专利名称：中空纤维膜组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有多个中空纤维膜的中空纤维膜组件，以及用于制造该 中空纤维膜组件的方法。
背景技术：
关于用于从流体中分离水蒸汽或杂质的分离装置，例如加湿装置、除湿装置或过滤装置，已知的是使用中空纤维膜组件的装置。参照图8和9 对传统技术中的中空纤维膜组件的两个典型示例进行说明。图8和9均为 传统技术中的中空纤维膜组件的示意性剖视图。首先说明图8所示的中空纤维膜组件。所示中空纤维膜组件500具有 组件本体510和壳体520。组件本体510具有容器511、容纳在该容器511 中的多个中空纤维膜512以及密封固定部(罐装部)513，该密封固定部 513用于在由中空纤维膜512制成的中空纤维膜束的两端使中空纤维膜512 相互密封固定以及使所述中空纤维膜与容器511的内壁面密封固定，以使 中空内部敞开/开放。在壳体520中设有第一端口 521和522，它们构成导 向中空纤维膜512内的中空内部的通道。在容器511和壳体520中设有第 二端口 511a、 511b、 523和524,它们构成导向中空纤维膜512的外壁面 侧的通道。接下来说明图9所示的中空纤维膜组件。所示中空纤维膜组件600具 有组件本体610和一对头部621和622。组件本体610具有容器611、容纳 在该容器611中的多个中空纤维膜612和密封固定部(罐装部)613，该密 封固定部613用于在由中空纤维膜612制成的中空纤维膜束的两端^f吏中空 纤维膜612相互密封固定以及使所述中空纤维膜与容器611的内壁面密封
固定，以使中空内部敞开。在所述一对头部621和622中设有第一端口 621a 和622a，它们构成导向中空纤维膜612的中空内部的通道。在容器611中 设有第二端口 611a和611b，它们构成导向中空纤维膜612的外壁面侧的通道。在传统技术的中空纤维膜组件中，除用于容纳中空纤维膜的容器外， 壳体或头部也是必需的，下面将说明其原因。如上所述，在中空纤维膜束 的两端，中空纤维膜相互密封固定以使中空内部敞开。这里对这种密封固 定部的形成步骤进行说明。首先，将中空纤维膜束结合到容器中。该容器 构造成覆盖中空纤维膜束的端部。然后，在容器内在中空纤维膜束的端部 附近填充液态的密封固定材料(如环氧树脂)。被填充的密封固定材料发 生硬化，随后将硬化的密封固定材料与容器一起切断。按照这种方式形成 密封固定部，其中，中空内部敞开并且中空纤维膜相互密封固定。如上所述，在硬化的密封固定材料与容器一起被切断时形成密封固定 部。于是，在组件本体的各端部，容器的端面和密封固定部之一的端面成 为同一个面，进而中空纤维膜的中空内部对密封固定部的端面敞开。因此， 组件本体的端部本身不能用作用于将流体导入中空纤维膜的中空内部的端 口 。因此必须设定一种用于将流体收集到组件本体的端部附近的手段/装 置。于是，如图8所示，单独设有壳体520,或者如图9所示，单独设有 一对头部621和622。图8所示的容器511和图9所示的容器611均由工程塑料或金属制成。 在采用前者的情况下，容器通过^f吏用才莫具进行注射成型而形成，或通过对 原材料进行切削加工而形成。在采用后者的情况下，容器通过对原材料进 行切削加工而形成。在注射成型的情况下，模具的成本高；在切削加工的 情况下，原材料和加工的成本高。在任一种情况下，这些因素都是降低成 本的巨大障碍。特别地，在使用中空纤维膜组件作为燃料电池的加湿装置 的情况下，由于中空纤维膜组件的尺寸大，制备用于中空纤维膜组件的容 器的成本很高。在很多情况下使用工程塑料作为容器的原材料。由于容器 的尺寸大，通常通过切削加工来形成容器。这样，如上所述，成本较高，
此外在很多情况下，容器的尺寸或形状实际上受到作为原材料初始件的圆 棒、板等的尺寸或形状的限制。由于密封固定材料与上述容器结合，所以容器必须具有对密封固定材 料的粘附性。为了使密封固定材料和容器的结合面不会由于环境温度的变 化而剥离，要求密封固定材料和容器的线膨胀系数彼此相近。另外，在密封固定材料硬化后，容器被部分切除；因此，要求容器具有高的易切断性。 基于上述情况，容器材料的选择范围很窄。另外，如上所述，容器在其制造过程中被部分切除。因此，在容器中 的中空纤维膜劣化从而需要更换中空纤维膜组件的情况下，该容器无法被 再利用。专利文献1:日本专利申请特开No. 2003-265933 专利文献2: JP-A No. 2003-240284 专利文献3: JP-A No. 2001-201120发明内容本发明的目的在于提供一种结构简单并能实现其壳体的再利用的中空 纤维膜组件，以及用于制造该中空纤维膜组件的方法。 在本发明中采用以下手段解决上述问题。因此，本发明的中空纤维膜组件包括中空纤维膜单元，该中空纤维 膜单元具有多个中空纤维膜和用于密封固定所述中空纤维膜的两个端部以 使所述中空纤维膜内的中空内部敞开的密封固定部，并且所述中空纤维膜 单元构造成使所述密封固定部的外壁面暴露/未被覆盖(uncovered)的状态，和用于容纳所述中空纤维膜单元的壳体，其中，所述壳体具有第一端口和第二端口，所述第一端口构成导向所 述中空纤维膜的中空内部的通道，所述第二端口构成导向所述中空纤维膜 的外壁面侧的通道，并且所述中空纤维膜单元构造成可安置在所述壳体中和从所述壳体上取下。根据这种结构，构造成使密封固定部的外壁面暴露的状态的中空纤维 膜单元安置在壳体中，该壳体具有构成导向中空纤维膜的中空内部的通道 的第一端口以及构成导向中空纤维膜的外壁面侧的通道的第二端口 。因此 无需单独设置用于将流体导入中空纤维膜的中空内部的手段。结果，除用 于容纳中空纤维膜的壳体外，无需再设置容器或头部。另外，中空纤维膜单元构造成自由地安置在壳体中或从壳体上取下；因此，当中空纤维膜单 元劣化时，仅需更换中空纤维膜单元即可。这样，壳体可被再利用。另夕卜， 没有粘合剂与壳体结合；因此，在选择壳体材料时无需对粘附性作任何考 虑。本发明与结合有粘合剂的任何情况相比，甚至对壳体的线膨胀系数作 少得多的考虑也足够了。密封固定部优选地配合在壳体的内周上以被固定。 同样优选地，壳体包括具有外向凸缘的体部和具有外向凸缘的罩盖， 密封固定部具有夹置在体部的外向凸缘和罩盖的外向凸缘之间的外向 凸缘，并且体部、密封固定部和罩盖的各外向凸缘通过螺钉相互固定。 优选地，壳体的形状大致为长方体形，在壳体的一对相对面中分别设有构成第一端口的入口和出口 ，另外在 壳体的不同于所迷设有第一端口的面的另一对相对面中分别设有构成第二端口的入口和出口。本发明的用于制造中空纤维膜组件的方法包括将多个中空纤维膜制成束并将该中空纤维膜束的端部装配在夹具上以 覆盖所述端部的步骤，将液态树脂材料灌注到所述夹具中的步骤，在所述树脂材料硬化后从所述夹具中取出所述中空纤维膜束的步骤， 将所述中空纤维膜束的硬化的树脂材料部分地切除从而形成中空纤维 膜单元的步骤，所述中空纤维膜单元具有用于使所述中空纤维膜相互密封 固定、同时使各个中空纤维膜的中空内部敞开的密封固定部，以及
将所述中空纤维膜单元放入壳体中的步骤，在所述壳体内所述中空纤 维膜单元构造成自由地安置到该壳体中或从该壳体上取下，所述壳体具有 构成导向所述中空纤维膜的中空内部的通道的第一端口和构成导向所述中 空纤维膜的外壁面側的通道的第二端口。根据上述制造方法可制造一种中空纤维膜组件，该中空纤维膜组件除 用于容纳中空纤维膜的壳体外无需再配置容器或头部。优选地，所述夹具具用用于使中空纤维膜束的端部的一部分露出的盖 件，在树脂材料硬化后，取下所述盖件，由此推动露出的中空纤维膜束的 端部，从而将中空纤维膜束从夹具上取下。这种方式使得可将中空纤维膜束从夹具上取下而不会在中空纤维膜上 产生任何张应力。上述各种结构可尽可能地相互组合。如上所述，根据本发明可使结构简单。另外，壳体可被再利用。
具体实施方式
参照附图，将基于示例对实施本发明的最佳方式进行例述性的详细说 明。但是，除非另外说明，本发明的范围不应当被解释成受限于示例中所 述的组成部件的尺寸、材料、形状、相对布置及其它方面。 示例1参照图1至7对根据本发明示例的中空纤维膜组件和用于制造该中空 纤维膜组件的方法进行说明。 <中空膜组件>参照图1和2对根据本发明示例的中空纤维膜组件进行说明。图1是 根据本发明示例的中空纤维膜组件的平面图。图2是根据本发明实施例的 中空纤维膜组件从其正面看去的局部剖视图。在图2中，上半部分是正视 图，下半部分是剖视图。根据本示例的中空纤维膜组件100包括中空纤维膜单元10和其中安置 有中空纤维膜单元10的壳体20。中空纤维膜单元10构造成自由地安置在
壳体20中或从壳体20上取下。中空纤维膜单元10具有多个中空纤维膜11、缠绕在由中空纤维膜11 制成的中空纤维膜束上的网14以及用于使中空纤维膜ll在中空纤维膜束 的两端相互密封固定以使中空内部敞开的第一密封固定部(罐装部)12和 第二密封固定部13。在第一密封固定部12中形成有外向凸缘12a,其具有 多个(6个)螺紋孔12b (见图3)。在第二密封固定部13中，在其端部 设有台阶部13a。壳体20由金属如不锈钢制成，并具有体部21和分别形成在该体部21 两端的第一罩盖22与第二罩盖23。体部21由圆筒形件构成，其中空内部 大致为长方体形。体部21具有第二端口 21a和21b，它们用于构成导向中 空纤维膜ll的外壁面侧的通道。这些第二端口 21a和21b均为圆筒形。另 外，体部21在其两端具有外向凸缘21c和21d，每个外向凸缘均具有多个 (6个)螺紋孔(未示出)。第一罩盖22具有第一端口 22a和具有多个(6 个)螺紋孔(未示出)的外向凸缘22b，所述第一端口 22a构成导向中空 纤维膜ll的中空内部的通道。同样，第二罩盖23具有第一端口 23a和具 有多个(6个)螺紋孔(未示出)的外向凸缘23b，所述第一端口 23a构成 导向中空纤维膜ll的中空内部的通道。第一端口 22a和23a均为圆筒形。具有上述结构的壳体20的整体形状大致为长方体形。第一端口 22a 和23a分别设置在六个面中的一对相对面内。这些第一端口 22a和23a中 的一个用作入口，另一个用作出口。第二端口 21a和21b分别设置在六个 面中的另一对相对面内。这些第二端口 21a和21b中的一个用作入口，另 一个用作出口。下面将对中空纤维膜单元10置于壳体20中的状态进行说明。 形成在中空纤维膜单元10的一个端侧的第一密封固定部12的外向凸 缘12a夹置于形成在壳体20的体部21上的外向凸缘21c和形成在第一罩 盖22上的外向凸缘22b之间。此时，所述凸缘构造成使得设在这些外向凸 缘之一中的(6个)螺紋孔与设在其它各个外向凸缘中的螺紋孔对准。在 这些螺紋孔中插入螺4丁 31，从而将中空纤维膜单元10的所述一个端侧固定至体部21和第一罩盖22。在第一密封固定部12的外向凸缘12a和第一 罩盖22的外向凸缘22b之间的间隔内以及在第一密封固定部12的外向凸 缘12a和体部21的外向凸缘21c之间的间隔内分别装配有密封环41和42。形成在中空纤维膜单元10的另一端侧的第二密封固定部13装配在壳 体20中，从而使设置在密封固定部13的端部的台阶部13a接合在由体部 21和第二罩盖23形成的台阶部内。形成在体部21上的外向凸缘21d与形 成在第二罩盖23上的外向凸缘23b互相叠置。此时，所述凸缘构造成使得 设在这些外向凸缘之一中的(6个)螺紋孔与设在另一个外向凸缘中的螺 紋孔对准。在这些螺紋孔中插入螺钉32，从而将中空纤维膜单元10的所 述另一端侧固定至体部21和第二罩盖23。在中空纤维膜单元10的第二密 封固定部13和体部21之间的间隔内以及在体部21的外向凸缘21d和第二 罩盖23的外向凸缘23b之间的间隔内分别装配有密封环43和44。根据上述结构形成以下通道穿过设在第一罩盖22中的第一端口 22a、 中空纤维膜单元10的各个中空纤维膜11的中空内部和^L在第二罩盖23 中的第一端口 23a的通道；以及穿过设在体部21中的第二端口 21a、中空 纤维膜单元10的各个中空纤维膜11的外壁面侧和设在体部21中的第二端 口 21b的通道。如上所述，i殳置密封环41、 42、 43和44，从而P方止在各 通道间发生流体泄漏。当将螺钉31和32都卸下以将第一罩盖22和第二罩盖23从体部21 上取下时，可容易地将中空纤维膜单元10从体部21中拉出。简言之，可 容易地将中空纤维膜单元10从壳体20中取出。 <中空纤维膜组件的使用示例>当使用亲水性材料作为中空纤维膜11的原料并使湿度不同的流体分 别流入所述通道中的一个和另一个时，水分从湿度较高的一侧透过中空纤 维膜ll的膜转移到湿度较低的一側。因此，中空纤维膜组件100可用作加 湿装置或除湿装置。所述组件例如可优选地用作用于将燃料电池中的离子 交换膜保持为湿状态的加湿装置。中空纤维膜组件IOO也可用作通过所谓 的错流过滤除去液体中的异物的装置(如净水器)。<根据本示例的中空纤维膜组件的优点>根据基于本示例的中空纤维膜组件，构造成使第一密封固定部12的外 壁面和第二密封固定部13的外壁面暴露的状态的中空纤维膜单元10容纳 在壳体20中，该壳体20具有构成导向中空纤维膜ll的中空内部的通道的 第一端口 22a和23a以及构成导向中空纤维膜11的外壁面侧的通道的第二 端口21a和21b。因此，无需单独设置任何用于将流体导入中空纤维膜的 中空内部的手段。结果，除壳体20外无需再设置容器或头部。上述情况使得传统技术所需的容器和头部不再是必需的，从而简化了 结构并降低了成本。特别地，当中空纤维膜组件用作燃料电池中的加湿装 置时，中空纤维膜组件的尺寸变大；这样，当无需容器和头部时，可使成 本显著降低。中空纤维膜组件的功能与传统技术中相比并未改变；这样， 中空纤维膜组件的品质并未降低。另外，无需容器；这样，由于不再受到 由容器材料的尺寸或形状所造成的传统限制，所述组件还具有设计柔性变 大的优点。本示例中所用的壳体20与中空纤维膜11或中空纤维膜单元10 分开制造，并例如通过金属板加工进行制造。于是，壳体的尺寸或形状并 不像在传统技术中的任何情况下那样受到限制。中空纤维膜单元10构造成自由地安置在壳体20中或从壳体20取下； 因此，当中空纤维膜单元10劣化时，仅更换该中空纤维膜单元10即可。 于是，昂贵的壳体20可被再使用。此外，由于粘合剂如环氧材料不与壳体 20结合，因此在选择壳体20的材料时无需考虑材料的粘附性。另外，本 发明与壳体结合有粘合剂的情况相比，对于壳体20的线膨胀系数可作少得 多的考虑。另外，壳体20的形状为长方体形；因此，本发明具有这样的优点，即 与壳体为圆筒形的情况相比，壳体20中的全体中空纤维膜更加有效地被利 用。这可提高加湿效率、除湿效率、净化效率等。此处参照图3对这一点 进行筒要说明。图3分别示意性地示出壳体中流体的流动方式(横截面内 的流体流动方式，通过沿横向切断中空纤维膜而获得)。图3 (A)示出壳 体为长方体形的情况，图3 (B)示出壳体为圆筒形的情况。当壳体为长方 体形时，易于使流体均匀地流入壳体的整个内部。另一方面，当壳体为圆 筒形时，不易于使流体流到中空纤维膜束的中心附近，从而流体流动易于 变得不均匀。因此，使壳体的形状大致为长方体形可比圆筒形的情况更有 效地利用全体中空纤维膜。 <中空纤维膜组件的制造方法>特别参照图4-7说明根据本发明示例的中空纤维膜组件的制造方法。 图4是根据本发明示例的中空纤维膜组件从其正面看去的局部剖视图，示 出该中空纤维膜组件装配在夹具中的状态。在图4中，上半部分为正^f见图， 下半部分为剖视图。图5是示出根据本发明示例的中空纤维膜组件装配在 夹具中的状态的平面图。图6和7是示出构成在制造根据本发明示例的中 空纤维膜组件时所用的夹具的部件的视图。在图6和7中，上方的视图为 俯视图，下方的^L图为仰视图。省略了某些部件的仰视图。在图6和图7 的中部示出局部剖视图(各视图的左半边为剖视图，右半边为正视图)。 <<制造时所用的夹具》在本示例中，在制造过程中使用第一夹具单元200和第二夹具单元300。如图4-6所示，第一夹具单元200由外盖201(图6(A)示出其细部)、 内盖202 (图6 (B)示出其细部)、外框203 (图6 (C)示出其细部)、 中框204 (图6 (D)示出其细部)和内框205 (图6 (E)示出其细部)组 成。在中框204和内框205中分别i殳有均大致呈矩形的通孔204a和205a。 在中框204的内壁面内设有台阶部(见图4)，对于通孔204a,其在内框 205侧的纵向和横向尺寸大于在外框203侧的纵向和横向尺寸。在外框203 中也i殳有通孔203a。该通孔203a的外侧为圆形，内侧大致为矩形。通孔 203a的内侧开口端面的形状和尺寸设置成与设在中框204中的通孔204a 的外侧开口端面的形状和尺寸相同。在通孔203a的整个部分中的圆形部分 内设有台阶部，从而使该通孔203a的外側具有大的直径而内侧具有小的直 径。内盖202大致为圆柱形，在其小径部分和大径部分之间具有台阶部， 并构造成装配在:&于外框203中的通孔203a的整个部分中的圆形部分内。
外盖201为盘状，其直径设定成大于内盖202的大径部分。在外框203、中框204和内框205中分别设有多个(6个)螺紋孔203b、 204b和205b，这些螺紋孔设置成它们的中心轴线彼此一致。在外框203 和外盖201中分别设有多个(4个)螺紋孔203c和201a，这些螺紋孔"^殳置 成它们的中心轴线彼此一致。在内框205中设有注入口 205c,用于形成密 封固定部的密封固定材料(可由液态变为固态的树脂，例如环氧树脂)应 通过该注入口注入。当在外框203、中框204和内框205叠置的状态下在六个位置将螺钉 206插入螺紋孔203b、 204b和206b中时，外框203、中框204和内框205 被固定。螺钉206具有在第一密封固定部12内形成螺紋孔12b的功能，以 及固定外框203 、中框204和内框205的功能。在内盖202装配到外框203 中的通孔203a的整个部分中的圆形部分内的状态下，将外盖201叠置在内 盖202上，然后在四个位置将螺钉(未示出)插入螺紋孔201a和203c。 这样，外框203、外盖201和内盖202被固定。如上所述，第一夹具单元 200纟皮构造而成。如图4、 5和7所示，第二夹具单元300由外盖301 (图7 (D)示出 其细部)、内盖302 (图7 (C)示出其细部)、外框3(B (图7 (B)示出 其细部)和内框304 (图7 (A)示出其细部)组成。在内框304中"^殳有大 致为矩形的通孔304a。另外，在外框303中也i殳有通孔303a。该通孔303a 的外侧为圆形，内侧大致为矩形。该通孔303a的内侧开口端面的形状与设 于内框304中的通孔304a的外侧开口端面的形状类似。关于它们的尺寸， 内框304侧的尺寸较大。在通孔303a的整个部分中的圆形部分内设有台阶 部，以使其外侧具有大的直径而内侧具有小的直径。内盖302大致为圆柱 形，在其小径部分和大径部分之间具有台阶部，并构造成装配在设于外框 303中的通孔303a的整个部分中的圆形部分内。外盖301为盘状，其直径 设定成大于内盖302的大径部分。在外框303和内框304中分别设有多个(6个)螺紋孔303b和304b, 这些螺紋孔设置成它们的中心轴线彼此一致。在外框303和外盖301中分
别设有多个(4个)螺紋孔303c和301a,这些螺紋孔设置成它们的中心轴 线;f皮此一致。在内框304中设有注入口 304c，用于形成密封固定部的密封 固定材料(可由液态变为固态的树脂，如环氧树脂)应通过该注入口注入。 当在外框303和内框304叠置的状态下在六个位置将螺钉305插入螺 紋孔303b和304b中时，外框303和内框304 #皮固定。在内盖302装配到 外框303中的通孔303a的整个部分中的圆形部分内的状态下，将外盖301 叠置在内盖302上。然后在四个位置将螺钉(未示出)插入螺紋孔301a 和303c。这样，外框303、外盖301和内盖302 ^皮固定。如上所述，第二 夹具单元300被构造而成。 《制造步骤》下面按制造步骤的顺序说明根据本发明示例的中空纤维膜组件的制造 方法。首先，将多个中空纤维膜ll设置成束，并将网14缠绕在该中空纤维 膜束上。网14是i殳置成使中空纤维膜11不会彼此分离并进而限制中空纤 维膜ll摇摆从而使中空纤维膜ll的基部(邻接密封固定部的边界部分) 不会被切断的部件。然后，将中空纤维膜束的两个端部分别装配到第一夹具单元200和第 二夹具单元300中。从设在内框205中的注入口 205c注入液态密封固定材 料，从而将密封固定材料填充在第一夹具单元200内。又从设在内框304 中的注入口 304c注入液态密封固定材料，从而同样将密封固定材料填充在 第二夹具单元300内。在填充了密封固定材料后，该材料硬化而转变成固 态。如上所述，可利用设在中框204的内壁面中的台阶部形成第一密封固 定部12的外向凸缘12a。可利用离心机实现密封固定材料的填充。利用离 心机填充密封固定材料的方法是已知的；因此不对其细节加以说明。在本 示例中，将第一夹具单元200和第二夹具单元300各自固定到离心机上， 然后在将4皮施以离心力的夹具单元中注入密封固定材料，由此密封固定材 料可填充到端部之一中。在这种情况下，必须在端部之一中填充了密封固 定材料且该材料石更化后，将密封固定材料填充到另一端部中。
在密封固定材料硬化而转变成固态后，将两端都被密封固定的中空纤维膜束从第一夹具单元200和第二夹具单元300上取下。下面说明用于取 下该中空纤维膜束的方法。在第一夹具单元200的组成部件中，卸下未示 出的螺钉，从而将外盖201从外框203上取下。再取下内盖202。这样， 中空纤维膜束的端部之一部分地露出。远离第一夹具单元200地推动该露 出部分，从而可将中空纤维膜束从第一夹具单元200上取下。对于第二夹 具单元300 4安照相同的方式取下外盖301和内盖302。远离第二夹具单元 300地推动中空纤维膜束另一端部的露出部分，从而可将中空纤维膜束从 第二夹具单元300上取下。按照这种方式，远离夹具地推动密封固定材料 在其中发生硬化和固化的部分，从而将中空纤维膜束从夹具上取下，以防 止张应力作用在中空纤维膜ll上。因此，可防止中空纤维膜ll在中空纤 维膜束被取下的过程中被伸长或切断。在取下中空纤维膜束后，部分地切除密封固定部分，从而制成中空纤 维膜单元IO。当密封固定部分被部分切除时，中空内部在各个中空纤维膜 的两端敞开。在图4中，Cl和C2表示待切除的部分。随后，将中空纤维膜单元10放入壳体20的体部21中。如上所述，分 别将第一罩盖22和第二罩盖23固定在体部21的两端，从而完成中空纤维 膜组件100的制造。
图l是根据本发明一示例的中空纤维膜组件的平面图；图2是根据本发明示例的中空纤维膜组件从其正面看去的局部剖视图；图3分别是示意性地示出壳体中流体的流动方式的视图；图4是根据本发明示例的中空纤维膜组件从其正面看去的局部剖视图，示出该中空纤维膜组件装配在夹具中的状态；图5是示出根据本发明示例的中空纤维膜组件装配在夹具中的状态的平面图； 图6是示出构成在制造根据本发明示例的中空纤维膜组件时所用的夹 具的部件的视图；图7是示出构成在制造根据本发明示例的中空纤维膜组件时所用的夹 具的部件的视图；图8是传统技术的中空纤维膜组件的示意性剖视图；以及 图9是传统技术的中空纤维膜组件的示意性剖视图。附图标记+兌明10中空纤维膜单元11中空纤维膜12第一密封固定部12a外向凸緯_12b螺紋孔13第二密封固定部13b台阶部14网20壳体21体部21a和21b第二端口21c和21d外向凸缘22第一罩盖22a第一端口22b外向凸缘23第二罩盖23a第一端口23b外向凸乡彖31和32螺钉41、 42、 43和44密封环
100中空纤维膜组件200第一夹具单元201外盖201a螺紋孔202内盖203外框203a it孑匕203b和203c螺紋孔204中框204a通孑L204b螺紋孔205内框205a通孑L205b螺紋孔205c注入口206螺钉300第二夹具单元301外盖301a螺紋孔302内盖303外框303a通孔303b和303c螺紋孔 304内框 304a通孑L 304b螺紋孔 304c注入口 305螺钉
权利要求
1.一种中空纤维膜组件，包括中空纤维膜单元，该中空纤维膜单元具有多个中空纤维膜和用于密封固定所述中空纤维膜的两个端部以使所述中空纤维膜内的中空内部敞开的密封固定部，并且所述中空纤维膜单元构造成使所述密封固定部的外壁面暴露的状态，和用于容纳所述中空纤维膜单元的壳体，其中，所述壳体具有第一端口和第二端口，所述第一端口构成导向所述中空纤维膜的中空内部的通道，所述第二端口构成导向所述中空纤维膜的外壁面侧的通道，并且所述中空纤维膜单元构造成可安置在所述壳体中和从所述壳体上取下。
2. 按照权利要求l所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述密封固 定部装配在所述壳体的内周上以被固定。
3. 按照权利要求l所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所述壳体包 括具有外向凸缘的体部和具有外向凸缘的罩盖，所述密封固定部具有夹置在所述体部的外向凸缘和所述罩盖的外向凸 缘之间的外向凸缘，并且所述体部、密封固定部和罩盖中的各个外向凸缘通过螺钉相互固定。
4. 按照权利要求l、 2或3所述的中空纤维膜组件，其特征在于，所 述壳体的形状大致为长方体形，在所述壳体的一对相对面中分别设有构成所述第一端口的入口和出 口 ，另外在所述壳体的不同于所述设有第 一端口的面的另 一对相对面中分 别设有构成所述第二端口的入口和出口。
5. —种中空纤维膜组件的制造方法，包括将多个中空纤维膜制成束并将该中空纤维膜束的端部装配在夹具上以 覆盖所述端部的步骤，将液态树脂材料灌注到所述夹具中的步骤， 在所述树脂材料硬化后从所述夹具中取出所述中空纤维膜束的步骤， 将所述中空纤维膜束的硬化的树脂材料部分地切除从而形成中空纤维 膜单元的步骤，所述中空纤维膜单元具有用于^f吏所述中空纤维膜相互密封 固定、同时使各个中空纤维膜的中空内部敞开的密封固定部，以及将所述中空纤维膜单元放入壳体中的步骤，所述壳体具有构成导向所 述中空纤维膜的中空内部的通道的第一端口和构成导向所述中空纤维膜的 外壁面侧的通道的第二端口 ，并且所述中空纤维膜单元可安置到所述壳体 中或从该壳体上取下。
6.按照权利要求5所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 所述夹具具用用于使所述中空纤维膜束的端部的一部分露出的盖件，并且在所述树脂材料硬化后，取下所述盖件，由此推动露出的中空纤维膜 束的端部，从而将所述中空纤维膜束从所述夹具上取下。
全文摘要
本发明涉及一种可使其结构简化并实现其壳体的再利用的中空纤维膜组件以及制造该中空纤维膜组件的方法。所述中空纤维膜组件(100)包括多个中空纤维膜(11)、中空纤维膜单元(10)和容纳该中空纤维膜单元(10)的壳体(20)，所述中空纤维膜单元(10)具有用于密封固定所述中空纤维膜(11)的两端以使其中空内部敞开的第一密封固定部(12)和第二密封固定部(13)，并形成为使得这些密封固定部的外壁面可暴露。所述壳体(20)具有构成导向中空纤维膜(11)的中空内部的通道的第一端口(22a)和(23a)，以及构成导向中空纤维膜(11)的外壁面侧的通道的第二端口(21a)和(21b)。中空纤维膜单元(10)的特征在于其形成为可从壳体(20)上拆下。
文档编号B01D63/02GK101160165SQ200680012060
公开日2008年4月9日 申请日期2006年2月23日 优先权日2005年4月13日
发明者林隆浩 申请人:Nok株式会社