２１１は、それぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられており、各中空糸膜２１１の両側の端面２１１ａが開口した状態でポッティング部２１６に埋設されて固定されている。

本発明の第２の態様では、この例のように、複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、各中空糸膜の両側の端面が開口した状態でポッティング部によりケース内に固定されていることが好ましい。各中空糸膜がこのような状態で束ねられていることで、少ない本数の中空糸膜でも中空糸膜束の充填率を充分に高くすることが容易になり、製造効率が向上する。また、中空糸膜束の自立状態を保持しやすくなるため、中空糸膜束の全体にわたって各中空糸膜間に被処理液が行き渡りやすく、脱気効率が向上する。

中空糸膜束２１０における第１端部２１０ａと反対側に位置する、各中空糸膜２１１のＵターン部からなる第２端部２１０ｂは、ケース２１４には固定されておらず、自由端になっている。これにより、中空糸膜束２１０の全体わたって各中空糸膜２１１間に被処理液が行き渡りやすくなるため、高い効率で被処理液の脱気を行うことができる。

ケース本体２１８の第１開口端２１８ａはポッティング部２１６により塞がれた状態になっている。ポッティング部２１６の第１蓋部材２２０側の端面２１６ａはケース本体２１８の第１開口端２１８ａと面一になっており、そのポッティング部２１６の端面２１６ａにおいて、各中空糸膜２１１の両側の端面２１１ａが開口した状態になっている。ケース２１４内におけるポッティング部２１６の端面２１６ａの第１蓋部材２２０側には空間が形成されており、前記空間と、ケース本体２１８内のポッティング部２１６よりも中空糸膜束２１０の第２端部２１０ｂ側の空間とがポッティング部２１６で区画されている。各中空糸膜２１１の両側の端面２１１ａが開口した状態になっていることで、各中空糸膜２１１の膜内と、ケース２１４内におけるポッティング部２１６の第１蓋部材２２０側の空間とが連通した状態になっている。

第２ポート２２０ｃ及び第３ポート２２２ｃはいずれも、ケース２１４における中心軸線Ｌ２１上に位置している。また、ケース本体２１８の内壁面と中空糸膜束２１０とは離間しており、ケース２１４内における中空糸膜束２１０の外側には空間２２６が形成されている。

中空糸膜束２１０においては、各中空糸膜２１１が経糸２２８によって互いに連結された状態で束ねられている。具体的には、各中空糸膜２１１におけるＵターン部寄りの部分において、中心軸線Ｌ２１に対する直交方向、すなわち各中空糸膜２１１の長さ方向に対する直交方向に、複数の中空糸膜２１１が経糸２２８で織り込まれることで、互いの中空糸膜２１１が互いに連結されている。本発明の第２の態様では、このように各々の中空糸膜が経糸で互いに連結された状態で束ねられていることが好ましい。これにより、中空糸膜束２１０を形成する各中空糸膜２１１がばらけることを抑制でき、中空糸膜束２１０が自立状態を保持しやすくなる。潅流させる被処理液の粘性が高い場合に、特に中空糸膜２１１がばらけやすく、中空糸膜束２１０の自立性を確保することが難しくなる。そのため、経糸により互いの中空糸膜を連結する態様は、潅流させる被処理液の粘性が高い場合、例えば被処理液がインク等である場合等に特に有効である。
複数の中空糸膜を経糸で連結する態様としては、特に限定されず、例えば、チェーンステッチ型で織り込む態様が挙げられる。

中空糸膜束２１０の第２端部２１０ｂでは、ケース２１４の中心軸線Ｌ２１方向において、各中空糸膜２１１におけるＵターン部からなる端部２１１ｂの位置が互いに揃っている。すなわち、各中空糸膜２１１におけるポッティング部２１６から露出している部分の長さが互いに揃っている。各中空糸膜２１１の端部２１１ｂの位置が揃っているとは、中空糸膜束２１０を形成する全ての中空糸膜２１１におけるポッティング部２１６から露出している部分の長さの平均値に対する、各中空糸膜２１１の当該長さの誤差が±５％であることを意味する。

本発明の第２の態様では、このように中空糸膜束の第２端部において、各中空糸膜束の端部が互いに揃っていることが好ましい。これにより、ケース内において、被処理液が局所的に偏って流れることを抑制しやすくなる。また、中空糸膜束が型崩れすることが抑制されやすく、中空糸膜束全体に被処理液が行き渡りやすくなり、脱気効率が向上する。

中空糸膜２１１の外径は、３５０μｍ以下が好ましく、１５０〜３３０μｍがより好ましく、２００〜３００μｍがさらに好ましい。中空糸膜２１１の外径が前記範囲の上限値以下であれば、ケース内により多くの中空糸膜を充填でき、被処理液との接液がより効率的となる。また、ケース２１４内において中空糸膜２１１間により効率的な流路を形成することができる。中空糸膜２１１の外径が前記範囲の下限値以上であれば、好適な剛軟度を維持しやすい。

中空糸膜２１１の内径は、１００μｍ以上が好ましく、１２０〜２５０μｍがより好ましく、１３０〜２００μｍがさらに好ましい。中空糸膜２１１の内径が前記範囲内であれば、ケース２１４内に充分な本数の中空糸膜２１１を収容でき、脱気性能及び耐久性を維持しやすい。

中空糸膜２１１の膜厚は、２０〜７０μｍが好ましく、２５〜５５μｍがより好ましい。
中空糸膜２１１の膜厚が前記上限値以下であれば、ケース２１４内における中空糸膜２１１の内側を繰り返し減圧した際の耐久性に優れる。中空糸膜２１１の膜厚が前記範囲の下限値以上であれば、脱気性能を良好に維持しやすい。

なお、中空糸膜の膜厚の算出方法、中空糸膜の内径及び外径の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

中空糸膜２１１のガーレー剛軟度は、１５ｍＮ以上が好ましく、１８〜２５ｍＮがさらに好ましい。中空糸膜２１１のガーレー剛軟度が前記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜束の形状保持性を確保しやすく、中空糸膜束の形状が乱れて脱気効率が低下することを抑制できる。中空糸膜のガーレー剛軟度が前記範囲の上限値以下であれば、モジュール作成時の取り扱い性も好適となる。
なお、中空糸膜のガーレー剛軟度の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

中空糸膜２１１においては、モジュール製造時の取り扱い性の点から、破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上であることが好ましく、破断強度が０．８〜５Ｎ／ｆｉｌであり、破断伸度が７０〜４００％であることがより好ましく、破断強度が１〜４Ｎ／ｆｉｌ、破断伸度が１４０〜３００％であることがさらに好ましい。
破断強度及び破断伸度の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

中空糸膜２１１としては、膜内の中空部と膜外との間で気体が透過する気体透過性を有する中空糸膜が好ましい。また、強度に優れるとともに、被処理液の漏れを抑制しつつ脱気をより効率的に行える点から、中空糸膜２１１としては、気体透過性を有する均質層と、均質層を支持する多孔質支持層とを有する複合中空糸膜であることがより好ましい。
複合中空糸膜の構造としては、均質層の内側又は外側に多孔質支持層が設けられた二層構造、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層が設けられた三層構造が好ましく、強度、及び、脱気性能の点から三層構造がより好ましい。

均質層を形成する材料は、第１の態様で説明したとおりである。第２の態様における均質層を形成する材料としては、高流量で被処理液を潅流させた場合でも脱気性能に優れるとともに、中空糸膜束の形状保持性を確保しやすい点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリエチレンがより好ましい。

第２の態様における均質層を形成するポリオレフィン系樹脂としては、高いガス透過性と耐薬品性を備えていることが好ましく、メタロセンポリエチレンがより好ましい。

多孔質支持層を形成する材料は、第１の態様で説明したとおりである。中空糸膜束の形状保持性を確保しやすい点からは、第２の態様における多孔質支持層を形成する材料としては、製膜の安定性のため、均質層と同等のメルトフローインデックス（ＭＦＲ）を有し、高強度が得られるポリエチレンが好ましい。

多孔質支持層の孔径は、０．０１〜１μｍが好ましい。孔径が前記範囲の上限値以下であれば、均質層の微細孔（気体が透過する孔）内が濡れにくく、均質層が劣化しにくい。孔径が上記範囲の下限値以下であれば、脱気性能に優れる。
多孔質支持層の空孔率は、３０〜８０体積％が好ましい。空孔率が前記範囲の下限値以上であれば、脱気性能に優れる。空孔率が前記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜の耐圧性等の機械的強度が向上する。

均質層及び多孔質支持層の厚さは、膜厚が前記範囲内となるように適宜設定すればよい。
均質層及び多孔質支持層の厚さの測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

ケース２１４を中空糸膜束２１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース２１４内の中空糸膜束２１０の充填率は、２０〜５０％が好ましく、３０〜４５％がより好ましい。中空糸膜の充填率が下限値以上であれば、ケース内において被処理液の偏流が生じることを抑制しやすい。中空糸膜の充填率が上限値以下であれば、中空糸膜の充填が容易になり、脱気性能が向上する。
なお、前記充填率は、ケース２１４を中空糸膜束２１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース２１４内部の断面積に対する、充填された中空糸膜束２１０を形成する各中空糸膜２１１の断面積の総和の割合（％）として測定される。

モジュール２１を使用する際には、第１ポート２２４から、ケース２１４のケース本体２１８内に被処理液を流入させ、第３ポート２２２ｃから前記被処理液を流出させる。これにより、ケース２１４内のポッティング部２１６よりも中空糸膜束２１０の第２端部２１０ｂ側の領域において、各中空糸膜２１１の膜外に被処理液が潅流される。被処理液を第１ポート２２４から流入させて第３ポート２２２ｃから流出させる構成としては、特に限定されず、例えば、第１ポート２２４をポンプと接続して被処理液を圧送する構成であってもよく、第３ポート２２２ｃをポンプと接続して被処理液を引き込む構成であってもよい。

第１ポート２２４から流入してきた被処理液は、ケース２１４内において中空糸膜束２１０とケース本体２１８の内壁面との間の空間２２６を通じて中空糸膜束２１０における第１ポート２２４の反対側に回り込みつつ、中空糸膜束２１０の中心部に向かって各中空糸膜２１１の間を進み、第３ポート２２２ｃ側へと移動する。第１蓋部材２２０の第２ポート２２０ｃを真空ポンプと接続して真空引きすることで、各中空糸膜２１１の間を通過する被処理液の溶存気体が中空糸膜２１１の膜内に取り込まれて第２ポート２２０ｃから流出されるため、前記被処理液を脱気することができる。

モジュール２１では、外径が３５０μｍ以下で、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上の中空糸膜２１１が束ねられて中空糸膜束２１０が形成されている。このように、特定の外径以下の剛性に優れた中空糸膜２１１が束ねられていることで、中空糸膜束２１０の形状保持性が優れている。そのため、モジュールを大型化して中空糸膜２１１が長尺化し、被処理液の流量を速くなっても、中空糸膜束２１０が型崩れしにくく、形状が乱れにくいため、脱気性能が低下することが抑制される。

モジュール２１の製造方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法が挙げられる。
例えば、図９に示すように、長尺の中空糸膜２１１Ａを交互に反対方向に複数回繰り返してＵ字状に折り返して帯状の中空糸膜シート２１３とし、中空糸膜シート２１３における幅方向の両方の端部側で、経糸２２８によりシートの長さ方向に中空糸膜２１１Ａを編み、中空糸膜２１１Ａにおける幅方向に延在する部分同士を連結する。次いで、図１０に示すように、中空糸膜シート２１３の幅方向が軸方向となるように中空糸膜シート２１３を巻いて円柱状にする。次いで、図１１に示すように、円柱状に巻いた状態の中空糸膜シート２１３をケース本体２１８内に挿入し、遠心法等の公知の方法を利用してポッティング樹脂２５２により中空糸膜シート２１３の一端をケース本体２１８の第１開口端２１８ａ側に固定する。このとき、中空糸膜シート２１３におけるポッティング樹脂２５２で固定される側の中空糸膜２１１ＡのＵターン部と、ポッティング樹脂２５２の一部がケース本体２１８から突出するようにする。そして、ケース本体２１８の第１開口端２１８ａに沿う平面Ｘ２で中空糸膜シート２１３及びポッティング樹脂２５２の突出部分を切除することで、Ｕ字状に折り返された各中空糸膜２１１の端面２１１ａが開口した状態でポッティング部２１６によりケース本体２１８に固定された円柱状の中空糸膜束２１０が形成される。次いで、ケース本体２１８の両端部に第１蓋部材２２０及び第２蓋部材２２２を取り付けることでモジュール２１が得られる。

以上説明したように、本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上の中空糸膜が束ねられて中空糸膜束が形成されている。このように剛性に優れた中空糸膜が用いられることで、モジュールを大型化して中空糸膜が長尺化したとしても、中空糸膜束の形状保持性を確保でき、被処理液が鉛直方向、水平方向等のどの方向に流れる場合でも、脱気効率が低下することを抑制することができる。

なお、本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、前記したモジュール２１に限定しない。例えば、本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束を形成する各中空糸膜がＵ字状に折り返されず、ポッティング部で固定されている第１端部と反対側の第２端部が、その開口端が樹脂等で閉塞された状態で自由端とされたものであってもよい。

本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜束の長さ方向の両方の端部をポッティング部によりケースに固定してもよい。

本発明の第２の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、図１２に例示した外部潅流型中空糸膜モジュール２２（以下、「モジュール２２」ともいう。）であってもよい。図１２における図８と同じ部分には同符合を付して説明を省略する。
モジュール２２は、中空糸膜束２１０Ａと、ケース２１４Ａと、を備えている。中空糸膜束２１０Ａはケース２１４Ａ内に収容されており、中空糸膜束２１０Ａの長さ方向の第１端部２１０ａと第２端部２１０ｂのそれぞれにおいて、ポッティング部２１６Ａ，２１６Ｂによりケース２１４Ａ内に固定されている。

ケース２１４Ａは、円筒状のケース本体２１８Ａと、ケース本体２１８Ａの長さ方向の第１開口端２１８ａ側に設けられた第１蓋部材２２０と、ケース本体２１８Ａの第２開口端２１８ｂ側に設けられた第２蓋部材２２２と、備えている。ケース２１４Ａは、ケース本体２１８Ａ、第１蓋部材２２０及び第２蓋部材２２２とで円柱状の外観を形成している。

ケース２１４Ａのケース本体２１８Ａにおける第１開口端２１８ａ寄りの部分には、ケース２１４と同様に、ケース本体２１８Ａの外周面から外側に突出するように、ケース本体２１８Ａの内部と連通する第１ポート２２４が設けられている。また、ケース２１４Ａのケース本体２１８Ａにおける第２開口端２１８ｂ寄りの部分には、ケース本体２１８Ａの外周面から第１ポート２２４と反対側に突出するように、ケース本体２１８Ａの内部と連通する第４ポート２３０が設けられている。
第４ポート２３０の形状は、特に限定されず、例えば、円筒状、多角筒状等が挙げられる。

中空糸膜束２１０Ａは、複数の中空糸膜２１１が一方向に引き揃えられた状態で円柱状に束ねられて形成されている。
ケース本体２１８Ａの第１開口端２１８ａはポッティング部２１６Ａにより塞がれた状態になっており、中空糸膜束２１０Ａの長さ方向の第１端部２１０ａがポッティング部２１６Ａに埋設されてケース本体２１８Ａ内の第１開口端２１８ａ側の部分に固定されている。ポッティング部２１６Ａの第１蓋部材２２０側の端面２１６ａはケース本体２１８Ａの第１開口端２１８ａと面一になっており、そのポッティング部２１６Ａの端面２１６ａにおいて、各中空糸膜２１１の第１開口端２１８ａ側の端面２１１ａが開口した状態になっている。各中空糸膜２１１の第１開口端２１８ａ側の端面２１１ａが開口した状態になっていることで、各中空糸膜２１１の膜内と、ケース２１４Ａ内におけるポッティング部２１６Ａの第１蓋部材２２０側の空間とが連通した状態になっている。

また、ケース本体２１８Ａの第２開口端２１８ｂはポッティング部２１６Ｂにより塞がれた状態になっており、中空糸膜束２１０Ａの第２端部２１０ｂがポッティング部２１６Ｂに埋設されてケース本体２１８Ａ内の第２開口端２１８ｂ側の部分に固定されている。ポッティング部２１６Ｂの第２蓋部材２２２側の端面２１６ｂはケース本体２１８Ａの第２開口端２１８ｂと面一になっており、そのポッティング部２１６Ｂの端面２１６ｂにおいて、各中空糸膜２１１の第２開口端２１８ｂ側の端面２１１ｃが開口した状態になっている。各中空糸膜２１１の第２開口端２１８ｂ側の端面２１１ｃが開口した状態になっていることで、各中空糸膜２１１の膜内と、ケース２１４Ａ内におけるポッティング部２１６Ｂの第２蓋部材２２２側の空間とが連通した状態になっている。
ケース本体２１８Ａの内壁面と中空糸膜束２１０Ａとは離間しており、ケース２１４Ａ内における中空糸膜束２１０Ａの外側には空間２２６が形成されている。

モジュール２２を使用する際には、例えば、第１ポート２２４から、ケース２１４Ａのケース本体２１８Ａ内に被処理液を流入させ、第４ポート２３０から前記被処理液を流出させる。これにより、ケース２１４Ａ内のポッティング部２１６Ａとポッティング部２１６Ｂの間の領域において、各中空糸膜２１１の膜外に被処理液が潅流される。そして、第１蓋部材２２０の第２ポート２２０ｃ及び第２蓋部材２２２の第３ポート２２２ｃを真空ポンプと接続して真空引きすることで、各中空糸膜２１１の間を通過する被処理液の溶存気体が中空糸膜２１１の膜内に取り込まれて第２ポート２２０ｃ及び第３ポート２２２ｃから流出されるため、前記被処理液を脱気することができる。

モジュール２２においても、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上の中空糸膜２１１が束ねられて中空糸膜束２１０Ａが形成されている。このように、特定の外径以下の剛性に優れた中空糸膜２１１が束ねられていることで、中空糸膜束２１０Ａの形状保持性が優れている。そのため、製造時や使用時おいて中空糸膜束２１０Ａが型崩れしにくく、形状が乱れにくいため、脱気性能が低下することが抑制される。

［第３の態様］
本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜が内側に空洞部が形成されるように筒状に束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、を備えている。中空糸膜束の長さ方向の第１端部は、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部によりケース内に固定され、中空糸膜束における第１端部と反対側の第２端部は自由端とされている。本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、ケース内におけるポッティング部と中空糸膜束の第２端部の間の領域に中空糸膜束のみが設けられている。

本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、外部潅流される液体中に溶け込んだ気体を取り除く脱気用、又は外部潅流される液体中に気体を供給する給気用のモジュールとして使用できる。本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの用途としては、特に限定されず、例えば、インクジェットプリンタ、カラーフィルタ製造装置等のインクジェット吐出装置等が挙げられる。

以下、本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールの一例を示して説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明の第３の態様はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本実施形態の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュール３１（以下、「モジュール３１」ともいう。）は、図１４に示すように、中空糸膜束３１０と、ケース３１４と、を備えている。中空糸膜束３１０はケース３１４内に収容されており、中空糸膜束３１０の長さ方向の第１端部３１０ａが、ポッティング部３１６によりケース３１４内に固定されている。中空糸膜束３１０における第１端部３１０ａと反対側の第２端部３１０ｂは自由端とされている。

ケース３１４は、円筒状のケース本体３１８と、ケース本体３１８の長さ方向の第１開口端３１８ａ側に設けられた第１蓋部材３２０と、ケース本体３１８の第２開口端３１８ｂ側に設けられた第２蓋部材３２２と、備えている。ケース３１４は、ケース本体３１８、第１蓋部材３２０及び第２蓋部材３２２とで円柱状の外観を形成している。
本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおけるケースとしては、この例のように円筒状のケース本体を備える円柱状の外観のケースが好ましい。なお、本発明の第３の態様では、外観が円柱状のケースには限定されず、例えば、多角筒状のケース本体を備える多角柱状の外観のケースであってもよい。

ケース３１４のケース本体３１８における第１開口端３１８ａ寄りの部分には、ケース本体３１８の外周面から外側に突出するように、ケース本体３１８の内部と連通する第１ポート３２４が設けられている。第１ポート３２４は、円筒状であり、ケース本体３１８内に液体を流出入させる液体流出入ポートとして機能する。第１ポート３２４の形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第１蓋部材３２０は、円形状の平板部３２０ａと、平板部３２０ａの外周縁から全周にわたってケース本体３１８側に突き出るように設けられた筒部３２０ｂと、平板部３２０ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第２ポート３２０ｃとを備えている。ケース本体３１８の第１端部３１９ａが筒部３２０ｂに嵌め込まれて、第１蓋部材３２０がケース本体３１８に取り付けられる。第２ポート３２０ｃは、ケース３１４における中心軸線Ｌ３１上に位置している。
第２ポート３２０ｃは、円筒状であり、ケース３１４内から気体を流出させる気体流出ポート、又は流入させる気体流入ポートとして機能する。第２ポート３２０ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。

第２蓋部材３２２は、円形状の平板部３２２ａと、平板部３２２ａの外周縁から全周にわたってケース本体３１８側に突き出るように設けられた筒部３２２ｂと、平板部３２２ａの中央部分から外側に突出するように設けられた第３ポート３２２ｃとを備えている。ケース本体３１８の第２端部３１９ｂが筒部３２２ｂに嵌め込まれて、第２蓋部材３２２がケース本体３１８に取り付けられる。第３ポート３２２ｃは、ケース３１４における中心軸線Ｌ３１上に位置している。
第３ポート３２２ｃは、円筒状であり、ケース３１４内から液体を流出入させる液体流出入ポートとして機能する。第３ポート３２２ｃの形状は、円筒状には限定されず、例えば、多角筒状等であってもよい。平板部３２２ａは、ケース３１４内の気泡抜けをよくするためテーパー形状としてもよい。

ケース３１４の大きさは、適宜設定することができる。例えば、円筒状のケース本体３１８を備える場合、ケース本体３１８の外径を３〜１５ｃｍ、長さを５〜５０ｃｍとすることができるが、ケース本体３１８の外径や長さは、適宜変更できる。

ケース３１４を形成する材料としては、充分な機械的強度及び耐久性を確保できる材料が好ましく、例えば、第１の態様のケース１１２で挙げたものと同じものが挙げられる。ケース３１４を形成する材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

中空糸膜束３１０は、図１４及び図１５に示すように、複数の中空糸膜３１１が内側に空洞部３１２が形成されるように円筒状に束ねられて形成されている。中空糸膜束３１０の形状は、この例のように円筒状が好ましい。なお、中空糸膜束３１０の形状は、円筒状には限定されず、楕円筒状、角型等であってもよい。

中空糸膜束３１０はケース３１４におけるケース本体３１８内に収容されており、中空糸膜束３１０の長さ方向の第１端部３１０ａが、ケース本体３１８の第１開口端３１８ａ側の端部においてポッティング部３１６により固定されている。中空糸膜束３１０を形成している複数の中空糸膜３１１は、それぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられており、各中空糸膜３１１の両側の端面３１１ａが開口した状態でポッティング部３１６に埋設されて固定されている。

本発明の第３の態様では、この例のように、複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、各中空糸膜の両側の端面が開口した状態でポッティング部によりケース内に固定されていることが好ましい。各中空糸膜がこのような状態で束ねられていることで、少ない本数の中空糸膜でも中空糸膜束の充填率を充分に高くすることが容易になり、製造効率が向上する。また、中空糸膜束の自立状態を保持しやすくなるため、中空糸膜束の全体わたって各中空糸膜間に液体が行き渡りやすく、脱気又は給気の効率が向上する。

中空糸膜束３１０における第１端部３１０ａと反対側に位置する、各中空糸膜３１１のＵターン部からなる第２端部３１０ｂは、ケース３１４には固定されておらず、自由端になっている。これにより、中空糸膜束３１０の全体わたって各中空糸膜３１１間に液体が行き渡りやすくなるため、高い効率で液体の脱気又は給気を行うことができる。

ケース本体３１８の第１開口端３１８ａはポッティング部３１６により塞がれた状態になっている。ポッティング部３１６の第１蓋部材３２０側の端面３１６ａはケース本体３１８の第１開口端３１８ａと面一になっており、そのポッティング部３１６の端面３１６ａにおいて、各中空糸膜３１１の両側の端面３１１ａが開口した状態になっている。ケース３１４内におけるポッティング部３１６の端面３１６ａの第１蓋部材３２０側には空間が形成されており、前記空間と、ケース本体３１８内のポッティング部３１６よりも中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂ側の空間とがポッティング部３１６で区画されている。各中空糸膜３１１の両側の端面３１１ａが開口した状態になっていることで、各中空糸膜３１１の膜内と、ケース３１４内におけるポッティング部３１６の第１蓋部材３２０側の空間とが連通した状態になっている。

ケース３１４内に収容された中空糸膜束３１０においては、各中空糸膜３１１はケース３１４の中心軸線Ｌ３１の周囲を取り巻くように円筒状に束ねられ、中空糸膜束３１０の内側に円柱状の空洞部３１２が形成されている。空洞部３１２、第２ポート３２０ｃ及び第３ポート３２２ｃはいずれも、ケース３１４における中心軸線Ｌ３１上に位置している。また、ケース本体３１８の内壁面と中空糸膜束３１０とは離間しており、ケース３１４内における中空糸膜束３１０の外側には空間３２６が形成されている。

モジュール３１では、ケース３１４内におけるポッティング部３１６の中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂ側の端面３１６ｂと、中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂの間の領域に中空糸膜束３１０のみが設けられている。すなわち、円筒状の中空糸膜束３１０の内側の空洞部３１２には、何も配置されていない状態となっている。これにより、中空糸膜束３１０の全体にわたって、円筒状の中空糸膜束３１０の外側の空間３２６と中空糸膜束３１０の内側の空洞部３１２との間で、各中空糸膜３１１間を通過する液体が遮られずに移動するようになっている。

中空糸膜束３１０においては、各中空糸膜３１１が経糸３２８によって互いに連結された状態で束ねられていてもよい。具体的には、各中空糸膜３１１におけるＵターン部寄りの部分において、中心軸線Ｌ３１に対する直交方向、すなわち各中空糸膜３１１の長さ方向に対する直交方向に、複数の中空糸膜３１１が経糸３２８で織り込まれることで、互いの中空糸膜３１１が互いに連結されている。本発明の第３の態様では、このように各々の中空糸膜が経糸で互いに連結された状態で束ねられていることが好ましい。これにより、中空糸膜束３１０を形成する各中空糸膜３１１がばらけることを抑制でき、中空糸膜束３１０が自立状態を保持しやすくなる。潅流させる液体の粘性が高い場合に、特に中空糸膜３１１がばらけやすく、中空糸膜束３１０の自立性を確保することが難しくなる。そのため、経糸により互いの中空糸膜を連結する態様は、潅流させる液体の粘性が高い場合、例えば液体がインク等である場合等に特に有効である。
複数の中空糸膜を経糸で連結する態様としては、特に限定されず、例えば、チェーンステッチ型で織り込む態様が挙げられる。

中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂでは、ケース３１４の中心軸線Ｌ３１方向において、各中空糸膜３１１におけるＵターン部からなる端部３１１ｂの位置が互いに揃っている。すなわち、各中空糸膜３１１におけるポッティング部３１６から露出している部分の長さが互いに揃っている。各中空糸膜３１１の端部３１１ｂの位置が揃っているとは、中空糸膜束３１０を形成する全ての中空糸膜３１１におけるポッティング部３１６から露出している部分の長さの平均値に対する、各中空糸膜３１１の当該長さの誤差が±５％であることを意味する。

本発明の第３の態様では、このように中空糸膜束の第２端部において、各中空糸膜束の端部が互いに揃っていることが好ましい。これにより、ケース内において、液体が局所的に偏って流れることを抑制しやすくなる。また、中空糸膜束が型崩れすることが抑制されやすく、中空糸膜束全体に液体が行き渡りやすくなり、脱気又は給気の効率が向上する。

中空糸膜３１１としては、膜内の中空部と膜外との間で気体が透過する気体透過性を有する中空糸膜が好ましい。また、強度に優れるとともに、脱気や給気をより効率的に行える点から、中空糸膜３１１としては、気体透過性を有する均質層と、均質層を支持する多孔質支持層とを有する複合中空糸膜であることがより好ましい。
複合中空糸膜の構造としては、均質層の内側又は外側に多孔質支持層が設けられた二層構造、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層が設けられた三層構造が好ましく、強度、及び、脱気又は給気の性能の点から三層構造がより好ましい。

均質層を形成する材料は、第１の態様で説明したとおりである。第３の態様における均質層を形成する材料としては、高流量で液体を潅流させた場合でも脱気や給気の性能に優れるとともに、耐薬品性に優れる点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、製膜性に優れることから低密度ポリエチレン樹脂がより好ましい。

多孔質支持層を形成する材料は、第１の態様で説明したとおりである。中空糸膜束の自立性を確保しやすい点からは、第３の態様における均質層を形成する材料としては、均質層と同等のＭＦＲ値を示す高密度ポリエチレンが好ましい。

多孔質支持層の孔径は、０．０１〜１μｍが好ましい。
多孔質支持層の空孔率は、３０〜８０体積％が好ましい。空孔率が前記範囲の下限値以上であれば、脱気又は給気の性能に優れる。空孔率が前記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜の耐圧性等の機械的強度が向上する。

中空糸膜３１１の外径は、３５０μｍ以下が好ましく、１５０〜３３０μｍがより好ましく、２００〜３００μｍがさらに好ましい。中空糸膜３１１の外径が前記範囲内であれば、ケース３１４内において中空糸膜３１１間により効率的な流路を形成することができる。

中空糸膜３１１の内径は、１００μｍ以上が好ましく、１２０〜２５０μｍがより好ましく、１３０〜２００μｍがさらに好ましい。中空糸膜３１１の内径が前記範囲内であれば、ケース３１４内に充分な本数の中空糸膜３１１を収納でき、脱気又は給気の性能、及び耐久性を維持しやすい。

中空糸膜３１１の膜厚は、２０〜７０μｍが好ましく、２５〜５５μｍがより好ましい。中空糸膜３１１の膜厚が前記上限値以下であれば、ケース３１４内における中空糸膜３１１の内側を繰り返し減圧しり加圧した際の耐久性に優れる。中空糸膜３１１の膜厚が前記範囲の下限値以上であれば、脱気又は給気の性能を良好に維持しやすい。

なお、中空糸膜の膜厚の算出方法、中空糸膜の内径及び外径の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

均質層及び多孔質支持層の厚さは、膜厚が前記範囲内となるように適宜設定すればよい。均質層の厚さは０．３〜２μｍが好ましく、０．５〜１．２μｍがより好ましい。
均質層及び多孔質支持層の厚さの測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

中空糸膜３１１においては、モジュール製造時の取り扱い性の点から、破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上であることが好ましく、破断強度が０．８〜５Ｎ／ｆｉｌであり、破断伸度が７０〜４００％であることがより好ましく、破断強度が１〜４Ｎ／ｆｉｌ、破断伸度が１４０〜３００％であることがさらに好ましい。
破断強度及び破断伸度の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

ケース３１４を中空糸膜束３１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース３１４内の中空糸膜束３１０の充填率は、２０〜５０％が好ましく、３０〜４５％がより好ましい。中空糸膜の充填率が下限値以上であれば、ケース内において液体の偏流が生じることを抑制しやすい。中空糸膜の充填率が上限値以下であれば、中空糸膜の充填が容易になり、脱気又は給気の性能が向上する。
なお、前記充填率は、ケース３１４を中空糸膜束３１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース３１４内部の断面積に対する、充填された中空糸膜束３１０を形成する各中空糸膜３１１の断面積の総和の割合（％）として測定される。

中空糸膜のガーレー剛軟度は、１０ｍＮ以上が好ましく、１５〜３０ｍＮがより好ましく、１８〜２５ｍＮがさらに好ましい。中空糸膜のガーレー剛軟度が前記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜束の自立性を確保しやすく、脱気又は給気の効率の低下を抑制しやすい。中空糸膜のガーレー剛軟度が前記範囲の上限値以下であれば、膜束を形成したときに膜長の長尺化に伴う膜の乱れが少なく、引き揃えた状態でのモジュールの形成が可能となる。
なお、中空糸膜のガーレー剛軟度の測定方法は、第１の態様で説明したとおりである。

モジュール３１の製造方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法が挙げられる。
例えば、図１６に示すように、長尺の中空糸膜３１１Ａを交互に反対方向に複数回繰り返してＵ字状に折り返して帯状の中空糸膜シート３１３とし、中空糸膜シート３１３における幅方向の両方の端部側で、経糸３２８によりシートの長さ方向に中空糸膜３１１Ａを編み、中空糸膜３１１Ａにおける幅方向に延在する部分同士を連結する。次いで、図１７に示すように、中空糸膜シート３１３を円柱状の芯棒３５０に巻き付ける。図１８に示すように、芯棒３５０に巻き付けられた状態の中空糸膜シート３１３をケース本体３１８内に挿入し、芯棒３５０を引き抜いた後、遠心法等の公知の方法を利用してポッティング樹脂３５２により中空糸膜シート３１３の一端をケース本体３１８の第１開口端３１８ａ側に固定する。このとき、中空糸膜シート３１３におけるポッティング樹脂３５２で固定される側の中空糸膜３１１ＡのＵターン部と、ポッティング樹脂３５２の一部がケース本体３１８から突出するようにする。そして、ケース本体３１８の第１開口端３１８ａに沿う平面Ｘ３で中空糸膜シート３１３及びポッティング樹脂３５２の突出部分を切除することで、Ｕ字状に折り返された各中空糸膜３１１の端面３１１ａが開口した状態でポッティング部３１６によりケース本体３１８に固定され、内側に空洞部３１２が形成された円筒状の中空糸膜束３１０が形成される。次いで、ケース本体３１８の両端部に第１蓋部材３２０及び第２蓋部材３２２を取り付けることでモジュール３１が得られる。

以下、モジュール３１の作用機構について説明する。モジュール３１は、例えば、以下のように使用することができる。
モジュール３１では、第１ポート３２４から、ケース３１４のケース本体３１８内に液体を流入させ、第３ポート３２２ｃから前記液体を流出させる。これにより、ケース３１４内のポッティング部３１６よりも中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂ側の領域において、各中空糸膜３１１の膜外に液体が潅流される。
液体を第１ポート３２４から流入させて第３ポート３２２ｃから流出させる構成としては、特に限定されず、例えば、第１ポート３２４をポンプと接続して液体を圧送する構成であってもよく、第３ポート３２２ｃをポンプと接続して液体を引き込む構成であってもよい。

第１ポート３２４から流入してきた液体は、ケース３１４内において中空糸膜束３１０とケース本体３１８の内壁面との間の空間３２６を通じて中空糸膜束３１０における第１ポート３２４の反対側に回り込みつつ、中空糸膜束３１０の外側から内側の空洞部３１２に向かって各中空糸膜３１１の間を通過する。例えば第１蓋部材３２０の第２ポート３２０ｃを真空ポンプと接続して真空引きすることで、各中空糸膜３１１の間を通過する液体の溶存気体が中空糸膜３１１の膜内に取り込まれて第２ポート３２０ｃから流出されるため、前記液体を脱気することができる。また、第１蓋部材３２０の第２ポート３２０ｃを給気ポンプと接続して気体を供給することで、各中空糸膜３１１を通じて、各中空糸膜３１１の間を通過する液体に気体を給気することができる。

モジュール３１では、ケース３１４内におけるポッティング部３１６と中空糸膜束３１０の第２端部３１０ｂの間の領域に中空糸膜束３１０のみが設けられており、円筒状の中空糸膜束３１０の内側の空洞部３１２には何も配置されていない。これにより、ケース３１４内においては、中空糸膜束３１０の全体にわたって、中空糸膜束３１０の外側の空間３２６から内側の空洞部３１２まで、各中空糸膜３１１間を通過する液体が遮られずにスムーズに移動できる。そのため、モジュールを大型化して潅流させる液体の流速を速めても、中空糸膜束３１０の全体にわたって、中空糸膜束３１０の外側の空間３２６から内側の空洞部３１２に向かって液体が流れやすい。このことから、ケース３１４内において空間３２６の部分を液体が偏って流れることを抑制できるため、脱気や給気の効率が低下することを抑制することができる。

以上説明したように、本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールにおいては、ケース内におけるポッティング部と中空糸膜束の第２端部の間の領域に中空糸膜束のみが設けられている。これにより、中空糸膜束の全体にわたって、筒状の中空糸膜束の外側と中空糸膜束の内側の空洞部との間で各中空糸膜間を通過する液体が遮られずに移動できるため、モジュールを大型化して潅流させる液体の流速を速めてもケース内において液体が偏って流れることが抑制され、脱気や給気の効率が低下することを抑制することができる。

なお、本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、前記したモジュール３１に限定されない。例えば、本発明の第３の態様の外部潅流型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束を形成する各中空糸膜がＵ字状に折り返されず、ポッティング部で固定されている第１端部と反対側の第２端部が、その開口端が樹脂等で埋められて閉じられた状態で自由端とされたものであってもよい。

本発明の外部潅流型中空糸膜モジュールは、第１の態様と第２の態様を組み合わせたものとしてもよく、第１の態様と第３の態様を組み合わせたものとしてもよく、第２の態様と第３の態様を組み合わせたものとしてもよく、第１の態様と第２の態様と第３の態様を組み合わせたものとしてもよい。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［メルトフローインデックス（ＭＦＲ）］
樹脂のＭＦＲは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８のＥ条件に従い、試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎで測定した。

［ガーレー剛軟度］
ガーレ式剛軟度試験機を用いて、ＪＩＳ Ｌ １０９６Ａ法に準拠して中空糸膜のガーレー剛軟度を測定した。中空糸膜が３２本（３２ｆｉｌ）単位で折り返された７束の中空糸膜束を測定試料とし、測定試料のサイズは、幅２５〜２６ｍｍ、長さ５１ｍｍとした。

［例Ａ１］
図１に例示したモジュール１１と同じ態様の外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。
中空糸膜１１１としては、メタロセン低密度ポリエチレン樹脂（ＭＦＲ：１．０ｇ／１０分）で形成された均質層の内側と外側に、高密度ポリエチレン樹脂（ＭＦＲ：１．３５ｇ／１０分）で形成された多孔質支持層を備える三層構造の複合中空糸膜を用いた。複合中空糸膜の外径は１９７μｍ、内径は１３３μｍ、膜厚は３２μｍとした。複合中空糸膜のガーレー剛軟度は５ｍＮであった。
ケース１１２におけるケース本体１１６の内径は５２ｍｍとした。中空糸膜束１１０は、有効膜面積が１．４２ｍ^２となるようにポッティング部１２４によりケース１１２内に固定した。ケース１１２を中空糸膜束１１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース１１２内の中空糸膜束１１０の充填率は３０％であった。
ショートパス防止体１１４としては、中心軸線Ｌ１１に沿った方向の幅Ｄ１が５ｍｍであり、内径が４６ｍｍであり、突出高さＨ１が３ｍｍである断面形状が矩形状のリングを用いた。第１ポート１２２の中心軸Ｌ１２の位置からショートパス防止体１１４までの距離ｄ１２は９ｍｍとし、ｄ１２／ｄ１１を０．０７５とした。

［例Ａ２］
複合中空糸膜の外径を２８３μｍ、内径を１９９μｍとし、ガーレー剛軟度を２０ｍＮに変更し、中空糸膜束１１０を有効膜面積が１．１５ｍ^２となるようにポッティング部１２４によりケース１１２内に固定し、ケース１１２内の中空糸膜束１１０の充填率を３０％とした以外は、例Ａ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ａ３］
ケース内にショートパス防止体を設けなかった以外は、例Ａ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ａ４］
ケース内にショートパス防止体を設けなかった以外は、例Ａ２と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［脱気性能の評価］
各例の外部潅流型中空糸膜モジュールに対して、第１ポート（液流入ポート）から水が流入し、第３ポート（液流出ポート）から水が流出するように通水し、第２ポート（通気ポート）を真空ポンプと接続して真空度−８８ｋＰａにて減圧して脱気を実施した。水の温度は２５℃とした。外部潅流させる水の流量は２５０、５００、７５０、１０００、１２５０、１５００ｍＬ／分で変化させ、それぞれの流量における脱気後の処理水中の溶存酸素除去率を測定した。
溶存酸素除去率は、脱気処理前の原水の溶存酸素量Ｍ_１（ｍｇ／Ｌ）と、脱気処理後の処理水の溶存酸素量Ｍ_２（ｍｇ／Ｌ）とをそれぞれ光学式ＤＯメーターＦＤ ０９２５（セントラル科学）により測定し、下式（２）から求めた。
溶存酸素除去率（％）＝［（Ｍ_１−Ｍ_２）／Ｍ_１］×１００ ・・・（２）
結果を図７に示す。

図７に示すように、ショートパス防止体を設けること、及び中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上であることのいずれか一方、又は両方を満たす例Ａ１、Ａ２、Ａ４のモジュールでは、ショートパス防止体を設けず、中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ未満の例Ａ３のモジュールに比べて、処理水の溶存酸素除去率が高く、脱気性能が高かった。

［例Ａ５］
ケース本体１１６の内径を４８ｍｍとし、ショートパス防止体１１４の内径を４６ｍｍとして突出高さＨ１を３ｍｍとし、中空糸膜束１１０の有効膜面積を１．６３ｍ^２とし、ｄ１２／ｄ１１を０．０６０とする以外は、例Ａ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ａ６］
複合中空糸膜の外径を２８３μｍ、内径を１９９μｍとし、ガーレー剛軟度を２０ｍＮに変更し、中空糸膜束１１０の有効膜面積を１．２１ｍ^２とする以外は、例Ａ５と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ａ７］
ケース内にショートパス防止体を設けなかった以外は、例Ａ５と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ａ８］
ケース内にショートパス防止体を設けなかった以外は、例Ａ６と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［脱気性能の評価］
各例の外部潅流型中空糸膜モジュールに対して、液流入ポートから水が流入し、液流出ポートから水が流出するように通水し、第２ポート（通気ポート）を真空ポンプと接続して真空度−８８ｋＰａにて減圧して脱気を実施した。水の温度は２５℃とした。外部潅流させる水の流量は１５００ｍＬ／分とした。通水態様を以下のようにした試験（ｉ）〜（ｉｖ）において、それぞれ流量における脱気後の処理水中の溶存酸素除去率を測定した。溶存酸素除去率は、前記式（２）から求めた。

試験（ｉ）：第１ポート１２２が下側、第３ポート１２０ｃが上側となるようにモジュールを縦置きした状態で、第１ポート１２２を液流入ポート、第３ポート１２０ｃを液流出ポートとして通水した（アップフロー、サイドイン）。
試験（ｉｉ）：第３ポート１２０ｃが下側、第１ポート１２２が上側となるようにモジュールを縦置きした状態で、第３ポート１２０ｃを液流入ポート、第１ポート１２２を液流出ポートとして通水した（アップフロー、キャップイン）。
試験（ｉｉｉ）：第１ポート１２２と第３ポート１２０ｃがともに水平方向となるようにモジュールを横置きした状態で、第１ポート１２２を液流入ポート、第３ポート１２０ｃを液流出ポートとして通水した（サイドフロー、サイドイン）。
試験（ｉｖ）：第１ポート１２２と第３ポート１２０ｃがともに水平方向となるようにモジュールを横置きした状態で、第３ポート１２０ｃを液流入ポート、第１ポート１２２を液流出ポートとして通水した（サイドフロー、キャップイン）。
結果を図２１に示す。

図２１に示すように、ショートパス防止体を設けること、及び中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上であることのいずれか一方、又は両方を満たす例Ａ５、Ａ６、Ａ８のモジュールでは、ショートパス防止体を設けず、中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ未満の例Ａ７のモジュールに比べて、試験（ｉ）〜（ｉｖ）のいずれにおいても、処理水の溶存酸素除去率が高く、脱気性能が高く、各試験方法による溶存酸素除去率の差が少なくなっていた。このように、例Ａ５、Ａ６、Ａ８のモジュールでは、被処理液が鉛直方向に流れる場合も水平方向に流れる場合も、脱気性能が高かった。

［製造例Ｂ１］
均質層を形成する材料としてメタロセン低密度ポリエチレン（ＭＦＲ：１．０ｇ／１０分）、多孔質支持層を形成する材料として高密度ポリエチレン（ＭＦＲ：１．３５ｇ／１０分）を使用して、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層を備える三層構造の複合中空糸膜Ａを製造した。複合中空糸膜の外径は１９７μｍ、内径は１３３μｍ、膜厚は３２μｍとした。得られた複合中空糸膜Ａのガーレー剛軟度は５ｍＮであった。

［製造例Ｂ２、Ｂ３］
均質層及び多孔質支持層を形成する材料、並びに中空糸膜の外径、内径及び膜厚を表１に示す通りに変更した以外は、製造例Ｂ１と同様にして複合中空糸膜Ｂ〜Ｃを製造した。得られた複合中空糸膜Ｂ、Ｃのガーレー剛軟度を表１に示す。

［製造例Ｂ４］
均質層を形成する材料として線状低密度ポリエチレン（ＭＦＲ：１８．５ｇ／１０分）、多孔質支持層を形成する材料として高密度ポリエチレン（ＭＦＲ：５．２ｇ／１０分）を使用して、均質層の内側と外側の両方に多孔質支持層を備える三層構造の複合中空糸膜Ｄを製造した。複合中空糸膜Ｄの外径は２８４μｍ、内径は２０６μｍ、膜厚は３９μｍとした。得られた複合中空糸膜Ｄのガーレー剛軟度は１２ｍＮであった。

［例Ｂ１］
図８に例示したモジュール２１を作製した。中空糸膜２１１としては、複合中空糸膜Ｂを用いた。ケース本体２１８の内径は３０ｍｍとし、高さ１３５ｍｍ、有効膜面積０．４６ｍ^２の円柱状の中空糸膜束２１０を充填率３０％で充填してケース２１４内に固定した。

［例Ｂ２］
中空糸膜２１１を複合中空糸膜Ｃに変更し、高さ１３５ｍｍ、有効膜面積０．４３ｍ^２の円柱状の中空糸膜束２１０を充填率３０％で充填してケース２１４内に固定した以外は、例Ｂ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ｂ３〜Ｂ５］
中空糸膜２１１を複合中空糸膜Ａに変更し、中空糸膜束２１０の直径、高さ、有効膜面積及び充填率を表２に示すように変更した以外は、例Ｂ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ｂ６〜Ｂ７］
中空糸膜２１１を複合中空糸膜Ｄに変更し、中空糸膜束２１０の直径、高さ、有効膜面積及び充填率を表２に示すように変更した以外は、例Ｂ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［脱気性能の評価］
各例の外部潅流型中空糸膜モジュールに対して、第１ポートから水が流入し、第３ポートから水が流出するように通水し、第２ポートを真空ポンプと接続して真空度１００Ｔｏｒｒにて減圧して脱気を実施した。水の温度は２５℃とした。外部潅流させる水の流量は１００、２００、３００、４００ｍＬ／分で変化させ、それぞれの流量における脱気後の処理水中の溶存酸素除去率を測定した。
溶存酸素除去率は、前記式（２）から求めた。
結果を図１３に示す。

図１３に示すように、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上の中空糸膜を用いて中空糸膜束を形成した例Ｂ１、Ｂ２の外部潅流型中空糸膜モジュールでは、ガーレー剛軟度が１５ｍＮ未満の中空糸膜を用いた例Ｂ３〜Ｂ７の外部潅流型中空糸膜モジュールに比べて、被処理水の流量が高くても溶存酸素除去率が高く、脱気性能が優れていた。

［例Ｃ１］
図１４に例示したモジュール３１を作製した。中空糸膜３１１としては、三菱ケミカル社製の複合中空糸膜（製品名「ＭＨＦ１３０ＥＰＥ」）を使用した。ケース本体３１８の内径は５２ｍｍとした。直径１０ｍｍの芯棒３５０を使用し、直径１０ｍｍの円柱状の空洞部３１２が内側に形成された円筒状の中空糸膜束３１０とし、有効膜面積が１．４５ｍ^２となるようにポッティング部３１６によりケース３１４内に固定した。ケース３１４を中空糸膜束３１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース３１４内の中空糸膜束３１０の充填率は、２８％であった。

［例Ｃ２］
中空糸膜束を円筒状から円柱状とし、内側に空洞部が形成されない状態とした以外は、例Ｃ１のモジュール３１と同様の態様である、図２０に例示した外部潅流型中空糸膜モジュール３１０１を作製した。ケース３１１４を中空糸膜束３１１０の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、ケース３１１４内の中空糸膜束３１１０の充填率は、例Ｃ１の充填率と同じとした。

［例Ｃ３］
ケース本体３１８の内径を４８ｍｍとし、中空糸膜として外径が２８３μｍ、内径が１９９μｍ、ガーレー剛軟度が２０ｍＮの例Ａ２と同じ複合中空糸膜を用い、内側に空洞部が形成されない円柱状の有効膜面積が１．２１ｍ^２の中空糸膜束とし、中空糸膜束の充填率を３０％とする以外は、例Ｃ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ｃ４］
ケース本体３１８の内径を４８ｍｍとし、中空糸膜として外径が２８３μｍ、内径が１９９μｍ、ガーレー剛軟度が２０ｍＮの例Ａ２と同じ複合中空糸膜を用い、直径１０ｍｍの円柱状の空洞部３１２が内側に形成された円筒状の中空糸膜束の充填率を３０％とする以外は、例Ｃ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［例Ｃ５］
ケース本体３１８の内径を４８ｍｍとし、中空糸膜として外径が１９７μｍ、内径が１３３μｍ、ガーレー剛軟度が５ｍＮの例Ａ１と同じ複合中空糸膜を用い、内側に空洞部が形成されない円柱状の有効膜面積が１．６３ｍ^２の中空糸膜束とし、中空糸膜束の充填率を３０％とする以外は、例Ｃ１と同様にして外部潅流型中空糸膜モジュールを作製した。

［脱気性能の評価］
各例の外部潅流型中空糸膜モジュールに対して、第１ポートから水が流入し、第３ポートから水が流出するように通水し、第２ポートを真空ポンプと接続して真空度−８８ｋＰａにて減圧して脱気を実施した。水の温度は２５℃とした。外部潅流させる水の流量は２５０、５００、７５０、１０００、１２５０、１５００ｍＬ／分で変化させ、それぞれの流量における脱気後の処理水中の溶存酸素除去率を測定した。
溶存酸素除去率は、前記式（２）から求めた。
例Ｃ１及び例Ｃ２の結果を図１９に示し、例Ｃ３〜Ｃ５の結果を図２２に示す。

図１９に示すように、内側に空洞部が形成された中空糸膜束を備え、ケース内におけるポッティング部と中空糸膜束の第２端部の間の領域に中空糸膜束のみが設けられている例Ｃ１の外部潅流型中空糸膜モジュールでは、円柱状で内側に空洞部が形成されていない中空糸膜束を備える例Ｃ２の外部潅流型中空糸膜モジュールに比べて、処理水の溶存酸素除去率が高く、脱気性能が高かった。

図２２に示すように、中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上で中空糸膜束に空洞部がない例Ｃ３、及び中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上で中空糸膜束に空洞部がある例Ｃ４のモジュールでは、中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ未満で中空糸膜束に空洞部がない例Ｃ５のモジュールに比べて、処理水の溶存酸素除去率が高く、脱気性能が高かった。

１１，１２，２１，２２，３１…外部潅流型中空糸膜モジュール、１１０，１１０Ａ，２１０，２１０Ａ，３１０…中空糸膜束、１１０ａ，２１０ａ，３１０ａ…第１端部、１１０ｂ，２１０ｂ，３１０ｂ…第２端部、１１１，２１１，３１１…中空糸膜、１１１ａ，１１１ｃ，１１１ｄ…開口端、１１２，２１４，３１４…ケース、１１４…ショートパス防止体、１１６，１１６Ａ，２１８，２１８Ａ，３１８…ケース本体、１１８，２２０，３２０…第１蓋部材、１２０，２２２，３２２…第２蓋部材、１２２，２２４，３２４…第１ポート、１２４，２１６，２１６Ａ，２１６Ｂ，３１６…ポッティング部、１２８…間隙、２２０ｃ…第２ポート、２２２ｃ…第３ポート、２３０…第４ポート、３１２…空洞部、３２０ｃ…第２ポート、３２２ｃ…第３ポート。

Claims (14)

1. 被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであって、
   引き揃えられた複数の中空糸膜で形成される中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、前記中空糸膜束と前記ケースとの間の間隙における前記被処理液の流れを遮るショートパス防止体とを備え、
   前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも第１端部が、各中空糸膜の開口端の開口状態を保ったままポッティング部により前記ケース内に固定され、
   前記ショートパス防止体が、前記ケース内の前記中空糸膜の周囲に被処理液を流入させる液流入ポートの下流側に、前記ケースの内表面から突き出るように設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
2. 前記中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である、請求項１に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
3. 前記ケース内の長さ方向において前記被処理液が一方向に流れ、かつ前記ケース内に、前記ショートパス防止体の他に前記被処理液の流れを変える仕切りが設けられていない、請求項１又は２に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
4. 被処理液から気体を除去する、又は被処理液に気体を供給するための中空糸膜モジュールであって、
   引き揃えられた複数の中空糸膜で形成される中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースとを備え、
   前記中空糸膜束の長さ方向の少なくとも第１端部が、各中空糸膜の開口端の開口状態を保ったままポッティング部により前記ケース内に固定され、
   前記中空糸膜のガーレー剛軟度が１５ｍＮ以上である、外部潅流型中空糸膜モジュール。
5. 前記ショートパス防止体が、前記中空糸膜束の周囲を全周にわたって囲う環状である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
6. 前記中空糸膜が、気体透過性を有する均質層と、前記均質層を支持する多孔質支持層とを備える複合中空糸膜である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
7. 前記中空糸膜の外径が３５０μｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
8. 前記中空糸膜の破断強度が０．５Ｎ／ｆｉｌ以上であり、破断伸度が５０％以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
9. 前記ケースを前記中空糸膜束の長さ方向に垂直な方向に切断した断面における、前記ケース内の前記中空糸膜束の充填率が、２０〜５０％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
10. 前記の複数の中空糸膜がそれぞれ長さ方向の中央部でＵ字状に折り返された状態で束ねられ、前記第１端部において各中空糸膜の両側の開口端が開口状態を保ったまま前記ポッティング部により前記ケース内に固定されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
11. 前記中空糸膜束の前記第１端部と反対側の第２端部において、各中空糸膜のＵ字状に折り返された端部の位置が略同一平面で揃っている、請求項１０に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
12. 複数の中空糸膜が一方向に引き揃えられて形成された前記中空糸膜束の前記第１端部と、
    前記第１端部と反対側の第２端部の両方が、それぞれポッティング部で前記ケース内に固定されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。
13. 複数の中空糸膜が内側に空洞部が形成されるように筒状に束ねられた中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容されたケースと、を備え、
    前記中空糸膜束の長さ方向の第１端部が、各中空糸膜の端面が開口した状態でポッティング部により前記ケース内に固定され、
    前記中空糸膜束における前記第１端部と反対側の第２端部が自由端とされ、
    前記ケース内の前記ポッティング部よりも前記第２端部側における各中空糸膜の膜外に液体が潅流される外部潅流型中空糸膜モジュールであって、
    前記ケース内における前記ポッティング部と前記第２端部の間の領域に前記中空糸膜束のみが設けられている、外部潅流型中空糸膜モジュール。
14. 複数の前記中空糸膜が経糸により互いに連結された状態で束ねられている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の外部潅流型中空糸膜モジュール。

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