(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、ゼオライト膜を均質に形成することができ、かつゼオライト膜の面積拡大、生産性向上及び形成精度向上を図ることができるゼオライト膜製造装置を提供すること。【解決手段】ゼオライト膜製造装置は、合成液を収容する合成容器と、複数の管状支持体と、複数の管状支持体を固定する固定治具とを備えている。固定治具は、管状支持体内に挿入され、管状支持体を内側から支持する複数の支持部４２を有する。合成容器内を軸方向から見た場合に、合成容器の中心軸２００を中心とし、３つ以上の支持部４２を含む仮想円５を描くことができ、仮想円５上の各支持部４２は、仮想円５上において最近接する他の支持部４２との距離（第１最近接距離）がすべて同じであり、かつ、合成容器２内の各支持部４２は、合成容器内において最近接する他の支持部４２との距離（第２最近接距離）がすべて同じである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼオライト膜を形成するための合成液を収容する合成容器と、
該合成容器内に配置され、外周面にゼオライト膜を形成させる複数の管状支持体と、
前記合成容器内に配置され、前記複数の管状支持体を固定する固定治具とを備え、
該固定治具は、前記管状支持体内に挿入され、該管状支持体を内側から支持する複数の支持部を有し、
前記管状支持体は、前記支持部が挿入された状態において、前記合成容器の内壁面に平行に、かつ、該合成容器の軸方向に延びて配置されており、
前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸を中心とし、３つ以上の前記支持部を含む仮想円を少なくとも１つ描くことができ、
該仮想円上の前記各支持部は、前記仮想円上において最近接する他の前記支持部との距離である第１最近接距離がすべて同じであり、かつ、前記合成容器内の前記各支持部は、前記合成容器内において最近接する他の前記支持部との距離である第２最近接距離がすべて同じであることを特徴とするゼオライト膜製造装置。
【請求項２】
前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸から内壁面までの距離を等分した位置に前記仮想円を描くことができ、前記合成容器の内壁面に最も近い前記仮想円上の前記支持部と前記合成容器の内壁面との距離が前記第２最近接距離と同じであることを特徴とする請求項１に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項３】
前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸の位置に前記支持部が配置されており、該支持部と該支持部に最も近い前記仮想円上の前記支持部との距離が前記第２最近接距離と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項４】
前記支持部を中心とする半径が前記第２最近接距離の支持部中心仮想円を描いた場合に、該支持部中心仮想円上に３つ以上の前記支持部が配置されており、前記支持部中心仮想円上の前記各支持部は、前記支持部中心仮想円上において最近接する他の前記支持部との距離である第３最近接距離がすべて同じであり、該第３最近接距離が前記第２最近接距離と同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項５】
前記複数の支持部は、それぞれ前記管状支持体の一方の端部を支持していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項６】
前記支持部の軸方向長さは、前記管状支持体の軸方向長さの１０％以上であることを特徴とする請求項５に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項７】
前記複数の支持部は、前記管状支持体の一方の端部を支持する第１支持部と、前記管状支持体の他方の端部を支持する第２支持部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゼオライト膜製造装置。
【請求項８】
前記第１支持部及び前記第２支持部の軸方向長さは、それぞれ前記管状支持体の軸方向長さの５％以上であることを特徴とする請求項７に記載のゼオライト膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼオライト膜製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゼオライト結晶は、結晶中に分子サイズ程度の細孔を有し、通過する分子の大きさや形状により分子を選択的に通過させる分子ふるいの性質を有している。ゼオライトは、この分子ふるいの性質を利用してガス分離、逆浸透分離、浸透気化分離、ガスセンサ等の分野に応用されている。特に、ゼオライト膜を水と有機溶剤等とを含む混合液から有機溶剤等を分離する分離膜として利用することが近年注目されている。
【０００３】
近年、量産化を見据えたゼオライト膜の製造装置や製造方法が検討されている。この種のゼオライト膜の水熱合成装置として、例えば、特許文献１には、筒状の合成容器に合成液と複数本の支持体を収容し、筒状の合成容器を回転装置によって回転させながら水熱合成を行い、管状支持体の表面にゼオライト膜を形成させることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ゼオライト種結晶を付着させたセラミックスの管状支持体を複数用意し、特殊形状をした合成容器内にこの複数の管状支持体とシリカ源及びアルミナ源を主成分とする原料を含む合成液とを収容して水熱合成を行い、セラミックスの管状支持体の表面にゼオライト膜を形成させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８５３６５号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／１３２２３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ゼオライト膜を実用化するためには、ゼオライト膜を均質に形成すること、モジュール化した際の単位体積当たりのゼオライト膜の面積拡大、及びより簡易な方法でのゼオライト膜の生産性向上が必要となる。しかしながら、前記特許文献１、２に開示されたゼオライト膜の製造装置は、装置が複雑であったり、支持体の形状に制約があったりして、これらの課題を十分に解決することができるものとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら、ゼオライト膜を均質に形成することができ、かつゼオライト膜の面積拡大、生産性向上及び形成精度向上を図ることができるゼオライト膜製造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のゼオライト膜製造装置は、ゼオライト膜を形成するための合成液を収容する合成容器と、該合成容器内に配置され、外周面にゼオライト膜を形成させる複数の管状支持体と、前記合成容器内に配置され、前記複数の管状支持体を固定する固定治具とを備え、該固定治具は、前記管状支持体内に挿入され、該管状支持体を内側から支持する複数の支持部を有し、前記管状支持体は、前記支持部が挿入された状態において、前記合成容器の内壁面に平行に、かつ、該合成容器の軸方向に延びて配置されており、前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸を中心とし、３つ以上の前記支持部を含む仮想円を少なくとも１つ描くことができ、該仮想円上の前記各支持部は、前記仮想円上において最近接する他の前記支持部との距離である第１最近接距離がすべて同じであり、かつ、前記合成容器内の前記各支持部は、前記合成容器内において最近接する他の前記支持部との距離である第２最近接距離がすべて同じであることを特徴とする。
【０００９】
前記ゼオライト膜製造装置において、管状支持体を固定する固定治具は、複数の支持部を有する。支持部は、ゼオライト膜を形成させる管状支持体の外周面を支持するのではなく、管状支持体内に挿入され、管状支持体を内側から支持する。そのため、管状支持体は、支持部により支持された状態において、その外周面全体を露出させることが可能となる。これにより、管状支持体においてゼオライト膜の形成が可能な面積の拡大を図ることができる。つまり、管状支持体に形成されるゼオライト膜の面積拡大を図ることができる。
【００１０】
また、管状支持体は、支持部が挿入された状態において、合成容器の内壁面に平行に、かつ、合成容器の軸方向に延びて配置されている。そして、合成容器内を軸方向から見た場合に、合成容器の中心軸を中心とする仮想円上の各支持部は、仮想円上において最近接する他の支持部との距離である第１最近接距離がすべて同じであり、かつ、合成容器内の各支持部は、合成容器内において最近接する他の支持部との距離である第２最近接距離がすべて同じである。なお、本発明における「（距離が）同じ」とは、数的に寸分たがわないという意味ではなく、ゼオライト膜を均質に形成するために必要な程度のことをいう。例えば、支持部の半径範囲内程度のズレ量であれば、「（距離が）同じ」ということができる。
【００１１】
前記構成となるように複数の支持部を配置し、その支持部の位置に管状支持体を配置することにより、複数の管状支持体に対して均質なゼオライト膜を各管状支持体の外周面上に同時に精度良く形成することができる。これにより、ゼオライト膜の生産性向上を図ることができ、量産が可能となる。この理由は定かではないが、合成容器内の合成液を加熱したとき、各管状支持体の周囲で生じる合成液の対流が管状支持体間でより均一となり、その合成液の対流と共に熱も均一に伝達されるためであると考えられる。
【００１２】
また、前記ゼオライト膜製造装置によれば、複数の管状支持体に対して同時にゼオライト膜を形成することができるため、ゼオライト膜の形成を効率良く行うことができる。これにより、生産効率を高めることができると共に、ゼオライト膜形成に当たって管状支持体１つ当たりに使用する合成液の量を少なくすることができ、生産コストの低減を図ることもできる。
【００１３】
また、ゼオライト膜を管状支持体の外周面全体に形成することができるため、例えば、ゼオライト膜を形成した管状支持体をモジュール化する際に、管状支持体の端部等のシール性を高めることができる。つまり、管状支持体の外周面の一部にゼオライト膜が形成されない部分があると、その部分にシール材等を塗布してシール性を十分に確保する必要があるが、そのような必要がなくなり、シール性の確保が容易となる。
【００１４】
このように、本発明によれば、簡易な構成でありながら、ゼオライト膜を均質に形成することができ、かつゼオライト膜の面積拡大、生産性向上及び形成精度向上を図ることができるゼオライト膜製造装置を提供することができる。
【００１５】
また、前記ゼオライト膜製造装置において、前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸から内壁面までの距離を等分した位置に前記仮想円を描くことができ、前記合成容器の内壁面に最も近い前記仮想円上の前記支持部と前記合成容器の内壁面との距離が前記第２最近接距離と同じであることが好ましい。この場合には、複数の管状支持体に対して均質なゼオライト膜をより精度良く形成することができる。
【００１６】
また、前記合成容器内を軸方向から見た場合に、該合成容器の中心軸の位置に前記支持部が配置されており、該支持部と該支持部に最も近い前記仮想円上の前記支持部との距離が前記第２最近接距離と同じであってもよい。この場合には、合成容器の中心軸の位置に配置した支持部に対して均質なゼオライト膜を精度良く形成することができる。
【００１７】
また、前記支持部を中心とする半径が前記第２最近接距離の支持部中心仮想円を描いた場合に、該支持部中心仮想円上に３つ以上の前記支持部が配置されており、前記支持部中心仮想円上の前記各支持部は、前記支持部中心仮想円上において最近接する他の前記支持部との距離である第３最近接距離がすべて同じであり、該第３最近接距離が前記第２最近接距離と同じであってもよい。この場合には、近接する管状支持体間の距離をより等間隔にすることができる。これにより、複数の管状支持体に対して均質なゼオライト膜を精度良く形成するという効果をさらに高めることができる。
【００１８】
また、前記複数の支持部は、それぞれ前記管状支持体の一方の端部を支持している構成としてもよい。この場合には、固定治具の簡素化、さらにはゼオライト膜製造装置全体の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、前記支持部の軸方向長さは、前記管状支持体の軸方向長さの１０％以上であることが好ましい。この場合には、支持部によって管状支持体を十分に固定することができる。これにより、管状支持体に対するゼオライト膜の形成精度を高めることができる。
【００２０】
また、前記複数の支持部は、前記管状支持体の一方の端部を支持する第１支持部と、前記管状支持体の他方の端部を支持する第２支持部とを有する構成としてもよい。この場合には、第１支持部及び第２支持部によって管状支持体を十分かつ確実に固定することができる。これにより、管状支持体に対するゼオライト膜の形成精度を高めることができる。
【００２１】
また、前記第１支持部及び前記第２支持部の軸方向長さは、それぞれ前記管状支持体の軸方向長さの５％以上であることが好ましい。この場合には、支持部によって管状支持体を十分に固定することができる。これにより、管状支持体に対するゼオライト膜の形成精度を高めることができる。
【００２２】
なお、前記第１最近接距離、前記第２最近接距離及び前記第３最近接距離において、支持部同士の間の距離とは、例えば、合成容器内を軸方向から見た場合の互いの支持部の中心（中心軸）と中心（中心軸）との間の距離とすることができる。
【００２３】
また、前記支持部の形状は、前記管状支持体の内径に沿った形状としてもよい。この場合には、管状支持体の固定性を高めることができる。
また、前記支持部の外周面には、前記管状支持体の固定性を高めるために、例えば、テフロン（登録商標）製のテープやシリコンチューブを巻いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１における、ゼオライト膜製造装置の構成を示す断面説明図。
【図２】実施形態１における、管状支持体及び固定治具の支持部を示す説明図。
【図３】実施形態１における、支持部の配置を示す説明図。
【図４】実施形態２における、ゼオライト膜製造装置の構成を示す断面説明図。
【図５】実施形態３における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図６】実施形態３における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図７】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図８】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図９】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図１０】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図１１】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【図１２】実施形態４における、支持部の配置の他の例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施形態１）
本発明のゼオライト膜製造装置にかかる実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図３に示すように、ゼオライト膜製造装置１は、ゼオライト膜を形成するための合成液１０を収容する合成容器２と、合成容器２内に配置され、外周面３０２にゼオライト膜を形成させる複数の管状支持体３と、合成容器２内に配置され、複数の管状支持体３を固定する固定治具４とを備えている。固定治具４は、管状支持体３内に挿入され、管状支持体３を内側から支持する複数の支持部４２を有する。
【００２６】
同図に示すように、管状支持体３は、支持部４２が挿入された状態において、合成容器２の内壁面２１０に平行に、かつ、合成容器２の軸方向Ｘに延びて配置されている。合成容器２内を軸方向Ｘから見た場合に、合成容器２の中心軸２００を中心とし、３つ以上の支持部４２を含む仮想円５を少なくとも１つ描くことができる。仮想円５上の各支持部４２は、仮想円５上において最近接する他の支持部４２との距離である第１最近接距離がすべて同じであり、かつ、合成容器２内の各支持部４２は、合成容器２内において最近接する他の支持部４２との距離である第２最近接距離がすべて同じである。以下、これを詳説する。
【００２７】
図１に示すように、合成容器２は、有底筒状の容器本体部２１と、容器本体部２１の開口部を閉塞する蓋部２２とを有する。容器本体部２１は、底部２１１と、底部２１１から合成容器２の軸方向Ｘに立設された円筒状の側壁部２１２とを有する。底部２１１と側壁部２１２とは、一体的に設けられている。容器本体部２１内には、ゼオライト膜を形成するための合成液１０が収容されている。
【００２８】
固定治具４は、合成容器２の容器本体部２１内に配置されている。また、固定治具４は、合成容器２の容器本体部２１の底部２１１上に配置された板状の治具本体部４１と、治具本体部４１から合成容器２の軸方向Ｘに立設された円柱状の複数の支持部４２とを有する。支持部４２は、管状支持体３の一端側の開口部から挿入されており、管状支持体３の内周面３０１を支持している。
【００２９】
図１、図２に示すように、複数の管状支持体３は、合成容器２の容器本体部２１内に配置されている。各管状支持体３は、固定治具４の支持部４２に対して嵌入されており、支持部４２によって内側から支持されている。また、支持部４２の軸方向長さは、管状支持体３の軸方向長さの１０％以上に設定されている。本実施形態では、支持部４２の軸方向長さが管状支持体３の軸方向長さの１０％である。
【００３０】
また、各管状支持体３は、固定治具４の支持部４２が挿入され、支持部４２により支持された状態において、合成容器２（容器本体部２１）の内壁面２１０に対して平行となるように、かつ、合成容器２の軸方向Ｘに延びるようにして配置されている。また、各管状支持体３は、その外周面３０２全体が露出した状態となっている。また、管状支持体３は、α−Ａｌ2Ｏ3により構成されている。
【００３１】
次に、複数の支持部４２の配置について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、合成容器２内を軸方向Ｘ（軸方向Ｘの容器本体部２１の開口部側）から見た場合、合成容器２の中心軸２００の位置に支持部４２が配置されている。そして、合成容器２の中心軸２００を中心として六角形が三重に構成されるように複数の支持部４２が配置されている。なお、図３（ａ）、（ｂ）は、合成容器２内を軸方向Ｘから見た場合の合成容器２の内壁面２１０及び固定治具４の支持部４２を模式的に図示したものである。
【００３２】
具体的には、合成容器２の中心軸２００の位置から内壁面２１０までの距離を「４Ｐ」（Ｐ：任意の距離）とした場合、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」の仮想円５（５ａ）上において、６つの支持部４２がそれぞれ正六角形の頂点位置に配置されている。
【００３３】
また、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「２Ｐ」の仮想円５（５ｃ）上において、６つの支持部４２がそれぞれ正六角形の頂点位置に配置されている。また、６つの支持部４２によって構成された正六角形の頂点と頂点との間の中間位置にそれぞれ支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５（５ｃ）とは別の仮想円５（５ｂ）上に配置されている。
【００３４】
また、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「３Ｐ」の仮想円５（５ｅ）上において、６つの支持部４２がそれぞれ正六角形の頂点位置に配置されている。また、６つの支持部４２によって構成された正六角形の頂点と頂点との間に等間隔でそれぞれ２つの支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５（５ｅ）とは別の仮想円５（５ｄ）上に配置されている。
【００３５】
また、仮想円５（５ａ〜５ｅ）上の各支持部４２は、同じ仮想円５（５ａ〜５ｅ）上において最近接する他の支持部４２との距離（第１最近接距離）がすべて同じである。
例えば、図３（ａ）に示すように、仮想円５ｃ上には、６つの支持部４２ａ〜４２ｆがある。支持部４２ａと、仮想円５ｃ上において支持部４２ａに最近接する他の支持部４２ｆ、４２ｂとの距離（第１最近接距離）は、Ｄ１１である。また、支持部４２ｂと、仮想円５ｃ上において支持部４２ｂに最近接する他の支持部４２ａ、４２ｃとの距離（第１最近接距離）も、Ｄ１１である。他の支持部４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆも第１最近接距離がＤ１１である。このように、仮想円５ｃ上の６つの支持部４２ａ〜４２ｆは、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１１）である。他の仮想円５ａ、５ｂ、５ｄ、５e上の支持部４２でも同様である。
【００３６】
また、合成容器２内の各支持部４２は、合成容器２内において最近接する他の支持部４２との距離（第２最近接距離）がすべて同じである。
例えば、図３（ｂ）に示すように、支持部４２ｇと、合成容器２内において支持部４２ｇに最近接する周囲の６つの支持部４２との距離（第２最近接距離）は、Ｄ２１である。また、支持部４２ｈと、合成容器２内において支持部４２ｈに最近接する周囲の４つの支持部４２との距離（第２最近接距離）は、Ｄ２１である。他の支持部４２も第２最近接距離がＤ２１である。すなわち、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２１）である。なお、本実施形態では、Ｄ２１＝Ｐである。
【００３７】
また、仮想円５ａ、５ｃ、５ｅは、合成容器２の中心軸２００から内壁面２１０までの距離を４等分した位置にある。また、合成容器２の中心軸２００の位置に配置された支持部４２とその支持部４２に最も近い仮想円５ａ上の支持部４２との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。また、合成容器２の内壁面２１０に最も近い仮想円５ｅ上の支持部４２と合成容器２の内壁面２１０との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。
【００３８】
また、本実施形態では、任意の支持部４２を中心とする半径が第２最近接距離（＝Ｄ２１）の支持部中心仮想円５０を描いた場合に、支持部中心仮想円５０上に３つ以上の支持部４２が配置されている。そして、支持部中心仮想円５０上の各支持部４２と、支持部中心仮想円５０上において最近接する他の支持部４２との距離（第３最近接距離）がすべて同じであり、その距離が第２最近接距離と同じである。
【００３９】
例えば、図３（ｂ）に示すように、支持部４２ｉを中心とする半径が第２最近接距離（＝Ｄ２１）の支持部中心仮想円５０を描いた場合に、支持部中心仮想円５０上に６つの支持部４２が配置されている。支持部中心仮想円５０上の支持部４２ｊと、支持部中心仮想円５０上において支持部４２ｉに最近接する両隣の支持部４２との距離（第３最近接距離）は、Ｄ３１である。他の５つの支持部４２も第３最近接距離がＤ３１である。また、第３最近接距離（＝Ｄ３１）は、第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。
【００４０】
次に、ゼオライト膜製造装置１を用いたゼオライト膜の製造方法について説明する。
まず、管状支持体３の外周面３０２に、ゼオライト種結晶を塗布した。なお、ゼオライト種結晶の塗布方法は、擦り付け（ｒｕｂｂｉｎｇ）、浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）等の方法により行った。
【００４１】
次いで、ゼオライト種結晶を塗布した管状支持体３を、固定治具４の各支持部４２に嵌入し、固定した。そして、複数の管状支持体３を固定した状態の固定治具４を、ゼオライト膜形成用の合成液１０が収容された容器本体部２１内に配置した。これにより、複数の管状支持体３を合成液１０中に浸漬した。なお、ゼオライト膜形成用の合成液１０としては、組成を調整して均一化した水溶液、例えば、Ｓｉ元素源、Ａｌ元素源、必要に応じて構造規定剤と呼ばれる有機テンプレートやアルカリ源等からなる水溶液を用いた。その後、容器本体部２１の開口部を蓋部２２により塞ぎ、合成容器２内を密閉した状態とした。
【００４２】
次いで、合成容器２を恒温器内に収容し、合成容器２を介して合成容器２内の合成液１０を加熱した。これにより、水熱合成を行い、管状支持体３の外周面３０２にゼオライト膜を形成した。そして、合成容器２を室温まで冷却した後、合成容器２内から管状支持体３を取り出し、水洗いした後、乾燥させた。これにより、管状支持体３の外周面３０２に形成したゼオライト膜を得た。
【００４３】
次に、本実施形態のゼオライト膜製造装置１における作用効果について説明する。
ゼオライト膜製造装置１において、管状支持体３を固定する固定治具４は、複数の支持部４２を有する。支持部４２は、ゼオライト膜を形成させる管状支持体３の外周面３０２を支持するのではなく、管状支持体３内に挿入され、管状支持体３を内側から支持する。そのため、管状支持体３は、支持部４２により支持された状態において、その外周面３０２全体を露出させることが可能となる。これにより、管状支持体３においてゼオライト膜の形成が可能な面積の拡大を図ることができる。つまり、管状支持体３に形成されるゼオライト膜の面積拡大を図ることができ、生産性を向上させることができる。
【００４４】
また、管状支持体３は、支持部４２が挿入された状態において、合成容器２の内壁面２１０に平行に、かつ、合成容器２の軸方向Ｘに延びて配置されている。そして、合成容器２内を軸方向Ｘから見た場合に、合成容器２の中心軸２００を中心とする仮想円５上の各支持部４２は、その仮想円５上において最近接する他の支持部４２との距離（第１最近接距離）がすべて同じ距離（例えば、仮想円５ｃでは、支持部４２ａ〜４２ｆの第１最近接距離がすべてＤ１１）であり、かつ、合成容器２内の各支持部４２は、合成容器２内において最近接する他の支持部４２との距離（第２最近接距離）がすべて同じ距離（＝Ｄ２１）である。
【００４５】
前記構成となるように複数の支持部４２を配置し、その支持部４２の位置に管状支持体３を配置することにより、複数の管状支持体３に対して均質なゼオライト膜を各管状支持体３の外周面３０２上に同時に精度良く形成することができる。これにより、ゼオライト膜の生産性向上を図ることができ、量産が可能となる。この理由は定かではないが、合成容器２内の合成液１０を加熱したとき、各管状支持体３の周囲で生じる合成液１０の対流が管状支持体３間でより均一となり、その合成液１０の対流と共に熱も均一に伝達されるためであると考えられる。
【００４６】
また、ゼオライト膜製造装置１によれば、複数の管状支持体３に対して同時にゼオライト膜を形成することができるため、ゼオライト膜の形成を効率良く行うことができる。これにより、生産効率を高めることができると共に、ゼオライト膜形成に当たって１つの管状支持体３当たりに使用する合成液１０の量を少なくすることができ、生産コストの低減を図ることもできる。
【００４７】
また、ゼオライト膜を管状支持体３の外周面３０２全体に形成することができるため、例えば、ゼオライト膜を形成した管状支持体３をモジュール化する際に、管状支持体３の端部等のシール性を高めることができる。つまり、管状支持体３の外周面３０２の一部にゼオライト膜が形成されない部分があると、その部分にシール材等を塗布してシール性を十分に確保する必要があるが、そのような必要がなくなり、シール性の確保が容易となる。
【００４８】
また、本実施形態において、合成容器２内を軸方向Ｘから見た場合に、合成容器２の中心軸２００から内壁面２１０までの距離を等分した位置に仮想円５ａ、５ｃ、５ｅを描くことができる。また、合成容器２の内壁面２１０に最も近い仮想円５ａ上の支持部４２と合成容器２の内壁面２１０との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。そのため、複数の管状支持体３に対して均質なゼオライト膜をより一層精度良く形成することができる。
【００４９】
また、合成容器２内を軸方向Ｘから見た場合に、合成容器２の中心軸２００の位置に支持部４２が配置されている。また、その支持部４２とその支持部４２に最も近い仮想円５ａ上の支持部４２との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。そのため、合成容器２の中心軸２００の位置に配置した支持部４２に対して均質なゼオライト膜を精度良く形成することができる。
【００５０】
また、支持部４２を中心とする半径が第２最近接距離（＝Ｄ２１）の支持部中心仮想円５０を描いた場合に、支持部中心仮想円５０上に３つ以上の支持部４２が配置されている。また、支持部中心仮想円５０上の各支持部４２は、支持部中心仮想円５０上において最近接する他の支持部４２との距離（第３最近接距離）がすべて同じである。また、第３最近接距離（＝Ｄ３１）が第２最近接距離（＝Ｄ２１）と同じである。そのため、近接する管状支持体３間の距離をより等間隔にすることができる。これにより、複数の管状支持体３に対して均質なゼオライト膜を精度良く形成するという効果をさらに高めることができる。
【００５１】
また、複数の支持部４２は、それぞれ管状支持体３の一方の端部を支持している。そのため、固定治具４の簡素化、さらにはゼオライト膜製造装置１全体の簡素化を図ることができる。
【００５２】
また、支持部４２の軸方向長さは、管状支持体３の軸方向長さの１０％以上である。そのため、支持部４２によって管状支持体３を十分に固定することができる。これにより、管状支持体３に対するゼオライト膜の形成精度を高めることができる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、簡易な構成でありながら、ゼオライト膜を均質に形成することができ、かつゼオライト膜の面積拡大、生産性向上及び形成精度向上を図ることができるゼオライト膜製造装置１を提供することができる。
【００５４】
（実施形態２）
本実施形態は、図４に示すように、固定治具４及び支持部４２の構成を変更した例である。
【００５５】
同図に示すように、複数の支持部４２は、管状支持体３の一方の端部を支持する第１支持部４２１と他方の端部を支持する第２支持部４２２とを有する。また、治具本体部４１は、第１支持部４２１を有する第１治具本体部４１１と、第２支持部４２２を有する第２治具本体部４１２とにより構成されている。
【００５６】
第１治具本体部４１１は、管状支持体３の一方の端部側に配置されている。第２治具本体部４１２は、管状支持体３の他方の端部側に配置されている。各管状支持体３は、第１支持部４２１及び第２支持部４２２によって両端が支持されている。その他の基本的な構成は、実施形態１と同様である。
【００５７】
本実施形態の場合には、第１支持部４２１及び第２支持部４２２によって管状支持体３を十分かつ確実に固定することができる。これにより、管状支持体３に対するゼオライト膜の形成精度を高めることができる。その他の基本的な作用効果は、実施形態１と同様である。
【００５８】
（実施形態３）
本実施形態は、図５、図６に示すように、支持部４２の配置を変更した例である。
図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「２Ｐ」の仮想円５ｃ上に６つの支持部４２がそれぞれ正六角形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ｃ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１２）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２２）である。なお、本実施形態では、Ｄ１２＝Ｄ２２＝２Ｐである。
【００５９】
また、仮想円５ｃは、合成容器２の中心軸２００から内壁面２１０までの距離を２等分した位置にある。また、合成容器２の中心軸２００の位置に配置された支持部４２とその支持部４２に最も近い仮想円５ｃ上の支持部４２との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２２）と同じである。また、合成容器２の内壁面２１０に最も近い仮想円５ｃ上の支持部４２と合成容器２の内壁面２１０との距離が第２最近接距離（＝Ｄ２２）と同じである。
【００６０】
また、任意の支持部４２を中心とする半径が第２最近接距離（＝Ｄ２２）の支持部中心仮想円５０を描いた場合に、支持部中心仮想円５０上に３つ以上の支持部４２が配置されている。そして、支持部中心仮想円５０上の各支持部４２は、第３最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ３２）である。また、第３最近接距離（＝Ｄ３２）は、第２最近接距離（＝Ｄ２２）と同じである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。
【００６１】
図６（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」、「２Ｐ」、「３Ｐ」の各仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上に６つの支持部４２がそれぞれ正六角形の頂点位置に配置されている。ただし、実施形態１の図３に示す例とは異なり、６つの支持部４２によって構成された六角形の頂点と頂点との間には支持部４２が配置されていない。
【００６２】
また、仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１３）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２３）である。なお、本実施形態では、Ｄ２３＝Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態１と同様である。
【００６３】
（実施形態４）
本実施形態は、図７〜図１２に示すように、支持部４２の配置を変更した例である。
図７〜図９に示す例は、合成容器２の中心軸２００を中心として四角形が構成されるように複数の支持部４２を配置した例である。また、図１０〜図１２に示す例は、合成容器２の中心軸２００を中心として五角形が構成されるように複数の支持部４２を配置した例である。以下、これらの例を説明する。
【００６４】
図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「２Ｐ」の仮想円５ｃ上に４つの支持部４２がそれぞれ正方形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ｃ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１４）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２４）である。なお、本実施形態では、Ｄ２４＝２Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態３の図５に示す例と同様である。
【００６５】
図８（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」、「２Ｐ」、「３Ｐ」の各仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上に４つの支持部４２がそれぞれ正方形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１５）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２５）である。なお、本実施形態では、Ｄ２５＝Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態３の図６に示す例と同様である。
【００６６】
図９（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」、「２Ｐ」、「３Ｐ」の各仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上に４つの支持部４２がそれぞれ正方形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ｃにおいて、４つの支持部４２によって構成された正方形の頂点と頂点との間の中間位置にそれぞれ支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５ｃとは別の仮想円５ｂ上に配置されている。また、仮想円５ｅにおいて、４つの支持部４２によって構成された正方形の頂点と頂点との間に等間隔でそれぞれ２つの支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５ｅとは別の仮想円５ｄ上に配置されている。
【００６７】
また、仮想円５ａ〜５ｅ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１６）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２６）である。なお、本実施形態では、Ｄ２６＝Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態１の図３に示す例と同様である。
【００６８】
図１０（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「２Ｐ」の仮想円５ｃ上に５つの支持部４２がそれぞれ正五角形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ｃ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１７）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２７）である。なお、本実施形態では、Ｄ２７＝２Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態３の図５に示す例と同様である。
【００６９】
図１１（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」、「２Ｐ」、「３Ｐ」の各仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上に５つの支持部４２がそれぞれ正五角形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１８）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２８）である。なお、本実施形態では、Ｄ２８＝Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態３の図６に示す例と同様である。
【００７０】
図１２（ａ）、（ｂ）に示す例では、合成容器２の中心軸２００を中心とする半径「Ｐ」、「２Ｐ」、「３Ｐ」の各仮想円５ａ、５ｃ、５ｅ上に５つの支持部４２がそれぞれ正五角形の頂点位置に配置されている。また、仮想円５ｃにおいて、５つの支持部４２によって構成された正五角形の頂点と頂点との間の中間位置にそれぞれ支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５ｃとは別の仮想円５ｂ上に配置されている。また、仮想円５ｅにおいて、５つの支持部４２によって構成された正五角形の頂点と頂点との間に等間隔でそれぞれ２つの支持部４２が配置されている。これらの支持部４２は、仮想円５ｅとは別の仮想円５ｄ上に配置されている。
【００７１】
また、仮想円５ａ〜５ｅ上の各支持部４２は、第１最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ１９）である。また、合成容器２内の各支持部４２は、第２最近接距離がすべて同じ距離（＝Ｄ２９）である。なお、本実施形態では、Ｄ２９＝Ｐである。その他の基本的な構成及び作用効果は、実施形態１の図３に示す例と同様である。
【００７２】
なお、本発明のゼオライト膜製造装置は、前述した実施形態等に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７３】
例えば、複数の支持部は、前述の実施形態に示すように、四角形、五角形、六角形を構成するように配置されているが、その他の多角形等を構成するように配置してもよい。
また、管状支持体の断面外形は、前述の実施形態のように円形状だけでなく、五角形、六角形等の多角形状としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…ゼオライト膜製造装置
１０…合成液
２…合成容器
２００…中心軸
２１０…内壁面
３…管状支持体
３０２…外周面（管状支持体の外周面）
４…固定治具
４２…支持部
５…仮想円
Ｘ…軸方向
【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】
2015085238.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015085238.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015085238.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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