JPH04349924A - 中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば浄水器等で用
いられる中空糸膜モジュール特にモジュールケース内に
内部管を挿入したものの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の中空糸膜モジュールは、た
とえば次のようにして製造されている。まず、モジュー
ルケース内周に多数本の中空糸膜の束を充填し、非接着
性材料からなるポッティング用治具をモジュールケース
両端開口部に装着した後、各中空糸膜間の隙間および中
空糸膜とモジュールケース内周間の隙間にエポキシ、ポ
リウレタン系等のポッティング剤を重力式あるいは遠心
式にて充填し、封止固定する。その後ポッティング用治
具を取り外して前記ケースから飛び出している部分を切
断することにより、各中空糸膜の端面を開口させるよう
になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、モジュール
の用途あるいは流路構成によっては、モジュール内部に
筒状のパイプ，多孔管あるいは多孔質管等の内部管を装
填したい要請がある。

【０００４】このような場合に、従来と同様な方法でモ
ジュール化を行おうとすると、中空糸膜束内に内部管が
覆われて内部管が中空糸膜を介してモジュールケースに
支持されることになり、内部管を所定位置に位置決めす
ることができないという問題があった。

【０００５】また、中空糸膜束の中に内部管を入れてポ
ッティング用治具を装着するので、装着作業性も悪いと
いう問題があった。

【０００６】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、中
空糸膜の集束，装填，ポッティングさらには切断による
端面処理工程での作業性を損なうことなく、容易に内部
管の位置決めをなし得る中空糸膜モジュールの製造方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、モジュールケース内周と内部管
外周との間の環状の空間に多数本の中空糸膜束を充填し
、モジュールケース開口部において、各中空糸膜間の隙
間および中空糸膜と内部管外周および中空糸膜とモジュ
ールケース内周間の隙間をポッティング剤にて封止固定
する中空糸膜モジュールの製造方法において、前記内部
管の端部に位置決め用治具を連結し、該位置決め用治具
を連結した内部管の外周に多数本の中空糸膜を巻付けて
集束し、該中空糸膜を巻付けた状態で内部管をモジュー
ルケース内に挿入し、モジュールケースの開口部にポッ
ティング用治具を被着し、ポッティング用治具によって
前記位置決め用治具の軸方向および径方向の動きを規制
することによりモジュールケースに対する内部管の位置
決めを行い、前記ポッティング剤を充填して中空糸膜束
の端末部を固定する。

【０００８】

【作用】上記中空糸膜モジュールの製造方法にあっては
、内部管の両端に位置決め用治具を連結し、その内部管
の外周に多数本の中空糸膜を巻付けて集束し、その状態
でモジュールケース内に挿入し、モジュールケースの両
端開口部にポッティング用治具を被着し、そのポッティ
ング用治具により位置決め用治具の軸方向および径方向
が規制され内部管の位置決めがなされる。

【０００９】その後ポッティング剤を充填して中空糸膜
束の端末部を固定し、固定後ポッティング用治具を取り
外して、モジュールケースより突出した部分を切断し中
空糸膜の端面を開口させる。したがって、中空糸膜の充
填、ポッティングさらには切断による端面の工程での作
業性を損わず内部管の位置決めがなされる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本発明の製造方法によって製造され
る中空糸膜モジュールの一例を示している。図において
、１は多数の孔１ａが形成された円筒状のモジュールケ
ースで、その内部に内部管としての筒状のパイプ２が軸
方向に挿入され、モジュールケース１内周と筒状のパイ
プ２外周との間の環状の空間３に多数本の中空糸膜９を
束ねた中空糸膜束４が充填され、モジュールケース１の
両端開口部においてポッティング剤６にて封止固定され
、ポッティング部５が構成されている。

【００１２】図２及び図３は、この発明の中空糸膜モジ
ュールの製造方法に使用される内部管の位置決め用治具
としてのアダプタの具体例を示している。

【００１３】図２に示すアダプタは、断面略ハット形状
の部材で、円板部７ａと、この円板部７ａの一側面の中
央部から突出する段付き円筒状の突出部７１とから構成
されている。この突出部７１は、円板部７ａ付けね部の
大径の第１突出部７ｂと、この第１突出部７ｂの端面か
ら同心状に突出する小径の第２突出部７ｃとから構成さ
れている。

【００１４】そして、円板部７ａの外径はモジュールケ
ース１の外径とほぼ同径とし、第１突出部７ｂの外径は
パイプ２の外径とほぼ同一径に設定してある。また、第
２突出部７ｃの外周はパイプ２の内周に嵌合するように
なっており、第１突出部７ｂの上面と第２突出部７ｃの
底面の間の段差面７ｄはパイプ２の端面との当接面とな
る。

【００１５】一方、図３のアダプタ７′は、中心の段付
き円筒部７１´と、この段付き円筒部７１´の外周から
半径方向に外方に向けて放射状に伸びた複数の軸部７ｂ
′とから構成されている。この段付き円筒部７１´は、
大径円筒部７ａ′と、この大径円筒部７ａ´より突出す
る小径の小径円筒部７ｃ´とから構成されており、上記
放射状の軸部７ｂ´は大径円筒部７ａ´の一端に設けら
れている。この放射状軸部７ｂ′の外径はモジュールケ
ース１の外径より小さくなっており、この放射状軸部７
ｂ′に中空糸膜束４が巻き付けられるようになっている
。

【００１６】また、大径円筒部７ａ′の外径はパイプ２
の外径とほぼ同一径で、小径円筒部７ｃ′の外周はパイ
プ２の内周に嵌合するようになっている。したがって大
径円筒部７ａ′と小径円筒部７ｃ′の間の環状の段差面
７ｄ′はパイプ２の端面との当接面となる。

【００１７】次に、図１で示した両端ポッティングタイ
プの中空糸膜モジュールを製造する製造工程を説明する
。

【００１８】まず、第１の実施例として図に示すアダプ
タ７を使用した場合について説明する。

【００１９】まず第１に、図４のように、内部管として
のパイプ２の両端にアダプタ７を連結する。すなわち、
パイプ２の内周面にアダプタ７の第２突出部７ｃの外周
面と嵌合させ、第１突出部７ｂの段差面７ｄがパイプ２
の端面に当接するまで挿入して支持体８を構成する。

【００２０】次に、アダプタ７を連結したパイプ２外周
に、多数本の中空糸膜束４を巻き付けて集束する。この
集束作業は、たとえば図５（ａ）（ｂ）に示すような二
つの方法がある。

【００２１】まず、第１の方法は、図５（ａ）に示すよ
うに、定寸に切断，両端を熱融着により封止めされた多
数本の中空糸膜９を平たく配列させた上で、支持体８の
パイプ上にのり巻き状に巻き付けていく。巻き付ける方
法としては、たとえば薄いシートや網体を用いて行えば
よい。巻き付ける際に、支持体８は両端に連結したアダ
プタ７の円板部７ａを補助として支持体８が回転し、中
空糸膜９をスムーズに巻つけることができる。

【００２２】第２の方法としては、図５（ｂ）に示すよ
うに、糸巻き機１０に中空糸膜９を巻つけていき、最後
に糸巻き機１０を外した上で、第１の方法と同様に支持
体８のパイプ２上にのり巻き状に巻つければよい。

【００２３】集束作業が済むと、上記支持体８に中空糸
膜束４がのりまき状に集束された状態でモジュールケー
ス１内に挿入する。たとえば、アダプタの円板部７ａが
モジュールケース１の内径より大きい場合は、組み込み
時に、一方のアダプタ７を外してモジュールケース１内
に挿入し、はずしたアダプタ７を再度連結する。もっと
も、少なくとも一方のアダプタ７の円板部７ａの外径が
モジュールケース１の内径より小さければ、そのままの
状態で挿入できる。

【００２４】次に、図６のように、モジュールケース１
の両端開口部にポッティング用治具１１を被着する。ポ
ッティング用治具１１は有底円筒形状で、その外周部に
ポッティング剤供給口１２を有し、内周面はモジュール
ケース１の外周面に嵌合するようになっている。

【００２５】このように、ポッティング用治具１１をモ
ジュールケース１の両端開口部に被着することにより、
ポッティング用治具１１の底面とアダプタ７の円板部７
ａが当接してパイプ２の軸方向の動きが規制され、さら
に、ポッティング用治具１１の内周面とアダプタ７の円
板７ａの外径端部が係合することにより径方向の動きが
規制される。

【００２６】このように、パイプ２は、パイプ２の一端
に連結したアダプタ７と、このアダプタ７が係合するポ
ッティング用治具１１を介してモジュールケース１に対
して位置決めされる。

【００２７】その後、図７のように上記ポッティング用
治具１１のポッティング剤供給口１２よりポッティング
剤６を重力式あるいは遠心式にてモジュールケース１両
端開口部に充填して各中空糸膜９間の隙間および中空糸
膜９とパイプ２外周および中空糸膜９とモジュールケー
ス１内周間の隙間を封止する。

【００２８】このポッティング剤硬化後、ポッティング
用治具１１とアダプタ７を取り外した後あるいはそのま
まの状態で、カッター等の端面切断具を用いてモジュー
ルケース１端面に沿って切断し、各中空糸膜９の端部を
開口させる。アダプタ７を同時に切断する場合には、図
８のようにしてパイプ２の内周にアダプタ７の第２突出
部７ｃの一部が残留物としてパイプ開口部内に残るので
、この残留物を抜き取る必要がある。

【００２９】以上の工程により、図１に示す両端ポッテ
ィングタイプの中空糸膜モジュールが得られた。

【００３０】尚、本実施例ではアダプタ７，ポッティン
グ用治具１１ともポリアセタール製で、樹脂系ポッティ
ング剤（接着剤）と接着性がなく、両方を取り外し後に
中空糸膜９の切断を行った。また、アダプタ７，ポッテ
ィング用治具１１をブロー成形等で形成されたポリエチ
レン製のものを用いることにより、両方を取り外すこと
なく同時に切断可能となる。

【００３１】次に第２の実施例としてアダプタ７′を使
用した場合について説明する。

【００３２】この場合にも、第１の実施例と同様に、図
４に示すようにアダプタ７′をパイプ２の両端に連結す
る。すなわち、パイプ２の内周面にアダプタ７′の小径
円筒部７ｃ′の外周面を嵌合させ、大径円筒部７ａ′の
段差部７ｄ′がパイプ２の端面に当接するまで挿入し支
持体とする。

【００３３】次に、一本の中空糸膜９を両端のアダプタ
７′の放射状軸部７ｂ′間に巻回してパイプの全周的に
集束する。

【００３４】そして、中空糸膜９を集束した状態で、支
持体をモジュールケース１内に挿入する。

【００３５】その後、図９のように、第１の実施例と同
様に、ポッティング用治具１１を被着する。ポッティン
グ用治具１１については第１の実施例に示した通りであ
るので省略する。

【００３６】上記ポッティング用治具１１がモジュール
ケース１の両端開口部に被着されることにより、ポッテ
ィング用治具１１の底面とアダプタ７′の放射状軸部７
ｂ′が巻つけられた中空糸膜９を介して当接してパイプ
２の軸方向の動きを規制し、さらに、アダプタ７′の放
射状軸部７ｂ′の径方向の動きがポッティング用治具の
内周によって規制され、モジュールケース１に対するパ
イプ２の位置決めが行われる。

【００３７】次に、第１の実施例同様モジュールケース
１両端開口部にポッティング剤を充填し、ポッティング
剤が硬化した後に、ポッティング用治具１１とアダプタ
７′をそのままの状態でカッター等の端面切断具を用い
て切断し、各中空糸膜９の端面が開口される。この場合
には、パイプ２内周にアダプタ７′の突出部７ｃ′が残
るため抜き取り作業が終了する。

【００３８】尚、本実施例ではアダプタ７′の材質は切
断可能なポリエチレン等の方が好ましい。

【００３９】上記各実施例により得られた両端ポッティ
ングタイプ中空糸膜モジュールは図１０のような浄水器
等の濾過装置１３に用いられる。

【００４０】すなわち、この濾過装置１３内部に中空糸
膜モジュール２０が収納され、流入ポート２１から流入
した濾過すべき流体は中空糸膜モジュール２０のモジュ
ールケース１に設けられた多数の孔１ａからモジュール
ケース１と内部管２間の空間に流入し、中空糸膜束４の
各中空糸膜９の膜壁を通じて中空糸膜９内に流入し、中
空糸膜９表面で異物を除去した濾過流体をモジュールケ
ース１両端のポッティング部５端面から流出させて一つ
の流出ポート２２から流出させるようになっている。そ
して、一方のポッティング部５端面から流出する流体は
直接流出ポート２２に流し、他方のポッティング部５端
面から流出する流体を内部管２を通じて流出ポート２２
に導くようになっている。

【００４１】なお、図中１４は中空糸膜モジュール両端
のポッティング部５に被着されたキャップであり、また
、１５は中空糸膜モジュール２０の両端部をシールする
シール部材である。

【００４２】尚、上記実施例では、モジュールケース両
端開口部にポッティング用治具を被着して内部管の位置
決めを行う両端ポッティングタイプについて説明したが
、片側ポッティングタイプの中空糸膜モジュールについ
ても同様に適用することができることはもちろんである
。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、モジュ
ールケースの開口部にポッティング用治具を被着し、ポ
ッティング用治具によって位置決め用治具の軸方向およ
び径方向の動きを規制することによりモジュールケース
に対する内部管の位置決めを行ってポッティング処理を
行うようにしたので、中空糸膜の集束，充填，ポッティ
ングさらには切断による端面の工程での作業性を損なう
ことなく、正確な内部管の位置決めがなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る中空糸膜モジュ
ールの全体縦断面図である。

【図２】図２は本発明の第１例の位置決め用治具として
のアダプタを示しており、同図（ａ）　は正面図で、同
図（ｂ）　は側面図である。

【図３】図３は本発明の第２例の位置決め用治具として
のアダプタを示しており、同図（ａ）　は正面図で、同
図（ｂ）　は側面図である。

【図４】図４は内部管としてのパイプとアダプタが連結
された支持体を示す全体図である。

【図５】図５（ａ）　は中空糸膜束を平たく配列した状
態を示した図であり、同図（ｂ）　は糸巻き機に中空糸
膜を巻き付けてある状態を示した図である。

【図６】図６はポッティング用治具によって図２の位置
決め用治具の軸方向及び径方向の動きを規制している状
態を示す全体図である。

【図７】図７は図６においてポッティング剤を充填した
状態を示す全体図である。

【図８】図８は図７の状態でモジュールケース端面に沿
って切断した状態を示す全体図である。

【図９】図９はポッティング用治具によって図３の位置
決め用治具の軸方向及び径方向の動きを規制している状
態を示す全体図である。

【図１０】図１０は図１の中空糸膜モジュールを使用し
た浄水器を示す全体縦断面図である。

【符号の説明】

１　　モジュールケース ２　　筒状パイプ（内部管） ３　　環状空間 ４　　中空糸膜束 ５　　ポッティング部 ６　　ポッティング剤 ７，７′アダプタ（位置決め用治具） ７１　　段付き突出部 ７ａ　　円板部 ７ｂ　　第１突出部 ７ｃ　　第２突出部 ７ｄ，７ｄ′　　段差面 ７１′　　段付き円筒部 ７ａ′　　大径円筒部 ７ｃ′　　小径円筒部 ７ｂ′　　放射状軸部 ８　　支持体 ９　　中空糸膜 １０　　糸巻き機 １１　　ポッティング用治具 １２　　ポッティング剤供給口 １３　　濾過装置 １４　　キャップ １５　　シール材 ２０　　中空糸膜モジュール ２１　　流入ポート ２２　　流出ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モジュールケース内周と内部管外周と
   の間の環状の空間に多数本の中空糸膜束を充填し、前記
   モジュールケース開口部において、各中空糸膜間の隙間
   および中空糸膜と内部管外周および中空糸膜とモジュー
   ルケース内周間の隙間をポッティング剤にて封止固定す
   る中空糸膜モジュールの製造方法において、前記内部管
   の端部に位置決め用治具を連結し、該位置決め用治具を
   連結した内部管の外周に多数本の中空糸膜を巻付けて集
   束し、該中空糸膜を巻付けた状態で内部管をモジュール
   ケース内に挿入し、該モジュールケースの開口部にポッ
   ティング用治具を被着し、該ポッティング用治具によっ
   て前記位置決め用治具の軸方向および径方向の動きを規
   制することによりモジュールケースに対する内部管の位
   置決めを行い、前記ポッティング剤を充填して中空糸膜
   束の端末部を固定する中空糸膜モジュールの製造方法。