(57)【要約】【課題】  構成の簡易化を図ることができ、かつ、ハウジングの再利用を図ることのできる中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】  複数の中空糸膜１１、及び、これらの中空糸膜１１の両端部を中空内部が開放するように封止固定する第１封止固定部１２及び第２封止固定部１３を有し、これらの封止固定部の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニット１０と、中空糸膜ユニット１０が収容されるハウジング２０と、を備える中空糸膜モジュール１００であって、ハウジング２０は、中空糸膜１１の中空内部に通じる流路を形成する第１ポート２２ａ，２３ａと、中空糸膜１１の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポート２１ａ，２１ｂとを備えると共に、中空糸膜ユニット１０は、ハウジング２２に対して着脱自在に構成されることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空糸膜、及び、これらの中空糸膜の両端部を中空内部が開放するように封止固定する封止固定部を有し、該封止固定部の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニットと、
前記中空糸膜ユニットを収容するハウジングと、を備える中空糸膜モジュールであって、
前記ハウジングは、中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成する第１ポートと、中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポートとを備えると共に、
前記中空糸膜ユニットは、前記ハウジングに対して着脱自在に構成されることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記封止固定部は、前記ハウジングの内周に嵌合により固定されることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記ハウジングは、外向きフランジを有する胴体部と、外向きフランジを有するキャップを備えると共に、
前記封止固定部は、前記胴体部の外向きフランジとキャップの外向きフランジとの間に挟みこまれる外向きフランジを備え、
これら胴体部，封止固定部、及びキャップにおけるそれぞれの外向きフランジがネジにより固定されることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記ハウジングの形状は略直方体であり、
該ハウジングの対向する一対の面に、第１ポートを構成する入口と出口がそれぞれ設けられ、かつ、第１ポートが設けられた面とは異なる他の対向する一対の面に第２ポートを構成する入口と出口がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
複数の中空糸膜を束にして、中空糸膜束の端部を、当該端部を覆う治具に嵌める工程と、
前記治具内に液体状の樹脂材を流し込む工程と、
前記樹脂材が硬化した後に、治具から中空糸膜束を取り出す工程と、
中空糸膜束における硬化した樹脂材の一部を切断することにより、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ中空糸膜同士を封止固定する封止固定部を有する中空糸膜ユニットを製作する工程と、
中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成するための第１ポート、及び中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成するための第２ポートを有し、かつ前記中空糸膜ユニットを着脱自在とするハウジング内に、前記中空糸膜ユニットを収容する工程と、を備えることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記治具は、中空糸膜束の端部の一部を露出させる蓋を備えており、
前記樹脂材が硬化した後に、前記蓋を外すことにより露出された中空糸膜束の端部を押し込むことによって、治具から中空糸膜束を取り外すことを特徴とする請求項５に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の中空糸膜を備えた中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加湿装置，除湿装置あるいは濾過装置など、流体中から水蒸気や不純物を分離する分離装置において、中空糸膜モジュールを用いたものが知られている。従来例に係る中空糸膜モジュールの２つの代表例について図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は従来例に係る中空糸膜モジュールの模式的断面図である。
【０００３】
まず、図８に示す中空糸膜モジュールについて説明する。図示の中空糸膜モジュール５００は、モジュール本体５１０と、ハウジング５２０とを備えている。そして、モジュール本体５１０は、ケース５１１と、ケース５１１に収容される複数の中空糸膜５１２と、複数の中空糸膜５１２により構成される中空糸膜束の両端で、中空内部を開放するように中空糸膜５１２同士及びケース５１１の内壁面との間を封止固定する封止固定部（ポッティング部）５１３とを備えている。また、ハウジング５２０には、中空糸膜５１２の中空内部に通じる流路を形成する第１ポート５２１，５２２が設けられており、ケース５１１及びハウジング５２０には、中空糸膜５１２の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポート５１１ａ，５１１ｂ，５２３，５２４が設けられている。
【０００４】
次に、図９に示す中空糸膜モジュールについて説明する。図示の中空糸膜モジュール６００は、モジュール本体６１０と、一対のヘッド６２１，６２２とを備えている。そして、モジュール本体６１０は、ケース６１１と、ケース６１１に収容される複数の中空糸膜６１２と、複数の中空糸膜６１２により構成される中空糸膜束の両端で、中空内部を開放するように中空糸膜６１２同士及びケース６１１の内壁面との間を封止固定する封止固定部（ポッティング部）６１３とを備えている。また、一対のヘッド６２１，６２２には、中空糸膜６１２の中空内部に通じる流路を形成する第１ポート６２１ａ，６２２ａが設けられており、ケース６１１には、中空糸膜６１２の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポート６１１ａ，６１１ｂが設けられている。
【０００５】
従来例に係る中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜を収容するケースとは別に、ハウジングあるいはヘッドを必要とする理由について説明する。上記の通り、中空糸膜束の両端は、中空内部が開放されるように中空糸膜同士が封止固定される。このような封止固定部を設けるための製作工程を説明する。まず、ケースに中空糸膜束を収容する。このケースは、中空糸膜束の端部も覆うように構成されている。次に、ケース内部の中空糸膜束の端部付近に液体状の封止固定材料（エポキシ樹脂など）を充填する。そして、充填した封止固定材料が硬化した後に、ケースごと硬化した封止固定材料を切断する。このようにして、中空内部が開放されつつ中空糸膜同士が封止固定された封止固定部が設けられる。
【０００６】
以上のように、ケースごと硬化した封止固定材料が切断されることにより、封止固定部が設けられる。従って、モジュール本体の端部においては、ケースの端面と封止固定部の端面が同一面となり、更に、封止固定部の端面に複数の中空糸膜の中空内部が開放された状態となる。そのため、モジュール本体の端部は、そのままの状態では、流体を中空糸膜の中空内部に導くためのポートとして用いることはできない。そのため、モジュール本体の端部付近に流体を集めるための手段が必要となる。そこで、図８に示すように、別途、ハウジング５２０を設けたり、図９に示すように、別途、一対のヘッド６２１，６２２を設けたりしている。
【０００７】
上記図８に示すケース５１１や図９に示すケース６１１は、エンプラ（エンジニアリングプラスチック）や金属により構成される。前者の場合には、金型による射出成形や、素材を切削加工することによりケースが製作され、後者の場合には、素材を切削加工することによりケースが製作される。そして、射出成形の場合には、金型代の費用が高く、切削加工の場合には、素材や加工費が高く、いずれの場合にも、コストダウンを図る上で、大きな障害となっている。特に、燃料電池における加湿装置として中空糸膜モジュールを用いる場合には、中空糸膜モジュールが大型であるため、ケースを製作するための費用が高くなっている。また、ケースの素材として、エンプラが多用されており、ケースが大型であることから、通常、切削加工によりケースが製作されている。この場合、上記のように、コストが高いだけでなく、実際上、素材となる丸棒や板材などのサイズや形状により、ケースのサイズや形状が制約されてしまうことが多々ある。
【０００８】
そして、上記のケースは、封止固定材料が接着されることから、当該材料との接着性が要求される。また、封止固定材料とケースとの接着面が環境温度の変化によって剥がれてしまわないように、両者の線膨張係数が近いことも要求される。更に、ケースは、封止固定材料が硬化した後に、その一部が切断されるため、切断容易性も要求される。以上のことから、ケースの材料選択の幅が狭いものとなっている。
【０００９】
また、上記の通り、ケースは、製造過程において、その一部が切断される。従って、中空糸膜が劣化して、中空糸膜モジュールを交換する必要になった場合に、ケースを再利用することもできなかった。
【特許文献１】特開２００３−２６５９３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４０２８４号公報
【特許文献３】特開２００１−２０１１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、構成の簡易化を図ることができ、かつ、ハウジングの再利用を図ることのできる中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールは、
複数の中空糸膜、及び、これらの中空糸膜の両端部を中空内部が開放するように封止固定する封止固定部を有し、該封止固定部の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニットと、
前記中空糸膜ユニットを収容するハウジングと、を備える中空糸膜モジュールであって、
前記ハウジングは、中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成する第１ポートと、中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポートとを備えると共に、
前記中空糸膜ユニットは、前記ハウジングに対して着脱自在に構成されることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、封止固定部の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニットが、中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成する第１ポート、及び中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポートを備えるハウジングに収容される。そのため、流体を中空糸膜の中空内部に導くための手段を別途必要とすることはない。従って、複数の中空
糸膜を収容するハウジングの他に、更にケースやヘッドを設ける必要がなくなる。また、中空糸膜ユニットは、ハウジングに対して着脱自在に構成されるため、中空糸膜ユニットが劣化した場合には、中空糸膜ユニットのみを交換すればよく、ハウジングを再利用することができる。更に、ハウジングに接着剤は接着されないので、ハウジングの材料選択のために、接着性を考慮する必要がない。また、ハウジングの線膨張係数についても接着剤が接着される場合に比べてあまり考慮しなくても良い。
【００１４】
ここで、前記封止固定部は、前記ハウジングの内周に嵌合により固定されるとよい。
【００１５】
また、前記ハウジングは、外向きフランジを有する胴体部と、外向きフランジを有するキャップを備えると共に、
前記封止固定部は、前記胴体部の外向きフランジとキャップの外向きフランジとの間に挟みこまれる外向きフランジを備え、
これら胴体部，封止固定部、及びキャップにおけるそれぞれの外向きフランジがネジにより固定されることも好適である。
【００１６】
前記ハウジングの形状は略直方体であり、
該ハウジングの対向する一対の面に、第１ポートを構成する入口と出口がそれぞれ設けられ、かつ、第１ポートが設けられた面とは異なる他の対向する一対の面に第２ポートを構成する入口と出口がそれぞれ設けられているとよい。
【００１７】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、
複数の中空糸膜を束にして、中空糸膜束の端部を、当該端部を覆う治具に嵌める工程と、
前記治具内に液体状の樹脂材を流し込む工程と、
前記樹脂材が硬化した後に、治具から中空糸膜束を取り出す工程と、
中空糸膜束における硬化した樹脂材の一部を切断することにより、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ中空糸膜同士を封止固定する封止固定部を有する中空糸膜ユニットを製作する工程と、
中空糸膜の中空内部に通じる流路を形成するための第１ポート、及び中空糸膜の外壁面側に通じる流路を形成するための第２ポートを有し、かつ前記中空糸膜ユニットを着脱自在とするハウジング内に、前記中空糸膜ユニットを収容する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
以上の製造方法により、複数の中空糸膜を収容するハウジングの他に、更に別のケースやヘッドを設ける必要のない中空糸膜モジュールを製造することができる。
【００１９】
ここで、前記治具は、中空糸膜束の端部の一部を露出させる蓋を備えており、
前記樹脂材が硬化した後に、前記蓋を外すことにより露出された中空糸膜束の端部を押し込むことによって、治具から中空糸膜束を取り外すとよい。
【００２０】
このようにすれば、中空糸膜に対して引張応力を作用させることなく、中空糸膜束を治具から取り外すことができる。
【００２１】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、構成の簡易化を図ることができ、また、ハウジングを再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１〜図７を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法について説明する。
【００２５】
＜中空糸膜モジュール＞
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールについて説明する。図１は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの平面図である。図２は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールを正面から見た一部破断断面図である。なお、図２中、上半分が正面図であり、下半分が断面図である。
【００２６】
本実施例に係る中空糸膜モジュール１００は、中空糸膜ユニット１０と、中空糸膜ユニット１０が収容されるハウジング２０から構成される。なお、中空糸膜ユニット１０は、ハウジング２０に対して着脱自在に構成されている。
【００２７】
中空糸膜ユニット１０は、複数の中空糸膜１１と、複数の中空糸膜１１により構成される中空糸膜束の周囲に巻かれるメッシュ１４と、中空糸膜束の両端において、それぞれ中空内部を開放するように中空糸膜１１同士を封止固定する第１封止固定部（ポッティング部）１２及び第２封止固定部１３とを備えている。第１封止固定部１２には、複数（６個）のネジ孔１２ｂ（図３参照）を有する外向きフランジ１２ａが設けられている。また、第２封止固定部１３には、その端部に段差１３ａが設けられている。
【００２８】
ハウジング２０は、ステンレスなどの金属により構成され、胴体部２１と、その両端にそれぞれ設けられる第１キャップ２２及び第２キャップ２３とを備えている。胴体部２１は、その中空内部が略直方体形状の筒状の部材で構成されている。また、胴体部２１は、中空糸膜１１の外壁面側に通じる流路を形成するための第２ポート２１ａ，２１ｂを備えている。これらの第２ポート２１ａ，２１ｂは円筒形状である。更に、胴体部２１は、両端にそれぞれ複数（６個）のネジ孔（不図示）を有する外向きフランジ２１ｃ，２１ｄを備えている。また、第１キャップ２２は、中空糸膜１１の中空内部に通じる流路を形成するための第１ポート２２ａと、複数（６個）のネジ孔（不図示）を有する外向きフランジ２２ｂとを備えている。第２キャップ２３も同様に、中空糸膜１１の中空内部に通じる流路を形成するための第１ポート２３ａと、複数（６個）のネジ孔（不図示）を有する外向きフランジ２３ｂとを備えている。なお、第１ポート２２ａ，２３ａはいずれも円筒形状である。
【００２９】
以上のように構成されるハウジング２０の全体の形状は、おおよそ直方体である。そして、６面体のうちの対向する一対の面に、それぞれ第１ポート２２ａ，２３ａが設けられる。なお、これら第１ポート２２ａ，２３ａのうちの一方が入口として用いられ、他方が出口として用いられる。また、６面体のうちの他の対向する一対の面に、それぞれ第２ポート２１ａ，２１ｂが設けられる。なお、これら第２ポート２１ａ，２１ｂのうちの一方が入口として用いられ、他方が出口として用いられる。
【００３０】
次に、中空糸膜ユニット１０のハウジング２０への収容状態について説明する。
【００３１】
中空糸膜ユニット１０の一端側に備えられる第１封止固定部１２の外向きフランジ１２
ａは、ハウジング２０の胴体部２１に設けられた外向きフランジ２１ｃと、第１キャップ２２に設けられた外向きフランジ２２ｂとの間に挟み込まれる。このとき、それぞれの外向きフランジ部に設けられた複数（６個）のネジ孔が一致するように構成されている。そして、これらのネジ孔にネジ３１がねじ込まれることによって、中空糸膜ユニット１０の一端側と、胴体部２１及び第１キャップ２２が固定される。また、第１封止固定部１２の外向きフランジ１２ａと第１キャップ２２の外向きフランジ２２ｂとの間、及び、第１封止固定部１２の外向きフランジ１２ａと胴体部２１の外向きフランジ２１ｃとの間に、それぞれシールリング４１，４２が装着される。
【００３２】
また、中空糸膜ユニット１０の他端側に備えられる第２封止固定部１３は、その端部に設けられた段差１３ａが、胴体部２１と第２キャップ２３により形成される段差に嵌るように、ハウジング２０内に嵌合される。そして、胴体部２１に設けられた外向きフランジ２１ｄと、第２キャップ２３に設けられた外向きフランジ２３ｂとが重ねられる。このとき、それぞれの外向きフランジ部に設けられた複数（６個）のネジ孔が一致するように構成されている。そして、これらのネジ孔にネジ３２がねじ込まれることによって、中空糸膜ユニット１０の他端側と、胴体部２１及び第２キャップ２３が固定される。また、中空糸膜ユニット１０の第２封止固定部１３と胴体部２１との間、及び、胴体部２１の外向きフランジ２１ｄと、第２キャップ２３の外向きフランジ２３ｂとの間に、それぞれシールリング４３，４４が装着される。
【００３３】
以上の構成により、第１キャップ２２に設けられた第１ポート２２ａ，中空糸膜ユニット１０における各中空糸膜１１の中空内部、及び第２キャップ２３に設けられた第１ポート２３ａを通る流路と、胴体部２１に設けられた第２ポート２１ａ，中空糸膜ユニット１０における各中空糸膜１１の外壁面側、及び胴体部２１に設けられた第２ポート２１ｂを通る流路が形成される。なお、上記の通り、シールリング４１，４２，４３，４４を設けたことにより、各流路間で流体の漏れが発生することを防止できる。
【００３４】
また、ネジ３１，３２を全て外して、胴体部２１から第１キャップ２２及び第２キャップ２３を外せば、胴体部２１から中空糸膜ユニット１０を簡単に抜き出すことができる。すなわち、ハウジング２０から中空糸膜ユニット１０を簡単に取り外すことができる。
【００３５】
＜中空糸膜モジュールの使用例＞
中空糸膜１１の素材に親水性の材料を用い、一方の流路と他方の流路にそれぞれ湿度の異なる流体を流すことにより、湿度の高い側から、水分が中空糸膜１１の膜を透過して、湿度の低い側に移動する。従って、中空糸膜モジュール１００を加湿装置または除湿装置として利用することができる。例えば、燃料電池におけるイオン交換膜を湿らせておくための加湿装置として、好適に利用することができる。また、中空糸膜モジュール１００は、いわゆるクロスフロー濾過によって、液体中から異物を除去するための装置（例えば、浄水器）としても利用することができる。
【００３６】
＜本実施例に係る中空糸膜モジュールの優れた点＞
本実施例に係る中空糸膜モジュールによれば、第１封止固定部１２の外壁面、及び第２封止固定部１３の外壁面が剥き出した状態で構成される中空糸膜ユニット１０が、中空糸膜１１の中空内部に通じる流路を形成する第１ポート２２ａ，２３ａ、及び中空糸膜１１の外壁面側に通じる流路を形成する第２ポート２１ａ，２１ｂを備えるハウジング２０に収容される。そのため、流体を中空糸膜の中空内部に導くための手段を別途必要とすることはない。従って、ハウジング２０の他に、更にケースやヘッドを設ける必要がない。
【００３７】
以上のことから、従来必要としていたケースやヘッドが不要となり、構成が簡略化され、コストダウンを図ることができる。特に、中空糸膜モジュールを燃料電池の加湿装置と
して利用する場合には、中空糸膜モジュールが大型化するため、ケースやヘッドが不要となることで、大幅にコストダウンを図ることができる。なお、中空糸膜モジュール本来の機能に関しては、従来技術と変わらないため、品質を低下させてしまうこともない。また、ケースが不要になることから、従来、ケースの素材のサイズや形状により受けていた制約を受けなくなるため、設計自由度が広がるという利点もある。なお、本実施例で用いられるハウジング２０は、中空糸膜１１あるいは中空糸膜ユニット１０とは別体に製作され、例えば、板金加工により製作できるので、従来例におけるケースのように、サイズや形状の制約を受けることはない。
【００３８】
また、中空糸膜ユニット１０は、ハウジング２０に対して着脱自在に構成されているので、中空糸膜ユニット１０が劣化した場合には、中空糸膜ユニット１０のみを交換すればよく、高価なハウジング２０は再利用することができる。また、ハウジング２０にエポキシ材などの接着剤は接着されないので、ハウジング２０の材料選択のために、接着性を考慮する必要がない。また、ハウジング２０の線膨張係数についても接着剤が接着される場合に比べてあまり考慮しなくても良い。
【００３９】
更に、ハウジング２０の形状が略直方体であることから、円筒形状のハウジングの場合と比べて、ハウジング２０内の中空糸膜全体が効率的に利用されるという利点がある。これにより、加湿効率，除湿効率、あるいは浄化率などを向上させることができる。この点について、図３を参照して簡単に説明する。図３はハウジング内における流体の流れ方を模式的に示したもの（中空糸膜を横切るように切断した断面における流体の流れ方を示したもの）である。図３（Ａ）はハウジングが直方体の場合を示し、図３（Ｂ）はハウジングが円筒の場合を示している。ハウジングが直方体で構成される場合には、ハウジング内全体に均一に流体を流し易い。これに対して、ハウジングが円筒の場合には、中空糸膜束の中心付近に流体を流し難く、流体の流れが不均一になり易い。従って、ハウジングの形状を略直方体としたことにより、円筒形状にする場合と比較して、中空糸膜全体を効率的に利用させることができる。
【００４０】
＜中空糸膜モジュールの製造方法＞
特に、図４〜図７を参照して、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法について説明する。図４は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す正面から見た一部破断断面図である。なお、図４中、上半分が正面図であり、下半分が断面図である。図５は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す平面図である。図６及び図７は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造に用いる治具を構成する部品を示す図である。なお、図６及び図７においては、上に平面図、下に底面図を示している。ただし、一部の部品については、底面図を省略している。また、図６及び図７においては、真中には一部破断断面図（左半分が断面図で、右半分が正面図）を示している。
【００４１】
＜＜製造に用いられる治具＞＞
まず、本実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法に用いられる治具について説明する。本実施例では、第１治具ユニット２００と第２治具ユニット３００が製造に用いられる。
【００４２】
第１治具ユニット２００は、図４〜図６に示すように、外蓋２０１（詳細は図６（Ａ）），内蓋２０２（詳細は図６（Ｂ）），外枠２０３（詳細は図６（Ｃ）），中枠２０４（詳細は図６（Ｄ））及び内枠２０５（詳細は図６（Ｅ））から構成される。中枠２０４及び内枠２０５は、いずれも略長方形の貫通孔２０４ａ，２０５ａが設けられている。ただし、中枠２０４の内壁面には段差が設けられており（図４参照）、貫通孔２０４ａは、内枠２０５側のほうが外枠２０３側よりも縦横の寸法が大きくなっている。また、外枠２０
３にも貫通孔２０３ａが設けられている。この貫通孔２０３ａは、外側は円形であり、内側は略長方形である。この貫通孔２０３ａにおける内側の開口端面の形状及び寸法は、中枠２０４に設けられた貫通孔２０４ａにおける外側の開口端面の形状及び寸法と同一となるように設定されている。また、貫通孔２０３ａのうち円形の部分には、外側が大径で内側が小径となるように段差が設けられている。そして、内蓋２０２は小径部と大径部の段差を有する略円柱形状であり、外枠２０３に設けられた貫通孔２０３ａのうち円形部分に嵌るように構成されている。また、外蓋２０１は、円板形状であり、その径は、内蓋２０２の大径部よりも更に大きくなるように設定されている。
【００４３】
また、外枠２０３，中枠２０４及び内枠２０５には、それぞれ軸心が一致するように複数（６個）のネジ孔２０３ｂ，２０４ｂ，２０５ｂが設けられている。そして、外枠２０３と外蓋２０１には、それぞれ軸心が一致するように複数（４個）のネジ孔２０３ｃ，２０１ａが設けられている。また、内枠２０５には、封止固定部を形成するための封止固定材料（エポキシ樹脂など、液体から固体に変化する樹脂）を注入するための注入口２０５ｃが設けられている。
【００４４】
そして、外枠２０３，中枠２０４及び内枠２０５が重ねられた状態で、６箇所のネジ孔２０３ｂ，２０４ｂ，２０５ｂにネジ２０６がねじ込まれることにより、外枠２０３，中枠２０４及び内枠２０５は固定される。なお、ネジ２０６は、外枠２０３，中枠２０４及び内枠２０５を固定する機能を発揮すると共に、第１封止固定部１２のネジ孔１２ｂを形成する機能も発揮する。また、外枠２０３の貫通孔２０３ａのうち円形部分に内蓋２０２が嵌合された状態で、外蓋２０１が重ねられ、不図示のネジが４箇所のネジ孔２０１ａ，２０３ｃにねじ込まれる。これにより、外枠２０３，外蓋２０１及び内蓋２０２が固定される。以上のようにして、第１治具ユニット２００が構成される。
【００４５】
また、第２治具ユニット３００は、図４，図５及び図７に示すように、外蓋３０１（詳細は図７（Ｄ）），内蓋３０２（詳細は図７（Ｃ）），外枠３０３（詳細は図７（Ｂ））、及び内枠３０４（詳細は図７（Ａ））から構成される。内枠３０４には、略長方形の貫通孔３０４ａが設けられている。また、外枠３０３にも貫通孔３０３ａが設けられている。この貫通孔３０３ａは、外側が円形であり、内側は略長方形である。この貫通孔３０３ａにおける内側の開口端件の形状は、内枠３０４に設けられた貫通孔３０４ａにおける外側の開口端面の形状と相似形状であり、寸法は内枠３０４側の方が大きめに設定されている。また、貫通孔３０３ａのうち円形の部分には、外側が大径で内側が小径となるように段差が設けられている。そして、内蓋３０２は小径部と大径部の段差を有する略円柱形状であり、外枠３０３に設けられた貫通孔３０３ａのうち円形部分に嵌るように構成されている。また、外蓋３０１は、円板形状であり、その径は、内蓋３０２の大径部よりも更に大きくなるように設定されている。
【００４６】
また、外枠３０３及び内枠３０４には、それぞれ軸心が一致するように複数（６個）のネジ孔３０３ｂ，３０４ｂが設けられている。更に、外枠３０３と外蓋３０１には、それぞれ軸心が一致するように複数（４個）のネジ孔３０３ｃ，３０１ａが設けられている。また、内枠３０４には、封止固定部を形成するための封止固定材料（エポキシ樹脂など、液体から固体に変化する樹脂）を注入するための注入口３０４ｃが設けられている。
【００４７】
そして、外枠３０３及び内枠３０４が重ねられた状態で、６箇所のネジ孔３０３ｂ，３０４ｂにネジ３０５がねじ込まれることにより、外枠３０３及び内枠３０４が固定される。また、外枠３０３の貫通孔３０３ａのうち円形部分に内蓋３０２が嵌合された状態で、外蓋３０１が重ねられ、不図示のネジが４箇所のネジ孔３０１ａ，３０３ｃにねじ込まれる。これにより、外枠３０３，外蓋３０１及び内蓋３０２が固定される。以上のようにして、第２治具ユニット３００が構成される。
【００４８】
＜＜製造工程＞＞
次に、本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造方法を製造工程の順に説明する。
【００４９】
まず、複数の中空糸膜１１を束にして、中空糸膜束の周囲にメッシュ１４を巻く。なお、メッシュ１４は複数の中空糸膜１１がばらばらにならないようにすると共に、中空糸膜１１の揺れを抑制することで、中空糸膜１１の根本（封止固定部との境界部分）が切れないようにするために設けられるものである。
【００５０】
次に、中空糸膜束の両端を、それぞれ第１治具ユニット２００及び第２治具ユニット３００に嵌める。そして、内枠２０５に設けられた注入口２０５ｃから液体状の封止固定材料が注入されて、第１治具ユニット２００内に封止固定材料が充填される。また、内枠３０４に設けられた注入口３０４ｃからも液体状の封止固定材料が注入されて、第２治具ユニット３００内にも封止固定材料が充填される。なお、封止固定材料は、充填された後、硬化して固体となる。ここで、上述したように、中枠２０４の内壁面に設けた段差の部分により、第１封止固定部１２の外向きフランジ１２ａを形成することができる。また、封止固定材料の充填は、遠心機を用いて行うことができる。遠心機を用いた封止固定材料の充填方法は公知であるので、詳細は省略するが、本実施例の場合には、第１治具ユニット２００及び第２治具ユニット３００をそれぞれ遠心機に固定して、遠心力がかかる方に対して、封止固定材料を注入することで、端部に封止固定材料を充填させることができる。なお、この場合、一方の端部に封止固定材料を充填して当該材料が硬化した後に、他方の端部に封止固定材料を充填する必要がある。
【００５１】
そして、封止固定材料が硬化して固体になった後に、第１治具ユニット２００及び第２治具ユニット３００から、両端が封止固定された中空糸膜束を取り出す。この中空糸膜束の取り出し方を説明する。第１治具ユニット２００の構成部品のうち、不図示のネジを外すことにより、外蓋２０１を外枠２０３から取り外す。そして、内蓋２０２も取り外す。これにより、中空糸膜束の端部の一部が露出される。そして、この露出された部分を第１治具ユニット２００に対して押し込むことによって、第１治具ユニット２００から中空糸膜束を取り外すことができる。第２治具ユニット３００についても同様に、外蓋３０１と内蓋３０２を取り外し、中空糸膜束の端部における露出された部分を第２治具ユニット３００に対して押し込むことで、第２治具ユニット３００から中空糸膜束を取り外すことができる。このように、封止固定材料が硬化して固体となった部分を押し込むことによって、治具から中空糸膜束を取り外すことで、中空糸膜１１に対して引張応力が作用することを防止できる。従って、中空糸膜束を取り外す際に、中空糸膜１１が伸びてしまったり、切れてしまったりすることを防止できる。
【００５２】
そして、中空糸膜束を取り出した後に、封止固定されている部分のうちの一部を切断することによって、中空糸膜ユニット１０が完成する。ここで、封止固定されている部分のうちの一部が切断されることで、各中空糸膜の両端は、それぞれ中空内部が開放される。なお、図４中、Ｃ１，Ｃ２は切断される部分を示している。
【００５３】
その後、ハウジング２０の胴体部２１の中に中空糸膜ユニット１０が収容され、既に説明したように、胴体部２１の両端に、それぞれ第１キャップ２２及び第２キャップ２３が固定されることによって、中空糸膜モジュール１００が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの平面図である。
【図２】図２は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールを正面から見た一部破断断面図である。
【図３】図３はハウジング内における流体の流れ方を模式的に示したものである。
【図４】図４は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す正面から見た一部破断断面図である。
【図５】図５は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールが治具に取付けられている状態を示す平面図である。
【図６】図６は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造に用いる治具を構成する部品を示す図である。
【図７】図７は本発明の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造に用いる治具を構成する部品を示す図である。
【図８】図８は従来例に係る中空糸膜モジュールの模式的断面図である。
【図９】図９は従来例に係る中空糸膜モジュールの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  中空糸膜ユニット
１１  中空糸膜
１２  第１封止固定部
１２ａ  外向きフランジ
１２ｂ  ネジ孔
１３  第２封止固定部
１３ａ  段差
１４  メッシュ
２０  ハウジング
２１  胴体部
２１ａ，２１ｂ  第２ポート
２１ｃ，２１ｄ  外向きフランジ
２２  第１キャップ
２２ａ  第１ポート
２２ｂ  外向きフランジ
２３  第２キャップ
２３ａ  第１ポート
２３ｂ  外向きフランジ
３１，３２  ネジ
４１，４２，４３，４４  シールリング
１００  中空糸膜モジュール
２００  第１治具ユニット
２０１  外蓋
２０１ａ  ネジ孔
２０２  内蓋
２０３  外枠
２０３ａ  貫通孔
２０３ｂ，２０３ｃ  ネジ孔
２０４  中枠
２０４ａ  貫通孔
２０４ｂ  ネジ孔
２０５  内枠
２０５ａ  貫通孔
２０５ｂ  ネジ孔
２０５ｃ  注入口
２０６  ネジ
３００  第２治具ユニット
３０１  外蓋
３０１ａ  ネジ孔
３０２  内蓋
３０３  外枠
３０３ａ  貫通孔
３０３ｂ，３０３ｃ  ネジ孔
３０４  内枠
３０４ａ  貫通孔
３０４ｂ  ネジ孔
３０４ｃ  注入口
３０５  ネジ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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