(57)【要約】【課題】多孔板の変形を抑えることで管板の変形を防ぎ、管板等の破損の危険性を低減することができるガス分離モジュールを提供する。【解決手段】ガス分離膜モジュール１００は、多数の中空糸膜とそれらを固着する管板１０を有する中空糸エレメント１４０と、容器１１０と、それに取り付けられる蓋部材１２５と、ガス流路となる複数の貫通孔１７５が形成され、管板１０と蓋部材１２５との間に装着される多孔板１７０とを備えている。多孔板１７０は、（ａ）蓋側の面に、装着時に蓋部材１２５に略接触する平坦部１７１ａを有し、（ｂ）蓋側の面のその他の部分にガス流路となる流路形成凹部１７１ｂが形成されており、かつ（ｃ）貫通孔１７５が、流路形成凹部１７１ｂに連通するように、多孔板の平面視方向に見て平坦部１ａと流路形成凹部１７１ｂとに亘って形成されている。【選択図】図３
2014046224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の中空糸膜からなる中空糸束およびその端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板を有する中空糸エレメントと、
中空糸エレメントを出し入れする開口部を有する容器と、
ガス排出孔が形成されかつ前記容器の開口部を覆うように取り付けられる蓋部材と、
ガス流路となる複数の貫通孔が形成され、前記管板と蓋部材との間に装着される多孔板と、
を備え、混合ガスを中空糸膜に供給してガス分離を行うガス分離膜モジュールであって、
前記多孔板は、
（ａ）蓋側の面に、装着時に前記蓋部材に略接触する平坦部を有し、
（ｂ）蓋側の面のその他の部分に、ガス流路となる流路形成凹部が形成されており、かつ、
（ｃ）前記貫通孔が、前記流路形成凹部に連通するように、多孔板の平面視方向に見て前記平坦部と前記流路形成凹部とに亘って形成されている、ガス分離膜モジュール。
【請求項２】
前記貫通孔の少なくとも１つが長孔として形成されている、請求項１に記載のガス分離膜モジュール。
【請求項３】
全ての前記貫通孔が長孔であり、それらの長孔が、多孔板の平面視方向に見て放射状に形成されている、請求項２に記載のガス分離膜モジュール。
【請求項４】
前記流路形成凹部は、前記蓋部材のガス排出孔に対向する領域に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガス分離膜モジュール。
【請求項５】
前記多孔板が、さらに、
（ｄ）管板側の面に形成された凹部であって、管板端部からのガスを前記貫通孔に導くためのガス流路を形成する凹部を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス分離膜モジュール。
【請求項６】
前記中空糸エレメントは、前記中空糸束および前記管板に加え、
中空糸束の略中心部に配置され、一方の端部が前記管板に固着され、他方の端部が容器内の一部に固定されるように構成された芯管をさらに有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス分離膜モジュール。
【請求項７】
多数の中空糸膜からなる中空糸束およびその端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板を有する中空糸エレメントと、
中空糸エレメントを出し入れする開口部を有する容器と、
ガス排出孔が形成されかつ前記容器の開口部を覆うように取り付けられる蓋部材と、
ガス流路となる複数の貫通孔が形成され、前記管板と蓋部材との間に装着される多孔板と、
を備え、混合ガスを中空糸膜に供給してガス分離を行うガス分離膜モジュールであって、
（ａ）前記多孔板は、蓋側の面に、装着時に前記蓋部材に略接触する平坦部を有し、その平坦部に前記貫通孔の少なくとも１つが形成され、
（ｂ）前記蓋部材に、ガス排出孔に連通するガス流路となる流路形成凹部が形成されており、かつ、
（ｃ）前記貫通孔が、前記流路形成凹部に連通するように形成されている、ガス分離膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜を利用してガス分離を行うガス分離膜モジュールに関し、特には、多孔板の変形を抑えることで管板の変形を防ぎ、管板等の破損の危険性を低減することができるガス分離膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、選択的透過性を有する分離膜を用いてガス分離（例えば、酸素分離、窒素分離、水素分離、水蒸気分離、二酸化炭素分離、有機蒸気分離等）を行う分離膜モジュールとしては、プレートおよびフレーム型、チューブラー型、中空糸膜型などがある。そのなかでも、中空糸膜型のガス分離膜モジュールは、単位体積当たりの膜面積がもっとも大きいという利点を有するだけでなく、耐圧性、自己支持性の点においても優れているので、工業的に有利であり、広範囲に利用されている。
【０００３】
中空糸膜型のガス分離膜モジュールとしては、中空糸エレメント（詳細下記）が容器に対して交換可能に設けられているものが従来種々提案されている。中空糸エレメントは、選択的透過性を有する多数の中空糸膜からなる中空糸束と、その中空糸束の一端または両端に形成された樹脂製の硬化板（管板）等を有し、容器に対して着脱される交換部品である。
【０００４】
特許文献１には、中空糸エレメントと、それを出し入れするための開口部を有する容器と、開口部を覆うように取り付けられる蓋とを備え、高圧の混合ガスを中空糸エレメントに供給してガス分離を行うシェルフィード型のガス分離膜モジュールが開示されている。具体的には、中空糸エレメントの管板と蓋との間に、複数の貫通孔が形成された多孔板と呼ばれる部材が配置され、この多孔板と蓋とで管板からの圧力を受け止めることで管板の変形を防止する構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７８８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような構成であっても、基本的には高圧の混合ガスの分離を良好に行うことが可能である。しかしながら、特許文献１の多孔板では、蓋側の面の一部に凹部を設け蓋に接触しない薄肉部分に貫通孔を形成していたので、多孔板の当該部分が変形する可能性があり、管板の変形をより確実に防止するためには改善の余地が残されている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、多孔板の変形を抑えることで管板の変形を防ぎ、管板等の破損の危険性を低減することができるガス分離膜モジュールに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の形態は次の通りである：
１．多数の中空糸膜からなる中空糸束およびその端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板を有する中空糸エレメントと、
中空糸エレメントを出し入れする開口部を有する容器と、
ガス排出孔が形成されかつ前記容器の開口部を覆うように取り付けられる蓋部材と、
ガス流路となる複数の貫通孔が形成され、前記管板と蓋部材との間に装着される多孔板と、
を備え、混合ガスを中空糸膜に供給してガス分離を行うガス分離膜モジュールであって、
前記多孔板は、
（ａ）蓋側の面に、装着時に前記蓋部材に略接触する平坦部を有し、
（ｂ）蓋側の面のその他の部分に、ガス流路となる流路形成凹部が形成されており、かつ、
（ｃ）前記貫通孔が、前記流路形成凹部に連通するように、多孔板の平面視方向に見て前記平坦部と前記流路形成凹部とに亘って形成されている、ガス分離膜モジュール。
【０００９】
２．前記貫通孔の少なくとも１つが長孔として形成されている、上記に記載のガス分離膜モジュール。
【００１０】
３．全ての前記貫通孔が長孔であり、それらの長孔が、多孔板の平面視方向に見て放射状に形成されている、上記に記載のガス分離膜モジュール。
【００１１】
４．前記流路形成凹部は、前記蓋部材のガス排出孔に対向する領域に形成されている、上記に記載のガス分離膜モジュール。
【００１２】
５．前記多孔板が、さらに、
（ｄ）管板側の面に形成された凹部であって、管板端部からのガスを前記貫通孔に導くためのガス流路を形成する凹部を有する、上記に記載のガス分離膜モジュール。
【００１３】
６．中空糸エレメントは、前記中空糸束および前記管板に加え、
中空糸束の略中心部に配置され、一方の端部が前記管板に固着され、他方の端部が容器内の一部に固定されるように構成された芯管をさらに有する、上記に記載のガス分離膜モジュール。
【００１４】
本出願において、「略中心」には、中心および実質的な中心の両方が含まれる。
「略接触」には、接触している場合と実質的に接触している場合との両方が含まれる。
「蓋部材」は、開口部等を覆うように取り付けられるものを意図しており、必ずしも当該箇所を塞ぐための部材に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多孔板の変形を抑えることで管板の変形を防ぎ、管板等の破損の危険性を低減することができるガス分離モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ガス分離膜モジュールの構成例を示す断面図である。
【図２】図１のモジュールに取外し可能に装着される中空糸エレメントの側面図である。
【図３】多孔板を示す図であって（Ａ）が平面図であり（Ｂ）がＡ−Ａ線における断面図である
【図４】多孔板の一部を切断して模式的に示す斜視図である（貫通孔の図示を一部省略）。
【図５】装着時の、多孔板と管板と蓋部材との関係を示す断面図である。
【図６】本発明の他の形態の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。なお、以下の説明では右、左、上、下などの方向を示す用語を使用することがあるが、これらの用語は本発明を何ら限定するものではない。
【００１８】
［ガス分離膜モジュールの構成］
図１は、本実施形態のガス分離膜モジュールの断面図である。このガス分離膜モジュール１００はシェルフィード型であって、基本的には、本出願人によって先に出願された特開２００８−１７８８７２号と同様の方式でガスを分離するものである。ガス分離膜モジュール１００の構成に関し、同文献に開示されたものと同一または実質的同一の構成については一部説明を省略する。
【００１９】
ガス分離膜モジュール１００は、図１に示すように、交換可能な１本の中空糸エレメント１４０と、その中空糸エレメント１４０を収容する筒状容器１１０と、その筒状容器１１０の両端に取り付けられた蓋部材１２５、１２７とを備えている。
【００２０】
中空糸エレメント１４０は、図２に示すように、多数の中空糸膜を束ねてなる中空糸束１４９を有している。中空糸束１４９の断面形状は一例として円形であってもよい。中空糸束１４９の一端または両端には、中空糸膜を固定する管板（不図示）が形成されている。中空糸膜は、ガス分離性能を有せばどのような素材のものでも構わないが、例えば高分子材料特にポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネートなどの常温（２３℃）でガラス状の高分子材料からなるものが、ガス分離性能が良好であるので好適である。
【００２１】
中空糸エレメント１４０は、中空糸束１４９の略中心に配置された芯管１４２を有している。芯管１４２の一方の端部（図の右側）は、ノズル部１４３として中空糸束１４９の端部の先端キャップ１４８（詳細下記）から突出している。このノズル部１４３は、容器内の芯管固定部１２１に挿入される部分であり、ノズル部１４３の先端にはテーパ部１４３ａが形成されている。また、ノズル部１４３の外周には、Ｏリングを嵌めるための環状溝１４３ｂが形成されている。限定されるものではないが、芯管１４２およびノズル部１４３は一例として金属製である。
【００２２】
中空糸エレメント１４０は、中空糸束１４９の基端側に設けられた基端キャップ１４６と、先端側に設けられた先端キャップ１４８と有している。基端キャップ１４６内には、中空糸膜を固着する役割を果たす管板（図５の符号１０を参照）が配置されている。中空糸膜は、その端部が管板１０の外側端面に開口するような形態で固着され、これにより、中空糸膜内を流れる透過ガスが管板端面から排出可能となっている。なお、基端キャップ１４６は本発明に必ずしも必須の構成要素ではなく、省略することもできる。
【００２３】
管板は、容器内の空間を管板によって分離し、中空糸膜の外側空間と、中空糸膜の内側から蓋部材に形成されたガス流路に連通する空間とを隔絶する役割を有する。本実施形態では、一例として管板は円形の輪郭形状を有し、また外側端面も平面状に形成されている。管板は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、或いはエポキシ樹脂やウレタン樹脂などからなる熱硬化性樹脂によって好適に形成される。
【００２４】
基端キャップ１４６の外周には、図２に示すように、Ｏリング嵌めるための環状溝１４６ａが２つ形成されていてもよい。これらのＯリングにより、基端キャップ１４６の外周と容器１１０の内周との間がシールされる。基端キャップ１４６に隣接して取り付けられているのが多孔板１７０である。なお、環状溝は１つであってもよいが、２つまたはそれ以上形成されている場合、気密性をより向上させることができ好ましい。
【００２５】
多孔板１７０は、中空糸エレメント１４０の管板１０と蓋部材１２５との間に介在し、管板１０から受ける圧力を蓋部材１２５と共に受け止めることにより、管板１０の変形を防ぐ役割を有する。また、多孔板の他の役割は、中空糸膜の端部開口（不図示）からの透過ガスの流路を確保してガスを蓋部材１２５のガス排出孔１２５ａへ導くことである。材質は、金属、樹脂、またはセラミックスなどとすることができる。
【００２６】
多孔板１７０のより詳細な構成については、図３〜図５を参照して後述するものとし、先に、ガス分離膜モジュール１００の他の構造部およびこのガス分離膜モジュール１００でのガス分離について説明する。
【００２７】
中空糸束１４９には、図２に示すとおり、実質的にガスを透過しないフィルム１４５が巻き付けられていてもよい。フィルム１４５は、中空糸束１４９の管板近傍（露出部Ａ１４０）を除いたほとんどの外側表面（具体的には、側面の面積の６０％以上、特には８０％以上）を覆うものであってもよい。フィルム１４５は、実質的にガスを透過しないフィルム状物であれば特に限定されるものではなく、高分子材料からなるフィルムや金属箔などを好適に用いることができる。フィルム１４５は、容器内のガス混合物の流れを制御する役割と、芯管を中心に中空糸束全体を一つのまとまった構造体として、その形状を保持する役割を有するものであってもよい。なお、先端キャップ１４８の一部を伸ばしフィルム１４５に相当する部分を形成してもよい。
【００２８】
フィルム１４５で覆われていない露出部Ａ１４０を網状物で覆ってもよい。網状物としては、ガスを透過するシート状物、特に空隙率が３０体積％以上好ましくは５０体積％以上のシート状物が好適である。網状物は、必ずしも網である必要はない。繊維材料や高分子材料や紙材料や金属材料などからなる織物、編物、布状或いは網状のシート状物が好適である。特に好ましくは弾性を有する網状のものである。この網状物は、ガスの透過を阻害しないで、芯管を中心に中空糸束全体を一つのまとまった構造体としてその形状を保持し、特にガス流の変動によって中空糸膜が変動するのを抑制する役割を有する。このために、網状物の端部は中空糸膜と共に管板に包埋されて固定されることが好適である。
【００２９】
芯管１４２は、中空糸エレメント１４０の変形を防ぎ、形状を保持する役割を有する。芯管１４２の基端部（図示左側の端部、不図示）は管板１０に固着されていてもよい。固着は、芯管１４２それ自体が管板１０に包埋されることで行われるものであってもよい。他にも、例えばネジを形成した樹脂製の部材を利用するなどして、ネジ止めによって接続しても構わない。芯管１４２は内部にガス流路が形成されている。芯管１４２の外周面には複数の孔が形成されている。これにより、中空糸膜を透過しなかった非透過ガスが、それら複数の孔を介して芯管内部に送り込まれ、非透過ガスが芯管１４２のノズル部１４３から排出されるようになっている。
【００３０】
筒状容器１１０は、円筒部１１１とその両端に形成されたフランジ部１１２、１１３とを有している。図１の例では、筒状容器１１０は横向きに配置されている。筒状容器１１０内には、中空糸エレメント１４０のノズル部１４３が差し込まれる芯管固定部１２１が設けられている。芯管固定部１２１は、その中央孔１２１ａで芯管１４２を保持し、また、芯管１４２からのガスを容器外へ導く機能を有している。芯菅固定部１２１は、その中央孔入口部分に、ノズル部１４３を挿入し易くするためのテーパ部（不図示）を有していてもよい。テーパ部の形状は特に限定されるものではなく、種々のテーパ形状とすることができる。なお、当然ながら本発明のガス分離膜モジュールは横向きに配置さされるものに限らず、縦向きあるいは他の向きにきに配置されるものであっても構わない。
【００３１】
筒状容器１１０の円筒部１１１には、混合ガス導入部１１５が形成されている。外部からの混合ガスは、この混合ガス導入部１１５のガス流路１１５ａを経由して、筒状容器１１０内へと導入される。
【００３２】
以上のように構成されたガス分離膜モジュール１００は次のように使用される：
まず、混合ガスが、混合ガス導入部１１５のガス流路１１５ａから筒状容器１１０内に導入される。次いで、導入された混合ガスは、フィルム１４５の外側を中空糸エレメント１４０の基端側に向かって流れていき、露出部Ａ１４０のところで中空糸膜と接する。混合ガスの一部は、フィルム内側を、今度は混合ガスの供給方向とは逆向きに流れていく。このようにして、混合ガスが各中空糸膜に接しながら流れることにより、混合ガス中の特定の成分ガスが中空糸膜を選択的に透過し、透過したガス（透過ガス）は、中空糸膜内を通り、管板端部から排出される。この透過ガスは、次いで、後述するように多孔板１７０のガス流路および蓋部材１２５のガス排出孔１２５ａ経由で外部に排出される。
【００３３】
一方、中空糸膜を透過しなかった非透過ガスは、芯管１４２の複数の孔から内部へと流れていき、芯管内を通ってノズル部１４３から送出される。ノズル部１４３からの非透過ガスは、次いで芯管固定部１２１の中央孔１２１ａを経由し、蓋部材１２７のガス流路１２７ａを通じて外部に排出される。
【００３４】
なお、本実施形態のガス分離膜モジュール１００は、ゲージ圧で概ね０．１〜３０ＭＰａ、好ましくは０．２〜２５ＭＰａ、特に１〜２５ＭＰａ程度の混合ガスから特定のガス成分を分離及び回収するために好適に用いることができる。限定されるものではないが、例えば空気から酸素富化空気や窒素富化空気を分離回収したり、水素やヘリウムを含む混合ガスから水素やヘリウムを分離回収したりする用途や、メタンガスと炭酸ガスとを含む混合ガスからメタンガスと炭酸ガスとを選択的に分離回収したりする用途で好適に使用できる。
【００３５】
［多孔板の構成］
以下、図３〜図５を参照して本実施形態のガス分離膜モジュール１００に備えられた多孔板１７０の構成等について説明する。図３は多孔板を示しており、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）がＡ−Ａ線における断面図である。図４は、多孔板の一部を切断して示す斜視図である（なお貫通孔は１つのみ示し、他の図示は省略している）。図５は、装着時の、多孔板と管板と蓋部材との関係を示す断面図である。
【００３６】
多孔板１７０は、全体としては平たい円板状であり、図３、図４に示すように部材をその厚み方向に貫通する複数の貫通孔１７５を有している。貫通孔１７５としては、透過ガスを管板側から蓋側に流すガス流路を形成しうるものであれば、どのような形状であってもよい。この例では、貫通孔１７５はいずれも長孔として形成されている。それぞれの長孔は、長方形の両端部を、半円状もしくは所定の曲率半径の円弧状としたような形状をしているが、当然ながら他の形状としてもよい。
【００３７】
貫通孔１７５の数や配置位置に関しても適宜変更可能であるが、図３の例では、８つの貫通孔１７５が多孔板１７０の略中心から放射状に延在するように形成されている。もっとも、貫通孔１７５の数は、７つ以下もしくは９つ以上であってもよいし、偶数個もしくは奇数個のいずれであってもよい。管板端部からの透過ガスをより均一に受けることができるように、複数の貫通孔１７５は互いに等間隔（等角度）で配置されていることが好ましい。
【００３８】
多孔板１７０の蓋側の面は、図３、図４に示すように大部分が平坦面１７１ａとなっており、装着時には、この平坦面１７１ａが蓋部材１２５に略接触する。一方、略中心部には、ガス流路を形成する所定深さの流路形成凹部１７１ｂが形成されている（図４参照）。流路形成凹部１７１ｂは、該凹部によって形成されるガス流路内のガスが滞りなく蓋部材１２５のガス排出孔１２５ａ内へと流れるように、ガス排出孔１２５ａの開口部に対向する位置に形成されていることが好ましく、また、そのサイズは同開口部と略同一もしくはそれ以上であることが好ましい。
【００３９】
流路形成凹部１７１ｂの内径および深さは、透過ガスの流量によって適宜決定することが出来る。流路形成凹部１７１ｂの深さは、例えば、１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍの範囲内であってもよい。流路形成凹部１７１ｂの輪郭形状は円形であってもよく、この場合、この凹部１７１ｂの内径は、多孔板１７０の直径に対して１％〜６０％、好ましくは１％〜４０％であってもよい。少なくとも、ガス排出孔１２５ａおよび中央部１７２ｃの径よりも大きいことが好ましい。
【００４０】
多孔板１７０の管板側の面も、蓋側の面と同じように平坦面１７２ａとなっており、また、管板端部から排出される透過ガスの流路を形成するための凹部１７２ｂが形成されている。凹部１７２ｂは、輪郭形状が円形の中央部１７２ｃを残した状態で、円環状に形成されている。管板に面するこの凹部１７２ｂの深さ（すなわち、多孔板１７０の管板側の面から凹部の底面１７２ｅまでの寸法）は、例えば、１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であってもよい。中央部１７２ｃは、管板端面の中心付近に接触して管板１０を直接支持する部分である。したがって、管板１０を良好に支持できるように中央部１７２ｃも平坦面であることが好ましい。
【００４１】
多孔板の凹部からなるガス流路は、管板の中空糸膜の開口が位置する領域に対応して配置されることが好適であり、管板の中空糸膜の開口がない領域で管板と接するようにすることが好適である。多孔板の管板と相対する表面は、一例で、（ｉ）中心部では全表面積の０％〜１５％、（ｉｉ）外周部で全表面積の３５％〜６０％で管板と接するようにし、（ｉｉｉ）凹部が全表面積の４０％〜７０％になるようにするのが好適である。
【００４２】
図３に示すように多孔板１７０の外周部には段部１７１ｃが形成されており、この段部１７１ｃにはボルト等の固定具を通すための複数の孔１７９が形成されている。これらの孔１７９に通されたボルト等の固定具を用いて、多孔板１７０が基端キャップ１４６に固定される。
【００４３】
本実施形態では、図３、図４に示すように、長孔である貫通孔１７５は、平坦面１７１ａと凹部１７１ｂとに亘って、換言すれば平坦面１７１ａから凹部１７１ｂにかけて形成されている。これにより、貫通孔１７５は、蓋側の面では凹部１７１ｂに連通し、かつ、管板側の面では凹部１７２ｂ内に開口した状態となっている。
【００４４】
上記のように構成されることで多孔板１７０は、図５に示すように、環状の凹部１７２ｂ、貫通孔１７５、および凹部１７１ｂとからなるガス流路１７７を複数有することとなり、このガス流路１７７を通じて中空糸膜からの透過ガスを蓋部材１２５のガス排出孔１２５ａへと流すこと可能となる。
【００４５】
以上説明したような多孔板１７０を備えたガス分離膜モジュール１００によれば、仮に高圧の混合ガスが容器１１０内に供給され管板を厚み方向に変形するような高い圧力が管板１０に加わったとしても、下記の通り多孔板１７０自体が変形しにくい構造となっているので、管板１０の変形を防止することができる。
【００４６】
すなわち、この多孔板１７０では、蓋側の面の凹部１７１ｂ以外の平坦面１７１ａが広い面積で蓋部材１２５に接触するようになっている。具体的には、図３（Ａ）に示すように、複数の貫通孔１７５が形成された貫通孔形成領域Ｓ１（平坦面１７１ａのうち二点鎖線で囲まれた領域）においても平坦面１７１ａが蓋部材１２５に接触するので、貫通孔を蓋部材と接触しない薄肉部分に設けていた従来の構成と比較して、多孔板７５の変形が抑えられ、その結果、多孔板１７０に隣接する管板１０の変形も防止することが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態のように貫通孔１７５を長孔とした場合、１つの貫通孔１７５が管板端部に対して開口する面積が増加し、ガス流路が広く確保される。
【００４８】
（変形例）
以上、本発明の一形態について説明したが、本発明は上記したものに限定されるものではない。例えば、複数の貫通孔１７５は、必ずしも放射状に形成されている必要はなく、複数の貫通孔１７５の少なくとも一部が、例えば互いに並行に形成されていてもよい。長孔の形状に関しても、図３に例示したようなストレート状の長孔に限らず、湾曲した長孔としてもよい。また，複数の貫通孔１７５に関し、全ての貫通孔１７５が同じ形状でなくてもよく、形状（長孔であれば、幅および／または長さ）の異なる２種類または３種類以上の貫通孔を形成してもよい。
【００４９】
多孔板１７０の流路形成凹部１７１ｂは、円形以外にも、矩形、楕円形、多角形の輪郭形状を有していてもよい。または、それぞれの貫通孔１７５とガス排出孔１２５ａとを接続する複数の形成凹部１７１ｂを形成してもよい。
【００５０】
また、貫通孔１７５は断面積が一定のものに限らず、断面積が管板側から蓋側に向かって連続的または段階的に減少するような形状であってもよい。一例として、内周面がテーパ形状の貫通孔を設けてもよい。
【００５１】
図６は、本発明の他の構成例を示す断面図である。なお、図６では多孔板「１７０−１」や蓋部材「１２５−１」、「１２５−２」など、枝番を付した符号を用いているが、これらは流路形成凹部の有無や、ガス排出孔の大きさの違いを考慮したものであり、その他の部分については上述した多孔板１７０、蓋部材１２５と同一である。
【００５２】
上述した実施形態では、多孔板１７０に流路形成凹部１７１ｂを設けていたが、図６（Ａ）のように蓋部材１２５−１に流路形成凹部１２５ｂを設けてもよい。この流路形成凹部１２５ｂは、貫通孔１７５とガス排出孔１２５ａとを接続するガス流路を形成するものである。流路形成凹部１２５ｂの形状は特に限定されるものではなく、円形、矩形、楕円形、または多角形の輪郭形状を有するものであってもよいし、また、凹部の深さが、例えば１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍに形成されていてもよい。
【００５３】
図６（Ａ）のガス分離膜モジュールは、次のような本願発明に包含されるものである：
（他の形態のガス分離膜モジュール）
多数の中空糸膜からなる中空糸束およびその端部に設けられ前記中空糸膜を固着する管板を有する中空糸エレメントと、
中空糸エレメントを出し入れする開口部を有する容器と、
ガス排出孔が形成されかつ前記容器の開口部を覆うように取り付けられる蓋部材と、
ガス流路となる複数の貫通孔が形成され、前記管板と蓋部材との間に装着される多孔板と、
を備え、混合ガスを中空糸膜に供給してガス分離を行うガス分離膜モジュールであって、
（ａ）前記多孔板は、蓋側の面に、装着時に前記蓋部材に略接触する平坦部を有し、その平坦部に前記貫通孔の少なくとも１つが形成され、
（ｂ）前記蓋部材に、ガス排出孔に連通するガス流路となる流路形成凹部が形成されており、かつ、
（ｃ）前記貫通孔が、前記流路形成凹部に連通するように形成されている、ガス分離膜モジュール。
【００５４】
図６（Ｂ）のように、蓋部材１２５−２と多孔板１７０−１とのいずれにも流路形成凹部を設けない構成とすることもできる。すなわち、図６（Ｂ）の構成では、蓋部材１２５−２のガス排出孔１２５ａ′の内径が大きく形成され、流路形成凹部（１７１ｂ、１２５ｂ）が無くてもガス排出孔１２５ａ′と貫通孔１７５とが直接に連通するようになっている。
【００５５】
図６（Ａ）、（Ｂ）のような構成であっても、貫通孔を蓋部材と接触しない薄肉部分に設けていた従来の構成と比較して、ガス分離時に多孔板１７０−１がより変形しにくいものとなり、その結果、多孔板１７０−１に隣接する管板の変形も防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  管板
１００  ガス分離膜モジュール
１１０  筒状容器
１１１  円筒部
１１２、１１３  フランジ部
１１５  混合ガス導入部
１１７  非透過ガス排出部
１２１  芯管固定部
１２１ａ  中央孔
１２５、１２５−１、１２５−２  蓋部材
１２７  蓋部材
１２５ａ、１２５ａ′  ガス排出孔
１２７ａ  ガス流路
１４０  中空糸エレメント
１４２  芯管
１４３  ノズル部
１４５  フィルム
１４６  基端キャップ
１４８  先端キャップ
１４９  中空糸束
１７０、１７０−１  多孔板
１７１ａ  平坦面
１７１ｂ  流路形成凹部
１７２ａ  平坦面
１７２ｂ  凹部
１７２ｃ  中央部
１７５  貫通孔
１７７  ガス流路
Ａ１４０  露出部
Ｓ１  貫通孔形成領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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