(57)【要約】【課題】束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても、所定の中空糸の間隔を確保しスクラビングを行い易い中空糸束、中空糸束の製造方法、筒型中空糸膜モジュールおよび浸漬型中空糸膜モジュールを提供すること。【解決手段】少なくとも一端が開口した多孔質の中空糸１０を束ねた中空糸小束６を複数集束した中空糸束１であって、複数本の中空糸が平行に配設され、所定断面形状に束ねられた複数の中空糸小束と、複数の中空糸小束の両端をそれぞれ一体に固定する、中空糸に垂直な板状のポッティング部５０、６０と、複数の中空糸小束の間に配設され、ポッティング部に埋設された仕切板５６、６６とを備え、中空糸小束において、中空糸は、所定断面形状の外周方向で隣接する中空糸との間隔を所定の外周間隔に、かつ、外周方向と直交する方向で隣接する中空糸との間隔を所定の法線間隔に配設されている中空糸束。【選択図】図１
2007090309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端が開口した多孔質の中空糸を束ねた中空糸小束を複数集束した中空糸束であって：
複数本の前記中空糸が平行に配設され、所定断面形状に束ねられた複数の中空糸小束と；
前記複数の中空糸小束の両端をそれぞれ一体に固定する、前記中空糸に垂直な板状のポッティング部と；
前記複数の中空糸小束の間に配設され、前記ポッティング部に埋設された仕切板とを備え；
前記中空糸小束において、前記中空糸は、前記所定断面形状の外周方向で隣接する中空糸との間隔を所定の外周間隔に、かつ、前記外周方向と直交する方向で隣接する中空糸との間隔を所定の法線間隔に配設されている；
中空糸束。
【請求項２】
前記所定断面形状が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの形状である；
請求項１に記載の中空糸束。
【請求項３】
前記所定断面形状に束ねられた中空糸の充填率が、５０％以上７０％以下である；
請求項１または請求項２に記載の中空糸束。
【請求項４】
前記中空糸は一端が閉口し；
閉口端側の前記ポッティング部に、板厚方向に貫通する貫通口が形成された；
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中空糸束。
【請求項５】
開口端側の前記ポッティング部には、前記貫通口と相対する位置に、前記貫通口と同一断面形状で板厚を貫通する挿入部材が配置された；
請求項４に記載の中空糸束。
【請求項６】
多孔質の複数本の中空糸が平行に、かつ、ほぼ等間隔に配置され、該中空糸の両端がテープを用いてそれぞれ締結された中空糸スダレ状物を形成する工程と；
前記中空糸の一端を目止めする工程と；
前記中空糸スダレ状物を前記複数本の中空糸を束ねるように所定断面形状に巻き上げて中空糸小束を製造する工程と；
複数の前記中空糸小束を、間に仕切板を挟んで集束する工程と；
前記集束した複数の中空糸小束の両端をそれぞれ一体に固定するポッティング部を形成する工程と；
前記ポッティング部を前記中空糸に垂直な面で前記中空糸と共に切断し、前記目止めした端部を切除して中空糸を開口する工程とを備える；
中空糸束の製造方法。
【請求項７】
前記中空糸を開口する工程が、前記中空糸の一端だけを開口し；
前記中空糸が開口されたのと反対側のポッティング部に、前記中空糸と平行方向の貫通口を形成する工程を備える；
請求項６に記載の中空糸束の製造方法。
【請求項８】
前記所定断面形状が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの形状である；
請求項６または請求項７に記載の中空糸束の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の中空糸束と；
前記中空糸束を内包する細長い形状のケーシングと；
前記ケーシングの両端にそれぞれ接続されるノズルと；
前記中空糸束の両端のポッティング部間の前記ケーシングに接続されるノズルとを備える；
筒型中空糸膜モジュール。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の中空糸束と；
前記中空糸束の開口端と連通するろ過液ヘッダーとを備え；
ろ過する液体中に浸漬可能に構成された；
浸漬型中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸束、中空糸束の製造方法、筒型中空糸膜モジュールおよび浸漬型中空糸膜モジュールに関する。特に、中空糸間に所定の間隔が保持され、中空糸の外面に堆積した固形物のスクラビングを行い易い中空糸束、中空糸束の製造方法、筒型中空糸膜モジュールおよび浸漬型中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、汚水浄化、飲料水浄化、果汁清浄化、血液浄化など、液体のろ過用に多孔質の中空糸が用いられている。ろ過する面積が大きくなること、およびろ過した固形物を洗浄しやすいことのために、外圧式あるいは吸引式として、中空糸外面から中空糸内へ液体を浸透させて用いることが多い。中空糸外面から中空糸内へ液体を浸透させてろ過すると、ろ過により除去される固形物は中空糸の外面に堆積する。そこで、中空糸の外面に堆積した固形物は、中空糸の周囲を上昇する気泡のスクラビングにより除去する方法が取られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実公昭６３−３８８８４号公報（第２図、第１−２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
中空糸は複数本の中空糸を束ね、中空糸束として用いることが多い。その場合に、所定の中空糸の間隔を確保しないと、中空糸外面を洗浄するためのスクラビング用エアを、中空糸の周囲に適切に送り込むことが難しくなる。特に、束ねる中空糸の本数が増加し、中空糸束が大型化すると、中空糸の間隔を確保することが難しかった。さらに、ろ過する液体の量が増え、束ねる中空糸の本数が増加し、中空糸束が大型化すると、中空糸間にろ過する液体を均等に流すことが難しく、中空糸の間に間隔を確保するだけでは、中央部にろ過する液体が流れにくいこともあった。
【０００４】
そこで、本発明は、束ねる中空糸の本数が増加し大型化しても、中空糸の間隔を確保し、スクラビングを行い易く、また、ろ過する液体が均等に流れ易い中空糸束、中空糸束の製造方法、筒型中空糸膜モジュールおよび浸漬型中空糸膜モジュール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】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る中空糸束は、例えば図１に示すように、少なくとも一端が開口した多孔質の中空糸１０を束ねた中空糸小束６を複数集束した中空糸束１であって：複数本の中空糸１０が平行に配設され、所定断面形状に束ねられた複数の中空糸小束６と；複数の中空糸小束６の両端をそれぞれ一体に固定する、中空糸１０に垂直な板状のポッティング部５０、６０と；複数の中空糸小束６の間に配設され、ポッティング部５０、６０に埋設された仕切板５６、６６とを備え；中空糸小束６において、中空糸１０は、所定断面形状の外周方向で隣接する中空糸１０との間隔を所定の外周間隔に、かつ、外周方向と直交する方向で隣接する中空糸１０との間隔を所定の法線間隔に配設されている。
【０００６】
このように構成すると、所定の間隔を有して中空糸が束ねられた中空糸小束を集束することにより中空糸束が構成され、各中空糸束の間に仕切板に対応する隙間が形成されるので、中空糸束において、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても、各中空糸小束の周囲に隙間が形成され、かつ、中空糸小束においては中空糸の間隔が確保される。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明に係る中空糸束では、例えば図２に示すように、請求項１に記載の中空糸束において、所定断面形状が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの形状であってもよい。
【０００８】
このように構成すると、中空糸小束が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの断面形状に束ねられるので、中空糸小束を集束して中空糸束としやすい。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明に係る中空糸束では、請求項１または請求項２に記載の中空糸束において、所定断面形状に束ねられた中空糸の充填率が、５０％以上７０％以下であってもよい。なお、充填率とは、中空糸に垂直な所定の断面積（貫通口、あるいは中空糸束とケーシングの間隙等にかからない部分での断面積）に対する、中空糸の占める面積（中空糸１本当たりの断面積×所定の断面積に含まれる本数）を百分率で表した値である。
【００１０】
このように構成すると、中空糸の間隔を確保しつつ同一の断面積に対してろ過面積を大きくとることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明に係る中空糸束では、例えば図１に示すように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中空糸束において、中空糸１０は一端が閉口し；閉口側のポッティング部６０に、板厚方向に貫通する貫通口３０が形成されてもよい。
【００１２】
このように構成すると、閉口側のポッティング部に形成された貫通口から中空糸を洗浄するスクラビング用エアを吐出することができ、中空糸を洗浄しやすい。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明に係る中空糸束では、例えば図１に示すように、請求項４に記載の中空糸束において、開口側のポッティング部５０には、貫通口３０と相対する位置に、貫通口３０と同一断面形状で板厚を貫通する挿入部材３４が配置されてもよい。
【００１４】
このように構成すると、閉口側のポッティング部で中空糸が固定されない貫通口に相対する開口側ポッティング部の位置に、中空糸が固定されない挿入部材が配置されるので、中空糸を平行に配設し易くなる。
【００１５】
前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明に係る中空糸束の製造方法は、例えば図３、図４、図７および図８に示すように、多孔質の複数本の中空糸１０が平行に、かつ、ほぼ等間隔に配置され、中空糸１０の両端がテープ２２を用いてそれぞれ締結された中空糸スダレ状物２０を形成する工程と；中空糸１０の一端１１を目止めする工程と；中空糸スダレ状物２０を複数本の中空糸１０を束ねるように所定断面形状に巻き上げて中空糸小束６を製造する工程と；複数の中空糸小束６を、間に仕切板５６、６６を挟んで集束する工程と；集束した複数の中空糸小束６の両端をそれぞれ一体に固定するポッティング部５０、６０を形成する工程と；ポッティング部５０を中空糸１０に垂直な面で中空糸１０と共に切断し、目止めした端部１１を切除して中空糸１０を開口する工程とを備える。
【００１６】
このように構成すると、中空糸が平行に、かつ、等間隔に配設され、両端がテープを用いてそれぞれ締結された中空糸スダレ状物とし、中空糸スダレ状物を複数本の中空糸を束ねるように所定断面形状に巻き上げて中空糸小束とし、複数の中空糸小束を間に仕切板を挟んで集束して、ポッティング部で一体に固定するので、中空糸小束において、中空糸の巻き上げ方向（外周方向）においては、平行に配設された間隔を保ち、重なり方向（法線方向）ではテープの厚さの間隔を保って、中空糸が束ねられる。その上で、間に仕切板を挟んで中空糸束として集束されるので、中空糸小束の間に仕切板に対応する隙間が形成され、かつ、中空糸の本数が増加し中空糸束が大型となっても中空糸の間隔を確保して束ねる中空糸束の製造方法となる。
【００１７】
また、請求項７に記載の中空糸束の製造方法では、例えば図１に示すように、請求項６に記載の中空糸束の製造方法において、中空糸１０を開口する工程が、中空糸１０の一端１２だけを開口し；中空糸１０が開口されたのと反対側のポッティング部６０に、中空糸１０と平行方向の貫通口３０を形成する工程を備えてもよい。
【００１８】
このように構成すると、中空糸が閉口する側のポッティング部に貫通口が形成され、貫通口からスクラビング用エアを吐出することができるので、スクラビングを行い易い中空糸束の製造方法となる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明に係る中空糸束の製造方法では、例えば図２に示すように、請求項６または請求項７に記載の中空糸束の製造方法において、所定断面形状が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの形状であってもよい。
【００２０】
このように構成すると、中空糸小束が、略三角形、略四角形、略六角形、略円形および略扇形の内のいずれかの断面形状に束ねられるので、中空糸小束を集束して中空糸束としやすい。
【００２１】
また、前記目的を達成するため、請求項９に記載の発明に係る筒型中空糸膜モジュールでは、例えば図９に示すように、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の中空糸束１と；中空糸束１を内包する細長い形状のケーシング７０と；ケーシング７０の両端にそれぞれ接続されるノズル７６、７７と；中空糸束１の両端のポッティング部５０、６０間のケーシング７０に接続されるノズル７８、７９とを備える。
【００２２】
このように構成すると、ろ過する液体を中空糸でろ過し、ろ過した液体を中空糸束の開口端と連通するノズルから回収することができ、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても中空糸の間隔を確保して束ねた中空糸束を有し、ろ過する液体が流れ易く、スクラビングを行い易い筒型中空糸膜モジュールとなる。
【００２３】
また、前記目的を達成するため、請求項１０に記載の発明に係る浸漬型中空糸膜モジュールは、例えば図１１に示すように、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の中空糸束１と；中空糸束１の開口端と連通するろ過液ヘッダー９０とを備え；ろ過する液体中に浸漬可能に構成されている。
【００２４】
このように構成すると、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても中空糸の間隔を確保して束ねた中空糸束を有し、ろ過する液体が流れ易く、スクラビングを行い易い浸漬型中空糸膜モジュールとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、中空糸束は、複数本の中空糸が平行に配設され、所定断面形状に束ねられた複数の中空糸小束と、複数の中空糸小束の両端をそれぞれ一体に固定する、中空糸に垂直な板状のポッティング部と、複数の中空糸小束の間に配設され、ポッティング部に埋設された仕切板とを備え、中空糸小束において、中空糸は、所定断面形状の外周方向で隣接する中空糸との間隔を所定の外周間隔に、かつ、外周方向と直交する方向で隣接する中空糸との間隔を所定の法線間隔に配設されているので、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても、中空糸小束の周囲に隙間が確保され、中空糸の間隔が確保される。
また、複数本の中空糸が平行に、かつ、ほぼ等間隔に配置され、中空糸の両端がテープを用いてそれぞれ締結された中空糸スダレ状物を形成する工程と、中空糸の一端を目止めする工程と、中空糸スダレ状物を複数本の中空糸を束ねるように所定断面形状に巻き上げて中空糸小束を製造する工程と、複数の中空糸小束を、間に仕切板を挟んで集束する工程と、集束した複数の中空糸小束の両端をそれぞれ一体に固定するポッティング部を形成する工程と、ポッティング部を中空糸に垂直な面で中空糸と共に切断し、目止めした端部を切除して中空糸を開口する工程とを備えるので、中空糸小束において、中空糸の巻き上げ方向では、平行に配設された間隔を保ち、重なり方向ではテープの厚さの間隔を保って、中空糸が束ねられる。その上で、中空糸束として間に仕切板を挟んで集束されるので、中空糸の本数が増加し大型となっても、中空糸小束の周囲に隙間が確保され、中空糸の間隔を確保して束ねることができる中空糸束の製造方法となる。
【００２６】
また、筒型中空糸膜モジュールに上記の中空糸束を用いることにより、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても、中空糸小束の周囲に隙間が確保され、中空糸の間隔を確保して束ねた中空糸束を有し、ろ過する液体が中空糸に流れ易く、スクラビングを行い易い筒型中空糸膜モジュールとなり、浸漬型中空糸膜モジュールに上記の中空糸束を用いることにより、束ねる中空糸の本数が増加し大型となっても、中空糸小束の周囲に隙間が確保され、中空糸の間隔を確保して束ねた中空糸束を有し、ろ過する液体が中空糸に流れ易く、スクラビングを行い易い浸漬型中空糸膜モジュールとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２８】
先ず図１を参照して、本発明の実施の形態に係る中空糸束について説明する。図１は、中空糸束１の斜視図であり、中空糸１０については中空糸束１の全面に配設されているが、その一部のみを示している。中空糸束１は、平行に配設された複数の中空糸１０が略扇形に束ねられた複数の中空糸小束６と、中空糸１０の閉口端側を固定する閉口側ポッティング部６０と、中空糸１０の開口端側を固定する開口側ポッティング部５０とを備えている。
【００２９】
中空糸１０は、多孔質の素材で形成された中空の糸である。中空糸１０では、長さ方向に連通する中空部が、糸の芯を貫通する。中空糸１０の外径は、例えば、１〜３ｍｍ程度であり、中空糸を構成する膜の厚さは１０〜５００μｍ程度である。中空糸１０は、典型的には、耐水性、耐薬品性を有する樹脂製とする。ここで、耐薬品性とは、中空糸束１を使用するときに、ろ過する液体に混入される薬品に対する耐性をいい、中空糸１０の表面に堆積した固形物を洗浄する際に添加される薬品に対する耐性を含む。中空糸１０は、好ましくは、フッ化ビニリデン系樹脂製とする。フッ化ビニリデン系樹脂は、耐薬品性に加え、耐熱性および機械的強度にも優れている。フッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体、すなわちポリフッ化ビニリデン、他の共重合可能なモノマーとの共重合体あるいはこれらの混合物が用いられる。フッ化ビニリデン系樹脂と共重合可能なモノマーとしては、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、三フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、フッ化ビニル等の一種または二種以上を用いることができる。フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンを７０モル％以上含有することが好ましく、さらに、耐薬品性および機械的強度の高さからフッ化ビニリデン１００モル％からなる単独重合体とすることが好ましい。
【００３０】
中空糸１０は、フッ化ビニリデン系樹脂１００重量部に対し、可塑剤とフッ化ビニリデン樹脂の良溶媒とを合計量で１００〜３００重量部、かつ可塑剤と良溶媒の合計量に占める良溶媒の割合が８〜３５重量％となるように添加し、押出成形後、可塑剤および良溶媒とを抽出液で抽出して製造することができる。さらに、結晶化度を増大するために、例えば１００〜１４０℃で３〜９００秒の熱処理を施した後、長手方向に一軸延伸することが好ましい。一軸延伸することにより、空孔率および孔径が増大し、強伸度や直線性が向上する。一軸延伸されたフッ化ビニリデン系樹脂製の中空糸では、一例として、空孔率が６０〜８５％、平均孔径が０．０５〜０．１５μｍ、引張強度が５ＭＰａ以上、破断伸びが５％以上となる。
【００３１】
中空糸１０は、中空糸小束６として略扇形の断面形状に束ねられている。中空糸１０が略扇形に束ねられた中空糸小束６とは、略相似な略扇形を同一間隔を持って重ねた形状に中空糸１０を配設したものであり、略扇形とは、厳密な意味の扇形でなく、２辺が直線から歪んでいても、弧が歪んでいても、角が丸まっていても、おおよそ扇形に見える形状であればよい。また、略相似とは、中心角がおおよそ同じである略扇形に含まれる形状同士であればよい。なお、図１で示すように、中空糸小束６の内側に、ろ過する液体あるいはスクラビング用エアが流れる複数の貫通口３０が存在する場合には、複数の貫通口３０の内側において中空糸１０は略扇形ではなく、例えば略円形に束ねられていてもよい。すなわち、略扇形に束ねられた中空糸小束６は、中空糸小束６としての外周が略扇形をしていればよく、その内側では必ずしも略扇形をしていない部分を有していてもよい。
【００３２】
略扇形に束ねられた６個の中空糸小束６が、間に仕切板５６、６６を挟んで集束され、全体として、中空糸１０が略円形に束ねられている。このように略扇形の中空糸小束６であると、円形に集束し易く、好適である。なお、仕切板５６、６６については、後述する。
【００３３】
しかし、図２に示すように、中空糸小束６の断面形状は略扇形でなくてもよく、中空糸小束６を集束し易い断面形状に束ねていればよい。図２（ａ）は略三角形に、（ｂ）は略四角形に、（ｃ）は略六角形に、（ｄ）は略円形に束ねた例を示す。（ｄ）に示すように、八角形以上になると、略円形に束ねられるのと実質的に差がなくなるので、略円形の範疇に含まれるものとする。このように、略三角形、略四角形、略六角形、略円形に束ねても、中空糸小束６を中空糸束１用に集束し易くて好ましい。なお、三角形に略をつけているのは、上述の略扇形と同様の意味で、厳密な三角形でなくてもよいからであり、また、その内側では必ずしも略三角形をしていない部分を有していてもよいことも同様である。略三角形以外の上記の形状も同様である。また、一つの中空糸束を構成する中空糸小束６の断面形状は、総てが同一でなくても、まとまりよく集束できればよい。
【００３４】
中空糸１０は、一端が閉口し、他端が開口している。図１では、閉口端を下側に、開口端１２を上側に示している。中空糸１０の閉口は、熱シール等により中空糸１０の端部自体を閉口してもよいが、後述するように、ポッティング部６０により中空糸端部を閉塞することにより閉口するのが効率的かつ確実である。なお、中空糸１０は両端が開口していてもよい。中空糸１０の両端が開口しているときには、後述する貫通口３０、３０’は形成されない。
【００３５】
中空糸１０の閉口端側の閉口側ポッティング部６０は、硬質樹脂製の中空糸１０に垂直な円板であり、中空糸１０の端部を固定している。硬質樹脂としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等が用いられるが、硬化発熱の小さなウレタン系樹脂が好適に用いられる。閉口側ポッティング部６０には、円板の板厚を貫通する断面が円形の複数の貫通口３０が形成されている。なお、貫通口３０の断面形状は、円形ではなく、多角形、楕円形、円弧形スリット等、任意の形状でもよい。
【００３６】
中空糸１０の開口端１２側の開口側ポッティング部５０は、硬質樹脂製の中空糸に垂直な円板であり、閉口側ポッティング部６０と同じ形状および大きさを有し、中空糸１０の端部を固定している。開口側ポッティング部５０は、閉口側ポッティング部６０と同じ素材で形成されるのが一般的である。しかし、それぞれ異なる形状あるいは大きさでもよく、また、異なる素材で形成してもよい。中空糸１０は、開口側ポッティング部５０を貫通して、中空糸１０が配設されているのとは反対側の面（図１では上側の面）で開口している。中空糸１０の開口端１２は、開口側ポッティング部５０の面と同一面上で開口してもよいし、中空糸１０が僅かに突出して開口してもよい。開口側ポッティング部５０の、閉口側ポッティング部６０に形成された貫通口３０と相対する位置に挿入部材３４が配置されている。挿入部材３４は、耐水性、耐薬品性を有する樹脂製でよく、貫通口３０と同一断面形状で、開口側ポッティング部５０の板厚と同じか、あるいはそれより短い長さを有する棒状体である。ここで同一断面形状とは、挿入部材３４の外形が貫通口３０と同一の形状および大きさであれば良い。貫通口３０および挿入部材３４の位置には中空糸１０が固定されないので、相対する位置に同一断面形状の貫通口３０および挿入部材３４が形成され挿入されることにより、貫通口３０および挿入部材３４の周囲の中空糸１０が平行を保って配設される。すなわち、ここでいう同一断面形状とは、貫通口３０および挿入部材３４の周囲の中空糸１０が平行を保って配設される程度に同一であることをいう。例えば、円形の貫通口３０に対して正六角形断面の挿入部材３４であっても、周囲の中空糸１０が平行に配設されれば同一断面形状の範疇に含まれる。
【００３７】
中空糸１０は、閉口側ポッティング部６０と開口側ポッティング部５０とにより両端を固定され、中空糸１０の位置が定められている。一つの中空糸小束６内において、中空糸１０は、平行に配設されており、その間隔は所定の間隔を維持している。閉口側ポッティング部６０の面上で詳細に説明する。中空糸小束６の内側において、３個の貫通口３０が一つの円周上に形成されている。中空糸１０は、円周上に配置された貫通口３０の内側において、同心円上に配設されている。さらに詳細に見ると、中空糸１０が円状に配置されず、渦巻状に配設されている。しかし、渦巻の一回りによる段差が渦巻の大きさに比し小さいので、段差を無視した仮想円を想定したときに、その仮想円が同心円となる形状をも同心円上の範疇に含む。なお、貫通口３０が配置される円周においても、同様に僅かな段差を有する渦巻において段差を無視した仮想円を含む。この同心円（厳密には略同心円）上において、中空糸１０は、その周方向の間隔ｃ１を所定の外周間隔として配設される。また、周方向の法線方向（半径方向）の間隔ｒ１を所定の法線間隔として配設される。なお、外周間隔と法線間隔とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。ここで、半径方向の間隔ｒ１は、隣り合う同心円上の中空糸１０の間隔であり、前述のように中空糸１０が渦巻状に配設されたときには、半径方向の間隔ｒ１は渦巻の段差により生ずる中空糸１０間の隙間となる。中空糸１０は、円周上に配置された貫通口３０の内側では、同心円上に配設されており、すなわち、円筒形に束ねられている。
【００３８】
中空糸１０は、円周上に配置された貫通口３０の外側において、基本的に円周上に配置された貫通口３０の外側を囲む形状に配設される。ここで、円周上に配置された貫通口３０の外側を囲む形状とは、その中に総ての貫通口３０を内包し、貫通口３０の外周をつなぐ形状である。貫通口３０の間を直線で連結してもよいし、貫通口３０の総てに外接する円でもよく、あるいは、貫通口３０の間を連結する直線より内側に入り込む形状であってもよい。
【００３９】
貫通口３０の外側を囲む形状は、複数の中空糸小束６を集束するのに適する形状とすることが好ましい。すなわち、図１に示すように、貫通口３０が３個ある場合には、基本的に略三角形に配置されてもよいが、略扇形に配置することにより、中空糸小束６を集束することにより全体として中空糸１０を略円形に配置することができる。この略扇形についても、前述の略同心円と同様に、中空糸１０が渦巻状に配設されるとしても、渦巻の一回りによる段差を無視した仮想の略扇形を含むものとする。この略扇形上において、中空糸１０は、外周方向の間隔ｃ２を外周間隔と同じに、また、外周の法線方向（外周方向と直交する方向）の間隔ｒ２を法線間隔と同じにして配設される。なお、外周方向の間隔ｃ２は周方向の間隔ｃ１と異なっていてもよく、外周の法線方向の間隔ｒ２は半径方向の間隔ｒ１と異なっていてもよい。なお、外周方向とは、貫通口３０の外側を囲む形状（略扇形）の形状を現す中空糸１０の配列された方向のことであり、例えば略扇形では、２本の半径あるいは１本の弧に沿った方向をいう。外周方向と直交する方向の間隔ｒ２とは、中空糸１０が略扇形に並んでいる形状を用い、隣り合う略相似の形状の間隔である。すなわち、円筒形と略扇形という所定の形状に束ねられた中空糸１０は、外周方向で隣接する中空糸との間隔ｃ１、ｃ２を外周間隔に、外周方向と直交する方向で隣接する中空糸との間隔ｒ１、ｒ２を法線間隔として配設されている。なお、貫通口３０の内側で円筒形に束ねられた中空糸１０の円周方向も外周方向と、半径方向も外周方向と直交する方向に含めるものとする。
【００４０】
外周間隔および法線間隔は、範囲で与えられてもよく、中空糸１０に固形物が多少堆積しても、中空糸１０の間にろ過する液体が流れ、かつ、スクラビング用エアが中空糸１０に適切に送り込まれるような間隔である。中空糸の充填率で、５０〜７０％とすると、ろ過する液体が中空糸１０の隙間を流れつつ同一の断面積に対してろ過面積を大きくとることができ、かつ、スクラビング用エアが中空糸の周囲に適切に送り込まれ易くなる。一例として、外径が１．３ｍｍの中空糸１０に対し、外周方向の間隔ｃ１、ｃ２を外周間隔である０．２〜０．７ｍｍ程度（中空糸１０の中心間距離を１．５〜２．０ｍｍ程度）、外周方向と直交する方向の間隔ｒ１、ｒ２を法線間隔である０．０５〜０．１５ｍｍ程度とする。
【００４１】
仕切板５６、６６は、樹脂製の板であり、ポッティング部を形成する樹脂と同じ樹脂であっても、異なっていてもよい。それぞれの仕切板５６、６６は、開口側ポッティング部５０、閉口側ポッティング部６０の厚さと同じかあるいは低く形成され、ポッティング部５０、６０に埋め込まれている。また、中空糸小束６に挟まれる板の厚さは、典型的には１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とするが、それ以外の厚さでもよい。板の厚さを１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることにより、仕切板５６、６６により形成される中空糸小束６の間の隙間を、ろ過する液体が過剰に流れることもなく、流れの妨げにもならず、また、スクラビング用エアも適切に分散され易い。仕切板５６、６６自体は、ポッティング部５０、６０に埋め込まれているので、ろ過する液体やスクラビング用エアの流れの妨げとはならない。図１に示す仕切板５６、６６は、中心の細い円柱の周囲に６枚の板が等間隔に放射状に固着され、一体として仕切板５６、６６を構成しているが、６枚の板が別々に配置されていてもよい。一体とすることにより配置が容易になり、かつ、確実になる。開口側ポッティング部５０側の仕切板５６と閉口側ポッティング部６０側の仕切板６６とは、同一の形状とし、対応する位置に配置される。仕切板５６、６６を挟んで中空糸小束６が集束されることにより、各中空糸小束６の間には、仕切板５６、６６の板厚分だけの隙間が確保される。
【００４２】
このように中空糸１０を所定の間隔に配設した中空糸小束６を、仕切板５６、６６を挟んで集束して中空糸束１を形成するので、中空糸１０の本数が増え大型となっても、中空糸１０の間隔が保たれた中空糸束１とすることができ、かつ、中空糸小束６の周囲に隙間が形成される。なお、中空糸小束６の中心に一つの貫通口３０が存在し、その周囲に中空糸１０が束ねられていてもいいし、貫通口３０が存在せずに中空糸１０が束ねられてもよい。
【００４３】
以上のように構成された中空糸束１においては、中空糸１０の直線性が高く、機械的強度も強いので、中空糸１０を張った状態となるように、閉口側ポッティング部６０および開口側ポッティング部５０が固定支持される。そして、ろ過する液体を加圧することにより、あるいは、開口端１２側から吸引することにより、ろ過する液体を中空糸１０の外面から中空糸の内側（中空部）を通り、開口端１２側に集める。その際、中空糸小束６の周囲に隙間が形成されているので、中空糸束１が大型となっても、中空糸小束６の周囲には、ろ過する液体が流れ易く、総ての中空糸小束６にろ過する液体が供給される。そして、中空糸小束６において、中空糸１０の直線性が高く、かつ、中空糸１０が所定の間隔を持って配設されているので、ろ過する液体が中空糸１０の間を流れ易い。ろ過する液体は、中空糸１０の内側に入り込むときに、中空糸１０の多孔質膜によりろ過される。すなわち、中空糸１０の内側を通る液体は、ろ過されている。ろ過により、固形物が中空糸１０の外面に堆積する。
【００４４】
外面に固形物が堆積すると、中空糸１０のろ過面積が減少し、ろ過効率が低下する。そこで、中空糸１０を洗浄して固形物を除去する必要がある。洗浄は、スクラビング用エアを閉口側ポッティング部６０の貫通口３０から吐出し、スクラビング用エアの上昇による中空糸１０のスクラビングと、併せて生ずる中空糸１０自体の振動（スクラビング作用に含まれるものとする）とにより、固形物を中空糸１０から剥離するように行う。その際、中空糸１０が、貫通口３０の周囲で、所定の間隔を保って配設されているので、スクラビング用エアが、中空糸１０に適切に送り込まれる。すなわち、総ての中空糸１０の周囲、あるいは少なくとも近傍に、スクラビング用エアが送り込まれ、中空糸１０の外面に堆積した固形物が剥離される。特に、各中空糸小束６の内側にそれぞれ貫通口３０が形成されているので、スクラビング用エアを均等に送り込むことができ、好適である。
【００４５】
なお、中空糸小束６の内側に貫通口３０が形成されていなくてもよく、例えば各中空糸小束６の間で、閉口側ポッティング部６０にスリットが形成され、ろ過する液体およびスクラビング用エアがスリットを流れる構成としてもよい。
【００４６】
続いて、図３〜８を参照して、また、適宜図１をも参照して、中空糸束の製造方法について説明する。先ず図３（ａ）の斜視図に示すように、ドラム２４に長い１本の中空糸１０を巻き付ける。中空糸１０は、ドラム２４の端から、僅かな隙間を開けながら順次ずらして、螺旋状に巻き付ける。この僅かな隙間が、図１に示した中空糸束１における中空糸１０の外周方向の間隔ｃ１、ｃ２となる。すなわち、僅かな間隔は、ほぼ等間隔であり、前述の所定の間隔に相当する。ドラム２４に中空糸１０を巻き付けたならば、ドラム２４の軸方向に中空糸１０上を横断するテープ２２を用いて、中空糸１０をそれぞれ締結する。すなわち、２本のテープ２２を隙間をあけて平行に貼って中空糸１０相互の間隔を固定する。テープ２２は、樹脂をテープ状に塗布して、中空糸１０を隙間を保った間隔に保持する程度に固めたものであってもよい。また、テープ２２を予めドラム２４に装着し、テープ２２の上に中空糸１０を巻きつけてもよい。次に２本のテープ２２の間の隙間を二分するように中央線（図３（ａ）の一点鎖線）で、中空糸１０を切断する。テープ２２の中央線で切断し、中空糸１０を直線状にすることにより、図３（ｂ）の平面図に示すような、中空糸１０を平行に並べ、中空糸１０の両端をテープ２２を用いてそれぞれ締結した中空糸スダレ状物２０となる。なお、２本のテープ２２の間を切断する代わりに、１本のテープを幅方向に２つに切断してもよい。また、両端のテープ２２の間に、水溶性テープ２６を両端のテープ２２と平行にして中空糸１０を横断して貼ると、中空糸１０の直線性を維持し易く、以降の製造工程が行い易くなる。特に、図３（ｂ）に示すように、中空糸１０を固定する２本のテープ２２の近くにそれぞれ、水溶性テープ２６を貼ると、後述するポッティング部を形成するときに、中空糸１０の配列が安定し、ポッティング部で中空糸１０が均等に配置され易くなるので好ましい。さらに、水溶性であるので、中空糸束として用いるときにはろ過する液体に溶解し、中空糸１０のろ過面積を減少させることもなく、ろ過する液体の流れの障害となることもなく、好適である。
【００４７】
次に、図４の中空糸スダレ状物２０の巻上げの説明図に示すように、中空糸スダレ状物２０を巻き上げる。先ず、図４（ａ）に示すように、中空糸スダレ状物２０の平行に並んだ中空糸１０の端の中空糸１０の一端を中心にして中空糸スダレ状物２０を中空糸１０の長手方向に直角方向に、すなわち、複数本の中空糸１０を束ねるようにのり巻き状に巻く。そのため、中空糸１０は直線状のままである。なお、後述する貫通口形成部材３２および挿入部材３４を中心として巻き上げてもよい。
【００４８】
適当な層数になるまで中空糸スダレ状物２０を巻いたならば、巻いた中空糸スダレ状物２０の周囲に貫通口形成部材３２を配置する。貫通口形成部材３２は、後述する閉口側ポッティング部６０を形成する素材と接着し難い素材で形成し、閉口側ポッティング部６０の形成後に抜き取ることにより、その跡に貫通口３０（図１参照)が形成される。あるいは、貫通口形成部材３２に貫通口３０が形成されており、貫通形成部材３２が両端を閉口側ポッティング部６０の表面に出して埋め込まれることにより、貫通口３０が形成される構成としてもよい。複数の（図４（ｂ）では３つの）貫通口形成部材３２が、一巻きの間に配置される。すなわち、一つの円周上に配置される。複数の貫通口形成部材３２は、等間隔で配置されるのが好ましい。また、貫通口形成部材３２と対応する位置に貫通口形成部材３２と同一断面形状の、すなわち貫通口３０と同一断面形状となる、挿入部材３４を配置する。同一断面形状の貫通口形成部材３２と挿入部材３４とが対応する位置に配置されることにより、その後、中空糸スダレ状物２０を巻き易く、中空糸１０の平行を保つことができる。なお、貫通口形成部材３２を配置する適当な層数は、中空糸１０に適切にスクラビング用エアが送り込まれる層数であり、中空糸１０の径および長さ、所定の外周間隔および法線間隔、スクラビング用エアの吐出圧などから求める設計値である。
【００４９】
ここで、図５を参照して、貫通口形成部材３２あるいは挿入部材３４を配置しつつ、中空糸スダレ状物２０を巻く治具である枷４０について説明する。図５（ａ）に示すように、枷４０は、初めは円板の中央に１本の枷棒４２’を有している。枷棒４２’を中心として、中空糸スダレ状物２０を巻く。そのときには、他の枷棒がないので、巻く際の障害となるものはない。適当な層数を巻いたならば、図５（ｂ）に示すように、巻いた中空糸スダレ状物２０の周囲に相当する位置に、枷棒４２を枷４０に取り付け、枷棒４２に貫通口形成部材３２(図４参照）あるいは挿入部材３４（図４参照）を装着する。なお、図５（ｂ）の破線で示すように、枷棒４２を円板と屈曲可能に接続し、枷棒４２’だけで巻くときは、屈曲して巻上げの障害とならず、貫通口形成部材３２あるいは挿入部材３４を装着するときには、円板に垂直に立設するように構成すると、枷棒４２の着脱が不要となり好適である。
【００５０】
図４に戻り、中空糸スダレ状物２０の巻上げの説明を続ける。図４（ｃ）に示すように、貫通口形成部材３２および挿入部材３４が配置されたならば、それらを挟んで中空糸スダレ状物２０をさらに巻く。そして、中空糸スダレ状物２０を巻ききるまで巻き上げる。
【００５１】
図６に、中空糸１０を平行に、かつ、ほぼ等間隔に並べ、中空糸１０の両端をテープ２２を用いてそれぞれ締結した中空糸スダレ状物２０を巻いたときの、中空糸１０の配列を説明する部分図を示す。中空糸１０は、僅かな間隔を開けながらテープ２２を用いてそれぞれ締結されており、巻上げ後も、その僅かな間隔は維持され、外周方向の間隔ｃ１、ｃ２となる。すなわち、中空糸１０をドラム２４（図３参照）に巻き付けるときに、所定の外周間隔を開けて巻き付けておく。そして、中空糸スダレ状物２０は、巻き上げられることにより重なり、その重なりにおける中空糸１０の間隔が、中空糸１０の外周と直交する方向における間隔ｒ１、ｒ２となる。この重なりにおける中空糸１０の間隔は、テープ２２の厚さであるから、所定の法線間隔の厚さのテープ２２を用いる。
【００５２】
以上説明したように、中空糸１０を所定の外周間隔を開けてドラム２４に巻き付け、所定の法線間隔の厚さの２本のテープ２２でそれぞれ締結し、２本のテープ２２の間で中空糸１０を切断することにより、複数本の中空糸が平行に、かつ、ほぼ等間隔に配置され、該中空糸の両端がテープを用いてそれぞれ締結された中空糸スダレ状物２０を製造する。中空糸スダレ状物２０を巻き上げ、貫通口形成部材３２および挿入部材３４を配置し、さらに中空糸スダレ状物２０を巻き上げることにより、図１で説明したように、中空糸１０を所定の外周間隔および法線間隔を持って配設した中空糸小束６を簡単に製造できる。
【００５３】
次に、図７に示すように、仕切板５６、６６を挟んで、複数の中空糸小束６を集束して、一つの大きな中空糸１０の塊とする。図７に示すように、中空糸小束６の断面形状が略扇形であれば、まとめて一つの円柱形としやすいが、中空糸小束の断面形状は他の形状でもよい。集束した結果、各中空糸小束６の間には、仕切板５６、６６に対応する隙間が形成される。中空糸小束６を集束しても、中空糸１０の間隔は、テープ２２により固定され、また、テープ２２の厚さにより定められているので、変化せず、所定の間隔を保ち、かつ、中空糸小束６同士の間には仕切板５６、６６に対応した隙間が形成され、すなわち、中空糸１０の間隔が確保される。
【００５４】
図８に示すように、集束した中空糸小束６の両端にポッティング部を形成してそれぞれを一体に固定する。図８（ａ）は開口側ポッティング部５０を、（ｂ）は閉口側ポッティング部６０を説明する部分断面図である。開口側ポッティング部５０では、ポッティング部５０を形成する前に中空糸１０の端部１１を目止めする。目止めは、中空糸スダレ状物２０を巻く前に、中空糸１０の一端を熱シールにより封止することにより行う。あるいは、中空糸スダレ状物２０を巻上げた後に、一端を目止め材に浸し、目止め材により中空糸１０の一端を封止してもよいし、他の方法で封止してもよい。このように目止めした後に、ポッティング材５２で固定する。中空糸１０の端部１１が目止めされていることにより、ポッティング材５２が中空糸の中空部に入り込むことがない。そこで、ポッティング材５２を、中空糸１０の目止めを切除するように、中空糸に垂直な面で切断することにより、切断された部分の中空糸１０が開口する。このようにして、開口端１２を備えた中空糸１０を固定するポッティング部５０が形成される。なお、ポッティング材５２を中空糸１０に垂直な面で切断するとは、厳密な意味での中空糸１０に垂直な面で切断しなくてもよく、ポッティング材５２を切断することにより、片側に総ての中空糸１０の目止め１１が含まれ、他の側では、総ての中空糸１０がポッティング材５２で固定されているように切断すればよい。ポッティング材５２の中空糸１０が延びる方向の面に重ねて、保護層５４を形成してもよい。中空糸１０が揺れると、ポッティング材５２で固定された根元において、作用する力が大きく、かつ、ポッティング材５２の付着により硬化しているので、折損し易くなる。そこで、中空糸１０の根元を保護するために、柔らかさのある保護層５４を形成し、根元に掛かる力を低減する。保護層５４としては、たとえば硬化発熱を抑えるため、硬化時間の長いシリコン系樹脂を用いる。なお、挿入部材３４（図１参照）は、開口側ポッティング部５０に埋め込まれ、開口側ポッティング部５０の一部となる。
【００５５】
図８（ｂ）に示すように、閉口側ポッティング部６０では、中空糸１０の閉口端１４をポッティング材６２の中に埋め込むようにして、閉口側ポッティング部６０を形成する。このように閉口端１４をポッティング材６２に埋め込むことにより、別途閉口する工程を設けなくても、ポッティング材６２が中空糸１０の端部を閉塞し、閉口端１４は閉口される。なお、中空糸スダレ状物２０の段階で閉口端１４を熱シール等により予め閉口してから、巻き上げて中空糸小束を製造してもよい。閉口側ポッティング部６０にも、保護層６４を形成することが好ましい。ポッティング材６２および保護層６４が硬化したならば、貫通口形成部材３２（図４参照）を抜き取ることにより、その跡に貫通口３０（図１参照）が形成される。
【００５６】
開口側ポッティング５０および閉口側ポッティング部６０を形成するときに、ポッティング材５２、６２あるいは保護層５４、６４の素材として、中空糸１０の間に入り込むように粘性の低い液体樹脂を用いることが多い。すると、中空糸１０の間隔が狭い場合に起こり得る毛細管現象のため、液体樹脂が中空糸１０間に染み上がることがある。ポッティング材５２、６２が染み上がりを生ずると、保護層５４、６４の効果を削減してしまい、保護層５４、６４が染み上がりを生ずると、中空糸１０のろ過面積を減少させることとなる。中空糸１０相互が、所定の間隔を保っていると、この毛細管現象による染み上がりを抑えることができる。
【００５７】
続いて、図９を参照して、これまで説明した中空糸束１を備える筒型中空糸膜モジュール１００について説明する。図９は、筒型中空糸膜モジュール１００の構成を説明する断面図である。筒型中空糸膜モジュール１００は、円筒形のケーシング７０と、ろ過する液体をケーシング７０内に導入する供給液ノズル７６と、ろ過した液体をケーシングから導出するろ過液ノズル７７とを備える。筒型中空糸膜モジュール１００は、図９に示すように、供給液ノズル７６を鉛直下方に、ろ過液ノズル７７を鉛直上方にして設置される。ケーシング７０は、円筒形の側面に相当する胴板７２と、円筒の端面に相当する２枚の鏡板７４、７５とを有する。ケーシング７０内には、閉口側ポッティング部６０を下部鏡板７４側にして、中空糸束１が内包されている。中空糸束１の閉口側ポッティング６０および開口側ポッティング５０の外周は、円筒形のケーシング７０の内側に接続しており、中空糸１０の直線性を保った位置で固定されている。ケーシング７０内での軸方向への液体の流れは、両ポッティング部５０、６０により封止され、ケーシング７０内は、ポッティング部５０、６０により三部分に分離される。すなわち、両ポッティング部５０、６０に挟まれ、中空糸１０が平行に並んでいる中間部分７１ａと、閉口側ポッティング部６０より下部鏡板７４側の導入部分７１ｂと、開口側ポッティング部５０より上部鏡板７５側の集液部分７１ｃである。供給液ノズル７６は、導入部分７１ｂに接続され、ろ過液ノズル７７は、集液部分７１ｃに接続される。典型的には、図９に示すように、供給液ノズル７６は下部鏡板７４に、ろ過液ノズル７７は上部鏡板７５に接続される。
【００５８】
さらにケーシング７０には、中間部分７１ａの胴板７２に下部側面ノズル７８および上部側面ノズル７９の２本のノズルが接続される。下部側面ノズル７８および上部側面ノズル７９は、それぞれ、閉口側ポッティング部６０および開口側ポッティング部５０の近傍に接続されるのが好ましい。
【００５９】
筒型中空糸膜モジュール１００では、ろ過する液体を供給液ノズル７６からケーシング７０内に導入する。ここで、ろ過する液体は、例えば浄水するための水などであり、濁質や菌類が浮遊しているものが典型である。ろ過する液体は、供給液ノズル７６に連接された配管より供給される。導入されたろ過する液体は、先ず導入部分７１ｂに導入される。そこで、貫通口３０を通り抜け、中間部分７１ａに入り込む。中間部分７１ａに入り込んだろ過する液体は、中空糸小束６の周囲の隙間を通って各中空糸小束６へ流れ、中空糸小束６において、中空糸１０の間の間隔を通り中空糸小束６内に均等に流れ、平行に配設された中空糸１０によりろ過され、ろ過した液体は中空糸１０の中空部に入る。中空糸１０の中空部に入ったろ過した液体は、中空糸１０の開口端１２（図１参照）より、集液部分７１ｃに導かれる。集液部分７１ｃにて、各中空糸１０からのろ過した液体が集められ、ろ過液ノズル７７から導出され、下流側に提供される。なお、筒型中空糸膜モジュール１００にろ過する液体を導入し、ろ過した液体を導出するためには、供給液ノズル７６から供給されるろ過する液体が加圧されていても、ろ過液ノズル７７のろ過した液体を吸引しても、どちらでもよい。
【００６０】
ろ過する液体は、中空糸１０でその一部がろ過されることにより、濃度が高くなる。濃度の高くなった液体は、下部側面ノズル７８あるいは上部側面ノズル７９から排出され、新たなろ過する液体が導入される。特に、上部側面ノズル７９から排出するようにすることで、新たなろ過する液体が、中間部７１ａに行き渡るので、好ましい。
【００６１】
中空糸１０でろ過する液体がろ過されることにより、固形物が中空糸１０の外面に堆積する。そこで、供給液ノズル７６を通じて、スクラビング用エアを導入部分７１ｂに供給する。スクラビング用エアの供給は、供給液ノズル７６に連接された配管にスクラビング用エアを搬送する配管を接続してもよいし、二重配管として配管内にスクラビング用エアを搬送する配管を敷設してもよいし、あるいは供給液ノズル７６とは別にスクラビング用エアを吐出するノズルを設けて供給してもよい。導入部分７１ｂに導入されたスクラビング用エアは、貫通口３０より中間部分７１ａに吐出される。
【００６２】
中間部分７１ａに吐出されたスクラビング用エアは、中間部分７１ａ中の液体中を上昇する。前述のように、貫通口３０の周囲で、所定の間隔を保って中空糸１０が配設されているので、スクラビング用エアは、中空糸１０全体に適切に行き渡る。スクラビング用エアの上昇に伴うスクラビング作用により、中空糸１０の外面に堆積した固形物は剥離される。剥離した固形物は、主に中間部７１ａの底部に向けて落下するので、下部側面ノズル７８から液体を排出するときに、一緒にケーシング７０内部から排出される。
【００６３】
なお、筒型中空糸膜モジュール１００では、ろ過する液体が下部側面ノズル７８あるいは上部側面ノズル７９のいずれか一方のノズルから供給され、他方のノズルから排出される構成としてもよい。この構成の筒型中空糸膜モジュール１００では、供給液ノズル７６はもっぱらスクラビング用エアを導入部分７１ｂに供給するために使用される。
【００６４】
また、図１０に示すように、筒型中空糸膜モジュール１００’では、中空糸１０が両端で開口した中空糸束１０を備えてもよい。この場合には、鉛直下方に配置されるポッティング部６０’を厚く形成し、ポッティング部６０’の側面にスクラビング用エアを供給する空気供給管３８を接続する。そして、空気供給管３８と連通し、中空糸１０が存在する側（中間部７１ａ側）の面で開口する貫通口３６をポッティング部６０’に形成する。なお、貫通口３６は、スリット形状でもよい。あるいは、ポッティング部６０’内の仕切板６６（図１参照）に、空気供給管３８と連通し、中間部７１ａ側の面で開口する貫通口を形成し、空気供給管３８からスクラビング用エアを供給する構成としてもよい。あるいは、貫通口３６がポッティング部６０’に形成されず、空気供給管が中間部７１ａ側のポッティング部６０’の直上に延伸し、そこでノズルを有し、スクラビング用エアを吐出する構成としてもよい。空気供給管３８からスクラビング用エアが供給されると、中空糸１０の間のポッティング部６０’から中間部７１ａにスクラビング用エアが吐出されるので、スクラビング用エアは、中空糸１０に適切に送り込まれる。また、ろ過する液体は、下部側面ノズル７８より供給され、上部側面ノズル７９から排出される。あるいは、上部側面ノズル７９より供給され、下部側面ノズル７８から排出される。そして、中空糸１０でろ過した液体は、中空糸１０の両端から回収されるので、大量に、圧力損失を小さく、回収することができる。
【００６５】
次に、図１１を参照して、これまで説明した中空糸束１を備える浸漬型中空糸膜モジュール１０１について説明する。図１１は、浸漬型中空糸膜モジュール１０１を説明する構成図である。浸漬型中空糸膜モジュール１０１は、中空糸束１と、中空糸束１の閉口側ポッティング部６０に接続する空気ヘッダー８０と、開口側ポッティング部５０に接続するろ過液ヘッダー９０とを備える。空気ヘッダー８０は、閉口側ポッティング部６０で蓋をされた円筒形あるは半球形の容器で、閉口側ポッティング部６０に形成された総ての貫通口３０と連通する空間を構成する。ろ過液ヘッダー９０は、開口側ポッティング部５０で蓋をされた円筒形あるいは半球形の容器で、開口側ポッティング部５０に開口する中空糸１０の総ての開口端１２と連通する空間を構成する。中空糸束１は、図１１に示すように、閉口側ポッティング部６０、すなわち空気ヘッダー８０を鉛直下方に、開口側ポッティング部５０、すなわちろ過液ヘッダー９０を鉛直上方として設置される。
【００６６】
浸漬型中空糸膜モジュール１０１は、さらに、空気ヘッダー８０に連接する接続管８４と接続管８４に連接する空気供給管８６およびろ過液ヘッダー９０に連接する接続管９４と接続管９４に連接するろ過液管９６を備える。空気ヘッダー８０は空気供給管８６および接続管８４により固定支持され、ろ過液ヘッダー９０はろ過液管９６および接続管９４により固定支持されている。空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０が固定支持されることにより、中空糸束１は、中空糸１０の直線性を保った状態に保持される。このように中空糸束１、空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０が支持された状態で、ろ過する液体中に浸漬される。浸漬型中空糸膜モジュール１０１は、典型的には水槽（不図示）に貯留されている浄水するための水に浸漬されるが、例えば、浄水するための水が川水であれば、川の中に直接浸漬されてもよい。
【００６７】
ろ過液管９６は、不図示のポンプの上流側に接続され、ろ過した液体が吸引される。ろ過した液体が吸引されることにより、ろ過する液体が中空糸１０によりろ過されて、中空糸１０の中空部から、開口端１２（図１参照）およびろ過液ヘッダー９０内を通って、接続管９４およびろ過液管９６に流れる。ここで、中空糸小束６の周囲に隙間が形成され、中空糸１０が所定の間隔を保って配設されているので、中空糸１０にろ過する液体が行き渡り易い。所定の中空糸１０でろ過する液体がろ過されることにより、固形物が中空糸１０の外面に堆積する。そこで、空気管８６から接続管８４を通って、スクラビング用エアが空気ヘッダー８０に送られる。空気ヘッダー８０に送られたエアは、貫通口３０よりろ過する液体中に吐出される。
【００６８】
ろ過する液体中に吐出されたスクラビング用エアは、ろ過する液体中を上昇する。前述のように、貫通口３０の周囲で、所定の間隔を保って中空糸１０が配設されているので、スクラビング用エアは、中空糸１０全体に適切に行き渡る。スクラビング用エアの上昇に伴うスクラビング作用により、中空糸１０の外面に堆積した固形物は剥離される。剥離された固形物は、水槽の底部に沈殿し、川に流されるなどして、ろ過する液体から除去される。
【００６９】
図１１では、中空糸束１、空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０が１組だけ空気管８６およびろ過液管９６に接続しているように示されているが、複数組の中空糸束１、空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０が接続されて、浸漬型中空糸膜モジュール１０１を構成してもよい。また、図１１では、空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０がそれぞれ接続管８４、９４を介して空気管８６およびろ過液管９６に固定支持されるものとして説明したが、スクラビング用エアの供給やろ過した液体の吸引がホースのような剛性のない流路を介して行われ、支持構造物により空気ヘッダー８０およびろ過液ヘッダー９０が固定支持される構成としてもよい。
【００７０】
また、中空糸束１において、中空糸１０の両端を開口端とし、すなわち、中空糸１０の両端が開口端ポッティング部５０によりそれぞれ一体に固定されて、両端がろ過液ヘッダー９０に接続する構成としてもよい。中空糸１０の両端からろ過した液体を吸引することにより、吸引する液体の量を増やすことができる。このように中空糸束１を構成した場合には、スクラビング用エアを吐出する配管を鉛直下方側の開口端ポッティング部５０の直上に敷設し、中空糸１０を洗浄するスクラビング用エアを供給する。あるいは、中空糸１０を水平にするように浸漬型中空糸膜モジュール１０１が設置された場合には、中空糸１０の下側にスクラビング用エアを吐出する配管を敷設する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る中空糸束の斜視図である。
【図２】中空糸小束の断面形状の例を説明する図である。（ａ）は略三角形に、（ｂ）は略四角形に、（ｃ）は略六角形に、（ｄ）は略円形に束ねた例である。
【図３】中空糸から中空糸スダレ状物を製造する方法を説明する図である。（ａ）は、中空糸をドラムに巻き付け、テープで締結したところ、（ｂ）は、（ａ）のテープ部分を切断した中空糸スダレ状物を示す。
【図４】中空糸スダレ状物を巻き上げる工程を説明する図である。（ａ）は、中空糸スダレ状物を巻き始めたところ、（ｂ）は、貫通口形成部材および挿入部材を配置したところ、（ｃ）は、中空糸スダレ状物をほぼ巻き上げたところを示す。
【図５】中空糸スダレ状物を巻き上げる枷を説明する図である。（ａ）は、巻き始めるときの中央に１本の枷棒を有する枷、（ｂ）は、貫通口形成部材および挿入部材を装着する枷棒を有する枷を示す。
【図６】中空糸スダレ状物を巻き上げたときの、中空糸の配列を説明する部分図である。
【図７】中空糸小束を集束する様子を説明する斜視図である。
【図８】ポッティング部を形成し中空糸を固定する状態を説明する図であり、（ａ）は開口側ポッティング部を、（ｂ）は閉口側ポッティング部を示す。
【図９】筒型中空糸膜モジュールの構成を説明する断面図である。
【図１０】筒型中空糸膜モジュールの変形例の構成を説明する断面図である。
【図１１】浸漬型中空糸膜モジュールを説明する構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  中空糸束
６  中空糸小束
１０  中空糸
１１  目止め端
１２、１２’  開口端
１４  閉口端
２０  スダレ状物
２２  テープ
２４  ドラム
２６  水溶性テープ
３０、３６  貫通口
３２  貫通口形成部材
３４  挿入部材
３８  空気供給管
４０  枷
４２、４２’  枷棒
５０  開口側ポッティング
５２、６２  接着層
５４、６４  保護層
５６、６６  仕切板
６０  閉口側ポッティング
７０  ケーシング
７１ａ  導入部分
７１ｂ  中間部分
７１ｃ  集液部分
７２  胴板
７４  下部鏡板
７５  上部鏡板
７６  供給液ノズル
７７  ろ過液ノズル
７８  下部側面ノズル
７９  上部側面ノズル
８０  空気ヘッダー
８４  接続管
８６  空気供給管
９０  ろ過液ヘッダー
９４  接続管
９６  ろ過液管
１００、１００’  筒型中空糸膜モジュール
１０１  浸漬型中空糸膜モジュール
ｃ１  円周方向の間隔
ｃ２  外周方向の間隔
ｒ１  半径方向の間隔
ｒ２  外周方向と直角方向の間隔
【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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【図１０】
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【図１１】
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