(57)【要約】【課題】簡便な方法で中空糸膜束に弛みを付与しながら、樹脂を注入して硬化させる工程を１回のみに低減できる平型中空糸膜モジュールの製造方法、平型中空糸膜モジュール製造用把持具、並びに平型中空糸膜モジュールを提供する。【解決手段】本発明の平型中空糸膜モジュールの製造方法は、一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１の長さ方向で離間して配置し、一対の弛緩形成治具２０，２０で中空糸膜束１１を把持する工程、一対の弛緩形成治具２０，２０の離間距離を狭めて中空糸膜束１１に弛緩を付与する工程、ハウジング１２の挿入口に中空糸膜束１１の端部を挿入する工程、ハウジング１２内に固定用樹脂を注入し、硬化させて中空糸膜束１１の端部を固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部をハウジング１２に固定する固定工程、一対の弛緩形成治具２０，２０を取り外す工程、を備える。【選択図】図７
2017205757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集水流路を有するハウジングを備え、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の各々の端部が、前記ハウジングの各挿入口から前記ハウジング内に挿入されて固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に前記中空糸膜束の長さ方向に沿って配置される一対の支柱の各々の端部が、前記ハウジングに固定されてなる平型中空糸膜モジュールの製造方法であって、
一対の弛緩形成治具を前記中空糸膜束の長さ方向に離間して配置し、前記中空糸膜束を前記一対の弛緩形成治具で把持する把持工程と、
前記一対の弛緩形成治具の離間距離を狭めることにより、前記中空糸膜束に弛緩を付与する弛緩工程と、
前記ハウジングの挿入口に、前記中空糸膜束の端部を挿入する挿入工程と、
前記ハウジング内に固定用樹脂を注入し、硬化させて前記中空糸膜束の端部を固定し、且つ、前記一対の支柱の端部を前記ハウジングに固定する固定工程と、
前記一対の弛緩形成治具を取り外す除去工程と、
を含む、平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項２】
集水流路を有するハウジングを備え、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の各々の端部が、前記ハウジングの各挿入口から前記ハウジング内に挿入されて固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に前記中空糸膜束の長さ方向に沿って配置される一対の支柱の各々の端部が、前記ハウジングに固定されてなる平型中空糸膜モジュールの製造方法であって、
一対の弛緩形成治具を前記中空糸膜束の長さ方向に離間して配置し、前記中空糸膜束を前記一対の弛緩形成治具で把持する把持工程と、
前記一対の弛緩形成治具の離間距離を狭めることにより、前記中空糸膜束に弛緩を付与する弛緩工程と、
前記ハウジングの挿入口に、前記中空糸膜束の端部を挿入する挿入工程と、
前記ハウジング、前記中空糸膜束及び前記一対の支柱を、平面視略矩形状とされた保持枠体の枠内に組み付ける保持工程と、
前記保持枠体に前記一対の弛緩形成治具を連結固定する連結工程と、
前記ハウジング内に固定用樹脂を注入し、硬化させて前記中空糸膜束の端部を固定し、且つ、前記一対の支柱の端部を前記ハウジングに固定する固定工程と、
前記保持枠体及び前記一対の弛緩形成治具を取り外す除去工程と、
を含む、平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記弛緩形成治具は、前記中空糸膜束を把持する把持部に、硬度が３〜２０度の弾性部材が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記弛緩形成治具は、前記弾性部材の厚みが２ｍｍ以上である、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記平型中空糸膜モジュールの全幅Ｗと、前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が１０〜６０倍の範囲である、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記平型中空糸膜モジュールの全幅Ｗと、前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が２０〜５０倍の範囲である、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌが３００〜１５００ｍｍの範囲である、請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌが５００〜１２５０ｍｍの範囲である、請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記弛緩形成治具の把持部による、前記平型中空糸膜モジュールの把持面積当たりの中空糸膜束重量が、５０ｇ／ｃｍ２以下である、請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法において用いられ、中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定するまでの間、前記中空糸膜束を把持して支持する平型中空糸膜モジュール製造用把持具であって、
互いに近接することで前記中空糸膜束を挟み込むように把持する第１部材及び第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との離間距離が前記中空糸膜束の厚みよりも小さくなるように、前記第１部材と第２部材との間を近接させることが可能な狭持手段と、
を含む、平型中空糸膜モジュール製造用把持具。
【請求項１１】
集水流路を有するハウジングが中空糸膜の長手方向の両側にそれぞれ備えられ、複数本の前記中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の両端部が、それぞれ、各々の前記ハウジングの挿入口から挿入されて固定用樹脂を介して前記ハウジング内に固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に、前記中空糸膜束に沿って配置される一対の支柱の両端部が、それぞれ前記ハウジングの各々に固定されてなる平型中空糸膜モジュールであって、
前記一対の支柱の両端部は、それぞれ、各々の前記ハウジングの挿入口から挿入されて固定用樹脂を介して前記ハウジング内に固定され、
前記中空糸膜束は、前記中空糸膜の長手方向の両側に配置された前記ハウジングの各々の間で弛緩した状態で固定されており、
前記ハウジングを、前記挿入口から該ハウジング内の集水流路側に向かって３０ｍｍの位置で切断したときの横断面において、前記中空糸膜束と前記ハウジングとの間に一種の前記固定用樹脂が界面なく液密に充填されている、平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、平型中空糸膜モジュールの製造方法、平型中空糸膜モジュール製造用把持具、並びに平型中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造や、空気の浄化等の多くの用途に使用されている。近年、これらの用途に加えて、中空糸膜モジュールは、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離など処理のための高汚濁性水濾過にも用いられるようになっている。
中空糸膜モジュールは、一般に、中空糸膜の集束体の端部をハウジング内に挿入し、端部を開口した状態で、中空糸膜とハウジングとの間を樹脂で固定した構造を有する。
【０００３】
このような中空糸膜モジュールを用いて高汚濁性水の濾過を行う場合、散気管の上方に複数個の中空糸膜モジュールを並設した中空糸膜ユニットを濾過槽内に浸漬させ、エアースクラビング洗浄を行いながら吸引濾過を行うことで、長期間にわたって安定した濾過処理が可能になる。また、中空糸膜モジュールは、エアースクラビング洗浄による洗浄効果を向上させることを目的として、通常、中空糸膜が長さ方向に対して０．１〜５％程度で弛んだ弛緩状態で濾過処理が行われる。
【０００４】
上記のように、中空糸膜モジュールに弛みを形成・付与する方法としては、例えば、中空糸膜束の端部が固定された各ハウジング間の距離を調整して弛みを付与する方法、もしくは、各ハウジング間に支柱を設けることで、これらハウジング間の距離を、予め、所定の距離に固定する等の方法が挙げられる。
【０００５】
このような中空糸膜モジュールは、例えば、以下のような方法で製造できる（特許文献１を参照）。
まず、複数本の中空糸膜を引き揃えて、その端部を容器に入れる。次いで、容器内に固定用の液状の樹脂を注入して硬化させることにより、中空糸膜の端部同士を固定用樹脂で固定し、中空糸膜集束体とする（第１の硬化工程）。次いで、容器を中空糸膜集束体から取り外し、固定用樹脂で固定された中空糸膜の端部を樹脂ごと切断することで、各中空糸膜の端部が開口した中空糸膜集束体（中空糸膜束）を得る（切断工程）。その後、中空糸膜束の開口した端部をハウジング内に挿入し、接着用の樹脂を硬化した固定用樹脂の上に流し込み、これを硬化させて中空糸膜をハウジングに固定して（第２の硬化工程）、中空糸膜モジュールを得る。
【０００６】
また、例えば、特許文献１に記載の構成を有する中空糸膜モジュールに支柱を設けた構成とする場合には、予め、ハウジングと支柱とを接着してなる枠体を作製し、各々の中空糸膜の端部が開口した中空糸膜束をハウジング内に固定する。この際、支柱の長さに依る所定の固定長さよりも、中空糸膜束の長さ寸法を大きくすることで、中空糸膜束全体が弛んだ弛緩状態とすることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０６１８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の中空糸膜モジュールの製造方法においては、樹脂を注入して硬化させる工程として、第１の硬化工程及び第２の硬化工程の計２回が必要となるため、工程が煩雑になるという問題がある。また、上記のような、中空糸膜モジュールに支柱を設けた構成とした場合においても、特許文献１と同様、硬化工程が計２回必要となり、工程が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、支柱が設けられた中空糸膜モジュールを製造するにあたり、簡便な方法で中空糸膜束に弛みを形成・付与しながら、樹脂を注入して硬化させる工程を１回のみに低減でき、生産効率に優れた平型中空糸膜モジュールの製造方法、平型中空糸膜モジュール製造用把持具、並びに平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】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた。この結果、まず、中空糸膜束の長さ方向の両端部近傍を一対の弛緩形成治具で把持し、これら弛緩形成治具の離間距離を狭めることで中空糸膜束に弛緩を付与した後、ハウジングの挿入口から中空糸膜束の端部を挿入した後に、ハウジング内に固定用樹脂を注入して硬化させる方法を採用することで、簡便な方法で中空糸膜束に弛みを付与しながら、固定用樹脂を硬化させる工程を１回のみに低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、以下の態様を包含する。
【００１１】
［１］  集水流路を有するハウジングを備え、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の各々の端部が、前記ハウジングの各挿入口から前記ハウジング内に挿入されて固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に前記中空糸膜束の長さ方向に沿って配置される一対の支柱の各々の端部が、前記ハウジングに固定されてなる平型中空糸膜モジュールの製造方法であって、一対の弛緩形成治具を前記中空糸膜束の長さ方向に離間して配置し、前記中空糸膜束を前記一対の弛緩形成治具で把持する把持工程と、前記一対の弛緩形成治具の離間距離を狭めることにより、前記中空糸膜束に弛緩を付与する弛緩工程と、前記ハウジングの挿入口に、前記中空糸膜束の端部を挿入する挿入工程と、前記ハウジング内に固定用樹脂を注入し、硬化させて前記中空糸膜束の端部を固定し、且つ、前記一対の支柱の端部を前記ハウジングに固定する固定工程と、前記一対の弛緩形成治具を取り外す除去工程と、を含む、平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［２］  集水流路を有するハウジングを備え、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の各々の端部が、前記ハウジングの各挿入口から前記ハウジング内に挿入されて固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に前記中空糸膜束の長さ方向に沿って配置される一対の支柱の各々の端部が、前記ハウジングに固定されてなる平型中空糸膜モジュールの製造方法であって、一対の弛緩形成治具を前記中空糸膜束の長さ方向に離間して配置し、前記中空糸膜束を前記一対の弛緩形成治具で把持する把持工程と、前記一対の弛緩形成治具の離間距離を狭めることにより、前記中空糸膜束に弛緩を付与する弛緩工程と、前記ハウジングの挿入口に、前記中空糸膜束の端部を挿入する挿入工程と、前記ハウジング、前記中空糸膜束及び前記一対の支柱を、平面視略矩形状とされた保持枠体の枠内に組み付ける保持工程と、前記保持枠体に前記一対の弛緩形成治具を連結固定する連結工程と、前記ハウジング内に固定用樹脂を注入し、硬化させて前記中空糸膜束の端部を固定し、且つ、前記一対の支柱の端部を前記ハウジングに固定する固定工程と、前記保持枠体及び前記一対の弛緩形成治具を取り外す除去工程と、を含む、平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［３］  前記弛緩形成治具は、前記中空糸膜束を把持する把持部に、硬度が３〜２０度の弾性部材が設けられている、上記［１］又は［２］に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［４］  前記弛緩形成治具は、前記弾性部材の厚みが２ｍｍ以上である、上記［１］〜［３］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［５］  前記平型中空糸膜モジュールの全幅Ｗと、前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が１０〜６０倍の範囲である、上記［１］〜［４］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［６］  前記平型中空糸膜モジュールの全幅Ｗと、前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が２０〜５０倍の範囲である、上記［１］〜［４］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［７］  前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌが３００〜１５００ｍｍの範囲である、上記［１］〜［６］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［８］  前記中空糸膜の配列方向における前記平型中空糸膜モジュールの全長Ｌが５００〜１２５０ｍｍの範囲である、上記［１］〜［６］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［９］  前記弛緩形成治具の把持部による、前記平型中空糸膜モジュールの把持面積当たりの中空糸膜束重量が、５０ｇ／ｃｍ２以下である、上記［１］〜［８］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法。
［１０］  上記［１］〜［９］の何れか一項に記載の平型中空糸膜モジュールの製造方法において用いられ、中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定するまでの間、前記中空糸膜束を把持して支持する平型中空糸膜モジュール製造用把持具であって、互いに近接することで前記中空糸膜束を挟み込むように把持する第１部材及び第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との離間距離が前記中空糸膜束の厚みよりも小さくなるように、前記第１部材と第２部材との間を近接させることが可能な狭持手段と、を含む、平型中空糸膜モジュール製造用把持具。
［１１］  集水流路を有するハウジングが中空糸膜の長手方向の両側にそれぞれ備えられ、複数本の前記中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束の両端部が、それぞれ、各々の前記ハウジングの挿入口から挿入されて固定用樹脂を介して前記ハウジング内に固定され、且つ、前記中空糸膜束における前記中空糸膜の配列方向の両側に、前記中空糸膜束に沿って配置される一対の支柱の両端部が、それぞれ、前記ハウジングの各々に固定されてなる平型中空糸膜モジュールであって、前記一対の支柱の両端部は、それぞれ、各々の前記ハウジングの挿入口から挿入されて固定用樹脂を介して前記ハウジング内に固定され、前記中空糸膜束は、前記中空糸膜の長手方向の両側に配置された前記ハウジングの各々の間で弛緩した状態で固定されており、前記ハウジングを、前記挿入口から該ハウジング内の集水流路側に向かって３０ｍｍの位置で切断したときの横断面において、前記中空糸膜束と前記ハウジングとの間に一種の前記固定用樹脂が界面なく液密に充填されている、平型中空糸膜モジュール。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法によれば、中空糸膜束に弛緩を付与する工程の後、ハウジング内に中空糸膜束の端部を挿入し、その後、ハウジング内に固定用樹脂を注入して硬化させる方法を採用することで、簡便な方法で中空糸膜束に弛みを付与しながら、固定用樹脂を注入して硬化させる工程を１回のみに低減できる。従って、取扱性に優れる平型中空糸膜モジュールを優れた生産効率で製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る製造方法で得られる平型中空糸膜モジュールの一例を模式的に説明する図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ），（ｃ）は要部拡大断面図である。
【図２】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、シート状の中空糸膜束を底上げして位置決めするのに用いられる底上げ治具を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、底上げ治具の隙間に一対の弛緩形成治具を構成する第１部材を配置した状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、底上げ治具及び一対の弛緩形成治具の第１部材の上にシート状の中空糸膜束及び一対の支柱を配置した状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、シート状の中空糸膜束の長さ方向の両端部近傍に一対の弛緩形成治具を構成する第２部材を配置し、第１部材と第２部材とで中空糸膜束を把持する把持工程を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面側から見た部分破断概略図である。
【図６】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、一対の弛緩形成治具の離間距離を狭めることで中空糸膜束に弛緩を形成・付与する弛緩工程を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面側からみた部分破断概略図である。
【図７】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、弛緩が付与された中空糸膜束の両端部及び一対の支柱の両端部をハウジングの挿入口に挿入する挿入工程を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面側から見た部分破断概略図である。
【図８】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、略水平状態に維持されたハウジング、中空糸膜束及び一対の支柱を、保持枠体の枠内に組み付ける保持工程の後、これを直立状態とした状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態を模式的に説明する図であり、一対の弛緩形成治具を詳細に示す図で、（ａ），（ｂ）は把持部に弾性部材が用いられた第１部材、（ｃ），（ｄ）は第２部材を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る平型中空糸膜モジュール、平型中空糸膜モジュール製造用把持具、並びに平型中空糸膜モジュールについて、第１及び第２の実施形態を挙げ、図１〜図９を適宜参照しながら詳述する。なお、以下の説明で用いる各図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１５】
＜平型中空糸膜モジュール＞
図１は、本発明に係る製造方法で得られる平型中空糸膜モジュールの一例を模式的に説明する図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は中空糸膜束が固定されるハウジング及びその近傍の垂直断面を示す要部拡大断面図、（ｃ）は支柱が固定されるハウジング及びその近傍の垂直断面を示す要部拡大断面図である。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に例示する平型中空糸膜モジュール１は、複数本の中空糸膜がシート状に束ねられたシート状の中空糸膜束１１と、この中空糸膜束１１の両端部（長さ方向の端部）及び一対の支柱１７，１７の両端部（長さ方向の端部）を、固定用樹脂２を介して固定する、２つのハウジング１２とを有して概略構成されている。また、平型中空糸膜モジュール１は、図示例のように、シート状の中空糸膜束１１が若干の弛み（弛緩）を有するように構成されている。
【００１７】
より具体的には、平型中空糸膜モジュール１は、集水流路１５を有するハウジング１２，１２が中空糸膜の長手方向の両側にそれぞれ備えられ、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束１１の両端部１１Ａ，１１Ａが、それぞれハウジング１２，１２の各々の挿入口１２ａから挿入され、固定用樹脂２を介してハウジング１２，１２内に固定されている。また、平型中空糸膜モジュール１は、中空糸膜束１１における中空糸膜の配列方向の両側に中空糸膜束１１に沿って配置される一対の支柱１７，１７の両端部１７ａ，１７ａが、それぞれハウジング１２の各々に固定されて構成される。
【００１８】
そして、本実施形態の平型中空糸膜モジュール１は、一対の支柱１７，１７の両端部１７ａ，１７ａが、それぞれ、ハウジング１２，１２の各々の挿入口１２ａから挿入されて、固定用樹脂２を介してハウジング１２，１２内に埋没するように固定されている。また、中空糸膜束１１は、中空糸膜の長手方向の両側に配置されたハウジング１２，１２の各々の間で弛緩した状態で固定されている。さらに、平型中空糸膜モジュール１は、ハウジング１２を、挿入口１２ａからハウジング１２内の集水流路１５側に向かって３０ｍｍの位置で切断したときの横断面において、中空糸膜束１１とハウジング１２との間に一種の固定用樹脂２が界面なく液密に充填されて構成される。
【００１９】
なお、本明細書における「界面なく」という状態は、一種の固定用樹脂が、一回の樹脂注入で成形された際の状態のことをいう。これに対し、「界面がある」という状態は、少なくとも一種の固定用樹脂が、二回以上の樹脂注入で成形された際の状態を言う。
ここで、「一回の樹脂注入」とは、注入した樹脂が２００，０００ｍＰａ・ｓに到達するまでの樹脂注入のことをいう。
【００２０】
［中空糸膜束］
中空糸膜束１１は、複数本の中空糸膜を束状としたものであり、少なくとも一方の端部が開口した状態とされている。本発明において用いられる中空糸膜の分画レベルは、精密ろ過膜（ＭＦ）、限外濾過膜（ＵＦ）又はナノろ過膜（ＮＦ）等の何れのレベルであってもよい。また、中空糸膜束は、濾過膜として使用可能なものであれば、孔径、空孔率、膜厚、外径等には特に制限はなく、濾過対象物に応じて適宜選択される。さらに、中空糸膜束としては、有機物やウイルスの除去を目的とする場合には、分画分子量数万から数十万の限外濾過膜を用いる場合もある。
【００２１】
本発明において用いられる中空糸膜は、例えば、セルロース系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、塩素系樹脂、又はフッ素系樹脂等の、分離膜としての形状に成形可能なものであれば、如何なる材料も用いることができる。このような材料としては、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ四フッ化エチレン、又はポリスルフォン等が挙げられる。
【００２２】
中空糸膜の表面特性として、耐薬品性の強い樹脂を用いることが好適であり、具体的にはフッ素系樹脂を用いることが好ましい。フッ素系樹脂の中でも、中空糸膜への賦形性や耐薬品性等の観点から、フッ化ビニリデリン樹脂を用いることがより好ましい。ここで、フッ化ビニリデリン樹脂としては、フッ化ビニリデリンのホモポリマーの他、フッ化ビニリデリンと、これと共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられる。このような、共重合可能な単量体としては、例えば、フッ化ビニル、四フッ化エチレン、三フッ化エチレン、又はヘキサフルオロプロピレン等が挙げられる。
【００２３】
中空糸膜は複数の細孔を有する。この細孔は、中空糸膜の表面及び裏面を貫通する連続孔であることが好ましい。細孔の孔径は、目的によって任意に選択できるが、例えば、０．０１〜５μｍが好ましく、０．１〜１μｍがより好適な範囲である。
【００２４】
また、中空糸膜は、二層構造であることが好ましい。さらに、中空糸膜は、一方の層表面の孔径が小さく、他方の層表面の孔径が大きな非対称構造であることがより好ましい。中空糸膜が非対称構造の場合、一方の層表面の孔径が、他方の層表面の孔径の１倍超１００倍以下であることが好ましく、より好ましくは２倍以上１０倍以下である。
【００２５】
中空糸膜の外径は、例えば、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．５〜３ｍｍがより好適な範囲である。
また、中空糸膜は、純水に対する透液性能を示す純水透過係数が、１〜２５０ｍ３／ｍ２／ｈｒ／ＭＰａであることが好ましく、１０〜１５０ｍ３／ｍ２／ｈｒ／ＭＰａであることがより好ましい。なお、純水透過係数は、下記（１）式みよって求めることができる。
純水透過係数＝［純水透過量（ｍ３）］／［多孔質膜の表面積（ｍ２）］／［透過時間（時）］／［純水の圧力（ＭＰａ）］  ・・・・・（１）
【００２６】
中空糸膜束の形態としては、例えば、１列に引き揃えたシート状中空糸膜の少なくとも片側端部を接着剤等で固定したものを、数枚程度で積層したものが挙げられる。また、中空糸膜束としては、例えば、中空糸膜を緯糸として編地としたものを数枚積層したものも挙げられる。このような編地の製造方法は、例えば、特開昭６２−５７９６５号、特開平１−２６６２５８号各公報等に開示されている。さらに、空糸膜束として、複数本の中空糸膜を束ねてバンドル状としたものを採用しても構わない。
【００２７】
中空糸膜束１１における中空糸膜の配列方向は、特に限定されるものではないが、中空糸膜が、被処理液の流れ方向に対して概ね平行に配列されることが好ましい。このような場合、例えば、被処理液が多くの夾雑物を含んでいるような高汚濁液であるケースにおいて、夾雑物が多数の中空糸膜間を通過する際、流れ方向と直行するような中空糸膜等の障害物がないことから、夾雑物の中空糸膜への堆積や絞絡を軽減する効果が得られる。
【００２８】
さらに、中空糸膜の配列方向は、中空糸膜の長さ方向が縦方向、即ち上下方向であることが好ましい。このような場合、例えば、夾雑物の洗浄に多用されるエアバブリング洗浄時において発生する被処理液の上昇流方向と、中空糸膜の延在方向とを、概ね平行とすることができるので、上述した夾雑物の堆積を防止する効果との相乗効果が得られる。
【００２９】
［ハウジング］
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ハウジング１２は、平型中空糸膜モジュール１の全体を支持するとともに、中空糸膜束１１で濾過処理された処理水を集水するためのものであり、図示例においては、中空糸膜束１１の長さ方向両端部に一対で設けられている。図示例のハウジング１２は管状であり、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、シート状の中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７が挿入されるスリット状の挿入口１２ａが長手方向に沿って形成され、長手方向に対して垂直方向の断面（以下、垂直断面という。）がＵ字形とされている。
【００３０】
中空糸膜束１１は、ハウジング１２の底部１３側に向けて挿入口１２ａから挿入され、その開口端面１１ａは、ハウジング１２内で開口した状態で、固定用樹脂２により固定される。具体的には、ハウジング１２の底部１３と、中空糸膜束１１の開口端面１１ａと、固定用樹脂２とで囲まれるように、ハウジング１２の長手方向に形成された中空部分が、処理水が集水される集水流路１５とされ、中空糸膜束１１の開口端面１１ａは、集水流路１５内で開口している。また、図１（ａ）に示す例のハウジング１２には、集水流路１５に集水された処理水を回収するための集水口１６が、ハウジング側面１４の一部に形成されている。
【００３１】
なお、図示例における中空糸膜束１１の開口端面１１ａは、固定用樹脂２の集水流路１５側の面と同一面になるように配置されているが、集水流路１５内に向けて固定用樹脂２よりも突出するように配置されることが、集水効率等の観点から好ましい。
【００３２】
ハウジング１２の材質としては、特に限定されないが、機械的強度及び耐久性を有するものであればよく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、又は変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を用いることができる。また、使用後の中空糸膜モジュールの焼却処理が必要な場合には、燃焼時に有毒ガスを発生させることなく、完全燃焼させることが可能な、ポリオレフィン等の炭化水素系樹脂が好ましい。
【００３３】
［支柱（一対の支柱）］
図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、一対の支柱１７，１７は、一対で設けられるハウジング１２，１２の両端部同士を接続する棒状（管状）部材であり、この支柱１７，１７によって、一対のハウジング１２，１２間に一定の間隔が保持されるとともに、平型中空糸膜モジュール１全体の形状が保持される。これにより、シート状の中空糸膜束１１の面形態が維持され、全体として平型の中空糸膜モジュールが構成される。このように、平型中空糸膜モジュール１に一対の支柱１７，１７が備えられることで、この平型中空糸膜モジュール１の製造、輸送・保管、並びに中空糸膜ユニットへの組み付け／取り外し等の際の取扱性が向上する。また、このような構成により、中空糸膜ユニットの構造を簡略化することも可能となる。
【００３４】
一対の支柱１７，１７の材質や形状は、特に限定されず、平型中空糸膜モジュール１の機械的強度や機械的耐久性、及び化学的耐久性を勘案しながら、金属材料又は樹脂材料を問わず、適宜選択することができる。
上記に鑑み、一対の支柱１７，１７の材質に金属材料を用いる場合には、耐腐食性の観点から、例えば、ステンレス材を使用するのが好ましい。また、一対の支柱１７，１７に樹脂材料を用いる場合には、例えば、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、又は変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を用いることができる。
【００３５】
また、一対の支柱１７，１７の形状としては、横断面形状が円形であっても矩形状であってもよく、また、棒状であっても、管状（パイプ状）であってもよい。
ここで、一対の支柱１７，１７に管状部材を用いた場合には、図１（ｃ）に例示するように、ハウジング１２内の集水流路１５と連通させた構成とすることで、一対で設けられたハウジング１２，１２間の導水管としての機能を持たせることも可能である。
【００３６】
［固定用樹脂］
中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７をハウジング１２，１２に固定するための固定用樹脂２としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が好適に使用される。
【００３７】
固定用樹脂２を充填する際の該固定用樹脂２の粘度、即ち、初期粘度としては、特に中空糸膜間の隙間を埋める観点からはできるだけ小さい方が好ましい。一方、初期粘度が小さすぎると、各中空糸膜の中空部が固定用樹脂で閉塞されやすくなる。これらの観点から、固定用樹脂２の初期粘度は、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは２５０ｍＰａ・ｓ以上であり、また、好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００３８】
また、本発明に係る平型中空糸膜モジュール１においては、硬化後の固定用樹脂２の硬度が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠したタイプＡデュロメータを用いて測定される、１０秒後のショアＡ硬度で８０〜９９度の範囲であることが好ましい。
このように、固定用樹脂２の硬化後の硬度を比較的高めに設定することにより、この固定用樹脂２及び該固定用樹脂２が嵌め込まれたハウジング１２の剛性を確保して、耐圧性を高めることができる。特に、１０秒後のショアＡ硬度が８０度以上であれば、より少ない樹脂量で十分な耐圧性を確保することができるので、固定用樹脂２の使用量を減じて、平型中空糸膜モジュール１のコストを低減することが可能となる。一方、１０秒後のショアＡ硬度が９９度以下であれば、固定用樹脂２が割れるのを抑制することができる。
【００３９】
上述したように、本実施形態の平型中空糸膜モジュール１は、ハウジング１２を、挿入口１２ａからハウジング１２内の集水流路１５側に向かって３０ｍｍの位置で切断したときの横断面において、中空糸膜束１１とハウジング１２との間に一種の固定用樹脂２が界面なく液密に充填されている。このような、一種の固定用樹脂２が界面なく液密に充填された構成は、例えば、ハウジング１２内に固定用樹脂２を充填する際に、１回の工程のみで固定用樹脂２を注入し、中空糸膜束１１とハウジング１２との間に一種の固定用樹脂２が充填されることで得られる。これにより、本実施形態の平型中空糸膜モジュールは、中空糸膜束１１がハウジング１２内において強固に固定された状態となる。
【００４０】
また、中空糸膜束１１を固定する固定用樹脂と、一対の支柱１７，１７を固定する固定用樹脂とを、それぞれ異なる樹脂から構成してもよい。
【００４１】
［平型中空糸膜モジュールの寸法］
本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法によって得られる平型中空糸膜モジュール１は、図１（ａ）中に示した全幅Ｗと全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が１０〜６０倍の範囲であることが好ましく、２０〜５０倍の範囲であることがより好ましい。平型中空糸膜モジュール１の全幅Ｗと、中空糸膜の配列方向における中空糸膜モジュール１の全長Ｌとの比率（Ｌ／Ｗ）が上記範囲となるように設定することにより、中空糸膜モジュールとしての所定の寸法・形状が維持され、優れた濾過性能が得られるとともに、取扱性にも優れたものとなる。
【００４２】
また、本実施形態の製造方法で得られる平型中空糸膜モジュール１は、図１（ａ）中に示した中空糸膜の配列方向における全長Ｌが３００〜１５００ｍｍの範囲であることが好ましく、５００〜１２５０ｍｍの範囲であることがより好ましい。中空糸膜の配列方向における平型中空糸膜モジュール１の全長Ｌを上記範囲に設定することにより、上記同様、所定の寸法・形状が維持され、濾過性能及び取扱性に優れたものとなる。
【００４３】
［中空糸膜束の弛緩率］
本発明に係る平型中空糸膜モジュール１においては、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７をハウジング１２，１２に固定した状態での中空糸膜束１１の弛緩率は、下記（１）式で定義される。
弛緩率（％）＝｛（中空糸膜束の長さ）−（各ハウジング間の距離）｝／｛各ハウジング間の距離｝    ・・・・・（１）
【００４４】
上記（１）式で表される中空糸膜束１１の弛緩率は、０．１〜５％が好ましく、０．３〜３％がより好ましく、０．５〜１．５％がより好ましい。中空糸膜束１１の弛緩率が上記の下限よりも小さいと、糸が揺れにくく、エアレーションによる物理洗浄性が低下するおそれがある。一方、中空糸膜束１１の弛緩率が上記の上限を超えると、糸の絡み合いが生じて揺れにくくなり、上記同様、エアレーションによる物理洗浄性が低下する。
【００４５】
＜平型中空糸膜モジュールの製造方法（平型中空糸膜モジュール製造用把持具）＞
［第１の実施形態］
本実施形態の平型中空糸膜モジュールの製造方法は、図１（ａ）〜（ｃ）に例示したような平型中空糸膜モジュール１を製造する方法である。即ち、本実施形態の製造方法は、集水流路１５を有するハウジング１２を備え、複数本の中空糸膜からなるシート状の中空糸膜束１１の各々の端部１１Ａが、ハウジング１２の各挿入口１２ａからハウジング１２内に挿入されて固定され、且つ、中空糸膜束１１における中空糸膜の配列方向の両側に中空糸膜束１１の長さ方向に沿って配置される一対の支柱１７，１７の各々の端部１７ａが、ハウジング１２に固定されてなる平型中空糸膜モジュール１を製造する方法である。
【００４６】
そして、本実施形態の製造方法は、少なくとも、以下の（１）〜（５）に示す各工程を含む方法である。
（１）一対の弛緩形成治具（平型中空糸膜モジュール製造用把持具）２０，２０を中空糸膜束１１の長さ方向に離間して配置し、中空糸膜束１１を一対の弛緩形成治具２０，２０で把持する把持工程。
（２）一対の弛緩形成治具２０，２０の離間距離を狭めることにより、中空糸膜束１１に弛緩を付与する弛緩工程。
（３）ハウジング１２の挿入口１２ａに、中空糸膜束１１の端部１１Ａを挿入する挿入工程。
（４）ハウジング１２内に固定用樹脂２を注入し、硬化させて中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する固定工程。
（５）一対の弛緩形成治具２０，２０を取り外す除去工程。
【００４７】
以下、上記の各工程について、各々対応する図面を参照しながら説明する。
【００４８】
（１）把持工程
把持工程においては、上記のように、一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１の長さ方向に離間して配置し、中空糸膜束１１を一対の弛緩形成治具２０，２０で把持する。
【００４９】
本実施形態の製造方法においては、把持工程に先立ち、まず、作業台の上に、図２（ａ），（ｂ）等に示すような底上げ治具４０を載置する。
底上げ治具４０は、詳細を後述する一対の弛緩形成治具２０，２０を配置する隙間部４１が長尺で溝状に形成され、図示例においては、この部分が貫通した形状で２箇所に形成されている（図３（ａ），（ｂ）も参照）。本実施形態で用いられる底上げ治具４０は、平型中空糸膜モジュール１の各構成部品の相対位置関係が、平型中空糸膜モジュール１の完成品を平置きした場合の相対位置関係と概略同様となるように構成される。
また、図示例の底上げ治具４０は、後述の挿入工程におけるハウジング１２の設置を考慮し、図２（ａ），（ｂ）中の幅方向で、隙間部４１よりも外側に配置された部分が、中央に配置された部分に比べて低い高さとされている。
【００５０】
さらに、図示例の底上げ治具４０は、溝状の隙間部４１は、後述の弛緩工程において中空糸膜束１１に弛緩を付与することができるように、一対の弛緩形成治具２０，２０の内、図３（ａ），（ｂ）中の幅方向で右側に配置される弛緩形成治具２０を中空糸膜束１１の長さ方向でスライド移動させることが可能な形状・寸法とされている（図６（ａ），（ｂ）も参照）。
底上げ治具４０の材質は特に限定されないが、例えば、ポリスチレン等の発泡樹脂から構成することができる。
【００５１】
本実施形態で用いられる一対の弛緩形成治具（平型中空糸膜モジュール製造用把持具）２０，２０は、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、互いに組み合わせて用いられる第１部材２１と第２部材２２とから構成される。弛緩形成治具２０は、後述の固定工程において、中空糸膜束１１を固定用樹脂２でハウジング１２に固定するまでの間、中空糸膜束１１に所望の弛緩状態を付与しながら保持するものである。図示例の弛緩形成治具２０は、第１部材２１と第２部材２２とが互いに近接することで中空糸膜束１１を挟み込むように把持するものであり、第１部材２１と第２部材２２との離間距離が中空糸膜束１１の厚みよりも小さくなるように、第１部材２１と第２部材２２との間を近接させることが可能なボルト（狭持手段）２６を含んで構成される。
【００５２】
第１部材２１は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、基材２３、スペーサー２４、及び弾性部材（把持部）２５からなる。また、第１部材２１は、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、中空糸膜束１１の両端部１１Ａ，１１Ａ近傍を把持するにあたり、予め、底上げ時部４０における隙間部４１に予め配置して用いられる。
【００５３】
基材２３は、断面略コの字状の長尺部材であり、第１部材２１のベースとなる部材である。また、基材２３には、スペーサー２４をボルト２６で固定するためのボルト挿通孔２３ｂが設けられている。
基材２３の材質は、特に限定されないが、第１部材２１と第２部材２２とを連結固定した際、即ち、弛緩形成治具２０で中空糸膜束１１を把持した際に、この中空糸膜束１１の反力で弛緩形成治具２０に反りが生じるのを抑制するとともに、中空糸膜束１１の重量を支えるのに十分な機械的強度を有する材料を適宜選定する必要がある。このような機械的強度を有する、基材２３に用いる材料としては、例えば、ステンレス材等を挙げることができる。
【００５４】
スペーサー２４は、断面略コの字状とされた基材２３の上面２３ａ側に設けられる部材であり、第１部材２１と第２部材２２とを組み合わせて固定する際、一定以上の間隔を確保するためのストッパーとして機能する。これにより、弛緩形成治具２０で中空糸膜束１１を把持する際に、この中空糸膜束１１が傷つくのを防止できる。また、スペーサー２４には、このスペーサー２４を基材２３に固定するとともに、さらに、第２部材２２とボルト２６で共締めするためのボルト挿通孔２４ａが設けられている。
スペーサー２４の材質も、特に限定されないが、例えば、ポリアセタール樹脂等、加工性に優れ、且つ、機械的強度にも優れる樹脂材料を用いることができる。
【００５５】
弾性部材２５は、表面に凹凸を有する中空糸膜束１１を把持するときに、凹凸になじむように均一的に面圧を付与する機能を有する。仮に、弛緩形成治具に弾性部材を設けることなく中空糸膜束を把持した場合には、中空糸膜が破損したり、把持力を弱めた場合に膜束が位置ずれしたりする可能性がある。
【００５６】
弾性部材２５の材質や厚み、硬度は、特に限定されるものではないが、被把持物である中空糸膜束１１の幅や厚みの寸法、及び重量等に応じて適宜選択することができる。
弾性部材２５の材質としては、撓み量の変化の度合いが大きい点から、弾性体であるが好ましい。この弾性体としては、例えば、各種ゴム（ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム等）、各種ゴム製のスポンジ、軟質ポリウレタン、軟質ポリ塩化ビニル、又は発泡体（ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等）等が挙げられ、各種のゴム材料やスポンジ材料から選定される。
【００５７】
弾性部材２５の硬度は、ＳＲＩＳ  ０１０１（日本ゴム協会規格）に準拠したアスカーＣ型硬度計を用いたスポンジ硬度で、１〜３０度が好ましく、３〜２０度がより好ましく、５〜１０度が最も好ましい。弾性部材２５の硬度がこの範囲であれば、中空糸膜束１１を傷付けることなく、且つ、確実に把持することが可能になる。
弾性部材２５の厚みは、中空糸膜束１１を把持することを考慮し、２ｍｍ以上とすることが好ましく、２〜３０ｍｍがより好ましく、３〜２０ｍｍがさらに好ましく、５〜１０ｍｍが最も好ましい。弾性部材２５の厚みが上記範囲であれば、中空糸膜束を傷付けることなく、且つ、確実に把持することが可能になる。
【００５８】
なお、本発明に係る製造方法において、弛緩形成治具２０によって把持する中空糸膜束１１が極めて軽量である場合には、上記の弾性部材２５を省略することも可能である。
【００５９】
第２部材２２は、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、第１部材２１の基材２３と同様、断面略コの字状の長尺部材であり、下面２２ａが、第１部材２１の弾性部材２５との間で中空糸膜束１１を挟み込んで把持する。また、第２部材２２には、第１部材２１と組み合わせてボルト２５で固定するためのボルト挿通孔２２ｂが設けられている。
第２部材２２の材質としては、第１部材２１の基材２３と同様、反りが生じるのを抑制するとともに、中空糸膜束１１の重量を支えるのに十分な機械的強度を有することが求められることから、ステンレス材等を用いることが好ましい。
【００６０】
ここで、第１部材２１の基材２３の長さ方向両端、及び、第２部材２２の長さ方向両端は、それぞれ、連結部２３Ａ及び連結部２２Ａとされ、図６（ａ）等に示すように、弛緩形成治具２０で中空糸膜束１１を把持した状態で支柱１７に取り付ける際に、この位置を、例えば、万力等で固定する。
【００６１】
さらに、第１部材２１又は第２部材２２の少なくとも一方には、弛緩形成治具２０を、後述の第２実施形態で説明する保持枠体３０（図８（ａ），（ｂ）参照）に連結固定するための、図示略のボルト挿通孔等からなる連結部が設けられる。ここで、連結部を第１部材２１に設ける場合には、その位置を基材２３の長さ方向両端近傍とし、第２部材２２に設ける場合には、その位置を該第２部材２２の長さ方向両端近傍とすればよい。
【００６２】
そして、本実施形態の把持工程においては、上記のような底上げ治具４０を準備した後、図３（ａ），（ｂ）に示すように、まず、２箇所の離間した隙間部４１に、一対の弛緩形成治具２０，２０を構成する第１部材２１，２１を離間してセットする。
【００６３】
次いで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、所定数量の中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を、底上げ治具４０及び第１部材２１上の所定の位置にセットする。この際、底上げ治具４０の表面に、予め、所望の寸法値に基づく罫書線４２を入れておくことで、中空糸膜束１１の全長に応じてセット位置を調整することができる。
このように、中空糸膜束１１のセット位置を予め罫書線で示しておく場合には、例えば、底上げ治具４０の上に中空糸膜束１１を略水平に載置し、底上げ治具４０の上面４０ａに、中空糸膜束１１の弛緩を有さない状態での全体長さ、及び、弛緩の形成を考慮した長さに応じて、各種の位置決め線４２を罫書く。
【００６４】
次いで、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１部材２１，２１との間で中空糸膜束１１を挟み込むように第２部材２２，２２をセットし、基材２３のボルト挿通孔２３ｂ、スペーサー２４のボルト挿通孔２４ａ、及び第２部材２２のボルト挿通孔２２ｂをボルト２６で共締めすることにより、中空糸膜束１１を把持した状態とする。図示例では、スペーサー２４が第１部材２１上の計４箇所に設けられており、これら４箇所の各位置でボルト２６による共締めがなされる。
【００６５】
この際の中空糸膜束１１の把持位置は、図示例のように、中空糸膜束１１の長さ方向の両端部１１Ａ近傍における若干中心部寄りの位置とすればよい。また、把持工程においては、中空糸膜束１１に対して弛緩を形成・付与することなく、且つ、大きすぎる張力も付与することなく把持する。また、把持工程においては、スペーサー２４が中空糸膜束１１に当接しないよう、留意することが好ましい。
【００６６】
その後、把持工程においては、一対の弛緩形成治具２０，２０の内の一方、図５（ａ），（ｂ）に示す例では、図中における幅方向右側の弛緩形成治具２２に設けられた連結部２３Ａ又は連結部２２Ａの少なくとも何れかを、一対の支柱１７，１７に対して万力等を用いて固定する。
【００６７】
なお、本実施形態の把持工程において、弛緩形成治具２０で把持される位置における中空糸膜束１１の厚みは、特に限定されるものではないが、中空糸膜束１１を傷付けることなく、且つ、確実に把持する観点から、概ね１５ｍｍ程度となるように調整すればよい。
【００６８】
また、一対の弛緩形成治具２０，２０の把持部、即ち、弾性部材２５による平型中空糸膜モジュール１の把持面積当たりの中空糸膜束重量は、５０ｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、５０ｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。平型中空糸膜モジュール１の把持面積当たりの中空糸膜束重量が上記以下であれば、中空糸膜束を傷付けることなく、且つ、確実に把持することが可能になる。
【００６９】
（２）弛緩工程
次に、弛緩工程においては、上記の把持工程において中空糸膜束１１の両端部１１Ａ近傍を把持した一対の弛緩形成治具２０，２０の何れか一方を移動させて離間距離を狭めることにより、中空糸膜束１１に弛緩を形成・付与する。
【００７０】
具体的には、一対の弛緩形成治具２０，２０のうちの一方、図６（ａ），（ｂ）に示す例では、図中の幅方向右側に配置された弛緩形成治具２０を、底上げ治具４０の隙間部４１内において、中空糸膜束１１の長さ方向に沿った方向（図６（ｂ）中に示す矢印Ｒを参照）で若干移動させ、離間距離を狭める。これにより、中空糸膜束１１に若干の弛み（弛緩）を形成・付与する。
その後、弛緩工程においては、一対の弛緩形成治具２０，２０の内の他方、即ち、図６（ａ），（ｂ）中における幅方向左側の弛緩形成治具２０に設けられた連結部２３Ａ又は連結部２２Ａの少なくとも何れかを、一対の支柱１７，１７に対して万力等を用いて固定する。
【００７１】
本実施形態では、弛緩工程においても、予め底上げ治具４０の上面４０ａに罫書いた位置決め線４２に基づき、一対の弛緩形成治具２０，２０の離間距離を適宜決定することができる。
【００７２】
（３）挿入工程
次に、挿入工程においては、弛緩工程で弛緩が付与された中空糸膜束１１の端部１１Ａ，１１Ａを、一対で設けられたハウジング１２，１２の挿入口１２ａ，１２ａから、それぞれ挿入する。
【００７３】
具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各々のハウジング１２の挿入口１２ａから、中空糸膜束１１の各々の端部１１Ａを所定の位置まで挿入する。また、本実施形態で説明する例では、一対の支柱１７，１７の各々の端部１７ａ，１７ａについても、一対で設けられたハウジング１２，１２の挿入口１２ａ，１２ａから、それぞれ所定の位置まで挿入する。この際、各々の支柱１７の端部１７ａを、ハウジング１２内の所定の位置に、接着剤かねじを用いて接合するか、あるいは嵌合によって接合することができる。
【００７４】
ここで、必要に応じて支柱１７に管状のものを採用し、ハウジング１２内の集水流路１５と連通させる場合には、支柱１７を集水流路１５の取付部１５ａに連結固定する（図１（ｃ）を参照）。支柱１７と取付部１５ａとの連結固定は、上記のような接着かねじ止め、嵌合（固定用樹脂２が漏れない程度の液密シール）等の方法で行う。また、支柱１７と取付部１５ａとの連結部は、後述の固定工程において固定用樹脂２に埋設されることが、機械的強度がより向上する観点から好ましい。この場合、支柱１７における固定用樹脂２に埋設される部分の少なくとも一部の表面に、例えば、ねじ状又はシボ状等の凹凸形状が形成されていることが、接着強度が向上する観点からより好ましい。さらに、支柱１７における固定用樹脂２に埋設される部分に、例えば、ブラスト加工、フレーム処理、又はプラズマ処理等の表面処理が施されていることが、接着強度がさらに向上する観点から最も好ましい。
【００７５】
なお、多数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束１１をハウジング１２の挿入口１２ａに挿入する際の作業性を向上させるため、例えば、ビニールシート等を中空糸膜束１１とハウジング１２との間に介在させた状態で挿入工程を行ってもよい。そして、挿入工程が終了した後に、このビニールシートを除去すればよい。
【００７６】
また、本実施形態においては、挿入工程を弛緩工程の後に行う例を説明しているが、これには限定されず、弛緩工程の前に挿入工程を行うことも可能である。しかしながら、中空糸膜束１１に位置ずれが生じにくく、また、弛緩形成時に中空糸膜束１１をハウジング１２内で動かす必要が無いという観点から、挿入工程を弛緩工程の後に行うことが好ましい。
【００７７】
（４）固定工程
次に、固定工程においては、挿入工程で中空糸膜束１１の端部１１Ａが挿入されたハウジング１２内に固定用樹脂２を注入し、硬化させて中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する（図１（ａ）〜（ｃ）を参照）。本実施形態で説明する例では、挿入工程でハウジング１２内に挿入された一対の支柱１７，１７の端部１７ａも、中空糸膜束１１と同様に固定用樹脂２で固定する。
【００７８】
具体的には、まず、ハウジング１２内の底部１３上に、水溶性樹脂等からなる図示略の保持スペーサーを設置する。この保持スペーサーは、固定用樹脂２が硬化した後に、中空糸膜１１の内部、集水流路１５及び集水口１６を連通させるために配置されるもので、水溶性、即ち、水系溶媒（例えば、水、エタノール、イソプロパノール及びこれらの混合溶媒等）に溶解するか懸濁する性質を有する物質からなる。また、保持スペーサーとしては、集水流路１５の大きさに合わせて成形されたものを使用すればよく、例えば、筒状の薄肉ブロー成形品であることが、固定用樹脂２が硬化した後の除去の容易性の観点から好ましい。
【００７９】
上記のような水溶性樹脂としては、例えば、水溶性高分子が挙げられ、具体的には、グアーガム、ローカストビーンガム、クインシードガム、カラギーナン、ペクチン、マンナン、デンプン、寒天等の植物系多糖類；ザンサンガム、サクシノグリカン、カードラン、ヒアルロン酸、デキストラン等の微生物系多糖類；ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の植物系タンパク質；メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロース、疎水化セルロース等のセルロース系；可溶化デンプン、カルボキシメチルデンプン等のデンプン系、アルギン酸プロピレングリコールエステル等のアルギン酸系；その他多糖類誘導体；粘度鉱物、シリカ等の無機物；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー（ポリアクリル酸）、ポリアクリルアミド及びその誘導体等のビニル系；ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロック共重合体等のエーテル系；及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
【００８０】
次いで、ハウジング１２、中空糸膜束１１及び支柱１７からなる中間品を、ハウジング１２が上下に配置された直立姿勢で図示略の架台に立て掛ける。ここで、本実施形態の製造方法においては、固定工程の前に挿入工程を行うことで、ハウジング１２と支柱１７とが所定の接合力で固定されているので、挿入工程で組み付けられたハウジング１２、中空糸膜束１１及び支柱１７からなる中間品を直立姿勢にする際に、位置ずれ等が生じるのを抑制できる。
【００８１】
次いで、未硬化の固定用樹脂２を挿入口１２ａから図示略の保持スペーサー上に充填し、中空糸膜束１１の外面とハウジング１２の内面との間に行き渡らせる。この際の固定用樹脂２の充填方法としては、例えば、遠心力を利用する方法の他、固定用樹脂２が中空糸膜束１１を構成する複数の中空糸膜の間に十分に行き渡るよう、中空糸膜束１１にエアー等を吹き付けることで、中空糸膜束１１を開繊する方法を併用することが好ましい。
【００８２】
次いで、固定用樹脂２を加熱して硬化させ、中空糸膜束１１の端部１１Ａ及び支柱１７の端部１７ａをハウジング１２内に固定する（図１（ｂ），（ｃ）の断面図を参照）。
その後、例えば、筒状の保持スペーサー内に水系溶媒を流し入れて保持スペーサーを溶解させた後、水系溶媒を除去することにより、中空糸膜の内部と集水流路１５とを連通させる。
【００８３】
そして、固定工程においては、ハウジング１２、中空糸膜束１１及び支柱１７からなる中間品を上下反転させて他方のハウジング１２を下方に配置した後、このハウジング１２内にも固定用樹脂２を充填して硬化させた後、保持スペーサーを除去する上記同様の処理を行う。
【００８４】
なお、本実施形態の固定工程においては、固定用樹脂２が硬化した後に、中空糸膜１１の内部、集水流路１５及び集水口１６を連通させる方法として、上記の保持スペーサーを用いた例を説明しているが、これには限定されず、例えば、特開２０１０−２４７０２３号公報に記載されたような内壁部材を用いた手段を採用することも可能である。
【００８５】
（５）除去工程
次に、除去工程においては、完成した平型中空糸膜モジュール１から一対の弛緩形成治具２０，２０を取り外す。
具体的には、詳細な図示を省略するが、一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７から取り外すことにより、図１（ａ）に示すような平型中空糸膜モジュール１を得る。
【００８６】
（作用効果）
以上説明したように、本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第１の実施形態によれば、中空糸膜の配列方向の両側に一対の支柱１７，１７が配置された中空糸膜束１１に弛緩を付与する弛緩形成工程、ハウジング１２内に、少なくとも中空糸膜束１１の端部１１Ａを挿入する挿入工程、及び、ハウジング１２内に固定用樹脂２を注入して硬化させ、中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する固定工程が備えられた方法を採用することで、中空糸膜束１１、ハウジング１２及び支柱１７を完成品と同じ相対位置関係で保持した状態で固定工程に供することができる。これにより、簡便な方法で中空糸膜束１１に弛みを付与しながら、固定用樹脂２を注入して硬化させる工程を１回のみに低減できる。従って、取扱性に優れる平型中空糸膜モジュール１を優れた生産効率で製造することが可能になる。
【００８７】
なお、本実施形態においては、平型中空糸膜モジュール１として、シート状の中空糸膜束１１の両端部に、それぞれハウジング１２が接続された形態を例示しているが、シート状の中空糸膜束１１の一端のみにハウジング１２が接続され、他端は閉塞した形態であってもよい。
【００８８】
［第２の実施形態］
本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第２の実施形態について、図面を適宜参照しながら説明する。本実施形態においては、上述した第１の実施形態と共通する構成については、同じ符号を付して説明するとともに、同じ図面を用いて説明し、また、その詳しい説明を省略する。
【００８９】
本実施形態の平型中空糸膜モジュールの製造方法は、第１の実施形態と同様、図１（ａ）〜（ｃ）に例示したような平型中空糸膜モジュール１を製造する方法である。
そして、本実施形態の製造方法は、少なくとも、以下の（１）〜（７）に示す各工程を含む方法である。
（１）一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１の長さ方向に離間して配置し、中空糸膜束１１を一対の弛緩形成治具２０，２０で把持する把持工程。
（２）一対の弛緩形成治具２０，２０の離間距離を狭めることにより、中空糸膜束１１に弛緩を付与する弛緩工程。
（３）ハウジング１２の挿入口１２ａに、中空糸膜束１１の端部１１Ａを挿入する挿入工程。
（４）ハウジング１２、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を、平面視略矩形状とされた保持枠体３０の枠内に組み付ける保持工程。
（５）保持枠体３０に一対の弛緩形成治具２０，２０を連結固定する連結工程。
（６）ハウジング１２内に固定用樹脂２を注入し、硬化させて中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する固定工程。
（７）保持枠体３０及び一対の弛緩形成治具２０，２０を取り外す除去工程。
【００９０】
即ち、本実施形態の製造方法は、保持枠体３０を用いた保持工程及び連結工程が追加されており、さらに、除去工程において保持枠体３０から弛緩形成治具２０及びハウジング１２を取り外す手順が追加されている点で、第１の実施形態の製造方法と相違している。
【００９１】
（１）把持工程
把持工程においては、第１の実施形態と同様の方法で、一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１の長さ方向に離間して配置し、中空糸膜束１１を一対の弛緩形成治具２０，２０で把持する。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様、把持工程に先立ち、まず、作業台の上に、図２（ａ），（ｂ）等に示すような底上げ治具４０を載置する。
【００９２】
そして、図３（ａ），（ｂ）に示すように、２箇所の隙間部４１に一対の弛緩形成治具２０，２０を構成する第１部材２１，２１を離間してセットする。
次いで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、予め底上げ治具４０の上面４０ａに罫書いた位置決め線４２に基づき、底上げ治具４０及び第１部材２１上の所定の位置に中空糸膜束１１をセットするとともに、一対の支柱１７，１７をセットする。
次いで、第１の実施形態における把持工程と同様、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１部材２１，２１との間で中空糸膜束１１を挟み込むように第２部材２２，２２をセットし、中空糸膜束１１を把持する。
その後、第１の実施形態と同様、図５（ａ），（ｂ）中における幅方向右側の弛緩形成治具２２に設けられた連結部２３Ａ又は連結部２２Ａの少なくとも何れかを、一対の支柱１７，１７に対して万力等を用いて固定する。
【００９３】
（２）弛緩工程
次に、弛緩工程においても、第１の実施形態と同様の方法で、一対の弛緩形成治具２０，２０の離間距離を狭めることにより、中空糸膜束１１に弛緩を付与する。
即ち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、底上げ治具４０上の位置決め線４２に基づき、一対の弛緩形成治具２０，２０のうちの何れか一方又は両方を、中空糸膜束１１の長さ方向に沿った方向で移動させて離間距離を狭めることで、中空糸膜束１１に弛緩を形成・付与する。
その後、第１の実施形態と同様、図６（ａ），（ｂ）中における幅方向左側の弛緩形成治具２０に設けられた連結部２３Ａ又は連結部２２Ａの少なくとも何れかを、一対の支柱１７，１７に対して万力等を用いて固定する。
【００９４】
（３）挿入工程
次に、挿入工程においても、第１の実施形態と同様の方法で、弛緩工程で弛緩が付与された中空糸膜束１１の端部１１Ａ，１１Ａを、一対で設けられたハウジング１２，１２の挿入口１２ａ，１２ａから、それぞれ挿入する。
即ち、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各々のハウジング１２の挿入口１２ａから、中空糸膜束１１の各々の端部１１Ａを所定の位置まで挿入する。また、本実施形態においても、一対の支柱１７，１７の各々の端部１７ａ，１７ａを、一対で設けられたハウジング１２，１２の挿入口１２ａ，１２ａから所定の位置まで挿入し、接着剤かねじを用いて接合するか、あるいは嵌合によって接合する。また、第１の実施形態と同様、必要に応じて、管状に構成された支柱１７を採用し、この支柱１７を集水流路１５の取付部１５ａに連結固定してもよい（図１（ｃ）を参照）。
【００９５】
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、弛緩工程の前に挿入工程を行うことが可能であるが、中空糸膜束１１の位置ずれを防止する等の観点から、挿入工程を弛緩工程の後に行うことが好ましい。
【００９６】
（４）保持工程
次に、保持工程においては、ハウジング１２、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を、平面視略矩形状とされた保持枠体３０の枠内に組み付ける。
ここで、本実施形態で用いられる保持枠体３０は、図８（ａ），（ｂ）に示す例のように、上部アングル３１、下部アングル３２、及び一対の保持支柱３３，３３から構成された、平面視で概略矩形状の枠体とされている。また、図８（ａ），（ｂ）に示す例では、略水平状態に維持されたハウジング１２、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を保持枠体３０の枠内に組み付けた後、これを直立姿勢とした状態を示している。
【００９７】
保持工程においては、まず、保持枠体３０を所定の場所に水平にセットしたうえで、略水平状態に維持されたハウジング１２、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を保持枠体３０の枠内に収容する。この際、例えば、保持枠体３０の上部アングル３１及び下部アングル３２に対し、一対のハウジング１２，１２を、それぞれ圧入するように固定することができる。
このように、保持枠体３０を用いた方法を採用することにより、後述の固定工程において固定用樹脂２で固定される前のハウジング１２及び支柱１７は、図８（ａ），（ｂ）に示すような直立状態に姿勢を変化させた場合でも、保持枠体３０によって確実に保持される。
【００９８】
（５）連結工程
次に、連結工程においては、保持枠体３０に一対の弛緩形成治具２０，２０を連結固定する。
具体的には、詳細な図示を省略するが、例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すような保持枠体３０の保持支柱３３，３３にボルト挿通孔を設け、弛緩形成治具２０を構成する第１部材２１又は第２部材２２の少なくとも一方を、ボルトを用いて連結固定する。この際、中空糸膜束１１に所定の弛緩が付与された状態で、弛緩形成治具２０の両端部近傍に設けられた図示略のボルト挿通孔等からなる連結部を、保持枠体３０の保持支柱３３，３３の所定の位置にボルトで固定する。
【００９９】
なお、保持枠体３０に設けられるボルト挿通孔を長孔とした場合には、弛緩形成治具２０の位置を中空糸膜束１１の長さ方向に沿って移動させることが可能となり、中空糸膜束１１の弛緩量をさらに調整できる点から好ましい。
【０１００】
（６）固定工程
次に、固定工程においても、第１の実施形態と同様の方法で、中空糸膜束１１の端部１１Ａが挿入されたハウジング１２内に固定用樹脂２を注入し、硬化させて中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、さらに、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する（図１（ａ）〜（ｃ）を参照）。本実施形態で説明する例においても、ハウジング１２内に挿入された一対の支柱１７，１７の端部１７ａを、中空糸膜束１１と同様に固定用樹脂２で固定する。
【０１０１】
具体的には、第１の実施形態と同様、まず、ハウジング１２内の底部１３上に水溶性樹脂等からなる図示略のスペーサーを設置する。
次いで、保持枠体３０を回転させ、ハウジング１２、中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７を直立姿勢とする。
次いで、未硬化の固定用樹脂２を挿入口１２ａから図示略のスペーサー上に充填し、中空糸膜束１１の外面とハウジング１２の内面との間に行き渡らせる。
次いで、固定用樹脂２を加熱して硬化させ、中空糸膜束１１の端部１１Ａ及び支柱１７の端部１７ａをハウジング１２内に固定する。
その後、第１の実施形態と同様、筒状のスペーサー内に水系溶媒を流し入れてスペーサーを溶解させた後、水系溶媒を除去することにより、中空糸膜の内部と集水流路１５とを連通させる。
【０１０２】
さらに、固定工程では、保持枠体３０を上下反転させて他方のハウジング１２を下方に配置した後、このハウジング１２内にも固定用樹脂２を充填して硬化させ、保持スペーサーを除去する上記同様の処理を行う。
【０１０３】
（７）除去工程
次に、除去工程においては、完成した平型中空糸膜モジュール１から保持枠体３０及び一対の弛緩形成治具２０，２０を取り外す。
具体的には、詳細な図示を省略するが、ハウジング１２及び一対の弛緩形成治具２０，２０を保持枠体３０から取り外すとともに、一対の弛緩形成治具２０，２０を中空糸膜束１１及び一対の支柱１７，１７から取り外すことにより、図１（ａ）に示すような平型中空糸膜モジュール１を得る。
【０１０４】
（作用効果）
以上説明したように、本発明に係る平型中空糸膜モジュールの製造方法の第２の実施形態によれば、弛緩形成工程において、中空糸膜の配列方向の両側に一対の支柱１７，１７が配置された中空糸膜束１１に弛緩を付与した後、挿入工程において、ハウジング１２内に少なくとも中空糸膜束１１の端部１１Ａを挿入し、これらを保持枠体３０に組み付ける保持工程の後に、ハウジング１２内に固定用樹脂２を注入して硬化させ、中空糸膜束１１の端部１１Ａを固定し、且つ、一対の支柱１７，１７の端部１７ａをハウジング１２に固定する固定工程が備えられた方法を採用することで、十分に固定されていない状態の中空糸膜束１１、ハウジング１２及び支柱１７を、第１の実施形態と同様、完成品と同じ相対位置関係で保持した状態で固定工程に供することができる。これにより、簡便な方法で中空糸膜束１１に弛みを付与しながら、固定用樹脂２を注入して硬化させる工程を１回のみに低減できる。従って、取扱性に優れる平型中空糸膜モジュール１を優れた生産効率で製造することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の平型中空糸膜モジュールの製造方法は、簡便な方法で中空糸膜束に弛みを付与しながら、固定用樹脂を注入して硬化させる工程を１回のみに低減でき、取扱性に優れる平型中空糸膜モジュールを優れた生産効率で製造することが可能になることから、汚水処理等に用いられる平型中空糸膜モジュールを製造する場合において非常に有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…平型中空糸膜モジュール、２…固定用樹脂、１１…中空糸膜束、１２…ハウジング、１２ａ…挿入口、１３…底部、１４…側面、１５…集水流路、１６…集水部、１７…支柱（一対の支柱）、２０…弛緩形成治具（一対の弛緩形成治具：平型中空糸膜モジュール製造用把持具）、２１…第１部材、２２…第２部材、２６…ボルト（狭持手段）、３０…保持枠体。
【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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