KR102323004B1

KR102323004B1 - 외부 관류형 중공사막 모듈

Info

Publication number: KR102323004B1
Application number: KR1020197037776A
Authority: KR
Inventors: 요시에 다니자키; 히로유키 오카자키
Original assignee: 미츠비시 케미카루 크린스이 가부시키가이샤
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2021-11-05
Also published as: EP3639912A1; CN110753576A; US11701620B2; JPWO2018230631A1; CN110753576B; JP6788014B2; US20200114315A1; WO2018230631A1; EP3639912A4; KR20200010431A; CN115445441A

Abstract

케이스 내의 피처리액의 숏패스를 억제하고, 피처리액이 연직 방향, 수평 방향 등의 어느 방향으로 흐르는 경우여도, 피처리액을 중공사막에 효율적으로 접촉시킬 수 있는 처리 능력이 높은 외부 관류형 중공사막 모듈을 제공한다. 중공사막 다발 (110) 과, 케이스 (112) 와, 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극에 있어서의 피처리액의 흐름을 차단하는 숏패스 방지체 (114) 를 구비하고, 중공사막 다발 (110) 의 제 1 단부 (110a) 가 케이스 (112) 내에 고정되고, 숏패스 방지체 (114) 가, 케이스 (112) 내의 액 유입 포트인 제 1 포트 (122) 의 하류측에, 케이스 (112) 의 내표면으로부터 돌출되도록 형성되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈 (11).

Description

외부 관류형 중공사막 모듈

본 발명은, 외부 관류형 중공사막 모듈에 관한 것이다.

본원은, 2017년 6월 14일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-116620호, 2017년 6월 14일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-117077호, 및 2017년 9월 8일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-173041호에 근거해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

기액 분리 중공사막 모듈로는, 중공사막의 막 내를 피처리액이 통과하는 내부 관류형과, 중공사막의 막 외를 피처리액이 통과하는 외부 관류형이 있다. 예를 들어, 기액 분리 중공사막 모듈로는, 케이스 내의 중공사막의 주위에 피처리액을 흘리면서, 중공사막 내를 진공 처리하여 피처리액 중의 용존 기체를 막 내에 도입하여 탈기하거나, 중공사막에 기체를 공급하여 피처리액에 흡기하거나 하는 외부 관류형 중공사막 모듈이 알려져 있다.

기액 분리 중공사막 모듈은, 예를 들어, 탈기용의 모듈로서, 잉크젯 토출 장치나 순수 제조 장치 등에 구비되어 있다. 잉크젯 토출 장치 중에서도, 업무용의 대형 잉크젯 프린터, 컬러 필터 제조 장치 등에서는, 사용하는 약액의 액량이 많기 때문에, 약액 탱크가 장치 본체에 설치되어 있고, 잉크젯 토출 장치의 동작 시에 있어서, 약액 탱크로부터 잉크나 포토레지스트액 등의 약액이 송출된다. 이때, 약액에 기포가 포함되면, 토출 정밀도가 저하하여, 인쇄물의 품질에 결함이 발생하는 경우가 있고, 이것을 방지하기 위해, 기액 분리 중공사막 모듈이 형성된다. 최근에는 장치의 대형화, 고속화가 진행되어 오고 있어, 보다 저압력손실로 처리가 가능해지는 외부 관류형 중공사 모듈이 자주 사용되도록 되어 오고 있다.

외부 관류형 중공사막 모듈로는, 케이스 내에서 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부 (端部) 만을 포팅부로 고정한 모듈이나, 케이스 내에서 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부와 제 2 단부의 양방을 포팅부로 고정한 모듈이 알려져 있다 (특허문헌 1, 2). 적어도 제 1 단부에 있어서의 각 중공사막의 개구단이 개구 상태를 유지한 채 고정됨으로써, 중공사막 내를 진공 처리하여 피처리액을 탈기하거나, 중공사막 내에 기체를 공급하여 피처리액에 급기하거나 할 수 있다.

외부 관류형 중공사막 모듈의 구체예로는, 예를 들어, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 복수의 중공사막 (3111) 이 원기둥상으로 묶인 중공사막 다발 (3110) 의 일단이 포팅부 (3116) 로 케이스 (3114) 내에 고정되고, 상기 중공사막 다발 (3110) 의 타단이 자유단으로 되어 있는 외부 관류형 중공사막 모듈 (3101) 을 들 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 외부 관류형 중공사막 모듈 (3101) 에서는, 케이스 본체 (3118) 에 설치된 제 1 포트 (3124) 로부터 액체가 유입되고, 제 2 덮개 부재 (3122) 에 설치된 제 3 포트 (3122c) 로부터 상기 액체가 유출되도록 통수하고, 중공사막 다발 (3110) 의 각 중공사막 (3111) 의 막 외로 액체를 관류시킨다. 이 상태에서, 제 1 덮개 부재 (3120) 에 설치된 제 2 포트 (3120c) 를 진공 펌프와 접속시키고, 각 중공사막 (3111) 의 막 내를 감압한다. 이로써, 외부 관류시키고 있는 액체 중의 용존 기체를 각 중공사막 (3111) 의 막 내로 도입하여 흡기함으로써, 탈기할 수 있다.

국제 공개 제2015/012293호 일본 공개특허공보 평6-327905호

특허문헌 1, 2 와 같은 모듈에 있어서는, 케이스 내의 중공사막의 충전율이 지나치게 높으면 중공사막의 충전 작업이 곤란해짐과 아울러, 압력손실이 높아져, 처리 효율이 저하한다.

그 때문에, 일반적으로 케이스 내에 중공사막을 지나치게 충전하지 않도록 조정된다. 케이스 내에 도입된 피처리액은, 중공사막 다발 내에 적절히 도입되어 처리되는 형태가 되지만, 특히 고(高)유량으로의 처리의 경우에는, 막다발 내에 도입되는 것보다 막다발 외를 숏패스하여 충분한 처리가 되지 않고 케이스 외로 유출되는 피처리액의 양이 많아진다.

본 발명의 제 1 과제는, 케이스 내의 피처리액의 숏패스를 억제하여, 피처리액이 연직 방향, 수평 방향 등의 어느 방향으로 흐르는 경우여도, 피처리액을 중공사막에 효율적으로 접촉시킬 수 있는 처리 능력이 높은 외부 관류형 중공사막 모듈을 제공하는 것이다.

또, 특허문헌 1 과 같은 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 중공사막의 외경이 작은 편이 케이스 내에 보다 많은 중공사막을 충전할 수 있고, 피처리액과의 접액이 보다 효율적이 된다.

그러나, 모듈을 대형화하여 중공사막이 장척화하고, 피처리액의 유량을 빠르게 한 경우에, 중공사막의 외경이 작고, 강성이 낮으면, 케이스 내에서 중공사막 다발의 형상을 유지하기 어려워져, 중공사막 다발의 형상이 흐트러져 탈기 효율이 저하하기 쉽다.

본 발명의 제 2 과제는, 모듈을 대형화하여 중공사막이 장척화하고, 피처리액의 유량이 빨라져도, 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보할 수 있어, 피처리액이 연직 방향, 수평 방향 등의 어느 방향으로 흐르는 경우여도, 탈기 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있는 외부 관류형 중공사막 모듈을 제공하는 것이다.

또, 외부 관류형 중공사막 모듈 (3101) 과 같은 종래의 외부 관류형 중공사막 모듈에서는, 모듈을 대형화하여 관류시키는 액체의 유량을 빠르게 한 경우에, 케이스 내에서 액체가 중공사막 다발의 전체로 고루 퍼지지 않고 치우쳐 흘러, 탈기 또는 급기의 효율이 저하하기 쉽다.

본 발명의 제 3 과제는, 모듈을 대형화하여 관류시키는 액체의 유속을 빠르게 해도, 케이스 내에서 액체가 치우쳐 흐르는 것을 억제할 수 있어, 탈기 또는 급기의 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있는 외부 관류형 중공사막 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명은, 이하의 양태를 갖는다.

[1] 피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈로서,

정렬된 복수의 중공사막으로 형성되는 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스와, 상기 중공사막 다발과 상기 케이스 사이의 간극에 있어서의 상기 피처리액의 흐름을 차단하는 숏패스 방지체를 구비하고,

상기 중공사막 다발의 길이 방향의 적어도 제 1 단부가, 각 중공사막의 개구단의 개구 상태를 유지한 채 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,

상기 숏패스 방지체가, 상기 케이스 내의 상기 중공사막의 주위에 피처리액을 유입시키는 액 유입 포트의 하류측에, 상기 케이스의 내표면으로부터 돌출되도록 형성되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.

[2] 상기 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인, [1] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[3] 상기 케이스 내의 길이 방향에 있어서 상기 피처리액이 일방향으로 흐르고, 또한 상기 케이스 내에, 상기 숏패스 방지체 외에 상기 피처리액의 흐름을 변경하는 칸막이가 설치되어 있지 않은, [1] 또는 [2] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[4] 피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈로서,

정렬된 복수의 중공사막으로 형성되는 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,

상기 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인, 외부 관류형 중공사막 모듈.

[5] 상기 숏패스 방지체가, 상기 중공사막 다발의 주위를 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸는 환상인, [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[6] 상기 중공사막이, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 상기 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 구비하는 복합 중공사막인, [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[7] 상기 중공사막의 외경이 350 ㎛ 이하인, [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[8] 상기 중공사막의 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인, [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[9] 상기 케이스를 상기 중공사막 다발의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면 (斷面) 에 있어서의, 상기 케이스 내의 상기 중공사막 다발의 충전율이, 20 ∼ 50 ％ 인, [1] ∼ [8] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[10] 상기 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 상기 제 1 단부에 있어서 각 중공사막의 양측의 개구단이 개구 상태를 유지한 채 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [1] ∼ [9] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[11] 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막의 U 자상으로 접혀 꺾인 단부의 위치가 대략 동일 평면에서 일치하고 있는, [10] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[12] 복수의 중공사막이 일방향으로 정렬되어 형성된 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와,

상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부의 양방이, 각각 포팅부로 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [1] ∼ [9] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[13] 복수의 중공사막이 내측에 공동부가 형성되도록 통상으로 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,

상기 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부가, 각 중공사막의 단면 (端面) 이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,

상기 중공사막 다발에 있어서의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부가 자유단으로 되고,

상기 케이스 내의 상기 포팅부보다 상기 제 2 단부측에 있어서의 각 중공사막의 막 외로 액체가 관류되는 외부 관류형 중공사막 모듈로서,

상기 케이스 내에 있어서의 상기 포팅부와 상기 제 2 단부 사이의 영역에 상기 중공사막 다발만이 형성되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.

[14] 복수의 상기 중공사막이 경사 (經絲) 에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있는, [1] ∼ [13] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

본 발명의 기타 양태는, 이하의 양태를 갖는다.

[A1] 피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈로서,

[A2] 상기 숏패스 방지체가, 상기 중공사막 다발의 주위를 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸는 환상인, [A1] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A3] 상기 중공사막이, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 상기 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 구비하는 복합 중공사막인, [A1] 또는 [A2] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A4] 상기 중공사막의 외경이 350 ㎛ 이하인, [A1] ∼ [A3] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A5] 상기 중공사막의 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인, [A1] ∼ [A4] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A6] 상기 케이스를 상기 중공사막 다발의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 상기 케이스 내의 상기 중공사막 다발의 충전율이, 20 ∼ 50 ％ 인, [A1] ∼ [A5] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A7] 상기 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 상기 제 1 단부에 있어서 각 중공사막의 양측의 개구단이 개구 상태를 유지한 채 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [A1] ∼ [A6] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A8] 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막의 U 자상으로 접혀 꺾인 단부의 위치가 일치하고 있는, [A7] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A9] 복수의 중공사막이 일방향으로 정렬되어 형성된 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와, 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부의 양방이, 각각 포팅부로 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [A1] ∼ [A6] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[A10] 복수의 상기 중공사막이 경사에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있는, [A1] ∼ [A9] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

또, 본 발명의 기타 양태는 이하의 구성을 갖는다.

[B1] 복수의 중공사막이 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,

상기 중공사막 다발의 길이 방향의 적어도 일방의 단부가, 각 중공사막의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,

상기 중공사막의 외경이 350 ㎛ 이하이며,

상기 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인, 기액 분리 중공사막 모듈.

[B2] 상기 케이스 내의 각 중공사막의 막 외로 피처리액이 관류되는 외부 관류형인, [B1] 에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B3] 상기 중공사막이, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 상기 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 구비하는 복합 중공사막인, [B1] 또는 [B2] 에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B4] 상기 중공사막의 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인, [B1] ∼ [B3] 중 어느 하나에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B5] 상기 케이스를 상기 중공사막 다발의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 상기 케이스 내의 상기 중공사막 다발의 충전율이, 20 ∼ 50 ％ 인, [B1] ∼ [B4] 중 어느 하나에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B6] 상기 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶여 상기 중공사막 다발이 형성되고,

상기 중공사막 다발에 있어서의 각 중공사막의 U 턴부와 반대측인 제 1 단부가, 각 중공사막의 양측의 단면이 개구된 상태에서 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [B1] ∼ [B5] 중 어느 하나에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B7] 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부에 있어서 각 중공사막의 단부의 위치가 일치하고 있는, [B6] 에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

[B8] 복수의 상기 중공사막이 경사에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있는, [B1] ∼ [B7] 중 어느 하나에 기재된 기액 분리 중공사막 모듈.

또, 본 발명의 기타 양태는, 이하의 구성을 갖는다.

[C1] 복수의 중공사막이 내측에 공동부가 형성되도록 통상으로 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,

상기 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부가, 각 중공사막의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,

[C2] 상기 중공사막이, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 상기 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 구비하는 복합 중공사막인, [C1] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C3] 상기 중공사막의 외경이 350 ㎛ 이하인, [C1] 또는 [C2] 에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C4] 상기 중공사막의 걸리 강연도가 3 mN 이상인, [C1] ∼ [C3] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C5] 상기 중공사막의 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인, [C1] ∼ [C4] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C6] 상기 케이스를 상기 중공사막 다발의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 상기 케이스 내의 상기 중공사막 다발의 충전율이, 20 ∼ 50 ％ 인, [C1] ∼ [C5] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C7] 상기 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 각 중공사막의 양측의 단면이 개구된 상태에서 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, [C1] ∼ [C6] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C8] 상기 중공사막 다발의 상기 제 2 단부에 있어서 각 중공사막의 단부의 위치가 일치하고 있는, [C1] ∼ [C7] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

[C9] 복수의 상기 중공사막이 경사에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있는, [C1] ∼ [C8] 중 어느 하나에 기재된 외부 관류형 중공사막 모듈.

상기 [1] 의 구성을 갖는 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 케이스 내의 피처리액의 숏패스를 억제하여, 피처리액을 중공사막에 효율적으로 접촉시킬 수 있어, 처리 능력이 높다.

상기 [3] 의 구성을 갖는 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈을 이용하면, 모듈을 대형화하여 중공사막이 장척화하고, 피처리액의 유량이 빨라져도, 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보할 수 있어, 탈기 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

상기 [12] 의 구성을 갖는 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈을 이용하면, 모듈을 대형화하여 관류시키는 액체의 유속을 빠르게 해도, 케이스 내에서 액체가 치우쳐 흐르는 것을 억제할 수 있어, 탈기 또는 급기의 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 숏패스 방지체가 형성된 부분을 확대한 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 평면도이다.
도 4 는 도 1 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 사시도이다.
도 5 는 도 1 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 예 A1 ∼ A4 에 있어서의 처리 유량에 대한 용존 산소 제거율을 플롯한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 9 는 도 8 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 평면도이다.
도 10 은 도 8 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 사시도이다.
도 11 은 도 8 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 12 는 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 예 B1 ∼ B7 에 있어서의 처리 유량에 대한 용존 산소 제거율을 플롯한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 14 는 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 15 는 도 14 의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서의 중공사막 다발의 상측 부분을 나타낸 사시도이다.
도 16 은 도 14 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 평면도이다.
도 17 은 도 14 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 사시도이다.
도 18 은 도 14 의 외부 관류형 중공사막 모듈의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 19 는 본 발명의 예 C1 ∼ C2 에 있어서의 처리 유량에 대한 용존 산소 제거율을 플롯한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 20 은 종래의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 21 은 본 발명의 예 A5 ∼ A6 에 있어서의 통수 방향별 용존 산소 제거율을 플롯한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 22 는 본 발명의 예 C3 ∼ C5 에 있어서의 처리 유량에 대한 용존 산소 제거율을 플롯한 그래프를 나타낸 도면이다.

[제 1 양태]

본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈이다. 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 예를 들어, 잉크젯 프린터, 컬러 필터 제조 장치 등의 잉크젯 토출 장치 등에 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타내어 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 도면의 치수 등은 일례이고, 본 발명의 제 1 양태는 그것들로 반드시 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

본 실시형태의 외부 관류형 중공사막 모듈 (11) (이하, 「모듈 (11)」이라고도 한다.) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 다발 (110) 과, 케이스 (112) 와, 숏패스 방지체 (114) 를 구비하고 있다.

케이스 (112) 는, 원통상의 케이스 본체 (116) 와, 케이스 본체 (116) 의 길이 방향의 제 1 개구단 (116a) 측에 설치된 제 1 덮개 부재 (118) 와, 케이스 본체 (116) 의 제 2 개구단 (116b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (120) 를 구비하고 있다. 케이스 (112) 는, 케이스 본체 (116), 제 1 덮개 부재 (118) 및 제 2 덮개 부재 (120) 에 의해 외관이 원기둥상으로 되어 있다. 케이스로는, 이 예와 같이 원통상의 케이스 본체를 구비하는 외관이 원기둥상인 케이스가 바람직하다. 또한, 본 발명의 제 1 양태에서는, 외관이 원기둥상인 케이스로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상의 케이스 본체를 구비하는 다각기둥상의 외관의 케이스여도 된다.

케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 에 있어서의 제 1 개구단 (116a) 쪽의 부분에는, 케이스 본체 (116) 의 외주면으로부터 외측으로 돌출되도록, 케이스 본체 (116) 의 내부와 연통하는 원통상의 제 1 포트 (122) 가 형성되어 있다. 또한, 제 1 포트 (122) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 1 덮개 부재 (118) 는, 원형상의 평판부 (118a) 와, 평판부 (118a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (116) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (118b) 와, 평판부 (118a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 제 2 포트 (118c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (116) 의 제 1 단부 (117a) 가 통부 (118b) 에 끼워넣어지고, 제 1 덮개 부재 (118) 가 케이스 본체 (116) 에 장착되어 있다. 제 2 포트 (118c) 는, 케이스 (112) 에 있어서의 중심 축선 (L11) 상에 위치하고 있다.

제 2 포트 (118c) 는, 원통상이고, 케이스 (112) 내로부터 기체를 유출시키는 기체 유출 포트, 또는 기체를 유입시키는 기체 유입 포트로서 기능한다. 제 2 포트 (118c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 2 덮개 부재 (120) 는, 원형상의 평판부 (120a) 와, 평판부 (120a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (116) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (120b) 와, 평판부 (120a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 원통상의 제 3 포트 (120c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (116) 의 제 2 단부 (117b) 가 통부 (120b) 에 끼워넣어지고, 제 2 덮개 부재 (120) 가 케이스 본체 (116) 에 장착되어 있다. 제 3 포트 (120c) 는, 케이스 (112) 에 있어서의 중심 축선 (L11) 상에 위치하고 있다.

제 3 포트 (120c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

또, 평판부 (120a) 는, 케이스 (112) 내의 기포의 빠짐을 효율화하기 위해 테이퍼 형상으로 해도 된다.

모듈 (11) 에 있어서는, 케이스 (112) 내에 칸막이가 설치되어 있지 않고, 케이스 본체 (116) 의 제 1 개구단 (116a) 쪽에 제 1 포트 (122) 가 형성되고, 케이스 본체 (116) 의 제 2 개구단 (116b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (120) 에 제 3 포트 (120c) 가 형성되어 있다. 이 예에서는, 제 1 포트 (122) 가 액 유입 포트, 제 3 포트 (120c) 가 액 유출 포트로 되어 있다. 제 1 포트 (122) 로부터 유입된 피처리액은, 제 3 포트 (120c) 를 향해 케이스 (112) 의 길이 방향에 있어서 일방향으로 흐르고, 흐름이 케이스 (112) 내에서 역방향으로 변경되지 않도록 되어 있다. 설치 상황에 따라, 제 1 포트 (122) 를 액 유출 포트, 제 3 포트 (120c) 를 액 유입 포트로 하고 액의 흐름을 역전시킨 일방향 통수로 해도 된다.

케이스 (112) 의 크기는, 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 케이스 본체 (116) 의 외경이나 길이는 적절히 변경할 수 있고, 원통상의 케이스 본체 (116) 의 경우, 케이스 본체 (116) 의 외경을 3 ∼ 15 cm, 길이를 5 ∼ 50 cm 로 할 수 있다.

케이스 (112) 를 형성하는 재료로는, 충분한 기계적 강도 및 내구성을 확보할 수 있는 재료가 바람직하고, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리올레핀, PVC (폴리염화비닐), 아크릴 수지, ABS 수지, 변성 PPE (폴리페닐렌에테르) 등을 들 수 있다. 케이스 (112) 를 형성하는 재료로는, 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

중공사막 다발 (110) 은, 정렬된 복수의 중공사막 (111) 이 원기둥상으로 묶여 형성되어 있다. 중공사막 다발 (110) 을 형성하고 있는 복수의 중공사막 (111) 은, 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶여 있다. 중공사막 다발 (110) 의 형태는, 원기둥상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 중심부에 공동을 배치한 상태에서 원통상으로 묶인 형태여도 된다.

중공사막 다발 (110) 은 케이스 (112) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (110) 의 길이 방향의 제 1 단부 (110a) 가, 구속링 (123) 으로 구속된 상태에서 포팅부 (124) 에 의해 케이스 (112) 내에 고정되어 있다. U 자상으로 접혀 꺾여 있는 각 중공사막 (111) 의 양측의 개구단 (111a) 은, 포팅부 (124) 의 제 1 덮개 부재 (118) 측의 단면 (124a) 에 있어서 개구 상태가 유지된 상태로 되어 있다.

중공사막 다발 (110) 에 있어서의 제 1 단부 (110a) 와 반대측에 위치하는, 각 중공사막 (111) 의 U 턴부로 이루어지는 제 2 단부 (110b) 는, 케이스 (112) 에는 고정되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다. 이로써, 중공사막 다발 (110) 의 전체에 걸쳐 각 중공사막 (111) 사이로 피처리액이 고루 퍼지기 쉬워지기 때문에, 높은 효율로 피처리액의 탈기 또는 급기를 실시할 수 있다.

본 발명의 제 1 양태에서는, 이 예와 같이, 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 각 중공사막의 양측의 개구단의 개구 상태를 유지한 채로 포팅부에 의해 케이스 내에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 각 중공사막이 이와 같은 상태에서 묶여 있음으로써, 적은 갯수의 중공사막으로도 중공사막 다발의 충전율을 충분히 높게 하는 것이 용이해져, 제조 효율이 향상된다. 또, 중공사막 다발의 자립 상태를 유지하여, 중공사막 다발의 전체에 걸쳐서 각 중공사막 사이로 피처리액이 고루 퍼지기 쉽게 하기 위하여, 복수개의 다발을 편지상 (編地狀) 으로 한 것을 사용함으로써, 중공사막 소다발의 집합체로 하는 것이 바람직하고, 이로써 탈기 또는 급기의 효율이 향상된다.

케이스 본체 (116) 의 제 1 개구단 (116a) 은 포팅부 (124) 에 의해 막힌 상태로 되어 있다. 케이스 (112) 내에 있어서의 포팅부 (124) 의 단면 (124a) 의 제 1 덮개 부재 (118) 측에는 공간이 형성되어 있고, 상기 공간과, 케이스 본체 (116) 내의 포팅부 (124) 보다 제 2 개구단 (116b) 측의 공간이 포팅부 (124) 로 구획되어 있다. 중공사막 다발 (110) 의 제 1 단부 (110a) 에 있어서 각 중공사막 (111) 의 양측의 개구단 (111a) 은 개구 상태가 유지되고 있기 때문에, 각 중공사막 (111) 의 막 내와, 케이스 (112) 내에 있어서의 포팅부 (124) 의 제 1 덮개 부재 (118) 측의 공간은 연통한 상태로 되어 있다.

중공사막 다발 (110) 에서는, 각 중공사막 (111) 이 경사 (126) 에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있다. 구체적으로는, 각 중공사막 (111) 에 있어서의 U 턴부쪽의 부분에 있어서, 중심 축선 (L11) 에 대한 직교 방향, 즉 각 중공사막 (111) 의 길이 방향에 대한 직교 방향으로, 복수의 중공사막 (111) 이 경사 (126) 로 짜 넣어짐으로써, 서로의 중공사막 (111) 이 서로 연결되어 있다. 본 발명의 제 1 양태에서는, 이와 같이 각각의 중공사막이 경사로 서로 연결된 상태에서 묶여 있는 것이 바람직하다. 이로써, 피처리액이 잉크 등의 점성이 높은 경우여도, 중공사막 다발을 형성하는 각 중공사막이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어, 중공사막 다발이 자립 상태를 유지하기 쉬워진다.

복수의 중공사막을 경사로 연결하는 양태로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 체인 스티치형으로 짜 넣는 양태를 들 수 있다.

중공사막 다발 (110) 의 제 2 단부 (110b) 에서는, 케이스 (112) 의 중심 축선 (L11) 방향에 있어서, 각 중공사막 (111) 에 있어서의 U 턴부로 이루어지는 단부 (111b) 의 위치가 서로 대략 동일면에서 일치하고 있다. 즉, 각 중공사막 (111) 에 있어서의 포팅부 (124) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이가 서로 일치하고 있다. 각 중공사막 (111) 의 단부 (111b) 의 위치가 대략 동일면에서 일치하고 있다란, 중공사막 다발 (110) 을 형성하는 모든 중공사막 (111) 에 있어서의 포팅부 (124) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이의 평균값에 대한, 각 중공사막 (111) 의 당해 길이의 오차가 ±5 ％ 인 것을 의미한다.

본 발명의 제 1 양태에서는, 이와 같이 중공사막 다발의 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막 다발의 U 자상으로 접혀 꺾인 단부가 서로 일치하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 케이스 내에 있어서, 피처리액이 국소적으로 치우쳐 흐르는 것을 억제하기 쉬워진다. 또, 중공사막 다발이 형상 붕괴되는 것이 억제되기 쉽고, 중공사막 다발 전체에 피처리액이 고루 퍼지기 쉬워져, 탈기 또는 급기의 효율이 향상된다.

중공사막 (111) 으로는, 막 내의 중공부와 막 외 사이에서 기체가 투과하는 기체 투과성을 갖는 중공사막이 바람직하다. 또, 강도가 우수함과 함께, 탈기나 급기를 보다 효율적으로 실시할 수 있는 점에서, 중공사막 (111) 으로는, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 갖는 복합 중공사막인 것이 보다 바람직하다.

복합 중공사막의 구조로는, 균질층의 내측 또는 외측에 다공질 지지층이 형성된 2 층 구조, 균질층의 내측과 외측의 양방에 다공질 지지층이 형성된 3 층 구조가 바람직하고, 강도, 및, 탈기 또는 급기의 성능의 점에서 3 층 구조가 보다 바람직하다.

균질층을 형성하는 재료로는, 공지된 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어, 실리콘 고무계 수지, 폴리올레핀계 수지, 불소 함유 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리 4-비닐피리딘, 우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 이들 재료는 1 종만을 사용하여도 되고, 2 종 이상을 조합하여도 된다. 그 중에서도, 균질층을 형성하는 재료로는, 고유량으로 피처리액을 관류시킨 경우여도 탈기나 급기의 성능이 우수함과 함께, 내약품성이 우수한 점에서, 폴리올레핀계 수지가 바람직하고, 제막성이 우수한 점에서 저밀도 폴리에틸렌 수지가 보다 바람직하다.

폴리올레핀계 수지로는, 예를 들어, 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체, 폴리 4-메틸펜텐-1, 메탈로센폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 초저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아이오노머 수지, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산메틸 공중합체, 변성 폴리올레핀 등을 들 수 있다.

다공질 지지층을 형성하는 재료로는, 공지된 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리디메틸실록산, 실리콘과 폴리카보네이트의 공중합체 등의 실리콘 고무계 수지 ; 폴리 4-메틸펜텐-1, 폴리 3-메틸부텐-1, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 ; 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소 함유 수지 ; 에틸셀룰로오스 등 셀룰로오스계 수지 ; 폴리페닐렌옥사이드 ; 폴리 4-비닐피리딘 ; 우레탄계 수지 ; 폴리스티렌 ; 폴리에테르에테르케톤 ; 폴리에테르케톤 등을 들 수 있다. 이들 재료는 1 종만을 사용하여도 되고, 2 종 이상을 조합하여도 된다. 그 중에서도, 중공사막 다발의 자립성을 확보하기 쉽고, 제막 안정성이 얻어지는 점에서는, 다공질 지지층을 형성하는 재료로는, 균질층과 동등의 MFR 값을 나타내는 고밀도 폴리에틸렌이 바람직하다.

다공질 지지층의 구멍 직경은, 0.01 ∼ 1 ㎛ 가 바람직하다.

다공질 지지층의 공공률은, 30 ∼ 80 체적％ 가 바람직하다. 공공률이 상기 범위의 하한값 이상이면, 탈기 또는 급기의 성능이 우수하다. 공공률이 상기 범위의 상한값 이하이면, 중공사막의 내압성 등의 기계적 강도가 향상된다.

중공사막 (111) 의 외경은, 350 ㎛ 이하가 바람직하고, 150 ∼ 330 ㎛ 가 보다 바람직하고, 200 ∼ 300 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (111) 의 외경이 상기 범위 내이면, 케이스 (112) 내에 있어서 중공사막 (111) 사이에 보다 효율적인 유로를 형성할 수 있다.

중공사막 (111) 의 내경은, 100 ㎛ 이상이 바람직하고, 120 ∼ 250 ㎛ 가 보다 바람직하고, 130 ∼ 200 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (111) 의 내경이 상기 범위 내이면, 케이스 (112) 내에 충분한 갯수의 중공사막 (111) 을 수납할 수 있고, 탈기 또는 급기의 성능, 및 내구성을 유지하기 쉽다.

중공사막 (111) 의 막두께는, 20 ∼ 70 ㎛ 가 바람직하고, 25 ∼ 55 ㎛ 가 보다 바람직하다.

중공사막 (111) 의 막두께가 상기 상한값 이하이면, 케이스 (112) 내에 있어서의 중공사막 (111) 의 내측을 반복하여 감압하거나 가압하거나 했을 때의 내구성이 우수하다. 중공사막 (111) 의 막두께가 상기 범위의 하한값 이상이면, 탈기 또는 급기의 성능을 양호하게 유지하기 쉽다.

또한, 중공사막의 막두께는, 중공사막의 내경과 외경의 차로부터, 하기 식 (1) 에 의해 산출된다.

중공사막의 막두께 = (중공사막의 외경 - 중공사막의 내경)/2 ···(1)

중공사막의 내경 및 외경은, 국제 공개 제2015/012293호의 [0062] 에 기재된 방법으로 측정된다.

균질층 및 다공질 지지층의 두께는, 막두께가 상기 범위 내가 되도록 적절히 설정하면 된다. 균질층의 두께는 0.3 ∼ 2 ㎛ 가 바람직하고, 0.5 ∼ 1.2 ㎛ 가 보다 바람직하다.

균질층 및 다공질 지지층의 두께는, 국제 공개 제2015/012293호의 [0077] 에 기재된 방법으로 측정된다.

중공사막 (111) 에 있어서는, 모듈 제조 시의 취급성의 점에서, 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 파단 강도가 0.8 ∼ 5 N/fil 이며, 파단 신도가 70 ∼ 400 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 파단 강도가 1 ∼ 4 N/fil, 파단 신도가 140 ∼ 300 ％ 인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 파단 강도란, 중공사막의 길이 방향으로 인장 하중을 가하여 연신했을 때에 파단하는 값을 의미한다. 「N/fil」이란, 중공사막 1 개당 (1 filament) 이 파단하는 데에 필요한 강도를 뉴턴 (N) 으로 나타낸 것이다. 파단 신도란, 중공사막의 길이 방향으로 인장 하중을 가하면서 연신했을 때에 파단에 이르기까지 나타낸 신장을 의미한다.

파단 강도 및 파단 신도는, 국제 공개 제2015/012293호의 [0081] 에 기재된 방법으로 측정된다. 구체적으로는, 텐실론형 인장 시험기를 사용하여, 1 개의 중공사막을 길이가 2 cm 가 되도록 시험기의 척부에 파지시키고, 인장 하중을 가하여 파단 강도 및 파단 신도를 3 회 측정하고, 평균값을 구한다.

중공사막의 걸리 강연도는, 15 mN 이상이 바람직하고, 15 ∼ 30 mN 이 보다 바람직하고, 18 ∼ 25 mN 이 더욱 바람직하다. 중공사막의 걸리 강연도가 상기 범위의 하한값 이상이면, 중공사막 다발의 자립성을 확보하기 쉽고, 탈기 또는 급기의 효율 저하를 억제하기 쉽다. 중공사막의 걸리 강연도가 상기 범위의 상한값 이하이면, 막다발을 형성했을 때에 막길이의 장척화에 수반하는 막의 흐트러짐이 적고, 정렬된 상태에서의 모듈의 형성이 가능해진다.

또한, 중공사막의 걸리 강연도는, 중공사막이 32 개 (32 fil) 단위로 접혀 꺾인 7 다발의 중공사막 다발 (폭 : 약 25 ∼ 26 mm) 로 이루어지는 시료를 사용하여, JIS L1096 A 법 강연도 (걸리) 법에 준해 측정된다. 중공사막의 걸리 강연도는, 중공사막의 재질, 외경 등을 조절함으로써 제어할 수 있다.

케이스 (112) 내에서는 케이스 본체 (116) 의 내표면 (116c) 과 중공사막 다발 (110) 은 부분적으로 이간되어 있고, 중공사막 다발 (110) 의 주위에 있어서, 케이스 (112) 와 중공사막 다발 (110) 사이에 간극 (128) 이 형성되어 있다.

케이스 (112) 를 중공사막 다발 (110) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (112) 내의 중공사막 다발 (110) 의 충전율은, 20 ∼ 50 ％ 가 바람직하고, 30 ∼ 45 ％ 가 보다 바람직하다. 중공사막의 충전율이 하한값 이상이면, 케이스 내에 있어서 피처리액의 편류가 생기는 것을 억제하기 쉽다. 중공사막의 충전율이 상한값 이하이면, 중공사막의 충전이 용이해지고, 또 압력손실이 낮아져, 탈기 또는 급기의 성능이 향상된다.

또한, 상기 충전율은, 케이스 (112) 를 중공사막 다발 (110) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (112) 내부의 단면적에 대한, 충전된 중공사막 다발 (110) 을 형성하는 각 중공사막 (111) 의 단면적의 총합의 비율 (％) 로서 측정된다.

모듈 (11) 에 있어서는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 원환상의 숏패스 방지체 (114) 가 케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 내에 끼워넣어지고, 케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 의 내표면 (116c) 으로부터 돌출되도록 형성되어 있다. 숏패스 방지체 (114) 는 내표면 (116c) 에 성형 시에 일체로 형성하는 양태로 해도 된다. 숏패스 방지체 (114) 의 형상은, 케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 의 내표면 (116c) 상을 주회하는 돌기상으로 되어 있다.

숏패스 방지체 (114) 는, 케이스 (112) 에 있어서의 제 1 포트 (122) 의 하류측에 형성되어 있고, 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 에 있어서의 피처리액의 흐름을 차단하는 역할을 한다. 모듈 (11) 에서는, 제 1 포트 (122) 로부터 케이스 (112) 내로 유입된 피처리액의 일부가 중공사막 다발 (110) 의 내부로 들어가고, 잔부가 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 하류측으로 흐르려고 한다. 그러나, 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 통과하는 피처리액의 흐름은, 숏패스 방지체 (114) 에 의해 차단되기 때문에 직경 방향의 내측으로 방향을 변경하고, 중공사막 다발 (110) 의 내부로 들어간 후에 하류측으로 흘러 간다. 이와 같이, 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 통과하는 피처리액이 숏패스 방지체 (114) 에 의해 중공사막 다발 (110) 의 내부로 유도되므로, 피처리액이 케이스 (112) 내를 숏패스하여 충분히 처리되지 않고 제 3 포트 (120c) 로부터 유출되는 것이 억제된다.

숏패스 방지체 (114) 는, 케이스 (112) 의 중심 축선 (L11) 을 따른 방향에 있어서, 중공사막 다발 (110) 에 있어서의 하류측에 위치하는 제 2 단부 (110b) 보다 제 1 포트 (122) 측에 형성되는 것이 바람직하다. 또, 피처리액이 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 숏패스하는 것을 억제하는 효과가 보다 높아지는 점에서, 제 1 포트 (122) 의 하류측에 있어서, 가능한 한 제 1 포트 (122) 에 가까운 위치에 숏패스 방지체 (114) 를 형성하는 것이 보다 바람직하다.

제 1 포트 (122) 의 중심축 (L12) 의 위치로부터 중공사막 다발 (110) 의 제 2 단부 (110b) 까지의 거리를 d11 (mm), 제 1 포트 (122) 의 중심축 (L12) 의 위치로부터 숏패스 방지체 (114) 까지의 거리를 d12 (mm) 로 한다. 제 1 포트 (122) 를 액 유입 포트로 하는 경우, d12/d11 은, 0.01 ∼ 0.2 가 바람직하고, 0.03 ∼ 0.1 이 보다 바람직하다. d12/d11 이 상한값 이하이면, 중공사막 다발의 외측만을 통과하는 단락류를 없앨 수 있다. d12/d11 이 하한값 이상이면, 피처리액을 보다 효율적으로 중공사막 (111) 과 접촉시킬 수 있어, 모듈 (11) 의 처리 능력이 향상된다.

모듈 (11) 은, 숏패스 방지체 (114) 와 케이스 (112) 가 따로따로 제조되고, 케이스 (112) 내에 숏패스 방지체 (114) 가 끼워넣어진 양태여도 되고, 케이스 (112) 와 숏패스 방지체 (114) 가 일체로 형성된 양태여도 된다.

이 예의 숏패스 방지체 (114) 는, 중공사막 다발 (110) 의 주위를 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸는 원환상이다. 또한, 숏패스 방지체 (114) 는 이 양태로는 한정되지 않고, 중공사막 다발 (110) 의 주위에 단속적으로 형성되어 있어도 된다. 본 발명의 제 1 양태에서는, 케이스 내에서의 피처리액의 숏패스를 억제하는 효과가 보다 높은 점에서, 숏패스 방지체는 중공사막 다발의 주위를 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸는 환상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

숏패스 방지체 (114) 의 단면 형상은, 이 예에서는 사각형상이지만, 사각형상으로는 한정되지 않고, 삼각형상, 반원상 등이어도 된다.

숏패스 방지체 (114) 의 중심 축선 (L11) 을 따른 방향의 폭 (D1) (도 2) 은, 1 ∼ 10 mm 가 바람직하고, 2 ∼ 7 mm 가 보다 바람직하다. 폭 (D1) 이 상기 하한값 이상이면, 막다발의 외를 통과하는 단락류를 방지할 수 있다. 폭 (D1) 이 상기 상한값 이하이면, 보다 효율적으로 피처리액을 막다발 중에 도입할 수 있다.

처리액을 보다 효율적으로 중공사막 (111) 과 접촉시킬 수 있는 점에서는, 숏패스 방지체 (114) 는 중공사막 다발 (110) 과 접촉하고 있을 필요가 있다.

케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 의 내표면 (116c) 으로부터의 숏패스 방지체 (114) 의 돌출 높이 (H1) (도 2) 는, 1 ∼ 10 mm 가 바람직하고, 2 ∼ 7 mm 가 보다 바람직하다. 돌출 높이 (H1) 가 상기 하한값 이상이면, 피처리액을 보다 효율적으로 중공사막 (111) 과 접촉시킬 수 있어, 모듈 (11) 의 처리 능력이 향상된다. 돌출 높이 (H1) 가 상기 상한값 이하이면, 중공사막 다발 (110) 을 숏패스 방지체 (114) 의 내측에 삽입하기 쉽다.

숏패스 방지체 (114) 의 수는, 이 예에서는 1 개이지만, 1 개로는 한정되지 않고, 2 개 이상이어도 된다. 숏패스 방지체 (114) 의 수는, 케이스 (112) 의 길이에 따라 설정하면 된다.

케이스 (112) 내에서의 피처리액의 숏패스를 억제하는 효과가 보다 높은 점에서, 케이스 (112) 의 중심 축선 (L11) 을 따른 방향에 있어서, 50 ∼ 200 mm 마다 숏패스 방지체 (114) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

숏패스 방지체 (114) 를 형성하는 재료로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 아크릴 수지, ABS 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 기계적 강도 및 내약품성을 갖는 점에서, 숏패스 방지체 (114) 를 형성하는 재료는 폴리올레핀이 바람직하다. 숏패스 방지체 (114) 가 케이스 (112) 와 일체로 형성되는 경우, 숏패스 방지체 (114) 를 형성하는 재료는 케이스 (112) 를 형성하는 재료와 동일하다. 숏패스 방지체 (114) 를 형성하는 재료로는, 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

모듈 (11) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 이하의 방법을 들 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 장척의 중공사막 (111A) 을 교대로 반대 방향으로 복수회 반복하여 U 자상으로 접어 꺾어 띠상의 중공사막 시트 (113) 로 한다. 중공사막 시트 (113) 에 있어서의 폭 방향의 양방의 단부측에서, 경사 (126) 에 의해 시트의 길이 방향으로 중공사막 (111A) 을 엮어, 중공사막 (111A) 에 있어서의 폭 방향으로 연장되는 부분끼리를 연결한다. 이어서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 시트 (113) 의 폭 방향이 축 방향이 되도록 중공사막 시트 (113) 를 감아 원기둥상으로 한다. 이어서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 숏패스 방지체 (114) 및 구속링 (123) 을 형성한 케이스 본체 (116) 내에, 원기둥상으로 감은 상태의 중공사막 시트 (113) 를 삽입한다. 원심법 등의 공지된 방법을 이용하여 포팅 수지 (130) 에 의해 중공사막 시트 (113) 의 일단을 케이스 본체 (116) 의 제 1 개구단 (116a) 측에 고정한다. 이때, 중공사막 시트 (113) 에 있어서의 포팅 수지 (130) 로 고정되는 측의 중공사막 (111A) 의 U 턴부와, 포팅 수지 (130) 의 일부가 케이스 본체 (116) 로부터 돌출되도록 한다. 그리고, 케이스 본체 (116) 의 제 1 개구단 (116a) 을 따른 평면 (X1) 에서 중공사막 시트 (113) 및 포팅 수지 (130) 의 돌출 부분을 절제한다. 이로써, U 자상으로 접혀 꺾인 각 중공사막 (111) 의 개구단 (111a) 의 개구 상태가 유지된 채로, 포팅부 (124) 에 의해 케이스 본체 (116) 에 고정된 원기둥상의 중공사막 다발 (110) 이 형성된다. 이어서, 케이스 본체 (116) 의 양단부에 제 1 덮개 부재 (118) 및 제 2 덮개 부재 (120) 를 장착함으로써 모듈 (11) 이 얻어진다.

모듈 (11) 에서는, 제 1 포트 (122) 로부터 케이스 (112) 의 케이스 본체 (116) 내로 피처리액을 유입시키고, 제 3 포트 (120c) 로부터 상기 피처리액을 유출시킨다. 피처리액을 제 1 포트 (122) 로부터 케이스 (112) 내로 유입시키는 구성으로는, 특별히 한정되지 않고, 제 1 포트 (122) 를 펌프와 접속시켜 액체를 압송하는 구성이어도 되고, 제 3 포트 (120c) 를 펌프와 접속시켜 피처리액을 인입하는 구성이어도 된다.

예를 들어 제 2 포트 (118c) 를 진공 펌프와 접속하여 진공 처리함으로써, 각 중공사막 (111) 의 사이를 통과하는 피처리액의 용존 기체가 중공사막 (111) 의 막 내로 도입되어 제 2 포트 (118c) 로부터 유출되고, 피처리액이 탈기된다. 또, 제 2 포트 (118c) 를 급기 펌프와 접속시켜 기체를 공급함으로써, 각 중공사막 (111) 을 통해서, 각 중공사막 (111) 사이를 통과하는 피처리액에 기체를 공급할 수 있다.

제 1 포트 (122) 로부터 유입되어 온 피처리액은, 케이스 (112) 내에 있어서 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 통해서 중공사막 다발 (110) 에 있어서의 제 1 포트 (122) 의 반대측에 돌아 들어가면서, 중공사막 다발 (110) 의 내부로 유입된다. 또, 중공사막 다발 (110) 과 케이스 (112) 사이의 간극 (128) 을 하류측으로 흐르는 피처리액은 숏패스 방지체 (114) 로 차단되고, 흐름의 방향이 변화하여 중공사막 다발 (110) 의 내부로 유도된다. 그리고, 피처리액은 중공사막 다발 (110) 에 있어서의 각 중공사막 (111) 사이를 통과하여 제 3 포트 (120c) 로부터 유출된다. 이와 같이, 모듈 (11) 에서는 케이스 (112) 내에 있어서의 중공사막 다발 (110) 의 외측의 간극 (128) 을 피처리액이 숏패스하는 것을 숏패스 방지체 (114) 에 의해 억제할 수 있다. 그 때문에, 피처리액을 중공사막 (111) 에 효율적으로 접촉시킬 수 있어, 피처리액을 충분히 처리할 수 있기 때문에, 처리 능력이 높은 모듈이 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 케이스 내의 액 유입 포트의 하류측에 숏패스 방지체가 형성되어 있기 때문에, 케이스 내의 중공사막 다발의 외측의 간극을 피처리액이 숏패스하는 것이 억제된다. 그 때문에, 고유량으로의 처리를 목적으로 하여 대형화를 도모한 경우에 있어서도, 피처리액을 효율적으로 중공사막 다발의 내부로 유도하여 중공사막과 접촉시킬 수 있어, 높은 처리 능력이 얻어진다. 또, 피처리액이 연직 방향, 수평 방향 등의 어느 방향으로 흐르는 경우여도, 높은 처리 능력이 얻어진다. 또, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 케이스 내에 숏패스 방지체를 형성하는 것만으로 높은 처리 능력이 얻어지므로, 제조도 간편하다.

또한, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 상기한 모듈 (11) 로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부와 제 2 단부의 양방이 포팅부에 의해 케이스에 고정되어 있는 모듈이어도 된다. 구체적으로는, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 도 6 에 예시한 외부 관류형 중공사막 모듈 (12) (이하, 「모듈 (12)」이라고도 한다.) 이어도 된다.

도 6 에 있어서의 도 1 과 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

모듈 (12) 은, 중공사막 다발 (110A) 과, 케이스 (112A) 와, 숏패스 방지체 (114A, 114B) 를 구비하고 있다.

케이스 (112A) 는, 원통상의 케이스 본체 (116A) 와, 케이스 본체 (116A) 의 길이 방향의 제 1 개구단 (116a) 측에 설치된 제 1 덮개 부재 (118) 와, 케이스 본체 (116A) 의 제 2 개구단 (116b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (120) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (116A) 에 있어서의 제 1 개구단 (116a) 쪽의 부분에 제 1 포트 (122) 가 형성되고, 제 2 개구단 (116b) 쪽의 부분에 액 유출 포트 또는 액 유입 포트로서 기능하는 제 4 포트 (132) 가 형성되어 있다. 케이스 (112A) 에서는, 제 2 덮개 부재 (120) 에 제 3 포트 (120c) 대신에 통기 포트 (120d) 가 형성되어 있다.

이 예에서는, 제 1 포트 (122) 가 액 유입 포트, 제 4 포트 (132) 가 액 유출 포트로 되어 있다. 제 1 포트 (122) 로부터 유입된 피처리액은, 제 4 포트 (132) 를 향해 케이스 (112A) 의 길이 방향에 있어서 일방향으로 흐르고, 흐름이 케이스 (112A) 내에서 역방향으로 변경되지 않도록 되어 있다. 설치 상황에 따라, 제 1 포트 (122) 를 액 유출 포트, 제 4 포트 (132) 를 액 유입 포트로 하고 액의 흐름을 역전시킨 일방향 통수로 해도 된다.

중공사막 다발 (110A) 은, 복수의 중공사막 (111) 이 일방향으로 정렬된 상태에서 원기둥상으로 묶여 형성되어 있다. 중공사막 다발 (110A) 은 케이스 (112A) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (110A) 의 길이 방향의 제 1 단부 (110a) 와 제 2 단부 (110b) 가 각각 구속링 (123A, 123B) 으로 구속된 상태에서, 포팅부 (124A, 124B) 에 의해 케이스 (112A) 내에 고정되어 있다. 제 1 포트 (122) 와 제 4 포트 (132) 는, 케이스 (112A) 에 있어서의 포팅부 (124A) 와 포팅부 (124B) 사이에 위치하고 있다.

케이스 본체 (116A) 의 제 1 개구단 (116a) 은 포팅부 (124A) 에 의해 막히고, 케이스 본체 (116A) 의 제 2 개구단 (116b) 은 포팅부 (124B) 에 의해 막혀 있다. 포팅부 (124A) 의 제 1 덮개 부재 (118) 측의 단면 (124b) 에서는 각 중공사막 (111) 의 일방의 개구단 (111c) 의 개구 상태가 유지되고 있다. 포팅부 (124B) 의 제 2 덮개 부재 (120) 측의 단면 (124c) 에서는 각 중공사막 (111) 의 타방의 개구단 (111d) 의 개구 상태가 유지되고 있다.

케이스 본체 (116A) 의 내표면 (116c) 과 중공사막 다발 (110A) 은 부분적으로 이간되어 있고, 케이스 (112A) 내에 있어서의 중공사막 다발 (110A) 의 외측에는 간극 (128) 이 형성되어 있다.

모듈 (12) 에서는, 케이스 (112A) 내의 제 1 포트 (122) 의 하류측, 또한 제 4 포트 (132) 의 상류측에 숏패스 방지체 (114A, 114B) 가 형성되어 있다. 케이스 (112A) 의 중심 축선 (L11) 을 따른 방향에 있어서, 숏패스 방지체 (114A) 는 제 1 포트 (122) 쪽에 형성되고, 숏패스 방지체 (114B) 는 제 4 포트 (132) 쪽에 형성되어 있다.

모듈 (12) 에서는, 제 1 포트 (122) 로부터 케이스 (112A) 내로 피처리액을 유입시키고, 제 4 포트 (132) 로부터 상기 피처리액을 유출시킨다. 예를 들어 제 2 포트 (118c) 및 통기 포트 (120d) 를 진공 펌프와 접속시켜 진공 처리함으로써, 각 중공사막 (111) 사이를 통과하는 피처리액을 탈기할 수 있다. 또, 제 2 포트 (118c) 및 통기 포트 (120d) 를 급기 펌프와 접속시켜 기체를 공급함으로써, 각 중공사막 (111) 사이를 통과하는 피처리액에 급기할 수 있다.

모듈 (12) 에서도, 케이스 (112A) 내에 있어서 중공사막 다발 (110A) 과 케이스 (112A) 사이의 간극 (128) 을 하류측으로 흐르는 피처리액은 숏패스 방지체 (114A, 114B) 로 차단되어, 흐름의 방향이 변화해 중공사막 다발 (110A) 의 내부로 유도된다. 이와 같이, 케이스 (112A) 내에 있어서의 중공사막 다발 (110A) 의 외측의 간극 (128) 을 피처리액이 숏패스하는 것이 억제되기 때문에, 피처리액이 중공사막 (111) 에 효율적으로 접촉하여, 처리 능력이 높아진다.

또, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 모듈 (12) 에 있어서 각 중공사막 (111) 의 개구단 (111d) 이 포팅 수지 등으로 메워져 폐쇄된 상태로 되어 있어도 된다.

또, 본 발명의 제 1 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 중공사막 다발을 형성하는 각 중공사막이 U 자상으로 접혀 꺾이지 않고, 제 2 단부가 그 개구단이 수지 등으로 메워져 폐쇄된 상태에서 자유단으로 된 것이어도 된다.

[제 2 양태]

본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 복수의 중공사막이 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고 있다. 중공사막 다발의 길이 방향의 적어도 일방의 단부는, 각 중공사막의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 케이스 내에 고정되어 있다. 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 걸리 강연도가 15 mN 이상인 중공사막을 사용한다.

본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈이다. 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 중공사막의 막 외로 관류되는 피처리액에 용해된 기체를 제거하는 탈기용의 모듈로서 사용할 수 있다. 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 용도로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 잉크젯 프린터, 컬러 필터 제조 장치 등의 잉크젯 토출 장치 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타내어 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 도면의 치수 등은 일례이고, 본 발명의 제 2 양태는 그것들로 반드시 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

본 실시형태의 외부 관류형 중공사막 모듈 (21) (이하, 「모듈 (21)」이라고도 한다.) 은, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 다발 (210) 과, 케이스 (214) 를 구비하고 있다. 중공사막 다발 (210) 은 케이스 (214) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (210) 의 길이 방향의 제 1 단부 (210a) 가, 포팅부 (216) 에 의해 케이스 (214) 내에 고정되어 있다. 중공사막 다발 (210) 에 있어서의 제 1 단부 (210a) 와 반대측인 제 2 단부 (210b) 는 자유단으로 되어 있다.

케이스 (214) 는, 원통상의 케이스 본체 (218) 와, 케이스 본체 (218) 의 길이 방향의 제 1 개구단 (218a) 측에 설치된 제 1 덮개 부재 (220) 와, 케이스 본체 (218) 의 제 2 개구단 (218b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (222) 를 구비하고 있다. 케이스 (214) 는, 케이스 본체 (218), 제 1 덮개 부재 (220) 및 제 2 덮개 부재 (222) 로 원기둥상의 외관을 형성하고 있다.

본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서의 케이스로는, 이 예와 같이 원통상의 케이스 본체를 구비하는 원기둥상의 외관의 케이스가 바람직하다. 또한, 본 발명의 제 2 양태에서는, 외관이 원기둥상인 케이스로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상의 케이스 본체를 구비하는 다각기둥상의 외관의 케이스여도 된다.

케이스 (214) 의 케이스 본체 (218) 에 있어서의 제 1 개구단 (218a) 쪽의 부분에는, 케이스 본체 (218) 의 외주면으로부터 외측으로 돌출되도록, 케이스 본체 (218) 의 내부와 연통하는 제 1 포트 (224) 가 형성되어 있다. 제 1 포트 (224) 는, 원통상이고, 케이스 본체 (218) 내로 피처리액을 유입시키는 액 유입 포트로서 기능한다. 제 1 포트 (224) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 1 덮개 부재 (220) 는, 원형상의 평판부 (220a) 와, 평판부 (220a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (218) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (220b) 와, 평판부 (220a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 제 2 포트 (220c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (218) 의 제 1 단부 (219a) 가 통부 (220b) 에 끼워넣어지고, 제 1 덮개 부재 (220) 가 케이스 본체 (218) 에 장착된다. 제 2 포트 (220c) 는, 케이스 (214) 에 있어서의 중심 축선 (L21) 상에 위치하고 있다.

제 2 포트 (220c) 는, 원통상이고, 케이스 (214) 내로부터 기체를 유출시키는 기체 유출 포트, 또는 유입시키는 기체 유입 포트로서 기능한다. 제 2 포트 (220c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 2 덮개 부재 (222) 는, 원형상의 평판부 (222a) 와, 평판부 (222a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (218) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (222b) 와, 평판부 (222a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 제 3 포트 (222c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (218) 의 제 2 단부 (219b) 가 통부 (222b) 에 끼워넣어지고, 제 2 덮개 부재 (222) 가 케이스 본체 (218) 에 장착된다. 제 3 포트 (222c) 는, 케이스 (214) 에 있어서의 중심 축선 (L21) 상에 위치하고 있다.

제 3 포트 (222c) 는, 원통상이고, 케이스 (214) 내로부터 피처리액을 유출시키는 액 유출 포트로서 기능한다. 제 3 포트 (222c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다. 또, 평판부 (222a) 는, 케이스 (214) 내의 기포가 빠지기 쉽도록 테이퍼상으로 되어 있어도 된다.

케이스 (214) 를 형성하는 재료로는, 충분한 기계적 강도 및 내구성을 확보할 수 있는 재료가 바람직하고, 예를 들어, 제 1 양태의 케이스 (112) 에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. 케이스 (214) 를 형성하는 재료로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

중공사막 다발 (210) 은, 복수의 중공사막 (211) 이 원기둥상으로 묶여 형성되어 있다. 또한, 중공사막 다발 (210) 의 형태는, 원기둥상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 중심부에 중심관을 배치한 상태에서 원통상으로 묶인 형태여도 된다.

중공사막 다발 (210) 은 케이스 (214) 에 있어서의 케이스 본체 (218) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (210) 의 길이 방향의 제 1 단부 (210a) 가, 케이스 본체 (218) 의 제 1 개구단 (218a) 측의 단부에 있어서 포팅부 (216) 에 의해 고정되어 있다. 중공사막 다발 (210) 을 형성하고 있는 복수의 중공사막 (211) 은, 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶여 있고, 각 중공사막 (211) 의 양측의 단면 (211a) 이 개구된 상태에서 포팅부 (216) 에 매설되어 고정되어 있다.

본 발명의 제 2 양태에서는, 이 예와 같이, 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 각 중공사막의 양측의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 케이스 내에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 각 중공사막이 이와 같은 상태에서 묶여 있음으로써, 적은 갯수의 중공사막으로도 중공사막 다발의 충전율을 충분히 높게 하는 것이 용이하게 되어, 제조 효율이 향상된다. 또, 중공사막 다발의 자립 상태를 유지하기 쉬워지기 때문에, 중공사막 다발의 전체에 걸쳐서 각 중공사막 사이에 피처리액이 고루 퍼지기 쉬워, 탈기 효율이 향상된다.

중공사막 다발 (210) 에 있어서의 제 1 단부 (210a) 와 반대측에 위치하는, 각 중공사막 (211) 의 U 턴부로 이루어지는 제 2 단부 (210b) 는, 케이스 (214) 에는 고정되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다. 이로써, 중공사막 다발 (210) 의 전체에 걸쳐 각 중공사막 (211) 사이에 피처리액이 고루 퍼지기 쉬워지기 때문에, 높은 효율로 피처리액의 탈기를 실시할 수 있다.

케이스 본체 (218) 의 제 1 개구단 (218a) 은 포팅부 (216) 에 의해 막힌 상태로 되어 있다. 포팅부 (216) 의 제 1 덮개 부재 (220) 측의 단면 (216a) 은 케이스 본체 (218) 의 제 1 개구단 (218a) 과 면일 (面一) 로 되어 있고, 그 포팅부 (216) 의 단면 (216a) 에 있어서, 각 중공사막 (211) 의 양측의 단면 (211a) 이 개구된 상태로 되어 있다. 케이스 (214) 내에 있어서의 포팅부 (216) 의 단면 (216a) 의 제 1 덮개 부재 (220) 측에는 공간이 형성되어 있고, 상기 공간과, 케이스 본체 (218) 내의 포팅부 (216) 보다 중공사막 다발 (210) 의 제 2 단부 (210b) 측의 공간이 포팅부 (216) 로 구획되어 있다. 각 중공사막 (211) 의 양측의 단면 (211a) 이 개구된 상태로 되어 있음으로써, 각 중공사막 (211) 의 막 내와, 케이스 (214) 내에 있어서의 포팅부 (216) 의 제 1 덮개 부재 (220) 측의 공간이 연통한 상태로 되어 있다.

제 2 포트 (220c) 및 제 3 포트 (222c) 는 모두, 케이스 (214) 에 있어서의 중심 축선 (L21) 상에 위치하고 있다. 또, 케이스 본체 (218) 의 내벽면과 중공사막 다발 (210) 은 이간되어 있고, 케이스 (214) 내에 있어서의 중공사막 다발 (210) 의 외측에는 공간 (226) 이 형성되어 있다.

중공사막 다발 (210) 에 있어서는, 각 중공사막 (211) 이 경사 (228) 에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있다. 구체적으로는, 각 중공사막 (211) 에 있어서의 U 턴부쪽의 부분에 있어서, 중심 축선 (L21) 에 대한 직교 방향, 즉 각 중공사막 (211) 의 길이 방향에 대한 직교 방향으로, 복수의 중공사막 (211) 이 경사 (228) 로 짜 넣어짐으로써, 서로의 중공사막 (211) 이 서로 연결되어 있다. 본 발명의 제 2 양태에서는, 이와 같이 각각의 중공사막이 경사로 서로 연결된 상태에서 묶여 있는 것이 바람직하다. 이로써, 중공사막 다발 (210) 을 형성하는 각 중공사막 (211) 이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어, 중공사막 다발 (210) 이 자립 상태를 유지하기 쉬워진다. 관류시키는 피처리액의 점성이 높은 경우에, 특히 중공사막 (211) 이 흐트러지기 쉬워, 중공사막 다발 (210) 의 자립성을 확보하는 것이 어려워진다. 그 때문에, 경사에 의해 서로의 중공사막을 연결하는 양태는, 관류시키는 피처리액의 점성이 높은 경우, 예를 들어 피처리액이 잉크 등인 경우 등에 특히 유효하다.

중공사막 다발 (210) 의 제 2 단부 (210b) 에서는, 케이스 (214) 의 중심 축선 (L21) 방향에 있어서, 각 중공사막 (211) 에 있어서의 U 턴부로 이루어지는 단부 (211b) 의 위치가 서로 일치하고 있다. 즉, 각 중공사막 (211) 에 있어서의 포팅부 (216) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이가 서로 일치하고 있다. 각 중공사막 (211) 의 단부 (211b) 의 위치가 일치하고 있다란, 중공사막 다발 (210) 을 형성하는 모든 중공사막 (211) 에 있어서의 포팅부 (216) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이의 평균값에 대한, 각 중공사막 (211) 의 당해 길이의 오차가 ±5 ％ 인 것을 의미한다.

본 발명의 제 2 양태에서는, 이와 같이 중공사막 다발의 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막 다발의 단부가 서로 일치하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 케이스 내에 있어서, 피처리액이 국소적으로 치우쳐 흐르는 것을 억제하기 쉬워진다. 또, 중공사막 다발이 형상 붕괴하는 것이 억제되기 쉽고, 중공사막 다발 전체에 피처리액이 고루 퍼지기 쉬워져, 탈기 효율이 향상된다.

중공사막 (211) 의 외경은, 350 ㎛ 이하가 바람직하고, 150 ∼ 330 ㎛ 가 보다 바람직하고, 200 ∼ 300 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (211) 의 외경이 상기 범위의 상한값 이하이면, 케이스 내에 보다 많은 중공사막을 충전할 수 있고, 피처리액과의 접액이 보다 효율적이 된다. 또, 케이스 (214) 내에 있어서 중공사막 (211) 사이에 보다 효율적인 유로를 형성할 수 있다. 중공사막 (211) 의 외경이 상기 범위의 하한값 이상이면, 바람직한 강연도를 유지하기 쉽다.

중공사막 (211) 의 내경은, 100 ㎛ 이상이 바람직하고, 120 ∼ 250 ㎛ 가 보다 바람직하고, 130 ∼ 200 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (211) 의 내경이 상기 범위 내이면, 케이스 (214) 내에 충분한 갯수의 중공사막 (211) 을 수용할 수 있고, 탈기 성능 및 내구성을 유지하기 쉽다.

중공사막 (211) 의 막두께는, 20 ∼ 70 ㎛ 가 바람직하고, 25 ∼ 55 ㎛ 가 보다 바람직하다.

중공사막 (211) 의 막두께가 상기 상한값 이하이면, 케이스 (214) 내에 있어서의 중공사막 (211) 의 내측을 반복하여 감압했을 때의 내구성이 우수하다. 중공사막 (211) 의 막두께가 상기 범위의 하한값 이상이면, 탈기 성능을 양호하게 유지하기 쉽다.

또한, 중공사막의 막두께의 산출 방법, 중공사막의 내경 및 외경의 측정 방법은, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다.

중공사막 (211) 의 걸리 강연도는, 15 mN 이상이 바람직하고, 18 ∼ 25 mN 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (211) 의 걸리 강연도가 상기 범위의 하한값 이상이면, 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보하기 쉽고, 중공사막 다발의 형상이 흐트러져 탈기 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 중공사막의 걸리 강연도가 상기 범위의 상한값 이하이면, 모듈 작성 시의 취급성도 적합해진다.

또한, 중공사막의 걸리 강연도의 측정 방법은, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다.

중공사막 (211) 에 있어서는, 모듈 제조 시의 취급성의 점에서, 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 파단 강도가 0.8 ∼ 5 N/fil 이며, 파단 신도가 70 ∼ 400 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 파단 강도가 1 ∼ 4 N/fil, 파단 신도가 140 ∼ 300 ％ 인 것이 더욱 바람직하다.

파단 강도 및 파단 신도의 측정 방법은, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다.

중공사막 (211) 으로는, 막 내의 중공부와 막 외 사이에서 기체가 투과하는 기체 투과성을 갖는 중공사막이 바람직하다. 또, 강도가 우수함과 함께, 피처리액의 누출을 억제하면서 탈기를 보다 효율적으로 실시할 수 있는 점에서, 중공사막 (211) 으로는, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 갖는 복합 중공사막인 것이 보다 바람직하다.

복합 중공사막의 구조로는, 균질층의 내측 또는 외측에 다공질 지지층이 형성된 2 층 구조, 균질층의 내측과 외측의 양방에 다공질 지지층이 형성된 3 층 구조가 바람직하고, 강도, 및, 탈기 성능의 점에서 3 층 구조가 보다 바람직하다.

균질층을 형성하는 재료는, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다. 제 2 양태에 있어서의 균질층을 형성하는 재료로는, 고유량으로 피처리액을 관류시킨 경우여도 탈기 성능이 우수함과 함께, 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보하기 쉬운 점에서, 폴리올레핀계 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌이 보다 바람직하다.

제 2 양태에 있어서의 균질층을 형성하는 폴리올레핀계 수지로는, 높은 가스 투과성과 내약품성을 구비하고 있는 것이 바람직하고, 메탈로센폴리에틸렌이 보다 바람직하다.

다공질 지지층을 형성하는 재료는, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다. 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보하기 쉬운 점에서는, 제 2 양태에 있어서의 다공질 지지층을 형성하는 재료로는, 제막의 안정성 때문에, 균질층과 동등의 멜트 플로우 인덱스 (MFR) 를 갖고, 고강도가 얻어지는 폴리에틸렌이 바람직하다.

다공질 지지층의 구멍 직경은, 0.01 ∼ 1 ㎛ 가 바람직하다. 구멍 직경이 상기 범위의 상한값 이하이면, 균질층의 미세 구멍 (기체가 투과하는 구멍) 내가 젖기 어렵고, 균질층이 열화하기 어렵다. 구멍 직경이 상기 범위의 하한값 이하이면, 탈기 성능이 우수하다.

다공질 지지층의 공공률은, 30 ∼ 80 체적％ 가 바람직하다. 공공률이 상기 범위의 하한값 이상이면, 탈기 성능이 우수하다. 공공률이 상기 범위의 상한값 이하이면, 중공사막의 내압성 등의 기계적 강도가 향상된다.

균질층 및 다공질 지지층의 두께는, 막두께가 상기 범위 내가 되도록 적절히 설정하면 된다.

균질층 및 다공질 지지층의 두께의 측정 방법은, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다.

케이스 (214) 를 중공사막 다발 (210) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단 한 단면에 있어서의, 케이스 (214) 내의 중공사막 다발 (210) 의 충전율은, 20 ∼ 50 ％ 가 바람직하고, 30 ∼ 45 ％ 가 보다 바람직하다. 중공사막의 충전율이 하한값 이상이면, 케이스 내에 있어서 피처리액의 편류가 생기는 것을 억제하기 쉽다. 중공사막의 충전율이 상한값 이하이면, 중공사막의 충전이 용이해지고, 탈기 성능이 향상된다.

또한, 상기 충전율은, 케이스 (214) 를 중공사막 다발 (210) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (214) 내부의 단면적에 대한, 충전된 중공사막 다발 (210) 을 형성하는 각 중공사막 (211) 의 단면적의 총합의 비율 (％) 로서 측정된다.

모듈 (21) 을 사용할 때에는, 제 1 포트 (224) 로부터, 케이스 (214) 의 케이스 본체 (218) 내에 피처리액을 유입시키고, 제 3 포트 (222c) 로부터 상기 피처리액을 유출시킨다. 이로써, 케이스 (214) 내의 포팅부 (216) 보다 중공사막 다발 (210) 의 제 2 단부 (210b) 측의 영역에 있어서, 각 중공사막 (211) 의 막 외로 피처리액이 관류된다. 피처리액을 제 1 포트 (224) 로부터 유입시키고 제 3 포트 (222c) 로부터 유출시키는 구성으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 제 1 포트 (224) 를 펌프와 접속시키고 피처리액을 압송하는 구성이어도 되고, 제 3 포트 (222c) 를 펌프와 접속시키고 피처리액을 인입하는 구성이어도 된다.

제 1 포트 (224) 로부터 유입되어 온 피처리액은, 케이스 (214) 내에 있어서 중공사막 다발 (210) 과 케이스 본체 (218) 의 내벽면 사이의 공간 (226) 을 통해서 중공사막 다발 (210) 에 있어서의 제 1 포트 (224) 의 반대측으로 돌아 들어가면서, 중공사막 다발 (210) 의 중심부를 향해 각 중공사막 (211) 의 사이를 나아가고, 제 3 포트 (222c) 측으로 이동한다. 제 1 덮개 부재 (220) 의 제 2 포트 (220c) 를 진공 펌프와 접속시켜 진공 처리함으로써, 각 중공사막 (211) 의 사이를 통과하는 피처리액의 용존 기체가 중공사막 (211) 의 막 내로 도입되고 제 2 포트 (220c) 로부터 유출되기 때문에, 상기 피처리액을 탈기할 수 있다.

모듈 (21) 에서는, 외경이 350 ㎛ 이하이고, 걸리 강연도가 15 mN 이상인 중공사막 (211) 이 묶여 중공사막 다발 (210) 이 형성되어 있다. 이와 같이, 특정 외경 이하의 강성이 우수한 중공사막 (211) 이 묶여 있음으로써, 중공사막 다발 (210) 의 형상 유지성이 우수하다. 그 때문에, 모듈을 대형화하여 중공사막 (211) 이 장척화하고, 피처리액의 유량이 빨라져도, 중공사막 다발 (210) 이 형상 붕괴되기 어렵고, 형상이 흐트러지기 어렵기 때문에, 탈기 성능이 저하하는 것이 억제된다.

모듈 (21) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 이하의 방법을 들 수 있다.

예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 장척의 중공사막 (211A) 을 교대로 반대 방향으로 복수회 반복하여 U 자상으로 접어 꺾어 띠상의 중공사막 시트 (213) 로 하고, 중공사막 시트 (213) 에 있어서의 폭 방향의 양방의 단부측에서, 경사 (228) 에 의해 시트의 길이 방향으로 중공사막 (211A) 을 엮어, 중공사막 (211A) 에 있어서의 폭 방향으로 연장되는 부분끼리를 연결한다. 이어서, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 시트 (213) 의 폭 방향이 축 방향이 되도록 중공사막 시트 (213) 를 감아 원기둥상으로 한다. 이어서, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 원기둥상으로 감은 상태의 중공사막 시트 (213) 를 케이스 본체 (218) 내에 삽입하고, 원심법 등의 공지된 방법을 이용하여 포팅 수지 (252) 에 의해 중공사막 시트 (213) 의 일단을 케이스 본체 (218) 의 제 1 개구단 (218a) 측에 고정한다. 이때, 중공사막 시트 (213) 에 있어서의 포팅 수지 (252) 로 고정되는 측의 중공사막 (211A) 의 U 턴부와, 포팅 수지 (252) 의 일부가 케이스 본체 (218) 로부터 돌출되도록 한다. 그리고, 케이스 본체 (218) 의 제 1 개구단 (218a) 을 따른 평면 (X2) 에서 중공사막 시트 (213) 및 포팅 수지 (252) 의 돌출 부분을 절제함으로써, U 자상으로 접혀 꺾인 각 중공사막 (211) 의 단면 (211a) 이 개구된 상태에서 포팅부 (216) 에 의해 케이스 본체 (218) 에 고정된 원기둥상의 중공사막 다발 (210) 이 형성된다. 이어서, 케이스 본체 (218) 의 양단부에 제 1 덮개 부재 (220) 및 제 2 덮개 부재 (222) 를 장착함으로써 모듈 (21) 이 얻어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 걸리 강연도가 15 mN 이상인 중공사막이 묶여 중공사막 다발이 형성되어 있다. 이와 같이 강성이 우수한 중공사막이 사용됨으로써, 모듈을 대형화하여 중공사막이 장척화하였다고 해도, 중공사막 다발의 형상 유지성을 확보할 수 있어, 피처리액이 연직 방향, 수평 방향 등의 어느 방향으로 흐르는 경우여도, 탈기 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 상기한 모듈 (21) 로 한정하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 중공사막 다발을 형성하는 각 중공사막이 U 자상으로 접혀 꺾이지 않고, 포팅부로 고정되어 있는 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부가, 그 개구단이 수지 등으로 폐색된 상태에서 자유단으로 된 것이어도 된다.

본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 중공사막 다발의 길이 방향의 양방의 단부를 포팅부에 의해 케이스에 고정해도 된다.

본 발명의 제 2 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 도 12 에 예시한 외부 관류형 중공사막 모듈 (22) (이하, 「모듈 (22)」이라고도 한다.) 이어도 된다. 도 12 에 있어서의 도 8 과 동일한 부분에는 동일 부호을 붙이고 설명을 생략한다.

모듈 (22) 은, 중공사막 다발 (210A) 과, 케이스 (214A) 를 구비하고 있다. 중공사막 다발 (210A) 은 케이스 (214A) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (210A) 의 길이 방향의 제 1 단부 (210a) 와 제 2 단부 (210b) 의 각각에 있어서, 포팅부 (216A, 216B) 에 의해 케이스 (214A) 내에 고정되어 있다.

케이스 (214A) 는, 원통상의 케이스 본체 (218A) 와, 케이스 본체 (218A) 의 길이 방향의 제 1 개구단 (218a) 측에 설치된 제 1 덮개 부재 (220) 와, 케이스 본체 (218A) 의 제 2 개구단 (218b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (222) 를 구비하고 있다. 케이스 (214A) 는, 케이스 본체 (218A), 제 1 덮개 부재 (220) 및 제 2 덮개 부재 (222) 로 원기둥상의 외관을 형성하고 있다.

케이스 (214A) 의 케이스 본체 (218A) 에 있어서의 제 1 개구단 (218a) 쪽의 부분에는, 케이스 (214) 와 동일하게, 케이스 본체 (218A) 의 외주면으로부터 외측으로 돌출되도록, 케이스 본체 (218A) 의 내부와 연통하는 제 1 포트 (224) 가 형성되어 있다. 또, 케이스 (214A) 의 케이스 본체 (218A) 에 있어서의 제 2 개구단 (218b) 쪽의 부분에는, 케이스 본체 (218A) 의 외주면으로부터 제 1 포트 (224) 와 반대측으로 돌출되도록, 케이스 본체 (218A) 의 내부와 연통하는 제 4 포트 (230) 가 형성되어 있다.

제 4 포트 (230) 의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 원통상, 다각통상 등을 들 수 있다.

중공사막 다발 (210A) 은, 복수의 중공사막 (211) 이 일방향으로 정렬된 상태에서 원기둥상으로 묶여 형성되어 있다.

케이스 본체 (218A) 의 제 1 개구단 (218a) 은 포팅부 (216A) 에 의해 막힌 상태로 되어 있고, 중공사막 다발 (210A) 의 길이 방향의 제 1 단부 (210a) 가 포팅부 (216A) 에 매설되어 케이스 본체 (218A) 내의 제 1 개구단 (218a) 측의 부분에 고정되어 있다. 포팅부 (216A) 의 제 1 덮개 부재 (220) 측의 단면 (216a) 은 케이스 본체 (218A) 의 제 1 개구단 (218a) 과 면일로 되어 있고, 그 포팅부 (216A) 의 단면 (216a) 에 있어서, 각 중공사막 (211) 의 제 1 개구단 (218a) 측의 단면 (211a) 이 개구된 상태로 되어 있다. 각 중공사막 (211) 의 제 1 개구단 (218a) 측의 단면 (211a) 이 개구된 상태로 되어 있음으로써, 각 중공사막 (211) 의 막 내와, 케이스 (214A) 내에 있어서의 포팅부 (216A) 의 제 1 덮개 부재 (220) 측의 공간이 연통한 상태로 되어 있다.

또, 케이스 본체 (218A) 의 제 2 개구단 (218b) 은 포팅부 (216B) 에 의해 막힌 상태로 되어 있고, 중공사막 다발 (210A) 의 제 2 단부 (210b) 가 포팅부 (216B) 에 매설되어 케이스 본체 (218A) 내의 제 2 개구단 (218b) 측의 부분에 고정되어 있다. 포팅부 (216B) 의 제 2 덮개 부재 (222) 측의 단면 (216b) 은 케이스 본체 (218A) 의 제 2 개구단 (218b) 과 면일로 되어 있고, 그 포팅부 (216B) 의 단면 (216b) 에 있어서, 각 중공사막 (211) 의 제 2 개구단 (218b) 측의 단면 (211c) 이 개구된 상태로 되어 있다. 각 중공사막 (211) 의 제 2 개구단 (218b) 측의 단면 (211c) 이 개구된 상태로 되어 있음으로써, 각 중공사막 (211) 의 막 내와, 케이스 (214A) 내에 있어서의 포팅부 (216B) 의 제 2 덮개 부재 (222) 측의 공간이 연통한 상태로 되어 있다.

케이스 본체 (218A) 의 내벽면과 중공사막 다발 (210A) 은 이간되어 있고, 케이스 (214A) 내에 있어서의 중공사막 다발 (210A) 의 외측에는 공간 (226) 이 형성되어 있다.

모듈 (22) 을 사용할 때에는, 예를 들어, 제 1 포트 (224) 로부터, 케이스 (214A) 의 케이스 본체 (218A) 내로 피처리액을 유입시키고, 제 4 포트 (230) 로부터 상기 피처리액을 유출시킨다. 이로써, 케이스 (214A) 내의 포팅부 (216A) 와 포팅부 (216B) 사이의 영역에 있어서, 각 중공사막 (211) 의 막 외로 피처리액이 관류된다. 그리고, 제 1 덮개 부재 (220) 의 제 2 포트 (220c) 및 제 2 덮개 부재 (222) 의 제 3 포트 (222c) 를 진공 펌프와 접속시켜 진공 처리함으로써, 각 중공사막 (211) 사이를 통과하는 피처리액의 용존 기체가 중공사막 (211) 의 막 내로 도입되고 제 2 포트 (220c) 및 제 3 포트 (222c) 로부터 유출되기 때문에, 상기 피처리액을 탈기할 수 있다.

모듈 (22) 에 있어서도, 걸리 강연도가 15 mN 이상인 중공사막 (211) 이 묶여 중공사막 다발 (210A) 이 형성되어 있다. 이와 같이, 특정 외경 이하의 강성이 우수한 중공사막 (211) 이 묶여 있음으로써, 중공사막 다발 (210A) 의 형상 유지성이 우수하다. 그 때문에, 제조 시나 사용 시에 있어서 중공사막 다발 (210A) 이 형상 붕괴되기 어렵고, 형상이 흐트러지기 어렵기 때문에, 탈기 성능이 저하하는 것이 억제된다.

[제 3 양태]

본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 복수의 중공사막이 내측에 공동부가 형성되도록 통상으로 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고 있다. 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부는, 각 중공사막의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 케이스 내에 고정되고, 중공사막 다발에 있어서의 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부는 자유단으로 되어 있다. 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 케이스 내에 있어서의 포팅부와 중공사막 다발의 제 2 단부 사이의 영역에 중공사막 다발만이 형성되어 있다.

본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 외부 관류되는 액체 중에 용해된 기체를 제거하는 탈기용, 또는 외부 관류되는 액체 중에 기체를 공급하는 급기용의 모듈로서 사용할 수 있다. 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 용도로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 잉크젯 프린터, 컬러 필터 제조 장치 등의 잉크젯 토출 장치 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈의 일례를 나타내어 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 도면의 치수 등은 일례이고, 본 발명의 제 3 양태는 그것들로 반드시 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

본 실시형태의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈 (31) (이하, 「모듈 (31)」이라고도 한다.) 은, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 다발 (310) 과, 케이스 (314) 를 구비하고 있다. 중공사막 다발 (310) 은 케이스 (314) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (310) 의 길이 방향의 제 1 단부 (310a) 가, 포팅부 (316) 에 의해 케이스 (314) 내에 고정되어 있다. 중공사막 다발 (310) 에 있어서의 제 1 단부 (310a) 와 반대측인 제 2 단부 (310b) 는 자유단으로 되어 있다.

케이스 (314) 는, 원통상의 케이스 본체 (318) 와, 케이스 본체 (318) 의 길이 방향의 제 1 개구단 (318a) 측에 설치된 제 1 덮개 부재 (320) 와, 케이스 본체 (318) 의 제 2 개구단 (318b) 측에 설치된 제 2 덮개 부재 (322) 를 구비하고 있다. 케이스 (314) 는, 케이스 본체 (318), 제 1 덮개 부재 (320) 및 제 2 덮개 부재 (322) 로 원기둥상의 외관을 형성하고 있다.

본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서의 케이스로는, 이 예와 같이 원통상의 케이스 본체를 구비하는 원기둥상의 외관의 케이스가 바람직하다. 또한, 본 발명의 제 3 양태에서는, 외관이 원기둥상인 케이스로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각 통상의 케이스 본체를 구비하는 다각기둥상의 외관의 케이스여도 된다.

케이스 (314) 의 케이스 본체 (318) 에 있어서의 제 1 개구단 (318a) 쪽의 부분에는, 케이스 본체 (318) 의 외주면으로부터 외측으로 돌출되도록, 케이스 본체 (318) 의 내부와 연통하는 제 1 포트 (324) 가 형성되어 있다. 제 1 포트 (324) 는, 원통상이고, 케이스 본체 (318) 내에 액체를 유출입시키는 액체 유출입 포트로서 기능한다. 제 1 포트 (324) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 1 덮개 부재 (320) 는, 원형상의 평판부 (320a) 와, 평판부 (320a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (318) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (320b) 와, 평판부 (320a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 제 2 포트 (320c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (318) 의 제 1 단부 (319a) 가 통부 (320b) 에 끼워넣어지고, 제 1 덮개 부재 (320) 가 케이스 본체 (318) 에 장착된다. 제 2 포트 (320c) 는, 케이스 (314) 에 있어서의 중심 축선 (L31) 상에 위치하고 있다.

제 2 포트 (320c) 는, 원통상이고, 케이스 (314) 내로부터 기체를 유출시키는 기체 유출 포트, 또는 유입시키는 기체 유입 포트로서 기능한다. 제 2 포트 (320c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다.

제 2 덮개 부재 (322) 는, 원형상의 평판부 (322a) 와, 평판부 (322a) 의 외주연으로부터 전체 둘레에 걸쳐서 케이스 본체 (318) 측으로 돌출되도록 형성된 통부 (322b) 와, 평판부 (322a) 의 중앙 부분으로부터 외측으로 돌출되도록 형성된 제 3 포트 (322c) 를 구비하고 있다. 케이스 본체 (318) 의 제 2 단부 (319b) 가 통부 (322b) 에 끼워넣어지고, 제 2 덮개 부재 (322) 가 케이스 본체 (318) 에 장착된다. 제 3 포트 (322c) 는, 케이스 (314) 에 있어서의 중심 축선 (L31) 상에 위치하고 있다.

제 3 포트 (322c) 는, 원통상이고, 케이스 (314) 내로부터 액체를 유출입시키는 액체 유출입 포트로서 기능한다. 제 3 포트 (322c) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 예를 들어, 다각통상 등이어도 된다. 평판부 (322a) 는, 케이스 (314) 내의 기포 빠짐을 양호하게 하기 위해 테이퍼 형상으로 해도 된다.

케이스 (314) 의 크기는, 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 원통상의 케이스 본체 (318) 를 구비하는 경우, 케이스 본체 (318) 의 외경을 3 ∼ 15 cm, 길이를 5 ∼ 50 cm 로 할 수 있지만, 케이스 본체 (318) 의 외경이나 길이는, 적절히 변경할 수 있다.

케이스 (314) 를 형성하는 재료로는, 충분한 기계적 강도 및 내구성을 확보할 수 있는 재료가 바람직하고, 예를 들어, 제 1 양태의 케이스 (112) 에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. 케이스 (314) 를 형성하는 재료로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

중공사막 다발 (310) 은, 도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 복수의 중공사막 (311) 이 내측에 공동부 (312) 가 형성되도록 원통상으로 묶여 형성되어 있다. 중공사막 다발 (310) 의 형상은, 이 예와 같이 원통상이 바람직하다. 또한, 중공사막 다발 (310) 의 형상은, 원통상으로는 한정되지 않고, 타원통상, 각형 등이어도 된다.

중공사막 다발 (310) 은 케이스 (314) 에 있어서의 케이스 본체 (318) 내에 수용되어 있고, 중공사막 다발 (310) 의 길이 방향의 제 1 단부 (310a) 가, 케이스 본체 (318) 의 제 1 개구단 (318a) 측의 단부에 있어서 포팅부 (316) 에 의해 고정되어 있다. 중공사막 다발 (310) 을 형성하고 있는 복수의 중공사막 (311) 은, 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶여 있고, 각 중공사막 (311) 의 양측의 단면 (311a) 이 개구된 상태에서 포팅부 (316) 에 매설되어 고정되어 있다.

본 발명의 제 3 양태에서는, 이 예와 같이, 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 각 중공사막의 양측의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 케이스 내에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 각 중공사막이 이와 같은 상태에서 묶여 있음으로써, 적은 갯수의 중공사막으로도 중공사막 다발의 충전율을 충분히 높게 하는 것이 용이해져, 제조 효율이 향상된다. 또, 중공사막 다발의 자립 상태를 유지하기 쉬워지기 때문에, 중공사막 다발의 전체에 걸쳐 각 중공사막 사이에 액체가 고루 퍼지기 쉽고, 탈기 또는 급기의 효율이 향상된다.

중공사막 다발 (310) 에 있어서의 제 1 단부 (310a) 와 반대측에 위치하는, 각 중공사막 (311) 의 U 턴부로 이루어지는 제 2 단부 (310b) 는, 케이스 (314) 에는 고정되어 있지 않고, 자유단으로 되어 있다. 이로써, 중공사막 다발 (310) 의 전체에 걸쳐 각 중공사막 (311) 사이로 액체가 고루 퍼지기 쉬워지기 때문에, 높은 효율로 액체의 탈기 또는 급기를 실시할 수 있다.

케이스 본체 (318) 의 제 1 개구단 (318a) 은 포팅부 (316) 에 의해 막힌 상태로 되어 있다. 포팅부 (316) 의 제 1 덮개 부재 (320) 측의 단면 (316a) 은 케이스 본체 (318) 의 제 1 개구단 (318a) 과 면일로 되어 있고, 그 포팅부 (316) 의 단면 (316a) 에 있어서, 각 중공사막 (311) 의 양측의 단면 (311a) 이 개구된 상태로 되어 있다. 케이스 (314) 내에 있어서의 포팅부 (316) 의 단면 (316a) 의 제 1 덮개 부재 (320) 측에는 공간이 형성되어 있고, 상기 공간과, 케이스 본체 (318) 내의 포팅부 (316) 보다 중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 측의 공간이 포팅부 (316) 로 구획되어 있다. 각 중공사막 (311) 의 양측의 단면 (311a) 이 개구된 상태로 되어 있음으로써, 각 중공사막 (311) 의 막 내와, 케이스 (314) 내에 있어서의 포팅부 (316) 의 제 1 덮개 부재 (320) 측의 공간이 연통한 상태로 되어 있다.

케이스 (314) 내에 수용된 중공사막 다발 (310) 에 있어서는, 각 중공사막 (311) 은 케이스 (314) 의 중심 축선 (L31) 의 주위를 둘러싸도록 원통상으로 묶이고, 중공사막 다발 (310) 의 내측에 원기둥상의 공동부 (312) 가 형성되어 있다. 공동부 (312), 제 2 포트 (320c) 및 제 3 포트 (322c) 는 모두, 케이스 (314) 에 있어서의 중심 축선 (L31) 상에 위치하고 있다. 또, 케이스 본체 (318) 의 내벽면과 중공사막 다발 (310) 은 이간되어 있고, 케이스 (314) 내에 있어서의 중공사막 다발 (310) 의 외측에는 공간 (326) 이 형성되어 있다.

모듈 (31) 에서는, 케이스 (314) 내에 있어서의 포팅부 (316) 의 중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 측의 단면 (316b) 과, 중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 사이의 영역에 중공사막 다발 (310) 만이 형성되어 있다. 즉, 원통상의 중공사막 다발 (310) 의 내측의 공동부 (312) 에는, 아무것도 배치되어 있지 않은 상태로 되어 있다. 이로써, 중공사막 다발 (310) 의 전체에 걸쳐서, 원통상의 중공사막 다발 (310) 의 외측의 공간 (326) 과 중공사막 다발 (310) 의 내측의 공동부 (312) 사이에서, 각 중공사막 (311) 사이를 통과하는 액체가 차단되지 않고 이동하도록 되어 있다.

중공사막 다발 (310) 에 있어서는, 각 중공사막 (311) 이 경사 (328) 에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있어도 된다. 구체적으로는, 각 중공사막 (311) 에 있어서의 U 턴부쪽의 부분에 있어서, 중심 축선 (L31) 에 대한 직교 방향, 즉 각 중공사막 (311) 의 길이 방향에 대한 직교 방향으로, 복수의 중공사막 (311) 이 경사 (328) 로 짜 넣어짐으로써, 서로의 중공사막 (311) 이 서로 연결되어 있다. 본 발명의 제 3 양태에서는, 이와 같이 각각의 중공사막이 경사로 서로 연결된 상태에서 묶여 있는 것이 바람직하다. 이로써, 중공사막 다발 (310) 을 형성하는 각 중공사막 (311) 이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어, 중공사막 다발 (310) 이 자립 상태를 유지하기 쉬워진다. 관류시키는 액체의 점성이 높은 경우에, 특히 중공사막 (311) 이 흐트러지기 쉽고, 중공사막 다발 (310) 의 자립성을 확보하는 것이 어려워진다. 그 때문에, 경사에 의해 서로의 중공사막을 연결하는 양태는, 관류시키는 액체의 점성이 높은 경우, 예를 들어 액체가 잉크 등인 경우 등에 특히 유효하다.

중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 에서는, 케이스 (314) 의 중심 축선 (L31) 방향에 있어서, 각 중공사막 (311) 에 있어서의 U 턴부로 이루어지는 단부 (311b) 의 위치가 서로 일치하고 있다. 즉, 각 중공사막 (311) 에 있어서의 포팅부 (316) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이가 서로 일치하고 있다. 각 중공사막 (311) 의 단부 (311b) 의 위치가 일치하고 있다란, 중공사막 다발 (310) 을 형성하는 모든 중공사막 (311) 에 있어서의 포팅부 (316) 로부터 노출되어 있는 부분의 길이의 평균값에 대한, 각 중공사막 (311) 의 당해 길이의 오차가 ±5 ％ 인 것을 의미한다.

본 발명의 제 3 양태에서는, 이와 같이 중공사막 다발의 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막 다발의 단부가 서로 일치하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 케이스 내에 있어서, 액체가 국소적으로 치우쳐 흐르는 것을 억제하기 쉬워진다. 또, 중공사막 다발이 형상 붕괴하는 것이 억제되기 쉽고, 중공사막 다발 전체로 액체가 고루 퍼지기 쉬워지고, 탈기 또는 급기의 효율이 향상된다.

중공사막 (311) 으로는, 막 내의 중공부와 막 외 사이에서 기체가 투과하는 기체 투과성을 갖는 중공사막이 바람직하다. 또, 강도가 우수함과 함께, 탈기나 급기를 보다 효율적으로 실시할 수 있는 점에서, 중공사막 (311) 으로는, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 갖는 복합 중공사막인 것이 보다 바람직하다.

균질층을 형성하는 재료는, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다. 제 3 양태에 있어서의 균질층을 형성하는 재료로는, 고유량으로 액체를 관류시킨 경우여도 탈기나 급기의 성능이 우수함과 함께, 내약품성이 우수한 점에서, 폴리올레핀계 수지가 바람직하고, 제막성이 우수한 점에서 저밀도 폴리에틸렌 수지가 보다 바람직하다.

다공질 지지층을 형성하는 재료는, 제 1 양태에서 설명한 바와 같다. 중공사막 다발의 자립성을 확보하기 쉬운 점에서는, 제 3 양태에 있어서의 균질층을 형성하는 재료로는, 균질층과 동등의 MFR 값을 나타내는 고밀도 폴리에틸렌이 바람직하다.

다공질 지지층의 구멍 직경은, 0.01 ∼ 1 ㎛ 가 바람직하다.

중공사막 (311) 의 외경은, 350 ㎛ 이하가 바람직하고, 150 ∼ 330 ㎛ 가 보다 바람직하고, 200 ∼ 300 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (311) 의 외경이 상기 범위 내이면, 케이스 (314) 내에 있어서 중공사막 (311) 사이에 보다 효율적인 유로를 형성할 수 있다.

중공사막 (311) 의 내경은, 100 ㎛ 이상이 바람직하고, 120 ∼ 250 ㎛ 가 보다 바람직하고, 130 ∼ 200 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 중공사막 (311) 의 내경이 상기 범위 내이면, 케이스 (314) 내에 충분한 갯수의 중공사막 (311) 을 수납할 수 있어, 탈기 또는 급기의 성능, 및 내구성을 유지하기 쉽다.

중공사막 (311) 의 막두께는, 20 ∼ 70 ㎛ 가 바람직하고, 25 ∼ 55 ㎛ 가 보다 바람직하다. 중공사막 (311) 의 막두께가 상기 상한값 이하이면, 케이스 (314) 내에 있어서의 중공사막 (311) 의 내측을 반복하여 감압하거나 가압했을 때의 내구성이 우수하다. 중공사막 (311) 의 막두께가 상기 범위의 하한값 이상이면, 탈기 또는 급기의 성능을 양호하게 유지하기 쉽다.

중공사막 (311) 에 있어서는, 모듈 제조 시의 취급성의 점에서, 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이며, 파단 신도가 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 파단 강도가 0.8 ∼ 5 N/fil 이며, 파단 신도가 70 ∼ 400 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 파단 강도가 1 ∼ 4 N/fil, 파단 신도가 140 ∼ 300 ％ 인 것이 더욱 바람직하다.

케이스 (314) 를 중공사막 다발 (310) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (314) 내의 중공사막 다발 (310) 의 충전율은, 20 ∼ 50 ％ 가 바람직하고, 30 ∼ 45 ％ 가 보다 바람직하다. 중공사막의 충전율이 하한값 이상이면, 케이스 내에 있어서 액체의 편류가 생기는 것을 억제하기 쉽다. 중공사막의 충전율이 상한값 이하이면, 중공사막의 충전이 용이해지고, 탈기 또는 급기의 성능이 향상된다.

또한, 상기 충전율은, 케이스 (314) 를 중공사막 다발 (310) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (314) 내부의 단면적에 대한, 충전된 중공사막 다발 (310) 을 형성하는 각 중공사막 (311) 의 단면적의 총합의 비율 (％) 로서 측정된다.

중공사막의 걸리 강연도는, 10 mN 이상이 바람직하고, 15 ∼ 30 mN 이 보다 바람직하고, 18 ∼ 25 mN 이 더욱 바람직하다. 중공사막의 걸리 강연도가 상기 범위의 하한값 이상이면, 중공사막 다발의 자립성을 확보하기 쉽고, 탈기 또는 급기 효율 저하를 억제하기 쉽다. 중공사막의 걸리 강연도가 상기 범위의 상한값 이하이면, 막다발을 형성했을 때에 막길이의 장척화에 수반하는 막의 흐트러짐이 적고, 정렬한 상태에서의 모듈의 형성이 가능해진다.

모듈 (31) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 이하의 방법을 들 수 있다.

예를 들어, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 장척의 중공사막 (311A) 을 교대로 반대 방향으로 복수회 반복해 U 자상으로 접어 꺾어 띠상의 중공사막 시트 (313) 로 하고, 중공사막 시트 (313) 에 있어서의 폭 방향의 양방의 단부측에서, 경사 (328) 에 의해 시트의 길이 방향으로 중공사막 (311A) 을 엮고, 중공사막 (311A) 에 있어서의 폭 방향으로 연장되는 부분끼리를 연결한다. 이어서, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 시트 (313) 를 원기둥상의 심봉 (350) 에 감는다. 도 18 에 나타내는 바와 같이, 심봉 (350) 에 감긴 상태의 중공사막 시트 (313) 를 케이스 본체 (318) 내에 삽입하고, 심봉 (350) 을 인발한 후, 원심법 등의 공지된 방법을 이용하여 포팅 수지 (352) 에 의해 중공사막 시트 (313) 의 일단을 케이스 본체 (318) 의 제 1 개구단 (318a) 측에 고정한다. 이때, 중공사막 시트 (313) 에 있어서의 포팅 수지 (352) 로 고정되는 측의 중공사막 (311A) 의 U 턴부와, 포팅 수지 (352) 의 일부가 케이스 본체 (318) 로부터 돌출되도록 한다. 그리고, 케이스 본체 (318) 의 제 1 개구단 (318a) 을 따른 평면 (X3) 에서 중공사막 시트 (313) 및 포팅 수지 (352) 의 돌출 부분을 절제함으로써, U 자상으로 접혀 꺾인 각 중공사막 (311) 의 단면 (311a) 이 개구된 상태에서 포팅부 (316) 에 의해 케이스 본체 (318) 에 고정되고, 내측에 공동부 (312) 가 형성된 원통상의 중공사막 다발 (310) 이 형성된다. 이어서, 케이스 본체 (318) 의 양단부에 제 1 덮개 부재 (320) 및 제 2 덮개 부재 (322) 를 장착함으로써 모듈 (31) 이 얻어진다.

이하, 모듈 (31) 의 작용 기구에 대해 설명한다. 모듈 (31) 은, 예를 들어, 이하와 같이 사용할 수 있다.

모듈 (31) 에서는, 제 1 포트 (324) 로부터, 케이스 (314) 의 케이스 본체 (318) 내에 액체를 유입시키고, 제 3 포트 (322c) 로부터 상기 액체를 유출시킨다. 이로써, 케이스 (314) 내의 포팅부 (316) 보다 중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 측의 영역에 있어서, 각 중공사막 (311) 의 막 외로 액체가 관류된다.

액체를 제 1 포트 (324) 로부터 유입시키고 제 3 포트 (322c) 로부터 유출시키는 구성으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 제 1 포트 (324) 를 펌프와 접속시켜 액체를 압송하는 구성이어도 되고, 제 3 포트 (322c) 를 펌프와 접속시켜 액체를 인입하는 구성이어도 된다.

제 1 포트 (324) 로부터 유입되어 온 액체는, 케이스 (314) 내에 있어서 중공사막 다발 (310) 과 케이스 본체 (318) 의 내벽면 사이의 공간 (326) 을 통해서 중공사막 다발 (310) 에 있어서의 제 1 포트 (324) 의 반대측으로 돌아 들어가면서, 중공사막 다발 (310) 의 외측으로부터 내측의 공동부 (312) 를 향해 각 중공사막 (311) 사이를 통과한다. 예를 들어 제 1 덮개 부재 (320) 의 제 2 포트 (320c) 를 진공 펌프와 접속시켜 진공 처리함으로써, 각 중공사막 (311) 사이를 통과하는 액체의 용존 기체가 중공사막 (311) 의 막 내로 도입되고 제 2 포트 (320c) 로부터 유출되기 때문에, 상기 액체를 탈기할 수 있다. 또, 제 1 덮개 부재 (320) 의 제 2 포트 (320c) 를 급기 펌프와 접속시켜 기체를 공급함으로써, 각 중공사막 (311) 을 통해서, 각 중공사막 (311) 의 사이를 통과하는 액체에 기체를 급기할 수 있다.

모듈 (31) 에서는, 케이스 (314) 내에 있어서의 포팅부 (316) 와 중공사막 다발 (310) 의 제 2 단부 (310b) 사이의 영역에 중공사막 다발 (310) 만이 형성되어 있고, 원통상의 중공사막 다발 (310) 의 내측의 공동부 (312) 에는 아무것도 배치되어 있지 않다. 이로써, 케이스 (314) 내에 있어서는, 중공사막 다발 (310) 의 전체에 걸쳐서, 중공사막 다발 (310) 의 외측의 공간 (326) 으로부터 내측의 공동부 (312) 까지, 각 중공사막 (311) 사이를 통과하는 액체가 차단되지 않고 원활하게 이동할 수 있다. 그 때문에, 모듈을 대형화하여 관류시키는 액체의 유속을 빠르게 해도, 중공사막 다발 (310) 의 전체에 걸쳐서, 중공사막 다발 (310) 의 외측의 공간 (326) 으로부터 내측의 공동부 (312) 를 향해 액체가 흐르기 쉽다. 이 점에서, 케이스 (314) 내에 있어서 공간 (326) 의 부분을 액체가 치우쳐 흐르는 것을 억제할 수 있기 때문에, 탈기나 급기의 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈에 있어서는, 케이스 내에 있어서의 포팅부와 중공사막 다발의 제 2 단부 사이의 영역에 중공사막 다발만이 형성되어 있다. 이로써, 중공사막 다발의 전체에 걸쳐서, 통상의 중공사막 다발의 외측과 중공사막 다발의 내측의 공동부 사이에서 각 중공사막 사이를 통과하는 액체가 차단되고 않고 이동할 수 있기 때문에, 모듈을 대형화하여 관류시키는 액체의 유속을 빠르게 해도 케이스 내에 있어서 액체가 치우쳐 흐르는 것이 억제되어, 탈기나 급기의 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 상기한 모듈 (31) 로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제 3 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 중공사막 다발을 형성하는 각 중공사막이 U 자상으로 접혀 꺾이지 않고, 포팅부로 고정되어 있는 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부가, 그 개구단이 수지 등으로 메워져 폐쇄된 상태에서 자유단으로 된 것이어도 된다.

본 발명의 외부 관류형 중공사막 모듈은, 제 1 양태와 제 2 양태를 조합한 것으로 해도 되고, 제 1 양태와 제 3 양태를 조합한 것으로 해도 되고, 제 2 양태와 제 3 양태를 조합한 것으로 해도 되고, 제 1 양태와 제 2 양태와 제 3 양태를 조합한 것으로 해도 된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 기재에 의해서는 한정되지 않는다.

[멜트 플로우 인덱스 (MFR)]

수지의 MFR 은, ASTM D1238 의 E 조건에 따라, 시험 온도 190 ℃, 시험 하중 21.18 N 으로 측정하였다.

[걸리 강연도]

걸리식 강연도 시험기를 사용하여, JIS L 1096A 법에 준거하여 중공사막의 걸리 강연도를 측정하였다. 중공사막이 32 개 (32 fil) 단위로 접혀 꺾인 7 다발의 중공사막 다발을 측정 시료로 하고, 측정 시료의 사이즈는, 폭 25 ∼ 26 mm, 길이 51 mm 로 하였다.

[예 A1]

도 1 에 예시한 모듈 (11) 과 동일한 양태의 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

중공사막 (111) 으로는, 메탈로센 저밀도 폴리에틸렌 수지 (MFR : 1.0 g/10 분) 로 형성된 균질층의 내측과 외측에, 고밀도 폴리에틸렌 수지 (MFR : 1.35 g/10분) 로 형성된 다공질 지지층을 구비하는 3 층 구조의 복합 중공사막을 사용하였다. 복합 중공사막의 외경은 197 ㎛, 내경은 133 ㎛, 막두께는 32 ㎛ 로 하였다. 복합 중공사막의 걸리 강연도는 5 mN 였다.

케이스 (112) 에 있어서의 케이스 본체 (116) 의 내경은 52 mm 로 하였다. 중공사막 다발 (110) 은, 유효 막면적이 1.42 ㎡ 가 되도록 포팅부 (124) 에 의해 케이스 (112) 내에 고정하였다. 케이스 (112) 를 중공사막 다발 (110) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (112) 내의 중공사막 다발 (110) 의 충전율은 30 ％ 였다.

숏패스 방지체 (114) 로는, 중심 축선 (L11) 을 따른 방향의 폭 (D1) 이 5 mm 이며, 내경이 46 mm 이며, 돌출 높이 (H1) 가 3 mm 인 단면 형상이 사각형상의 링을 사용하였다. 제 1 포트 (122) 의 중심축 (L12) 의 위치로부터 숏패스 방지체 (114) 까지의 거리 (d12) 는 9 mm 로 하고, d12/d11 을 0.075 로 하였다.

[예 A2]

복합 중공사막의 외경을 283 ㎛, 내경을 199 ㎛ 로 하고, 걸리 강연도를 20 mN 으로 변경하고, 중공사막 다발 (110) 을 유효 막면적이 1.15 ㎡ 가 되도록 포팅부 (124) 에 의해 케이스 (112) 내에 고정하고, 케이스 (112) 내의 중공사막 다발 (110) 의 충전율을 30 ％ 로 한 것 이외에는, 예 A1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 A3]

케이스 내에 숏패스 방지체를 형성하지 않은 것 이외에는, 예 A1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 A4]

케이스 내에 숏패스 방지체를 형성하지 않은 것 이외에는, 예 A2 와 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[탈기 성능의 평가]

각 예의 외부 관류형 중공사막 모듈에 대해, 제 1 포트 (액 유입 포트) 로부터 물이 유입되고, 제 3 포트 (액 유출 포트) 로부터 물이 유출되도록 통수하고, 제 2 포트 (통기 포트) 를 진공 펌프와 접속시켜 진공도 -88 kPa 로 감압하여 탈기를 실시하였다. 물의 온도는 25 ℃ 로 하였다. 외부 관류시키는 물의 유량은 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500 mL/분으로 변화시키고, 각각의 유량에 있어서의 탈기 후의 처리수 중의 용존 산소 제거율을 측정하였다.

용존 산소 제거율은, 탈기 처리 전의 원수의 용존 산소량 M₁ (mg/L) 과, 탈기 처리 후의 처리수의 용존 산소량 M₂ (mg/L) 를 각각 광학식 DO 미터 FD 0925 (센트럴 과학) 에 의해 측정하고, 하기 식 (2) 로부터 구하였다.

용존 산소 제거율 (％) = [(M₁- M₂)/M₁] × 100 ···(2)

결과를 도 7 에 나타낸다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 숏패스 방지체를 형성하는 것, 및 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인 것 중 어느 일방, 또는 양방을 만족하는 예 A1, A2, A4 의 모듈에서는, 숏패스 방지체를 형성하지 않고, 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 미만인 예 A3 의 모듈에 비해, 처리수의 용존 산소 제거율이 높고, 탈기 성능이 높았다.

[예 A5]

케이스 본체 (116) 의 내경을 48 mm 로 하고, 숏패스 방지체 (114) 의 내경을 46 mm 로 하고 돌출 높이 (H1) 를 3 mm 로 하고, 중공사막 다발 (110) 의 유효 막면적을 1.63 ㎡ 로 하고, d12/d11 을 0.060 으로 하는 것 이외에는, 예 A1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 A6]

복합 중공사막의 외경을 283 ㎛, 내경을 199 ㎛ 로 하고, 걸리 강연도를 20 mN 으로 변경하고, 중공사막 다발 (110) 의 유효 막면적을 1.21 ㎡ 로 하는 것 이외에는, 예 A5 와 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 A7]

케이스 내에 숏패스 방지체를 형성하지 않은 것 이외에는, 예 A5 와 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 A8]

케이스 내에 숏패스 방지체를 형성하지 않은 것 이외에는, 예 A6 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[탈기 성능의 평가]

각 예의 외부 관류형 중공사막 모듈에 대해, 액 유입 포트로부터 물이 유입되고, 액 유출 포트로부터 물이 유출되도록 통수하고, 제 2 포트 (통기 포트) 를 진공 펌프와 접속하여 진공도 -88 kPa 로 감압하여 탈기를 실시하였다. 물의 온도는 25 ℃ 로 하였다. 외부 관류시키는 물의 유량은 1500 mL/분으로 하였다. 통수 양태를 이하와 같이 한 시험 (i) ∼ (iv) 에 있어서, 각각 유량에 있어서의 탈기 후의 처리수 중의 용존 산소 제거율을 측정하였다. 용존 산소 제거율은, 상기 식 (2) 로부터 구하였다.

시험 (i) : 제 1 포트 (122) 가 하측, 제 3 포트 (120c) 가 상측이 되도록 모듈을 세로로 놓은 상태에서, 제 1 포트 (122) 를 액 유입 포트, 제 3 포트 (120c) 를 액 유출 포트로 하여 통수하였다 (업 플로우, 사이드 인).

시험 (ii) : 제 3 포트 (120c) 가 하측, 제 1 포트 (122) 가 상측이 되도록 모듈을 세로로 놓은 상태에서, 제 3 포트 (120c) 를 액 유입 포트, 제 1 포트 (122) 를 액 유출 포트로 하여 통수하였다 (업 플로우, 캡 인).

시험 (iii) : 제 1 포트 (122) 와 제 3 포트 (120c) 가 모두 수평 방향이 되도록 모듈을 가로로 놓은 상태에서, 제 1 포트 (122) 를 액 유입 포트, 제 3 포트 (120c) 를 액 유출 포트로 하여 통수하였다 (사이드 플로우, 사이드 인).

시험 (iv) : 제 1 포트 (122) 와 제 3 포트 (120c) 가 모두 수평 방향이 되도록 모듈을 가로로 놓은 상태에서, 제 3 포트 (120c) 를 액 유입 포트, 제 1 포트 (122) 를 액 유출 포트로 하여 통수하였다 (사이드 플로우, 캡 인).

결과를 도 21 에 나타낸다.

도 21 에 나타내는 바와 같이, 숏패스 방지체를 형성하는 것, 및 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인 것 중 어느 일방, 또는 양방을 만족하는 예 A5, A6, A8 의 모듈에서는, 숏패스 방지체를 형성하지 않고, 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 미만인 예 A7 의 모듈에 비해, 시험 (i) ∼ (iv) 중 어느 것에 있어서도, 처리수의 용존 산소 제거율이 높고, 탈기 성능이 높고, 각 시험 방법에 의한 용존 산소 제거율의 차가 적게 되어 있었다. 이와 같이, 예 A5, A6, A8 의 모듈에서는, 피처리액이 연직 방향으로 흐르는 경우도 수평 방향으로 흐르는 경우도, 탈기 성능이 높았다.

[제조예 B1]

균질층을 형성하는 재료로서 메탈로센 저밀도 폴리에틸렌 (MFR : 1.0 g/10 분), 다공질 지지층을 형성하는 재료로서 고밀도 폴리에틸렌 (MFR : 1.35 g/10 분) 을 사용하여, 균질층의 내측과 외측의 양방에 다공질 지지층을 구비하는 3 층 구조의 복합 중공사막 A 를 제조하였다. 복합 중공사막의 외경은 197 ㎛, 내경은 133 ㎛, 막두께는 32 ㎛ 로 하였다. 얻어진 복합 중공사막 A 의 걸리 강연도는 5 mN 였다.

[제조예 B2, B3]

균질층 및 다공질 지지층을 형성하는 재료, 그리고 중공사막의 외경, 내경 및 막두께를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 제조예 B1 과 동일하게 하여 복합 중공사막 B ∼ C 를 제조하였다. 얻어진 복합 중공사막 B, C 의 걸리 강연도를 표 1 에 나타낸다.

[제조예 B4]

균질층을 형성하는 재료로서 선상 저밀도 폴리에틸렌 (MFR : 18.5 g/10 분), 다공질 지지층을 형성하는 재료로서 고밀도 폴리에틸렌 (MFR : 5.2 g/10 분) 을 사용하여, 균질층의 내측과 외측의 양방에 다공질 지지층을 구비하는 3 층 구조의 복합 중공사막 D 를 제조하였다. 복합 중공사막 D 의 외경은 284 ㎛, 내경은 206 ㎛, 막두께는 39 ㎛ 로 하였다. 얻어진 복합 중공사막 D 의 걸리 강연도는 12 mN 였다.

[예 B1]

도 8 에 예시한 모듈 (21) 을 제작하였다. 중공사막 (211) 으로는, 복합 중공사막 B 를 사용하였다. 케이스 본체 (218) 의 내경은 30 mm 로 하고, 높이 135 mm, 유효 막면적 0.46 ㎡ 의 원기둥상의 중공사막 다발 (210) 을 충전율 30 ％ 로 충전하여 케이스 (214) 내에 고정하였다.

[예 B2]

중공사막 (211) 을 복합 중공사막 C 로 변경하고, 높이 135 mm, 유효 막면적 0.43 ㎡ 의 원기둥상의 중공사막 다발 (210) 을 충전율 30 ％ 로 충전하여 케이스 (214) 내에 고정한 것 이외에는, 예 B1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 B3 ∼ B5]

중공사막 (211) 을 복합 중공사막 A 로 변경하고, 중공사막 다발 (210) 의 직경, 높이, 유효 막면적 및 충전율을 표 2 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 예 B1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 B6 ∼ B7]

중공사막 (211) 을 복합 중공사막 D 로 변경하고, 중공사막 다발 (210) 의 직경, 높이, 유효 막면적 및 충전율을 표 2 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 예 B1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[탈기 성능의 평가]

각 예의 외부 관류형 중공사막 모듈에 대해, 제 1 포트로부터 물이 유입되고, 제 3 포트로부터 물이 유출되도록 통수하고, 제 2 포트를 진공 펌프와 접속시켜 진공도 100 Torr 로 감압하여 탈기를 실시하였다. 물의 온도는 25 ℃ 로 하였다. 외부 관류시키는 물의 유량은 100, 200, 300, 400 mL/분으로 변화시키고, 각각의 유량에 있어서의 탈기 후의 처리수 중의 용존 산소 제거율을 측정하였다.

용존 산소 제거율은, 상기 식 (2) 로부터 구하였다.

결과를 도 13 에 나타낸다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 걸리 강연도가 15 mN 이상인 중공사막을 사용하여 중공사막 다발을 형성한 예 B1, B2 의 외부 관류형 중공사막 모듈에서는, 걸리 강연도가 15 mN 미만인 중공사막을 사용한 예 B3 ∼ B7 의 외부 관류형 중공사막 모듈에 비해, 피처리수의 유량이 높아도 용존 산소 제거율이 높고, 탈기 성능이 우수하였다.

[예 C1]

도 14 에 예시한 모듈 (31) 을 제작하였다. 중공사막 (311) 으로는, 미츠비시 케미컬사 제조의 복합 중공사막 (제품명 「MHF130EPE」) 을 사용하였다. 케이스 본체 (318) 의 내경은 52 mm 로 하였다. 직경 10 mm 의 심봉 (350) 을 사용하여, 직경 10 mm 의 원기둥상의 공동부 (312) 가 내측에 형성된 원통상의 중공사막 다발 (310) 로 하고, 유효 막면적이 1.45 ㎡ 가 되도록 포팅부 (316) 에 의해 케이스 (314) 내에 고정하였다. 케이스 (314) 를 중공사막 다발 (310) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (314) 내의 중공사막 다발 (310) 의 충전율은, 28 ％ 였다.

[예 C2]

중공사막 다발을 원통상으로부터 원기둥상으로 하고, 내측에 공동부가 형성되지 않은 상태로 한 것 이외에는, 예 C1 의 모듈 (31) 과 동일한 양태인, 도 20 에 예시한 외부 관류형 중공사막 모듈 (3101) 을 제작하였다. 케이스 (3114) 를 중공사막 다발 (3110) 의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 케이스 (3114) 내의 중공사막 다발 (3110) 의 충전율은, 예 C1 의 충전율과 동일하게 하였다.

[예 C3]

케이스 본체 (318) 의 내경을 48 mm 로 하고, 중공사막으로서 외경이 283 ㎛, 내경이 199 ㎛, 걸리 강연도가 20 mN 인 예 A2 와 동일한 복합 중공사막을 이용하여, 내측에 공동부가 형성되지 않은 원기둥상의 유효 막면적이 1.21 ㎡ 인 중공사막 다발로 하고, 중공사막 다발의 충전율을 30 ％ 로 하는 것 이외에는, 예 C1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 C4]

케이스 본체 (318) 의 내경을 48 mm 로 하고, 중공사막으로서 외경이 283 ㎛, 내경이 199 ㎛, 걸리 강연도가 20 mN 인 예 A2 와 동일한 복합 중공사막을 이용하여, 직경 10 mm 의 원기둥상의 공동부 (312) 가 내측에 형성된 원통상의 중공사막 다발의 충전율을 30 ％ 로 하는 것 이외에는, 예 C1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[예 C5]

케이스 본체 (318) 의 내경을 48 mm 로 하고, 중공사막으로서 외경이 197 ㎛, 내경이 133 ㎛, 걸리 강연도가 5 mN 인 예 A1 과 동일한 복합 중공사막을 이용하여, 내측에 공동부가 형성되지 않은 원기둥상의 유효 막면적이 1.63 ㎡ 인 중공사막 다발로 하고, 중공사막 다발의 충전율을 30 ％ 로 하는 것 이외에는, 예 C1 과 동일하게 하여 외부 관류형 중공사막 모듈을 제작하였다.

[탈기 성능의 평가]

각 예의 외부 관류형 중공사막 모듈에 대해, 제 1 포트로부터 물이 유입되고, 제 3 포트로부터 물이 유출되도록 통수하고, 제 2 포트를 진공 펌프와 접속시켜 진공도 -88 kPa 로 감압하여 탈기를 실시하였다. 물의 온도는 25 ℃ 로 하였다. 외부 관류시키는 물의 유량은 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500 mL/분으로 변화시키고, 각각의 유량에 있어서의 탈기 후의 처리수 중의 용존 산소 제거율을 측정하였다.

용존 산소 제거율은, 상기 식 (2) 로부터 구하였다.

예 C1 및 예 C2 의 결과를 도 19 에 나타내고, 예 C3 ∼ C5 의 결과를 도 22 에 나타낸다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 내측에 공동부가 형성된 중공사막 다발을 구비하고, 케이스 내에 있어서의 포팅부와 중공사막 다발의 제 2 단부 사이의 영역에 중공사막 다발만이 형성되어 있는 예 C1 의 외부 관류형 중공사막 모듈에서는, 원기둥상으로 내측에 공동부가 형성되어 있지 않은 중공사막 다발을 구비하는 예 C2 의 외부 관류형 중공사막 모듈에 비해, 처리수의 용존 산소 제거율이 높고, 탈기 성능이 높았다.

도 22 에 나타내는 바와 같이, 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상이고 중공사막 다발에 공동부가 없는 예 C3, 및 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상이고 중공사막 다발에 공동부가 있는 예 C4 의 모듈에서는, 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 미만이고 중공사막 다발에 공동부가 없는 예 C5 의 모듈에 비해, 처리수의 용존 산소 제거율이 높고, 탈기 성능이 높았다.

11, 12, 21, 22, 31 : 외부 관류형 중공사막 모듈
110, 110A, 210, 210A, 310 : 중공사막 다발
110a, 210a, 310a : 제 1 단부
110b, 210b, 310b : 제 2 단부
111, 211, 311 : 중공사막
111a, 111c, 111d : 개구단
112, 214, 314 : 케이스
114 : 숏패스 방지체
116, 116A, 218, 218A, 318 : 케이스 본체
118, 220, 320 : 제 1 덮개 부재
120, 222, 322 : 제 2 덮개 부재
122, 224, 324 : 제 1 포트
124, 216, 216A, 216B, 316 : 포팅부
128 : 간극
220c : 제 2 포트
222c : 제 3 포트
230 : 제 4 포트
312 : 공동부
320c : 제 2 포트
322c : 제 3 포트

Claims

피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈로서,
정렬된 복수의 중공사막으로 형성되는 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스와, 상기 중공사막 다발과 상기 케이스 사이의 간극에 있어서의 상기 피처리액의 흐름을 차단하는 숏패스 방지체를 구비하고,
상기 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부가, 각 중공사막의 개구단의 개구 상태를 유지한 채, 상기 케이스가 구비하는 통상의 케이스 본체의 길이 방향의 제 1 개구단에 포팅부에 의해 고정되고,
상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와는 반대측인 제 2 단부는 상기 케이스에 고정되지 않고 자유단으로 되어 있고,
상기 케이스 내의 상기 중공사막의 주위에 피처리액을 유입시키는 액 유입 포트가, 상기 케이스 본체의 상기 제 1 개구단 쪽에 형성되고,
상기 케이스 본체의 상기 제 1 개구단과는 반대측인 제 2 개구단측에 액 유출 포트가 형성되고,
상기 숏패스 방지체가, 상기 액 유입 포트의 하류측에, 상기 케이스 본체의 내표면으로부터 돌출되도록 형성되고,
상기 케이스 본체의 길이 방향에 있어서, 상기 액 유입 포트의 중심축의 위치로부터 상기 중공사막 다발의 상기 제 2 단부까지의 거리를 d11 (mm), 상기 액 유입 포트의 중심축의 위치로부터 상기 숏패스 방지체까지의 거리를 d12 (mm) 로 했을 때, d12/d11 이 0.01 ∼ 0.2 인, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 중공사막의 걸리 강연도가 15 mN 이상인, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스 내의 길이 방향에 있어서 상기 피처리액이 일방향으로 흐르고, 또한 상기 케이스 내에, 상기 숏패스 방지체 외에 상기 피처리액의 흐름을 변경하는 칸막이가 설치되어 있지 않은, 외부 관류형 중공사막 모듈.
피처리액으로부터 기체를 제거하거나, 또는 피처리액에 기체를 공급하기 위한 중공사막 모듈로서,
정렬된 복수의 중공사막으로 형성되는 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,
상기 중공사막 다발의 길이 방향의 적어도 제 1 단부가, 각 중공사막의 개구단의 개구 상태를 유지한 채 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,
상기 중공사막은 외경이 350 ㎛ 이하이고, 파단 강도가 0.5 N/fil 이상이고, 파단 신도가 50 ％ 이상이고, 또한 걸리 강연도가 15 ∼ 25 mN 이고,
상기 케이스를 상기 중공사막 다발의 길이 방향에 수직인 방향으로 절단한 단면에 있어서의, 상기 케이스 내의 상기 중공사막 다발의 충전율이 20 ∼ 50 ％ 인, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 숏패스 방지체가, 상기 중공사막 다발의 주위를 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸는 환상인, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공사막이, 기체 투과성을 갖는 균질층과, 상기 균질층을 지지하는 다공질 지지층을 구비하는 복합 중공사막인, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 중공사막이 각각 길이 방향의 중앙부에서 U 자상으로 접혀 꺾인 상태에서 묶이고, 상기 제 1 단부에 있어서 각 중공사막의 양측의 개구단이 개구 상태를 유지한 채 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 7 항에 있어서,
상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부에 있어서, 각 중공사막의 U 자상으로 접혀 꺾인 단부의 위치가 동일 평면에서 일치하고 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 4 항에 있어서,
복수의 중공사막이 일방향으로 정렬되어 형성된 상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부와,
상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부의 양방이, 각각 포팅부에서 상기 케이스 내에 고정되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
복수의 중공사막이 내측에 공동부가 형성되도록 통상으로 묶인 중공사막 다발과, 상기 중공사막 다발이 수용된 케이스를 구비하고,
상기 중공사막 다발의 길이 방향의 제 1 단부가, 각 중공사막의 단면이 개구된 상태에서 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되고,
상기 중공사막 다발에 있어서의 상기 제 1 단부와 반대측인 제 2 단부가 자유단으로 되고,
상기 케이스 내의 상기 포팅부보다 상기 제 2 단부측에 있어서의 각 중공사막의 막 외로 액체가 관류되는 외부 관류형 중공사막 모듈로서,
상기 케이스 내에 있어서의 상기 포팅부와 상기 제 2 단부 사이의 영역에 상기 중공사막 다발만이 형성되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 5 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 중공사막이 경사에 의해 서로 연결된 상태에서 묶여 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
제 1 항 내지 제 5 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공사막 다발의 상기 제 1 단부가 구속링으로 구속된 상태에서 상기 포팅부에 의해 상기 케이스 내에 고정되어 있는, 외부 관류형 중공사막 모듈.
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