JP2009131746A

JP2009131746A - Potting material injection vessel and manufacturing method of hollow fiber membrane module using it

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Publication number: JP2009131746A
Application number: JP2007308293A
Authority: JP
Inventors: 宏次 ▲たか▼橋; Hiroji Takahashi; Osamu Nakamatsu; 修中松
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple and inexpensive injection vessel used for injecting a sealant of module ends in a manufacturing process of a hollow fiber membrane module by a centrifugal potting method, reduced in clogging frequency, uniformizing distribution amount of the distributed potting material, and reduced in the occurrence rate of defective articles, and a manufacturing method of the hollow fiber membrane module using it. <P>SOLUTION: The potting material injection vessel has a central distributor with a bottom and facing sidewalls raised from the bottom, and injection nozzles separated from the central distributor. The injection nozzles are attached to ends of the facing sidewalls opposite to a central axis of the central distributor, and has storage parts of the potting material. The storage part has a shape tapered toward the downstream side from the upstream side. The potting material is centrifugally injected by using the potting material injection vessel tiltedly formed in relation to the central axis of the central distributor. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体を処理するための中空糸膜モジュールの製造時に用いられるポッティング材注入用容器に関するものである。詳しくは、中空糸膜モジュールの製造工程でモジュール端部の封止材を遠心ポッティング法により注入する際に用いられる、封止材を分配注入するための注入用容器、およびそれを用いた中空糸膜モジュールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a potting material injection container used when manufacturing a hollow fiber membrane module for treating a fluid. Specifically, an injection container for distributing and injecting a sealing material used when injecting the sealing material at the end of the module by a centrifugal potting method in the manufacturing process of the hollow fiber membrane module, and a hollow fiber using the same The present invention relates to a method for manufacturing a membrane module.

中空糸膜モジュールは、例えば図４に示すように、側面に処理液ポート２４を有する筒状のケース２２内に、多数本の中空糸膜２１を束ねて形成した中空糸膜束を挿入し、この中空糸膜束の両端を、封止材（ポッティング材）により、個々の中空糸膜自体は端部の開口（開口端部２３と以下に記載）が維持されるように封止固定してなるものである。 For example, as shown in FIG. 4, the hollow fiber membrane module inserts a hollow fiber membrane bundle formed by bundling a plurality of hollow fiber membranes 21 into a cylindrical case 22 having a processing liquid port 24 on a side surface. Both ends of the hollow fiber membrane bundle are sealed and fixed with a sealing material (potting material) so that each hollow fiber membrane itself maintains an opening at the end (described as the opening end 23 and hereinafter). It will be.

このような中空糸膜モジュールは、以下に説明されるような製造方法により製作されている。 Such a hollow fiber membrane module is manufactured by a manufacturing method as described below.

まず、筒状のケース２２内に多数本の中空糸膜２１を束ねて挿入する。そして、その中空糸膜束の両端を切断し、接着剤や熱溶融等により個々の中空糸膜の目止めを行った後、図５、図６に示すように、その中空糸膜束の両端にキャップ２５を取り付ける。その後、キャップを取り付けたケース２２の処理液ポート２４に注入用容器１０１を接続し、ケース２２、注入用容器１０１の中心軸である軸Ｚを回転軸として回転させ、投入ノズル３１から投入されたポッティング材を、注入用容器１０１から配送経路１１２を経て、ケース２２の両端部に供給する。この時、ポッティング材には、ケース２２、注入用容器１０１が回転することで遠心力が働くので、密集して束ねられた中空糸膜の間に該ポッティング材が隙間なく充填されることになる。そして、ポッティング材が硬化した後、図７に示すような切断線で中空糸膜モジュールの両端部を切断することにより、中空糸膜と中空糸膜との間を封止しつつも各中空糸膜の端部を開口する。 First, a large number of hollow fiber membranes 21 are bundled and inserted into a cylindrical case 22. Then, both ends of the hollow fiber membrane bundle are cut and each hollow fiber membrane is sealed with an adhesive, heat melting, or the like, and thereafter, as shown in FIGS. Attach the cap 25 to the head. After that, the injection container 101 was connected to the processing liquid port 24 of the case 22 with the cap attached, and the case 22 and the axis Z that is the central axis of the injection container 101 were rotated about the rotation axis. The potting material is supplied from the injection container 101 to the both ends of the case 22 via the delivery path 112. At this time, since the case 22 and the injection container 101 rotate in the potting material, centrifugal force works, so that the potting material is filled between the hollow fiber membranes that are densely bundled without gaps. . Then, after the potting material is cured, each hollow fiber is sealed while sealing between the hollow fiber membranes by cutting both ends of the hollow fiber membrane module with a cutting line as shown in FIG. Open the end of the membrane.

このように、ポッティング材を注入し中空糸膜束端部を封止するにあたっては、従来から図５、図６に示すような注入用容器が用いられている。しかしながら、図５、図６に示す注入用容器は、底部および該底部から起立している筒状の側壁部からなる中央分配器１１１と、該中央分配器に一体的に設けられている配送経路１１２とから構成されており、かかる中央分配器１１１にポッティング材の貯留部１１４があり、一方、配送経路１１２は径が一定で、ポッティング材の移動経路としてしか機能していない。そのため、ポッティング材は、貯留部１１４から配送経路１１２に侵入する際に流速が低下し、遠心力で中央分配器１１１の上部までせり上がって注入用容器の外に飛散しやすく、これを防ぐために、例えば天板部１１５を設ける必要があり、製造コストの高騰を招いていた（特許文献１、２、３参照）。 Thus, in order to inject the potting material and seal the hollow fiber membrane bundle end, an injection container as shown in FIGS. 5 and 6 is conventionally used. However, the injection container shown in FIGS. 5 and 6 includes a central distributor 111 having a bottom portion and a cylindrical side wall portion standing from the bottom portion, and a delivery path provided integrally with the central distributor. 112. The central distributor 111 has a potting material reservoir 114, while the delivery path 112 has a constant diameter and functions only as a potting material movement path. Therefore, the potting material has a low flow rate when it enters the delivery path 112 from the storage part 114, and it tends to rise up to the upper part of the central distributor 111 by centrifugal force and scatter out of the injection container. For example, it is necessary to provide the top plate part 115, which has caused an increase in manufacturing cost (see Patent Documents 1, 2, and 3).

また、上記のような径が一定の配送経路には封止材が詰まりやすく、配送経路の清掃や交換が頻繁に必要であった。この問題は、特に一つの注入用容器を用いて多数の中空糸膜モジュールにポッティング材を何度も繰り返して分配する場合に顕著に現れ、製造コストの高騰を招くおそれもあった。 Moreover, the sealing material is easily clogged in the delivery path having a constant diameter as described above, and the delivery path needs to be frequently cleaned and replaced. This problem is particularly noticeable when a potting material is distributed over and over to a number of hollow fiber membrane modules using a single injection container, which may lead to an increase in manufacturing cost.

さらに、ポッティング材の配送経路が中央分配器に一体的に設けられて注入用容器を構成しているため、注入用容器の製造にあたっては特定の成形法によらなければならず、また、中央分配器の底部に配送経路が一体的に設けられているため、注入用容器を積み重ねることができず、保管、運搬でコストがかかり、製造コストの高騰を招くおそれもあった。 Further, since the potting material delivery path is integrally provided in the central distributor to form the injection container, the injection container must be manufactured according to a specific molding method, and the central distribution Since the delivery path is integrally provided at the bottom of the vessel, the containers for injection cannot be stacked, storage and transportation are expensive, and the manufacturing cost may increase.

なお、特許文献１〜３に示すように、中央分配器の筒状の側壁部にポッティング材の流出口を設け、該流出口にポッティング材の搬送経路となるチューブを別途設けることで、注入用容器を積み重ね可能にすることはできる。しかしながら、この方法では、別途チューブを用意する必要がある上に、チューブの径は一定であるため、ポッティング材が該チューブに侵入する際に流速が低下したりチューブ内で詰まるという問題が生じやすく、結局上記したような問題を回避することはできない。
特許３８０４７０９号公報特開平９−３１３８９７号公報特開昭６３−２９６７６４号公報 As shown in Patent Documents 1 to 3, a potting material outlet is provided in the cylindrical side wall of the central distributor, and a tube serving as a potting material conveyance path is separately provided at the outlet for injection. Containers can be made stackable. However, in this method, it is necessary to prepare a separate tube, and since the diameter of the tube is constant, there is a tendency that when the potting material enters the tube, the flow rate decreases or the tube is clogged. After all, the above problems cannot be avoided.
Japanese Patent No. 3804709 Japanese Patent Laid-Open No. 9-313897 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-296664

本発明は、上記した従来技術の問題を解決する為に成されたもので、その目的とするところは、中空糸膜モジュールの製造工程でモジュール端部の封止材を遠心ポッティング法により注入する際に用いられる、目詰まり頻度を低減させ、分配されるポッティング材の分配量を均一化し、不良品の発生率を低減することができる簡素で安価な注入用容器、およびそれを用いた中空糸膜モジュールの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object is to inject a sealing material at the end of the module by centrifugal potting in the manufacturing process of the hollow fiber membrane module. A simple and inexpensive injection container that can reduce clogging frequency, equalize the amount of potting material to be distributed, and reduce the incidence of defective products, and hollow fiber using the same It is in providing the manufacturing method of a membrane module.

上記課題を解決するための本発明は、次のいずれかの構成を特徴とするものである。 The present invention for solving the above-described problems is characterized by one of the following configurations.

（１）底部および該底部から起立している対向する側壁部を有している中央分配器と、該中央分配器とは別個の注入ノズルとを有するポッティング材注入用容器であって、前記注入ノズルは、前記対向する側壁部の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部に取り付けられてなるとともに、ポッティング材の貯留部を有し、該貯留部は、上流側から下流側にかけて先細りの形状を有し、かつ、前記中央分配器の中心軸方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とするポッティング材注入用容器。
（２）前記底部が錐形状もしくは錐台形状である、前記（１）に記載のポッティング材注入用容器。
（３）前記注入ノズルの下流側端部が前記中央分配器の中心軸方向に開口している、前記（１）または（２）に記載の注入用容器。
（４）中空糸膜が収納された筒状のケースに、前記（１）〜（３）のいずれかのポッティング材注入用容器を用いてポッティング材を遠心注入することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 (1) A potting material injection container having a central distributor having a bottom portion and opposing side wall portions standing from the bottom portion, and an injection nozzle separate from the central distributor. The nozzle is attached to an end of the opposite side wall opposite to the central axis of the central distributor, and has a reservoir for potting material, and the reservoir extends from the upstream side to the downstream side. A potting material injection container characterized by having a tapered shape and being inclined with respect to the central axis direction of the central distributor.
(2) The potting material injection container according to (1), wherein the bottom has a cone shape or a frustum shape.
(3) The injection container according to (1) or (2), wherein a downstream end portion of the injection nozzle is open in a central axis direction of the central distributor.
(4) A hollow fiber membrane in which a potting material is centrifugally injected into a cylindrical case in which the hollow fiber membrane is accommodated using the potting material injection container according to any one of (1) to (3). Module manufacturing method.

本発明の注入用容器は、中央分配器が底部から起立している対向する側壁部を有し、かかる対向する側壁部の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部に、注入ノズルが別途取り付けられてなり、さらに該注入ノズルがポッティング材の貯留部を有しているので、中央分配器の内部にポッティング材を実質的に貯留する必要が無く、また、ポッティング材が遠心力で中央分配器の上部までせり上がって注入用容器の外に飛散するということを防ぐことができる。そのため、中央分配器の飛散防止用の天板部が必要なく、部品削減による低コスト化が可能であり、さらに、ポッティング材を注入用容器に注入するための開口部分を大きくとることができるので、清掃も容易となる。 The injection container of the present invention has opposing side wall portions in which the central distributor stands from the bottom, and an injection nozzle is provided at an end of the opposing side wall portion opposite to the central axis of the central distributor. Since the injection nozzle has a potting material reservoir, there is no need to substantially store the potting material inside the central distributor. It is possible to prevent the liquid from rising up to the upper part of the central distributor and scattering out of the injection container. Therefore, there is no need for a top plate for preventing scattering of the central distributor, and it is possible to reduce the cost by reducing the number of parts, and furthermore, it is possible to make a large opening for injecting the potting material into the injection container. Cleaning is also easy.

また、かかる注入ノズルに設けられた貯留部は、上流側から下流側にかけて先細りの形状、すなわち下流側断面積が上流側断面積よりも小さくなっており、さらに中央分配器の中心軸方向（ポッティング時の回転軸方向）に対して傾斜するように形成されているので、遠心力によってポッティング材が下流側に流動しやすい。そのため、ポッティング材を貯留しても注入用容器からあふれでることやポッティング材が詰まって貯留部に残存してしまうということを防ぐことができる。さらに、中央分配器にて分配されたポッティング材を効率よく筒状のケースに配送することができるので、分配量不均一などの不良品発生を防ぐことができ、また、注入用容器の清掃頻度や交換頻度も低減することができる。その結果、製造コストの高騰を防ぐことができる。 In addition, the reservoir provided in the injection nozzle has a tapered shape from the upstream side to the downstream side, that is, the downstream cross-sectional area is smaller than the upstream cross-sectional area, and further, the central distributor direction (potting) Since it is formed so as to be inclined with respect to the rotation axis direction at the time, the potting material is likely to flow downstream by centrifugal force. Therefore, even if the potting material is stored, it can be prevented that the potting material overflows or the potting material is clogged and remains in the storage portion. In addition, the potting material distributed by the central distributor can be efficiently delivered to the cylindrical case, so that it is possible to prevent the occurrence of defective products such as uneven distribution, and the frequency of cleaning the injection container And the replacement frequency can be reduced. As a result, an increase in manufacturing cost can be prevented.

さらに、本発明の注入用容器は、中央分配器とは別個に製造された注入ノズルを、側壁部の中央分配器の中心軸とは反対側の端部に取り付けてなるものであるので、安価な射出成形法での製造が可能であり、さらに、注入用容器を積み重ねることができるので、保管、運搬でのコストを低減することもできる。 Furthermore, the injection container according to the present invention has an injection nozzle manufactured separately from the central distributor and is attached to the end of the side wall portion opposite to the central axis of the central distributor, so that it is inexpensive. Manufacturing by a simple injection molding method is possible, and furthermore, since injection containers can be stacked, costs for storage and transportation can be reduced.

そして、注入用容器に供給されたポッティング材が初めて接触する、中央分配器の底部が錐形状もしくは錐台形状である場合、ポッティング材が、接触の際に跳ね返ることがあっても、回転軸方向に向かっていくことになる。このため、より飛散を抑制する効果が高い。また、注入ノズルの下流側端部が中央分配器の中心軸方向に開口している場合には、中空糸膜が収納された筒状のケースとかかる注入ノズルとを、アダプター等を介さず直接連結して遠心ポッティングを行うことができるので、部品点数を低減しつつもポッティング材の詰まりをより確実に防ぐことができる。 When the potting material supplied to the infusion container comes into contact for the first time and the bottom of the central distributor has a cone shape or a frustum shape, even if the potting material may bounce back at the time of contact, the rotation axis direction Will be heading towards. For this reason, the effect which suppresses scattering more is high. In addition, when the downstream end of the injection nozzle is open in the central axis direction of the central distributor, the cylindrical case containing the hollow fiber membrane and the injection nozzle are directly connected without using an adapter or the like. Since centrifugal potting can be performed by connecting them, it is possible to more reliably prevent clogging of the potting material while reducing the number of parts.

以下、本発明のポッティング材注入用容器について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明のポッティング材注入用容器の一実施形態を示す図で、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）、（ｄ）が斜視図である。 Hereinafter, the potting material injection container of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a potting material injection container according to the present invention, in which (a) is a top view, (b) is a front view, and (c) and (d) are perspective views.

図１に示すように、本発明のポッティング材注入用容器１は、基本的に、底部１３および対向する側壁部３０を有している中央分配器１１と、その中央分配器１１とは別個の注入ノズル１２とを備えている。対向する側壁部３０は、底部１３から起立するように設けられており、さらに、供給されるポッティング材を注入ノズル１２へ導く流路を形成するように、対となる２枚の側壁が互いに対向配置されてなる。なお、このような対向する側壁部３０は、注入ノズル１２の数に応じて単数もしくは複数設けられる。一方、注入ノズル１２は、かかる対向する側壁部３０の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部４１に取り付けられてなる。そのため、注入ノズル１２および側壁部の端部４１とは、注入ノズル１２を側壁部の端部４１に底部１３とは反対側からスライドさせて嵌合させる構造となっていることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the potting material injection container 1 of the present invention basically includes a central distributor 11 having a bottom portion 13 and opposing side wall portions 30, and a central distributor 11 that is separate from the central distributor 11. And an injection nozzle 12. The opposing side wall portions 30 are provided so as to stand up from the bottom portion 13, and two paired side walls are opposed to each other so as to form a flow path for guiding the potting material supplied to the injection nozzle 12. It is arranged. Note that one or a plurality of such opposing side wall portions 30 are provided according to the number of injection nozzles 12. On the other hand, the injection nozzle 12 is attached to an end 41 of the opposite side wall 30 opposite to the central axis of the central distributor. Therefore, it is preferable that the injection nozzle 12 and the end portion 41 of the side wall portion have a structure in which the injection nozzle 12 is fitted to the end portion 41 of the side wall portion by sliding from the side opposite to the bottom portion 13.

注入ノズル１２は、ポッティング材の貯留部１４を有し、かかる貯留部１４は、上流側から下流側にかけて先細りの形状を有し、かつ、中央分配器１１の中心軸方向に対して傾斜するように形成されている。なお、本発明において貯留部とは、流速変動のためにポッティング材が一時的に留まる空間のことを言い、たとえばポッティング材が広い部分から狭い部分に流れ込む場合にあってはその広い部分でポッティング材が一時的に滞留している部分のことをいう。
本発明においては、中央分配器１１が、底部から起立している対向する側壁部３０を有し、かかる対向する側壁部３０の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部４１に、注入ノズルが別途取り付けられてなり、さらに、中央分配器１１ではなく、かかる中央分配器１１とは別個に設けられた注入ノズル１２にポッティング材の貯留部１４が設けられているので、中央分配器１１の内部にポッティング材を実質的に貯留する必要が無く、また、ポッティング材が遠心力で中央分配器の上部までせり上がって注入用容器の外に飛散するということを防ぐことができる。そのため、中央分配器１１の飛散防止用の天板部が必要なく、部品削減による低コスト化が可能であり、さらに、ポッティング材を注入用容器１に注入するための開口部分を大きくとることができるので、清掃も容易となる。 The injection nozzle 12 has a potting material reservoir 14, which has a tapered shape from the upstream side to the downstream side, and is inclined with respect to the central axis direction of the central distributor 11. Is formed. In the present invention, the storage portion refers to a space where the potting material temporarily stays due to fluctuations in flow velocity. For example, when the potting material flows from a wide portion to a narrow portion, the potting material in the wide portion. Refers to the part where it is temporarily retained.
In the present invention, the central distributor 11 has opposed side wall portions 30 standing up from the bottom, and the opposite side wall portion 30 has an end 41 opposite to the central axis of the central distributor. Since the injection nozzle is separately attached and the potting material reservoir 14 is provided not in the central distributor 11 but in the injection nozzle 12 provided separately from the central distributor 11, the central distributor is provided. The potting material does not need to be substantially stored in the interior of 11, and it is possible to prevent the potting material from rising up to the upper part of the central distributor by centrifugal force and scattering out of the injection container. Therefore, the top plate portion for preventing the scattering of the central distributor 11 is not necessary, the cost can be reduced by reducing the number of parts, and the opening for injecting the potting material into the injection container 1 can be made large. Since it can, cleaning becomes easy.

また、かかる注入ノズル１２に設けられた貯留部１４は、上流側から下流側にかけて先細りの形状、すなわち下流側断面積が上流側断面積よりも小さくなっており、さらに中央分配器１１の中心軸方向に対して傾斜するように形成されているので、遠心力によってポッティング材が下流側に流動しやすい。そのため、ポッティング材を貯留しても注入用容器１からあふれでることやポッティング材が詰まって貯留部１４に残存してしまうということを防ぐことができる。さらに、中央分配器１１にて分配されたポッティング材を効率よく筒状のケースに配送することができるので、分配量不均一などの不良品発生を防ぐことができ、また、注入用容器１の清掃頻度や交換頻度も低減することができる。その結果、製造コストの高騰を防ぐことができる。 Further, the storage portion 14 provided in the injection nozzle 12 has a tapered shape from the upstream side to the downstream side, that is, the downstream cross-sectional area is smaller than the upstream cross-sectional area, and further the central axis of the central distributor 11 Since it is formed so as to be inclined with respect to the direction, the potting material tends to flow downstream by centrifugal force. For this reason, even if the potting material is stored, it can be prevented that the potting material overflows or the potting material is clogged and remains in the storage portion 14. Furthermore, since the potting material distributed by the central distributor 11 can be efficiently delivered to the cylindrical case, it is possible to prevent the occurrence of defective products such as uneven distribution amount, and the injection container 1 Cleaning frequency and replacement frequency can also be reduced. As a result, an increase in manufacturing cost can be prevented.

注入ノズル１２に設けられた貯留部１４の具体的な形状としては、たとえば図１、図２に示しているように、円錐や多角錐を、底面の中心と頂点とを結んだ直線と交わりの位置にある平面で切断した形状などを例示することができる。もちろん、多角錐の各側面交差することによって形勢される角を丸めてもよい。 As a specific shape of the reservoir 14 provided in the injection nozzle 12, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a cone or a polygonal pyramid intersects a straight line connecting the center and the apex of the bottom surface. The shape etc. which were cut | disconnected by the plane in a position can be illustrated. Of course, the corner formed by intersecting each side of the polygonal pyramid may be rounded.

なお、かかる貯留部１４は、ポッティング時に供給されるポッティング材の容積以上の容積を備えていることが好ましい。このような構成によれば、たとえポッティング材が注入ノズル内で詰まっても、ポッティング材が飛び散って生産設備を汚してしまうおそれが少ない。 In addition, it is preferable that this storage part 14 is equipped with the volume more than the volume of the potting material supplied at the time of potting. According to such a configuration, even if the potting material is clogged in the injection nozzle, there is little possibility that the potting material will scatter and contaminate the production equipment.

本発明においては、注入用容器に供給されるポッティング材が初めて接触する、中央分配器１１の底部１３が錐形状や錐台形状であることも好ましい。錐形状とは、円錐や多角錐などの側面で形成される形状をいい、錐台形状とは、かかる円錐や多角錐などの側面とその側面を途中で切断するような切断面とで形成される形状をいう。中央分配器１１の底部１３がこのような形状の場合、遠心ポッティング時にポッティング材が底部１３に接触して跳ね返ることがあっても、回転軸方向に向かっていくことになるので、飛散を抑制する効果が高いものとなる。 In the present invention, it is also preferable that the bottom 13 of the central distributor 11 with which the potting material supplied to the injection container contacts for the first time has a cone shape or a truncated cone shape. The pyramid shape is a shape formed by side surfaces such as a cone or a polygonal pyramid, and the frustum shape is formed by a side surface such as a cone or polygonal pyramid and a cut surface that cuts the side surface in the middle. The shape. When the bottom portion 13 of the central distributor 11 has such a shape, even if the potting material contacts and rebounds at the time of centrifugal potting, it will move in the direction of the rotation axis, thus suppressing scattering. The effect is high.

また、注入ノズル１２は、下流側端部が中央分配器１１の中心軸方向に開口していることが好ましい。かかる形状の場合には、中空糸膜が収納された筒状ケースとかかる注入ノズル１２とを、アダプター等を介さず直接連結して遠心ポッティングを行うことができる。その結果、部品点数を低減しつつもポッティング材の詰まりをより確実に防ぐことができる。 Moreover, it is preferable that the downstream end part of the injection nozzle 12 is opened in the central axis direction of the central distributor 11. In the case of such a shape, centrifugal potting can be performed by directly connecting the cylindrical case containing the hollow fiber membrane and the injection nozzle 12 without using an adapter or the like. As a result, it is possible to more reliably prevent clogging of the potting material while reducing the number of parts.

さらに、本発明において、図１に示すように、一つの注入用容器で複数個の中空糸膜モジュールを製造するためは、中央分配器１１における対向する側壁部３０および注入ノズル１２を、使用する筒状のケースにおける処理液ポートの合計数設け、また、それぞれの中空糸膜モジュールごとに、中央分配器１１の中心軸方向に関する注入ノズルの長さを異ならせることが好ましい。より具体的には、それぞれの中空糸膜モジュールに対応する注入ノズルごとの回転軸方向の長さを、対象となる中空糸膜モジュールの太さ以上に長くすればよい。なお、図１の態様の場合は、合計６組の対向する側壁部３０と合計６個の注入ノズルを設けており、注入ノズルは回転軸に対して向かい合う２個を１組として、3組の長さを変えている。 Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 1, in order to manufacture a plurality of hollow fiber membrane modules with one injection container, the opposing side wall 30 and injection nozzle 12 in the central distributor 11 are used. It is preferable to provide a total number of treatment liquid ports in the cylindrical case, and to make the length of the injection nozzle in the central axis direction of the central distributor 11 different for each hollow fiber membrane module. More specifically, the length in the rotation axis direction of each injection nozzle corresponding to each hollow fiber membrane module may be longer than the thickness of the target hollow fiber membrane module. In the case of the embodiment of FIG. 1, a total of six sets of opposing side wall portions 30 and a total of six injection nozzles are provided. Changing the length.

以上のような形状のポッティング材注入用容器１は、たとえば、中央分配器１１をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、ポリエステル等のプラスチックで構成し、注入ノズル１２をポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ四フッ化エチレン、ポリエステル等のプラスチックで構成することができる。中でも、中央分配器１１をポリエチレン、注入ノズル１２をポリプロピレンで構成することが好ましい。 In the potting material injection container 1 having the above-described shape, for example, the central distributor 11 is made of a plastic such as polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, or polyester, and the injection nozzle 12 is made of polypropylene, polyethylene, or polytetrafluoroethylene. It can be composed of plastics such as ethylene fluoride and polyester. Among these, it is preferable that the central distributor 11 is made of polyethylene and the injection nozzle 12 is made of polypropylene.

本発明の注入容器は、中央分配器と注入ノズルとが別個に製造され、別個に製造された注入ノズルが中央分配器を構成する側壁部に取り付けられてなるので、安価な射出成形法での製造も可能となる。 In the injection container according to the present invention, the central distributor and the injection nozzle are manufactured separately, and the separately manufactured injection nozzle is attached to the side wall portion constituting the central distributor. Manufacturing is also possible.

さらに、本発明の注入容器は、かかる注入ノズルが中央分配器の底部ではなく、側壁部に取り付けられる、すなわち、側壁部から径方向に突出するように取り付けられるので、注入用容器を積み重ねて、保管、運搬することが可能となる。 Furthermore, the injection container of the present invention is such that the injection nozzle is attached to the side wall portion, not the bottom of the central distributor, i.e., attached so as to protrude in the radial direction from the side wall portion. It can be stored and transported.

続いて、上記したポッティング材注入用容器を用い、中空糸膜が装填された筒状のケースの端部にポッティング材を遠心注入する態様を、図２〜図４に基づいて説明する。図２は、上記した本発明のポッティング材注入用容器と中空糸膜が装填された筒状のケースとを接続した一実施形態を示す断面図である。図３は、図２の上面図であり、一つの注入用容器１で合計３つの中空糸膜モジュールを製造する様子を示す図である。そして、図４は、かかるポッティングによって得られる中空糸膜モジュールの縦断面図である。 Next, a mode in which the potting material is centrifugally injected into the end of the cylindrical case loaded with the hollow fiber membrane using the above-described potting material injection container will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the potting material injection container of the present invention is connected to a cylindrical case loaded with a hollow fiber membrane. FIG. 3 is a top view of FIG. 2 and shows a state in which a total of three hollow fiber membrane modules are manufactured with one injection container 1. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a hollow fiber membrane module obtained by such potting.

本発明のポッティング材注入用容器１は、注入ノズル１２を介して、中空糸膜が装填された筒状のケース２２の処理液ポート２４に接続される。このとき、注入ノズル１２と処理液ポート２４との間にはアダプター等を介してもよいが、流路抵抗を低減する観点から、注入ノズル１２の下流側端部を、中央分配器１１の中心軸方向に開口しておき、かかる注入ノズル１２と筒状のケース２２とを直接接続することが好ましい。 The potting material injection container 1 of the present invention is connected through an injection nozzle 12 to a treatment liquid port 24 of a cylindrical case 22 loaded with a hollow fiber membrane. At this time, an adapter or the like may be interposed between the injection nozzle 12 and the treatment liquid port 24. From the viewpoint of reducing the flow path resistance, the downstream end of the injection nozzle 12 is connected to the center of the central distributor 11. It is preferable that the injection nozzle 12 and the cylindrical case 22 are directly connected by opening in the axial direction.

なお、筒状のケース２２には多数本の中空糸膜２１を束ねて挿入し、中空糸膜束の両端に関しては、接着剤や熱溶融等により個々の中空糸膜の目止めを行っておく。また、図２に示すように、筒状のケース２２の両端にはキャップ２５を取り付ける。 In addition, a large number of hollow fiber membranes 21 are bundled and inserted into the cylindrical case 22, and the ends of the hollow fiber membrane bundles are sealed with an adhesive, heat melting, or the like. . As shown in FIG. 2, caps 25 are attached to both ends of the cylindrical case 22.

その後、筒状のケース２２およびポッティング材注入用容器１を、中央分配器１１の中心軸である軸Ｚを回転軸として回転させながら、投入ノズル３１からポッティング材注入用容器１の中央分配器１１へポッティング材を投入する。投入されたポッティング材は、中央分配器１１に実質的に留まることなく注入ノズル１２の貯留部１４へ流れ、かかる貯留部１４が先細りの形状を有しているため流速が遅くなり、貯留部１４に実質的に留まることとなる。しかしながら、貯留部１４は中央分配器１１の中心軸方向に対して傾斜するように形成されているので、遠心力がポッティング材に作用し、ポッティングはかかる遠心力をうけて下流側に流動する。そのため、ポッティング材は、流速が低下して貯留部１４で一時的に滞留するものの、注入用容器から溢れ出たり注入ノズルで詰まって貯留部に残存してしまうことにはなりにくい。 Thereafter, while rotating the cylindrical case 22 and the potting material injection container 1 with the axis Z, which is the central axis of the central distributor 11, as the rotation axis, the central distributor 11 of the potting material injection container 1 from the charging nozzle 31 is rotated. Add the potting material. The introduced potting material flows to the storage part 14 of the injection nozzle 12 without substantially remaining in the central distributor 11, and since the storage part 14 has a tapered shape, the flow rate becomes slow, and the storage part 14. It will stay substantially in However, since the storage part 14 is formed so as to be inclined with respect to the central axis direction of the central distributor 11, the centrifugal force acts on the potting material, and the potting flows downstream by receiving the centrifugal force. Therefore, although the potting material drops in flow rate and temporarily stays in the storage part 14, it is unlikely that the potting material will overflow from the injection container or be clogged with the injection nozzle and remain in the storage part.

なお、本発明においては、たとえポッティング材が注入ノズル内で詰まっても、貯留部１４がポッティング時に供給されるポッティング材の容積以上の容積を備えている場合には、ポッティング材が飛び散って生産設備を汚してしまうおそれがさらに少なく、ポッティング異常は、製造される中空糸膜モジュールや注入用容器の重量を測定することで、大きなトラブルに発展する前に発見することができる。 In the present invention, even if the potting material is clogged in the injection nozzle, if the reservoir 14 has a volume larger than the volume of the potting material supplied at the time of potting, the potting material is scattered and the production equipment The potting abnormality can be detected by measuring the weight of the manufactured hollow fiber membrane module or injection container before it develops into a major trouble.

本発明において、筒状のケース２２には、たとえばポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、あるいはポリサルホン等のプラスチックからなるものを用いればよい。 In the present invention, the cylindrical case 22 may be made of a plastic such as polystyrene, polycarbonate, polypropylene, or polysulfone.

また、ポッティング材としては、ポリウレタン、シリコーン、またはエポキシ等の高分子材料、好適には、２液混合硬化型の高分子接着剤を用いることができる。
As the potting material, a polymer material such as polyurethane, silicone, or epoxy, preferably a two-component mixed curing type polymer adhesive can be used.

なお、図３においては、中空糸膜モジュール３本に対して同時に遠心ポッティングを実施しているが、一度に製造する中空糸膜モジュールの数は、注入ノズルを設ける数およびその長さを変更することで１本、２本、または４本以上の複数本とすることが可能である。 In FIG. 3, centrifugal potting is performed simultaneously on three hollow fiber membrane modules, but the number of hollow fiber membrane modules manufactured at one time changes the number of injection nozzles and the length thereof. Thus, it is possible to have one, two, or a plurality of four or more.

図１〜図３に示すように、中空糸膜モジュール３本用の注入用容器を用いて遠心ポッティングを行い、血液透析用の中空糸膜モジュールを得た。 As shown in FIGS. 1 to 3, centrifugal potting was performed using an injection container for three hollow fiber membrane modules to obtain a hollow fiber membrane module for hemodialysis.

なお、注入用容器の材質を、中央分配器はポリエチレン、注入ノズルはポリプロピレンとした。中空糸膜束には、特開２００１−１７０１７２号公報の実施例に開示されているポリサルホンからなる中空糸膜を用いた。中空糸膜の外径は２８０μｍ、膜厚は４０μｍであった。中空糸膜は、９６００本を筒状のケースに装填し、中空糸膜束の両端を熱溶融して予め中空糸膜の目止めを行った。また、ポッティング材には日本ポリウレタン（株）のウレタン樹脂（品名：ＫＣ３９９／Ｎ４２２３）を用いて、約８０Ｇの遠心力下で隔壁を形成し、中空糸膜束の両端部を筒状のケース(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製のポリカーボネート)の内壁に固定した。 The material for the injection container was polyethylene for the central distributor and polypropylene for the injection nozzle. As the hollow fiber membrane bundle, a hollow fiber membrane made of polysulfone disclosed in Examples of JP-A-2001-170172 was used. The outer diameter of the hollow fiber membrane was 280 μm, and the film thickness was 40 μm. 9600 hollow fiber membranes were loaded in a cylindrical case, and both ends of the bundle of hollow fiber membranes were thermally melted to seal the hollow fiber membranes in advance. In addition, a urethane resin (product name: KC399 / N4223) manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. is used as the potting material, and a partition wall is formed under a centrifugal force of about 80 G. Fixed to the inner wall of Mitsubishi Engineering Plastics (polycarbonate).

このようにして形成された隔壁を鋭利な刃物で切断し、ポッティング材の端面で中空糸膜を開口させ、それを表面に露出させた。その後、筒状のケースの両端部にマニホールドを形成するためのヘッダー（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製のポリカーボネート）をそれぞれ超音波接着で接合して、図４に示す中空糸膜モジュールを得た。 The partition wall thus formed was cut with a sharp blade, and the hollow fiber membrane was opened at the end face of the potting material, which was exposed on the surface. Thereafter, headers (polycarbonate manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) for forming manifolds at both ends of the cylindrical case were joined by ultrasonic bonding to obtain the hollow fiber membrane module shown in FIG. .

この方法を繰り返したところ、連続して２０回、目詰まりを生じたり、遠心ポッティング中にポッティング材が飛散したりすることなく、中空糸膜モジュールの製造を行うことができた。また、２１回目には目詰まりが生じたが、その際もポッティング材が飛散することはなく、生産設備を汚すことはなかった。 When this method was repeated, the hollow fiber membrane module could be produced without clogging 20 times continuously or without causing the potting material to scatter during centrifugal potting. Further, although clogging occurred at the 21st time, the potting material was not scattered at that time, and the production equipment was not soiled.

さらに、この実施例で用いた注入用容器は、積み重ねが容易であった。 Furthermore, the injection container used in this example was easy to stack.

本発明のポッティング材注入用容器は、血液の透析用として用いる中空糸膜モジュールを遠心ポッティング法により製造する際に用いるほか、人工肺、下排水の浄化や、飲料水の製造、燃料電池の加湿装置等の広い用途にわたる中空糸膜モジュールを遠心ポッティング法により製造する際に用いることができ、その応用範囲がこれらに限られるものではない。 The potting material injection container of the present invention is used when producing a hollow fiber membrane module used for blood dialysis by centrifugal potting, purifying artificial lungs and sewage, producing drinking water, and humidifying fuel cells. It can be used when manufacturing a hollow fiber membrane module over a wide range of uses such as an apparatus by centrifugal potting, and its application range is not limited to these.

本発明のポッティング材注入用容器の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the container for potting material injection | pouring of this invention. 本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一実施形態を示す図であって、図１に示すポッティング材注入用容器と中空糸膜が装填された筒状のケースとを接続した形態を示す断面図である。FIG. 2 is a view showing an embodiment of a method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention, and is a cross section showing a form in which the potting material injection container shown in FIG. 1 is connected to a cylindrical case loaded with a hollow fiber membrane FIG. 図２を上方から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 2 from the upper direction. 中空糸膜モジュールの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a hollow fiber membrane module. 従来の注入用容器で血液の透析用として用いる中空糸膜モジュールを遠心ポッティング法により製造した場合の態様を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the aspect at the time of manufacturing the hollow fiber membrane module used for blood dialysis with the conventional injection | pouring container by the centrifugal potting method. 従来の注入用容器で血液の透析用として用いる中空糸膜モジュールを遠心ポッティング法により製造した場合の態様を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the aspect at the time of manufacturing the hollow fiber membrane module used for blood dialysis with the conventional injection | pouring container by the centrifugal potting method. 血液の透析用として用いる中空糸膜モジュールの製造工程の中空糸膜モジュールの両端部を切断する部分を示す図である。It is a figure which shows the part which cut | disconnects the both ends of the hollow fiber membrane module of the manufacturing process of the hollow fiber membrane module used for dialysis of blood.

符号の説明Explanation of symbols

１注入用容器
２中空糸膜モジュール
１１中央分配器
１２注入ノズル
１３底部
１４貯留部
２１中空糸膜
２２筒状のケース
２３開口端部
２４処理液ポート
２５キャップ
２６ヘッダー
３０対向する側壁部
３１ポッティング材の投入ノズル
４１対向する側壁部の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部
１０１注入用容器
１１１中央分配器
１１２配送経路
１１４貯留部
１１５天板部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection container 2 Hollow fiber membrane module 11 Central distributor 12 Injection nozzle 13 Bottom part 14 Storage part 21 Hollow fiber membrane 22 Cylindrical case 23 Opening end part 24 Process liquid port 25 Cap 26 Header 30 Opposite side wall part 31 Potting material Injecting nozzle 41 End portion of the opposite side wall portion opposite to the central axis of the central distributor 101 Injection container 111 Central distributor 112 Delivery path 114 Reservoir 115 Top plate

Claims

底部および該底部から起立している対向する側壁部を有している中央分配器と、該中央分配器とは別個の注入ノズルとを有するポッティング材注入用容器であって、前記注入ノズルは、前記対向する側壁部の、中央分配器の中心軸とは反対側の端部に取り付けられてなるとともに、ポッティング材の貯留部を有し、該貯留部は、上流側から下流側にかけて先細りの形状を有し、かつ、前記中央分配器の中心軸方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とするポッティング材注入用容器。 A potting material injection container having a central distributor having a bottom and opposing side wall portions standing from the bottom, and an injection nozzle separate from the central distributor, the injection nozzle comprising: The opposing side wall portion is attached to the end opposite to the central axis of the central distributor, and has a potting material storage portion, and the storage portion is tapered from the upstream side to the downstream side. And a container for pouring potting material, which is formed so as to be inclined with respect to the direction of the central axis of the central distributor.

前記底部が錐形状もしくは錐台形状である、請求項１に記載のポッティング材注入用容器。 The potting material injection container according to claim 1, wherein the bottom has a cone shape or a frustum shape.

前記注入ノズルの下流側端部が前記中央分配器の中心軸方向に開口している、請求項１または２に記載の注入用容器。 The container for injection according to claim 1 or 2, wherein a downstream end portion of the injection nozzle is opened in a central axis direction of the central distributor.

中空糸膜が収納された筒状のケースに、請求項１〜３のいずれかのポッティング材注入用容器を用いてポッティング材を遠心注入することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 A method for producing a hollow fiber membrane module, wherein a potting material is centrifugally injected into a cylindrical case containing a hollow fiber membrane using the potting material injection container according to claim 1.