(57)【要約】【課題】金属製のケースを用いても、封止固定部によって安定的にシール性を発揮させることのできる中空糸膜モジュールを提供する。【解決手段】金属製のケース本体１１０と、ケース本体１１０に対して装着される樹脂製の補助ケース１４１，１４２と、ケース本体１１０及び補助ケース１４１，１４２内に収容される中空糸膜束１２０と、中空糸膜束１２０における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、中空糸膜束１２０の端部をケース本体１１０の内周面及び補助ケース１４１，１４２の内周面に対して固定する封止固定部１３１，１３２と、を備え、封止固定部１３１，１３２を構成する封止材料と補助ケース１４１，１４２との接着性は、前記封止材料とケース本体１１０との接着性よりも高いことを特徴とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開口端部を有する金属製のケース本体と、
前記ケース本体に対して、前記開口端部よりも先端側に突出するように装着される樹脂製の補助ケースと、
前記ケース本体の外周面と前記補助ケースの内周面との間の環状隙間を封止するゴム状弾性体製のシールリングと、
前記ケース本体及び補助ケース内に収容される中空糸膜束と、
前記中空糸膜束における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、該中空糸膜束の端部を前記ケース本体の内周面及び前記補助ケースの内周面に対して固定する封止固定部と、
を備え、
前記封止固定部を構成する封止材料と前記補助ケースとの接着性は、前記封止材料と前記ケース本体との接着性よりも高いことを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記封止固定部と前記補助ケースとの熱膨張係数の差は、前記封止固定部と前記ケース本体との熱膨張係数の差よりも小さい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】
前記ケース本体の内周面のうち前記封止固定部が密着する領域内には、複数の環状凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記補助ケースが挿入された状態で嵌合される金属製の配管構成部材を備え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。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、濾過器等に用いられる中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過器や浄水器等において、中空糸膜モジュールが用いられる技術が知られている。また、中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜束を収容するケースとして、ステンレスなどの金属製のケースが用いられることがある。この場合、中空糸膜束をケースに封止固定するための封止固定部の材料（ポッティング材）と金属とが接着し難く、封止固定部がケースから剥がれてしまうことがある。従って、シール性の低下を如何に抑制するかが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３０２９０７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案の目的は、金属製のケースを用いても、封止固定部によって安定的にシール性を発揮させることのできる中空糸膜モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００６】
すなわち、本考案に係る中空糸膜モジュールは、
開口端部を有する金属製のケース本体と、
前記ケース本体に対して、前記開口端部よりも先端側に突出するように装着される樹脂製の補助ケースと、
前記ケース本体の外周面と前記補助ケースの内周面との間の環状隙間を封止するゴム状弾性体製のシールリングと、
前記ケース本体及び補助ケース内に収容される中空糸膜束と、
前記中空糸膜束における各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、該中空糸膜束の端部を前記ケース本体の内周面及び前記補助ケースの内周面に対して固定する封止固定部と、
を備え、
前記封止固定部を構成する封止材料と前記補助ケースとの接着性は、前記封止材料と前記ケース本体との接着性よりも高いことを特徴とする。
【０００７】
本考案によれば、ケース本体と封止固定部との間に隙間が生じてしまっても、補助ケースと封止固定部との間で接着した状態が維持される。従って、封止固定部によって安定的にシール性が発揮される。
【０００８】
また、前記封止固定部と前記補助ケースとの熱膨張係数の差は、前記封止固定部と前記ケース本体との熱膨張係数の差よりも小さいとよい。
【０００９】
これにより、補助ケースと封止固定部との間で接着した状態がより確実に維持される。
【００１０】
更に、前記ケース本体の内周面のうち前記封止固定部が密着する領域内には、複数の環状凹部が形成されているとよい。
【００１１】
これにより、ケース本体に対して封止固定部の位置がずれてしまうことを抑制することができる。
【００１２】
前記補助ケースが挿入された状態で嵌合される金属製の配管構成部材を備えるとよい。
【００１３】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【考案の効果】
【００１４】
以上説明したように、本考案によれば、金属製のケースを用いても、封止固定部によって安定的にシール性を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの使用時の状態を示す模式的断面図である。
【図２】図２は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造工程説明図である。
【図３】図３は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造工程説明図である。
【図４】図４は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造工程説明図である。
【図５】図５は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造工程説明図である。
【図６】図６は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの製造工程説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、この考案を実施するための形態を、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、この考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
（実施例）
図１〜図６を参照して、本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールについて説明する。本実施例に係る中空糸膜モジュールは、濾過器や浄水器等に用いることができる。
【００１８】
＜中空糸膜モジュール＞
図１を参照して、本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は本考案の実施例に係る中空糸膜モジュールの使用時の状態を示す模式的断面図である。なお、本実施例に係る中空糸膜モジュールは、一部の構成を除き、略回転対称形状である。図１においては、中空糸膜モジュールの中心軸線（回転対称形状の部分の中心軸線）を含む面で切断した断面図を示している。
【００１９】
本実施例に係る中空糸膜モジュール１００は、開口端部を有する金属製のケース本体１１０と、ケース本体１１０に対して、ケース本体１１０の開口端部よりも先端側に突出するように装着される樹脂製の補助ケース１４１，１４２とを備えている。また、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００においては、一対の補助ケース１４１，１４２がそれぞれ挿入された状態で嵌合される金属（例えば、ステンレス）製の配管構成部材２１０，２２０も一対備えられている。
【００２０】
本実施例に係るケース本体１１０の材料としては、ステンレスを好適に用いることができる。そして、このケース本体１１０は、略円筒状の部材により構成されており、その両端に開口端部が設けられている。このケース本体１１０の両端の開口端部に対して、それぞれの開口端部よりも先端側に突出するように一対の補助ケース１４１，１４２が各々装着されている。また、ケース本体１１０の一端側付近の内周面と他端側付近の内周面には
、複数の環状凹部１１１，１１２がそれぞれ形成されている。更に、ケース本体１１０の胴体部には、流体の入口または出口となる管部１１３，１１４が設けられている。
【００２１】
補助ケース１４１，１４２は、それぞれ円筒状の小径部１４１ａ，１４２ａと、円筒状の大径部１４１ｂ，１４２ｂとを一体に有している。大径部１４１ｂ，１４２ｂの内径及び外径は、小径部１４１ａ，１４２ａの内径及び外径よりも大きい。そして、小径部１４１ａと大径部１４１ｂとの段差面がケース本体１１０の一端側の端面に突き当たるように、補助ケース１４１がケース本体１１０に装着されている。また、小径部１４２ａと大径部１４２ｂとの段差面がケース本体１１０の他端側の端面に突き当たるように、補助ケース１４２がケース本体１１０に装着されている。また、補助ケース１４１における大径部１４１ｂの内周面には環状の装着溝１４１ｃが設けられている。この装着溝１４１ｃにゴム状弾性体製のシールリング（Ｏリング）１５１が装着されている。これにより、ケース本体１１０の外周面と補助ケース１４１の内周面との間の環状隙間が封止されている。同様に、補助ケース１４２における大径部１４２ｂの内周面には環状の装着溝１４２ｃが設けられている。この装着溝１４２ｃにゴム状弾性体製のシールリング（Ｏリング）１５２が装着されている。これにより、ケース本体１１０の外周面と補助ケース１４２の内周面との間の環状隙間が封止されている。
【００２２】
そして、これらケース本体１１０及び補助ケース１４１，１４２内には中空糸膜束１２０が収容されている。また、ケース本体１１０の両端側には、それぞれ封止固定部１３１，１３２が設けられている。封止固定部１３１は、中空糸膜束１２０の一端側において、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、中空糸膜束１２０の端部をケース本体１１０の内周面及び補助ケース１４１の内周面に対して固定している。また、封止固定部１３２は、中空糸膜束１２０の他端側において、各中空糸膜の中空内部を開放させつつ、中空糸膜束１２０の端部をケース本体１１０の内周面及び補助ケース１４２の内周面に対して固定している。なお、封止固定部１３１，１３２の材料としては、エポキシ樹脂を好適に用いることができる。
【００２３】
そして、補助ケース１４１，１４２を構成する樹脂材料は、封止固定部１３１，１３２を構成する封止材料に対して、接着性や融着性に優れた材料が用いられている。また、補助ケース１４１，１４２を構成する樹脂材料は、補助ケース１４１，１４２と封止固定部１３１，１３２との熱膨張係数の差が小さくなるような材料が用いられている。これにより、封止固定部１３１，１３２を構成する封止材料と補助ケース１４１，１４２との接着性は、この封止材料とケース本体１１０との接着性よりも高くなっている。また、封止固定部１３１，１３２と補助ケース１４１，１４２との熱膨張係数の差は、封止固定部１３１，１３２とケース本体１１０との熱膨張係数の差よりも小さくなっている。補助ケース１４１，１４２を構成する樹脂材料の具体的としては、ＰＳＵ，ＰＰＯ，ＡＢＳを挙げることができる。なお、ケース本体１１０の内周面のうち封止固定部１３１，１３２が密着する領域内に、上述した複数の環状凹部１１１，１１２がそれぞれ形成されている。
【００２４】
そして、一対の補助ケース１４１，１４２に対して、それぞれ配管構成部材２１０，２２０が嵌合された状態で取り付けられている。配管構成部材２１０，２２０の内周面には、それぞれ環状の装着溝２１１，２２１が形成されている。これらの装着溝２１１，２２１に対して、それぞれシールリング（Ｏリング）２３０，２４０が装着される。これにより、補助ケース１４１の外周面と配管構成部材２１０との間の環状隙間が封止され、かつ補助ケース１４２の外周面と配管構成部材２２０との間の環状隙間が封止される。また、配管構成部材２１０，２２０には、流体の入口又は出口となる開口部２１２，２２２がそれぞれ設けられている。
【００２５】
＜中空糸膜モジュールの使用例＞
中空糸膜モジュールを濾過器や浄水器に用いる技術自体については公知技術であるので、ここでは、その一例のみを簡単に説明する。以下、中空糸膜モジュールを濾過器に使用する場合について説明する。この場合、濾過対象である原液が配管構成部材２１０の開口部２１２から流入される。すると、原液は補助ケース１４１の端部から中空糸膜束１２０の各中空糸膜の膜内を通っていく。この過程で、液体の一部は膜内部から外部へと出ていき、膜分離作用によって微粒子が除去された液体が、ケース本体１１０における管部１１３，１１４から中空糸膜モジュール１００の外部に流出される。また、膜分離作用に供されなかった原液は、配管構成部材２２０の開口部２２２から排出される。
【００２６】
＜中空糸膜モジュールの製造工程＞
図２〜図６を参照して、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００の製造工程について説明する。図２〜図６においては、いずれも各部材を断面図にて示している。まず、ケース本体１１０の一端側に有底円筒状ケース１４１Ｘが装着される。有底円筒状ケース１４１Ｘは、小径部１４１ａＸと大径部１４１ｂとを備えている。また、大径部１４１ｂの内周面には装着溝１４１ｃが設けられている。この装着溝１４２ｃにシールリング１５１が装着された状態で、ケース本体１１０の一端側に有底円筒状ケース１４１Ｘは装着される。なお、後述するように、有底円筒状ケース１４１Ｘにおける小径部１４１ａＸの一部が切断されることにより、上述した補助ケース１４１が得られる。
【００２７】
そして、有底円筒状ケース１４１Ｘが装着されたケース本体１１０の他端側から中空糸膜束１２０が挿入される（図２参照）。その後、中空糸膜束１２０の端部の一部が、適宜切断され、中空糸膜束１２０の長さが調整される。そして、ケース本体１１０の他端側に有底円筒状ケース１４２Ｘが装着される（図３参照）。有底円筒状ケース１４２Ｘは、小径部１４２ａＸと大径部１４２ｂとを備えている。また、大径部１４２ｂの内周面には装着溝１４２ｃが設けられている。この装着溝１４２ｃにシールリング１５２が装着された状態で、ケース本体１１０の他端側に有底円筒状ケース１４２Ｘは装着される。なお、後述するように、有底円筒状ケース１４２Ｘにおける小径部１４２ａＸの一部が切断されることにより、上述した補助ケース１４２が得られる。
【００２８】
次に、管部１１３からケース本体１１０の一端側に封止材料が注入される（図４参照）。また、一端側の封止材料が硬化した後に、管部１１４からケース本体１１０の他端側に封止材料が注入される（図４参照）。なお、中空糸膜モジュールにおいて封止材料（ポッティング材料）を流し込み封止固定部（ポッティング部）を設ける方法は公知技術であるので、その詳細説明は省略するが、一般的に、遠心機にケースが設置され、遠心力を与えながら封止材料が注入される。両側に注入された封止材料が硬化した後に、中空糸膜モジュール１００の中間製品は恒温槽に入れられて、封止材料のアフターキュア（後硬化）がなされる。
【００２９】
その後、有底円筒状ケース１４１Ｘの一端部が切断具５００により切断される（図５参照）。このとき、硬化した封止材料の一部と中空糸膜束１２０の一端側の一部と有底円筒状ケース１４１Ｘの底を含む一部が同時に切断される。これにより、有底円筒状ケース１４１Ｘの一部が切断されることで、上記の通り、補助ケース１４１が得られる。また、中空糸膜束１２０はケース本体１１０と補助ケース１４１に固定されつつ、中空糸膜束１２０の一端側において、各中空糸膜の中空内部のみが開放された状態となる。また、同様に、有底円筒状ケース１４２Ｘの他端部が切断具５００により切断される（図５参照）。このとき、硬化した封止材料の一部と中空糸膜束１２０の他端側の一部と有底円筒状ケース１４２Ｘの底を含む一部が同時に切断される。これにより、有底円筒状ケース１４２Ｘの一部が切断されることで、上記の通り、補助ケース１４２が得られる。また、中空糸膜束１２０はケース本体１１０と補助ケース１４２に固定されつつ、中空糸膜束１２０の他端側において、各中空糸膜の中空内部のみが開放された状態となる。
【００３０】
その後、一対の補助ケース１４１，１４２に対して、それぞれ配管構成部材２１０，２２０が取り付けられる（図６参照）。
【００３１】
＜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１００によれば、ケース本体１１０の材料として金属を採用しているため、ケース本体１１０と封止固定部１３１，１３２との間に隙間が生じるおそれがある。しかしながら、本実施例に係る中空糸膜モジュール１００においては、樹脂製の補助ケース１４１，１４２が設けられているため、補助ケース１４１，１４２と封止固定部１３１，１３２との間で接着した状態が維持される。従って、封止固定部１３１，１３２によって安定的にシール性が発揮される。
【００３２】
また、本実施例においては、ケース本体１１０の内周面のうち封止固定部１３１，１３２が密着する領域内には、複数の環状凹部１１１，１１２が形成されている。これにより、ケース本体１１０に対して封止固定部１３１，１３２の位置がずれてしまうことを抑制することができる。従って、封止固定部１３１，１３２によって、より安定的にシール性が発揮される。
【００３３】
上記実施例においては、中空糸膜束１２０の両端側にそれぞれ封止固定部１３１，１３２が設けられる場合の構成を示した。しかしながら、本発明においては、中空糸膜束がＵ字形状に折り曲げられて、有底筒状のケースの開口端部の１箇所で、中空糸膜束の両端が封止固定部によって固定される場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  中空糸膜モジュール
１１０  ケース本体
１１１，１１２  環状凹部
１１３，１１４  管部
１２０  中空糸膜束
１３１，１３２  封止固定部
１４１，１４２  補助ケース
１４１Ｘ，１４２Ｘ  有底円筒状ケース
１４１ａ，１４２ａ  小径部
１４１ａＸ，１４２ａＸ  小径部
１４１ｂ，１４２ｂ  大径部
１４１ｃ，１４２ｃ  装着溝
１５１，１５２  シールリング
２１０，２２０  配管構成部材
２１１，２２１  装着溝
２１２，２２２  開口部
５００  切断具
【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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