(57)【要約】【課題】  中空糸膜束の切り揃え作業が容易な中空糸膜モジュールの組立方法の提供。【解決手段】  両端が開口した筒状ハウジング内に複数束の中空糸膜束を装入する第１工程、固定治具をハウジングのいずれかの開口部に取り付けたのち、開環状態の締め付け環の１つごとに１束ずつの中空膜束の端部を挿入し、閉環して締め付けることで、全ての中空糸膜束の端部を締め付け環で固定する第２工程、並びに切断治具の基板を残ったハウジング開口部に取り付け、全ての中空糸膜束を各穴に一つずつ挿入し、端部を切断する第３工程、を有する中空糸膜モジュールの組立方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の固定治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の環状枠からなる第１部材と、
第１部材に固定された開環及び閉環自在の複数の締め付け環からなる第２部材の組み合わせからなる、中空糸膜束の固定治具。
【請求項２】
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の固定治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の環状枠、及び環状枠から中心方向に延ばされた複数の支持軸を有する第１部材と、
第１部材の複数の支持軸上に設けられた開環及び閉環自在の複数の締め付け環とを有する第２部材の組み合わせからなる、中空糸膜束の固定治具。
【請求項３】
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の切断治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の基板部と、前記基板部に設けられた穴を有しており、
前記穴の１つが中空糸膜束の１束が挿入できる面積を有しており、かつ前記穴の数が中空糸膜束の数と一致している、中空糸膜束の切断治具。
【請求項４】
前記穴が円形である、請求項３記載の中空糸膜束の切断治具。
【請求項５】
請求項１又は２記載の固定治具と請求項３又は４記載の切断治具を用い、中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整する工程を含む中空糸膜モジュールの組立方法であり、
両端が開口した筒状ハウジング内に複数束の中空糸膜束を装入する第１工程、
固定治具をハウジングのいずれかの開口部に取り付けたのち、開環状態の締め付け環の１つごとに１束ずつの中空膜束の端部を挿入し、閉環して締め付けることで、全ての中空糸膜束の端部を締め付け環で固定する第２工程、並びに
切断治具の基板部を残ったハウジング開口部に取り付け、全ての中空糸膜束を各穴に一つずつ挿入し、端部を切断する第３工程、
を有する中空糸膜モジュールの組立方法。
【請求項６】
それぞれ反対端部側の中空糸膜束に対して、第２工程及び第３工程の固定作業と切断作業を行う第４工程及び第５工程を有する、請求項５記載の中空糸膜モジュールの組立方法。
【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の組立時に使用する固定治具及び切断治具、それらを用いた中空糸膜モジュールの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、例えば、筒状ハウジング内に数百本から数千本程度の中空糸膜からなる中空糸膜束を複数束装入してなり、両端をキャップで閉塞したものが使用されている。このように、筒状ハウジングとキャップで囲まれた一定内部空間内に中空糸膜束を装入するため、中空糸膜束同士の長さは均等であることが望ましく、同様に中空糸膜束を構成する中空糸膜同士の長さも均等であることが望ましい。
【０００３】
実際の中空糸膜モジュールの組み立て工程においては、中空糸膜束の両端を切断して長さを揃える作業がなされるが、中空糸膜は直径が１ｍｍ前後のものであり、金属線のように硬質のものではなく、容易に曲がったり、撓んだりするものであるため、長さを揃えて切断する作業は非常に煩雑となる。特許文献１、２では、端部を切り揃えることは記載されているが、具体的な方法は記載されていない。
【特許文献１】特開平１０−５５４９号公報
【特許文献２】特開平４−１１０１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、中空糸膜モジュールの組立工程において、中空糸膜の長さを揃えて切断するために用いる固定治具及び切断治具を提供することを課題とする。
【０００５】
本発明は、前記固定治具及び切断治具を用いた中空糸膜モジュールの組立方法を提供することを他の課題とする。
【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、
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の固定治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の環状枠からなる第１部材と、
第１部材に固定された開環及び閉環自在の複数の締め付け環からなる第２部材の組み合わせからなる、中空糸膜束の固定治具を提供する。
【０００７】
本発明は、課題の他の解決手段として、
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の固定治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の環状枠、及び環状枠から中心方向に延ばされた複数の支持軸を有する第１部材と、
第１部材の複数の支持軸上に設けられた開環及び閉環自在の複数の締め付け環とを有する第２部材の組み合わせからなる、中空糸膜束の固定治具を提供する。
【０００８】
本発明は、課題の他の解決手段として、
中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整するために使用する膜束の切断治具であり、
中空糸膜モジュールの筒状ハウジングの端部開口部に着脱自在の基板部と、前記基板部に設けられた穴を有しており、
前記穴の１つが中空糸膜束の１束が挿入できる面積を有しており、かつ前記穴の数が中空糸膜束の数と一致している、中空糸膜束の切断治具を提供する。
【０００９】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記穴が円形である、請求項３記載の中空糸膜束の切断治具を提供する。
【００１０】
本発明は、他の課題の解決手段として、
請求項１又は２記載の固定治具と請求項３又は４記載の切断治具を用い、中空糸膜モジュールに装入される中空糸膜束を切断して長さを調整する工程を含む中空糸膜モジュールの組立方法であり、
両端が開口した筒状ハウジング内に複数束の中空糸膜束を装入する第１工程、
固定治具をハウジングのいずれかの開口部に取り付けたのち、開環状態の締め付け環の１つごとに１束ずつの中空膜束の端部を挿入し、閉環して締め付けることで、全ての中空糸膜束の端部を締め付け環で固定する第２工程、並びに
切断治具の基板部を残ったハウジング開口部に取り付け、全ての中空糸膜束を各穴に一つずつ挿入し、端部を切断する第３工程、
を有する中空糸膜モジュールの組立方法を提供する。
【００１１】
本発明は、他の課題の他の解決手段として、それぞれ反対端部側の中空糸膜束に対して、第２工程及び第３工程の固定作業と切断作業を行う第４工程及び第５工程を有する、請求項５記載の中空糸膜モジュールの組立方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の固定治具及び切断治具を用いることにより、中空糸膜束を切り揃えて長さを調整する作業が非常に容易になる。このため、中空糸膜モジュールの組み立て作業全体の作業時間の短縮ができるほか、安定した品質（濾過性能）の中空糸膜モジュールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（１）固定治具
図１〜図４により説明する。図１（ａ）は固定治具の一形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。図２は固定治具の平面図で、締め付け環が開かれた状態を図示している。図３（ａ）は固定治具の別形態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。図４は固定治具を用いた中空糸膜束の固定方法の説明図（断面図）であり、一部を略している。
【００１４】
図１において、固定治具は、第１部材１０と第２部材２０とを組み合わせてなるものであり、第１部材１０と第２部材２０は、溶接等により連結一体化されていることが好ましい。第１部材１０及び第２部材２０は、金属や樹脂からなるものである。
【００１５】
第１部材１０は、環状枠１１を有している。環状枠１１は、図１に示すような断面形状であり、枠本体１２と側面部１３とを有し、側面部１３の内側周面に螺子山（雄ネジ又は雌ネジ）１４を有しており、ハウジング５０の端部外周面に設けられた螺子山（雌ネジ又は雄ネジ）と螺合することで、着脱自在にできるようになっているが、螺子以外の結合手段（Ｖバンド等）を適用してもよい。
【００１６】
第２部材２０は、枠本体１２上に均等に間隔をおいて設けられた、開環及び閉環自在の４つの締め付け環２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。複数の締め付け環２２ａ等は溶接等で枠本体１２に固定されている。締め付け環２２ａ等の数は、中空糸膜束６０の数と一致させる。
【００１７】
図１では４つの締め付け環２２ａ等が閉環状態であるが、作業上の必要等により、複数の締め付け環２２ａ等は、互いの開環及び閉環操作が阻害されないように、２つずつを高さを違えて取り付けることもできる。
【００１８】
４つの締め付け環２２ａ等は、枠本体１２との接触部において溶接等により取り付けられており、図２に示すとおり、前記接触部と対向する部分において割れ、開環できるようになっている。なお、４つの締め付け環２２ａ等は、閉環時に閉環状態を維持できるように（開環しないように）するため、それぞれが割れる部分に図示していない留め金を有し、開環させるときには留め金を外し、閉環させるときには留め金を掛けるようになっている。
【００１９】
中空糸膜束６０は、図４に示すとおり、締め付け環２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに通され、４つの締め付け環２２ａ等により端部を固定される。なお、図４は、分かり易くするため、締め付け環２２ａ、２２ｃ及びそれに固定される中空糸膜束６０の図示は略している。
【００２０】
図３において固定治具は、第１部材110と第２部材120とを組み合わせてなるものであり、第１部材110と第２部材120は溶接等により連結一体化されていることが好ましい。第１部材110及び第２部材120は、金属や樹脂からなるものである。
【００２１】
第１部材110は、環状枠111及び環状枠111から中心方向に延ばされた４本の支持軸１５を有している。支持軸１５は、均等間隔で３〜８本程度設けることが好ましい。
【００２２】
環状枠111は、図３に示すような断面形状であり、枠本体112と側面部113とを有し、側面部113の内側周面に螺子山（雄ネジ又は雌ネジ）を有しており、ハウジングの端部外周面に設けられた螺子山（雌ネジ又は雄ネジ）と螺子合わせることで、着脱自在にできるようになっているが、螺子以外の結合手段（Ｖバンド等）を適用してもよい。
【００２３】
第２部材120は、第１部材の複数の支持軸１５上に設けられた、開環及び閉環自在の４つの締め付け環122ａ、122ｂ、122ｃ、122ｄを有している。締め付け環122ａ等の数は、中空糸膜束の数と一致させる。
【００２４】
図３では、４つの締め付け環122ａ等が閉環状態であるが、作業上の必要や膜束数等により、複数の締め付け環122ａ等は、互いの開環及び閉環操作が阻害されないように、２つずつを高さを違えて取り付けることもできる。
【００２５】
４つの締め付け環122ａ等は、支持軸１５との接触部において溶接等により取り付けられており、前記接触部と対向する部分において割れ、開環できるようになっている。なお、４つの締め付け環122ａ等は、閉環時に閉環状態を維持できるように（開環しないように）するため、それぞれが割れる部分に図示していない留め金を有し、開環させるときには留め金を外し、閉環させるときには留め金を掛けるようになっている。
【００２６】
中空糸膜束６０は、第１部材110の４つの扇形穴１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに通され、４つの締め付け環122ａ等により端部を固定される。
【００２７】
上記図３に示した形態においては、４つの支持軸１５の交点に中心板を有していてもよい。また、この中心板上に第１部材に対して垂直に棒状の部材を取り付け、この棒状の部材に溶接等により複数の締め付け環を連結一体化して、第２部材とすることができる。これにより、複数の締め付け環の膜束の軸方向の高さを各締め付け環について調整することができる。
【００２８】
第１部材と第２部材は、予め一体化されたものを用いてもよいし、又はまず第１部材をハウジングに取り付けた後、第２部材を取り付けてもよい。
【００２９】
（２）切断治具
図５〜図６により説明する。図５は切断治具の平面図である。図６は切断治具を用いた中空糸膜束の切断方法の説明図（断面図）である。
【００３０】
切断治具３０は、円形基板部３１と、円形基板部３１に設けられた４つの円形穴３５ａ〜３５ｄを有している。切断治具３０は、金属や樹脂からなるものである。
【００３１】
円形基板部３１は、図６に示すような断面形状であり、平板部３２と側面部３３とを有し、側面部３３の内側周面に螺子山（雄ネジ又は雌ネジ）３４を有しており、ハウジング５０の端部外周面に設けられた螺子山（雌ネジ又は雄ネジ）と螺合することで、着脱自在になっているが、螺子以外の結合手段（Ｖバンド等）を適用してもよい。
【００３２】
円形穴３５ａ〜３５ｄは、それぞれ中空糸膜束６０の１束が挿入できる面積を有しており、かつ円形穴３５ａ〜３５ｄの数は中空糸膜束６０の数と一致している。
【００３３】
（３）中空糸膜モジュールの組立方法
図１〜図６により、中空糸膜モジュールの組立方法を工程ごとに説明する。なお、以下の工程の順序は限定されるものではなく、適宜順序を入れ替えてもよいし、２つの工程を一つにしてもよいし、１つの工程を２つ以上に分けてもよい。
【００３４】
第１工程において、両端が開口した筒状ハウジング５０内を横にした状態で、４束の中空糸膜束６０を装入する。
【００３５】
中空糸膜束６０を構成する中空糸膜は、一般に使用されている公知のものであり、径の大きさ、長さ、材質、濾過性能等は制限されず、内圧型でも外圧型でもよい。
【００３６】
第２工程においては、まず、固定治具の第１部材１０の環状枠１１をハウジング５０のいずれかの開口部にねじ合わせて取り付ける。予め第１部材１０と第２部材２０を一体化させたものを、ハウジング５０の開口部にねじ合わせて取り付けてもよい。なお、ハウジング５０の開口部に環状枠１１を被せた後、外側から環状の締め付け具を用いて締め付けることで取り付けてもよい。
【００３７】
次に、第２部材２０の締め付け環２２ａ等を開環させ、その中に中空糸膜束６０の端部を挿入し、締め付け環２２ａ等を閉環させることで、中空糸膜束６０の端部を固定する。
【００３８】
この固定治具を用いて中空糸膜束６０の一端部を固定することにより、反対端部の切断作業が容易になる。
【００３９】
第３工程においては、切断治具３０の円形基板３１を残ったハウジング５０の開口部にねじ合わせて取り付け、４束の中空糸膜束６０を４つの円形穴３５ａ等に一つずつ挿入する。なお、ハウジング５０の開口部に円形基板３１を被せた後、外側から環状の締め付け具を用いて締め付けることで取り付けてもよい。
【００４０】
その後、図６に示すとおり、切断治具３０から飛び出た部分の中空糸膜束６０を、スライサーのような刃物、包丁、カッター、回転盤による切断等により切断する。
【００４１】
必要により実施される第４工程、第５工程においては、それぞれ中空糸膜束６０の反対端部側に対して、第２工程の固定治具を用いた固定作業と、第３工程の切断治具３０を用いた切断作業を行う。
【００４２】
その後、膜束の端部同士、及び膜束端部とハウジング内面の間を接着剤で接着後、接着剤で封止された中空糸膜束６０の端部を接着剤層と共に切断して、開口させ、更に開放状態にあるハウジング５０の端部をキャップ等で閉塞する。
【００４３】
なお、開口のための切断方法は、スライサーのような刃物、エンドミルによる削り取り、回転盤による切断等を適用できる。スライサーは、削りかすが端面に残ることなく切断でき、エンドミルや回転盤では切断スピードが速いという利点があるため、これらを組み合わせて切断する方法が好ましい。
【００４４】
本発明においては、切断後の膜束の長さがケースハウジングの端部から２０〜２２ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００４５】
このように固定治具と切断治具を併用することにより、中空糸膜束６０を切り揃える作業性が大幅に向上され、所望長さに切り揃えることが容易になる。このため、中空糸膜モジュール全体の組み立て作業性が向上されるため、製造時間が短縮されるほか、安定した品質（中空糸膜束の長さが揃っているので、設計どおりの濾過性能が発揮できる）の中空糸膜モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は固定治具の平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。
【図２】固定治具の第２部材の平面図（環が開けられている）。
【図３】（ａ）は固定治具の平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図。
【図４】中空糸膜モジュールの組立方法の説明図。
【図５】切断治具の平面図。
【図６】中空糸膜モジュールの組立方法の説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１０  固定治具の第１部材
２０  固定治具の第２部材
３０  切断治具
５０  ハウジング
６０  中空糸膜束
【図１】
2006142158.tif 000002
【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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