(57)【要約】【課題】  簡便な方法により、安定した品質のものが得られる、中空糸膜モジュールの組立法の提供。【解決手段】  少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、所定長さの外被材及び外被材の少なくとも片端に接続した固定部材内に中空糸膜束を収納する工程、中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、必要により、前記中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに外被材を取り外す工程、を具備する中空糸膜モジュールの組立法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
所定長さの外被材及び外被材の少なくとも片端に接続した固定部材内に中空糸膜束を収納する工程、
中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、前記中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
外被材を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法。
【請求項２】
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
中空糸膜束の所望位置を結束手段で結束する工程、
結束された中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
必要により結束手段を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法。
【請求項３】
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
所定長さの複数本の支柱及び支柱の少なくとも片端に接続した固定部材を用い、前記複数本の支柱で囲まれた空間内及び固定部材内に中空糸膜束を収納する工程、
中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、前記中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
必要により、複数本の支柱を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法。
【請求項４】
請求項１又は３記載の中空糸膜モジュールの組立法において、所望位置が結束された中空糸膜束を用いる中空糸膜モジュールの組立法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種水処理に使用する中空糸膜モジュールの組立法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、食品分野、医薬品分野、電子工業分野、水処理分野等の各種分野において汎用されているが、中空糸膜の周囲がケース（又はハウジング）で囲まれているタイプと、中空糸膜を囲むケースがなく、中空糸膜が露出しているタイプがある。
【０００３】
中空糸膜モジュールでは、例えば、中空糸膜を数百本〜数千本程度の束（必要に応じて複数束）として用いるが、中空糸膜は１本の径が１〜３ｍｍ前後と非常に細いものであるため、ケースがないタイプの中空糸膜モジュールを組み立てる場合、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりすることから、予め同一長さの中空糸膜を使用したにも拘わらず、全ての中空糸膜の端を揃えることは非常に困難であった。
【０００４】
このため、ケースがないタイプの中空糸膜モジュールを組み立てる場合、作業自体が非常に煩雑となり、作業の内容に比べて作業時間が長時間になっているのが現状である。
【特許文献１】特開平７−２３２１９７号公報
【特許文献２】特開平１１−１０４６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、中空糸膜束を外側から被うケースがないタイプの中空糸膜モジュールを組み立てる場合であって、簡便で、作業性良く、安定した品質のものが得られる、中空糸膜モジュールの組立法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、課題の解決手段として、
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
所定長さの外被材及び外被材の少なくとも片端に接続した固定部材内に中空糸膜束を収納する工程、
中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、前記中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
外被材を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法を提供する。
【０００７】
中空糸膜束は、数百〜数千本程度の中空糸膜を束ねたものであり、１本又は複数本の中空糸膜束を用いることができる。
【０００８】
固定部材は、円柱状の中空糸膜束の端部を差し込んで、接着剤と共に一体化できるものであればよく、最終的に中空糸膜モジュールの構成部材となる。例えば、入水及び／又は出水口を備えたキャップやヘッダーを固定部材として用いることができる。
【０００９】
外被材は、取り外しが容易な中空容器であればよく、長さ方向に２分割できる円筒状の容器（必要に応じて蝶番を有し、開閉自在なもの）が好ましい。外被材の長さは、少なくとも中空糸膜長さの８０〜１２０％の範囲が好ましい。
【００１０】
このように組み立て工程において外被材と固定部材を用いることにより、ケースやハウジング等の外被材がないタイプの中空糸膜モジュールを組み立てる場合における、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりすることが防止され、長さが揃わないことが防止されるため、作業性良く、安定した品質の中空糸膜モジュールが得られる。
【００１１】
本発明は、課題の他の解決手段として、
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
中空糸膜束の所望位置を結束手段で結束する工程、
結束された中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
必要により結束手段を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法を提供する。
【００１２】
結束手段は、紐やゴムバンドのようなもののほか、金属製やプラスチック製の輪を用いることができる。
【００１３】
本発明は、課題の他の解決手段として、
少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールの組立法であり、
所定長さの複数本の支柱及び支柱の少なくとも片端に接続した固定部材を用い、前記複数本の支柱で囲まれた空間内及び固定部材内に中空糸膜束を収納する工程、
中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する工程、
必要により、前記中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化する工程、並びに
必要により、複数本の支柱を取り外す工程、
を具備する中空糸膜モジュールの組立法を提供する。
【００１４】
中空容器からなる外被材に代えて、複数本の支柱を用いる方法である。外被材に比べて軽量で取り扱いやすく、保管や運搬時の取り扱いが容易になるほか、取り外さずに、そのまま中空糸膜モジュールの構成部品として残すこともできる。
【００１５】
本発明は、課題の他の解決手段として、請求項１又は３記載の中空糸膜モジュールの組立法において、所望位置が結束された中空糸膜束を用いる中空糸膜モジュールの組立法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の中空糸膜モジュールの組立法によれば、中空糸膜束を外側から被うケースがないタイプの中空糸膜モジュールを組み立てる場合であっても、作業性良く、安定した品質のものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、各実施形態について、工程ごとに説明する。各工程は、１つの工程を２つ以上に分けてもよいし、２つ以上の工程を１つにしてもよい。なお、中空糸膜モジュールの組立法として公知の工程を付加することもできる。
【００１８】
（１）第１の実施の形態
第１工程では、所定長さの外被材及び外被材の少なくとも片端に接続した固定部材内に中空糸膜束を収納する。
【００１９】
この工程では、第２工程における接着作業性を円滑にする観点から、中空糸膜束を収納する前に、予め外被材の一端側開口部に固定部材を接続するが、必要に応じて更に補助部材を接続しておくこともできる。なお、作業性をより向上させるため、外被材に収納する前に、中空糸膜束を結束手段で結束しておくこともできる。
【００２０】
中空糸膜束は、目的に応じて、例えば数百本〜数千本の中空糸膜を束ねたもので、１本の中空糸膜の外径は１〜２ｍｍ前後である。中空糸膜束は、１本でもよいし、複数本を組み合わせて用いることもできる。
【００２１】
外被材は、中空糸膜束の外形状に合わせた円筒状の容器が好ましいが、これに限定されるものではない。外被材は、中空糸膜束を収納し易くするため、円筒状容器の場合、長さ方向に２分割できるものが好ましく、長さ方向の合わせ目に対向する周面に複数の蝶番が設けてあり、開閉自在に２分割できるものがより好ましい。
【００２２】
なお、外被材が円筒状のままであると、中空糸膜束は開口部から挿入することになるが、外被材が２つに割れた状態であると、中空糸膜束を外被材内に入れる（収納する）ことになる。
【００２３】
外被材の径は、中空糸膜束を挿入できる大きさであり、外被材の長さは、作業性を向上させる観点から、中空糸膜束の長さの８０〜１２０％の長さが好ましい。
【００２４】
外被材に収納された中空糸膜束は、両端部が外被材から飛び出した状態であり、予め外被材の一端部側に固定部材等を接続している場合には、中空糸膜束の一端部は固定部材内に位置し、他端部側は外被材から飛び出している状態になる。
【００２５】
固定部材は、最終的に中空糸膜モジュールの構成部材となるキャップやヘッダーを用いることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
第２工程では、中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する。この工程では、中空糸膜束と固定部材との間隙に接着剤を充填する方法を適用することができる。
【００２７】
接着剤は、中空糸膜モジュールの組立用の公知の接着剤、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂系接着剤を用いることができる。
【００２８】
その後、必要に応じて上記工程と同様にして、中空糸膜束の他端側と固定部材とを接着剤で一体化することができる。
【００２９】
その後、外被材を取り外して、少なくとも片端側が固定部材で固定された中空糸膜束を有し、中空糸膜束を囲む外被材を有していない中空糸膜モジュールを得ることができる。得られた中空糸膜モジュールは、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりしておらず、長さも揃っている。
【００３０】
次に、図１、図２により、実施例を説明する。図１、図２は、組み立て方法を説明するための概略断面図である。
【００３１】
第１工程では、外被材１０の一端側開口部１１に固定部材１２を取り付ける。このとき、外被材１０と固定部材１２との接続は、外被材１０を容易に取り外すことができるように、締め付け具や粘着テープ等を用いることが好ましい。
【００３２】
固定部材１２は、中空糸膜モジュールのヘッダー（又はキャップ）となるものであり、その開口部１３は入水及び／出水口となるもので、実用時には入水管及び／又は出水管を接続する。固定部材１２の側面（大径部分の側面）には、接着剤の充填口１４が設けられており、小径部分の側面には螺子部１５が設けられている。
【００３３】
固定部材１２には、補助部材となる仮キャップ１６が固定部材１２の螺子部１５にねじ込むことで着脱自在に取り付けられている。
【００３４】
このように外被材１０に固定部材１２と仮キャップ１６が接続された状態のものに、外被材の１０の開口部から中空糸膜束１７の端面が仮キャップ１６の底面１６ａに当たるまで挿入する。
【００３５】
第２工程では、外被材１０に設けられた接着剤注入口１４、あるいは固定部材１２の接着剤注入口からエポキシ樹脂等の接着剤１８を注入し、使用した接着剤の性質に応じた硬化条件にて保持して、硬化させる。この工程の処理により、固定部材１２と中空糸膜束１７の端部が接着剤１８により一体化される。なお、外被材１０に設けられた接着剤注入口１４は、接着剤の注入後に接着剤等で閉塞されないが、固定部材１２に設けられた接着剤注入口は、その位置により、接着剤の注入後に接着剤等で閉塞する場合もある。必要に応じて、中空糸膜束１７の他端部も同様に接着剤を用いて、固定部材と一体化することができる。
【００３６】
その後、中空糸膜束１７の一端又は両端を固定部材に固定した後、仮キャップ１６及び外被材１０を取り外す。仮キャップ１６を外したとき、固定部材１２の開口部１３から飛び出している中空糸膜束１７は切断する。
【００３７】
このようにして、組立工程において外被材を用いると、外被材が、中空糸膜束を支持する機能（例えば、中空糸膜束が外被材にもたれて支持される「背もたれ機能」）と、中空糸膜束の長さを一定長さに合わせる機能（長さ合わせ機能）を発揮する。そして、結束手段を併用した場合、前記の背もたれ機能がより強化される。
【００３８】
よって、本実施形態の組立法を適用して得られた中空糸膜モジュールは、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりしておらず、全ての中空糸膜の長さも揃っている。
【００３９】
（２）第２の実施の形態
第１工程では、中空糸膜束の所望位置を結束手段で結束する。結束手段としては、ゴムバンド、紐、プラスチックや金属製の開閉自在の輪（蝶番付きの輪）等を１又は２以上用いることができる。結束位置は、中央部やその近傍のように、後工程の接着作業性を損なわない位置であればよい。
【００４０】
第２工程では、結束された中空糸膜束の片端と固定部材を接着剤で一体化する。この接着剤による一体化方法は、第１の実施形態を応用することができる。本実施形態では、第１の実施形態のように外被材は用いないが、中空糸膜束が結束されているので、主として背もたれ機能が発揮される。なお、図２の作業工程において、結束された中空糸膜束１７を支えるための適当な支持手段を用いることができる。
【００４１】
その後、第１の実施形態と同様にして組み立て、目的とする中空糸膜モジュールを得ることができる。このように結束手段を用いることにより、主として背もたれ機能が発揮されるため、本実施形態の組立法を適用して得られた中空糸膜モジュールは、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりしていない。
【００４２】
（３）第３の実施の形態
第１工程では、所定長さの複数本の支柱及び支柱の少なくとも片端に接続した固定部材を用い、前記複数本の支柱で囲まれた（或いは挟まれた）空間内及び固定部材内に中空糸膜束を収納する。なお、結束手段を用いて、中空糸膜束を結束することが好ましい。
【００４３】
この支柱は、主として長さ合わせ機能を発揮するから、結束手段と併用すると、背もたれ機能と長さ合わせ機能の両方を発揮できるので好ましい。
【００４４】
支柱の本数は制限されないが、固定部材の周囲に４本程度取り付けることができる。支柱の本数を増やすことで、背もたれ機能を強化してもよい。支柱の取り付け方法は、例えば、４本の支柱を取り付けた輪（輪に設けた４つの穴に支柱を差し込んで固定したもの）を固定部材にはめ込む方法を適用できる。
【００４５】
次に、第２工程では、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様にして、中空糸膜束の少なくとも片端と固定部材を接着剤で一体化する。
【００４６】
その後、必要により、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様にして、中空糸膜束の他端側と固定部材を接着剤で一体化し、必要により、複数本の支柱を取り外す。支柱を取り付けた状態であれば、保管及び運搬時の取り扱いが容易になる点で有利であり、実用上も中空糸膜モジュール運転時の性能には影響しない。
【００４７】
このように支柱を用いることにより、主として長さ合わせ機能が発揮され、結束手段と併用することにより、長さ合わせ機能と背もたれ機能の両方が発揮される。このため、本実施形態の組立法を適用して得られた中空糸膜モジュールは、中空糸膜が折れ曲がったり、中空糸膜同士が絡み合ったりしておらず、全ての中空糸膜の長さも揃っている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】中空糸膜モジュールの組立法の説明図。
【図２】中空糸膜モジュールの組立法の説明図。
【符号の説明】
【００４９】
１０  外被材
１２  固定部材
１７  中空糸膜束
１８  接着剤
【図１】
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【図２】
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