(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜束と、
該中空糸膜束の外周部に配置され、複数の連通孔により被処理液を整流する整流部、前記中空糸膜束の片端と接着固定されて前記中空糸膜束を支持する支持部、および外周部に形成された鍔部を有する整流筒と、
前記中空糸膜束を前記支持部に接着固定する接着樹脂部と、
を備えるカートリッジ型中空糸膜エレメントと、
ろ過液または被処理液の供給排出口となる少なくとも１つのポートを側面に有するモジュールケース本体部と、ろ過液または被処理液の供給排出口となるポートを有するヘッダーと、を備え、前記カートリッジ型中空糸膜エレメントを収容するモジュールケースと、
前記支持部および前記接着樹脂部の界面より内側で前記接着樹脂部と前記ヘッダーとに接するように配置される第１シール部材と、
前記モジュールケース本体部と前記整流筒外周部とに接して配置される第２シール部材と、
を備え、前記第２シール部材は、前記モジュールケース本体部内周と前記整流筒外周との間隙の幅Ｌ１と前記ポート内周面と第２シール部材との最短距離Ｌ２との割合Ｌ２／Ｌ１が５．０以下の範囲であることを特徴とするカートリッジ型中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記第１シール部材は、前記整流筒および前記接着樹脂部の界面を跨いで両者と前記ヘッダーとに接するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記モジュールケース本体部と前記ヘッダーと前記鍔部とに接するように配置される第３シール部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記支持部は、その内周面にテーパ形状、又は段差を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカートリッジ型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、流体分離用カートリッジ型中空糸膜モジュールに関するものである。更に詳しくは、医薬品、食品の精製や濃縮分離、無菌水などを製造するのに好適な耐熱性カートリッジ型中空糸膜モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、精密ろ過膜や限外ろ過膜は、河川水、湖沼水、地下水、海水、生活排水、工業用排水から工業用水や水道水を製造する水処理プロセスへの適用のみならず、食品、医薬品の精製、濃縮分離など多岐に亘る分野で使用されている。中でも、中空糸膜の外側から内側へろ過する外圧式中空糸膜モジュールは、モジュールの単位容積当りのろ過膜面積を非常に大きく取れることと、中空糸膜モジュール下部から上部に向けて供給した空気を利用して中空糸膜表面を振動させて中空糸膜表面の懸濁物質を洗浄するエアースクラビング、中空糸膜内側から外側に向けて透過水や洗浄液を供給して中空糸膜表面の懸濁物質を洗浄する逆流水洗浄等を利用した高い洗浄性とが特徴である。【０００３】
また、食品、医薬品用途に使用される中空糸膜モジュールは、熱水を利用した殺菌、飽和水蒸気を利用した滅菌、酸やアルカリを利用した薬液洗浄等を行うことで生物学的に活発な被処理液を扱う膜処理システムに使用することができる。そのためには、中空糸膜のみならず、モジュールを構成する部材全てに耐熱性、耐薬品性が求められる。【０００４】
従来、耐熱性および耐薬品性の観点から、ステンレス鋼製のモジュールケースを使用するとともに、耐熱エポキシ樹脂を主成分とする接着樹脂により中空糸膜束を固定した中空糸膜モジュールが好適に使用されている。【０００５】
このような中空糸膜モジュールにおいて、膜ろ過運転時と飽和蒸気滅菌時の温度差から生じるヒートサイクルがモジュールに作用すると、ステンレス鋼製ケースと接着エポキシ樹脂との間の熱膨張差によりはく離が発生し、ろ過液に原水である被処理液の混入が生じるという問題を有していた。【０００６】
これに対し、特許文献１に記載の中空糸膜モジュールは、ステンレス鋼製ケースと接着エポキシ樹脂との接合を、ねじ接合のような凹部凸部が物理的に嵌合固定構造とするとともに、中空糸膜開口側端面のケースと接着樹脂の境界面の内周側と外周側に２つの環状シール部材を配する構造とすることで、ヒートサイクルを受けた場合でも、被処理液とろ過液との分隔を可能としている。【０００７】
しかしながら、特許文献１では、ステンレス鋼製ケースと接着エポキシ樹脂とを、物理的に嵌合しているため、例えば、外圧式ろ過では、間隙に被処理液が浸入、堆積するおそれがあり、また、該被処理液の浸入・堆積した間隙において、蒸気滅菌不良による雑菌汚染（コンタミネーション）の発生が危惧される。【０００８】
一方、ステンレス鋼製ケースと接着エポキシ樹脂との間にはく離が生じた場合にモジュール全てを廃棄すると、経済的負担と環境負荷の面から好ましくないため、カートリッジ型中空糸膜モジュールも種々提案されている。【０００９】
特許文献２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、カートリッジ型中空糸膜エレメントを収納するケースの外周に鉢巻き状の外板を液密的に設けることにより循環水流路を形成し、内部と循環水流路とを連通する連通孔を形成することによりクロスフローろ過を安定して行うことを可能とする。【００１０】
しかしながら該構造では、循環水流路とケースの間に被処理液が溜まる、液溜まりを形成することになり、熱水を利用した殺菌、または飽和水蒸気を利用した滅菌の妨げとなり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６３−３０２９０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２６９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クロスフローろ過運転時にモジュール内でろ過液に被処理液が浸入することがないため、安定的なろ過を可能とするとともに、熱水および飽和蒸気に対する耐熱構造を有し、簡易に交換可能なカートリッジ型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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束と、該中空糸膜束の外周部に配置され、複数の連通孔により被処理液を整流する整流部、前記中空糸膜束の片端と接着固定されて前記中空糸膜束を支持する支持部、および外周部に形成された鍔部、を有する整流筒と、前記中空糸膜束を前記支持部に接着固定する接着樹脂部と、を備えるカートリッジ型中空糸膜エレメントと、ろ過液または被処理液の供給排出口となる少なくとも１つのポートを側面に有するモジュールケース本体部と、ろ過液または被処理液の供給排出口となるポートを有するヘッダーと、を備え、前記カートリッジ型中空糸膜エレメントを収容するモジュールケースと、前記支持部および前記接着樹脂部の界面より外側で前記整流筒と前記ヘッダーとに接するように配置される第１シール部材と、前記モジュールケース本体部と前記整流筒外周部とに接するように配置される第２シール部材と、を備えることを特徴とする。【００１４】
また、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、上記発明において、前記第１シール部材が前記整流筒および前記接着樹脂部の界面を跨いで両者と前記ヘッダーとに接するように配置されることを特徴とする。【００１５】
また、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、上記発明において、前記第１シール部材が前記支持部および前記接着樹脂部の界面より内側で前記接着樹脂部と前記ヘッダーとに接するように配置されることを特徴とする。【００１６】
また、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、上記発明において、前記モジュールケース本体部内周と前記整流筒外周との間隙の幅L１と前記ポート内周面と第２シール部材との最短距離L２との割合L２／L１が５．０以下の範囲であること特徴とする。【００１７】
また、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、上記発明において、前記モジュールケース本体部と前記ヘッダーと前記鍔部とに接するように配置される第３シール部材を備えることを特徴とする。【００１８】
また、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュールは、上記発明において、前記支持部の内周面にテーパ形状、又は段差を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中空糸膜束と整流筒の支持部とを接着樹脂で液密に接着してカートリッジ型とすることにより、クロスフローろ過運転を安定的に行うとともに、連通孔が形成される整流部においてモジュールケースと係合部分を有しないため、液溜りがなく、熱水による殺菌不良または蒸気滅菌不良を防止することが可能となる。また、本発明では、ヒートサイクル、薬液等の作用により将来的に整流筒と接着樹脂との接着はく離が生じた場合においても、カートリッジ型中空糸膜エレメントのみ交換すればよく、経済的負担と環境負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜エレメントの構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１のカートリッジ型中空糸膜エレメントを使用するカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、図２のカートリッジ型中空糸膜モジュールの上部拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の変形例１に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の変形例２に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態の変形例３に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュールおよびカートリッジ型中空糸膜エレメントについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
中空糸膜を用いたろ過様式は、供給した被処理液を全量ろ過する全量ろ過方式と、過剰な量の被処理液を供給し中空糸膜の膜面に対して水平に被処理液を流し、膜面にせん断流を与え懸濁物質を強制的に排除するクロスフローろ過方式の２種類に大別される。全量ろ過は処理対象となる被処理液を全てろ過する方法であり、運転コストが安くなるが、濁質が多い被処理液のろ過においては中空糸膜が閉塞しやすいというデメリットがある。一方、クロスフローろ過は被処理液を連続循環させ膜面にせん断流を与えるため、ろ過運転中の電力コストや高出力ポンプ等の設備コストが高くなるが、中空糸膜をなるべく閉塞させずに長時間運転することが可能となる。本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールは、全量ろ過方式にも用いることができるが、クロスフローろ過方式により好適に用いられることが特徴である。
【００２３】
中空糸膜モジュールは１次側と２次側を液密に分隔する構成が必要である。ここで、１次側には被処理液やその濃縮液、薬液洗浄液、洗浄水、熱水、飽和水蒸気やエアーなどが通液され、２次側にはろ過液、薬液洗浄液、洗浄水、熱水、飽和水蒸気が通液される。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールは、モジュールの軸方向を水平に配する寝かせ置き、あるいは斜め置きで運転してもよいが、鉛直上向きになるようにして用いることが好ましい。本発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの上下を論じる際は、該中空糸膜モジュールを鉛直上向きになるように立てた状態での上下を指すものとする。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜エレメントの構成を示す概略断面図である。図２は、図１のカートリッジ型中空糸膜エレメントを使用するカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。図３は、図２のカートリッジ型中空糸膜モジュールの上部拡大断面図である。
【００２６】
図１〜図３に示すように、本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜エレメント１０は、中空糸膜束１と、接着樹脂部３により中空糸膜束１と接着固定される整流筒２と、を備える。また、カートリッジ型中空糸膜モジュール１００は、カートリッジ型中空糸膜エレメント１０と、カートリッジ型中空糸膜エレメント１０を収容するモジュールケース４０と、からなる。モジュールケース４０は、ろ過液または被処理液の供給排出口となる側面ポート４１を有する円筒形状のモジュールケース本体部４と、ろ過液または被処理液の供給排出口となる通液ポート５１を備える上ヘッダー５と、ろ過液または被処理液の供給排出口となる通液ポート６１を備える下ヘッダー６とを有する。また、上ヘッダー５とモジュールケース本体部４との接続部、下ヘッダー６とモジュールケース本体部４との接続部は、それぞれシール部材７、シール部材８により液密に封止されている。なお、図２において、モジュールケース本体部４は、２つの側面ポート４１を有しているが、モジュールケース本体部４ａは、図４に示すように、少なくとも１つの通液用のポートを有していればよい。
【００２７】
中空糸膜束１は長さを略同一に切りそろえた中空糸膜を数十〜数万本を束にしたものである。中空糸膜束１と整流筒２とは、接着樹脂部３を介して液密に接着固定される。中空糸膜束１は中空部が接着樹脂部３の端面で開口している。中空糸膜束１開口側の他端は、接着樹脂部３ａで中空部が閉塞封止されている。図２では、接着樹脂部３ａの表面は被処理液などの１次側に露出しているが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、整流筒２と同材質または、異なる材質の凹状のキャップ３１ｄによって覆うことにより、被処理液との接触を低減するものであってもよい。図５は、本発明の実施の形態の変形例２に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図であり、図６は、本発明の実施の形態の変形例３に係るカートリッジ型中空糸膜モジュールの構成を示す概略断面図である。変形例２および３にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００Ｂおよび１００Ｃでは、中空糸膜束１の端部は接着樹脂部３ｃにより液密に接着固定されている。変形例３にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００Ｃでは、接着樹脂部３ｃは、凹状のキャップ３１ｄにより覆われている。また、閉塞封止された接着樹脂部３ｃおよびキャップ３１ｄには、モジュール長手方向と略同一方向に孔３ｄが設けられることが好ましい。更には、キャップ３１ｄ下部には、中空糸膜束１と反対方向にスカート部３２ｄが形成されていてもよい。
【００２８】
また、カートリッジ型中空糸膜モジュールは、中空糸膜中空部を閉塞封止せず、Ｕ字に折り返し、中空糸膜束１の両端が接着樹脂部３で整流筒２と接着され、両端が開口する構造としてもよい。特には、折り返しの曲率半径に対しての中空糸膜束１の外径内径の比率が小さいほど、中空糸膜は折れを発生し辛く好適である。本実施の形態にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００は、閉塞封止された接着樹脂部３ａにより２つに分割されているが、図４および図５に示すように、接着樹脂部３ｂ、３ｃにより１つに接着固定されていてもよく、あるいは３以上に分割されていても良い。複数に分割された中空糸膜束は同じ長さであることが好ましいが、異なる長さでもよい。
【００２９】
中空糸膜は多孔質の中空糸膜であれば特に限定されるものではないが、ポリエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、およびクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホン、その他の材質の限外ろ過膜または精密ろ過膜を適宜使用することができる。さらに、これらの高分子の焼結体からなるろ過材料も使用することができる。中空糸膜の内外径は特に限定されるものではなく、種々の内外径、断面構造、のものを使用することができる。更には、表面に同種又は異種材料からなるコーティング層を構築した中空糸膜もまた使用することができる。
【００３０】
なお、中空糸膜は外圧式、内圧式の２種類の膜に分類することが可能である。外圧式は中空糸膜の外側が１次側となり、内圧式は中空糸膜の内側が１次側となる。外圧式は１次側の流路が広いため、中空糸膜間に濁質が堆積しにくいというメリットがある。一方、内圧式は１次側の流路が狭いため、クロスフローの流量が少なくてよいというメリットがある。被処理液の状態、特には濁質濃度によって外圧式、内圧式から運転方法を選択することが可能である。本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜エレメント１０およびカートリッジ型中空糸膜モジュール１００は外圧式ろ過に好適である。
【００３１】
整流筒２は、中空糸膜束１の外周部であって、後述するモジュールケース本体部４上部の側面ポート４１近傍に配置される。整流筒２は、濃縮された被処理液を、複数の連通孔２１とモジュールケース本体部４との間の間隙２６により整流しながら側面ポート４１に排出する整流部２２と、中空糸膜束１の片端と接着固定されて中空糸膜束１を支持する支持部２３と、モジュールケース本体部４と上ヘッダー５とにより嵌合固定される鍔部２４とを備える。支持部２３内部には接着樹脂部３が形成され、接着樹脂部３は中空糸膜束１を支持部２３に接着固定する。本発明の実施の形態に係るカートリッジ型中空糸膜モジュール１００が整流筒２を備えることで、中空糸膜が側面ポート４１に被処理液の流れとともに引き込まれて流路の妨げとなることを防止しつつ、中空糸膜が側面ポート４１の入り口の稜部に接触して損傷する問題を解決することができる。
【００３２】
整流部２２は、複数の連通孔２１と、整流部２２外壁とモジュールケース本体部４内壁とにより形成される間隙２６とにより、クロスフロー流や洗浄液、殺菌用熱水、滅菌用蒸気を、ろ過室４２側から側面ポート４１側に流出する。連通孔２１の個々の開口面積は側面ポート４１の流体通過可能面積より小さい方が好ましく、連通孔２１の合計開口面積は側面ポート４１の流体通過可能面積以上が好ましい。連通孔２１のモジュール長手方向の配置は、側面ポート４１より上に配しても、下側に配してもよいが、好ましくは複数の連通孔２１を側面ポート４１の中心軸を通る水平面に対し対称に配するとよい。整流部２２の周方向における連通孔２１の配置は、整流部２２全周に均一に配しても、そうでなくてもよい。クロスフロー流は、モジュールケース本体部４の側面ポート４１の対面に滞留部を形成し易い。そのため、連通孔２１の開口面積を側面ポート４１から周方向に遠いほど広く分布するように配することが好ましい。連通孔２１の形状は、図１〜３の長孔形状のほか、図５に示す円形状の連通孔２１ｂや楕円形状等も採用することができる。また、それらを組み合わせて使用することもできる。さらに、整流部２２は、図１〜３のように中空糸膜束１の周囲を取り囲むように円筒形状に形成される以外に、図６に示すように、上部の側面ポート４１側にのれん型の整流部２２ｃとして形成されることも可能である。
【００３３】
支持部２３の内周面は、図１〜３のように平坦に形成される以外に、図４および図５に示すようにモジュール長手方向に沿ってテーパ形状部２５を形成したり、図６に示すように段差部２５ｃを形成することにより、支持部２３と接着樹脂部３との界面接着性を向上することができる。
【００３４】
鍔部２４は整流筒２の外周で径方向外側に突出している。突出部を利用してカートリッジ型中空糸膜エレメント１０をモジュールケース本体部４と上ヘッダー５とに嵌合固定する。鍔部２４は、モジュールケース本体部４及び、上ヘッダー５と接するため、第１シール部材（シール部材９）と第２シール部材（シール部材１１）の間に形成される非接液部に設置することが好ましい。第２シール部材（シール部材１１）より下部のろ過室４２側には間隙２６が形成され、被処理液が間隙２６に滞留し易く、間隙２６の形状により熱水を利用した殺菌、飽和蒸気を利用した滅菌の妨げとなり得る。また、鍔部２４は整流筒２と一体物で形成されなくともよい。この場合、例えば、整流筒の外周に溝を形成し、該溝を囲うように鍔部材を取つける方法が挙げられる。また、鍔部２４の下端面は整流筒２の軸方向に対して垂直方向に形成することができる。または、整流筒２の下方向に向かって径が小さくなるテーパ形状でもよい。上端面も同様に軸方向に対して垂直に形成してもよいし、テーパ形状でもよい。また、鍔部２４は整流筒２の外周３６０°に形成しなくてもよく、切欠きを有していてもよい。この切欠きは、整流筒２とモジュールケース本体部４との位相合わせにも利用できる。
【００３５】
整流筒２の材質は、ステンレス鋼、アルミ合金などの金属材料とした場合、後述する接着樹脂部３の材料との熱膨張差により、繰り返し行われるヒートサイクルにより接着部界面のはく離が早期に起こりやすくなる。また、通常蒸気滅菌条件はＪＩＳ−Ｋ−３６０６より１２１℃の飽和水蒸気で２０分間保持すると定められているため、該条件に対する耐熱性と耐水性、耐湿熱性を満たす樹脂材料を選択することが好ましい。これより、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂等のエンジニアリングプラスチック類、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチック類、強化繊維との複合樹脂類、その他種々の樹脂材料を選択することができる。特には、ポリスルホン樹脂が好適である。
【００３６】
接着樹脂部３は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の接着剤を硬化してなる。また、軟化温度が蒸気滅菌温度より高い熱可塑性樹脂などを例示することができる。整流筒２との接着性、耐熱性、耐水性、ろ過圧や洗浄、殺菌や滅菌圧力に対する耐圧性からエポキシ樹脂、ウレタン樹脂を選択することが好ましい。
【００３７】
モジュールケース本体部４は流体の出入り口となる側面ポート４１を備える。クロスフローろ過運転に好適に用いるためには、膜面に対して被処理液を平行に流すための、被処理液の供給口とその排出口が必要となる。本実施の形態において、側面ポート４１は、１次側の被処理液の給排出口となる。同様に、後述する下ヘッダー６の通液ポート６１も被処理液の給排出口となる。１次側は少なくとも２つ以上のポートが必要となる。また、２次側はろ過液を通過させる通液ポートが少なくとも１つ以上必要となる。本実施の形態において、後述する上ヘッダー５の通液ポート５１が、ろ過液の排出口となる。これより、モジュールケース４０は、合計３つ以上のポートを有することが好適である。
【００３８】
本実施の形態のように側面ポート４１を複数配置する場合は、側面ポート４１の位置は他の１次側の側面ポート４１から遠くに配することが好まれる。また、側面ポート４１は、ろ過されずに残った残存液の排出、中空糸膜面洗浄を目的とした洗浄液、エアー、殺菌用熱水、滅菌用蒸気の供給、排出などにも使用することも出来る。側面ポート４１を複数配置する場合、これら複数の動作を同時に実行できるため運転効率などが向上する。側面ポート４１はその開口部が同方向を向いていても、各々が他方を向いていてもよい。
【００３９】
モジュールケース本体部４の材質は、ステンレス鋼などの金属、ＦＲＰ、ＡＢＳ、ＡＥＳ、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、などのエンジニアリングプラスチック、又は、スーパーエンジニアリングプラスチック等、種々の樹脂材料から選択することができる。耐熱性、耐薬品性の観点から、特にはステンレス鋼であればＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６、樹脂であればポリスルホン樹脂が好ましい。断面形状は、円形、楕円形、多角形、その他の形状を選択することができる。特には、ろ過圧力を均一に分散させることができ、耐圧性に優れる円形が好ましい。本明細書においては特別な断りをする以外は円形のモジュール形状を指すものとする。断面形状はモジュール長手方向に変化してもよい。また、モジュールケース本体部４は長手方向、短手方向に２つ以上に分割することができる構造としてもよい。側面ポート４１の材質は、モジュールケース本体部４の構成材料と同じでも、異なっていてもよい。また、モジュールケース本体部４と側面ポート４１は一体物であっても、溶接、ねじ、その他いかなる接続でもよい。側面ポート４１の断面形状は円形が好ましい。また、軸方向に径が変化するテーパ、勾配形状でもよい。
【００４０】
上ヘッダー５は、モジュールケース本体部４の上部に配置され、流体の供給、排出口となる通液ポート５１を備える。また、下ヘッダー６は、モジュールケース本体部４の下部に配置され、流体の供給、排出口となる通液ポート６１を備える。下ヘッダー６の通液ポート６１は、被処理液、堆積物質、洗浄液、エアー、殺菌用熱水、滅菌用蒸気等の１次側流体を通液し、上ヘッダー５の通液ポート５１は、ろ過液、洗浄液、殺菌用熱水、滅菌用蒸気等の２次側流体を通液する。本実施の形態では、下ヘッダー６の通液ポート６１から被処理液を供給し、中空糸膜を通液したろ過液を上ヘッダー５の通液ポート５１から排出する。モジュールケース本体部４が側面ポート４１を複数備える場合、複数の側面ポート４１から選択される一部の側面ポート４１を被処理液の供給口として使用してもよく、あるいは、通液ポート６１および複数の側面ポート４１から選択される一部の側面ポート４１を使用して、被処理液を供給してもよい。
【００４１】
モジュールケース本体部４と上ヘッダー５とは、液密に接続するため、ねじ接続、カプラー接続、フランジ接続、へルール接続等の種々の接続方法を選択することができる。モジュールケース本体部４と下ヘッダー６との接続も同様である。上ヘッダー５および下ヘッダー６は、モジュールケース本体部４と接続される側からその他方に向かって、断面積が小さくなるようテーパ５２、６２、または勾配形状を形成することが好ましい。その角度は、任意に設定できるが、モジュール長手方向から９０度では被処理液の滞留部が形成され、角度を小さくするほどヘッダー全長が長くなり製作コストが高くなる。以上２つの観点から適正値が決まる。
【００４２】
モジュールケース本体部４と上ヘッダー５との間に、整流筒２の鍔部２４を挟持することにより、カートリッジ型中空糸膜エレメント１０をモジュールケース４０に固定する。モジュールケース本体部４と上ヘッダー５との間は、シール部材７により接触シールすることが好ましい。シール部材７としては、Oリング等のパッキンやガスケットを使用することができる。シール部材７により、モジュールケース４０内と外気とを液密に分隔することができる。または、図５に示すように、第３シール部材として機能するシール部材７ｂにより、モジュールケース４０Ｂのモジュールケース本体部４ｂと上ヘッダー５と鍔部２４とをシールしてもよい。本実施の形態にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００の上ヘッダー５において、後述するシール部材９との接触部、通液ポート５１の配管接合部、モジュールケース本体部４との接合部およびテーパ５２または勾配部は、平滑に形成することが好ましい。
【００４３】
モジュールケース本体部４と下ヘッダー６との間は、シール部材８により接触シールすることが好ましい。シール部材８により、モジュールケース４０内と外気とを液密に分隔することができる。または、図５に示すように、シール部材８ｂにより、モジュールケース本体部４ｂと下ヘッダー６とをシールしてもよい。本実施の形態にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００の下ヘッダー６において、通液ポート６１の配管接合部、モジュールケース本体部４との接合部およびテーパ６２または勾配部は、平滑に形成することが好ましい。下ヘッダー６は、本実施の形態のように別体として形成されるほか、モジュールケース本体部４と一体物として製作されてもよい。
【００４４】
上ヘッダー５および下ヘッダー６の材質は、ステンレス鋼などの金属、ＦＲＰ、ＡＢＳ、ＡＥＳ、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、などの樹脂類から選択することができる。モジュールケース本体部４の材質と同質であることが好ましいが、その限りではない。
【００４５】
第１シール部材として機能するシール部材９は、モジュールケース本体部４に収納されたカートリッジ型中空糸膜エレメント１０の支持部２３と接着樹脂部３との接着界面より外側で整流筒と上ヘッダー５のシール部５４とに接するように配置される。シール性の観点からシール部材９と接する整流筒と上ヘッダー５のシール部５４とは平滑、且つ平行であることが好ましい。
【００４６】
また、図４に示すように、シール部材９ａを整流筒２の支持部２３と接着樹脂部３との界面全周と、上ヘッダー５のシール部５４とに接するように配置してもよい。図４は、本発明の実施の形態の変形例１に係るカートリッジ型中空糸膜モジュール１００Ａの構成を示す概略断面図である。シール部材９ａは、支持部２３と接着樹脂部３との接着界面をシールするため、整流筒２と接着樹脂部３とに全周に亘り接触できる幅を備えることが好ましい。変形例１において、シール性の観点からシール部材９ａと接する接着樹脂部３の端面と上ヘッダー５のシール部５４とは、平滑、且つ平行であることが好ましい。
【００４７】
さらに、図５に示すように、シール部材９ｂを、整流筒２の支持部２３と接着樹脂部３との界面より内側で、接着樹脂部３と上ヘッダー５のシール部５４とに接するように配置されてもよい。図５は、本発明の実施の形態の変形例２に係るカートリッジ型中空糸膜モジュール１００Ｂの構成を示す概略断面図である。変形例２において、シール性の観点からシール部材９ｂと接する接着樹脂部３の端面と上ヘッダー５のシール部５４とは、平滑、且つ平行であることが好ましい。
【００４８】
本実施の形態において、シール部材９、９ａまたは９ｂを介して上ヘッダー５と支持部２３および接着樹脂部３により液密に形成される空間は、中空糸膜束１によりろ過されたろ過液が流入するろ過液取出室５３となり、ろ過液取出室５３に流出したろ過液は通液ポート５１から排出される。本実施の形態において、上ヘッダー５のシール部材９と接触するシール部５４の幅は、シール部材９、９ａまたは９ｂの幅よりも大きいことが好ましい。
【００４９】
本実施の形態にかかるカートリッジ型中空糸膜モジュール１００において、ろ過液取出室５３に流出したろ過液などの２次側流体は、シール部材９により上ヘッダー５内のろ過液取出室５３に分隔される。ろ過液取出室５３の液密を確保のために、上ヘッダー５はモジュールケース本体部４に強く押圧され、シール部材９がつぶされてシールされる。支持部２３と接着樹脂部３との接着界面は、中空糸膜の自重による下方向の力と、１次側と２次側の圧力差であるろ過圧による上方向の力等と、が作用する。以上より、モジュールケース本体部４に固定され且つ剛性の高い支持部２３と、接着樹脂部３との接着界面には、せん断力、即ち、はく離を促す力が作用する。対して、支持部２３の内面に、図４〜６に示すテーパ形状部２５や、段差部２５ｃを形成した場合（変形例１〜３）、シール部材９ａ、または、９ｂと接着樹脂部３とを上ヘッダー５のシール部５４と支持部２３とで挟み込む構成とすることができるので、該せん断力の発生を最小化することができる。更には、テーパ形状部２５、段差部２５ｃの最小内径はシール部材９ａまたは９ｂの内径よりも小さいことが好ましい。テーパ形状部２５、段差部２５ｃは１段でもよいし、２段以上形成してもよい。
【００５０】
第２シール部材として機能するシール部材１１は、整流筒２外周とモジュールケース本体部４内周とに接するように配置される。シール部材１１及び上述したモジュールケース本体部４と下ヘッダー６とをシールするシール部材８により、被処理液などの１次側流体はモジュールケース本体部４のろ過室４２に液密に分隔される。シール部材７とシール部材８によりモジュールケース４０はモジュール外雰囲気と分隔される。また、シール部材１１はシール部材７とシール部材９のバックアップシールの役目を担う。
【００５１】
例えば１次側流体が、通液ポート６１と下部側面ポート４１とから供給され、上部側面ポート４１から排出される場合、１次側流体は、供給口である通液ポート６１および下部側面ポート４１と、排出口である上部側面ポート４１との間に比較して、それ以外の領域を流れ難い。即ち、１次側流体が分隔される領域であるろ過室４２内で、且つ、上部側面ポート４１と通液ポート５１との間に位置する領域は、１次側流体の流れが比較的遅い領域である。本実施の形態において、上部側面ポート４１近傍に配置される整流筒２の連通孔２１とモジュールケース本体部４との間の間隙２６により、１次側流体を整流しながら側面ポート４１に排出して滞留を抑制するが、上部側面ポート４１と、接着樹脂部３のろ過室４２側端面と、シール部材１１との間で１次側流体の流れが比較的遅い領域が形成される場合がある。該領域において、モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１と、上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２と、の割合Ｌ２／Ｌ１が大きいほど、流れの滞りが顕著であり、小さいほど流れ易い。したがって、１次側流体の滞留を抑制するために、この割合Ｌ２／Ｌ１は５．０以下であることが好ましい。更には、３．０以下であることが好ましく、１．５以下であることが最も好ましい。また、接着樹脂部３のろ過室４２側下端面の位置は、シール部材１１と略同高さに位置することが好ましい。
【００５２】
前記間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径と、整流部２２の外径と、の差を２で割ることで算出することができる。モジュールケース本体部４の内径は、上部側面ポート４１の上部近傍の内径を複数位相測定し、その平均から算出することができる。整流部２２の外径は整流部上部の外径を複数位相測定し、その平均から算出することができる。測定は内側マイクロメータ、ノギス、３次元測定器等を使用することができる。
【００５３】
前記上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒２の鍔部２４と接する箇所から上部側面ポート４１の内周面上端までの距離と、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所からシール部材１１の下端までの距離と、の差で算出することができる。それぞれの距離は複数位相測定し、その平均から算出する。測定はノギス、３次元測定器等を使用することができる。
【００５４】
各々のシール部材７、８、９、及び１１の材質は、ゴム、エラストマー、樹脂等の弾性体で製作されたものから選択できる。特にはニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンゴムから使用環境に応じて選択できる。
【００５５】
各々のシール部材７、８、９、及び１１の断面形状は、楕円形、多角形、Ｖ字型、Ｕ字型、∞字型、その他の形状のものを選択することができる。更には∞字型のように、両端部が中央部に比べて厚い形状も使用することができる。
【００５６】
接着樹脂部３は自身の体積収縮、熱、ヒートサイクル、薬品、飽和水蒸気、圧力等の外力の作用から、支持部２３と接着樹脂部３とが、その界面ではく離する懸念がある。かかる場合においても、本発明のカートリッジ型中空糸膜モジュール１００は、カートリッジ構造であるため、カートリッジ型中空糸膜エレメント１０のみを交換すればよく経済的負担と環境負担を低減することができる。更には、１次側流体の分隔をモジュールケース本体部４とシール部材８とシール部材１１とにより可能とするとともに、整流筒２によりクロスフロー流れの滞留部を低減することができる。また、２次側流体の分隔を中空糸膜と上ヘッダー５とシール部材９とにより可能とするとともに、テーパ形状部２５や、段差部２５ｃを形成することにより支持部２３と接着樹脂部３との接着界面に発生するはく離力を低減することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本発明はこれに限定されるものではない。【００５８】
（参考例１）
カートリッジ型中空糸膜モジュール１００内に耐熱指標菌を配備し、蒸気供給による滅菌を実施し、滅菌レベルが６Ｄ以上であるかを評価した。滅菌レベル６Ｄとは耐熱指標菌の生菌率を１／１０６にすることを指す。試験条件は以下の通りである。【００５９】
耐熱指標菌：Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ  ＡＴＣＣ７９５３を含ませたポリエステル糸（レーベンジャパン株式会社製    ３−６１００ＹＴ）を用いた。以下、指標菌含有糸と略記する。指標菌含有糸は５０．０ｍｍのポリエステル糸に１０６個の耐熱指標菌が含まれた糸である。本耐熱指標菌の熱滅菌指標はＤ１２１が１．５分である。Ｄ１２１とは、１２１℃の処理により、生菌率が１／１０になるために要する時間である。すなわち１２１℃における１Ｄ処理の時間は１．５分となる。後述する「滅菌処理条件がｎＤ処理」とは、１２１℃、ｎ×１．５分間保持する処理のことをいう。例えば７Ｄ処理とは１２１℃、１０．５分の処理、１０Ｄ処理とは１２１℃、１５分の処理をいう。【００６０】
指標菌含有糸は両端に耐熱性の接着剤を塗布して、シール部材１１のろ過室４２側の２箇所に貼り付けた。周方向には、上部側面ポート４１に最も近い場所と、それと１８０°対向した最も遠い場所と、の２箇所である。【００６１】
滅菌処理条件は、７Ｄ処理、１０Ｄ処理の２通りである。両者とも上部側面ポート４１から１２１℃の飽和水蒸気を供給し、ろ過室４２を飽和水蒸気で満たす。スチームドレンは通液ポート６１の下方に設置したスチームトラップから排出した。通液ポート６１の下方に設置した温度計が１２１℃に達した後、所定の時間（７Ｄ処理は１０．５分、１０Ｄ処理は１５分）保持した。【００６２】
滅菌可否判定のため、指標菌含有糸各糸を無菌雰囲気内でカートリッジ型中空糸膜モジュール１００から取出し、滅菌した培地１０ｍｌを分注した試験管に入れて培養した。培地の組成は下表１の通りである。調製直後の培地は酸性を示すため、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを７．０に調製した。培養は４０℃にて振とうして行い、１週間培養後、耐熱性指標菌の生育の有無を目視にて判定した。目視で試験管内に耐熱性指標菌形成が見られなければ、耐熱性指標菌の生育が無いものとした。１０６個の指標菌を配して７Ｄ処理を行えば、水蒸気が指標菌に対して十分に接している場合には、理論上１０回に１回の確率で滅菌不良が発生することから、本試験を７Ｄ処理、１０Ｄ処理とも１０回繰り返し実施し、滅菌可否判定を行った。なお、１０Ｄ処理は一般的な条件を想定した処理であり、７Ｄ処理は一般的な条件よりも滅菌が困難な場合を想定した処理である。【００６３】
【表１】
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【００６４】
（参考例２）
カートリッジ型中空糸膜モジュール１００の構成は、モジュールケース本体部４はＳＵＳ３１６製の円筒容器で長さ１５００ｍｍ、内径１５０．０ｍｍである。側面ポート４１は上部のみに１つ、径が４０．０ｍｍ、モジュールケース本体部上端部から１００．０ｍｍの位置に中心がくるよう設置した。上ヘッダ５、下ヘッダ６はＳＵＳ３１６製である。中空糸膜束１は長さ１４００ｍｍのＰＶＤＦ製中空糸膜を４０００本使用した。中空糸膜は、東レ株式会社製の中空糸膜モジュール“ＨＦＵ−２０２０”を解体し、接着樹脂部に埋設されていない箇所を切り出して使用した。整流筒２はポリスルホン製で、長さ１３０．０ｍｍ、内支持部２３が６０．０ｍｍ、整流部２２が７０．０ｍｍ、整流部の外径は１４０．０ｍｍである。鍔部は整流筒上端から他方に向かって５．０ｍｍの厚さである。接着樹脂部３はハンツマン・ジャパン株式会社製２液混合型エポキシ樹脂で、ＬＳＴ８６８  Ｒ−１４、ＬＳＴ８６８  Ｈ−１４を用いた。接着樹脂部は平均厚さ６０ｍｍであり、整流筒の支持部２３に液密に接着している。閉塞封止側接着樹脂部は外径１４０．０ｍｍ、平均厚さ３０ｍｍで、中空糸膜束１を１束にまとめている。シール部材７、８、９、１１はＥＰＤＭ製のＯリングを使用した。【００６５】
（実施例１）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４０．０ｍｍの差１０．０ｍｍを２で割り５．０ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離７２．５ｍｍと、の差７．５ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝７．５／５．０＝１．５である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００６６】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。
【表２】
0006028726.tif 000003
【００６７】
【表３】
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【００６８】
表２、表３から実施例１では、７Ｄ処理では、１０回に１回滅菌できないという理論通りの結果を得た。以上より、飽和水蒸気が指標菌含有糸を十分に滅菌できており、実施例１に掛かるカートリッジ型中空糸膜モジュールは、蒸気滅菌に適しているといえる。【００６９】
（実施例２）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４０．０ｍｍの差１０．０ｍｍを２で割り５．０ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離６５．０ｍｍと、の差１５．０ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝１５．０／５．０＝３．０である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００７０】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。【００７１】
表３から、一般的な蒸気滅菌条件によって滅菌可能であることがわかる。よって、実施例２に掛かるカートリッジ式中空糸膜モジュールは、実施例１に劣るものの蒸気滅菌を行うことに適しているといえる。【００７２】
（実施例３）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４０．０ｍｍの差１０．０ｍｍを２で割り５．０ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離５５．０ｍｍと、の差２５．０ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝２５．０／５．０＝５．０である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００７３】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。【００７４】
表３から、一般的な蒸気滅菌条件によって滅菌可能であることがわかる。よって、実施例３に掛かるカートリッジ式中空糸膜モジュールは、実施例１、２に劣るものの蒸気滅菌を行うことに適しているといえる。【００７５】
（実施例４）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４５．０ｍｍの差５．０ｍｍを２で割り２．５ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離６７．５ｍｍと、の差１２．５ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝１２．５／２．５＝５．０である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００７６】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。【００７７】
表３から、一般的な蒸気滅菌条件によって滅菌可能であることがわかる。よって、実施例４に掛かるカートリッジ式中空糸膜モジュールは、実施例１、２に劣るものの、Ｌ２／Ｌ１の値が同じ実施例３と同様に蒸気滅菌を行うことができる。【００７８】
（比較例１）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４０．０ｍｍの差１０．０ｍｍを２で割り５．０ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離４５．０ｍｍと、の差３５．０ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝３５．０／５．０＝７．０である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００７９】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。【００８０】
表２、表３から、一般的な蒸気滅菌条件によって滅菌不可能であることがわかる。よって、比較例１に掛かるカートリッジ式中空糸膜モジュールは、蒸気滅菌に不適である。【００８１】
（比較例２）
参考例１に記載の試験を参考例２に記載のカートリッジ型中空糸膜モジュールで実施した。モジュールケース本体部４の内周面と整流筒２の外周面との間隙２６の幅Ｌ１は、モジュールケース本体部４の内径１５０．０ｍｍと整流筒２の整流部２２の外径１４５．０ｍｍの差５．０ｍｍを２で割り２．５ｍｍである。上部側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２は、モジュールケース本体部４の整流筒鍔部２４と接する箇所、この場合モジュールケース本体部上端部、から側面ポート４１の内周面上端までの距離、この場合モジュールケース本体部上端部から側面ポート４１の中心までの距離１００．０ｍｍから側面ポート半径２０．０ｍｍを引いた値８０．０ｍｍと、鍔部２４のモジュールケース本体部４との接する箇所、この場合鍔部２４の下端からシール部材１１の下端までの距離６２．５ｍｍと、の差１７．５ｍｍである。Ｌ２／Ｌ１＝１７．５／２．５＝７．０である。指標菌含有糸は、シール部材１１に接着取り付けした。【００８２】
滅菌可否判定結果について、表２に７Ｄ処理実施結果を、表３に１０Ｄ処理実施結果を示す。【００８３】
表２、表３から、一般的な蒸気滅菌条件によって滅菌不可能であることがわかる。また、比較例２と同じＬ１／Ｌ２＝７．０において、滅菌不可能である。以上より比較例２に掛かるカートリッジ式中空糸膜モジュールは蒸気滅菌に不適である。【００８４】
カートリッジ型中空糸膜モジュール１００は、モジュールケース本体部４と整流筒２との間隙２６により形成される領域があり、ろ過室４２を飽和水蒸気を利用して滅菌する際に、飽和水蒸気供給口となる側面ポート４１より上に形成される該領域の滅菌処理が問題となる場合があるが、その間隙２６の幅Ｌ１と側面ポート４１の内周面上端からシール部材１１までの距離Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１が５．０以下である場合には、蒸気滅菌処理をすることができる。更にはＬ２／Ｌ１が３．０以下ではより好適に蒸気滅菌処理が可能であり、Ｌ２／Ｌ１が１．５以下では更に好適に蒸気滅菌処理が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  中空糸膜束
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  整流筒
２１、２１ｂ  連通孔
２２、２２ｂ、２２ｃ  整流部
２３  支持部
２４  鍔部
２５  テーパ形状部
２５ｃ  段差部
２６  間隙
３  接着樹脂部（中空部開口側）
３ａ、３ｂ、３ｃ  接着樹脂部（中空部閉塞封止側）
３ｄ  孔
３１ｄ  キャップ
３２ｄ  スカート部
４、４ａ  モジュールケース本体部
４０、４０Ａ、４０Ｃ  モジュールケース
４１  側面ポート
４２  ろ過室
５  上ヘッダー
５１  通液ポート
５２  テーパ
５３  ろ過液取出室
５４  シール部
６  下ヘッダー
６１  通液ポート
６２  テーパ
７、７ｂ、８、８ｂ、９、９ａ、１１  シール部材
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  カートリッジ型中空糸膜エレメント
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  カートリッジ型中空糸膜モジュール
【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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