(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において中空糸膜の束の端末を開口した状態で封止した封止部を形成し、この封止部でケース内部と外部とを隔離した中空糸膜モジュールに関して、前記ケースの内部から外部に向けて各中空糸膜を通り封止部端面から流れる気流を形成し、この気流の中の中空糸膜の欠陥部を通り抜けた塵等の微粒子を光学的に検出することによって、封止部端面における中空糸膜モジュールの欠陥部の位置を検出する方法において、
真っ直ぐな複数の整流管を集合させた整流子を前記封止部端面の外側に近接させて設け、前記気流についてその整流子を通らせた後に光学的な検出を行うことを特徴とする中空糸膜モジュールの欠陥位置検出方法。
【請求項２】
中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において中空糸膜の束の端末を開口した状態で封止した封止部を形成し、この封止部でケース内部と外部とを隔離した中空糸膜モジュールに関して、前記ケースの内部から外部に向けて各中空糸膜を通り封止部端面から流れる気流を形成し、この気流の中の中空糸膜の欠陥部を通り抜けた塵等の微粒子を光学的に検出する検出手段により、封止部端面における中空糸膜モジュールの欠陥部の位置を検出する装置において、
多数の整流管を集合させた整流子を前記封止部端面の外側に近接させて設けたことを特徴とする中空糸膜モジュールの欠陥位置検出装置。
【請求項３】
前記整流管は少なくとも３つの壁により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の中空糸膜モジュールの欠陥位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において封止した後に、中空糸膜モジュールの欠陥部（封止不良、中空糸膜の破損等）の封止部端面における位置を検出する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において封止した後で、中空糸膜モジュールの欠陥部の封止部端面における位置を検出する方法として、出願人が先に発明を行い特願平４ー３１６４８０号で発表したものがある。
【０００３】
この特願平４ー３１６４８０号の中空糸膜モジュールの欠陥位置検出方法は図３に示すものであって、その概略を以下に説明する。
【０００４】
１０１が中空糸膜モジュールであって、多数本の中空糸膜１０２を束ねてＵ字状として、その中空糸膜束１０３を両端を開口するケース１０４内に挿入し、ケース１０４の一方の開口端部にて各中空糸膜１０２間の透き間及び中空糸膜１０２とケース１０４間の透き間を封止材１０５で封止固定し、その封止固定された各中空糸膜１０２の端末と硬化した封止材１０５とを共に切断し、各中空糸膜１０２の端末を開口して、封止部端面としての中空糸膜開口端面１０６を形成して成り、ケース１０４内部の各種気体や液体を、中空糸膜１０２を通過させてろ過し、中空糸膜開口端面１０６から流出させるものである。
【０００５】
欠陥位置検出装置１１０は、上向きになっている中空糸膜開口端面１０６の面方向にレーザビーム１１１を横から走査させるための光学部１１２と、中空糸膜開口端面１０６上に設けられてレーザビーム１１１により発生する散乱光１１３を見やすくし又空気吸引する穴１１４を有する暗室１１５と、暗室１１５の上部に設けられ散乱光１１３を検出するためのＣＣＤカメラ１１６と、散乱光１１３の位置から欠陥位置を求める位置解析パソコン１１７とから成る。
【０００６】
封止後の中空糸膜モジュールの欠陥検出方法は、先ず暗室１１５内を負圧にすることにより、中空糸膜開口端面１０６より上に向かって流れる空気の気流を作る。中空糸膜１０２に封止不良や中空糸膜の破損等の欠陥があれば、空気内にある塵などの微粒子が中空糸膜１０２にろ過されずに破損個所等を通過してそのまま空気流に含まれて流出してくる。そこに横からレーザビーム１１１を当てると、レーザビーム１１１が塵などの微粒子に当たった時に散乱して、ＣＣＤカメラ１１６で確認することができるから、欠陥の存在を知ることができるし、散乱光の位置から欠陥のある中空糸膜の位置（封止部端面における開口した位置）を知ることができる。
【０００７】
また、欠陥のあることが分かった中空糸膜の開口端面に封止材を滴下することにより、欠陥のある中空糸膜をその端面でふさいで、中空糸膜モジュールの欠陥を修復する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この方法では、図４に示すように、欠陥を有する中空糸膜１０２ａがケース１０４の端部で斜めに傾いて封止固定されている場合、その欠陥を有する中空糸膜１０２ａから流出する空気流１３０ａもまた、中空糸膜１０２ａに沿って斜めに傾いたものとなる。また、レーザビーム１１１は中空糸膜開口端面１０６から所定の距離だけ離れて通過する。このために、レーザビーム１１１と傾いて流れる空気流の中の微粒子とが衝突して散乱光を出す位置１３１をＣＣＤカメラで見た場合、中空糸膜開口端面１０６上では位置１０２ｃにあるように見えて、欠陥を有する中空糸膜１０２ａの開口端面における位置１０２ｂとずれてしまう。
【０００９】
このことは、欠陥のある中空糸膜があるということは確認することができるが、欠陥のある中空糸膜の開口端面における位置を特定する場合に、誤差を生じてしまうと言うことである。これでは、封止材を滴下することによる欠陥の修復を高精度に行うことができない。
【００１０】
本発明は上記従来技術の問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、特願平４ー３１６４８０号で発表した中空糸膜モジュールの欠陥検出方法を改良し、中空糸膜の開口端面における欠陥位置の検出精度を向上させることである。
【００１１】
【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、中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において中空糸膜の束の端末を開口した状態で封止した封止部を形成し、この封止部でケース内部と外部とを隔離した中空糸膜モジュールに関して、前記ケースの内部から外部に向けて各中空糸膜を通り封止部端面から流れる気流を形成し、この気流の中の中空糸膜の欠陥部を通り抜けた塵等の微粒子を光学的に検出することによって、封止部端面における中空糸膜モジュールの欠陥部の位置を検出する方法において、前記封止部端面の外側に近接させて整流子を設け、前記気流についてその整流子を通らせた後に光学的な検出を行うことを特徴とする。
【００１２】
中空糸膜の束をケース内に装填し、ケース端部において中空糸膜の束の端末を開口した状態で封止した封止部を形成し、この封止部でケース内部と外部とを隔離した中空糸膜モジュールに関して、前記ケースの内部から外部に向けて各中空糸膜を通り封止部端面から流れる気流を形成し、この気流の中の中空糸膜の欠陥部を通り抜けた塵等の微粒子を光学的に検出する検出手段により、封止部端面における中空糸膜モジュールの欠陥部の位置を検出する装置において、多数の整流管を集合させた整流子を前記封止部端面の外側に近接させて設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記整流管は少なくとも３つの壁により形成されていることが好適である。
【００１４】
【作用】
上記のように構成された本発明においては、中空糸膜モジュールの封止部端面の外側に近接させて整流子を設けることにより、封止部端面即ち中空糸膜開口端面から流出した後に、傾いた中空糸膜に沿ってそのまま傾いて流れようとする気流を、整流子を通過させて封止部端面に垂直な方向、即ち検出手段の構成要素としてのＣＣＤカメラの方向へ矯正するので、散乱光の発生位置と欠陥のある中空糸膜の封止部端面位置とをずれなく重ね合わせて確認することができる。
【００１５】
また、整流子は多数の整流管を集合させたものであることから、封止部端面から流出する気流が整流管を通ることで拡散させることなく安定した状態で流出させることができる。
【００１６】
さらに、整流管を少なくとも３つの壁により形成するものとし、その整流管を形成する各壁間のピッチを小さくすることで、各整流管を極めて小さいものに製作できるので、散乱光の発生位置の特定を高精度に行える。
【００１７】
さらにまた、中空糸膜の封止部端面上に整流子を設置すると、非検出部即ち封止部端面を暗くし、発生する散乱光とのコントラストをはっきりさせ、ＣＣＤカメラによる検出の信頼性を向上させる。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明による中空糸膜モジュールの欠陥位置検出方法及びその装置を図示の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１において１は中空糸膜モジュールであって、図示省略したが多数本の中空糸膜を束ねてＵ字状として、その中空糸膜束を両端を開口するケース４内に挿入し、ケース４の一方の開口端部にて各中空糸膜間の透き間及び中空糸膜とケース４間の透き間を封止材で封止固定し、その封止固定された各中空糸膜の端末と硬化した封止材とを共に切断し、各中空糸膜の端末を開口して、封止部端面としての中空糸膜開口端面６を形成して成り、ケース４内部の各種気体や液体を、中空糸膜を通過させてろ過し、中空糸膜開口端面６から流出させるものである。
【００２０】
前述の中空糸膜モジュール１を欠陥検出のために、この実施例では開口端面６側を欠陥位置検出手段１０と対向するように配置させている。２ａは多数本の中空糸膜の中の１本であって、これが欠陥を有する中空糸膜とする。
【００２１】
４０が本発明の要部となる整流子であって、中空糸膜モジュール１の開口端面６のすぐ上に設けられて、それぞれの中空糸膜の開口端面から流出してくる気流の向きを真っ直ぐ上に向けて揃える働きをするものである。
【００２２】
整流子４０は、複数の整流管４１を集合させたという上位概念から得られるもので、様々の具体的な実施例が展開されるが、個々の整流管４１の直径は、次に示す値が望ましい。即ち、径が大きく過ぎると、欠陥の無い中空糸膜まで欠陥補修のための封止材が滴下される場合があり、これにより中空糸膜モジュール１の通水量に影響を及ぼすことになるので、実際上最大でも５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍであることが望ましい。
【００２３】
また、管の長さは、気流の流れを矯正するためには、実際上最小で直径の３倍以上、好ましくは５倍以上であることが望ましい。
【００２４】
整流子４０の平面上の大きさは最小でも検出する中空糸膜モジュール１の被検出部の大きさ（中空糸膜の束を封止材で埋設している面の大きさ）と同じでなければならないが、実際は、中空糸膜モジュール１の開口端面６から整流子４０を通過してくる気流がその外周部において整然と整った流れ状態を実現するためには、整流子４０の外周部は中空糸膜モジュール１の被検出部の外周部よりも半径方向に（外側方向に）１０ｍｍ程度大きいことが望ましい。
【００２５】
次に、欠陥の位置を検出する検出手段１０は、図示省略したが（従来例の図３と同様の構成）、横から整流子４０の上面の方向にその上面から少し離してレーザビーム１１を走査させるための光学部と、中空糸膜モジュール１、整流子４０の上部に設けられ散乱光１３を検出するためのＣＣＤカメラ１６と、散乱光１３の位置から中空糸膜モジュール１の開口端面６上の欠陥位置を求める位置解析パソコン１７とから成るものである。
【００２６】
また、このほかに、ケース４の内側から中空糸膜を通って図１において上方に向かって流れる気流を起こす装置が必要であり、そのためには、整流子４０の上に暗室を設け上部において空気を吸引する方法や、ケース４に圧力を加えて空気を押し出す方法を採用することも可能である。
【００２７】
封止後の中空糸膜モジュールの欠陥検出方法は、先ず上記の吸入または押出により、中空糸膜開口端面６より整流子４０を通過し上方に向かって流れる空気流を作る。例えば欠陥中空糸膜２ａのように中空糸膜に封止不良や中空糸膜の破損等の欠陥があれば、空気内にある塵などの微粒子が中空糸膜にろ過されずにそのまま空気流に含まれて流出してくる。
【００２８】
そこに横からレーザビーム１１を当てると、レーザビーム１１が塵などの微粒子に当たった時に散乱して、ＣＣＤカメラ１６で確認することができるから、欠陥の存在を知ることができる。
【００２９】
さらに、図１のように、欠陥のある中空糸膜２Ａが封止部で傾いて封止固定されていて、その中空糸膜２Ａの開口端から傾いて空気を送り出しても、すぐ上にある整流子４０が真っ直ぐ上下方向を向いている整流管４１により空気流を上方向に矯正してくれるから、空気流は真っ直ぐ上に立ち上がり、拡散を減少することができる。
【００３０】
そして、濾過を免れてその空気流の中に含まれる塵等の微粒子とレーザビーム１１とが衝突することにより生じる散乱光１３の発生位置１４と、その塵等を含んだ気流が飛び出した中空糸膜の端部の位置１５とは、上部のＣＣＤカメラで見た場合には精度よく一致することになる。
【００３１】
その位置をパソコン１７で解析し、記憶して、後でその位置に封止材を滴下することにより、破損した中空糸膜の端部をふさぎ、中空糸膜モジュールの欠陥補修を行うことができる。
【００３２】
また、二次的な効果として、散乱光１３が整流子４０に照射されても、各整流管の内部に反射吸収されてしまうのでＣＣＤカメラ１６に反射する反射光がなくなり、散乱光１３の発生位置とその他の部分との間が高いコントラストとなり、画像処理的にも高い精度とすることができる。
【００３３】
図２は整流子４０を図１のＳ１−Ｓ１面から見た図である。図２（ａ）の整流子４０ａのものは、波板５１を平板５２に貼設した整流板５３を複数枚重ねたもので、気流を通過させる各整流管の形状は３つの壁から形成される山形をしており、また図２（ｂ）の整流子４０ｂは各整流管５４の形状は６つの壁から形成されるハニカム状を成している。
【００３４】
これら、山形，ハニカム状の整流管を形成する各壁間のピッチを小さくすることで、各整流管を極めて小さいものに製作できるので、散乱光の発生位置の特定を高精度に行える。
【００３５】
尚、整流管を丸や四角等のパイプとし、そのパイプを複数透き間無く束ねた整流子としても良い。この場合、多少、各パイプの壁の厚みで散乱光の発生位置を特定する精度が悪くなる可能性があるが、壁を薄くすることで、精度を高めることができる。
【００３６】
さらに、具体的な実施例として、整流子の材料はアルミ薄板で、ピッチ（各整流管の直径）は１ｍｍ，厚さ（１つ１つの管の長さ）は１０ｍｍ，アルミ薄板の壁の厚さは加工能力の制約から０．  ２  ｍｍのものを使用したが、実施例の寸法や形状に限定されるものではない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ケースの内部から外部に向けて各中空糸膜を通って流れる気流を形成し、その気流の中に中空糸膜の欠陥部を通って来た塵等の微粒子を光学的に検出することによって、封止部端面外側から中空糸膜モジュールの欠陥部を検出する方法において、封止部端面の外側に近接して整流子を設け、前記気流についてその整流子を通らせた後に光学的な検出を行うようにしたので欠陥の存在する中空糸膜の封止部端面における欠陥位置の検出を精度よく行うことができるようになった。
【００３８】
そして、中空糸膜モジュールの欠陥部を検出する装置においては、検出手段により検出された位置と欠陥中空糸膜の封止部端面の位置とのズレがない。
【００３９】
また、整流子は多数の整流管を集合させたものであるので、封止部端面から流出する気流が整流管を通ることで拡散させることなく安定した状態で流出させることができる。
【００４０】
さらに、整流管を少なくとも３つの壁により形成するものとし、その整流管を形成する各壁間のピッチを小さくすることで、各整流管を極めて小さいものに製作できるので、散乱光の発生位置の特定を高精度に行うことができる。
【００４１】
さらにまた、中空糸膜の封止部端面上に整流子を設置すると、非検出部即ち封止部端面を暗くし、発生する散乱光とのコントラストをはっきりさせ、ＣＣＤカメラによる検出の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施例であって、中空糸膜モジュールの欠陥検出方法の概略説明図である。
【図２】図２は、整流子を流体通過方向からみた図。
【図３】図３は従来の中空糸膜モジュールの欠陥検出方法の構成説明図。
【図４】図４は従来の中空糸膜モジュールの欠陥検出方法の欠陥位置検出に誤差が生じることを説明する説明図。
【符号の説明】
１  中空糸膜モジュール
２ａ  欠陥のある中空糸膜
４  ケース
６  封止部端面（中空糸膜開口端面）
１１  レーザビーム
１３  錯乱光
４０，４０ａ，４０ｂ  整流子
５１  波板
５２  平板
【図１】
0003557712.tif 000002
【図２】
0003557712.tif 000003
【図３】
0003557712.tif 000004
【図４】
0003557712.tif 000005