(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
束着管が胴体部とその両末端に位置するヘッド部とからなり、ヘッド部外周面に束着管をハウジング内に取り付けるためのOリングが装着された中空糸膜モジュールにおいて、少なくとも一方のヘッド部が、Oリング装着部よりも束着管末端側で筒状体を保ったまま２分割され、分割部分が筒状体としての連結状態を維持しつつスライド可能な構造を有する中空糸膜モジュール。
【請求項２】
分割部分が２個の筒状体より構成され、いずれも連結側端部に段差部が形成され、これらが嵌合する状態で連結されている請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
分割部分が２個の筒状体より構成され、一方の筒状体の外径が他方の筒状体の内径と一致しており、これらが嵌合する状態で連結されている請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
スライド可能な構造部分の連結部位にOリングを装着した請求項１、２または３記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
束着管胴体部がその側面に流体が流れる開口部を有する筒状部材から形成されている請求項１記載の中空糸膜モジュール。
【請求項６】
束着管胴体部の開口部が、胴体部両側の等配位置に対称形に設けられた請求項５記載の中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールに関する。さらに詳しくは、温度等の外部環境の変化によって生ずる中空糸膜の膨脹や収縮に起因する中空糸膜や束着管の破損を有効に防止することを可能とする中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜は、その構造上膜中にポーラス構造を多く保持しているため、温度等の外部環境の変化によって生ずる膨脹や収縮が大きくなる。また、その機能上溶剤のろ過、濃縮、脱気等の処理をすることもあり、その場合には溶剤によって中空糸膜の膜材料自体が膨潤することもある。
【０００３】
中空糸膜モジュールは、このような中空糸膜を例えば数百から数千本といった単位で束着管に収容しているので、収容しているすべての中空糸膜が伸び縮みすることにより、一本当りの伸縮力は小さいものであっても、束着管に対しては収容本数分の力が働くこととなる。その結果、中空糸膜を収容した束着管および両端ポッティング部からなる中空糸膜モジュールにおいては、束着管が一体構造のため中空糸膜の長手方向の膨脹により中空糸膜が束着管からはみ出したり、はみ出し防止のために束着管に設けた柵の部分に押しつけられて中空糸膜が破損したり、あるいは中空糸膜の長手方向の収縮により中空糸膜や束着管が破損することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６４１８９号公報
【特許文献２】特開２００８−２３８０６８号公報
【特許文献３】特開２００６−６１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、温度等の外部環境の変化によって生ずる中空糸膜の膨脹や収縮に起因する中空糸膜や束着管の破損を有効に防止せしめることを可能とする中空糸膜モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる本発明の目的は、束着管が胴体部とその両末端に位置するヘッド部とからなり、ヘッド部外周面に束着管をハウジング内に取り付けるためのOリングが装着された中空糸膜モジュールにおいて、少なくとも一方のヘッド部が、Oリング装着部よりも束着管末端側で筒状体を保ったまま２分割され、分割部分が筒状体としての連結状態を維持しつつスライド可能な構造を有する中空糸膜モジュールによって達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる中空糸膜モジュールは、束着管をハウジングへ取り付るのに用いられるOリングの装着部よりも末端側にスライド可能な筒状体分割部分を設けることにより、温度等の外部環境の変化による中空糸膜の膨脹や収縮に起因する中空糸膜や束着管の破損を有効に防止せしめることを可能にするといったすぐれた効果を奏する。
【０００８】
特許文献１には、中空糸膜の熱収縮によるインナーパイプの破損を防止することができる加湿装置が提案されており、中空糸膜束、これを収容するハウジングおよび該ハウジング内に設けられて各中空糸膜の外側に第１流体を流通させるインナーパイプが設けられ、各中空糸膜の内側中空部に第２流体が流通されたときに、第１流体と第２流体との間で水分の受け渡しを行う加湿装置において、ハウジング内にはインナーパイプとスライド可能に連結される連結部材が設けられている。
【０００９】
このように、この加湿装置においては、“モジュール化する際に”、中空糸膜が長手方向に膨張したり、収縮したりすることに起因するインナーパイプの破損を防止するためにスライド機構が設けており、このような加湿装置に固定用シールとして、本発明と同様にヘッド部にシール部材(Oリング)を設けると、シール部材が設けられた両末端のヘッド部は共にスライドし難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュールの一態様を示す一部半裁正面図である
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る中空糸膜モジュールは、束着管が胴体部とその両末端に接合されたヘッド部とからなり、ヘッド部外周面に束着管をハウジング内に取り付けるためのOリングが装着されており、少なくとも一方のヘッド部が、Oリング装着部よりも束着管末端側で筒状体を保ったまま２分割され、分割部分が筒状体としての連結状態を維持しつつスライド可能な構造を有している。以下、図面を参照しながら本発明に係る中空糸膜モジュールの一態様を詳細に述べる。
【実施例】
【００１２】
図１に示される如く、中空糸膜モジュール１は、中空糸膜群４を内包した束着管胴体部２とその両末端に位置し、中空糸膜群を挿通し、固定するポッティング部５を有する束着管ヘッド部３、３’とからなる。束着管胴体部２としては、例えばその側面に流体が流れる開口部を有する細長い直管状の筒体部材で形成され、管中心軸から両側の対称位置の部分をほぼ管全長に亘って長孔形状の開口部２ａが中心軸に対称な形で２ヶ所設けられたものや、両端部のそれぞれ近傍において管中心軸から両側の対称位置の部分を切除して楕円形または短孔形状の開口部が左右対称形で計４ヶ所が設けられているものなどが用いられる(特許文献２の図２〜３参照)。このように長孔形状の開口部や短孔形状の開口部を胴体部側面に設ける理由は、中空糸膜束群にガスなどの流体を接触させて透過させるための流体の流出・流入用である。ここで、開口部は１箇所のみであっても流体の流出・流入用として機能するが、好ましくは複数箇所の開口部が左右対称形に設けられる。かかる束着管胴体部２の材質としては、気密性および耐熱性を有し、そこに収容される中空糸膜の熱膨張係数と同じかまたは近い値を有するものなどを用いることができる。
【００１３】
このように、束着管胴体部２に流体の流出・流入用の開口部２ａを管体両側の対称な等配位置に対称形に設けることで、非対称形に設けた構造の場合にみられる不均衡な熱膨張で撓みや歪みが発生するのを極力抑えることができる。すなわち、束着管胴体部２の熱変形を抑えることで、中空糸膜など他の部材に影響して応力集中が生じるのを防ぐことができ、モジュールの破損といった事態を避けるのに有効である。
【００１４】
束着管胴体部２には、多孔質炭素製中空糸膜、多孔質セラミックス製中空糸膜などの中空糸膜が数百〜数千本程度束ねた中空糸膜群４として収容され、収容された中空糸膜群は、束着管ヘッド部３、３’に挿通され、ポッティング部５によって固定される。ここで束着管ヘッド部３、３’も、束着管胴体部２と同様の材質で形成される。多孔質炭素製中空糸膜としては、ポリフェニレンオキシド系、ポリイミド系、ポリスルホン系、セルロース系などの樹脂系材質のものを焼成したものが、また多孔質セラミックス製中空糸膜としては、Al2O3、Y2O3、MgO、SiO2、Si3N4、ZrO2製のものなどが用いられる。
【００１５】
束着管胴体部２の両末端に位置する束着管ヘッド部３、３’のいずれか一方または両方には、スライド部６が設けられる。束着管ヘッド部は筒状体を保ったまま２分割され、この分割部分は中空糸膜が熱などに起因して長手方向に膨脹または収縮した場合における束着管内の容積変化に対し、筒状体としての連結状態を維持しつつスライドして容積変化に対応することを可能とするスライド部６が設けられる。スライド部６が設けられることで、中空糸膜の長手方向への膨脹や収縮に応じて、その連結を維持した状態で中空糸膜モジュールが長手方向に伸縮する。これにより中空糸膜モジュール内部の容積が変化するため、中空糸膜あるいは中空糸膜モジュールの破損が有効に防止されることとなる。ここで筒状体としての連結状態を維持しつつとは、分割された束着管ヘッド部材同士がその内周面と外周面で互いに接触していることをいう。スライド部６は、筒状体としての連結状態を維持しつつ束着管内の容積変化に対応可能であればどのような構造であっても構わないが、例えば２個の筒状体より構成される分割部分において、図１に示されるようにいずれの筒状体にも連結側端部に段差部が形成され、これらが嵌合する状態で連結されている態様のもの、あるいは一方の筒状体の外径が他方の筒状体の内径と一致しており、これらが嵌合する状態で連結されている態様ものなどが挙げられる。
【００１６】
なお、特許文献３の図３〜４にも、束着管を２分割した部位において、その連結状態を維持しつつスライド構造を採ることが開示されているが、スライド部は本発明でいう束着管胴体部に設けられており、かかる態様では束着管ヘッド部に設けられているOリングがスライド機構を働きにくくするため、本発明とは異なる態様であるということができる。
【００１７】
かかるスライド部６には、中空糸膜モジュールの気密性をさらに高めるべく、その連結部位、すなわち分割された束着管ヘッド部材同士が接触している部分にOリング７’’が装着されることが好ましい。
【００１８】
以上の構成よりなる中空糸膜モジュール１のハウジングへの装着は、中空糸膜モジュール１の束着管ヘッド部３，３’をシール部材であるOリング７，７’を介してハウジングに密閉装着することにより行われる。Oリング７，７’は、束着管ヘッド部３，３’外周面であって、スライド部６が設けられている場合には、この部位よりも束着管胴体部２寄りに配される。
【符号の説明】
【００１９】
１                    中空糸膜モジュール
２                    束着管胴体部
２ａ                  開口部
３、３’              束着管ヘッド部
４                    中空糸膜群
５                    ポッティング部
６                    スライド部
７、７’、７’’      Oリング
【図１】
0005494720.tif 000002