(57)【要約】【課題】中空糸膜の破損を低減することで、長期間、安定して良好な水質の水を生成できる中空糸膜モジュール、およびろ過方法を提供することを目的とする。【解決手段】複数本の中空糸膜２からなる中空糸膜束３と、中空糸膜束３を収容するハウジング５と、中空糸膜束３の両端部をハウジング５に接着固定する接着固定層７Ａ，７Ｂと、を備えた中空糸膜モジュール１であって、中空糸膜束３における中空糸膜２の密度分布の偏りを低減するために中空糸膜束３の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂと、を備え、偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは接着固定層７Ａ，７Ｂに内包され、偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの高さを接着固定層７Ａ，７Ｂの厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満である。【選択図】図１
2015131267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束と、
前記中空糸膜束を収容するハウジングと、
前記中空糸膜束の両端部を前記ハウジングに接着固定する接着固定層と、
前記ハウジングに設けられた流体の出入口と、を備えた中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜束における前記中空糸膜の密度分布の偏りを低減するために前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材と、
前記中空糸膜束の前記端部側の一部を囲む整流筒と、を備え、
前記整流筒の一部は前記接着固定層に固定され、
前記偏り規制部材は前記接着固定層に内包され、
前記偏り規制部材の高さを前記接着固定層の厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満であることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束と、
前記中空糸膜束を収容するハウジングと、
前記中空糸膜束の両端部を前記ハウジングに接着固定する接着固定層と、
前記ハウジングに設けられた流体の出入口と、を備えた中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜束における前記中空糸膜の密度分布の偏りを低減するために前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材と、
前記中空糸膜束の前記端部側の一部を囲む整流筒と、を備え、
前記整流筒の一部は前記接着固定層に固定され、
前記偏り規制部材は前記接着固定層に内包され、
前記接着固定層は、前記中空糸膜が開口する外端面と、前記外端面の反対側であり、前記整流筒内に形成された内端面とを有し、
前記接着固定層の前記外端面上において、前記偏り規制部材の配置によって形成される前記中空糸膜同士の間隔の少なくとも一部は、前記中空糸膜の外径の３倍以上であり、
前記接着固定層の前記内端面上において、前記中空糸膜同士の間隔及び前記中空糸膜から前記整流筒までの間隔は、全て前記中空糸膜の外径の３倍未満であることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記整流筒の前記接着固定層の内端面からの高さｈと前記整流筒の内径ｄとの比率が０．７以上、１．１未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空糸膜モジュールを用いたろ過方法であって、
被処理水を前記ハウジング内の前記中空糸膜外の領域に供給し、前記中空糸膜内に透過した処理水を該中空糸膜の開口から取り出すことを特徴とするろ過方法。
【請求項５】
前記処理水が超純水であることを特徴とする請求項４記載のろ過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超純水製造プロセスにおいて、被処理水中の微粒子を取り除くファイナルフィルターとして好適な中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や表示素子等の電子・電気部品の製造で用いられる超純水を製造するラインにおいては、精密ろ過膜やイオン交換樹脂、逆浸透ろ過膜を用いて製造した超純水をユースポイントに供給する直前に超純水から微粒子を取り除くファイナルフィルターとしてろ過膜モジュールが用いられている。本用途のろ過膜モジュールとしては、１モジュールあたりのろ過流量が大きく出来るメリットがあることから、中空糸膜の外側に原水を供給してろ過する外圧式の中空糸膜モジュールが使用されている。
【０００３】
近年の電子・電気製品の生産量の拡大と共に使用する超純水量も増大し、その一方で半導体素子の微細化も進展している。このような背景から、高いろ過性能を有する中空糸膜モジュール、すなわち、１モジュールあたりのろ過流量が大きく、かつ、確実に微粒子を除去することが可能な中空糸膜モジュールが求められている。
【０００４】
しかし、従来の外圧式中空糸膜モジュールにあっては、供給水量を多くして単位時間あたりの処理量を増大させた場合、中空糸膜モジュール内を水が高速で流れることになり、それによって中空糸膜が激しく揺動する現象が起こり、それが継続することによる疲労で中空糸膜が破損し、結果としてろ過水中に微粒子が漏れ込み、水質が低下することがあった。このような水流による中空糸膜のダメージを防止する方法として、中空糸膜束の周囲に保護用の整流筒を設ける方法が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
また、ハウジング内に中空糸膜束を収容して両端を接着固定層で固定する場合、中空糸膜の密度分布に偏りが生じ易いが、大きな偏りを持ったまま中空糸膜モジュールを形成してしまうと、モジュール内での水流の偏りが発生してしまい、それにより中空糸膜が揺動し、結果として中空糸膜の破損につながる。このような中空糸膜の密度分布の偏りを防止するために、例えば、特許文献３、４には、中空糸膜束の接着固定層に、中空糸膜の密度分布の偏りを防止する挿入物が挿入された中空糸膜モジュールが開示されている。この種の中空糸膜モジュールでは、挿入物の挿入によって押し遣られた中空糸膜同士の間隔が密になり、その結果、挿入物が挿入された部分以外の箇所の中空糸膜の密度分布を均一にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平０７−１０２３０７号公報
【特許文献２】特開２０００−３７６１６号公報
【特許文献３】国際公開第９７／１０８９３号パンフレット
【特許文献４】特開２０１２−４５４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
整流筒を装着し、さらに中空糸膜の偏り防止のための挿入物を挿入することで、確かに中空糸膜の密度分布の偏りは低減される。しかしながら、この挿入物を挿入しても、１モジュールあたりのろ過水量を大きくした場合には水流の偏りを十分に解消できない場合があり、それが中空糸膜破損の原因となり、結果としてろ過水中に微粒子が漏れ出てしまう可能性があった。
【０００８】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、中空糸膜の破損を防ぎ、良好なろ過水質を長期維持できる中空糸膜モジュール、およびろ過方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の中空糸膜の破損原因を究明すべく鋭意研究を重ね、検証を行った。その結果、例えば、従来の挿入物を中空糸膜束の端部に挿入し、その端部を従来の整流筒で取り囲んで接着した中空糸モジュールにおいて、ろ過水量を大きくすると、主に接着層から整流筒内に露出している中空糸膜の根本部分で破損が生じる可能性があり、さらに、その破損個所は、挿入物の挿入によって間隔が意図的に押し広げられた箇所、及び中空糸膜束の最外周部分に集中しているとの知見を得て本発明に想到した。
【００１０】
すなわち本発明は、複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束と、中空糸膜束を収容するハウジングと、中空糸膜束の両端部をハウジングに接着固定する接着固定層と、ハウジングに設けられた流体の出入口と、を備えた中空糸膜モジュールであって、中空糸膜束における中空糸膜の密度分布の偏りを低減するために中空糸膜束の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材と、中空糸膜束の端部側の一部を囲む整流筒と、を備え、整流筒の一部は接着固定層に固定され、偏り規制部材は接着固定層に内包され、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満であることを特徴とする。
【００１１】
この中空糸膜モジュールでは、中空糸膜束の一方の端部に偏り規制部材が配置されているので、この端部では中空糸膜の密度分布の偏りを低減でき、中空糸膜束の端部側の一部を整流筒で囲むことで中空糸膜を強い振動から保護することができる。ここで、中空糸膜の密度分布の偏りの低減について更に詳述すると、接着固定層の両端面のうち、中空糸膜が開口する外端面側では偏り規制部材に押し遣られた中空糸膜が集まって密となり、中空糸膜の密度分布の不均一を是正できる。更に、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満となる様に偏り規制部材を配置することで、接着固定層の外端面とは反対側となる内端面側（中空糸膜の根本部分側）では偏り規制部材の影響が少なくなり、結果として中空糸膜の根本部分の一部間隔が局所的に広がることがなくなり、中空糸膜同士、及び中空糸膜から整流筒までの間隔が揃い、中空糸膜の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面における中空糸膜束と整流筒との間に流れ込む水による中空糸膜の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００１２】
また、本発明は、複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束と、中空糸膜束を収容するハウジングと、中空糸膜束の両端部をハウジングに接着固定する接着固定層と、ハウジングに設けられた流体の出入口と、を備えた中空糸膜モジュールであって、中空糸膜束における中空糸膜の密度分布の偏りを低減するために中空糸膜束の少なくとも一方の端部内に配置された偏り規制部材と、中空糸膜束の端部側の一部を囲む整流筒と、を備え、整流筒の一部は接着固定層に固定され、偏り規制部材は接着固定層に内包され、接着固定層は、中空糸膜が開口する外端面と、外端面の反対側であり、整流筒内に形成された内端面とを有し、接着固定層の外端面上において、偏り規制部材の配置によって形成される中空糸膜同士の間隔の少なくとも一部は、中空糸膜の外径の３倍以上であり、接着固定層の内端面上において、中空糸膜同士の間隔及び中空糸膜から整流筒までの間隔は、全て中空糸膜の外径の３倍未満であることを特徴とする。
【００１３】
この中空糸膜モジュールでは、中空糸膜束の一方の端部に偏り規制部材が配置されているので、この端部では中空糸膜の密度分布の偏りを低減でき、中空糸膜束の端部側の一部を整流筒で囲むことで中空糸膜を強い振動から保護することができる。ここで、中空糸膜の密度分布の偏りの低減について更に詳述すると、接着固定層の中空糸膜が開口する外端面側では、偏り規制部材の配置によって形成される中空糸膜同士の間隔の少なくとも一部を中空糸膜の外径の３倍以上とすることにより、結果として偏り規制部材が配置されていない領域では中空糸膜が集まって密となり、中空糸膜の密度分布の不均一を是正できる。一方で、接着固定層の内端面上では、中空糸膜同士の間隔及び中空糸膜から整流筒までの間隔を、全て中空糸膜の外径の３倍未満とすることで、結果として中空糸膜同士の間隔、及び中空糸膜から整流筒までの間隔が揃い、中空糸膜の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面における中空糸膜束と整流筒との間に流れ込む水による中空糸膜の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００１４】
さらに、整流筒の接着固定層の内端面からの高さｈと整流筒の内径ｄとの比率が０．７以上、１．１未満であると好適である。この範囲とすることで、中空糸膜モジュール内に導入された被処理水が直接中空糸束に接触することを防止することが出来ると共に、整流筒によって流れの方向を変えられた被処理水が中空糸膜束内に流れ込む流速を低く抑えることが可能となり、中空糸膜の破損を更に抑制することが出来る。
【００１５】
また、本発明は、上記の各中空糸膜モジュールを用いたろ過方法であって、被処理水をハウジング内の中空糸膜外の領域に供給し、中空糸膜内に透過した処理水を該中空糸膜の開口から取り出すことを特徴とする。このように、上記の各中空糸膜モジュールを用いたろ過方法とすることで、多量の被処理水を効率良くろ過する事が可能となる。
【００１６】
さらに、本発明は、ろ過水が超純水である場合に用いると、好適である。超純水用途の様に、安定して良好な水質の水を求められる用途においても、上記の各中空糸膜モジュールは中空糸膜が破損しにくい為、良好なろ過水を継続的に生成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、中空糸膜の破損を防ぎ、長期間、安定して良好な水質の水を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図２】図１の中空糸膜モジュールの上端部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の中空糸膜モジュールの下端部を拡大して示す断面図である。
【図４】中空糸膜束の上端面を拡大して示す図である。
【図５】中空糸膜束の下端面を拡大して示す図である。
【図６】中空糸膜モジュールを製造するために事前に組み立てるモジュール前躯体の分解斜視図である。
【図７】中空糸膜モジュールの分解斜視図である。
【図８】ろ過装置を模式的に示す図である。
【図９】本実施形態に係る中空糸膜モジュールと比較例に係る中空糸膜モジュールとを模式的に示す断面図であり、（ａ）は本実施形態に係る中空糸膜モジュールの下部を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は比較例２に係る中空糸膜モジュールの下部を示す縦断面図、（ｄ）は（ｃ）のｄ−ｄ線に沿った断面図、（ｅ）は比較例１に係る中空糸膜モジュールの下部を示す縦断面図、（ｆ）は（ｅ）のｆ−ｆ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態に係る中空糸膜モジュールについて図面を参照しながら説明する。なお、ここでは実施形態の一例を示すのであって、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本実施形態に係る中空糸膜モジュール１（図１参照）は、超純水製造用のろ過装置１００（図８参照）にて利用される。例えば、中空糸膜モジュール１は、精密ろ過膜やイオン交換樹脂、逆浸透ろ過膜を用いて製造した超純水をユースポイントに供給する直前に行う外圧式ろ過に利用され、ファイナルフィルター（保安用フィルター）としての機能を担っている。また、中空糸膜モジュール１は、設備のコンパクト化のために、高いろ過性能が要求され、すなわち、一台当たりのろ過流量が大きく、かつ、単位容積あたりのろ過流量が大きなモジュールである。
【００２１】
中空糸膜モジュール１は、図１〜図３に示されるように、両端に開口Ｐ（図４参照）を有する複数本の中空糸膜２からなる中空糸膜束３と、中空糸膜束３を収容するハウジング５と、中空糸膜束３の両端部をハウジング５に接着固定すると共に、中空糸膜２の開口Ｐが露出する第１の領域Ａ１と中空糸膜２を挟んで第１の領域Ａ１に連通する第２の領域Ａ２とを区画する接着固定層７Ａ，７Ｂと、を備えている。
【００２２】
ハウジング５は、筒状のハウジング本体９と、ハウジング本体９の上端に取り付けられた配管接続キャップ（以下、「ヘッダキャップ」という）１０と、ハウジング本体９の下端に取り付けられた配管接続キャップ（以下、「ボトムキャップ」という）１１と、を備えている。
【００２３】
ハウジング本体９は、ヘッダキャップ１０が取り付けられるヘッダ部１５と、ボトムキャップ１１が取り付けられるボトム部１７と、ヘッダ部１５とボトム部１７との間に配置され、ヘッダ部１５とボトム部１７とに接着一体化される胴部１３と、を備えている。ヘッダ部１５には流体の出入り用の上部ノズル（流体の出入口）１９が設けられ、ボトム部１７には流体の出入り用の下部ノズル（流体の出入口）２１が設けられており、上部ノズル１９と下部ノズル２１とは、ハウジング本体９の軸線ＳＬに直交する方向に突き出すように設けられている。
【００２４】
ヘッダキャップ１０には、流体の出入り用の管路（流体の出入口）１０ａが設けられており、袋ナット２３の締め付けによってハウジング５の上端に固定されている。また、ボトムキャップ１１にも同様に、流体の出入り用の管路（流体の出入口）１１ａが設けられており、袋ナット２３の締め付けによってハウジング本体９の下端に固定されている。
【００２５】
ハウジング５内に収容された中空糸膜束３の下端部、及び上端部の内部には、複数本の中空糸膜２の密度分布の偏りを低減するために、偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ及び２６Ｂが配置されている。偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ及び２６Ｂとしては、例えば、板状または棒状（柱状）のものを適宜に選択できる。本実施形態では、偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂは平板状を呈しており、偏り規制部材２６Ａ、２６Ｂは棒状を呈している。本実施形態では中空糸膜束３の両端部に偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ及び２６Ｂが挿入されており、中空糸膜束３の両端部において中空糸膜２の密度分布の偏りを低減している。なお、偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ及び２６Ｂは、中空糸膜束３のいずれか一方の端部にのみ挿入された態様も可能であり、その態様であっても、いずれか一方に挿入された偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ及び２６Ｂにより、中空糸膜束３の一方側の端部で中空糸膜２の密度分布の偏りを低減する。
【００２６】
本実施形態では、偏り規制部材の一例として、二枚の矩形平板が直交するように交差して形成された断面Ｘ字状のクロス板２５Ａ，２５Ｂと、複数の棒状部材で構成される挿入棒２６Ａ、２６Ｂとを例に説明する。
【００２７】
クロス板２５Ａ，２５Ｂは、二枚の矩形平板の交線部分２５ｂが中空糸膜束３の長手方向に沿うように配置されている。クロス板２５Ａ，２５Ｂは、交線部分２５ｂから放射状に突き出た四枚の板片部２５ａ（図４、及び図５参照）を備えており、中空糸膜束３の上端部又は下端部は、四枚の板片部２５ａによって略均等に四分割されており、中空糸膜２の分布の偏りが是正されている。
【００２８】
また、挿入棒２６Ａ，２６Ｂは、その延在方向が中空糸膜束３の長手方向に沿うように配置されている。挿入棒２６Ａ，２６Ｂは、クロス板２５Ａ，２５Ｂによって略均等に四分割された各区割りに中空糸膜２の密度分布の偏りを是正するのに必要な本数が挿入されている。挿入棒２６Ａ，２６Ｂは、例えば、各区割りにおいて、交線部分２５ｂを軸とする同心円の円周上に、略均等に配置されている（図４、及び図５参照）。クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂにより、中空糸膜２の密度分布の偏りが是正される。
【００２９】
なお、クロス板２５Ａ，２５Ｂは、上部ノズル１９または下部ノズル２１との対面側を避けて接着固定層７Ａ，７Ｂ内に配置されている。具体的には、各板片部２５ａの側縁２５ｃは、上部ノズル１９または下部ノズル２１の中心線ＣＬとハウジング本体９の軸線ＳＬとを含む仮想の平面からずれて配置されている。
【００３０】
中空糸膜束３の両端部には、それぞれ整流筒２７，２８が装着されている。整流筒２７，２８は、上部ノズル１９または下部ノズル２１の近傍において中空糸膜束３とハウジング本体９の内面との間隔を保持するために設けられる。整流筒２７，２８は、中空糸膜束３の外周を囲むように設けた筒状体であり、一部分が接着固定層７Ａ，７Ｂに埋設されて固定されている。本実施形態では、中空糸膜束３の両端部を整流筒２７，２８で囲んでおり、ろ過時に生じる強い振動から中空糸膜２の両端部を保護することができる。なお、整流筒２７，２８は、中空糸膜束３のいずれか一方にのみ配置した態様も可能であり、その態様の場合、いずれか一方に配置された整流筒２７，２８により、中空糸膜２の一方側の端部で強い振動から保護することができる。
【００３１】
上端部側の整流筒２７のハウジング本体９の軸線ＳＬに沿った方向（中空糸膜束３の長手方向）の長さは、接着固定層７Ａの内端面７４から上部ノズル１９の内側の開口１９ａを越える下方位置まで延びていることが好ましく、開口１９ａに対面することで流体の流れに干渉する程度の長さを有することが好ましい。同様に、下端部側の整流筒２８の長さは、接着固定層７Ｂの内端面７２から下部ノズル２１の内側の開口２１ａを越える上方位置まで延びていることが好ましく、開口２１ａに対面することで流体の流れに干渉する程度の長さを有することが好ましい。なお、以下の説明では、上部ノズル１９側の整流筒は上部整流筒２７として説明し、下部ノズル２１側は下部整流筒２８として説明する。
【００３２】
上部整流筒２７は円筒状であり、上端部が接着固定層７Ａ内に埋設されて固定されている。
【００３３】
図３に示されるように、下部整流筒２８は円筒状であり、下端部が接着固定層７Ｂ内に埋設されて固定されている。
【００３４】
上部整流筒２７及び下部整流筒２８は、形状が同じであっても異なっていても良い。
【００３５】
また、図１、及び図６に示されるように、中空糸膜束３の長手方向の中央部分の外周にはネット状の接触防止部材２９が巻き付けられて装着されている。接触防止部材２９の巻数は通常一重であり、中空糸膜が整流筒に接触することを抑制する一方で、被処理水の流れに対して過度の抵抗とならないように配慮されている。また、一重巻きにすることで、中空糸膜モジュール１のハウジング本体９内に挿入される中空糸膜束３と接触防止部材２９のサイズの拡大を抑えることにも有効である。
【００３６】
図１〜図３に示されるように、ハウジング５内には、上下の位置にそれぞれ接着固定層７Ａ，７Ｂが形成されている。上側の接着固定層７Ａは、中空糸膜束３の上端部、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａを内包して固着一体化し、さらに上部整流筒２７の上部を埋設一体化してヘッダ部１５の内面に固定している。下側の接着固定層７Ｂは、中空糸膜束３の下端部、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂを内包して固着一体化し、さらに下部整流筒２８の下部を埋設一体化してボトム部１７の内面に固定している。
【００３７】
上側の接着固定層７Ａと下側の接着固定層７Ｂとにより、ハウジング５内は、三つの空間に区画されている。この三つの空間のうち、ヘッダキャップ１０内に形成された空間とボトムキャップ１１内に形成された空間は、中空糸膜２の端部の開口Ｐが露出する第１の領域Ａ１であり、下側の接着固定層７Ｂと上側の接着固定層７Ａとの間に形成されたハウジング本体９内の空間は、中空糸膜２の膜壁によって第１の領域Ａ１と区画された第２の領域Ａ２である。
【００３８】
本実施形態に係る中空糸膜モジュール１では、外圧ろ過を想定しており、例えば、下部ノズル２１は被処理水の導入口として利用され、下部ノズル２１を介して第２の領域Ａ２内に被処理水を受け入れる。また、上部ノズル１９は、被処理水の循環用或いは濃縮された被処理水の排出口として利用され、第２の領域Ａ２内を通る被処理水をハウジング本体９から排出する。一方で、中空糸膜２によってろ過されたろ過水は第１の領域Ａ１を通って、ヘッダキャップ１０及びボトムキャップ１１の各管路１０ａ，１１ａから排出される。
【００３９】
次に、本実施形態に係る中空糸膜モジュールの製造方法について図６、図７を参照して説明する。図６は、中空糸膜モジュールを製造するために、事前に組み立てられるモジュール前躯体の分解斜視図であり、図７は中空糸膜モジュールの分解斜視図である。
【００４０】
モジュール前躯体５０は、ハウジング本体９を形成するための接着固定層形成容器５１を備えている。接着固定層形成容器５１は、円筒状の本体容器５１ａと、本体容器５１ａの上部に液密に固定される上部容器（以下、「ヘッダ容器」という）５１ｂと、本体容器５１ａの下部に液密に固定される下部容器（以下、「ボトム容器」という）５１ｃと、を備えている。ヘッダ容器５１ｂには上部ノズル１９が設けられ、ボトム容器５１ｃには下部ノズル２１が設けられている。ヘッダ容器５１ｂは上部整流筒２７を収容した状態で本体容器５１ａの上端部に液密に接着固定され、ボトム容器５１ｃは下部整流筒２８を収容した状態で本体容器５１ａの下端部に液密に接着固定される。
【００４１】
中空糸膜束３は、複数本の中空糸膜２を束ねることで形成される。中空糸膜束３の両端部には、挿入体５３及び挿入体５４が差し込まれている。挿入体５３は断面Ｘ字状、挿入体５４は棒状であり、複数本の中空糸膜２の密度分布の偏りを是正するという機能も有している。上下に挿入された挿入体５３，５４は所定の位置で切断され、その結果、中空糸膜エレメント４が製造された際には、クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂになる。
【００４２】
中空糸膜束３の外周には、ネット状の接触防止部材２９が巻き付けられる。中空糸膜束３は、接触防止部材２９が巻き付けられた状態で接着固定層形成容器５１に挿入される。さらに、挿入体５３，５４を両端に挿入した後、接着固定層形成容器５１の両端には、それぞれＰキャップ５５があてがわれ、Ｐキャップ５５に中空糸膜束３の両端が当接してセッティングされる。
【００４３】
Ｐキャップ５５には、接着剤を注入するための孔（接着剤注入口）５５ａが形成されており、所定の接着剤が接着剤注入口５５ａから注入されて接着層が形成される。接着層は、所定の位置で切断されて中空糸膜エレメント４が製造された際には接着固定層７Ａ，７Ｂになる。
【００４４】
接着剤の注入・硬化は遠心力を利用した、いわゆる遠心接着法で行ってもよいし、静置下で強制的に接着剤を注入して硬化させる、いわゆる静置接着法で行うこともできる。遠心接着法で行う方が、接着固定層７Ａ，７Ｂを形成した場合の内側表面における中空糸膜２の外表面の被覆層が均一にでき、膜破断を起こし難いので好ましい。なお、遠心接着法の場合には、ノズルを上向きにした状態で水平にして回転させることが定法として行われている。また、遠心接着法の場合には、接着剤が流動化しなくなる程度まで硬化反応が進んだ段階で回転を停止し、次いで、オーブン等で加温して実用的な硬化状態まで反応を完了させることが好ましい。
【００４５】
ヘッダ容器５１ｂ側に形成された接着層の界面は、上部ノズル１９の近傍で、上部ノズル１９の内側の開口１９ａに進入しない位置に形成される。また、ボトム容器５１ｃ側に形成された接着層の界面は、下部ノズル２１の近傍で、下部ノズル２１の内側の開口２１ａに進入しない位置に形成される。ヘッダ容器５１ｂ側に形成された接着層の界面は、中空糸膜エレメント４が製造された際には、接着固定層７Ａの下端面７４になる。また、ボトム容器５１ｃ側に形成された接着層の界面は、中空糸膜エレメント４が製造された際には、接着固定層７Ｂの上端面７２になる。
【００４６】
なお、本実施形態では、ヘッダ容器５１ｂとＰキャップ５５とが別体として構成され、ボトム容器５１ｃとＰキャップ５５とが別体として構成された例に説明したが、ボトム容器とＰキャップ部分（端部容器部分）、またはヘッダ容器とＰキャップ部分（端部容器）とが一体として形成された容器状を成していてもよい。また、接着剤は、端部容器部分に接着剤注入口を設けておき、その注入口から注入してもよいし、ボトム部やヘッダ部の中空糸膜束の中央寄りの開口端から直接注入することもできる。また、ボトム容器やヘッダ容器に設けられているノズルから直接注入することも可能である。
【００４７】
接着剤の硬化により、中空糸膜束３の端部、挿入体５３，５４、及び各整流筒２７，２８は一体化され、さらに接着層を介して接着固定層形成容器５１の内面に固定されてモジュール前躯体５０が形成される。その後、モジュール前躯体５０の両端を所定の位置で部分的に切断し、中空糸膜２の端部の開口Ｐを形成して中空糸膜エレメント４を完成させる。
【００４８】
なお、本実施形態では、接着固定層形成容器５１に接着層が固着されて、そのままハウジング本体９となる態様を説明しているが、例えば、カートリッジ型モジュール用の中空糸膜エレメントの場合には、接着固定層形成容器５１を硬化後の接着剤との接着力が弱い材質で構成し、かつ、剥離可能な構造としておくことによって、接着剤を硬化させた後に接着固定層形成容器５１を剥離除去するように構成させることも可能である。
【００４９】
図７に示されるように、中空糸膜エレメント４の両端部には、袋ナット２３が螺合する雄ねじが形成されている。中空糸膜エレメント４の両端部のそれぞれには、配管と接続するためのボトムキャップ１１またはヘッダキャップ１０が、Ｏリングなどのシール部材１２を介して装着され、袋ナット２３によって締結固定されて中空糸膜モジュール１が完成する。なお、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１は、外表面スキン層にて微粒子を捕捉する外圧ろ過に用いられ、また、ろ過方式は、デッドエンドろ過（全量ろ過）、クロスフローろ過のいずれも使用できる。
【００５０】
次に、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１を超純粋製造用のろ過装置１００に設置した態様の一例について図８を参照して説明し、さらに、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１を用いたろ過方法について説明する。なお、この超純粋製造用のろ過装置１００において、外圧ろ過でのクロスフローろ過方式を想定している。
【００５１】
図８に示されるように、ろ過装置１００は、例えば、超純水のファイナルフィルター用途であり、下部ノズル２１から中空糸膜２の外側である第２の領域Ａ２に被処理水を供給し、中空糸膜２の内部（中空部）側にろ過し、中空糸膜束３の両端部側である第１の領域Ａ１からろ過水（超純水）を排出する。また、循環水（濃縮水）は上部ノズル１９を通じて第２の領域Ａ２から排出される。
【００５２】
ろ過装置１００は、中空糸膜モジュール１の下部ノズル２１に接続されて被処理水を供給する供給配管１０１と、上部ノズル１９に接続されて循環水を送り出す循環配管１０２とを備えている。さらに、供給配管１０１や循環配管１０２の途中には、圧力計や各種弁１０１ａ，１０２ａなどが配設されている。また、ろ過装置１００は、ろ過水の流路となる上部ろ過水集水管１０３と下部ろ過水集水管１０４とを備えている。上部ろ過水集水管１０３や下部ろ過水集水管１０４は、ろ過水の合流管１０５に接続されており、合流管１０５は、外部の配管（図示せず）に連絡している。なお、合流管１０５には、圧力計や各種弁１０５ａなどが配設されている。
【００５３】
中空糸膜モジュール１は上部整流筒２７が収容された上部ノズル１９側が上になるように縦に配置され、上部ノズル１９が循環配管１０２に接続され、また、ヘッダキャップ１０の管路１０ａが上部ろ過水集水管１０３に接続される。また、下部ノズル２１は供給配管１０１に接続され、ボトムキャップ１１の管路１１ａが下部ろ過水集水管１０４に接続される。
【００５４】
超純水などの被処理水は、供給配管１０１から下部ノズル２１を通じて所定の圧力で中空糸膜モジュール１の第２の領域（１次側の領域）Ａ２に導入される。ハウジング本体９内では、導入された被処理水の大部分が中空糸膜２でろ過されて中空部に至り、ろ過水として上方または下方に移動する。上方または下方に移動したろ過水は、中空糸膜２の端部の開口Ｐからヘッダキャップ１０またはボトムキャップ１１内の第１の領域（２次側の領域）Ａ１に抜け、各管路１０ａ，１１ａ、上部ろ過水集水管１０３、または下部ろ過水集水管１０４を通って合流管１０５に排出され、外部配管を通じて採取される。一方で、中空糸膜２を透過せずにハウジング本体９内の第２の領域Ａ２を上昇する被処理水は、循環水として上部ノズル１９から排出され、循環配管１０２に送り出される。
【００５５】
上記のろ過方法により、中空糸膜２の破損を起こすことなく良好な水質のろ過水を長期間安定して得ることができる。また、供給した水量の約２〜５％を上部ノズル１９から循環水として流出させながらろ過運転を行うのが好ましい。このようにすると、中空糸膜２によって排除された微粒子等が中空糸膜モジュール１外に排出されるので、膜面の閉塞を起こし難くなり一層長期間にわたって安定したろ過水量を得ることができる。
【００５６】
次に、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１の下端部及び上端部の構成、更に、接着固定層７Ａ，７Ｂ内における中空糸膜２の密度分布の均一性について更に詳しく説明し、さらに中空糸膜モジュール１の効果について説明する。
【００５７】
図２に示されるように、上側の接着固定層７Ａは、中空糸膜２の内部に連通する開口Ｐが露出する中空糸膜束３の端面に面一となる上端面（外端面）７３と、上部整流筒２７内に形成された下端面（内端面）７４とを有する。上部整流筒２７の上部は接着固定層７Ａに固定され、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａは、接着固定層７Ａに内包されている。
【００５８】
さらに、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａは、上側の接着固定層７Ａに内包された状態で中空糸膜束３の長手方向に沿って延在しており、接着固定層７Ａの上端面７３に面一となる上端部（外端部）２５ｓ及び２６ｓと接着固定層７Ａ内に配置された下端部（内端部）２５ｔ及び２６ｔとを有する。
【００５９】
図３に示されるように、下側の接着固定層７Ｂは、中空糸膜束３の端面に面一となる下端面（外端面）７１と、下部整流筒２８内に形成された上端面（内端面）７２とを有する。下部整流筒２８の下部は接着固定層７Ｂに固定され、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂは、接着固定層７Ｂに内包されている。
【００６０】
さらに、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂは、下側の接着固定層７Ｂに内包された状態で中空糸膜束３の長手方向に沿って延在しており、接着固定層７Ｂの下端面７１に面一となる下端部（外端部）２５ｋ及び２６ｋと接着固定層７Ｂ内に配置された上端部（内端部）２５ｍ及び２６ｍとを有する。
【００６１】
本実施形態では、偏り規制部材（クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂ）の高さ（中空糸膜束３の長手方向における偏り規制部材の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に相当する）を、接着固定層７Ａ，７Ｂの厚み（ＬＡ，ＬＢに相当する）で割った値、つまり、偏り規制部材高さ／接着固定層厚が０．５以上で、且つ０．８よりも小さい範囲であるように形成している。
【００６２】
ここで、中空糸膜２の密度分布の偏りの低減について更に詳述する。まず、上側の接着固定層７Ａの両端面７３，７４のうち、中空糸膜２が開口する外端面７３側ではクロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａに押し遣られた中空糸膜２が集まって密となり、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。更に、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａの高さを接着固定層７Ａの厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満となる様にクロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａを配置することで、接着固定層７Ａの外端面７３とは反対側となる内端面７４側（中空糸膜２の根本部分側）ではクロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａの影響が少なくなり、結果として中空糸膜２の根本部分の一部間隔が局所的に広がることがなくなり、中空糸膜２同士、及び中空糸膜２から上部整流筒２７までの間隔が揃い、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面７４における中空糸膜束３と上部整流筒２７との間に流れ込む水による中空糸膜２の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００６３】
下側の接着固定層７Ｂも同様であり、接着固定層７Ｂの両端面７１，７２のうち、中空糸膜２が開口する外端面７１側ではクロス板２５Ｂ（偏り規制部材）及び挿入棒２６Ｂ（偏り規制部材）に押し遣られた中空糸膜２が集まって密となり、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。更に、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂの高さを接着固定層７Ｂの厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満となる様にクロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂを配置することで、接着固定層７Ｂの外端面７１とは反対側となる内端面７２側（中空糸膜２の根本部分側）ではクロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂの影響が少なくなり、結果として中空糸膜２の根本部分の一部間隔が局所的に広がることがなくなり、中空糸膜２同士、及び中空糸膜２から下部整流筒２８までの間隔が揃い、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面７２における中空糸膜束３と下部整流筒２８との間に流れ込む水による中空糸膜２の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００６４】
また、本実施形態では、上側の接着固定層７Ａの中空糸膜２が開口する外端面７３側では、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａの配置によって形成される中空糸膜２同士の間隔のうち、少なくとも一部は中空糸膜２の外径の３倍以上となっている。その結果、クロス板２５Ａ及び挿入棒２６Ａが配置されていない領域では中空糸膜２が集まって密となり、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。一方で、接着固定層７Ａの内端面７４上では、中空糸膜２同士の間隔及び中空糸膜２から上部整流筒２７までの間隔は、全て中空糸膜２の外径の３倍未満となっている。従って、中空糸膜２同士の間隔、及び中空糸膜２から上部整流筒２７までの間隔が揃い、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面７４における中空糸膜束３と上部整流筒２７との間に流れ込む水による中空糸膜２の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００６５】
また、本実施形態では、下側の接着固定層７Ｂの中空糸膜２が開口する外端面７１側では、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂの配置によって形成される中空糸膜２同士の間隔のうち、少なくとも一部は中空糸膜２の外径の３倍以上となっている。その結果、クロス板２５Ｂ及び挿入棒２６Ｂが配置されていない領域では中空糸膜２が集まって密となり、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。一方で、接着固定層７Ｂの内端面７２上では、中空糸膜２同士の間隔及び中空糸膜２から下部整流筒２８までの間隔は、全て中空糸膜２の外径の３倍未満となっている。従って、中空糸膜２同士の間隔、及び中空糸膜２から下部整流筒２８までの間隔が揃い、中空糸膜２の密度分布の不均一を是正できる。その結果、内端面７２における中空糸膜束３と下部整流筒２８との間に流れ込む水による中空糸膜２の根本部分での破損を効果的に抑えることが出来る。
【００６６】
なお、本実施形態では、クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂの幅が中空糸膜２の外径の３倍以上であるため、現物の観察を行わなくても接着固定層７Ａ，７Ｂの外端面７３，７１上における中空糸膜２同士の間隔のうち、少なくとも一部の間隔が中空糸膜２の外径の３倍以上となっていると判断できる。一方で、クロス板２５Ａ，２５Ｂや挿入棒２６Ａ，２６Ｂなどの偏り規制部材から類推できない場合には、接着固定層７Ａ，７Ｂの外端面７３，７１を観察し、実際に寸法を測定することで判断してもよい。この場合、中空糸膜２の外径とは複数の中空糸膜２の平均から求めることができる。
【００６７】
また、接着固定層７Ａ，７Ｂの内端面７４，７２上において、中空糸膜２同士の間隔及び中空糸膜２から各整流筒２７，２８までの間隔が、全て中空糸膜２の外径の３倍未満となっているか否かの判断については、接着固定層７Ａ，７Ｂの内端面７４，７２を観察し、実際に寸法を測定することで判断することができる。この場合、中空糸膜２の外径とは複数の中空糸膜２の平均から求めることができる。
【００６８】
以上の通り、接着固定層７Ａ，７Ｂ内において、中空糸膜２の密度分布の不均一が是正されることにより、被処理水の偏流を抑制し、中空糸膜２の根本部分での破損を効果的に抑える結果、ろ過流量を大きくしても破損が生じ難くなり、中空糸膜モジュール１の寿命を向上させることが出来る。この効果について図９を参照して更に詳しく説明する。なお、図９は、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１と、従来型を想定した比較例１，２に係る中空糸膜モジュール２００及び３００とを示しており、（ａ）は下側の接着固定層７Ｂを模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿った模式的な断面図である。また、（ｃ）は比較例２に係る中空糸膜モジュール３００の下側の接着層を模式的に示す縦断面図であり、（ｄ）は（ｃ）のｄ−ｄ線に沿った模式的な断面図である。また、（ｅ）は比較例１に係る中空糸膜モジュール２００の下側の接着層を模式的に示す縦断面図であり、（ｆ）は（ｅ）のｆ−ｆ線に沿った模式的な断面図である。なお、以下の説明では、主に下側の接着固定層を例に説明するが、下側の接着固定層の説明に併せて、上側の接着固定層に関する事項を説明することがある。
【００６９】
本発明者らは、比較例１に係る中空糸膜モジュール２００（以下「比較例２００」という）を超純水製造用のろ過装置に設置し、外圧ろ過によって所定の水処理を実施したところ、比較的短期間で中空糸膜２０１の破断が生じてしまうことを見出した。そこで、本発明者らは、この破断箇所Ｂを検証したところ、挿入物２０２（偏り規制部材２５Ａ，２５Ｂ）が中空糸膜束内に挿入されている態様において、中空糸膜２０１の破断箇所Ｂは不規則に生じるものではなく、整流筒２０３内で接着固定層２０５から突き出した中空糸膜２０１の根本部分で発生していることが判明した（図９（ｅ）参照）。さらに、破断箇所Ｂは、丁度、板状の挿入物２０２が配置されている真上（または真下）の近傍であることが判明した（図９（ｆ）参照）。
【００７０】
そして、本発明者らは、この原因を究明すべく比較例２００を検証したところ、比較例２００では、挿入物２０２の寸法が長いために、その上端が接着固定層２０５の上端面（内端面）近傍にまで達しており、その結果、中空糸膜２０１の根本部分と挿入物２０２との距離は極めて短くなっていることが判明した。更に、この距離が短いことに起因し、比較例２００では、挿入物２０２を挟んで隣接する中空糸膜２０１同士の隙間が接着固定層２０５内で吸収されず、中空糸膜２０１の根本部分にまで現れて中空糸膜２０１の密度が疎になる隙間ＶＬが生じていることが判明した。そして、本発明者らは、外圧ろ過時に整流筒２０３内に入りこんでろ過される被処理水のうち、この隙間ＶＬを流れる流量が局所的に増え、その結果としてハウジング内での流れが不均一（偏流）となり、隙間ＶＬ近傍の中空糸膜２０１の振れが大きくなって過負荷がかかり、ろ過流量を大きくした際に破損が生じ易くなるのではないかと推察した。
【００７１】
そこで本発明者らは、上記の課題を着想したことに起因して逆転の発想を行い、比較例２に係る中空糸膜モジュール３００（以下「比較例３００」という）として、図９（ｃ）、（ｄ）に示されるように、挿入物３０２の寸法を短くすることで、挿入物３０２を挟んで隣接する中空糸膜３０１同士の隙間が接着固定層３０５内で吸収され、板状の挿入物３０２が配置されている真上（または真下）において、隣接する中空糸膜３０１同士の隙間が一定以上の大きさで生じないことを確認した。この比較例３００を超純水製造用のろ過装置に設置し、外圧ろ過によって所定の水処理を実施したところ、比較例２００と比較して中空糸膜の寿命が向上した。しかし、この比較例３００においては、挿入物３０２の真上（または真下）で中空糸膜３０１が破断することは無くなったが、新たに、接着固定層３０５から出ている中空糸膜束３１０の外縁部における中空糸膜３０１の根元部に集中して、中空糸膜３０１の破断が発生していることが判明した。
【００７２】
そして、本発明者らは、挿入物３０２の寸法を短くした比較例３００においては、挿入物３０２の真上（または真下）において、隣接する中空糸膜３０１同士の隙間が一定以上の大きさで生じない代わりに、中空糸膜束３１０と整流筒３０３との間の隙間が一定以上の大きさとなり、またその隙間の大きさが不均一で有る為、隙間が特に大きな部分で偏流が生じ、その結果として中空糸膜３０１が大きく振動することによって中空糸膜３０１の破断につながっているものと推察した。
【００７３】
これら２件の比較例１，２から、本発明者らは、挿入物２０２の真上（または真下）の挿入物２０２を挟んで隣接する中空糸膜２０１同士の隙間が一定以上の大きさで生じること（比較例２００における課題）と、中空糸膜束３１０と整流筒３０３との間に隙間が一定以上の不均一な大きさで生じること（比較例３００における課題）とを共に克服し得る中空糸膜モジュールの構造を検討した。その結果、本発明者らは、中空糸膜の寿命をさらに向上し、長期間良好な水質の超純水を得ることが可能な中空糸膜モジュールを想到するに至った。
【００７４】
具体的には、「偏り規制部材高さ／接着固定層厚」の値が０．８以上である場合には、比較例２００で示した様に、偏り規制部材２０２の影響を受けてその真上（または真下）に隙間ＶＬが生じ、その部分で偏流が発生する可能性が推察され、結果として中空糸膜２の破断につながる。一方で、「偏り規制部材高さ／接着固定層厚」の値が０．５よりも小さい場合には、比較例３００で示した様に、中空糸膜２の根本部分に偏り規制部材３０２由来の隙間は生じないものの、中空糸膜束３と整流筒３０３の間に隙間が生じ、その部分で偏流が発生する可能性が推察され、中空糸膜束３外周部の根元における中空糸膜２の破断につながる。
【００７５】
つまり、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１では、接着固定層７Ａ，７Ｂ内に適切に設置された偏り規制部材（クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂ）を有し、接着固定層７Ａ，７Ｂに内包されている偏り規制部材（クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂ）の高さを接着固定層７Ａ，７Ｂの厚みで割った値、つまり、「偏り規制部材高さ／接着固定層厚」の値が０．５以上で、且つ０．８よりも小さい範囲とすることで、上記の二つの課題を克服し、空糸膜の寿命をさらに向上し、長期間良好な水質の超純水を得ることが可能となる。
【００７６】
また、この中空糸膜モジュール１では、接着固定層７Ａ，７Ｂの外端面（上端面７３及び下端面７１）上において、クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂの配置によって形成される中空糸膜２同士の間隔の少なくとも一部は、中空糸膜２の外径の３倍以上であり、接着固定層７Ａ，７Ｂの内端面（下端面７４，上端面７２）上において、中空糸膜２同士の間隔及び中空糸膜２から上部整流筒２７までの間隔は、全て中空糸膜２の外径の３倍未満であることも確認でき、その結果として上記の二つの課題を克服し、空糸膜の寿命をさらに向上し、長期間良好な水質の超純水を得ることができるとも言える。
【００７７】
次に、本実施形態に係る中空糸膜モジュール１を構成する各要素、および、その変形例について、更に詳しく説明する。
（中空糸膜）
【００７８】
中空糸膜としては、例えば、逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜、及び精密ろ過膜を用いることができ、除去対象とする物質の大きさに応じて使い分ければよい。特に超純水のファイナルフィルターとして用いられる場合には、数ｎｍ〜数百ｎｍの微粒子が除去対象となる為、限外ろ過膜を用いるのが好ましい。
【００７９】
中空糸膜の素材は特に限定されず、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン）、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられ、また、これらの複合素材も使用できる。特にイオン成分、有機成分の水質基準が厳しい超純水用途においては、溶出の少ない中空糸膜の素材としてポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン等のポリスルホン系樹脂を用いるのが好ましい。
【００８０】
また、中空糸膜の形状としては、好ましくは内径２００μｍ〜２０００μｍ、より好ましくは５００〜１５００μｍであり、外径に対する内径の比（内／外径比）が０．３〜０．８のものが好適に使用される。
【００８１】
特にろ過能力はより高い方が良く、ろ過速度を早めるため、０．８ｍｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２ａｔ０．１ＭＰａ、２５℃以上のろ過能力を有する中空糸膜を用いることが好ましい。なお、破裂強度、圧縮強度が高い材質のもので、０．５ＭＰａ以上の耐圧性を有するものが好ましい。
【００８２】
さらに、整流筒（上部整流筒２７、下部整流筒２８）内の内端面の面積に対し、内端面上で中空糸膜が占有する面積、いわゆる充填率が４０％以上、８５％未満である場合に、中空糸膜モジュール１としての効果がより高く発現される。充填率が４０％より小さい場合には、１モジュールあたりの膜面積が小さくなってしまう為、ろ過流量が小さくなってしまい好ましくない。また、充填率が８５％以上になると、中空糸膜束の径が大きくなってしまうことで、ハウジングへ中空糸膜束を挿入する時に中空糸膜を傷つけるなどの問題が生じてしまう。大きなろ過流量と耐久性を両立させる為には、充填率が５０％以上、７０％未満であることがより好ましい。
（偏り規制部材）
【００８３】
上記の実施形態では、クロス板２５Ａ，２５Ｂ及び挿入棒２６Ａ，２６Ｂからなる偏り規制部材を例示するが、本来、偏り規制部材については、例えば、断面形状が円形や楕円形、または四角形、六角形等の多角形、あるいは星型形状、板状や棒状など、形状は特に限定されない。また、それらの部材を組み合わせて用いることが出来る。上記の実施形態のように、平板状のクロス板２５Ａ，２５Ｂと棒状の挿入棒２６Ａ，２６Ｂを組み合わせて用いることで、接着固定層の内端面上における中空糸膜の密度分布の均一化を容易、且つ好適に図ることが出来る。
【００８４】
また、偏り規制部材の太さは、中空糸膜の外径の３倍以上２０倍以下であると中空糸膜の分布を制御し易い点から好ましい。特に、３倍以上とすることで、接着固定層の外端面上において、偏り規制部材の配置によって形成される中空糸膜同士の間隔を確実に中空糸膜の外径の３倍以上とすることができる。なお、ここでいう「太さ」とは、偏り規制部材の長さ方向においてその断面積が最も大きい部分の円相当直径を意味する。また、中空糸膜の外径は０．６ｍｍ〜２．５ｍｍが一般的であるので、具体的には１．８ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が特に好ましく用いられる。なお、偏り規制部材の先端部分は錐状にするなどして中空糸膜束３内に挿入しやすい形状にしておくと好適である。
【００８５】
偏り規制部材の材質としては、高分子材料、無機材料等を広く用いることができ、特に限定されないが、接着固定層を構成する接着剤との相性が良くて十分な接着効果を期待でき、かつ、接着剤と同等又はそれ以上の引張弾性率を有するものが用いられる。特に、中空糸膜モジュールが超純水用途で使用される場合には、イオン分の溶出が少ない有機高分子材料を用いるのが好ましい。
【００８６】
偏り規制部材を挿入する量としては、接着固定層内の中空糸膜の占有体積に対する接着固定層内の偏り規制部材の占有体積が５％以上、２０％以下であることが、中空糸膜の偏りを防止する観点から好ましく、大きなろ過量と耐久性を両立させるためには１０％以上、１８％以下であることがより好ましい。ただし、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値は、０．５以上で、０．８未満となる様に調整する必要がある。
（整流筒）
【００８７】
整流筒（整流板）については、中空糸膜束端部において、流入する被処理水によって生じる中空糸膜束の振動を抑えることが出来れば特に形状に制限は無いが、円筒形のハウジングを有する膜モジュールにおいては、一般的に円筒形の形状が用いられる。
【００８８】
さらに、整流筒の接着固定層の内端面からの高さｈと、整流筒の内径ｄとの比率ｈ／ｄの値は、０．７以上、１．１未満であることが好ましい。この値が０．７未満となる場合には、下部ノズルから被処理水が供給される外圧ろ過方式で中空糸膜モジュールが用いられる場合に、整流筒の高さが足りず、被処理水が流れ込む際の衝撃から中空糸膜束を十分に保護することが出来なくなる。一方、この値が１．１以上の場合には、被処理水が下部ノズルから流れ込む際の衝撃からは十分に保護することが出来るが、整流筒を越えて中空糸膜束側に流れ込む水の流れが極端に大きくなり、その結果として中空糸膜が大きく振れることにより中空糸膜が破断し易くなる。
（接触防止部材）
【００８９】
中空糸膜束を被覆するネット状の接触防止部材に関しては、素材は特に限定されず、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン）、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、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等が挙げられ、また、これらの複合素材も使用できる。
【００９０】
なお、中空糸膜束への装着を考慮すると、接触防止部材は、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、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等が好ましい。またネットを形成する素材の線径は０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。０．２ｍｍ未満の場合には十分な接触防止効果が期待できず、２ｍｍより大きい場合にはネットが剛直になってしまう為、接触防止部材自体が中空糸膜にダメージを与えてしまう。
（接着固定層）
【００９１】
接着固定層は、所定の接着剤の注入・硬化によって形成される。この接着剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコン樹脂等の高分子材料が好ましい。中でも、超純水用途に用いる場合には、ろ過水の中に接着固定層由来のイオン成分や有機成分が溶出することが嫌われるため、溶出成分の少ないエポキシ樹脂が特に好ましい。
【実施例】
【００９２】
以下の実施例及び比較例においては、中空糸膜としてポリスルホン製限外ろ過膜とモジュールケースを使用した。その特性を以下に示す。
【００９３】
［ポリスルホン製限外ろ過膜について］
内径／外径：０．６ｍｍ／１．０ｍｍ、
外表面積換算透水量：５００ｌ／ｍ２／ｈｒ（膜有効長５ｃｍでの測定値）、
破断強度：５．５ＭＰａ、
破断伸度：８０％。
中空糸膜の外表面積換算透水量は、ＲＯ膜でろ過した２５℃の純水を有効長さ５０ｍｍの中空糸膜を用いて、圧力０．１ＭＰａでろ過した時の、単位面積（外表面積）、単位時間あたりのろ過水量として表した値である。また、中空糸膜の破断強度及び破断伸度は、（株）島津製作所製のオートグラフＡＧＳ−５Ｄを使用し、サンプルの有効長３０ｍｍ、引っ張りスピード５０ｍｍ／分で測定した。
破断強度（ＭＰａ）は、中空糸膜１本当たりの破断時の荷重を、引っ張る前の膜の断面積で割ることによって算出される値である。破断伸度（％）は元の長さに対する破断に至るまでに伸びた長さの比である。
【００９４】
［中空糸膜モジュール作製に用いたハウジングサイズ］
筒状ケースとして、以下の仕様のポリスルホン製筒状ハウジングを使用した。
ろ過領域における円筒部内径／外径：１５４ｍｍ／１７０ｍｍ、
ノズル部における円筒部内径／外径：１６２ｍｍ／１８３ｍｍ、
ノズルの内径：５８ｍｍ、
筒状ケースの長さ／ノズルの中心間距離：１０５０ｍｍ／８７２ｍｍ。
【００９５】
［ろ過評価方法とリークチェック方法］
図８に示すろ過装置を用いて、外圧ろ過にて運転を行った。評価を実施する前には、リークチェックを以下のようにして行った。すなわち、両端の配管接続用キャップを取り外した後、モジュールを水槽に浸漬して内部を純水で満たした。次いで片側のノズルには栓を施して密閉状態とし、他のノズルには圧縮空気配管を接続した。０．１ＭＰａまで徐々に空気圧を印加し、モジュール両端を観察して中空糸膜の中空部から継続して流出する気泡の有無を確認し、継続して気泡が確認された場合はリークしているものと特定した。
【００９６】
［実施例１］
ポリスルホン製の中空糸膜１１６００本に線径０．５ｍｍのポリエチレン製ネットを接触防止部材として被覆しポリスルホン製ハウジングに収納し、両端部をエポキシ樹脂で固定した中空糸膜モジュールを使用してろ過運転を行った。
【００９７】
中空糸膜束の端部には偏り規制部材として、接着固定層を形成させるエポキシ樹脂と同じエポキシ樹脂を用いて、高さ７０ｍｍ、幅１３８ｍｍ、厚み５ｍｍのクロス形状（クロス板）と、高さ７５ｍｍ、直径１０ｍｍの円筒状の挿入棒を挿入した。また、クロス板は、下部ノズルまたは上部ノズルとの対面側を避けて接着固定層内に配置した。なお、クロス板と整流筒との離間距離は２２ｍｍ、接着層内のクロス板の高さは２３ｍｍであり、接着固定層の内端面からクロス板までの距離は２８ｍｍであった。また、整流筒としては内径１４０ｍｍ、高さ１３５ｍｍの円筒状のものを用いた。
【００９８】
ろ過装置の所定の配管に中空糸膜モジュールを取り付け、非処理水として超純水をろ過した。超純水としては、河川水を精密ろ過膜と逆浸透膜およびイオン交換樹脂による処理、並びにＵＶ殺菌処理を施して製造した、その比抵抗値は１８．１ＭΩ・ｃｍ、水中の０．１μｍ以上の微粒子数は２００００個／Ｌである水質のものを用いた。
【００９９】
このとき、中空糸膜モジュールへの被処理水の供給流量はポンプ出口弁の開度を調整して流量が２５ｍ３／ｈになるようにし、その内、ろ過水量を２４．５ｍ３／ｈ、濃縮水量を０．５ｍ３／ｈとした。
【０１００】
運転開始から２か月後にそのろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数を計測したところ、０個／Ｌであった。その時点で運転を停止し、エアーを用いて、外圧にてリークチェックを実施したが（０．１ＭＰａ／２分間保持）、モジュール切断端面からのエアー漏れは観察されなかった。
【０１０１】
該モジュールを解体して中空糸膜を取り出し、中空糸膜の性能の評価として、外表面換算透水量を測定したところ、４９０ｌ／ｍ２／ｈｒであり殆ど変化が無かった。また、接着固定層の内端面近傍の中空糸膜束を取り除き、内端面を観察したが、中空糸膜束や、中空糸膜束と整流筒の間に中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間が無い事を確認した。
【０１０２】
また、接着固定層を中空糸膜の長手方向に沿って半分に分割し、偏り規制部材高さ／接着固定層厚を測定したところ、クロス板に関しては３０／５５＝０．５５倍、挿入棒に関しては３５／５５＝０．６４倍であった。エポキシ樹脂で固定した端部を切断後、接着層の厚みは５５ｍｍ、接着固定層内のクロス板の高さは３０ｍｍであり、接着固定層内の挿入棒の高さは３５ｍｍであった。また、接着固定層の内端面からの高さは１２５ｍｍであり、整流筒の内径１４０ｍｍとの比率は０．８９であった。
【０１０３】
［実施例２］
整流筒として、内径１４０ｍｍ、高さ１８５ｍｍの円筒状のものを用いた以外は実施例１と同様にして中空糸膜モジュールを作製し、ろ過運転を行った。
【０１０４】
運転開始から２か月後にそのろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数を計測したところ、７０個／Ｌであった。その時点で運転を停止し、エアーを用いて、外圧にてリークチェックを実施したが（０．１ＭＰａ／２分間保持）、モジュール切断端面からの２カ所のエアー漏れが観察された。
【０１０５】
該モジュールを解体して中空糸膜を取り出し、中空糸膜の性能の評価として、外表面換算透水量を測定したところ、４９０ｌ／ｍ２／ｈｒであり殆ど変化が無かった。また、接着固定層の内端面近傍の中空糸膜束を取り除き、内端面を観察したが、中空糸膜束や、中空糸膜束と整流筒の間に中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間が無い事を確認した。
【０１０６】
また、接着固定層を中空糸膜の長手方向に沿って半分に分割し、偏り規制部材高さ／接着固定層厚を測定したところ、クロス板に関しては３０／５５＝０．５５倍、挿入棒に関しては３５／５５＝０．６４倍であった。エポキシ樹脂で固定した端部を切断後、接着層の厚みは５５ｍｍ、接着固定層内のクロス板の高さは３０ｍｍであり、接着固定層内の挿入棒の高さは３５ｍｍであった。また、接着固定層の内端面からの高さは１２５ｍｍであり、整流筒の内径１４０ｍｍとの比率は０．８９であった。また、接着固定層の内端面からの高さは１７５ｍｍであり、整流筒の内径１４０ｍｍとの比率は１．２５であった。
【０１０７】
［比較例１］
ポリスルホン製の中空糸膜１１６００本に線径０．５ｍｍのポリエチレン製ネットを接触防止部材として被覆しポリスルホン製ハウジングに収納し、両端部をエポキシ樹脂で固定した中空糸膜モジュールを使用してろ過運転を行った。
【０１０８】
中空糸膜束の端部には偏り規制部材として、接着固定層を形成させるエポキシ樹脂と同じエポキシ樹脂を用いて、高さ８５ｍｍ、幅１３８ｍｍ、厚み５ｍｍのクロス形状（クロス板）のみを挿入すること以外は実施例１と同様とした。
【０１０９】
ろ過装置の所定の配管に中空糸膜モジュールを取り付け、非処理水として超純水をろ過した。超純水としては、河川水を精密ろ過膜と逆浸透膜およびイオン交換樹脂による処理、並びにＵＶ殺菌処理を施して製造した、その比抵抗値は１８．１ＭΩ・ｃｍ、水中の０．１μｍ以上の微粒子数は２００００個／Ｌである水質のものを用いた。
【０１１０】
このとき、中空糸膜モジュールへの被処理水の供給流量はポンプ出口弁の開度を調整して流量が２５ｍ３／ｈになるようにし、その内、ろ過水量を２４．５ｍ３／ｈ、濃縮水量を０．５ｍ３／ｈとした。
【０１１１】
運転開始から２か月後にそのろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数を計測したところ、１４００個／Ｌであった。その時点で運転を停止し、エアーを用いて、外圧にてリークチェックを実施したが（０．１ＭＰａ／２分間保持）、モジュール切断端面からの３５カ所のエアー漏れが観察された。
【０１１２】
該モジュールを解体して中空糸膜を取り出し、中空糸膜の性能の評価として、外表面換算透水量を測定したところ、４９０ｌ／ｍ２／ｈｒであり殆ど変化が無かった。また、接着固定層の内端面近傍の中空糸膜束を取り除き、内端面を観察したところ、中空糸膜束の間に中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間が生じており、その近傍で多数の中空糸膜が破断していることを確認した。
【０１１３】
また、接着固定層を中空糸膜の長手方向に沿って半分に分割し、偏り規制部材高さ／接着固定層厚を測定したところ４５／５５＝０．８２倍であった。また、接着固定層の内端面からの高さは１２５ｍｍであり、整流筒の内径１４０ｍｍとの比率は０．８９であった。
【０１１４】
［比較例２］
ポリスルホン製の中空糸膜１１６００本に線径０．５ｍｍのポリエチレン製ネットを接触防止部材として被覆しポリスルホン製ハウジングに収納し、両端部をエポキシ樹脂で固定した中空糸膜モジュールを使用してろ過運転を行った。
【０１１５】
中空糸膜束の端部には偏り規制部材として、接着固定層を形成させるエポキシ樹脂と同じエポキシ樹脂を用いて、高さ６３ｍｍ、幅１３８ｍｍ、厚み５ｍｍのクロス形状（クロス板）のみを挿入すること以外は実施例１と同様とした。
【０１１６】
ろ過装置の所定の配管に中空糸膜モジュールを取り付け、非処理水として超純水をろ過した。超純水としては、河川水を精密ろ過膜と逆浸透膜およびイオン交換樹脂による処理、並びにＵＶ殺菌処理を施して製造した、その比抵抗値は１８．１ＭΩ・ｃｍ、水中の０．１μｍ以上の微粒子数は２００００個／ｍｌである水質のものを用いた。
【０１１７】
このとき、中空糸膜モジュールへの被処理水の供給流量はポンプ出口弁の開度を調整して流量が２５ｍ３／ｈになるようにし、その内、ろ過水量を２４．５ｍ３／ｈ、濃縮水量を０．５ｍ３／ｈとした。
【０１１８】
運転開始から２か月後にそのろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数を計測したところ、８００個／Ｌであった。その時点で運転を停止し、エアーを用いて、外圧にてリークチェックを実施したが（０．１ＭＰａ／２分間保持）、モジュール切断端面からの２０カ所のエアー漏れが観察された。
【０１１９】
該モジュールを解体して中空糸膜を取り出し、中空糸膜の性能の評価として、外表面換算透水量を測定したところ、４９０ｌ／ｍ２／ｈｒであり殆ど変化が無かった。また、接着固定層の内端面近傍の中空糸膜束を取り除き、内端面を観察したところ、中空糸膜束と整流筒の間に外径の３倍以上の大きさの隙間が生じており、その近傍で多数の中空糸膜が破断していることを確認した。
【０１２０】
また、接着固定層を中空糸膜の長手方向に沿って半分に分割し、偏り規制部材高さ／接着固定層厚を測定したところ２３／５５＝０．４２倍であった。また、接着固定層の内端面からの高さは１２５ｍｍであり、整流筒の内径１４０ｍｍとの比率は０．８９であった。
【０１２１】
表１に示されるように、実施例１と比較例１とを比較した場合、運転開始から２か月後に測定したろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数は、実施例１では０（個／Ｌ）であったのに対し、比較例１では１４００（個／Ｌ）と非常に高い。また、中空糸膜モジュール切断端面からのエアー漏れは、実施例１は０（カ所）であったのに対し、比較例１では３５（カ所）であった。
【０１２２】
また、中空糸膜束や、中空糸膜束と整流筒の間における中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間及び多くの中空糸膜の破断は、実施例１では認められなかったのに対し、比較例１では認められている。ここで、偏り規制部材（クロス板）の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．８２であることから、クロス板の真上（または真下）において隣接する中空糸膜同士に隙間が生じるようなクロス板の影響は大きい。つまり、比較例１における隙間は、クロス板の真上（または真下）において生じたものと考えられる。
【０１２３】
一方、運転開始から２か月後に測定した中空糸膜の外表面換算透水量は共に４９０（ｌ／ｍ２／ｈｒ）と等しいことから、運転開始から２か月後において、中空糸膜自体のろ過性能には劣化が認められないことが推察される。
【０１２４】
従って、比較例１における計測結果が実施例１における計測結果よりも悪化したのは、中空糸膜自体のろ過性能に劣化に起因するものではなく、中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間がクロス板の真上（または真下）において存在することにより偏流が生じて中空糸膜が破断したことに起因したものと推察される。
【０１２５】
次に、表１に示されるように、実施例１と比較例２とを比較した場合、運転開始から２か月後に測定したろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数は、実施例１では０（個／Ｌ）であったのに対し、比較例２では８００（個／Ｌ）であった。また、中空糸膜モジュール切断端面からのエアー漏れは、実施例１は０（カ所）であったのに対し、比較例２では２０（カ所）であった。これら比較例２の測定値は、比較例１よりも低いものの、依然として高い数値である。
【０１２６】
また、中空糸膜束や、中空糸膜束と整流筒の間における中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間及び多くの中空糸膜の破断は、実施例１では認められなかったのに対し、比較例２では認められている。ここで、偏り規制部材（クロス板）の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．４２であることから、クロス板の真上（または真下）において隣接する中空糸膜同士に隙間が生じるようなクロス板の影響は小さい。つまり、比較例２における隙間は、クロス板の真上（または真下）において生じる代わりに、中空糸膜束と整流筒との間において生じたものと考えられる。
【０１２７】
一方、比較例２における中空糸膜の外表面換算透水量は４９０（ｌ／ｍ２／ｈｒ）であり、実施例１と等しい。よって、比較例２においても、中空糸膜自体のろ過性能には劣化が認められないことが推察される。
【０１２８】
従って、比較例２における計測結果が実施例１における計測結果よりも悪化したのは、中空糸膜自体のろ過性能に劣化に起因するものではなく、中空糸膜の外径の３倍以上の大きさの隙間が中空糸膜束と整流筒との間において存在することにより偏流が生じて中空糸膜が破断したことに起因したものと推察される。
【０１２９】
ここで、実施例１では、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値は、クロス板については０．５５であり、挿入棒については０．６４である。従って、実施例１の中空糸膜モジュールにおいて、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満である。
【０１３０】
また、偏り規制部材として、厚み５ｍｍのクロス板と、直径１０ｍｍの円筒状の挿入棒とが中空糸膜束の両端部に挿入されている。これらの偏り規制部材の配置によって、接着固定層の外端面上における中空糸膜同士の間隔は、クロス板に沿う部分において少なくとも５ｍｍ離間し、挿入棒の部分において少なくとも１０ｍｍ離間する。一方、中空糸膜（ポリスルホン製限外ろ過膜）の外径は１．０ｍｍであることから、中空糸膜の外径の３倍は３．０ｍｍである。従って、実施例１の中空糸膜モジュールにおいて、接着固定層の外端面上において、偏り規制部材の配置によって形成される中空糸膜同士の間隔の少なくとも一部は、中空糸膜の外径の３倍以上である。また、運転開始から２か月後に中空糸膜モジュールを解体して接着固定層の内端面を観察した結果から、接着固定層の内端面上において、中空糸膜同士の間隔及び中空糸膜から整流筒までの間隔は、全て中空糸膜の外径の３倍未満である。
【０１３１】
このように偏り規制部材を構成することにより、上述したように、比較例１及び比較例２に対して実施例１のほうが有利な効果を有する。
【０１３２】
また、表１に示されるように、実施例１と実施例２とを比較した場合、運転開始から２か月後に測定したろ過水中の０．１μｍ以上の微粒子数は、実施例１では０（個／Ｌ）であったのに対し、実施例２では７０（個／Ｌ）であった。また、中空糸膜モジュール切断端面からのエアー漏れは、実施例１は０（カ所）であったのに対し、実施例２では２（カ所）であった。これら実施例２の測定値は、比較例１及び比較例２と比べて大きく低いものの、実施例１と比べて高い数値である。
【０１３３】
ここで、整流筒の接着固定層の内端面からの高さを整流筒の内径で割った値は、実施例１では０．８９であったのに対し、実施例２では１．２５である。実施例２のように、この値が１．１以上の場合には、整流筒を越えて中空糸膜束側に流れ込む水の流れが大きくなり、その結果として中空糸膜が大きく振れることにより中空糸膜が破断し易くなったものと推察される。
【０１３４】
このように整流筒を構成することにより、上述したように、実施例１では実施例２に対して一層有利な効果を有する。
【０１３５】
以上の実施例から、偏り規制部材の高さを接着固定層の厚みで割った値が０．５以上で、０．８未満とすることによって、中空糸膜の破損を低減できることが確認された。また、接着固定層の外端面上において、偏り規制部材の配置によって形成される中空糸膜同士の間隔の少なくとも一部は、中空糸膜の外径の３倍以上であり、接着固定層の内端面上において、中空糸膜同士の間隔及び中空糸膜から整流筒までの間隔は、全て中空糸膜の外径の３倍未満とすることによって、中空糸膜の破損を低減できることが確認された。さらに、整流筒の接着固定層の内端面からの高さｈと整流筒の内径ｄとの比率が０．７以上、１．１未満とすることによって、中空糸膜の破損を一層低減することが可能であることが確認された。
【０１３６】
【表１】
2015131267.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明の中空糸膜モジュール及びこれを用いた外圧ろ過方法によれば、構成部材や製造プロセスをほとんど変更しないので生産コストがアップすることがないにも係わらず、長寿命化が可能となる中空糸膜モジュールが提供される。この中空糸膜モジュールを用いた外圧ろ過方法によれば、優れた水質のろ過水を長期にわたって安定的に製造可能となり、特に超純水製造設備に用いるファイナルフィルターとして好適である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…中空糸膜モジュール、２…中空糸膜、Ｐ…中空糸膜の開口、３…中空糸膜束、５…ハウジング、７Ａ，７Ｂ…接着固定層、１９…上部ノズル（流体の出入口）、２１…下部ノズル（流体の出入口）、１０ａ，１１ａ…管路（流体の出入口）、２５Ａ，２５Ｂ…クロス板（偏り規制部材）、２６Ａ，２６Ｂ…挿入棒（偏り規制部材）、２５ｋ，２５ｓ，２６ｋ，２６ｓ…偏り規制部材の外端部、２５ｍ，２５ｔ，２６ｋ，２６ｓ…偏り規制部材の内端部、２７…上部整流筒（整流筒）、２８…下部整流筒（整流筒）、２９…接触防止部材、７１，７３…接着固定層の外端面、７２，７４…接着固定層の内端面、Ａ１…第１の領域、Ａ２…第２の領域。
【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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