专利名称：中空纤维膜组件的制造方法及导向部件的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及中空纤维膜组件的制造方法及导向部件，详细而言，涉及用于净水器的中空纤维膜组件的制造方法及以这种制造方法使用的导向部件。
背景技术：
在无菌水、饮用水、高度纯水的制造等很多用途中，中空纤维膜组件作为过滤膜使用。在这种中空纤维膜组件10中，使用通过在两端织入缝合线2的同时折回中空纤维膜4而形成的中空纤维膜的长条状编织物6 (图1)。将以滚筒状卷绕这种长条状编织物6而做成圆柱体8的中空纤维膜的圆柱体(图2)容纳在圆筒状的壳体12内，下部用粘接剂(灌注树脂)14固定，从而构成中空纤维膜组件10 (图 3)。现有技术文献专利文献1:日本特开2004 - 216285号公报专利文献2:日本特开2008 - 137005号公报当制造具有这种结构的中空纤维膜组件10时，将以滚筒状卷绕切断成预定长度的长条状的中空纤维膜的编织物6而成的圆柱体8如图4的箭头A所示，从开口端12a插入到圆筒状壳体12内，而且注入固定用树脂将中空纤维膜的圆柱体固定在壳体内的预定位置上，然后将壳体12的底部与圆柱体的下部一起切断而使构成圆柱体的中空纤维膜的下端开口，使该开口部分向外部露出。
在中空纤维膜组件10中，由于构成中空纤维膜的圆柱体的一根一根的中空纤维膜4作为过滤膜起作用，因此优选在圆柱体8内以等间隔配置一根一根的中空纤维膜4。为此，当以滚筒状卷绕长条状的中空纤维膜4的编织物6而形成圆柱体8时，最好是不要过度绕紧中空纤维膜4的长条状编织物6。另一方面，若中空纤维膜4的长条状编织物6松弛地卷绕，则当从圆筒状的壳体12的开口插入圆柱体8时，圆柱体8的外周部的中空纤维膜4挂在壳体12的开口端12a,从而存在破坏圆柱体8的形状而无法迅速插入且损伤中空纤维膜等问题。
发明内容
本发明是为解决这种问题而做出的，其目的在于提供一种中空纤维膜组件的制造方法等，该方法无需过度绕紧长条状的中空纤维膜的编织物，而且不会破坏中空纤维膜的圆柱体的形状或者损伤中空纤维膜，而能够从圆筒状的壳体的开口迅速插入中空纤维膜的圆柱体。根据本发明，提供一种中空纤维膜组件的制造方法，这是用于净水器的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，包括:将有中空纤维膜为预定长度的长条状编织物卷起而作为中空纤维膜的圆柱体的步骤；将导向部件插入到有底圆筒状的壳体的步骤，其中所述导向部件具有圆筒状主体，所述壳体是其一端开口的有底圆筒状的壳体，所述圆筒状主体的一端部插入到所述壳体的开口端；以及将所述中空纤维膜的圆柱体沿着所述导向部件插入到所述壳体内的步骤。
根据这种结构，在中空纤维膜组件的制造过程中，将中空纤维膜的圆柱体不破坏其形状而能迅速从圆筒状的壳体的开口插入，提高工作效率。根据本发明的其他优选方式，所述导向部件具有设在所述圆筒状主体的一端上的凸缘部。根据这种结构，由于凸缘部被支撑在壳体的开口端，因此能够更有效地将导向部件固定在壳体上。根据本发明的其他优选方式，所述导向部件的所述圆筒状主体其形状为锥形。根据这种结构，能够使用廉价的导向部件。根据本发明的其他优选方式，所述圆筒状主体其锥度相对于与所述圆筒状主体的圆筒中心轴垂直的平面具有30° 85°的角度的所述导向部件。根据这种结构，能够有效地将导向部件固定在壳体上，而且能够将中空纤维膜顺利到插入到圆筒状的壳体内而不会挂在壳体上。根据本发明的其他优选方式，包括利用在前端设有板部的按压工具，将已插入到所述壳体内的中空纤维膜的圆柱体压入到所述壳体的最深部的步骤。根据这种结构，能够用前端的板部将已插入到壳体内的中空纤维膜的圆柱体压入至壳体的内部空间的最深部,使中空纤维膜的圆柱体的端部一致。 根据本发明的其他优选方式，所述中空纤维膜的圆柱体是以管状的中心管为中心卷起所述长条状编织物而成。根据这种结构，能够容易将长条状编织物卷起而制造中空纤维膜的圆柱体。
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根据本发明的其他优选方式`，包括:在所述中心管的上端安装树脂瓶的步骤；以及在树脂瓶内填充液态树脂，将该液态树脂经过所述中心管输送到所述壳体的底部，固定所述中空纤维膜的圆柱体与所述壳体的步骤。根据这种结构，液态树脂不施加在中空纤维膜的壳体的底部以外的部分而能够将该液态树脂输送到壳体的底部。根据本发明的其他方式，提供一种导向部件，是用于上述的方式中任一项所述的中空纤维膜组件的制造方法的导向部件其特征在于，具有圆筒状主体。根据这种结构，在中空纤维膜组件的制造过程中，将中空纤维膜的圆柱体不破坏其形状而能迅速从圆筒状的壳体的开口插入，提高工作效率。根据本发明的其他方式，所述导向部件具有设在所述圆筒状主体的一端上的凸缘部。根据这种结构，由于凸缘部被支撑在壳体的开口端，因此能够更有效地将导向部件固定在壳体上。根据本发明的其他方式，所述导向部件的所述圆筒状主体其形状为锥形。根据这种结构，能够制造廉价的导向部件。根据本发明的其他方式，所圆筒状主体其锥度相对于与所述圆筒状主体的圆筒中心轴垂直的平面具有30° 85°的角度。根据这种结构，能够有效地将导向部件固定在壳体上，而且能够将中空纤维膜顺利到插入到圆筒状的壳体内而不会挂在壳体上。本发明具有如下有益效果。
根据本发明，能够提供中空纤维膜组件的制造方法等，该方法无需过度绕紧长条状的中空纤维膜的编织物，而且不会破坏中空纤维膜的圆柱体的形状或者损伤中空纤维膜，而能够从圆筒状的壳体的开口迅速插入中空纤维膜的圆柱体。
图1是本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法等所使用的长条状编织物(中空纤维膜束)的俯视图。图2是本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法等所使用的圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)的立体图。图3是使用本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法等制造的中空纤维膜组件的纵剖视图。图4是用于说明现有例的中空纤维膜组件的问题的图。图5是使用本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法制造的中空纤维膜组件的概略纵剖视图。图6是本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法所使用的中心管的立体图。图7是用于说明本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法的图。图8是用于说明本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法的图。图9是本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法所使用的按压工具的立体图。图10是用于说明本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法的图。图11是用于说明本发明的优选方式的中空纤维膜组件的制造方法的图。图12是用于说明本发明的其他优选方式的中空纤维膜组件的制造方法的图。图中:2 一缝合线，4 一中空纤维膜，6 —长条状编织物，8 —中空纤维膜的圆柱体，22 —壳体，24 —圆柱体(中空纤维膜的圆柱体)，26 —粘接剂(灌注树脂)，32 —导向部件，38 —按压工具，46 —树脂瓶(液态树脂积存容器)。
具体实施例方式以下，参照
本发明的优选实施方式的中空纤维膜组件的制造方法。首先，说明使用本发明的优选实施方式的中空纤维膜组件的制造方法制造的中空纤维膜组件的结构。图5是使用本实施方式的中空纤维膜组件的制造方法制造的中空纤维膜组件20的概略纵剖视图。如图 5所示，中空纤维膜组件20的结构如下，在两端开口的圆筒状的壳体22的内部的一端侧，将通过卷绕中空纤维膜的长条状编织物而形成的中空纤维膜的圆柱体(中空纤维膜的圆柱体)24利用粘接剂(固定用树脂即灌注树脂)26固定。构成中空纤维膜的圆柱体24的中空纤维膜在位于壳体22的一端侧的圆柱体24的一端开口。而且，在圆柱体24的径向中心位置，插通作为筒状部件的中心管28。壳体22的材质只要具有机械强度及耐久性即可，例如能够使用聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃、PVC (聚氯乙烯)、丙烯酸树脂、ABS树脂、改性PPE (聚苯醚)等。作为构成中空纤维膜的圆柱体24中空纤维膜，能够使用各种中空纤维膜，例如，能够使用由纤维素系、聚烯烃系、聚乙烯醇系、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)系、聚砜系等各种材料构成的中空纤维膜。尤其优选使用由聚乙烯等强伸度高的材质构成的中空纤维膜。另外，中空纤维膜的孔径、空隙率、膜厚、外径等只要是能够将中空纤维膜用作过滤膜的尺寸，则不特别限定，例如，优选外径为20 2000 μ m，孔径为0.01 I μ m，空隙率为20 90%，膜厚为5 300 μ m左右。以下说明本实施方式的中空纤维膜组件的制造方法。本实施方 式的中空纤维膜组件的制造方法是用于净水器的中空纤维膜组件的制造方法，将预定长度的中空纤维膜的长条状编织物卷起而作为中空纤维膜的圆柱体(中空体)，将该中空纤维膜的圆柱体从一端开口的有底圆筒状的壳体的开口端插入，然后在壳体内注入固定用树脂而将中空纤维膜的圆柱体固定在壳体内的预定位置上。以下进行详细说明。首先，制造如图1所示的长条状编织物(中空纤维膜束)6。该长条状编织物6是通过所谓拉舍尔经编编织而制作的，通过将多根中空纤维膜4以长条状编织物6的宽度的长度折回多次，然后将该折回部分的一方侧利用沿长条状编织物6的长度方向延伸的链式针迹的缝合线2捆扎而制造。缝合线2用于如图1所示将折回部分的两端在预定的位置通过链式针迹(链式线圈)，捆扎各中空纤维膜4。作为构成缝合线2的纤维的种类，能够使用聚酯纤维等具有耐水性的合成纤维制的多纤维人造丝或细纱，最好是根据使用条件等适当选择。线条的最佳的根数没有特别限定，例如可以设定在2 5根的范围内。然后，将长条状编织物6切断成例如30至50cm左右，以如图6所示的作为筒状部件的中心管28为中心将已切断的长条状编织物6卷起(即卷绕)，做成如图2所示的圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8。中心管28是管状部件，在一端形成有环状凸缘30。中心管28的长度与长条状编织物6的宽度即圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8的高度大致相等。而且，当卷起(即卷绕)已切断的长条状编织物6时，环状凸缘30位于比长条状编织物6的侧缘靠外方，并且成为与所形成的圆柱体8的端面外接的状态。而且，中心管28的另一端形成为其前端面与中心管28的轴线成预定的锐角角度Θ。Θ优选30至70度。然后，将中空纤维膜的圆柱体24从一端开口的有底圆筒状的壳体22的开口端22a插入。在此之前，在壳体22的开口端22a安装导向部件32。图7是表示安装在壳体22的开口端22a上的导向部件32的结构的立体图。如图7所示，导向部件32具备圆筒状的主体部34和设在主体部34的一端的环状凸缘部36。主体部34的一端侧的外径设定为比壳体22的内径稍小。而且，主体部34从长度方向的一端朝向另一端逐渐变细。另外，主体部也可以是相同直径的圆筒形状，而不是从长度方向的一端朝向另一端变细。另外，在本实施方式中，导向部件32虽然在主体部34的一端设有环状凸缘部36，但也可以如图12所示，圆筒状的主体部34其形状为锥形。通过如此构成，能够容易且廉价地制造导向部件32。圆筒状的主体部34不仅包括具有环状凸缘部36的结构，而且还包括锥形的结构。若上述圆筒状的主体部其锥度相对于与上述圆筒状的主体部34的圆筒中心轴垂直的平面具有30° 85°的角度，则能更有效地将导向部件固定在壳体上，因此比较好，若具有60° 80°的角度，则能有效地将导向部件固定在壳体上，而且中空纤维膜不会挂在圆筒状的壳体上而能将其顺利地插入，因此更好。图12表示具有70°的角度的例子。导向部件32的材料从不对中空纤维膜带来损伤的表面平滑性及柔性优良的材料中选择，作为优选的材料，例如可举出特氟隆片、烯烃系片。环状凸缘36以从主体部34的一端水平地向外方延伸的方式安装在主体部34上。环状凸缘36的外径设定为比壳体22的外径大。而且，环状凸缘36也可以是从主体部34的一端倾斜地向上方延伸的结构。导向部件32通过将另一端侧的部分插入到壳体22的开口端22a，如图7所示，安装在壳体22的开口端22a上。然后，将圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8如图8的箭头B所示，经过导向部件32的主体部34的上端开口 34a插入到壳体22内。此时，壳体22的开口端22a被导向补给舰32的环状凸缘36从上侧覆盖，因此插入壳体22的圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8在向壳体22插入时，其外周面不会擦到壳体22的开口端22a。然后，将圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8压入到壳体22的最深部。图9是此时使用的按压工具38的立体图。如图9所示，按压工具38具备板状把手部40和安装在棒状把手部40的前端上的圆盘状的板部42。板状把手部40的长度设定为比壳体22的轴向方向长度长。而且，圆盘状的板部 42的外径设定为比导向部件32的主体部34的内径稍小。操作员用手保持该按压工具28的板状把手部40的基端侧部分，用前端的板部42将插入到壳体22内的圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8压入至壳体22的内部空间的最深部，使圆柱状的中空纤维膜的端部一致(图10)。然后，将在下部一体形成排出管44的树脂瓶(液态树脂积存容器)46的排出管44插入到卷入圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8的中心的中心管28的空间部(图11)，然后在树脂瓶46内填充固定用的液态树脂R。作为固定用树脂，能够使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮系填充材料、各种热熔树脂等，可以适当选择。而且，固化前的固定用树脂的粘度也没有特别限定，优选500 5000mPa.s’更优选2000 3000mPa.s的范围。若固定用树脂的粘度低于500mPa-s,则有可能固定用树脂流动至中空纤维膜4的内部而成为堵塞该开口端部的原因。若固定用树脂的粘度超过5000mPa.s，则难以浸溃到中空纤维膜4之间，因此不好。然后，以壳体22的底面侧朝向外侧且开口端22a侧朝向内侧的配置，利用离心机等使壳体22旋转而施加离心力。通过该离心力，液态树脂积存容器46内的液态树脂如箭头C所示，经过中心管28到达壳体22的底部。然后，停止离心机，从离心机取出壳体22，使到达壳体22的底部的液态树脂硬化，在壳体22的底部形成沿轴线方向密封壳体22的内部空间的硬化树脂层48。
利用该硬化树脂层48，圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8被固定在壳体22的内周面上。最后，在壳体22的底面22b的附近，将利用硬化树脂层48与壳体22成为一体的内部的圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8沿壳体22的径向切断，使构成圆柱状的中空纤维膜(圆柱体)8的中空纤维膜4的开口端露出到外部，结束中空纤维膜组件10 (图5)的制造。本发明不限于上述实施方式，在权利要求书所记载的技术思想的范围内能够进行各种变更 、变形。
权利要求
1.一种中空纤维膜组件的制造方法，是用于净水器的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，包括: 将有中空纤维膜为预定长度的长条状编织物卷起而作为中空纤维膜的圆柱体的步骤； 将导向部件插入到有底圆筒状的壳体的步骤，其中所述导向部件具有圆筒状主体，所述壳体是其一端开口的有底圆筒状的壳体，所述圆筒状主体的一端部插入到所述壳体的开口端；以及 将所述中空纤维膜的圆柱体沿着所述导向部件插入到所述壳体内的步骤。
2.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 所述导向部件具有设在所述圆筒状主体的一端上的凸缘部。
3.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 所述导向部件的所述圆筒状主体其形状为锥形。
4.根据权利要求3所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 所述圆筒状主体其锥度相对于与所述圆筒状主体的圆筒中心轴垂直的平面具有30° 85°的角度。
5.根据权利要求3或4所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 包括利用在前端设有板部的按压工具，将已插入到所述壳体内的中空纤维膜的圆柱体压入到所述壳体的最深部的步骤。
6.根据权利要求5所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 所述中空纤维膜的圆柱体是以管状的中心管为中心卷起所述长条状编织物而成。
7.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于， 包括:在所述中心管的上端安装树脂瓶的步骤；以及 在树脂瓶内填充液态树脂，将该液态树脂经过所述中心管输送到所述壳体的底部，固定所述中空纤维膜的圆柱体与所述壳体的步骤。
8.一种导向部件，是用于权利要求1 7中任一项所述的中空纤维膜组件的制造方法的导向部件， 其特征在于，具有圆筒状主体。
9.根据权利要求8所述的导向部件，其特征在于， 所述导向部件具有设在所述圆筒状主体的一端上的凸缘部。
10.根据权利要求8所述的导向部件，其特征在于， 所述导向部件的所述圆筒状主体其形状为锥形。
11.根据权利要求10所述的导向部件，其特征在于， 所述圆筒状主体其锥度相对于与所述圆筒状主体的圆筒中心轴垂直的平面具有30° 85°的角 度。
全文摘要
本发明提供中空纤维膜组件的制造方法及导向件，该方法无需过度绕紧长条状的中空纤维膜的编织物，而且不会破坏中空纤维膜的圆柱体的形状或者损伤中空纤维膜，能够从圆筒状的壳体的开口迅速插入中空纤维膜的圆柱体。本发明的用于净水器的中空纤维膜组件的制造方法包括将有中空纤维膜为预定长度的长条状编织物卷起而作为中空纤维膜的圆柱体(8)的步骤；将导向部件插入到有底圆筒状的壳体的步骤，其中所述壳体是其一端开口的有底圆筒状的壳体，导向部件(32)的圆筒状主体的一端部插入到壳体(22)的开口端；以及将中空纤维膜的圆柱体沿着导向部件插入到壳体内的步骤。
文档编号B01D63/02GK103239996SQ20131004414
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月4日 优先权日2012年2月3日
发明者板仓正则, 伊藤正则 申请人:三菱丽阳可菱水株式会社