JPH0214084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数本の中空糸膜、殊に親水性の多
孔質中空糸膜を有してなる中空糸膜モジユールに
ついて、そのリークを検査する方法およびこの検
査に使用する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、ハウジング内に多数本の中空糸膜を
ループ状または直線状に収納し、中空糸膜の端部
が樹脂でハウジング内に固定され、かつ該端部が
切断されて通気（または通水）端面を構成する各
種の気体や液体を瀘過するための中空糸膜モジユ
ールが知られている。

このような中空糸膜モジユールについて、その
リークを検査する方法としては、中空糸膜の外側
へ所定の水圧をかけ、前記通水端面にもれてくる
水の有無によつてリークを検査する方法がある。
しかしながらこの検査方法は、該中空糸膜が疎水
性である場合に限つて有効な手段である。すなわ
ち、該中空糸膜が親水性を有する場合には、当然
中空糸膜の膜面を経ても通水されるので、リーク
検査の手段とはなり得ない。しかもリーク検査
後、該モジユール内に流入した水をそのままの状
態で放置すると、モジユール内で雑菌が繁殖した
り、中空糸にカビが発生するなどの原因となる。
したがつて、検査後にモジユールの乾燥が必要と
なるが、一般にモジユール内には中空糸がコンパ
クトに充填されているため、流入した水を簡単に
は乾燥除去することができず、真空乾燥等の手段
により乾燥させる必要が生じ、検査のための工程
が増加し、コストも上昇する。

このため親水性の中空糸膜からなるモジユール
のリークの検査方法として、中空糸膜の外側から
加圧空気を供給し、前記通気（または通水）端面
からの空気の流出量を測定する方法、あるいは所
定量の加圧空気を中空糸膜の外側に加え、圧力の
降下によつてリークの有無を検査する方法等が検
討された。しかし、これらの方法による場合に
は、モジユールを通過する空気としてかなりの流
量が必要となるため大きな加圧装置が必要となる
とともに、例えば中空糸膜にピンホールがある場
合等においては、検知可能な空気量または圧力降
下に到達するのにかなりの時間を要したり、ある
いはピンホールが極めて微細なものの場合には検
知できず、到底実用的なリーク検査手段とはなり
得なかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、中空糸膜モジユール、殊に親
水性の多孔質中空糸膜を収納してなる中空糸膜モ
ジユールに適した、該モジユールのリークの検査
方法およびこれに用いる装置を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、極めて微細なピンホール
のある中空糸膜モジユールについても精度よくこ
れを検知することのできるリーク検査方法および
これに用いる装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、モジユールに対し
て検査後の面倒な後処理の必要がなく、極めて短
時間かつ容易に実施できるリーク検査方法を提供
することにある。

本発明の更に別の目的は、簡略な構造で取り扱
いの容易な、中空糸膜モジユールのリーク検査装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明の中空糸膜モジユールのリー
ク検査方法は、多数本の中空糸膜の端部がそれぞ
れ開口状態を保ちつつ樹脂でハウジング内に固定
され、かつ該樹脂で形成される少なくとも一つの
通気端面を有して構成される中空糸膜モジユール
のリークを検査する方法に於いて、該モジユール
の通気端面より減圧吸引し、該中空糸膜の外表面
側より微小粒径の粒子を含む空気を流入させ、該
通気端面から吸引した空気をパーテイクルカウン
ターを通過させ、該吸引空気中の微小粒子の数を
測定することを特徴とする。

また、本発明の中空糸膜モジユールのリーク検
査装置は、多数本の中空糸膜の端部がそれぞれ開
口状態を保ちつつ樹脂でハウジング内に固定さ
れ、かつ該樹脂で形成される少なくとも一つの通
気端面を有して構成される中空糸膜モジユールの
リークを検査するための装置であつて、中空糸膜
モジユールの通気端面を気密に把持することので
きるモジユール取付け部材と、吸引機能を有し、
空気中の微小粒子の数を測定するパーテイクルカ
ウンターと、吸引手段と、フイルターとを有して
なり、前記取付け部材のモジユールの通気端面把
持部とパーテイクルカウンターとはその途中に第
１の弁を有する配管により接続され、吸引手段お
よびフイルターは、それぞれ弁を介して前記配管
の取付け部材と第１の弁との途中および第１の弁
とパーテイクルカウンターとの途中に接続されて
構成される。

〔発明を実施するための好適な態様〕

先ず、本発明のリーク検査の対象となる中空糸
膜モジユールにつき簡略に説明する。

第１図は、中空糸膜モジユールの一例を示す側
断面図である。ハウジング１内に収納された多数
本の中空糸膜２はループ状（Ｕ字状）に集束さ
れ、それぞれの両端は各中空糸膜間を樹脂３が覆
うようにして固定されている。第１図の通気端面
Ａの平面図を第２図に示す。第２図に於いて、中
空糸膜２は固定用樹脂３とともにこの端面で切断
されて開口端を有し、通気端面Ａを形成してお
り、各中空糸膜２の間には樹脂３が充填されて気
密に固定されている。

第３図は中空糸膜モジユールの他の例を示す一
部欠截側面図である。この例に於いては、多数本
の中空糸膜２が、開口４を有するハウジング１内
に直線状に収納され、その両端は開口端を形成し
つつ樹脂３，３′により固定されている。一方の
通気端面A′には集水室５が設けられ、モジユー
ルの中央部を通過する瀘液配管６により二つの通
気端面Ａ，A′が接続されている。

これらの中空糸膜モジユールを構成する中空糸
膜２としては、疎水性のものでも親水性のもので
もよく、また均質膜でも多孔質膜でもよい。しか
し、親水性の多孔質膜の場合には、適当なリーク
検査方法が確立されていなかつたので、本発明の
方法および装置が特に好適に適用できる。

以下、本発明の中空糸膜モジユールのリークの
検査方法につき、図面を参照しつつより詳細に説
明する。

第１図に示した構造の微多孔質中空糸膜のモジ
ユールを本発明の方法に基づいてリーク検査を実
施するには、先ず、端面Ａから例えば真空ポンプ
のような吸引手段により減圧吸引すると、ハウジ
ングの他端Ｂから空気が矢印のようにして吸引さ
れる。吸引された空気は中空糸膜２の外表面から
膜の微細孔を経て中空糸の中空部に至り、更に端
面Ａへと吸引される。この時、空気中に含まれる
塵埃等の微小粒子は、中空糸膜２の膜面の微細孔
により瀘過されて該微細孔の孔径より大きな微小
粒子は遮断され、清浄な空気のみが端面Ａより吸
引される。しかし中空糸膜２にピンホールや折損
部がある場合には、塵埃を含んだ空気がこれらピ
ンホールや折損部を通して端面Ａより吸引され
る。また、樹脂３と中空糸膜２との間に間隙が生
じている場合や樹脂３内に樹脂層の上面から下面
に亘つて連通する微細な通気孔（巣ともいう）が
生じている場合等にも同様に塵埃を含んだ空気が
これらの間隙や通気孔を通して吸引される。

このようにして端面Ａから吸引した空気をパー
テイクルカウンターへ導くと、リークが存在し吸
引空気が塵埃を含んだものである場合には、パー
テイクルカウンターにより各種粒径の塵埃の数が
測定される。一方、リークが生じていない場合に
は、パーテイクルカウンターによつて測定される
微小粒子の数は、中空糸膜の微細孔を通過する粒
径の粒子のみであり、中空糸膜の微細孔が十分小
さい場合にはパーテイクルカウンターの検出感度
以下の微小粒子しか吸引されないために測定され
る粒子数は０となる。したがつて中空糸モジユー
ルのリークの発生の有無はパーテイクルカウンタ
ーのカウント数によつて容易に判別することがで
きる。

本発明の方法は、第３図に示した中空糸膜モジ
ユールおよびその他の態様のモジユールに対して
も、上記の場合と同様にして、通気端面から吸引
した空気をパーテイクルカウンターを通過させ、
吸引空気中に含まれる粒子数を測定することによ
つて実施できる。

本発明の方法に用いられるパーテイクルカウン
ターは、通常クリーンルームのクリーン度を測定
する場合に用いられる市販品で充分その機能を果
すことができる。また、検査に供される微小粒子
を含む空気としては、測定対象の膜の細孔径にあ
わせて適宜粒径、粒子数を調整したものを使用し
てもよいが、通常の空気には各種の粒径の塵埃が
多数含まれているので、通常の空気をそのまま用
いるのが便宜である。

本発明の検査方法に於いては、５〜10程度の
吸引空気量で充分モジユールのリークの有無の判
別が可能である。中空糸膜の微細孔が十分小さい
モジユールに於いては、リークが存在するときに
のみ吸引空気にパーテイクルカウンターで検出可
能な塵埃が混入するので、瞬時に検知できる。

次に、本発明の中空糸膜モジユールのリーク検
査装置につき、その一例として示す第４図にした
がいより詳細に説明する。

本発明のリーク検査装置は、基本的には、モジ
ユール取付け部材７と、パーテイクルカウンター
８と、吸引ポンプ９とフイルター１０とを有して
構成される。

リーク検査に供される中空糸膜モジユールは、
モジユール取付け部材７へ固定される。この装置
に於いては、モジユール取付け部材７は、中空糸
膜モジユールの通気端面Ａを把持するホルダー１
１と、吸気口１２を有し押さえ機構１３に一体化
された固定具１４とから構成されている。モジユ
ールの通気端面Ａは、ホルダー１１に設けられた
Ｏリング１５の作用より外気と完全に遮断されて
いる。ホルダー１１のモジユール開口端面の把持
部と吸引手段を内蔵しているパーテイクルカウン
ター８とは、第１の弁１６を介して配管１７，１
８により接続されている。ホルダー１１と第１の
弁１６とを結ぶ配管１７の途中には吸引ポンプ９
が、第１の弁１６とパーテイクルカウンター８と
を結ぶ配管１８の途中には空気瀘過用のフイルタ
ー１０が、それぞれ弁１９，２０を介して接続さ
れている。

この装置により中空糸膜モジユールのリークの
検査を実施するには、中空糸膜モジユールをホル
ダー１１で把持し、固定具１４で押さえ付けた状
態で先ず第１の弁１６を閉じ、弁１９，２０を開
け、吸引ポンプ９およびパーテイクルカウンター
８内蔵の吸引手段を作動させると、モジユール固
定側に於いては外気が固定具１４の吸気口１２か
らモジユールを通つて配管１７、弁１９を経て吸
引ポンプ９で排気される。一方、パーテイクルカ
ウンター側に於いては、フイルター１０で瀘過さ
れた空気が弁２０、配管１８を通つてパーテイク
ルカウンター８へ導かれる。この動作を所定時間
継続することにより、ホルダー１１の空隙および
配管１７内は、中空糸膜モジユールで瀘過された
空気で置換され、また、配管１８内およびパーテ
イクルカウンター８内の経路はフイルター１０で
瀘過された空気で清掃される。この際、フイルタ
ーとして、リークの検査に供する中空糸膜モジユ
ールと同等な膜面積、細孔径を有するものを使用
し、パーテイクルカウンター８を作動させれば、
リークのない被検査中空糸膜モジユールの補償の
粒子カウント数が測定できる。このようにしてリ
ーク検査装置の準備運転を実施した後、弁１９，
２０を閉じ、第１の弁１６を開け、パーテイクル
カウンター８にモジユールで瀘過された空気を必
要量だけ吸い込ませると、瀘過空気中の塵埃の量
がパーテイクルカウンター８で測定され、リーク
の検査が実施される。測定が終了した後、第１の
弁１６を閉じ、押さえ機構１３を作動させて固定
具１４を外し、モジユールをホルダー１１から外
して一連のリーク検査の操作が終了する。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方法によれば、
極めて簡単に中空糸膜モジユールの微小なピンホ
ールの有無等を被検査モジユールに何の影響を及
ぼすことなく検査することが可能であり品質管理
の上で多大な効果をもたらすものである。

また、本発明の検査装置を使用すれば、中空糸
膜モジユールのリーク検査を短時間に効率よく実
施することができ、モジユールに使用された中空
糸膜の有する微細孔の孔径が変化したモジユール
に対しても容易に対応して検査を実施することが
できる。

〔実施例〕

以下に、本発明の方法および装置を具体的実施
例に従いより詳細に説明する。

実施例 １ リークの検査に供した中空糸膜モジユールはポ
リエチレン製中空糸EHF（三菱レイヨン(株)製）を
中空糸の全表面積が0.6m²となるように1440本を
束ねてループ状にし、中空糸の開口端面をポリウ
レタンにてポツテイングした第１図に示すような
構造を有するものである。

リークの検査に使用した装置は第２図に示すよ
うな構造を有するものであり、押さえ機構、弁、
吸引ポンプには、市販のエアーシリンダー、吸引
用電極弁、真空ポンプをそれぞれ使用した。フイ
ルターには、検査に供したモジユールに使用され
ている中空糸と同じ中空糸を利用して製作したも
の、パーテイクルカウンターには、リオン社製の
室内空気のクリーン度を測定するためのもの
（KC―13）を使用した。

この装置を使用して、吸引ポンプおよびパーテ
イクルカウンター内蔵の吸引手段を作動させ先に
説明した準備運転を１分間実施した後、約10の
中空糸モジユールを通過した空気をパーテイクル
カウンターに導いた。検出感度を粒径0.3μmに設
定した時のカウント数は０であつた。一方、同様
な操作により、針を用いて敢えて一本の中空糸に
一つのピンホールを作製した中空糸モジユールに
ついてのリーク検査では、パーテイクルカウンタ
ーのカウント数は10であり、容易にリークの存在
が確認できた。

なお、一つのモジユールについてリーク検査に
要した時間は、モジユールの取り付け、取り外し
をも含め約３分間で終了した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のリーク検査の対象となる中
空糸膜モジユールの一態様の側断面図を示し、第
２図はその通気端面Ａの平面図を示す。第３図
は、中空糸膜モジユールの他の例を示す一部欠截
側面図である。第４図は、本発明の中空糸膜モジ
ユールのリーク検査装置の一例を示す模式図であ
る。 １：ハウジング、２：中空糸膜、３：固定用樹
脂、４：開口、５：集水室、６：瀘液配管、Ａ：
通気端面、Ｂ：ハウジングの他端、７：モジユー
ル取付け部材、８：パーテイクルカウンター、
９：吸引ポンプ、１０：フイルター、１１：ホル
ダー、１２：吸気口、１３：押さえ機構、１４：
固定具、１５：Ｏリング、１６：第１の弁、１
７，１８：配管、１９，２０：弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数本の中空糸膜の端部がそれぞれ開口状態
   を保ちつつ樹脂でハウジング内に固定され、かつ
   該樹脂で形成される少なくとも一つの通気端面を
   有して構成される中空糸膜モジユールのリークを
   検査する方法に於いて、該モジユールの通気端面
   より減圧吸引し、該中空糸膜の外表面側より微小
   粒径の粒子を含む空気を流入させ、該通気端面か
   ら吸引した空気をパーテイクルカウンターを通過
   させ、該吸引空気中の微小粒子の数を測定するこ
   とを特徴とする中空糸膜モジユールのリーク検査
   方法。 ２ 多数本の中空糸膜の端部がそれぞれ開口状態
   を保ちつつ樹脂でハウジング内に固定され、かつ
   該樹脂で形成される少なくとも一つの通気端面を
   有して構成される中空糸膜モジユールのリークを
   検査するための装置であつて、中空糸膜モジユー
   ルの通気端面を気密に把持することのできるモジ
   ユール取付け部材と、吸引機能を有し、空気中の
   微小粒子の数を測定するパーテイクルカウンター
   と、吸引手段と、フイルターとを有してなり、前
   記取付け部材のモジユールの通気端面把持部とパ
   ーテイクルカウンターとはその途中に第１の弁を
   有する配管により接続され、吸引手段およびフイ
   ルターは、それぞれ弁を介して前記配管の取付け
   部材と第１の弁との途中および第１の弁とパーテ
   イクルカウンターとの途中に接続されてなるリー
   ク検査装置。