KR20170127367A - Method of manufacturing flat hollow fiber membrane module, holding device for manufacturing flat hollow fiber membrane module, and flat hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평형 (平型) 중공사막 모듈의 제조 방법, 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구 (把持具), 및 평형 중공사막 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a hollow hollow fiber membrane module, a grasper for manufacturing a hollow hollow fiber membrane module, and a hollow hollow fiber membrane module.
중공사막 모듈은 무균수, 음료수, 고도 순수의 제조나, 공기의 정화 등의 많은 용도에 사용되고 있다. 최근, 이러한 용도들에 추가하여, 중공사막 모듈은 하수 처리장에서의 2 차 처리, 3 차 처리나, 정화조에 있어서의 고액 분리, 산업 폐수 중의 SS (현탁 물질) 의 고액 분리 등 처리를 위한 고오탁성수(水)의 여과에도 사용되어지고 있다.Hollow fiber membrane modules are used in many applications such as the production of sterile water, drinking water, high purity water, and purification of air. Recently, in addition to these applications, the hollow fiber membrane module has been widely used for treatment of secondary treatment in a sewage treatment plant, tertiary treatment, solid-liquid separation in a septic tank, solid-liquid separation of SS (suspended matter) It is also used for filtration of water.
중공사막 모듈은 일반적으로, 중공사막의 집속체 (集束體) 의 단부를 하우징 내에 삽입하고, 단부를 개구시킨 상태로, 중공사막과 하우징 사이를 수지로 고정시킨 구조를 갖는다.The hollow fiber membrane module generally has a structure in which an end of a focusing body of a hollow fiber membrane is inserted into a housing and an end portion of the hollow fiber membrane is opened and the space between the hollow fiber membrane and the housing is fixed with a resin.
이러한 중공사막 모듈을 사용하여 고오탁성수의 여과를 실시하는 경우, 산기관의 상방에 복수 개의 중공사막 모듈을 나란히 설치한 중공사막 유닛을 여과조 내에 침지시키고, 에어 스크라이빙 세정을 실시하면서 흡인 여과를 실시함으로써, 장기간에 걸쳐 안정적인 여과 처리가 가능해진다. 또한, 중공사막 모듈은 에어 스크라이빙 세정에 의한 세정 효과를 향상시키는 것을 목적으로 하여, 통상, 중공사막이 길이 방향에 대하여 0.1 ∼ 5 % 정도로 느슨해진 이완 상태로 여과 처리가 실시된다.When the high-turbidity water is filtered using the hollow fiber membrane module, a hollow fiber membrane unit having a plurality of hollow fiber membrane modules arranged above the air diffuser is immersed in the filtration tank. While performing the air scraping cleaning, A stable filtration process can be performed over a long period of time. The hollow fiber membrane module is usually subjected to a filtration treatment in a relaxed state in which the hollow fiber membrane is loosened to about 0.1 to 5% in the longitudinal direction, in order to improve the cleaning effect by air scraping cleaning.
상기한 바와 같이, 중공사막 모듈에 느슨함을 형성·부여하는 방법으로는, 예를 들어, 중공사막 다발의 단부가 고정된 각 하우징 사이의 거리를 조정하여 느슨함을 부여하는 방법, 또는, 각 하우징 사이에 지주 (支柱) 를 형성함으로써, 이들 하우징 사이의 거리를 미리 소정의 거리로 고정시키는 등의 방법을 들 수 있다.As described above, as a method of forming and imparting looseness to the hollow fiber membrane module, for example, there is a method of loosening by adjusting the distance between the housings in which the end portions of the hollow fiber membrane bundle are fixed, A method of fixing the distance between the housings by a predetermined distance in advance by forming pillars between the housings.
이러한 중공사막 모듈은, 예를 들어, 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다 (특허문헌 1 을 참조).Such a hollow fiber membrane module can be produced, for example, by the following method (see Patent Document 1).
먼저, 복수 개의 중공사막을 가지런하게 맞춰, 그 단부를 용기에 넣는다. 이어서, 용기 내에 고정용의 액상 수지를 주입하고 경화시키는 것에 의해, 중공사막의 단부끼리를 고정용 수지로 고정시켜, 중공사막 집속체로 한다 (제 1 경화 공정). 이어서, 용기를 중공사막 집속체로부터 떼어내고, 고정용 수지로 고정된 중공사막의 단부를 수지채로 절단함으로써, 각 중공사막의 단부가 개구된 중공사막 집속체 (중공사막 다발) 를 얻는다 (절단 공정). 그 후, 중공사막 다발의 개구된 단부를 하우징 내에 삽입하고, 접착용 수지를 경화된 고정용 수지 위로 흘려 붓고, 이것을 경화시켜 중공사막을 하우징에 고정시켜 (제 2 경화 공정), 중공사막 모듈을 얻는다.First, a plurality of hollow fiber membranes are aligned and the ends thereof are put into a container. Subsequently, the liquid resin for fixing is injected into the container and cured, whereby the ends of the hollow fiber membrane are fixed to each other with a fixing resin to form a hollow fiber membrane focusing body (first curing step). Next, the container is taken out of the hollow fiber membrane concentrate, and the end of the hollow fiber membrane fixed with the fixing resin is cut into the resin so as to obtain a hollow fiber membrane bundle (hollow fiber membrane bundle) having open ends of the hollow fiber membranes ). Thereafter, the open end of the hollow fiber membrane bundle is inserted into the housing, the resin for adhesion is poured over the hardened fixing resin, and the hollow fiber membrane is cured to fix the hollow fiber membrane to the housing (second curing step) .
또한, 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 구성을 갖는 중공사막 모듈에 지주를 형성한 구성으로 하는 경우에는, 미리, 하우징과 지주를 접착시켜 이루어지는 프레임체를 제작하고, 각각의 중공사막의 단부가 개구된 중공사막 다발을 하우징 내에 고정시킨다. 이 때, 지주의 길이에 따른 소정의 고정 길이보다, 중공사막 다발의 길이 치수를 크게 함으로써, 중공사막 다발 전체가 느슨해진 이완 상태로 하는 것이 가능하다.Further, for example, in the case of a configuration in which a strut is formed on a hollow fiber membrane module having the structure described in
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 종래의 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서는, 수지를 주입하고 경화시키는 공정으로서 제 1 경화 공정 및 제 2 경화 공정의 합계 2 회가 필요하게 되므로, 공정이 번잡해진다는 문제가 있다. 또한, 상기한 바와 같은 중공사막 모듈에 지주를 형성한 구성으로 한 경우에 있어서도, 특허문헌 1 과 마찬가지로, 경화 공정이 합계 2 회 필요하게 되어, 공정이 번잡해진다는 문제가 있었다.However, in the conventional method of manufacturing a hollow fiber membrane module described in
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 지주가 형성된 중공사막 모듈을 제조함에 있어서, 간편한 방법으로 중공사막 다발에 느슨함을 형성·부여하면서, 수지를 주입하고 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있어, 생산 효율이 우수한 평형 중공사막 모듈의 제조 방법, 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구, 및 평형 중공사막 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module in which a stranded hollow fiber membrane module is manufactured by a simple method of forming and imparting looseness to a hollow fiber membrane bundle, And to provide a method for producing a balanced hollow fiber membrane module having excellent productivity, a wave tower for producing a hollow fiber membrane module, and a balanced hollow fiber membrane module.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 이 결과, 먼저, 중공사막 다발의 길이 방향의 양 단부 근방을 한 쌍의 이완 형성 지그로 파지하고, 이들 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁힘으로써 중공사막 다발에 이완을 부여한 후, 하우징의 삽입구로부터 중공사막 다발의 단부를 삽입한 후에, 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고 경화시키는 방법을 채용함으로써, 간편한 방법으로 중공사막 다발에 느슨함을 부여하면서, 고정용 수지를 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object. As a result, first, the vicinity of both end portions in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle is grasped by a pair of relaxation forming jigs, the separation distance of the relaxation forming jig is narrowed to relax the bundle of hollow fiber membranes, By employing the method of injecting the fixing resin into the housing after the end of the desert bundle is inserted and curing it, the process of curing the fixing resin can be reduced only once by giving a looseness to the bundle of hollow fiber membranes by a simple method The present invention has been accomplished on the basis of these findings.
즉, 본 발명은 이하의 양태를 포함한다.That is, the present invention includes the following aspects.
[1] 집수 유로를 갖는 하우징을 구비하고, 복수 개의 중공사막으로 이루어지는 시트상 중공사막 다발의 각각의 단부가, 상기 하우징의 각 삽입구로부터 상기 하우징 내에 삽입되어 고정되며, 또한, 상기 중공사막 다발에 있어서의 상기 중공사막의 배열 방향의 양측에 상기 중공사막 다발의 길이 방향을 따라서 배치되는 한 쌍의 지주의 각각의 단부가 상기 하우징에 고정되어 이루어지는 평형 중공사막 모듈의 제조 방법으로서, 한 쌍의 이완 형성 지그를 상기 중공사막 다발의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 상기 중공사막 다발을 상기 한 쌍의 이완 형성 지그로 파지하는 파지 공정과, 상기 한 쌍의 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 상기 중공사막 다발에 이완을 부여하는 이완 공정과, 상기 하우징의 삽입구에, 상기 중공사막 다발의 단부를 삽입하는 삽입 공정과, 상기 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고, 경화시켜 상기 중공사막 다발의 단부를 고정시키며, 또한, 상기 한 쌍의 지주의 단부를 상기 하우징에 고정시키는 고정 공정과, 상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 떼어내는 제거 공정을 포함하는, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[1] Each end of a sheet-like hollow fiber membrane bundle comprising a plurality of hollow fiber membranes is inserted and fixed into the housing from the respective insertion ports of the housing, Wherein a pair of pillars arranged at both sides of the hollow fiber membrane bundle in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle are fixed to the housing at both sides of the hollow fiber membrane in the arrangement direction of the hollow fiber membrane module, A holding step of disposing the forming jig in a longitudinal direction of the bundle of hollow fiber membranes and holding the bundle of hollow fiber membranes by the pair of loosening forming jigs; A relaxation step of imparting relaxation to the bundle of hollow fiber membranes; A fixing step of fixing an end portion of the hollow fiber membrane bundle to the housing by injecting a fixing resin into the housing and curing the hollow fiber membrane bundle to fix the end portion of the hollow fiber membrane bundle, And removing the pair of relaxation forming jigs.
[2] 집수 유로를 갖는 하우징을 구비하고, 복수 개의 중공사막으로 이루어지는 시트상 중공사막 다발의 각각의 단부가, 상기 하우징의 각 삽입구로부터 상기 하우징 내에 삽입되어 고정되며, 또한, 상기 중공사막 다발에 있어서의 상기 중공사막의 배열 방향의 양측에 상기 중공사막 다발의 길이 방향을 따라서 배치되는 한 쌍의 지주의 각각의 단부가 상기 하우징에 고정되어 이루어지는 평형 중공사막 모듈의 제조 방법으로서, 한 쌍의 이완 형성 지그를 상기 중공사막 다발의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 상기 중공사막 다발을 상기 한 쌍의 이완 형성 지그로 파지하는 파지 공정과, 상기 한 쌍의 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 상기 중공사막 다발에 이완을 부여하는 이완 공정과, 상기 하우징의 삽입구에, 상기 중공사막 다발의 단부를 삽입하는 삽입 공정과, 상기 하우징, 상기 중공사막 다발 및 상기 한 쌍의 지주를, 평면에서 볼 때 대략 사각형상으로 된 유지 프레임체의 프레임 안에 조립하는 유지 공정과, 상기 유지 프레임체에 상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 연결 고정시키는 연결 공정과, 상기 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고, 경화시켜 상기 중공사막 다발의 단부를 고정시키며, 또한, 상기 한 쌍의 지주의 단부를 상기 하우징에 고정시키는 고정 공정과, 상기 유지 프레임체 및 상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 떼어내는 제거 공정을 포함하는, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[2] Each end of a sheet-like hollow fiber membrane bundle comprising a plurality of hollow fiber membranes is inserted and fixed in the housing from each of the insertion ports of the housing, Wherein a pair of pillars arranged at both sides of the hollow fiber membrane bundle in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle are fixed to the housing at both sides of the hollow fiber membrane in the arrangement direction of the hollow fiber membrane module, A holding step of disposing the forming jig in a longitudinal direction of the bundle of hollow fiber membranes and holding the bundle of hollow fiber membranes by the pair of loosening forming jigs; A relaxation step of imparting relaxation to the bundle of hollow fiber membranes; A holding step of assembling the housing, the hollow fiber membrane bundle, and the pair of struts in a frame of a holding frame body having a substantially rectangular shape when viewed in a plan view; A connecting step of connecting and securing a pair of loosening forming jigs; a step of injecting a fixing resin into the housing and curing to fix an end of the hollow fiber membrane bundle; and fixing the ends of the pair of supporting posts to the housing And a removal step of removing the retaining frame body and the pair of relaxation forming jigs.
[3] 상기 이완 형성 지그는, 상기 중공사막 다발을 파지하는 파지부에, 경도가 3 ∼ 20 도의 탄성 부재가 형성되어 있는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[3] The method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to [1] or [2], wherein the relaxation-forming jig has an elastic member having a hardness of 3 to 20 degrees formed in a gripping portion for gripping the bundle of hollow fiber membranes .
[4] 상기 이완 형성 지그는, 상기 탄성 부재의 두께가 2 ㎜ 이상인, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[4] The method of manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to any one of [1] to [3], wherein the elastic member has a thickness of 2 mm or more.
[5] 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 폭 (W) 과 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 10 ∼ 60 배의 범위인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[5] The tubular hollow fiber membrane module according to any one of [1] to [5], wherein the ratio (L / W) of the total width (W) of the balanced hollow fiber membrane module to the total length (L) A method for producing a balanced hollow fiber membrane module according to any one of the above [1] to [4].
[6] 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 폭 (W) 과 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 20 ∼ 50 배의 범위인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[6] The method as set forth in any one of [1] to [5], wherein the ratio (L / W) of the total width (W) of the balanced hollow fiber membrane module to the total length (L) of the balanced hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membrane is 20 to 50 times A method for producing a balanced hollow fiber membrane module according to any one of the above [1] to [4].
[7] 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 가 300 ∼ 1500 ㎜ 의 범위인, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[7] The flat hollow fiber membrane module according to any one of the above [1] to [6], wherein the total length L of the balanced hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membranes is in the range of 300 to 1,500 mm ≪ / RTI >
[8] 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 가 500 ∼ 1250 ㎜ 의 범위인, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[8] The balanced hollow fiber membrane module according to any one of the above items [1] to [6], wherein the total length L of the balanced hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membranes is in the range of 500 to 1250 mm ≪ / RTI >
[9] 상기 이완 형성 지그의 파지부에 의한, 상기 평형 중공사막 모듈의 파지 면적당 중공사막 다발 중량이 50 g/㎠ 이하인, 상기 [1] ∼ [8] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.[9] The balanced hollow fiber membrane module according to any one of the above [1] to [8], wherein the hollow fiber membrane bundle weight per unit area of the balanced hollow fiber membrane module is 50 g / ≪ / RTI >
[10] 상기 [1] ∼ [9] 중 어느 1 항에 기재된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법에 있어서 사용되어, 중공사막 다발을 고정용 수지에 의해 하우징에 고정시키기까지의 동안에, 상기 중공사막 다발을 파지하여 지지하는 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구로서, 서로 근접함으로써 상기 중공사막 다발을 사이에 끼우도록 파지하는 제 1 부재 및 제 2 부재와, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재의 이간 거리가 상기 중공사막 다발의 두께보다 작아지도록, 상기 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 근접시키는 것이 가능한 협지 (狹持) 수단을 포함하는, 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구.[10] A method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to any one of the above [1] to [9], wherein during the time until the bundle of hollow fiber membranes is fixed to the housing by the fixing resin, And a first member and a second member that grip the bundle of hollow fiber membranes to sandwich the hollow fiber membrane bundle therebetween, and a first member and a second member that are spaced apart from each other by a distance between the first member and the second member And a holding means capable of bringing the first member and the second member close to each other so as to be smaller than the thickness of the hollow fiber membrane bundle.
[11] 집수 유로를 갖는 하우징이 중공사막의 길이 방향의 양측에 각각 구비되고, 복수 개의 상기 중공사막으로 이루어지는 시트상 중공사막 다발의 양 단부가, 각각, 각각의 상기 하우징의 삽입구로부터 삽입되어 고정용 수지를 통해서 상기 하우징 내에 고정되며, 또한, 상기 중공사막 다발에 있어서의 상기 중공사막의 배열 방향의 양측에, 상기 중공사막 다발을 따라서 배치되는 한 쌍의 지주의 양 단부가, 각각 상기 하우징의 각각에 고정되어 이루어지는 평형 중공사막 모듈로서, 상기 한 쌍의 지주의 양 단부는, 각각, 각각의 상기 하우징의 삽입구로부터 삽입되어 고정용 수지를 통해서 상기 하우징 내에 고정되고, 상기 중공사막 다발은, 상기 중공사막의 길이 방향의 양측에 배치된 상기 하우징의 각각의 사이에서 이완된 상태로 고정되어 있고, 상기 하우징을, 상기 삽입구로부터 그 하우징 내의 집수 유로측을 향하여 30 ㎜ 의 위치에서 절단했을 때의 횡단면에 있어서, 상기 중공사막 다발과 상기 하우징 사이에 1 종의 상기 고정용 수지가 계면없이 액밀하게 충전되어 있는, 평형 중공사막 모듈.[11] A method of manufacturing a hollow fiber membrane module, comprising the steps of: housing a housing having a water collecting channel on both sides of a longitudinal direction of a hollow fiber membrane, wherein both end portions of a sheet-like hollow fiber membrane bundle comprising a plurality of hollow fiber membranes are inserted Both ends of a pair of struts arranged along the bundle of hollow fiber membranes on both sides of the direction of arrangement of the hollow fiber membranes in the hollow fiber bundle are fixed to the housing through the resin Wherein both end portions of the pair of struts are respectively inserted through insertion ports of the respective housings and fixed in the housing through a fixing resin, and the hollow fiber membrane bundle is fixed in the housing And are fixed in a relaxed state between each of the housings disposed on both sides in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane, In the transverse section when the housing is cut at a position of 30 mm from the insertion port toward the side of the collecting flow path in the housing, one kind of fixing resin is liquid-tightly packed between the hollow fiber membrane bundle and the housing , Equilibrium hollow fiber membrane module.
본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법에 의하면, 중공사막 다발에 이완을 부여하는 공정 후, 하우징 내에 중공사막 다발의 단부를 삽입하고, 그 후, 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고 경화시키는 방법을 채용함으로써, 간편한 방법으로 중공사막 다발에 느슨함을 부여하면서, 고정용 수지를 주입하고 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있다. 따라서, 취급성이 우수한 평형 중공사막 모듈을 우수한 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다.According to the method for producing a hollow fiber membrane module according to the present invention, after the step of imparting relaxation to the hollow fiber membrane bundle, the end of the hollow fiber membrane bundle is inserted into the housing, and thereafter the fixing resin is injected into the housing and cured It is possible to reduce the number of steps for injecting and hardening the fixing resin into one time while giving looseness to the hollow fiber membrane bundle by a simple method. Therefore, it becomes possible to manufacture a balanced hollow fiber membrane module having excellent handling properties with excellent production efficiency.
도 1 은 본 발명에 관련된 제조 방법에 의해 얻어지는 평형 중공사막 모듈의 일례를 모식적으로 설명하는 도면으로, (a) 는 전체 사시도, (b), (c) 는 주요부 확대 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 시트상 중공사막 다발을 바닥을 들어 올려 위치 결정하는 데에 사용되는 보텀 레이징 지그를 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 보텀 레이징 지그의 간극에 한 쌍의 이완 형성 지그를 구성하는 제 1 부재를 배치한 상태를 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면도이다.
도 4 는 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 보텀 레이징 지그 및 한 쌍의 이완 형성 지그의 제 1 부재 위에 시트상 중공사막 다발 및 한 쌍의 지주를 배치한 상태를 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면도이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 시트상 중공사막 다발의 길이 방향의 양 단부 근방에 한 쌍의 이완 형성 지그를 구성하는 제 2 부재를 배치하여, 제 1 부재와 제 2 부재에 의해 중공사막 다발을 파지하는 파지 공정을 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면측에서 본 부분 파단 개략도이다.
도 6 은 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 한 쌍의 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁힘으로써 중공사막 다발에 이완을 형성·부여하는 이완 공정을 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면측에서 본 부분 파단 개략도이다.
도 7 은 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 이완이 부여된 중공사막 다발의 양 단부 및 한 쌍의 지주의 양 단부를 하우징의 삽입구에 삽입하는 삽입 공정을 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면측에서 본 부분 파단 개략도이다.
도 8 은 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 대략 수평 상태로 유지된 하우징, 중공사막 다발 및 한 쌍의 지주를 유지 프레임체의 프레임 안에 조립하는 유지 공정 후, 이것을 직립 상태로 한 상태를 나타내는 도면이며, (a) 는 평면도, (b) 는 측면도이다.
도 9 는 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태를 모식적으로 설명하는 도면으로, 한 쌍의 이완 형성 지그를 상세히 나타내는 도면이며, (a), (b) 는 파지부에 탄성 부재가 사용된 제 1 부재, (c), (d) 는 제 2 부재를 나타내는 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view for explaining an example of a balanced hollow fiber membrane module obtained by the manufacturing method according to the present invention, wherein (a) is an entire perspective view, and (b) and (c) are enlarged cross-sectional views.
FIG. 2 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in which a bottom razing jig used for positioning a sheet bundle of hollow fiber membranes by raising the floor, (A) is a plan view and (b) is a side view.
Fig. 3 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in which a first member constituting a pair of relaxation forming jigs is disposed in a gap of a bottom raising jig (A) is a plan view and (b) is a side view. Fig.
FIG. 4 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in which a sheet-like hollow fiber membrane bundle and a sheet-like hollow fiber membrane bundle are stacked on a first member of a bottom raising jig and a pair of loosening- (A) is a plan view and (b) is a side view. Fig.
Fig. 5 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention. In Fig. 5, a pair of loosening forming jigs are formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the sheet- (A) is a plan view and (b) is a partially broken schematic view of a side view of the hollow fiber membrane bundle.
FIG. 6 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for producing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention. In this method, relaxation is imparted to the hollow fiber membrane bundle by reducing the separation distance of the pair of loosening- (A) is a plan view and (b) is a partially broken schematic view seen from the side of the side.
Fig. 7 is a view schematically illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in which both end portions of a hollow fiber membrane bundle to which relaxation is imparted and both ends of a pair of struts are inserted into an insertion opening (A) is a plan view, and (b) is a partial broken schematic view as viewed from a side face.
Fig. 8 is a view for schematically explaining a first embodiment of a method for producing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in which a housing maintained substantially in a horizontal state, a hollow fiber membrane bundle and a pair of pillar- (A) is a plan view and (b) is a side view. Fig.
Fig. 9 is a view for schematically explaining a first embodiment of a method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, showing in detail the pair of loosening forming jigs, wherein (a) and (b) (C) and (d) are schematic views showing a second member.
이하, 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈, 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구 및 평형 중공사막 모듈에 관해서 제 1 및 제 2 실시형태를 들어, 도 1 ∼ 도 9 를 적절히 참조하면서 상세히 서술한다. 또, 이하의 설명에서 사용하는 각 도면은, 그 특징을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 편의상 특징이 되는 부분을 확대시켜 나타내고 있는 경우가 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제와는 상이한 경우가 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 그들에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.Hereinafter, the balanced hollow fiber membrane module, balanced wave hollow fiber membrane module fabrication waveguide and balanced hollow fiber membrane module according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9, with reference to the first and second embodiments. In order to facilitate understanding of the characteristics of each of the drawings used in the following description, the feature portions may be enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios and the like of the respective components may be different from actual ones . In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
<평형 중공사막 모듈> <Equilibrium hollow fiber membrane module>
도 1 은, 본 발명에 관련된 제조 방법에 의해 얻어지는 평형 중공사막 모듈의 일례를 모식적으로 설명하는 도면으로, (a) 는 전체 사시도, (b) 는 중공사막 다발이 고정되는 하우징 및 그 근방의 수직 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도, (c) 는 지주가 고정되는 하우징 및 그 근방의 수직 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.Fig. 1 schematically illustrates an example of a balanced hollow fiber membrane module obtained by a manufacturing method according to the present invention. Fig. 1 (a) is an entire perspective view, Fig. 1 (b) is a perspective view of a housing in which a bundle of hollow fiber membranes are fixed, (C) is an enlarged sectional view of a main part showing a vertical section in the vicinity of the housing in which the post is fixed; Fig.
도 1(a), (b), (c) 에 예시하는 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 복수 개의 중공사막이 시트상으로 묶여진 시트상 중공사막 다발 (11) 과, 이 중공사막 다발 (11) 의 양 단부 (길이 방향의 단부) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 양 단부 (길이 방향의 단부) 를, 고정용 수지 (2) 를 통해서 고정시키는, 2 개의 하우징 (12) 을 가지고 개략 구성되어 있다. 또한, 평형 중공사막 모듈 (1) 은 도시된 예와 같이, 시트상 중공사막 다발 (11) 이 약간의 느슨함 (이완) 을 갖도록 구성되어 있다.The balanced hollow
보다 구체적으로는, 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 집수 유로 (15) 를 갖는 하우징 (12, 12) 이 중공사막의 길이 방향의 양측에 각각 구비되고, 복수 개의 중공사막으로 이루어지는 시트상 중공사막 다발 (11) 의 양 단부 (11A, 11A) 가, 각각 하우징 (12, 12) 의 각각의 삽입구 (12a) 로부터 삽입되어, 고정용 수지 (2) 를 통해서 하우징 (12, 12) 내에 고정되어 있다. 또한, 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 중공사막 다발 (11) 에 있어서의 중공사막의 배열 방향의 양측에 중공사막 다발 (11) 을 따라서 배치되는 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 양 단부 (17a, 17a) 가, 각각 하우징 (12) 의 각각에 고정되어 구성된다.More specifically, the balanced hollow
그리고, 본 실시형태의 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 양 단부 (17a, 17a) 가, 각각, 하우징 (12, 12) 의 각각의 삽입구 (12a) 로부터 삽입되어, 고정용 수지 (2) 를 통해서 하우징 (12, 12) 내에 매몰되도록 고정되어 있다. 또한, 중공사막 다발 (11) 은, 중공사막의 길이 방향의 양측에 배치된 하우징 (12, 12) 의 각각의 사이에서 이완된 상태로 고정되어 있다. 또, 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 하우징 (12) 을, 삽입구 (12a) 로부터 하우징 (12) 내의 집수 유로 (15) 측을 향하여 30 ㎜ 의 위치에서 절단했을 때의 횡단면에 있어서, 중공사막 다발 (11) 과 하우징 (12) 사이에 1 종의 고정용 수지 (2) 가 계면없이 액밀하게 충전되어 구성된다.The balanced hollow
또, 본 명세서에 있어서의 「계면없이」라는 상태는, 1 종의 고정용 수지가, 1 회의 수지 주입으로 성형되었을 때의 상태를 말한다. 이에 반하여, 「계면이 있다」라는 상태는, 적어도 1 종의 고정용 수지가 2 회 이상의 수지 주입으로 성형되었을 때의 상태를 말한다.The term " no interface " in the present specification refers to a state where one type of fixing resin is molded by one injection of resin. On the other hand, the term " having an interface " refers to a state when at least one fixing resin is molded by resin injection two or more times.
여기서, 「1 회의 수지 주입」이란, 주입한 수지가 200,000 mPa·s 에 도달하기까지의 수지 주입을 말한다.Here, " one resin injection " means resin injection until the injected resin reaches 200,000 mPa · s.
[중공사막 다발] [Hollow fiber membrane bundle]
중공사막 다발 (11) 은, 복수 개의 중공사막을 다발상으로 묶은 것으로, 적어도 일방의 단부가 개구된 상태로 되어 있다. 본 발명에 있어서 사용되는 중공사막의 분획 레벨은, 정밀 여과막 (MF), 한외 여과막 (UF) 또는 나노 여과막 (NF) 등의 어느 레벨이어도 된다. 또, 중공사막 다발은 여과막으로서 사용 가능한 것이면, 구멍직경, 공공률 (空孔率), 막두께, 외경 등에는 특별히 제한은 없으며, 여과 대상물에 따라서 적절히 선택된다. 또한, 중공사막 다발로는, 유기물이나 바이러스의 제거를 목적으로 하는 경우에는, 분획 분자량 수만 내지 수십만의 한외 여과막을 사용하는 경우도 있다.The hollow
본 발명에 있어서 사용되는 중공사막은, 예를 들어, 셀룰로오스계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아크릴로니트릴계 수지, 염소계 수지, 또는 불소계 수지 등의, 분리막으로서의 형상으로 성형 가능한 것이면, 어떠한 재료도 사용할 수 있다. 이러한 재료로는, 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리사불화에틸렌, 또는 폴리술폰 등을 들 수 있다.The hollow fiber membrane to be used in the present invention may be a hollow fiber membrane such as a cellulose resin, a polyolefin resin, a polyvinyl alcohol resin, a polysulfone resin, a polyacrylonitrile resin, a chlorine resin, Any material can be used as long as it can be formed into a shape as a shape as a whole. Specific examples of such a material include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and polysulfone.
중공사막의 표면 특성으로서, 내약품성이 강한 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 불소계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 불소계 수지 중에서도, 중공사막에 대한 부형성이나 내약품성 등의 관점에서, 불화비닐리덴 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 불화비닐리덴 수지로는, 불화비닐리덴의 호모폴리머 외에, 불화비닐리덴과, 이것과 공중합 가능한 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 이러한, 공중합 가능한 단량체로는, 예를 들어, 불화비닐, 사불화에틸렌, 삼불화에틸렌, 또는 헥사플루오로프로필렌 등을 들 수 있다.As the surface property of the hollow fiber membrane, it is preferable to use a resin having high chemical resistance, and specifically, a fluorine resin is preferably used. Of the fluorine-based resins, vinylidene fluoride resins are more preferably used from the viewpoints of adhesion to the hollow fiber membrane and chemical resistance. Here, examples of the vinylidene fluoride resin include a homopolymer of vinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and a monomer copolymerizable therewith, and the like. Examples of such a copolymerizable monomer include vinyl fluoride, ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride, and hexafluoropropylene.
중공사막은 복수의 세공 (細孔) 을 갖는다. 이 세공은, 중공사막의 표면 및 이면을 관통하는 연속 구멍인 것이 바람직하다. 세공의 구멍직경은 목적에 따라서 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들어, 0.01 ∼ 5 ㎛ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 1 ㎛ 가 보다 바람직한 범위이다.The hollow fiber membrane has a plurality of pores. The pores are preferably continuous holes passing through the surface and the back surface of the hollow fiber membrane. The pore diameter of the pores may be arbitrarily selected depending on the purpose, and for example, it is preferably 0.01 to 5 mu m, more preferably 0.1 to 1 mu m.
또한, 중공사막은 2 층 구조인 것이 바람직하다. 그리고, 중공사막은, 일방의 층 표면의 구멍직경이 작고, 타방의 층 표면의 구멍직경이 큰 비대칭 구조인 것이 보다 바람직하다. 중공사막이 비대칭 구조인 경우, 일방의 층 표면의 구멍직경이 타방의 층 표면의 구멍직경의 1 배 초과 100 배 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 배 이상 10 배 이하이다.The hollow fiber membrane preferably has a two-layer structure. It is more preferable that the hollow fiber membrane has an asymmetric structure in which the hole diameter of one layer surface is small and the hole diameter of the other layer surface is large. When the hollow fiber membrane has an asymmetric structure, the pore diameter of the surface of one layer is preferably more than 1 times and not more than 100 times, more preferably not less than 2 times and not more than 10 times the pore diameter of the other layer surface.
중공사막의 외경은, 예를 들어, 0.1 ∼ 5 ㎜ 가 바람직하고, 0.5 ∼ 3 ㎜ 가 보다 바람직한 범위이다.The outer diameter of the hollow fiber membrane is preferably, for example, 0.1 to 5 mm, more preferably 0.5 to 3 mm.
또한, 중공사막은, 순수에 대한 투액 성능을 나타내는 순수 투과 계수가, 1 ∼ 250 ㎥/㎡/hr/㎫ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 150 ㎥/㎡/hr/㎫ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 순수 투과 계수는, 하기 (1) 식에 의해 구할 수 있다.The hollow fiber membrane preferably has a pure water permeability coefficient of from 1 to 250 m 3 /
순수 투과 계수 = [순수 투과량 (㎥)]/[다공질막의 표면적 (㎡)]/[투과 시간 (시)]/[순수의 압력 (㎫)] ····· (1)(1): Pure permeation coefficient = [pure water permeation amount (m 3)] / [surface area of porous membrane (m 2)] / [permeation time (hour)] / [pure water pressure (MPa)]
중공사막 다발의 형태로는, 예를 들어, 1 열로 가지런하게 맞춘 시트상 중공사막의 적어도 편측 단부를 접착제 등으로 고정시킨 것을, 수 장 정도 적층한 것을 들 수 있다. 또한, 중공사막 다발로는, 예를 들어, 중공사막을 씨실로 하여 편지 (編地) 로 한 것을 여러 장 적층한 것도 들 수 있다. 이와 같은 편지의 제조 방법은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-57965호, 일본 공개특허공보 평1-266258호의 각 공보 등에 개시되어 있다. 그리고, 중공사막 다발로서, 복수 개의 중공사막을 묶어 번들상으로 한 것을 채용해도 상관없다.Examples of the hollow fiber membrane bundle include those in which at least one end of the sheet-like hollow fiber membrane aligned in one line is fixed with an adhesive or the like, and the membrane is laminated to several tens of sheets. As the hollow fiber membrane bundle, for example, a hollow fiber membrane made of a weft yarn may be used. Such a method of manufacturing a letter is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-57965 and 1-266258. As the hollow fiber membrane bundle, a bundle of a plurality of hollow fiber membranes may be employed.
중공사막 다발 (11) 에 있어서의 중공사막의 배열 방향은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 중공사막이, 피처리액의 흐름 방향에 대하여 대략 평행하게 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 예를 들어 피처리액이 다수의 협잡물을 포함하고 있는 고오탁액인 케이스에 있어서, 협잡물이 다수의 중공사막 사이를 통과할 때, 흐름 방향과 직교하는 중공사막 등의 장애물이 없기 때문에, 협잡물의 중공사막으로의 퇴적이나 얽힘을 경감시키는 효과가 얻어진다.The arrangement direction of the
그리고, 중공사막의 배열 방향은 중공사막의 길이 방향이 세로 방향, 즉 상하 방향인 것이 바람직하다. 이러한 경우, 예를 들어, 협잡물의 세정에 다용되는 에어버블링 세정시에 있어서 발생하는 피처리액의 상승류 방향과, 중공사막이 연이어 존재하는 방향을 대략 평행하게 할 수 있기 때문에, 상기 서술한 협잡물의 퇴적을 방지하는 효과와의 상승 효과가 얻어진다.The arrangement direction of the hollow fiber membrane is preferably such that the longitudinal direction of the hollow fiber membrane is the vertical direction, that is, the vertical direction. In this case, for example, the upward flow direction of the liquid to be treated, which is generated at the time of air bubbling cleaning, which is frequently used for cleaning the impurities, and the direction in which the hollow fiber membranes are continuously present can be made substantially parallel, A synergistic effect with the effect of preventing accumulation of impurities is obtained.
[하우징] [housing]
도 1(a), (b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (12) 은, 평형 중공사막 모듈 (1) 의 전체를 지지함과 함께, 중공사막 다발 (11) 에서 여과 처리된 처리수를 집수하기 위한 것으로, 도시된 예에 있어서는, 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향양 단부에 한 쌍으로 형성되어 있다. 도시된 예의 하우징 (12) 은 관 형상으로, 도 1(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 시트상 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 가 삽입되는 슬릿상의 삽입구 (12a) 가 길이 방향을 따라서 형성되고, 길이 방향에 대하여 수직 방향의 단면 (이하, 수직 단면이라고 한다) 이 U 자형으로 되어 있다.As shown in Figs. 1 (a), 1 (b) and 1 (c), the
중공사막 다발 (11) 은, 하우징 (12) 의 바닥부 (13) 측을 향하여 삽입구 (12a) 로부터 삽입되고, 그 개구 단면 (端面) (11a) 은 하우징 (12) 내에서 개구된 상태로, 고정용 수지 (2) 에 의해 고정된다. 구체적으로는, 하우징 (12) 의 바닥부 (13) 와 중공사막 다발 (11) 의 개구 단면 (11a) 과 고정용 수지 (2) 에 의해 둘러싸이도록 하우징 (12) 의 길이 방향에 형성된 중공 부분이, 처리수가 집수되는 집수 유로 (15) 가 되고, 중공사막 다발 (11) 의 개구 단면 (11a) 은 집수 유로 (15) 내에서 개구되어 있다. 또한, 도 1(a) 에 나타낸 예의 하우징 (12) 에는, 집수 유로 (15) 에 집수된 처리수를 회수하기 위한 집수구 (16) 가, 하우징 측면 (14) 의 일부에 형성되어 있다.The hollow
또, 도시된 예에 있어서의 중공사막 다발 (11) 의 개구 단면 (11a) 은, 고정용 수지 (2) 의 집수 유로 (15) 측의 면과 동일면이 되도록 배치되어 있지만, 집수 유로 (15) 안을 향하여 고정용 수지 (2) 보다 돌출되도록 배치되는 것이, 집수 효율 등의 관점에서 바람직하다.The
하우징 (12) 의 재질로는 특별히 한정되지 않지만, 기계적 강도 및 내구성을 갖는 것이면 되고, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리올레핀, PVC (폴리염화비닐), 아크릴 수지, ABS 수지, 또는 변성 PPE (폴리페닐렌에테르) 등을 사용할 수 있다. 또한, 사용 후의 중공사막 모듈의 소각 처리가 필요한 경우에는, 연소시에 유독 가스를 발생시키지 않고, 완전 연소시키는 것이 가능한, 폴리올레핀 등의 탄화수소계 수지가 바람직하다.The material of the
[지주 (한 쌍의 지주)] [Landlord (pair of landlords)]
도 1(a) 및 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 지주 (17, 17) 는, 한 쌍으로 형성되는 하우징 (12, 12) 의 양 단부끼리를 접속하는 막대 형상 (관 형상) 부재로서, 이 지주 (17, 17) 에 의해, 한 쌍의 하우징 (12, 12) 사이에 일정한 간격이 유지됨과 함께, 평형 중공사막 모듈 (1) 전체의 형상이 유지된다. 이로써, 시트상 중공사막 다발 (11) 의 면 형태가 유지되어, 전체적으로 평형의 중공사막 모듈이 구성된다. 이와 같이, 평형 중공사막 모듈 (1) 에 한 쌍의 지주 (17, 17) 가 구비됨으로써, 이 평형 중공사막 모듈 (1) 의 제조, 수송·보관, 및 중공사막 유닛에 대한 조립/분리 등을 할 때의 취급성이 향상된다. 또한, 이러한 구성에 의해, 중공사막 유닛의 구조를 간략화하는 것도 가능해진다.As shown in Figs. 1 (a) and 1 (c), a pair of
한 쌍의 지주 (17, 17) 의 재질이나 형상은 특별히 한정되지 않고, 평형 중공사막 모듈 (1) 의 기계적 강도나 기계적 내구성 및 화학적 내구성을 감안하면서, 금속 재료 또는 수지 재료를 막론하고 적절히 선택할 수 있다.The material and the shape of the pair of
상기를 감안하여, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 재질에 금속 재료를 사용하는 경우에는, 내부식성의 관점에서, 예를 들어 스테인리스재를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 수지 재료를 사용하는 경우에는, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리올레핀, PVC (폴리염화비닐), 아크릴 수지, ABS 수지, 또는 변성 PPE (폴리페닐렌에테르) 등을 사용할 수 있다.In view of the above, when a metal material is used for the material of the pair of
또한, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 형상으로는 횡단면 형상이 원형이어도 되고 사각형상이어도 되며, 또한, 막대 형상이거나, 관 형상 (파이프 형상) 이어도 된다.In addition, the shape of the pair of
여기서, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 관 형상 부재를 사용한 경우에는, 도 1(c) 에 예시하는 바와 같이, 하우징 (12) 내의 집수 유로 (15) 와 연통시킨 구성으로 함으로써, 한 쌍으로 형성된 하우징 (12, 12) 사이의 도수관으로서의 기능을 부여하는 것도 가능하다.When the tubular members are used for the pair of
[고정용 수지] [Fixing Resin]
중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 하우징 (12, 12) 에 고정시키기 위한 고정용 수지 (2) 로는, 예를 들어, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 또는 폴리우레탄 수지 등의 열경화성 수지가 바람직하게 사용된다.Examples of the fixing
고정용 수지 (2) 를 충전할 때의 그 고정용 수지 (2) 의 점도, 즉, 초기 점도로는, 특히 중공사막 사이의 간극을 메우는 관점에서는 가능한 한 작은 쪽이 바람직하다. 한편, 초기 점도가 지나치게 작으면, 각 중공사막의 중공부가 고정용 수지에 의해 폐색되기 쉬워진다. 이러한 관점에서, 고정용 수지 (2) 의 초기 점도는 바람직하게는 100 mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 200 mPa·s 이상, 더욱 바람직하게는 250 mPa·s 이상이고, 또한, 바람직하게는 5000 mPa·s 이하, 보다 바람직하게는 3000 mPa·s 이하, 더욱 바람직하게는 1000 mPa·s 이하이다.It is preferable that the viscosity of the fixing resin (2), that is, the initial viscosity at the time of filling the fixing resin (2) is as small as possible, particularly from the viewpoint of filling the gap between the hollow fiber membranes. On the other hand, if the initial viscosity is too small, the hollow portion of each hollow fiber membrane tends to be occluded by the fixing resin. From this point of view, the initial viscosity of the fixing
또한, 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈 (1) 에 있어서는, 경화 후의 고정용 수지 (2) 의 경도가, JIS K 6253 에 준거한 타입 A 듀로미터를 사용하여 측정되는, 10 초 후의 쇼어 A 경도로 80 ∼ 99 도의 범위인 것이 바람직하다.In the balanced hollow
이와 같이, 고정용 수지 (2) 의 경화 후의 경도를 비교적 높게 설정함으로써, 이 고정용 수지 (2) 및 그 고정용 수지 (2) 가 채워 넣어진 하우징 (12) 의 강성을 확보하여, 내압성을 높일 수 있다. 특히, 10 초 후의 쇼어 A 경도가 80 도 이상이면, 보다 적은 수지량으로 충분한 내압성을 확보할 수 있기 때문에, 고정용 수지 (2) 의 사용량을 줄여, 평형 중공사막 모듈 (1) 의 비용을 저감하는 것이 가능해진다. 한편, 10 초 후의 쇼어 A 경도가 99 도 이하이면, 고정용 수지 (2) 가 갈라지는 것을 억제할 수 있다.By setting the hardness of the fixing
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 하우징 (12) 을, 삽입구 (12a) 로부터 하우징 (12) 내의 집수 유로 (15) 측을 향하여 30 ㎜ 의 위치에서 절단했을 때의 횡단면에 있어서, 중공사막 다발 (11) 과 하우징 (12) 사이에 1 종의 고정용 수지 (2) 가 계면없이 액밀하게 충전되어 있다. 이러한, 1 종의 고정용 수지 (2) 가 계면없이 액밀하게 충전된 구성은, 예를 들어, 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 충전할 때에, 1 회의 공정만으로 고정용 수지 (2) 를 주입하여, 중공사막 다발 (11) 과 하우징 (12) 사이에 1 종의 고정용 수지 (2) 가 충전됨으로써 얻어진다. 이로써, 본 실시형태의 평형 중공사막 모듈은, 중공사막 다발 (11) 이 하우징 (12) 내에서 강고하게 고정된 상태가 된다.As described above, in the balanced hollow
또한, 중공사막 다발 (11) 을 고정하는 고정용 수지와, 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 고정하는 고정용 수지를 각각 상이한 수지로 구성해도 된다.The fixing resin for fixing the hollow
[평형 중공사막 모듈의 치수][Dimensions of Balanced Hollow Fiber Membrane Module]
본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법에 의해서 얻어지는 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 도 1(a) 중에 나타낸 전체 폭 (W) 과 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 10 ∼ 60 배의 범위인 것이 바람직하고, 20 ∼ 50 배의 범위인 것이 보다 바람직하다. 평형 중공사막 모듈 (1) 의 전체 폭 (W) 과 중공사막의 배열 방향에 있어서의 중공사막 모듈 (1) 의 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 상기 범위가 되도록 설정함으로써, 중공사막 모듈로서의 소정의 치수·형상이 유지되어, 우수한 여과 성능이 얻어짐과 함께, 취급성도 우수한 것이 된다.The balanced hollow
또한, 본 실시형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 평형 중공사막 모듈 (1) 은, 도 1(a) 중에 나타낸 중공사막의 배열 방향에 있어서의 전체 길이 (L) 가 300 ∼ 1500 ㎜ 의 범위인 것이 바람직하고, 500 ∼ 1250 ㎜ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 중공사막의 배열 방향에 있어서의 평형 중공사막 모듈 (1) 의 전체 길이 (L) 를 상기 범위로 설정함으로써, 상기와 마찬가지로 소정의 치수·형상이 유지되어, 여과 성능 및 취급성이 우수한 것이 된다.In the balanced hollow
[중공사막 다발의 이완율] [Relaxation rate of hollow fiber bundle]
본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈 (1) 에 있어서는, 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 하우징 (12, 12) 에 고정시킨 상태에서의 중공사막 다발 (11) 의 이완율은, 하기 (1) 식으로 정의된다.The hollow
이완율 (%) = {(중공사막 다발의 길이) - (각 하우징 사이의 거리)}/{각 하우징 사이의 거리} ····· (1)Relaxation ratio (%) = {(length of bundle of hollow fiber membranes) - (distance between respective housings)} / {distance between housings}
상기 (1) 식으로 나타내는 중공사막 다발 (11) 의 이완율은, 0.1 ∼ 5 % 가 바람직하고, 0.3 ∼ 3 % 가 보다 바람직하고, 0.5 ∼ 1.5 % 가 보다 바람직하다. 중공사막 다발 (11) 의 이완율이 상기 하한보다 작으면, 실이 요동하기 어려워져, 에어레이션에 의한 물리 세정성이 저하될 우려가 있다. 한편, 중공사막 다발 (11) 의 이완율이 상기 상한을 초과하면, 실의 얽힘이 발생하여 요동하기 어려워져서, 상기와 마찬가지로 에어레이션에 의한 물리 세정성이 저하된다.The relaxation rate of the hollow
<평형 중공사막 모듈의 제조 방법 (평형 중공사막 모듈 제조용 파지구)><Manufacturing Method of Balanced Hollow Fiber Membrane Module (Paragraph for Fabrication of Balanced Hollow Fiber Membrane Module)>
[제 1 실시형태] [First Embodiment]
본 실시형태의 평형 중공사막 모듈의 제조 방법은, 도 1(a) ∼ (c) 에 예시된 것과 같은 평형 중공사막 모듈 (1) 을 제조하는 방법이다. 즉, 본 실시형태의 제조 방법은, 집수 유로 (15) 를 갖는 하우징 (12) 을 구비하고, 복수 개의 중공사막으로 이루어지는 시트상 중공사막 다발 (11) 의 각각의 단부 (11A) 가, 하우징 (12) 의 각 삽입구 (12a) 로부터 하우징 (12) 내에 삽입되어 고정되며, 또한, 중공사막 다발 (11) 에 있어서의 중공사막의 배열 방향의 양측에 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향을 따라서 배치되는 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 각각의 단부 (17a) 가 하우징 (12) 에 고정되어 이루어지는 평형 중공사막 모듈 (1) 을 제조하는 방법이다.The method of manufacturing the balanced hollow fiber membrane module of the present embodiment is a method of manufacturing the balanced hollow
그리고, 본 실시형태의 제조 방법은, 적어도 이하의 (1) ∼ (5) 에 나타내는 각 공정을 포함하는 방법이다.The manufacturing method of the present embodiment is a method including at least the following steps (1) to (5).
(1) 한 쌍의 이완 형성 지그 (평형 중공사막 모듈 제조용 파지구) (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 중공사막 다발 (11) 을 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 로 파지하는 파지 공정.(1) A pair of
(2) 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여하는 이완 공정.(2) A relaxation process for imparting relaxation to the hollow
(3) 하우징 (12) 의 삽입구 (12a) 에, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 삽입하는 삽입 공정.(3) Insertion process of inserting the
(4) 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고, 경화시켜 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키며, 또한, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시키는 고정 공정.(4) The fixing
(5) 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 떼어내는 제거 공정.(5) The removal process of removing the pair of
이하, 상기 각 공정에 관해서, 각각 대응하는 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, each of the above steps will be described with reference to corresponding drawings.
(1) 파지 공정 (1) Holding process
파지 공정에 있어서는, 상기한 바와 같이, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 중공사막 다발 (11) 을 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 로 파지한다.In the grasping process, as described above, the pair of
본 실시형태의 제조 방법에 있어서는, 파지 공정에 앞서, 먼저 작업대 위에, 도 2(a), (b) 등에 나타내는 바와 같은 보텀 레이징 지그 (40) 를 재치 (載置) 한다.In the manufacturing method according to the present embodiment, the
보텀 레이징 지그 (40) 는, 상세한 내용을 후술하는 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 가 배치되는 간극부 (41) 가 가늘고 길게 홈 형상으로 형성되고, 도시된 예에 있어서는, 이 부분이 관통된 형상으로 2 군데에 형성되어 있다 (도 3(a), (b) 도 참조). 본 실시형태에서 사용되는 보텀 레이징 지그 (40) 는, 평형 중공사막 모듈 (1) 의 각 구성 부품의 상대 위치 관계가, 평형 중공사막 모듈 (1) 의 완성품을 평평하게 두었을 경우의 상대 위치 관계와 개략적으로 같아지도록 구성된다.The
또한, 도시된 예의 보텀 레이징 지그 (40) 는 후술하는 삽입 공정에 있어서의 하우징 (12) 의 설치를 고려하여, 도 2(a), (b) 중의 폭 방향에서, 간극부 (41) 보다 외측에 배치된 부분이, 중앙에 배치된 부분과 비교하여 낮은 높이로 되어 있다.The
그리고, 도시된 예의 보텀 레이징 지그 (40) 는, 홈 형상의 간극부 (41) 가, 후술하는 이완 공정에 있어서 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여할 수 있도록, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 도 3(a), (b) 중의 폭 방향에서 우측에 배치되는 이완 형성 지그 (20) 를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향으로 슬라이드 이동시키는 것이 가능한 형상·치수로 되어 있다 (도 6(a), (b) 도 참조).The
보텀 레이징 지그 (40) 의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리스티렌 등의 발포 수지로 구성할 수 있다.The material of the
본 실시형태에서 사용되는 한 쌍의 이완 형성 지그 (평형 중공사막 모듈 제조용 파지구) (20, 20) 는, 도 9(a) ∼ (d) 에 나타내는 바와 같이, 서로 조합하여 사용되는 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 로 구성된다. 이완 형성 지그 (20) 는, 후술하는 고정 공정에 있어서, 중공사막 다발 (11) 을 고정용 수지 (2) 에 의해 하우징 (12) 에 고정시키기까지의 동안에, 중공사막 다발 (11) 에 원하는 이완 상태를 부여하면서 유지하는 것이다. 도시된 예의 이완 형성 지그 (20) 는, 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 가 서로 근접함으로써 중공사막 다발 (11) 을 사이에 끼우도록 파지하는 것으로, 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 의 이간 거리가 중공사막 다발 (11) 의 두께보다 작아지도록, 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 사이를 근접시키는 것이 가능한 볼트 (협지 수단) (26) 를 포함하여 구성된다.As shown in Figs. 9 (a) to 9 (d), a pair of relaxation forming jigs (balanced hollow fiber membrane module fabrication waveguides) 20 and 20 used in the present embodiment are constituted by a first member (21) and a second member (22). The relaxation-forming
제 1 부재 (21) 는, 도 9(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 기재 (基材) (23), 스페이서 (24), 및 탄성 부재 (파지부) (25) 로 이루어진다. 또, 제 1 부재 (21) 는 도 3(a), (b) 및 도 4(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 다발 (11) 의 양 단부 (11A, 11A) 근방을 파지함에 있어서, 미리, 보텀 레이징 지그 (40) 에 있어서의 간극부 (41) 에 미리 배치되어 사용된다.The
기재 (23) 는, 단면이 대략 コ 자 형상의 장척 (長尺) 부재로, 제 1 부재 (21) 의 베이스가 되는 부재이다. 또한, 기재 (23) 에는, 스페이서 (24) 를 볼트 (26) 에 의해 고정시키기 위한 볼트 삽입 통과 구멍 (23b) 이 형성되어 있다.The
기재 (23) 의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 를 연결 고정했을 때, 즉, 이완 형성 지그 (20) 로 중공사막 다발 (11) 을 파지했을 때, 이 중공사막 다발 (11) 의 반력에 의해 이완 형성 지그 (20) 에 휨이 생기는 것을 억제함과 함께, 중공사막 다발 (11) 의 중량을 지탱하는 데에 충분한 기계적 강도를 갖는 재료를 적절히 선정할 필요가 있다. 이러한 기계적 강도를 갖는, 기재 (23) 에 사용되는 재료로는, 예를 들어 스테인리스재 등을 들 수 있다.The material of the
스페이서 (24) 는, 단면 대략 コ 자 형상으로 된 기재 (23) 의 상면 (23a) 측에 형성되는 부재로, 제 1 부재 (21) 와 제 2 부재 (22) 를 조합하여 고정시킬 때, 일정 이상의 간격을 확보하기 위한 스토퍼로서 기능한다. 이로써, 이완 형성 지그 (20) 로 중공사막 다발 (11) 을 파지할 때에, 이 중공사막 다발 (11) 에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스페이서 (24) 에는, 이 스페이서 (24) 를 기재 (23) 에 고정시킴과 함께, 나아가, 제 2 부재 (22) 와 볼트 (26) 에 의해 함께 조이기 위한 볼트 삽입 통과 구멍 (24a) 이 형성되어 있다.The
스페이서 (24) 의 재질도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리아세탈 수지 등, 가공성이 우수하며, 또한 기계적 강도도 우수한 수지 재료를 사용할 수 있다.The material of the
탄성 부재 (25) 는, 표면에 요철을 갖는 중공사막 다발 (11) 을 파지할 때에, 요철에 잘 따라서 균일적으로 면압을 부여하는 기능을 갖는다. 가령, 이완 형성 지그에 탄성 부재를 형성하지 않고 중공사막 다발을 파지한 경우에는, 중공사막이 파손되거나, 파지력을 약하게 한 경우에 막 다발의 위치가 어긋나거나 할 가능성이 있다.The
탄성 부재 (25) 의 재질이나 두께, 경도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 피파지물인 중공사막 다발 (11) 의 폭이나 두께의 치수, 및 중량 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다.The material, thickness, and hardness of the
탄성 부재 (25) 의 재질로는, 휨량의 변화의 정도가 큰 점에서, 탄성체가 바람직하다. 이 탄성체로는, 예를 들어, 각종 고무 (우레탄 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 천연 고무, 부틸 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 클로로프렌 고무 등), 각종 고무제의 스폰지, 연질 폴리우레탄, 연질 폴리염화비닐, 또는 발포체 (폴리에틸렌, 폴리스티렌, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 등) 등을 들 수 있고, 각종 고무 재료나 스폰지 재료로부터 선정된다.As the material of the
탄성 부재 (25) 의 경도는, SRIS 0101 (일본 고무 협회 규격) 에 준거한 아스커 C 형 경도계를 사용한 스폰지 경도로 1 ∼ 30 도가 바람직하고, 3 ∼ 20 도가 보다 바람직하고, 5 ∼ 10 도가 가장 바람직하다. 탄성 부재 (25) 의 경도가 이 범위이면, 중공사막 다발 (11) 에 흠집이 생기지 않으며, 또한 확실하게 파지하는 것이 가능해진다.The hardness of the
탄성 부재 (25) 의 두께는 중공사막 다발 (11) 을 파지하는 것을 고려하여, 2 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 2 ∼ 30 ㎜ 가 보다 바람직하고, 3 ∼ 20 ㎜ 가 더욱 바람직하며, 5 ∼ 10 ㎜ 가 가장 바람직하다. 탄성 부재 (25) 의 두께가 상기 범위이면, 중공사막 다발에 흠집이 생기지 않으며, 또한 확실하게 파지하는 것이 가능해진다.The thickness of the
또, 본 발명에 관련된 제조 방법에 있어서, 이완 형성 지그 (20) 에 의해서 파지하는 중공사막 다발 (11) 이 매우 경량인 경우에는, 상기한 탄성 부재 (25) 를 생략하는 것도 가능하다.In the manufacturing method according to the present invention, when the hollow
제 2 부재 (22) 는 도 9(c), (d) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재 (21) 의 기재 (23) 와 마찬가지로, 단면이 대략 コ 자 형상의 장척 부재로서, 하면 (22a) 이, 제 1 부재 (21) 의 탄성 부재 (25) 와의 사이에서 중공사막 다발 (11) 을 사이에 끼워 파지한다. 또한, 제 2 부재 (22) 에는, 제 1 부재 (21) 와 조합하여 볼트 (25) 로 고정시키기 위한 볼트 삽입 통과 구멍 (22b) 이 형성되어 있다.9 (c) and 9 (d), the
제 2 부재 (22) 의 재질로는, 제 1 부재 (21) 의 기재 (23) 와 마찬가지로, 휨이 생기는 것을 억제함과 함께, 중공사막 다발 (11) 의 중량을 지탱하는 데에 충분한 기계적 강도를 갖는 것이 요구되는 점에서, 스테인리스재 등을 사용하는 것이 바람직하다.The
여기서, 제 1 부재 (21) 의 기재 (23) 의 길이 방향 양단 및 제 2 부재 (22) 의 길이 방향 양단은, 각각 연결부 (23A) 및 연결부 (22A) 가 되어, 도 6(a) 등에 나타내는 바와 같이, 이완 형성 지그 (20) 로 중공사막 다발 (11) 을 파지한 상태로 지주 (17) 에 장착할 때, 이 위치를 예를 들어 바이스 등으로 고정시킨다.The both ends of the
그리고, 제 1 부재 (21) 또는 제 2 부재 (22) 의 적어도 일방에는, 이완 형성 지그 (20) 를, 후술하는 제 2 실시형태에서 설명하는 유지 프레임체 (30) (도 8(a), (b) 참조) 에 연결 고정시키기 위한, 도시를 생략한 볼트 삽입 통과 구멍 등으로 이루어지는 연결부가 형성된다. 여기서, 연결부를 제 1 부재 (21) 에 형성하는 경우에는, 그 위치를 기재 (23) 의 길이 방향 양단 근방으로 하고, 제 2 부재 (22) 에 형성하는 경우에는, 그 위치를 그 제 2 부재 (22) 의 길이 방향 양단 근방으로 하면 된다.The
그리고, 본 실시형태의 파지 공정에 있어서는, 상기한 바와 같은 보텀 레이징 지그 (40) 를 준비한 후, 도 3(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 2 군데의 이간된 간극부 (41) 에, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 구성하는 제 1 부재 (21, 21) 를 이간시켜 세팅한다. 3 (a) and 3 (b), after the
이어서, 도 4(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 소정 수량의 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를, 보텀 레이징 지그 (40) 및 제 1 부재 (21) 상의 소정 위치에 세팅한다. 이 때, 보텀 레이징 지그 (40) 의 표면에, 미리 원하는 치수치에 근거한 괘선 (42) 을 그려 둠으로써, 중공사막 다발 (11) 의 전체 길이에 따라서 세팅 위치를 조정할 수 있다.4A and 4B, a predetermined number of hollow fiber membrane bundles 11 and a pair of
이와 같이, 중공사막 다발 (11) 의 세팅 위치를 미리 괘선으로 나타내어 놓은 경우에는, 예를 들어, 보텀 레이징 지그 (40) 위에 중공사막 다발 (11) 을 대략 수평으로 재치하고, 보텀 레이징 지그 (40) 의 상면 (40a) 에, 중공사막 다발 (11) 이 이완되지 않은 상태에서의 전체 길이 및 이완이 형성된 것을 고려한 길이에 따라서, 각종의 위치 결정선 (42) 의 괘선을 그린다.In this way, when the setting position of the hollow
이어서, 도 5(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재 (21, 21) 와의 사이에서 중공사막 다발 (11) 을 사이에 끼우도록 제 2 부재 (22, 22) 를 세팅하고, 기재 (23) 의 볼트 삽입 통과 구멍 (23b), 스페이서 (24) 의 볼트 삽입 통과 구멍 (24a) 및 제 2 부재 (22) 의 볼트 삽입 통과 구멍 (22b) 을 볼트 (26) 에 의해 함께 조임으로써, 중공사막 다발 (11) 을 파지한 상태로 한다. 도시된 예에는 스페이서 (24) 가 제 1 부재 (21) 상의 합계 4 군데에 형성되어 있어, 이들 4 군데의 각 위치에서 볼트 (26) 에 의해서 함께 조여진다.Next, as shown in Figs. 5 (a) and 5 (b), the
이 때의 중공사막 다발 (11) 의 파지 위치는, 도시된 예와 같이, 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향의 양 단부 (11A) 근방에 있어서의 약간 중심부에 가까운 위치로 하면 된다. 또한, 파지 공정에 있어서는, 중공사막 다발 (11) 에 대하여 이완을 형성·부여하지 않으며, 또한 지나치게 큰 장력도 부여하지 않고 파지한다. 또한, 파지 공정에 있어서는, 스페이서 (24) 가 중공사막 다발 (11) 에 맞닿지 않도록 유의하는 것이 바람직하다.The grasping position of the hollow
그 후, 파지 공정에 있어서는, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 일방, 도 5(a), (b) 에 나타내는 예에서는, 도면 중에 있어서의 폭 방향 우측의 이완 형성 지그 (20) 에 형성된 연결부 (23A) 또는 연결부 (22A) 중 적어도 어느 것을, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 대하여 바이스 등을 사용하여 고정시킨다.Thereafter, in one of the pair of
또, 본 실시형태의 파지 공정에 있어서, 이완 형성 지그 (20) 로 파지되는 위치에 있어서의 중공사막 다발 (11) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 중공사막 다발 (11) 에 흠집이 생기지 않고, 또한 확실하게 파지하는 관점에서, 대략 15 ㎜ 정도가 되도록 조정하면 된다.The thickness of the hollow
또한, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 의 파지부, 즉 탄성 부재 (25) 에 의한 평형 중공사막 모듈 (1) 의 파지 면적당 중공사막 다발 중량은 50 g/㎠ 이하인 것이 바람직하고, 50 g/㎠ 인 것이 보다 바람직하다. 평형 중공사막 모듈 (1) 의 파지 면적당 중공사막 다발 중량이 상기 이하이면, 중공사막 다발에 흠집이 생기지 않으며, 또한 확실하게 파지하는 것이 가능해진다.The hollow fiber membrane bundle weight per unit area of the balanced hollow
(2) 이완 공정 (2) Relaxation process
다음으로, 이완 공정에 있어서는, 상기 파지 공정에 있어서 중공사막 다발 (11) 의 양 단부 (11A) 근방을 파지한 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 어느 일방을 이동시켜 이간 거리를 좁힘으로써, 중공사막 다발 (11) 에 이완을 형성·부여한다.Next, in the relaxation process, either one of the pair of
구체적으로는, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 일방, 도 6(a), (b) 에 나타내는 예에서는, 도면 중의 폭 방향 우측에 배치된 이완 형성 지그 (20) 를, 보텀 레이징 지그 (40) 의 간극부 (41) 내에 있어서, 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향에 따른 방향 (도 6(b) 중에 나타내는 화살표 R 을 참조) 으로 약간 이동시켜, 이간 거리를 좁힌다. 이로써, 중공사막 다발 (11) 에 약간의 느슨함 (이완) 을 형성·부여한다.Specifically, in one of the pair of
그 후, 이완 공정에 있어서는, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 타방, 즉, 도 6(a), (b) 중에 있어서의 폭 방향 좌측의 이완 형성 지그 (20) 에 형성된 연결부 (23A) 또는 연결부 (22A) 중 적어도 어느 것을, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 대하여 바이스 등을 사용하여 고정시킨다.Thereafter, in the relaxation process, the other of the pair of
본 실시형태에서는, 이완 공정에 있어서도, 미리 보텀 레이징 지그 (40) 의 상면 (40a) 에 괘선으로 그린 위치 결정선 (42) 에 기초하여, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 의 이간 거리를 적절히 결정할 수 있다.In the present embodiment, even in the relaxation step, the gap between the pair of loosening
(3) 삽입 공정 (3) Insertion process
다음으로, 삽입 공정에 있어서는, 이완 공정에서 이완이 부여된 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A, 11A) 를, 한 쌍으로 형성된 하우징 (12, 12) 의 삽입구 (12a, 12a) 로부터 각각 삽입한다.Next, in the inserting step, the
구체적으로는, 도 7(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 각각의 하우징 (12) 의 삽입구 (12a) 로부터, 중공사막 다발 (11) 의 각각의 단부 (11A) 를 소정의 위치까지 삽입한다. 또한, 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 각각의 단부 (17a, 17a) 에 대해서도, 한 쌍으로 형성된 하우징 (12, 12) 의 삽입구 (12a, 12a) 로부터, 각각 소정의 위치까지 삽입한다. 이 때, 각각의 지주 (17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 내의 소정의 위치에, 접착제나 나사를 사용하여 접합하거나, 또는 끼워 맞춤에 의해 접합할 수 있다.Specifically, as shown in Figs. 7 (a) and 7 (b), the
여기서, 필요에 따라서 지주 (17) 로 관 형상인 것을 채용하여, 하우징 (12) 내의 집수 유로 (15) 와 연통시키는 경우에는, 지주 (17) 를 집수 유로 (15) 의 설치부 (15a) 에 연결 고정시킨다 (도 1(c) 를 참조). 지주 (17) 와 설치부 (15a) 의 연결 고정은, 상기한 바와 같은 접착이나 나사 고정, 끼워맞춤 (고정용 수지 (2) 가 새지 않을 정도의 액밀 시일) 등의 방법으로 실시한다. 또한, 지주 (17) 와 설치부 (15a) 의 연결부는 후술하는 고정 공정에 있어서 고정용 수지 (2) 에 매설되는 것이, 기계적 강도가 보다 향상되는 관점에서 바람직하다. 이 경우, 지주 (17) 에 있어서의 고정용 수지 (2) 에 매설되는 부분의 적어도 일부의 표면에, 예를 들어 나사 형상 또는 엠보싱 형상의 요철 형상이 형성되어 있는 것이, 접착 강도가 향상되는 관점에서 보다 바람직하다. 그리고, 지주 (17) 에 있어서의 고정용 수지 (2) 에 매설되는 부분에, 예를 들어 블라스트 가공, 플레임 처리, 또는 플라즈마 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있는 것이, 접착 강도가 더욱 향상되는 관점에서 가장 바람직하다.When the
또, 다수의 중공사막이 묶인 중공사막 다발 (11) 을 하우징 (12) 의 삽입구 (12a) 에 삽입할 때의 작업성을 향상시키기 위해서, 예를 들어, 비닐 시트 등을 중공사막 다발 (11) 과 하우징 (12) 사이에 개재시킨 상태로 삽입 공정을 실시해도 된다. 그리고, 삽입 공정이 종료된 후에, 이 비닐 시트를 제거하면 된다.In order to improve the workability in inserting the hollow
또한, 본 실시형태에 있어서는 삽입 공정을 이완 공정 후에 실시하는 예를 설명하고 있지만, 이것에는 한정되지 않고, 이완 공정 전에 삽입 공정을 실시하는 것도 가능하다. 그러나, 중공사막 다발 (11) 에 위치 어긋남이 생기기 어렵고, 또한, 이완 형성시에 중공사막 다발 (11) 을 하우징 (12) 내에서 움직일 필요가 없다는 관점에서, 삽입 공정을 이완 공정 후에 실시하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, an example is described in which the inserting step is performed after the relaxation step. However, the present invention is not limited to this, and the inserting step may be performed before the relaxation step. However, from the viewpoint that there is no positional deviation in the hollow
(4) 고정 공정 (4) Fixing process
다음으로, 고정 공정에 있어서는, 삽입 공정에서 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 가 삽입된 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고, 경화시켜 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키며, 또한 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시킨다 (도 1(a) ∼ (c) 를 참조). 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 삽입 공정에서 하우징 (12) 내에 삽입된 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 도, 중공사막 다발 (11) 과 마찬가지로 고정용 수지 (2) 에 의해 고정시킨다.Next, in the fixing step, the fixing
구체적으로는, 먼저, 하우징 (12) 내의 바닥부 (13) 상에, 수용성 수지 등으로 이루어지는 도시를 생략한 유지 스페이서를 설치한다. 이 유지 스페이서는, 고정용 수지 (2) 가 경화된 후에, 중공사막 다발 (11) 의 내부, 집수 유로 (15) 및 집수구 (16) 를 연통시키기 위해서 배치되는 것으로, 수용성, 즉, 수계 용매 (예를 들어, 물, 에탄올, 이소프로판올 및 이들의 혼합 용매 등) 에 용해되거나 현탁되는 성질을 갖는 물질로 이루어진다. 또, 유지 스페이서로는, 집수 유로 (15) 의 크기에 맞춰 성형된 것을 사용하면 되고, 예를 들어, 통 형상의 두께가 얇은 블로우 성형품인 것이, 고정용 수지 (2) 가 경화된 후의 제거 용이성의 관점에서 바람직하다.Concretely, first, a holding spacer (not shown) made of a water-soluble resin or the like is provided on the
상기한 바와 같은 수용성 수지로는, 예를 들어 수용성 고분자를 들 수 있고, 구체적으로는, 구아검, 로커스트빈검, 퀸스씨드검, 카라기난, 펙틴, 만난, 전분, 한천 등의 식물계 다당류 ; 잔탄검, 숙시노글리칸, 커드란, 히알루론산, 덱스트란 등의 미생물계 다당류 ; 젤라틴, 카세인, 알부민, 콜라겐 등의 식물계 단백질 ; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 하이드록시셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰오로스, 카티온화 셀룰로오스, 소수화 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 ; 가용화 전분, 카르복시메틸 전분 등의 전분계, 알긴산프로필렌글리콜에스테르 등의 알긴산계 ; 기타 다당류 유도체 ; 점토광물, 실리카 등의 무기물 ; 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리비닐피롤리돈, 카르복시비닐폴리머 (폴리아크릴산), 폴리아크릴아미드 및 그 유도체 등의 비닐계 ; 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 블록 공중합체 등의 에테르계 ; 및 이들의 조합 등을 들 수 있다.Examples of the water-soluble resin include water-soluble polymers such as guar gum, locust bean gum, quince seed gum, carrageenan, pectin, mannan, starch and agar; Microbial polysaccharides such as xanthan gum, succinoglycan, curdlan, hyaluronic acid, and dextran; Plant proteins such as gelatin, casein, albumin, and collagen; Celluloses such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxy cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, cationic cellulose, and hydrophobic cellulose; Starches such as solubilized starch and carboxymethyl starch, and alginic acid type such as propylene glycol alginate; Other polysaccharide derivatives; Clay minerals, inorganic substances such as silica; Vinyl resins such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone, carboxyvinyl polymer (polyacrylic acid), polyacrylamide and derivatives thereof; Ether-based ones such as polyethylene glycol and polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer; And combinations thereof.
이어서, 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 지주 (17) 로 이루어지는 중간품을, 하우징 (12) 이 상하로 배치된 직립 자세로 도시를 생략한 가대 (架臺) 에 기대어 세워 둔다. 여기서 본 실시형태의 제조 방법에 있어서는, 고정 공정 전에 삽입 공정을 실시함으로써 하우징 (12) 과 지주 (17) 가 소정의 접합력으로 고정되어 있기 때문에, 삽입 공정에서 조립된 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 지주 (17) 로 이루어지는 중간품을 직립 자세로 할 때에, 위치 어긋남 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다.Subsequently, the intermediate product consisting of the
이어서, 미경화의 고정용 수지 (2) 를 삽입구 (12a) 로부터 도시를 생략한 유지 스페이서 상에 충전하여, 중공사막 다발 (11) 의 외면과 하우징 (12) 의 내면 사이로 널리 퍼지게 한다. 이 때의 고정용 수지 (2) 의 충전 방법으로는, 예를 들어 원심력을 이용하는 방법 외에, 고정용 수지 (2) 가 중공사막 다발 (11) 을 구성하는 복수의 중공사막 사이에 충분히 널리 퍼지도록, 중공사막 다발 (11) 에 에어 등을 내뿜음으로써 중공사막 다발 (11) 을 개섬 (開纖) 하는 방법을 병용하는 것이 바람직하다.Next, the uncured hardening
이어서, 고정용 수지 (2) 를 가열하여 경화시켜, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 및 지주 (17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 내에 고정시킨다 (도 1(b), (c) 의 단면도를 참조).Next, the fixing
그 후, 예를 들어 통 형상의 유지 스페이서 내에 수계 용매를 흘려 부어 유지 스페이서를 용해시킨 후, 수계 용매를 제거함으로써, 중공사막의 내부와 집수 유로 (15) 를 연통시킨다.Thereafter, for example, an aqueous solvent is poured into the tubular holding spacers to dissolve the retaining spacers, and then the aqueous solvent is removed so that the inside of the hollow fiber membrane and the
그리고, 고정 공정에 있어서는, 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 지주 (17) 로 이루어지는 중간품을 상하 반전시켜 타방의 하우징 (12) 을 하방에 배치한 후, 이 하우징 (12) 내에도 고정용 수지 (2) 를 충전하여 경화시킨 후, 유지 스페이서를 제거하는 상기와 동일한 처리를 실시한다.In the fixing step, the intermediate product composed of the
또, 본 실시형태의 고정 공정에 있어서는, 고정용 수지 (2) 가 경화된 후에 중공사막 다발 (11) 의 내부, 집수 유로 (15) 및 집수구 (16) 를 연통시키는 방법으로서 상기 유지 스페이서를 사용한 예를 설명하고 있지만, 이것에는 한정되지 않고, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-247023호에 기재된 내벽 부재를 사용한 수단을 채용하는 것도 가능하다.In the fixing step of the present embodiment, the holding spacers are used as a method for communicating the interior of the hollow
(5) 제거 공정 (5) Removal process
다음으로, 제거 공정에 있어서는, 완성된 평형 중공사막 모듈 (1) 로부터 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 떼어낸다.Next, in the removing step, the pair of
구체적으로는 상세한 도시를 생략하지만, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 로부터 떼어내는 것에 의해, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같은 평형 중공사막 모듈 (1) 을 얻는다.Although a detailed illustration is omitted, by separating the pair of
(작용 효과) (Action effect)
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태에 의하면, 중공사막의 배열 방향의 양측에 한 쌍의 지주 (17, 17) 가 배치된 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여하는 이완 형성 공정, 하우징 (12) 내에 적어도 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 삽입하는 삽입 공정, 및 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고 경화시켜, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키며, 또한 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시키는 고정 공정이 구비된 방법을 채용함으로써, 중공사막 다발 (11), 하우징 (12) 및 지주 (17) 를 완성품과 동일한 상대 위치 관계로 유지된 상태로 고정 공정에 제공할 수 있다. 이로써, 간편한 방법으로 중공사막 다발 (11) 에 느슨함을 부여하면서, 고정용 수지 (2) 를 주입하고 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있다. 따라서, 취급성이 우수한 평형 중공사막 모듈 (1) 을 우수한 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다.As described above, according to the first embodiment of the manufacturing method of the balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, the hollow
또, 본 실시형태에 있어서는, 평형 중공사막 모듈 (1) 로서, 시트상 중공사막 다발 (11) 의 양 단부에 각각 하우징 (12) 이 접속된 형태를 예시하고 있지만, 시트상 중공사막 다발 (11) 의 일단에만 하우징 (12) 이 접속되고, 타단은 폐색된 형태여도 된다.In this embodiment, as the balanced hollow
[제 2 실시형태] [Second Embodiment]
본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 2 실시형태에 대해서, 도면을 적절히 참조하면서 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명함과 함께, 동일한 도면을 사용하여 설명하고, 또한 그 자세한 설명을 생략한다.A second embodiment of a method of producing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention will be described with reference to the drawings appropriately. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the same drawings are used, and a detailed description thereof will be omitted.
본 실시형태의 평형 중공사막 모듈의 제조 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 도 1(a) ∼ (c) 에 예시한 것과 같은 평형 중공사막 모듈 (1) 을 제조하는 방법이다.The method of manufacturing the balanced hollow fiber membrane module of the present embodiment is a method of manufacturing the balanced hollow
그리고, 본 실시형태의 제조 방법은, 적어도 이하의 (1) ∼ (7) 에 나타내는 각 공정을 포함하는 방법이다.The manufacturing method of the present embodiment is a method including at least the following steps (1) to (7).
(1) 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 중공사막 다발 (11) 을 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 로 파지하는 파지 공정.(1) A pair of
(2) 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여하는 이완 공정.(2) A relaxation process for imparting relaxation to the hollow
(3) 하우징 (12) 의 삽입구 (12a) 에, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 삽입하는 삽입 공정.(3) Insertion process of inserting the
(4) 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를, 평면에서 볼 때 대략 사각형상으로 된 유지 프레임체 (30) 의 프레임 안에 조립하는 유지 공정.(4) A holding process of assembling the
(5) 유지 프레임체 (30) 에 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 연결 고정시키는 연결 공정.(5) A coupling process for connecting and fixing the pair of relaxation forming jigs (20, 20) to the holding frame (30).
(6) 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고, 경화시켜 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키며, 또한 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시키는 고정 공정.(6) The fixing
(7) 유지 프레임체 (30) 및 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 떼어내는 제거 공정.(7) The removing step of removing the holding
즉, 본 실시형태의 제조 방법은, 유지 프레임체 (30) 를 사용한 유지 공정 및 연결 공정이 추가되어 있고, 또한, 제거 공정에 있어서 유지 프레임체 (30) 로부터 이완 형성 지그 (20) 및 하우징 (12) 을 떼어내는 순서가 추가되어 있는 점에서, 제 1 실시형태의 제조 방법과 서로 다르다.That is, in the manufacturing method of the present embodiment, the holding process and the connecting process using the holding
(1) 파지 공정 (1) Holding process
파지 공정에 있어서는, 제 1 실시형태와 동일한 방법으로, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 중공사막 다발 (11) 을 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 로 파지한다.In the holding step, a pair of
본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일하게, 파지 공정에 앞서, 먼저 작업대 위에 도 2(a), (b) 등에 나타내는 바와 같은 보텀 레이징 지그 (40) 를 재치한다.In this embodiment, similarly to the first embodiment, the
그리고, 도 3(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 2 군데의 간극부 (41) 에 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 구성하는 제 1 부재 (21, 21) 를 이간시켜 세팅한다.3 (a) and 3 (b), the
이어서, 도 4(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 미리 보텀 레이징 지그 (40) 의 상면 (40a) 에 괘선으로 그린 위치 결정선 (42) 에 기초하여, 보텀 레이징 지그 (40) 및 제 1 부재 (21) 상의 소정의 위치에 중공사막 다발 (11) 을 세팅함과 함께, 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 세팅한다.Subsequently, as shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), the
이어서, 제 1 실시형태에 있어서의 파지 공정과 동일하게, 도 5(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재 (21, 21) 와의 사이에서 중공사막 다발 (11) 을 사이에 끼우도록 제 2 부재 (22, 22) 를 세팅하여, 중공사막 다발 (11) 을 파지한다.5 (a) and 5 (b), the hollow
그 후, 제 1 실시형태와 동일하게, 도 5(a), (b) 중에 있어서의 폭 방향 우측의 이완 형성 지그 (20) 에 형성된 연결부 (23A) 또는 연결부 (22A) 중 적어도 어느 것을, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 대하여 바이스 등을 사용하여 고정시킨다.Thereafter, as in the first embodiment, at least either the connecting
(2) 이완 공정 (2) Relaxation process
다음으로, 이완 공정에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 방법으로, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 의 이간 거리를 좁힘으로써, 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여한다.Next, also in the relaxation process, relaxation is given to the hollow
즉, 도 6(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 보텀 레이징 지그 (40) 상의 위치 결정선 (42) 에 기초하여, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 중 어느 일방 또는 양방을, 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향을 따른 방향으로 이동시켜 이간 거리를 좁힘으로써, 중공사막 다발 (11) 에 이완을 형성·부여한다.6 (a) and 6 (b), on the basis of the
그 후, 제 1 실시형태와 동일하게, 도 6(a), (b) 중에 있어서의 폭 방향 좌측의 이완 형성 지그 (20) 에 형성된 연결부 (23A) 또는 연결부 (22A) 중 적어도 어느 것을, 한 쌍의 지주 (17, 17) 에 대하여 바이스 등을 사용하여 고정시킨다.Thereafter, as in the first embodiment, at least one of the connecting
(3) 삽입 공정 (3) Insertion process
다음으로, 삽입 공정에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 방법으로, 이완 공정에서 이완이 부여된 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A, 11A) 를, 한 쌍으로 형성된 하우징 (12, 12) 의 삽입구 (12a, 12a) 로부터 각각 삽입한다.The
즉, 도 7(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 각각의 하우징 (12) 의 삽입구 (12a) 로부터, 중공사막 다발 (11) 의 각각의 단부 (11A) 를 소정의 위치까지 삽입한다. 또한, 본 실시형태에 있어서도, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 각각의 단부 (17a, 17a) 를, 한 쌍으로 형성된 하우징 (12, 12) 의 삽입구 (12a, 12a) 로부터 소정의 위치까지 삽입하고, 접착제나 나사를 사용하여 접합하거나, 또는 끼워맞춤에 의해서 접합한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일하게, 필요에 따라서, 관 형상으로 구성된 지주 (17) 를 채용하고, 이 지주 (17) 를 집수 유로 (15) 의 설치부 (15a) 에 연결 고정시켜도 된다 (도 1(c) 을 참조).That is, as shown in Figs. 7 (a) and 7 (b), the
또, 본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일하게, 이완 공정 전에 삽입 공정을 실시하는 것이 가능하지만, 중공사막 다발 (11) 의 위치 어긋남을 방지하는 등의 관점에서, 삽입 공정을 이완 공정 후에 실시하는 것이 바람직하다.Also in this embodiment, as in the first embodiment, it is possible to carry out the inserting step before the relaxation step, but from the viewpoint of preventing the displacement of the hollow
(4) 유지 공정 (4) Holding process
다음으로 유지 공정에 있어서는, 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를, 평면에서 볼 때 대략 사각형상으로 된 유지 프레임체 (30) 의 프레임 안에 조립한다.Next, in the holding step, the
여기서, 본 실시형태에서 사용되는 유지 프레임체 (30) 는, 도 8(a), (b) 에 나타내는 예와 같이, 상부 앵글 (31), 하부 앵글 (32) 및 한 쌍의 유지 지주 (33, 33) 로 구성된 평면에서 볼 때 대략 사각형상의 프레임체로 되어 있다. 또한, 도 8(a), (b) 에 나타내는 예에서는, 대략 수평 상태로 유지된 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 유지 프레임체 (30) 의 프레임 안에 조립한 후, 이것을 직립 자세로 한 상태를 나타내고 있다.Here, the holding
유지 공정에 있어서는, 먼저, 유지 프레임체 (30) 를 소정의 장소에 수평으로 세팅한 다음, 대략 수평 상태로 유지된 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 유지 프레임체 (30) 의 프레임 안에 수용한다. 이 때, 예를 들어, 유지 프레임체 (30) 의 상부 앵글 (31) 및 하부 앵글 (32) 에 대하여, 한 쌍의 하우징 (12, 12) 을 각각 압입하도록 고정시킬 수 있다.In the holding step, first, the holding
이와 같이, 유지 프레임체 (30) 를 사용한 방법을 채용함으로써, 후술하는 고정 공정에 있어서 고정용 수지 (2) 로 고정되기 전의 하우징 (12) 및 지주 (17) 는, 도 8(a), (b) 에 나타내는 바와 같은 직립 상태로 자세를 변화시킨 경우라도, 유지 프레임체 (30) 에 의해서 확실하게 유지된다.As described above, by employing the method using the holding
(5) 연결 공정 (5) Connection process
다음으로 연결 공정에 있어서는, 유지 프레임체 (30) 에 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 연결 고정시킨다.Next, in the connecting process, the pair of
구체적으로는 상세한 도시를 생략하지만, 예를 들어, 도 8(a), (b) 에 나타내는 바와 같은 유지 프레임체 (30) 의 유지 지주 (33, 33) 에 볼트 삽입 통과 구멍을 형성하고, 이완 형성 지그 (20) 를 구성하는 제 1 부재 (21) 또는 제 2 부재 (22) 의 적어도 일방을, 볼트를 사용하여 연결 고정시킨다. 이 때, 중공사막 다발 (11) 에 소정의 이완이 부여된 상태로, 이완 형성 지그 (20) 의 양 단부 근방에 형성된 도시를 생략한 볼트 삽입 통과 구멍 등으로 이루어지는 연결부를, 유지 프레임체 (30) 의 유지 지주 (33, 33) 의 소정의 위치에 볼트로 고정시킨다.For example, bolt insertion holes may be formed in the
또, 유지 프레임체 (30) 에 형성되는 볼트 삽입 통과 구멍을 긴 구멍으로 한 경우에는, 이완 형성 지그 (20) 의 위치를 중공사막 다발 (11) 의 길이 방향을 따라서 이동시키는 것이 가능해져, 중공사막 다발 (11) 의 이완량을 추가로 조정할 수 있는 점에서 바람직하다.When the bolt insertion hole formed in the holding
(6) 고정 공정 (6) Fixing process
다음으로 고정 공정에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 방법으로, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 가 삽입된 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고, 경화시켜 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키고, 또한, 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시킨다 (도 1(a) ∼ (c) 를 참조). 본 실시형태에서 설명하는 예에 있어서도, 하우징 (12) 내에 삽입된 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를, 중공사막 다발 (11) 과 동일하게 고정용 수지 (2) 에 의해 고정시킨다.Next, in the fixing step, the fixing
구체적으로는, 제 1 실시형태와 동일하게, 먼저 하우징 (12) 내의 바닥부 (13) 상에 수용성 수지 등으로 이루어지는 도시를 생략한 스페이서를 설치한다. Specifically, as in the first embodiment, a spacer (not shown) made of a water-soluble resin or the like is provided on the
이어서, 유지 프레임체 (30) 를 회전시켜, 하우징 (12), 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 를 직립 자세로 한다.Then, the holding
이어서, 미경화의 고정용 수지 (2) 를 삽입구 (12a) 로부터 도시를 생략한 스페이서 상에 충전하여, 중공사막 다발 (11) 의 외면과 하우징 (12) 의 내면 사이로 널리 퍼지게 한다.Next, the uncured hardening
이어서, 고정용 수지 (2) 를 가열하여 경화시켜, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 및 지주 (17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 내에 고정시킨다.The fixing
그 후, 제 1 실시형태와 동일하게, 통 형상의 스페이서 내에 수계 용매를 흘려 부어 스페이서를 용해시킨 후, 수계 용매를 제거함으로써, 중공사막의 내부와 집수 유로 (15) 를 연통시킨다.Thereafter, as in the first embodiment, an aqueous solvent is poured into the tubular spacer to dissolve the spacer, and then the aqueous solvent is removed to allow the inside of the hollow fiber membrane to communicate with the
그리고, 고정 공정에 있어서는, 유지 프레임체 (30) 를 상하 반전시켜 타방의 하우징 (12) 을 하방에 배치한 후, 이 하우징 (12) 내에도 고정용 수지 (2) 를 충전하여 경화시키고, 유지 스페이서를 제거하는 상기와 동일한 처리를 실시한다.In the fixing step, the holding
(7) 제거 공정 (7) Removal process
다음으로, 제거 공정에 있어서는, 완성된 평형 중공사막 모듈 (1) 로부터 유지 프레임체 (30) 및 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 떼어낸다.Next, in the removing step, the holding
구체적으로는 상세한 도시를 생략하지만, 하우징 (12) 및 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 유지 프레임체 (30) 로부터 떼어냄과 함께, 한 쌍의 이완 형성 지그 (20, 20) 를 중공사막 다발 (11) 및 한 쌍의 지주 (17, 17) 로부터 떼어냄으로써, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같은 평형 중공사막 모듈 (1) 을 얻는다.The
(작용 효과) (Action effect)
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 평형 중공사막 모듈의 제조 방법의 제 2 실시형태에 의하면, 이완 형성 공정에 있어서, 중공사막의 배열 방향의 양측에 한 쌍의 지주 (17, 17) 가 배치된 중공사막 다발 (11) 에 이완을 부여한 후, 삽입 공정에 있어서, 하우징 (12) 내에 적어도 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 삽입하고, 이들을 유지 프레임체 (30) 에 조립하는 유지 공정 후에, 하우징 (12) 내에 고정용 수지 (2) 를 주입하고 경화시켜, 중공사막 다발 (11) 의 단부 (11A) 를 고정시키고, 또한 한 쌍의 지주 (17, 17) 의 단부 (17a) 를 하우징 (12) 에 고정시키는 고정 공정이 구비된 방법을 채용함으로써, 충분히 고정되어 있지 않은 상태의 중공사막 다발 (11), 하우징 (12) 및 지주 (17) 를, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 완성품과 동일한 상대 위치 관계로 유지된 상태로 고정 공정에 제공할 수 있다. 이로써, 간편한 방법으로 중공사막 다발 (11) 에 느슨함을 부여하면서, 고정용 수지 (2) 를 주입하고 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있다. 따라서, 취급성이 우수한 평형 중공사막 모듈 (1) 을 우수한 생산 효율로 제조하는 것이 가능해진다.As described above, according to the second embodiment of the method for producing a balanced hollow fiber membrane module according to the present invention, in the relaxation forming step, a pair of
본 발명의 평형 중공사막 모듈의 제조 방법은, 간편한 방법으로 중공사막 다발에 느슨함을 부여하면서, 고정용 수지를 주입하고 경화시키는 공정을 1 회만으로 저감할 수 있어, 취급성이 우수한 평형 중공사막 모듈을 우수한 생산 효율로 제조하는 것이 가능해지는 점에서, 오수 처리 등에 사용되는 평형 중공사막 모듈을 제조하는 경우에 있어서 매우 유용하다.The method of producing a balanced hollow fiber membrane module of the present invention can reduce the number of processes for injecting and hardening the fixing resin into one time only while giving looseness to the bundle of hollow fiber membranes by a simple method, It is very useful in the case of producing a balanced hollow fiber membrane module for use in wastewater treatment or the like in that the module can be manufactured with excellent production efficiency.
1 : 평형 중공사막 모듈, 2 : 고정용 수지, 11 : 중공사막 다발, 12 : 하우징, 12a : 삽입구, 13 : 바닥부, 14 : 측면, 15 : 집수 유로, 16 : 집수부, 17 : 지주 (한 쌍의 지주), 20 : 이완 형성 지그 (한 쌍의 이완 형성 지그 : 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구), 21 : 제 1 부재, 22 : 제 2 부재, 26 : 볼트 (협지 수단), 30 : 유지 프레임체.The hollow fiber membrane module according to any one of
Claims (11)
한 쌍의 이완 형성 지그를 상기 중공사막 다발의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 상기 중공사막 다발을 상기 한 쌍의 이완 형성 지그로 파지하는 파지 공정과,
상기 한 쌍의 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 상기 중공사막 다발에 이완을 부여하는 이완 공정과,
상기 하우징의 삽입구에, 상기 중공사막 다발의 단부를 삽입하는 삽입 공정과,
상기 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고, 경화시켜 상기 중공사막 다발의 단부를 고정시키며, 또한, 상기 한 쌍의 지주의 단부를 상기 하우징에 고정시키는 고정 공정과,
상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 떼어내는 제거 공정을 포함하는, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.Each of the end portions of the sheet-like hollow fiber membrane bundle comprising a plurality of hollow fiber membranes is inserted and fixed in the housing from each of the insertion ports of the housing, A method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module, wherein each end of a pair of struts disposed on both sides of the direction of arrangement of the hollow fiber membranes along the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle is fixed to the housing,
A holding step of disposing a pair of loosening forming jigs at a distance in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle and holding the bundle of hollow fiber membranes with the pair of loosening forming jigs,
A relaxation step of applying relaxation to the bundle of hollow fiber membranes by narrowing the separation distance of the pair of relaxation forming jigs,
An insertion step of inserting an end of the hollow fiber membrane bundle into an insertion port of the housing,
A fixing step of injecting fixing resin into the housing and curing the fixing resin to fix the ends of the hollow fiber membrane bundle and fixing the ends of the pair of pillars to the housing;
And removing the pair of relaxation forming jigs.
한 쌍의 이완 형성 지그를 상기 중공사막 다발의 길이 방향으로 이간시켜 배치하고, 상기 중공사막 다발을 상기 한 쌍의 이완 형성 지그로 파지하는 파지 공정과,
상기 한 쌍의 이완 형성 지그의 이간 거리를 좁히는 것에 의해, 상기 중공사막 다발에 이완을 부여하는 이완 공정과,
상기 하우징의 삽입구에, 상기 중공사막 다발의 단부를 삽입하는 삽입 공정과,
상기 하우징, 상기 중공사막 다발 및 상기 한 쌍의 지주를, 평면에서 볼 때 대략 사각형상으로 된 유지 프레임체의 프레임 안에 조립하는 유지 공정과,
상기 유지 프레임체에 상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 연결 고정시키는 연결 공정과,
상기 하우징 내에 고정용 수지를 주입하고, 경화시켜 상기 중공사막 다발의 단부를 고정시키며, 또한, 상기 한 쌍의 지주의 단부를 상기 하우징에 고정시키는 고정 공정과,
상기 유지 프레임체 및 상기 한 쌍의 이완 형성 지그를 떼어내는 제거 공정을 포함하는, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.Each of the end portions of the sheet-like hollow fiber membrane bundle comprising a plurality of hollow fiber membranes is inserted and fixed in the housing from each of the insertion ports of the housing, A method for manufacturing a balanced hollow fiber membrane module, wherein each end of a pair of struts arranged on both sides of the direction of arrangement of the hollow fiber membranes along the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle is fixed to the housing,
A holding step of disposing a pair of loosening forming jigs at a distance in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle and holding the bundle of hollow fiber membranes with the pair of loosening forming jigs,
A relaxation step of applying relaxation to the bundle of hollow fiber membranes by narrowing the separation distance of the pair of relaxation forming jigs,
An insertion step of inserting an end of the hollow fiber membrane bundle into an insertion port of the housing,
A holding step of assembling the housing, the hollow fiber membrane bundle, and the pair of struts into a frame of a holding frame body having a substantially rectangular shape when viewed in plan,
A connecting step of connecting and fixing the pair of loosening forming jigs to the holding frame body,
A fixing step of injecting fixing resin into the housing and curing the fixing resin to fix the ends of the hollow fiber membrane bundle and fixing the ends of the pair of pillars to the housing;
And removing the retaining frame body and the pair of relaxation forming jigs.
상기 이완 형성 지그는, 상기 중공사막 다발을 파지하는 파지부에, 경도가 3 ∼ 20 도의 탄성 부재가 형성되어 있는, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the relaxation forming jig has an elastic member having a hardness of 3 to 20 degrees formed in a gripping portion for gripping the bundle of hollow fiber membranes.
상기 이완 형성 지그는, 상기 탄성 부재의 두께가 2 ㎜ 이상인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the elastic member has a thickness of 2 mm or more.
상기 평형 중공사막 모듈의 전체 폭 (W) 과 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 10 ∼ 60 배의 범위인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the ratio (L / W) of the total width (W) of the hollow fiber membrane module to the total length (L) of the hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membrane module is 10 to 60 times, Method of manufacturing a desert module.
상기 평형 중공사막 모듈의 전체 폭 (W) 과 상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 의 비율 (L/W) 이 20 ∼ 50 배의 범위인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the ratio (L / W) of the total width (W) of the hollow fiber membrane module to the total length (L) of the hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membrane module is 20 to 50 times, Method of manufacturing a desert module.
상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 가 300 ∼ 1500 ㎜ 의 범위인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the total length (L) of the balanced hollow fiber membrane module in the array direction of the hollow fiber membranes is in the range of 300 to 1500 mm.
상기 중공사막의 배열 방향에 있어서의 상기 평형 중공사막 모듈의 전체 길이 (L) 가 500 ∼ 1250 ㎜ 의 범위인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the total length (L) of the balanced hollow fiber membrane module in the arrangement direction of the hollow fiber membranes is in the range of 500 to 1250 mm.
상기 이완 형성 지그의 파지부에 의한, 상기 평형 중공사막 모듈의 파지 면적당 중공사막 다발 중량이 50 g/㎠ 이하인, 평형 중공사막 모듈의 제조 방법.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the hollow fiber membrane bundle weight per unit area of the balanced hollow fiber membrane module is 50 g / cm 2 or less due to the grip of the relaxation-forming jig.
서로 근접함으로써 상기 중공사막 다발을 사이에 끼우도록 파지하는 제 1 부재 및 제 2 부재와,
상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재의 이간 거리가 상기 중공사막 다발의 두께보다 작아지도록, 상기 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 근접시키는 것이 가능한 협지 수단을 포함하는, 평형 중공사막 모듈 제조용 파지구.A hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 9, which is used in a manufacturing method of a hollow fiber membrane module, and while the bundle of hollow fiber membranes is fixed to a housing by a fixing resin, Which is used for producing a hollow fiber membrane module,
A first member and a second member for holding the bundle of hollow fiber membranes sandwiching the bundle of hollow fibers,
And a holding means capable of bringing the first member and the second member close to each other so that the distance between the first member and the second member becomes smaller than the thickness of the hollow fiber membrane bundle, .
상기 한 쌍의 지주의 양 단부는, 각각, 각각의 상기 하우징의 삽입구로부터 삽입되어 고정용 수지를 통해서 상기 하우징 내에 고정되고,
상기 중공사막 다발은, 상기 중공사막의 길이 방향의 양측에 배치된 상기 하우징의 각각의 사이에서 이완된 상태로 고정되어 있고,
상기 하우징을, 상기 삽입구로부터 그 하우징 내의 집수 유로측을 향하여 30 ㎜ 의 위치에서 절단했을 때의 횡단면에 있어서, 상기 중공사막 다발과 상기 하우징 사이에 1 종의 상기 고정용 수지가 계면없이 액밀하게 충전되어 있는, 평형 중공사막 모듈.
Wherein the housing having the water collecting flow path is provided on both sides in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane and both end portions of the sheet-like hollow fiber membrane bundle made up of the plurality of hollow fiber membranes are inserted from the insertion ports of the respective housings, And both ends of a pair of struts arranged along the bundle of hollow fiber membranes on both sides of the direction of arrangement of the hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane bundle are fixed to the respective housings The hollow fiber membrane module comprising:
Both ends of the pair of struts are respectively inserted from the insertion ports of the respective housings and fixed in the housing through the fixing resin,
Wherein the hollow fiber membrane bundle is fixed in a relaxed state between each of the housings disposed on both sides in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane,
Wherein the housing is cut at a position of 30 mm from the insertion port toward the water collecting flow path side in the housing so that one kind of the fixing resin is sealed between the hollow fiber membrane bundle and the housing in a liquid- A hollow hollow fiber membrane module.
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