(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、確実なシールを維持することが可能な中空繊維膜コンタクタ、およびその作成方法を提供することにある。【解決手段】中空繊維膜コンタクタ１０は、（１）内部結合表面３０と、前記内部結合表面上に設けられた連結幾何リング３２とを有しているシェル２０と、（２）一体化構造と、（３）一体化構造を前記連結幾何リングにてシェルに接合し、それによってその間に連結シールを形成している封止材と、（４）シェルの側面端に隣接されているエンドキャップと２２を備えている。中空繊維膜コンタクタを作成する方法は、（１）内部結合表面を有するシェルを設けることと、（２）連結幾何リングを内部結合表面上に設けることと、（３）一体化構造を形成することと、（４）一体化構造を連結幾何リングにおいて前記シェルに封止し、連結シールを形成することと、（５）エンドキャップをシェルの側面端に隣接させることと、を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部結合表面と、前記内部結合表面上に設けられた連結幾何リングを有するシェルと、
中心管と、前記管の周囲に巻き付けられた中空繊維ファブリックと、前記ファブリックおよび前記管を共に接合し、それによって管シートを形成している第１の封止材を有している一体化構造と、
前記構造を前記連結幾何リングにおいて前記シェルに接合している第２の封止材と、
前記シェルの側面端に隣接されているエンドキャップと、
を備えている中空繊維膜コンタクタ。
【請求項２】
前記連結幾何リングは、ダブテール形状設計、左くさび形状設計、右くさび形状設計、延長アームを備えたダブテール形状設計、延長アームを備えた左くさび形状設計、延長アームを備えた右くさび形状設計、矢印形状設計、左半矢印形状設計、右半矢印形状設計、円形状設計、左半円形状設計、右半円形状設計、またはその組合せから成る群より選択される縦断面形状を有している、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項３】
前記内部結合表面が前記シェルの内部側面端である、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項４】
前記連結幾何リングは、前記内部結合表面に溶接または接着によって固着されている、請求項３に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項５】
前記連結幾何リングは、前記内部結合表面に結合するのに適した取付点を有し、前記取付点が０．４インチ（１．０ｃｍ）を超える幅を有している、請求項４に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項６】
前記連結幾何リングは、前記内部結合表面にその組込部品として切り込まれている、請求項３に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項７】
前記連結幾何リングは前記内部結合表面に取付点を有し、前記取付点が０．４インチ（１．０ｃｍ）を超える幅を有している、請求項６に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項８】
前記シェルは、６．０インチ（１５．２ｃｍ）を超える直径を有している、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項９】
前記直径は、前記側面端にて徐々に、即座に、またはその組合せで拡大されている、請求項８に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１０】
前記直径は、前記側面端にて徐々に、即座に、またはその組合せで縮小されている、請求項８に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１１】
前記第１の封止材および第２の封止材は同一である、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１２】
前記封止材は、熱硬化性材料および熱可塑性材料から成る群より選択されている、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１３】
前記熱硬化性材料は、エポキシおよびポリウレタンから成る群より選択されている、請求項１２に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１４】
前記熱可塑性材料は、ポリオレフィンから成る群より選択されている、請求項１２に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１５】
さらにファブリックスペーサーを備え、前記スペーサーは、前記ファブリックの繊維を均一な離隔された方式で維持するのに適している、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１６】
さらにバッフルを備えている、請求項１に記載の中空繊維膜コンタクタ。
【請求項１７】
中空繊維膜コンタクタを作成する方法であって、
内部結合表面を有するシェルを設けるステップと、
連結幾何リングを前記内部結合表面上に設けるステップと、
中空繊維ファブリックを中心管の周囲に巻き付け、ファブリックおよび管を共に第１封止して管シートを形成し、それによって一体化構造を形成するステップと、
前記一体化構造を前記シェル内に配置するステップと、
前記構造を前記連結幾何リングにおいて前記シェルに第２封止し、それによってその間に連結シールを形成するステップと、
エンドキャップを前記シェルの側面端に隣接させるステップと、
それによって中空繊維膜コンタクタを形成するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記連結幾何リングが、ダブテール形状設計、左くさび形状設計、右くさび形状設計、延長アームを備えたダブテール形状設計、延長アームを備えた左くさび形状設計、延長アームを備えた右くさび形状設計、矢印形状設計、左半矢印形状設計、右半矢印形状設計、円形状設計、左半円形状設計、右半円形状設計、またはその組合せから成る群より選択される縦断面形状を有する、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項１９】
前記内部結合表面が前記シェルの内部側面端である、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２０】
前記連結幾何リングが、前記内部結合表面に溶接または接着によって固着される、請求項１９に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２１】
前記連結幾何リングが前記内部結合表面に結合するのに適した取付点を有し、前記取付点が０．４インチ（１．０ｃｍ）を超える幅を有する、請求項２０に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２２】
前記連結幾何リングが前記内部結合表面にその組込部品として切り込まれる、請求項１９に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２３】
前記連結幾何リングが前記内部結合表面に取付点を有し、前記取付点が０．４インチ（１．０ｃｍ）を超える幅を有する、請求項２２に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２４】
前記シェルが６．０インチ（１５．２ｃｍ）を超える直径を有する、請求項１９に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２５】
前記直径が前記側面端にて徐々に、即座に、またはその組合せで拡大される、請求項２４に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２６】
前記直径が前記側面端にて徐々に、即座に、またはその組合せで縮小される、請求項２４に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２７】
前記第１の封止材および第２の封止材が同一である、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２８】
前記封止材が熱硬化性材料および熱可塑性材料から成る群より選択される、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項２９】
前記熱硬化性材料がエポキシおよびポリウレタンから成る群より選択される、請求項２８に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項３０】
前記熱可塑性材料がポリオレフィンから成る群より選択される、請求項２８に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項３１】
前記第２の封止ステップが、成形封止法、遠心封止法、および重力封止法から成る群より選択される封止法である、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項３２】
前記中空繊維膜コンタクタを熱処理するステップをさらに含む、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項３３】
前記熱処理ステップが第１の熱処理ステップ、および第２の熱処理ステップをさらに含む、請求項３２に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【請求項３４】
前記隣接ステップが、接合クランプ、突合せ溶接技法、重ね溶接技法、溶媒溶接技法、熱溶接技法、ボルト締めフランジ接合、および赤外線または超音波法にて誘起される接合から成る群より選択される手段によって実施される、請求項１７に記載の中空繊維膜コンタクタを作成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空繊維膜コンタクタ、およびその作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクタは、物質を流体から除去または流体に添加する物質移動装置である。コンタクタは、気体を流体流から除去または流体に添加するために使用されてもよい。中空繊維膜コンタクタは既知である。例えば、特許文献１；特許文献２；特許文献３；特許文献４；特許文献５；特許文献６；特許文献７；特許文献８；および特許文献９を参照のこと。中空繊維膜コンタクタは、ノースカロライナ州シャーロットのＣｅｌｇａｒｄ  Ｉｎｃ．からＬＩＱＵＩ−ＣＥＬ（登録商標）という名称で、および日本、東京の大日本インキ化学工業からＳＥＰＡＲＥＬ（登録商標）という名称で市販されている。そのようなコンタクタは、多数の用途を有し、１つは液体の脱気である。
【０００３】
これらのコンタクタの製造を促進するために、中空繊維膜は通例、ファブリック（例えば製織または製編）に形成されている。ファブリックは、マンドレル（例えば、穴あき中心管）に巻き付け、そのファブリック端を熱硬化性材料または熱可塑性材料のどちらかを用いて封止することにより、所定の位置に固定して一体構造を形成することが可能である。例えば、特許文献５および特許文献８を参照のこと。次に、このユニットをシェル内に挿入し、すなわちＯ−リングを用いて、または用いずに密閉して、膜コンタクタを作成する。例えば、特許文献１０を参照のこと。しかしながら、封止収縮および／または膨張のために、直径の大きい膜コンタクタ内でユニットとシェルとの間でシールを維持することは困難である。
【０００４】
小さい直径の中空繊維膜コンタクタの大半は、ユニットをハウジング内に一体となるよう封止することにより作成されている。このことは、ユニットとハウジングとの間に他の手段、すなわちＯ−リング、またはガスケットによって追加のシールを供給または維持する必要性を無くすことを意味している。しかしながら、コンタクタの直径が大きくなると、封止中または封止後のカートリッジまたはユニットの収縮または膨張などの多くの考えられる理由により、ユニットとハウジングとの間の接合を維持することは、より困難になる。従って、ユニットとハウジングとの間にシールを形成するために、一体型封止の代わりにエラストマーＯ−リングが用いられてきたが、コンタクタの直径が大きくなるにつれ、Ｏ−リングも均一に維持および／または調整することが困難になる。
【０００５】
したがって、それ自体に高い機械強度および耐久性を与えるさらに強力な封止方法を採用することによって、ユニットをハウジング内に永久に固定できる、大きな直径の膜コンタクタへの要求が存在している。さらにまた、それを作成する方法への要求が存在している。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，２８８，８７７号
【特許文献２】米国特許第３，７５５，０３４号
【特許文献３】米国特許第４，２２０，５３５号
【特許文献４】米国特許第４，６６４，６８１号
【特許文献５】米国特許第４，９４０，６１７号
【特許文献６】米国特許第５，１８６，８３２号
【特許文献７】米国特許第５，２６４，１７１号
【特許文献８】米国特許第５，２８４，５８４号
【特許文献９】米国特許第５，４４９，４５７号
【特許文献１０】米国特許第６，２０７，０５３号
【特許文献１１】米国特許出願第２００３／０００９９４２  Ａ１号
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、中空繊維膜コンタクタ、およびその作成方法である。中空繊維膜コンタクタは、（１）内部結合表面と、前記内部結合表面上に設けられた連結幾何リングを有しているシェルと；（２）一体化構造と；（３）前記一体化構造を前記連結幾何リングにて前記シェルに接合し、それによってその間に連結シールを形成している封止材と；（４）前記シェルの側面端に隣接されているエンドキャップとを備えている。中空繊維膜コンタクタを作成する方法は、（１）内部結合表面を有するシェルを設けることと；（２）連結幾何リングを前記内部結合表面上に設けることと；（３）一体化構造を形成することと；（４）一体化構造を前記シェル内に配置することと；（５）前記一体化構造を前記連結幾何リングにおいて前記シェルに封止し、それによってその間に連結シールを形成することと；（６）エンドキャップを前記シェルの側面端に隣接させることと；を含んでいる。
【０００８】
本発明を例示する目的で、図面に現在好ましい形態を示すこととする。しかし、本発明は、示されている精密な配置および手段に限定されないことが理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
同じ数字が同じ要素を示す図面を参照すると、図１には中空繊維膜コンタクタ１０の好ましい実施形態が示されている。図１〜図４において、中空繊維膜コンタクタ１０は、カートリッジ２１およびエンドキャップ２２を備えている。カートリッジ２１は、シェル２０および一体化構造１９を備えている。中心管１２、中空繊維ファブリック１６、および第１の封止材によって形成された管シート１８は、一体化構造１９を画成している。中心管１２は、複数の穿孔１４および分流バッフル３４を有している。中空繊維ファブリック１６は、中心管１２の周囲に巻き付けられ、管シート１８は中空繊維ファブリック１６の各側面端に配置されている。シェル２０は、一体化構造１９を包囲し、第２の封止材３８は、シェル２０と一体化構造１９との間に連結シールを形成している。
【００１０】
好ましい操作において、例えば混入ガスを装填した液体は、管１２と流体連通したポート２４を介して、中空繊維コンタクタ１０に導入されることになる。液体は、穿孔ｌ４を介して管１２を出て、中空繊維ファブリック１６の中空繊維の外部表面上を移動して、管１２に再度入った後にポート２６を介してコンタクタ１０を出ることになる。ポート２８は、真空および／またはスイープガス源と連結され、中空繊維ファブリック１６の中空繊維の内腔側と流体連通している。したがって、ガス装填液体が中空繊維の外部表面上を移動すると、中空繊維ファブリック１６の中空繊維の内腔側に引かれた真空は、ポート２８を経由して排出される場合、中空繊維ファブリック１６の中空繊維の内腔側へ液体からのガスの拡散の駆動力を提供することになる。
【００１１】
図２を参照すると、シェル２０はどんな形状を有していてもよい。そのような形状は、円筒形状、矩形形状およびその組合せから成る群より選択することが可能である。シェル２０は、内部結合表面３０を備えている。内部結合表面３０は本明細書で使用されるように、シェル２０の側面端の内部表面として定義されている。シェル２０は、図１、図２、および図５に示されるように、両側にフランジ付き端を有していても、あるいは有していなくてもよい。
【００１２】
シェル２０はどのような直径を有していてもよい。シェル２０は好ましくは、６インチ（１５．２ｃｍ）よりも大きい直径３６を有している。さらに好ましくは、シェル２０は、少なくとも１０インチ（２５．４ｃｍ）の直径３６を有している。シェル２０の直径４０は、その側面端で内部結合表面３０を画成し、シェル直径３６よりも大きくても小さくてもよい。好ましくは、直径４０は内部結合表面３０にわたって一定であるが、変化してもよく、例えば、外側に向かって拡大していても、あるいは内側に向かって縮小していてもよい。
【００１３】
連結幾何リング３２は、内部結合表面３０に設けられている。リング３２は、以下で開示する各種の縦断面形状を有している。少なくとも１個のリング３２が必要である。しかしながら、複数のリング３２も可能である。内部結合表面３０上にリング３２を設けるには各種の方法が利用可能である。これらの方法は、これに限定されるわけではないが、溶接または接着を含んでいる。別の方法では、リング３２は内部結合表面３０の組込部品でもよく、すなわち、リング３２は、内部結合表面３０に切り込まれていてもよい。リング３２を内部結合表面３０に設けるため利用する方法とは無関係に、内部結合表面３０へのリング３２の取付点はどのような幅を有していてもよい。好ましくは、内部結合表面３０へのリング３２の取付点は、少なくとも０．４インチ（１．０ｃｍ）幅である。内部結合表面３０へのリング３２の取付点の幅は、シェル側圧力負荷を受けた状態で、考えられる剪断応力誘発性の破壊線であるため、シェル２０と一体化構造１９との間にシールを維持するのに重要である。
【００１４】
図３を参照すると、連結幾何リング３２は、各種の縦断面形状を有することができる。これらの形状は、ダブテール形状設計（３ａ）、左くさび形状設計（３ｂ）、右くさび形状設計（３ｃ）、延長アームを備えたダブテール形状設計（３ｄ）、延長アームを備えた左くさび形状設計（３ｅ）、延長アームを備えた右くさび形状設計（３ｆ）、矢印形状設計（３ｇ）、左半矢印形状設計（３ｈ）、右半矢印形状設計（３ｉ）、円形状設計（３ｊ）、左半円形状設計（３ｋ）、右半円形状設計（３ｌ）、またはその組合せを含んでいる。
【００１５】
図４を参照すると、一体化構造１９は、中心管１２、中空繊維ファブリック１６、および管シート１８を備えている。
【００１６】
中心管１２は、中空繊維ファブリック１６、および管シート１８に所望の支持を提供するのに十分な機械強度を持つ、どの材料によって作られていてもよい。中心管１２は、プラスチック、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、またはＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、複合材料、あるいは金属により構成されていてもよい。好ましくは、中心管１２は複数の穿孔１４、および分流バッフル３４を備えている。
【００１７】
中空繊維ファブリック１６は、当業界で周知のプロセスを使用して構築されている。一般に、中空繊維ファブリック構築において、中空繊維膜は、中空繊維ファブリック構築に適した形状を持つ束に形成されている。好ましい束の配置は、繊維の平行レイダウンまたは繊維のバイアスラップ・レイダウンを含んでいる。中空繊維ファブリック１６の中空繊維は、拡散操作での使用に適したいずれかの膜である。参照により本明細書に組み入れられている、Ｋｅｓｔｉｎｇ，Ｒ．Ｅ．，Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ，２ndｅｄ．，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｙ．，（１９８５）を参照のこと。
【００１８】
中空繊維膜は、合成ポリマー、セルロース、または合成修飾セルロースより作成可能である。合成ポリマーは、これに限定されるわけではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ（イソブチレン）、ポリ（メチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリアクリルニトリル、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エチレンビニルアルコール、およびフッ化ポリオレフィンを含んでいる。好ましくは、中空繊維膜はポリオレフィンにより構成されている。例はこれに限定されるわけではないが、ノースカロライナ州シャーロットのＣｅｌｇａｒｄ  Ｉｎｃ．からＣＥＬＧＡＲＤ（登録商標）中空繊維という名称で市販されている微孔性ポリオレフィン膜、または日本、東京の大日本インキ化学工業による非対称膜を含んでいる。参照により本明細書に組み入れられている特許文献４を参照のこと。
【００１９】
すべての中空繊維の表面全体にわたって流体が均一に分布するように、スペーサーを使用して、巻き付けた中空繊維ファブリック１６の層間のスペースを維持することが可能である。この分布は、コンタクタの除去効率を最大化するために重要である。特許文献５を参照のこと。
【００２０】
管シート１８は、中空繊維ファブリック１６の各端に配置されている。好ましくは、管シート１８は中空繊維ファブリック１６に十分な支持を与え、操作中に管シート１８に及ぼされる圧力に耐えるのに十分な厚さを備えた縦断面の円筒状である。管シート１８は、中空繊維ファブリック１６を所定の位置に保持し、コンタクタ１０をシェル側通路および内腔側通路内に仕切るように機能している。
【００２１】
管シート１８は、第１の封止材より構成されていてもよい。好ましくは、中空繊維ファブリック１６は中心管１２に巻き付けられ、第１の封止材は中空繊維１６の側面端に配置されて管シート１８を形成している。
【００２２】
第１の封止材は、中空繊維膜の周囲に流体密封を形成することができるはずである。第１の封止材は、中心管１２および／またはシェル２０はもちろんのこと、中空繊維ファブリック１６に結合できることが好ましい。
【００２３】
第１の封止材は、熱硬化性材料でも、熱可塑性材料でもよい。熱硬化性材料は、これに限定されるわけではないが、エポキシ、およびポリウレタンを含んでいる。エポキシが好ましい。熱可塑性材料は、本明細書で使用されるように、熱にさらされたときに軟化し、室温に冷却されたときに元の状態に戻る高重合体を指している。この用語は通例、ポリ塩化ビニル、ナイロン、フルオロカーボンポリマー、直鎖ポリエチレン、ポリウレタン、プレポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ならびにセルロース樹脂およびアクリル樹脂などの合成物に適用されるものである。熱可塑性材料の例は、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどのポリオレフィンを含んでいる。
【００２４】
第１の封止ステップを完了するために、各種の封止方法が利用されている。以下に述べるように、各種の封止方法はこれに限定されるわけではないが、ビード封止、遠心封止、成形封止、および重力封止を含んでいる。
【００２５】
参照により本明細書に組み入れられている特許文献１１に述べられているように、ビード封止では、中心管１２の周囲への中空繊維ファブリック１６の巻き付けと同時に、第１の封止材が、中空繊維ファブリック１６の側面端に配置されて管シート１８を形成している。
【００２６】
遠心封止では、中空繊維ファブリック１６がシェル２０に挿入され、次にアセンブリがその中点で回転され、中空繊維ファブリック１６の両端に遠心力を生成して、第１の封止材が中空繊維ファブリック１６の両端付近のシェル側スペースに導入され、第１の封止材が硬化されることになる。
【００２７】
重力封止では、第１の封止材が、垂直に取り付けられた中空繊維ファブリック１６の各端に１つずつに挿入され、中空繊維ファブリック１６の端に収容され、硬化されることになる。
【００２８】
成形封止では、中空繊維ファブリック１６が型の中に配置され、型には第１の封止材が所望の深さまで充填される。中空繊維ファブリック１６は、第１の封止材が硬化するまで充填された型の中に維持されることになる。
【００２９】
図４および図５を参照すると、一体化構造１９は、シェル２０内に配置されている。シェル２０は、一体化構造１９の外側を損傷から保護し、一体化構造１９を外部環境から封じ込めまたは密封するように機能している。流体が連結シールを渡って、または連結シールを通じて伝わらないように、連結シールが第１の管シート１８およびシェル２０、ならびに第２の管シート１８およびシェル２０の間に形成されるような方法で、シェル２０が管シートの周囲に配置されている。したがって、コンタクタ１０は、シェル側通路および内腔側通路内において分割されている。
【００３０】
好ましくは、管シート１８は第２の封止材３８によってシェル２０に直接結合されており、この場合、第２の封止材３８は管シート１８をシェル２０に連結幾何リング３２で結合し、連結シールを形成している。連結幾何リング３２は、封止された材料の膨張および収縮の間に複数の方向で、管シート１８とシェル２０との間の連結シールの機械強度を向上させるようになっている。
【００３１】
第２の封止材３８は、熱硬化性材料または熱可塑性材料でもよい。第２の封止材３８は、上述したように、第１の封止材と同じ材料でもよい。第２の封止材３８は、連結幾何リング３２において管シート１８およびシェル２０に結合できることが好ましい。
【００３２】
熱硬化性材料は、これに限定されるわけではないが、エポキシ、およびポリウレタンを含んでいる。エポキシが好ましい。熱可塑性材料は、本明細書で使用されるように、熱にさらされたときに軟化し、室温に冷却されたときに元の状態に戻る高重合体を指している。この用語は通例、ポリ塩化ビニル、ナイロン、フルオロカーボンポリマー、直鎖ポリエチレン、ポリウレタン、プレポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ならびにセルロース樹脂およびアクリル樹脂などの合成物に適用されるものである。熱可塑性材料の例は、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどのポリオレフィンを含んでいる。
【００３３】
第２の封止ステップを完了するために、各種の封止方法が利用されている。上述したように、各種の封止方法はこれに限定されるわけではないが、成形封止、遠心封止、および重力封止を含んでいる。
【００３４】
参照により本明細書に組み入れられている特許文献１１に述べられているように、成形封止では、一体化構造１９がシェル２０内に挿入され、その構造が型内に挿入される。第２の封止材３８が、型を通じてシェル２０と管シート１８との間のスペース内に噴射される。この封止材３８は固化させられ、管シート１８とシェル２０との間に連結シールを形成する。
【００３５】
次に、カートリッジ２１が型から除去される。端は好ましくは回転切断されて、中空繊維の端を開き、カートリッジ２１の中心線に垂直である平面切断表面を生成する。
【００３６】
カートリッジ２１は、熱処理されてもよい。熱処理は、残留応力を減少させることによって、カートリッジ２１の熱／機械完全性を向上させるものである。熱処理は好ましくは、カートリッジが熱平衡となるのに十分な期間に渡っている。
【００３７】
コンタクタ１０を形成するために、エンドキャップ２２はカートリッジ２１に隣接されている。エンドキャップ２２は好ましくは、熱可塑性材料または複合材料より作成されている。エンドキャップ２２のカートリッジ２１への隣接は、突合せ溶接技法、重ね溶接技法、溶媒溶接技法、熱溶接技法、ボルト締めフランジ接合、および赤外線または超音波法にて誘起される接合から成る群より選択される手段により行うことが可能である。
【００３８】
当業者に直ちに明らかになるように、ポートの配置は、シェル側通路および内腔側通路の完全性が維持される限り、変更することができる。
【００３９】
ポート２４は、供給（フィード）入口手段であり、中空繊維膜コンタクタ内で分離される混合流体の導入を可能にする、一般にポート、ノズル、取付部品または他の開口である。
【００４０】
ポート２６は、中空繊維膜を透過しない流体の除去に適した不透過物出口手段である。ポート２６は、中空繊維膜コンタクタから不透過物の除去を可能にする、一般にポート、ノズル、取付部品または他の開口である。
【００４１】
ポート２８は、中空繊維膜を透過する流体を除去するための透過出口手段である。ポート２８は、透過物を回収するのに適した、一般にポート、ノズル、取付部品または他の開口である。
【００４２】
本発明は、その精神および本質的属性から逸脱することなく他の形態で具現することが可能であり、したがって本発明の範囲を示すものとして、上述の明細書よりむしろ添付請求項を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】中空繊維膜コンタクタの概略図である。
【図２】シェルの縦断面図である。
【図３】連動幾何リングの異なる縦断面形状の概略図である。
【図４】一体化構造の縦断面図である。
【図５】本発明の一端の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  中空繊維膜コンタクタ
１２  中心管
１４  複数の穿孔
１６  中空繊維ファブリック
１８  管シート
１９  一体化構造
２０  シェル
２１  カートリッジ
２２  エンドキャップ
２４  ポート
２６  ポート
２８  ポート
３０  内部結合表面
３２  連結幾何リング
３４  分流バッフル
３６  直径
３８  第２の封止材
４０  直径
【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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