(57)【要約】【課題】大型のポッティング対象物でも充填接着剤の界面を安定させてポッティングを可能とする遠心ポッティング装置を提供する。【解決手段】治具３と、カップ５と、チューブ１０と、駆動部４と、を備えた遠心ポッティング装置１において、回転軸２が治具３を支持する位置と、治具３が保持するケース１２の重心と、を治具３が形成された一平面上に存在させた。【選択図】  図１
2005000760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポッティング対象物を保持し、かつ回転軸を中心に回転して前記ポッティング対象物を旋回可能とする、前記回転軸の軸方向に対して垂直な一平面上に形成される治具と、
該治具の中心部に配置される液状の充填接着剤を貯留する貯留部と、
該貯留部とポッティング対象物とを連結する充填接着剤の流路となる管と、
前記回転軸を回転駆動して前記治具を回転させる駆動手段と、
を備えた遠心ポッティング装置において、
前記回転軸が前記治具を支持する位置と、前記治具が保持する前記ポッティング対象物の重心と、を前記治具が形成された一平面上に存在させたことを特徴とする遠心ポッティング装置。
【請求項２】
前記回転軸を中心にして前記治具を前記回転軸の軸方向に対して垂直な回転半径方向に延出すると共に、前記ポッティング対象物を前記治具が延出する平面に対して両側に等分されるように保持したことを特徴とする請求項１に記載の遠心ポッティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜モジュール等のポッティング対象物を封止固定する際に利用されるもので、液状の充填接着剤（ポッティング剤）を遠心力を利用してポッティング対象物に充填する遠心ポッティング装置に関するもので、特に大型の中空糸膜モジュールに利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図３、図４に示すような遠心ポッティング装置１０１，２０１を用いていた。この遠心ポッティング装置１０１，２０１では、円盤状の治具１０２，２０２の上に小型や中型の中空糸膜モジュール１０３，２０３を載置し、治具１０２．２０２を回転させて中空糸膜モジュール１０３，２０３を所定の回転軌道に沿って旋回させる。そして、この旋回中に、中空糸膜モジュール１０３，２０３の開口部を回転軌道の外側に向けておき、旋回時の遠心力を利用して液状の充填接着剤をカップ１０４，２０４から中空糸膜モジュール１０３，２０３内に注入するようにしていた（特許文献１参照）。
【０００３】
このような遠心ポッティング装置１０１，２０１では、例えば特許文献１に記載のように回転数を可変制御して遠心力を変化させ、ポッティング開始から最後まで最適な遠心力を作用させることが考えられていた。
【０００４】
【特許文献１】
特許３３３８０８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の遠心ポッティング装置は、図３、図４に示すような小型、中型の中空糸膜モジュールに用いることはできるものの、中空糸膜モジュールが大型の場合に、図５に示すように、遠心ポッティング装置３０１として、図３、図４とほぼ同構成で用いることは困難となることがあった。
【０００６】
即ち、大型の中空糸膜モジュール３０３は重量が重いため、円盤状の治具３０２の上に大型の中空糸膜モジュール３０３を載置して回転させると、図６に示すように、９０Ｇに達する遠心力によって、治具３０２が下方へ向けて反ることとなる。
【０００７】
このように治具３０２が下方へ反った場合には、治具３０２に固定された大型の中空糸膜モジュール３０３の姿勢も回転半径外側が下方へ傾くため、ポッティング後の大型の中空糸膜モジュール３０３のポッティング部は、図７に示すように厚みがほぼ均一で界面がほぼ真直ぐなポッティング部７０１とはならず、図８に示すように厚みに差があり充填接着剤の界面が斜めのポッティング部８０１となってしまい、製品が不良化する。
【０００８】
このため、治具が反らないように治具を補強することも考えられるが、補強すると治具の重量が増加し、重たい補強された治具を回転させることが困難となって、遠心力不足から充填接着剤内に空気等が混入してしまいポッティング不良が生じることとなる。
【０００９】
よって、従来では、治具が反らない程度に搭載する大型の中空糸膜モジュールの個数を減らして遠心ポッティング装置を運転することとなり、１回の作業で得られる製品の数が少なく、生産性が低いものであった。
【００１０】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、大型のポッティング対象物でも充填接着剤の界面を安定させてポッティングを可能とする遠心ポッティング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来構成では、治具にポッティング対象物を載置するだけであるために、ポッティング対象物が大型化してしまうと、大型のポッティング対象物が治具の回転する平面から離れて位置し、かつ、大型の中空糸膜モジュールの重量が治具の回転する平面の一方の片側だけに集中してしまっているので、治具の回転時にポッティング対象物が遠心力によって治具の回転する平面上に引き寄せられることで治具が反ってしまうことに着目した。
【００１２】
そして、初めから大型のポッティング対象物を治具の回転する平面上に保持しておけば、治具が反ってしまわないことを想起し、ポッティング対象物の重心を治具の回転する平面上に存在させる着想を得た。
【００１３】
本発明の具体的な構成は、ポッティング対象物を保持し、かつ回転軸を中心に回転して前記ポッティング対象物を旋回可能とする、前記回転軸の軸方向に対して垂直な一平面上に形成される治具と、該治具の中心部に配置される液状の充填接着剤を貯留する貯留部と、該貯留部とポッティング対象物とを連結する充填接着剤の流路となる管と、前記回転軸を回転駆動して前記治具を回転させる駆動手段と、を備えた遠心ポッティング装置において、前記回転軸が前記治具を支持する位置と、前記治具が保持する前記ポッティング対象物の重心と、を前記治具が形成された一平面上に存在させたことを特徴とする。
【００１４】
前記回転軸を中心にして前記治具を前記回転軸の軸方向に対して垂直な回転半径方向に延出すると共に、前記ポッティング対象物を前記治具が延出する平面に対して両側に等分されるように保持したことが好適である。
【００１５】
上記発明にあっては、大型のポッティング対象物でも治具の回転する平面上に重心を存在させるように保持することができ、治具が反るということがない。
【００１６】
したがって、治具が反らないことから、治具に固定された大型のポッティング対象物も傾かず、ポッティング対象物内の充填接着剤の界面が安定し斜めになることを防止する。よって、ポッティングを行う製品の不良化が低減し、生産性が向上する。
【００１７】
また、治具が反らないため、治具が反らないように補強する必要がないので、補強して治具の重量が増加してしまうことがなく、治具の重量を軽量化することができる。よって、治具の軽量化により治具を回転させることが容易となって、遠心力を十分に発揮することができ、装置に搭載するポッティング対象物の個数を従来に比して増加できるので、１回の作業で得られる個数が増加し、生産性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１９】
まずは、図２を用いて、遠心ポッティング装置によって充填接着剤としてのポッティング剤が注入されて完成する製品としての大型の中空糸膜モジュールについて説明する。図２は大型の中空糸膜モジュールの概略図である。この大型の中空糸膜モジュール１１は車載用燃料電池の加湿に用いられる。
【００２０】
図２の中空糸膜モジュール１１は、内部中空の筒状のケース１２と、ケース１２内に配置される多数本の直線状の中空糸膜１３と、各中空糸膜１３の端部をケース１２に固着するポッティング剤で固定された長手方向両端のポッティング部１４，１５と、を有する。
【００２１】
ケース１２は両端を開口端部とした筒状体であり、このケース１２に多数本の直線状の中空糸膜１３がケース１２の両開口端部に各末端を揃えて束ねられ、各中空糸膜１３の両末端部分がポッティング剤を固めたポッティング部１４，１５としてケース１２に固着されている。ケース１２の両端部に形成された両ポッティング部１４，１５は各中空糸膜１３同士の間及び各中空糸膜１３とケース１２の隙間を気密状態に密封し、ケース１２の内外を隔てて、ポッティング部１４，１５の端面からは中空糸膜１３内部だけが疎通できるようにしている。
【００２２】
次に、図１を用いて、遠心ポッティング装置について説明する。図１は本実施形態に係る遠心ポッティング装置の図である。この遠心ポッティング装置１では、中空糸膜１３が内部に配置されたケース１２に所定位置にポッティング部を形成するためにポッティング剤を充填する作業を行う。
【００２３】
ここでのポッティング対象物とは、上記の中空糸膜１３が内部に配置されたケース１２である。図２に示す製品としての中空糸膜モジュール１１を完成させるためには、このケース１２にポッティングを両端部の２箇所行う必要があるため、ポッティング対象物には、両端部が未だポッティングされていないケース１２に加えて、一方の端部がポッティングされているが他方の端部がポッティングされていないケース１２も含まれる。
【００２４】
図１の遠心ポッティング装置１は、回転軸２を中心に回転軸２の軸方向から垂直な回転半径方向に延出して回転する円盤状の治具３と、治具３を回転させるために回転軸２を回転駆動するモータ等を有する駆動手段としての駆動部４と、治具３の上方に延びる回転軸２の端部に配置されるポッティング剤を貯留する貯留部としてのカップ５と、を備えている。
【００２５】
治具３には、図１（ａ）に示すように、中空糸膜１３が内部に配置されたケース１２が回転軸２を取り囲むように放射状に８個保持される。これらのケース１２は、筒の中心軸が回転半径方向に沿うように保持され、ポッティング剤が注入される一方の開口端部が回転半径方向外側に向けられる。
【００２６】
この治具３でのケース１２の保持は、上下２つ割りの上部、下部ホルダ６，７にケース１２を固定することによって行われている。上部、下部ホルダ６，７は、円盤状の治具３の平面に対して上下に等分された上部ホルダ６と下部ホルダ７の２つから構成されている。
【００２７】
上部ホルダ６は、治具３から上に突出した半筒状であり、下部ホルダ７は、治具３の下方に凹んだ半円筒状であり、上部、下部ホルダ６，７を合わせると、ケース１２を内部に収納する中空の円筒状となる。
【００２８】
上部、下部ホルダ６，７は、蝶番８によって繋がれており、治具３に固定された下部ホルダ７に対して上部ホルダ６が内部にケース１２を収納可能に開閉できる構成になっている。
【００２９】
よって、ケース１２は、上部、下部ホルダ６，７内に収納されて治具３に保持された時には、ケース１２が円盤状の治具３の平面に対して両側の上下に等分された状態となる。即ち、ケース１２は、自身の重心が円盤状の治具３の平面上に存在するように治具３に保持される。
【００３０】
また一方で、治具３は回転軸２の軸方向に対して垂直な回転半径方向に延出する円盤状である。このため、回転軸２が治具３を支持する位置と、治具３が保持するケース１２の重心と、が円盤状の治具３の平面上に存在することになる。
【００３１】
また、下部ホルダ７は、回転半径方向外側にケース１２の回転半径方向外側の開口端部を塞ぐ端面９を有しており、この端面９が治具３の回転時にケース１２と接触してケース１２内のポッティング剤を所定位置に留めるようにする。
【００３２】
さらに、各々の上部ホルダ６と中心のカップ５との間には、ポッティング剤を遠心力によってカップ５から上部ホルダ６に通す管としてのチューブ１０が取り付けられている。
【００３３】
以上の構成の遠心ポッティング装置１では、駆動部４により回転軸２を回転駆動して治具３を回転させることによって、ケース１２を所定の回転軌道上にて旋回させる。
【００３４】
そして、治具３の回転が４１０〜４２０ｒｐｍで安定した時に、中心のカップ５にポッティング剤を投入する。投入されたポッティング剤は遠心力によって８個のチューブ１０に等分に分配されてそれぞれのケース１２に注入される。
【００３５】
ケース１２に注入されたポッティング剤は遠心力によって下部ホルダ７の端面９に規制されてケース１２内の回転半径外側端部の所定位置に留められる。この時、遠心力によってポッティング剤の界面が回転する治具３の平面に対しほぼ垂直となり、界面が斜めにならない。
【００３６】
さらに治具３を回転させることによって、治具３の回転中にポッティング剤は硬化し、中空糸膜モジュール１１のポッティング部１４，１５が形成されてポッティングが完了する。
【００３７】
以上の本実施形態では、大型の中空糸膜モジュール１１のケース１２を円盤状の治具３の平面上に重心を存在させるように保持するので、治具３の回転時にケース１２が遠心力によって治具３の回転する平面上に引き寄せられることがなく、ケース１２が重くても治具３の回転時に治具３を反らせてしまうことがない。
【００３８】
したがって、治具３が反らないことから、治具３に固定された大型のケース１２も傾かず、ケース１２内のポッティング剤の界面が治具３の平面に対してほぼ真直ぐ垂直に安定し斜めになることはない。よって、ポッティングを行った大型の中空糸膜モジュール１１の不良化が低減し、生産性が向上する。
【００３９】
また、治具３が反らないため、治具３が反らないように補強する必要がないので、補強して治具３の重量が増加してしまうことがなく、治具３の重量を軽量化することができる。よって、駆動部４を変更せずとも治具３の軽量化により治具３を回転させることが容易となって、従来の遠心ポッティング装置の駆動部を用いても、遠心力を十分に発揮することができ、装置に搭載するケース１２の個数を、従来４個でもまれに治具が反ることがあったことに対し本実施形態では治具３が反ることなく８個に増加できるので、１回の作業で得られる個数が増加し、生産性が向上する。
【００４０】
なお、本実施形態では、治具３は円盤状であったが、これに限られず、回転軸２の軸方向に対して垂直な一平面上に形成されるものであればよい。例えば、角位置にケースを保持する多角形の平板等でもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、大型のポッティング対象物でも充填接着剤の界面を安定させてポッティングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施形態に係る遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。（ｂ）は実施形態に係る遠心ポッティング装置の治具部分を示す側面図である。（ｃ）は実施形態に係る遠心ポッティング装置を示す図である。
【図２】大型の中空糸膜モジュールを示す図である。
【図３】（ａ）は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。（ｂ）は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図４】（ａ）は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。（ｂ）は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図５】（ａ）は従来の遠心ポッティング装置の治具上のケースの配置を示す平面図である。（ｂ）は従来の遠心ポッティング装置を示す図である。
【図６】従来の遠心ポッティング装置の問題点を示す図である。
【図７】中空糸膜モジュールのポッティングが適切な場合のポッティング部を示す拡大図である。
【図８】中空糸膜モジュールのポッティングが不適切な場合のポッティング部を示す拡大図である。
【符号の説明】
１  遠心ポッティング装置
２  回転軸
３  治具
４  駆動部
５  カップ
６  上部ホルダ
７  下部ホルダ
８  蝶番
９  端面
１０  チューブ
１１  中空糸膜モジュール
１２  ケース
１３  中空糸膜
１４，１５ポッティング部
【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】
2005000760.tif 000009
【図８】
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