JPH0217920A - 気体分離膜モジュール - Google Patents
気体分離膜モジュールInfo
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- JPH0217920A JPH0217920A JP16798788A JP16798788A JPH0217920A JP H0217920 A JPH0217920 A JP H0217920A JP 16798788 A JP16798788 A JP 16798788A JP 16798788 A JP16798788 A JP 16798788A JP H0217920 A JPH0217920 A JP H0217920A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は気体分離膜モジュールに関する。更に詳しくは
、寿命の長い気体分離膜モジコールに関する。
、寿命の長い気体分離膜モジコールに関する。
[従来の技術]
従来、平膜型の気体分離膜セルをスペーサーを介しなが
ら積層した構造の気体分離膜モジュールは知られている
(例えば、特開昭59−62326号公報)。
ら積層した構造の気体分離膜モジュールは知られている
(例えば、特開昭59−62326号公報)。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、従来のモジュールにおいては第6図に示
すように気体分離膜セルの取出部が初めから総て連通状
態にあるため、使用中に膜の汚れ等により透過流量が低
下してきてもセル枚数を増やして透過量を回復させると
いうことができず、したがってモジュールの寿命を長く
できないという問題点を有していた。
すように気体分離膜セルの取出部が初めから総て連通状
態にあるため、使用中に膜の汚れ等により透過流量が低
下してきてもセル枚数を増やして透過量を回復させると
いうことができず、したがってモジュールの寿命を長く
できないという問題点を有していた。
[問題点を解決するための手段]
本発明者らは上記問題点に鑑みて、寿命の長い気体分離
膜モジュールを得るべく鋭意検討した結果、本発明に到
達した。
膜モジュールを得るべく鋭意検討した結果、本発明に到
達した。
すなわち、本発明は透過気体の取出部を膜面に垂直に貫
通して設けた平膜型気体分離膜セルを、セル外部とは気
密に取出部同士が連通ずるようにスペーサーを介しなが
ら積層してなる気体分[iモジュールにおいて、少なく
とも一枚以上のスペーサーの貫通部が、封止シートであ
らかじめ閉じられていることを特徴とする気体分離膜モ
ジュール、および上記モジュールに封止シート開孔具を
設けたことを特徴とする気体分離膜モジュールである。
通して設けた平膜型気体分離膜セルを、セル外部とは気
密に取出部同士が連通ずるようにスペーサーを介しなが
ら積層してなる気体分[iモジュールにおいて、少なく
とも一枚以上のスペーサーの貫通部が、封止シートであ
らかじめ閉じられていることを特徴とする気体分離膜モ
ジュール、および上記モジュールに封止シート開孔具を
設けたことを特徴とする気体分離膜モジュールである。
[実施例]
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第1図は気体分離膜モジュールの構成の一実施例を示す
横断面図である。図において、l、1゜は膜面に垂直に
貫通孔を設けた気体分離膜セル、2は気体分離膜、3は
通気性支持体、4は貫通孔を有するスペーサー 5は貫
通孔の部分を封止シート6で閉じたスペーサー 7は透
過気体をモジュール外部に取り出すための取出口8を有
する上板、9は下板、10は上板と下板を締め付けるた
めの締め付はボルトである。
横断面図である。図において、l、1゜は膜面に垂直に
貫通孔を設けた気体分離膜セル、2は気体分離膜、3は
通気性支持体、4は貫通孔を有するスペーサー 5は貫
通孔の部分を封止シート6で閉じたスペーサー 7は透
過気体をモジュール外部に取り出すための取出口8を有
する上板、9は下板、10は上板と下板を締め付けるた
めの締め付はボルトである。
ここで、気体分離膜2は、混合気体を選択的に分離する
機能を有する膜であり、その形態としては薄膜、非対称
膜、複合膜のいずれでも使用できるが、微多孔性の補強
膜(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、テトラフロロエチレンなどの微多孔性高分子
フィルム、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、
ポリフッ化ビニリデン、セルロースアセテートなどの高
分子化合物をフィルム状に湿式成型して得られる非対称
微多孔膜)の上に気体分離性を有する薄膜(例えばポリ
トリメチルシリルプロピン、ポリフェニルクロロアセチ
レンなどの2置換アセチレンポリマー ポリ−4−メチ
ルペンテン−1などのポリミーオレフィン、オルガノポ
リシロキサン、ポリオルガノシロキサン/ポリカーボネ
ート共重合体などの薄膜)を1層または複数層積層した
構造の複合膜が好ましく用いられる。
機能を有する膜であり、その形態としては薄膜、非対称
膜、複合膜のいずれでも使用できるが、微多孔性の補強
膜(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、テトラフロロエチレンなどの微多孔性高分子
フィルム、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、
ポリフッ化ビニリデン、セルロースアセテートなどの高
分子化合物をフィルム状に湿式成型して得られる非対称
微多孔膜)の上に気体分離性を有する薄膜(例えばポリ
トリメチルシリルプロピン、ポリフェニルクロロアセチ
レンなどの2置換アセチレンポリマー ポリ−4−メチ
ルペンテン−1などのポリミーオレフィン、オルガノポ
リシロキサン、ポリオルガノシロキサン/ポリカーボネ
ート共重合体などの薄膜)を1層または複数層積層した
構造の複合膜が好ましく用いられる。
通気材3は、気体分離膜を内側から支持すると共に膜を
透過した気体の流路の投口を果たす。このような通気材
としては、それ自体で平板状態を保つ構成、例えば連通
孔を有する金属あるいはプラスチック等の板や、金属、
プラスチック等の補強板の表面にネット等の通気性材料
を積層したもの、金属板やプラスチック板の表面に溝や
凹凸を付けたもの、あるいはネット等の通気材の周囲を
金属、プラスチック等からなる補強枠で囲んだもの等を
用いることができる。
透過した気体の流路の投口を果たす。このような通気材
としては、それ自体で平板状態を保つ構成、例えば連通
孔を有する金属あるいはプラスチック等の板や、金属、
プラスチック等の補強板の表面にネット等の通気性材料
を積層したもの、金属板やプラスチック板の表面に溝や
凹凸を付けたもの、あるいはネット等の通気材の周囲を
金属、プラスチック等からなる補強枠で囲んだもの等を
用いることができる。
第2図は気体分離膜セルの斜視図、第3図(a)は貫通
孔の部分を封止シートで閉じたスペーサーの断面図、第
3図(b)はその平面図である。第2図において11は
膜面に垂直に設けられた貫通孔であり膜を透過した気体
の取出部となる。12は周辺シール部である。シールの
方法としては接着剤による接着、ヒートシール、あるい
は接着テープなどがあるが、ウレタン、シリコーン等の
ゴム状シーラント、ホットメルト接着剤、エマルション
接着剤、エチレン/酢ビ共等のアルコール溶液などの塗
布シールが好ましく用いられる。
孔の部分を封止シートで閉じたスペーサーの断面図、第
3図(b)はその平面図である。第2図において11は
膜面に垂直に設けられた貫通孔であり膜を透過した気体
の取出部となる。12は周辺シール部である。シールの
方法としては接着剤による接着、ヒートシール、あるい
は接着テープなどがあるが、ウレタン、シリコーン等の
ゴム状シーラント、ホットメルト接着剤、エマルション
接着剤、エチレン/酢ビ共等のアルコール溶液などの塗
布シールが好ましく用いられる。
第3図において6は封止シートであり中心に穴を開けた
円形のシリコンゴム板からなるスペーサーで挟みこんで
ある。
円形のシリコンゴム板からなるスペーサーで挟みこんで
ある。
封止シートとしては気密性があり、シートの前後にかか
る圧力差に耐え、しかも開孔用ロッドで突いたときには
破れるような材質、厚さである必要がある。このような
ものとしては厚さ0.05〜0.2層1mのポリエチレ
ンテレフタレートのようなプラスチックシートあるいは
アルミ箔が好ましく用いられる。
る圧力差に耐え、しかも開孔用ロッドで突いたときには
破れるような材質、厚さである必要がある。このような
ものとしては厚さ0.05〜0.2層1mのポリエチレ
ンテレフタレートのようなプラスチックシートあるいは
アルミ箔が好ましく用いられる。
スペーサーとしては金属、樹脂、ゴムなどから任意に選
択できるが、膜表面を傷付けずかつシール性を保つため
には、ある程度柔軟性をもつものが好ましく、この目的
に合うものとしてシリコーンゴム製のスペーサー好まし
く用いられる。
択できるが、膜表面を傷付けずかつシール性を保つため
には、ある程度柔軟性をもつものが好ましく、この目的
に合うものとしてシリコーンゴム製のスペーサー好まし
く用いられる。
封止シートの取り付は方法としては、前記のように封止
シートをスペーサーで挟む以外にも、スペーサー表面に
貼り付けたり、スペーサーと一体成型するなどの方法が
用いられる。
シートをスペーサーで挟む以外にも、スペーサー表面に
貼り付けたり、スペーサーと一体成型するなどの方法が
用いられる。
以上のように構成された気体分離膜モジュールについて
以下その動作を説明する。
以下その動作を説明する。
空気から酸素を濃縮した気体を得る場合、取出口8に真
空ポンプを接続し気体分離膜セルlの間にファンで空気
を送る。気体分離膜セルの表面に設けられた気体分1l
lp!A2によって、酸素が選択的に分離されセル内部
に侵入し各セルの取出部に集められ取出口8から外部に
取り出される。
空ポンプを接続し気体分離膜セルlの間にファンで空気
を送る。気体分離膜セルの表面に設けられた気体分1l
lp!A2によって、酸素が選択的に分離されセル内部
に侵入し各セルの取出部に集められ取出口8から外部に
取り出される。
長時間分離操作を行っていると供給される空気中の微細
な汚れによって膜面が汚染され透過流量が次第に減って
くる。一定割合以上流量が低下したなら、第4図のよう
に取出口8から開孔具14を押し込んで封止シート6を
破り、予備としてセットされている気体分離膜セル1′
と連通させることによって流量を再び回復させること
ができる。
な汚れによって膜面が汚染され透過流量が次第に減って
くる。一定割合以上流量が低下したなら、第4図のよう
に取出口8から開孔具14を押し込んで封止シート6を
破り、予備としてセットされている気体分離膜セル1′
と連通させることによって流量を再び回復させること
ができる。
第5図は第2発明の一実施例における、気体分離膜モジ
ュールの横断面図である。
ュールの横断面図である。
第5図において15は開孔具でありモジュール外部から
ネジ込むことによって前進し、封止シート6を突き破る
ことができる。 開孔具の材質はプラスチックでも金属
でもよく、先端の形状としては封止シートを突き破るの
に適した円錐状、ナイフの刃状等が用いられる。16は
開孔具推進用の雌ネジ部17を有する下板、18はシー
ル用のOリングである。その他の構成は第1図の実施例
と同じである。
ネジ込むことによって前進し、封止シート6を突き破る
ことができる。 開孔具の材質はプラスチックでも金属
でもよく、先端の形状としては封止シートを突き破るの
に適した円錐状、ナイフの刃状等が用いられる。16は
開孔具推進用の雌ネジ部17を有する下板、18はシー
ル用のOリングである。その他の構成は第1図の実施例
と同じである。
第5図において雌ネジ部17は無くてもよく、この場合
は開孔具の前進は単に押すだけとなる。
は開孔具の前進は単に押すだけとなる。
また開孔具の前進は手動で行っても、モーターあるいは
ソレノイドのような電動手段で開孔具を所定の封止シー
トを突き破る位置まで前進させてもよい。
ソレノイドのような電動手段で開孔具を所定の封止シー
トを突き破る位置まで前進させてもよい。
以上のように構成された気体分離膜モジュールにおいて
は、取出口に真空ポンプを接続して分離操作を行ってい
ても流量の回復操作を行うことができる。
は、取出口に真空ポンプを接続して分離操作を行ってい
ても流量の回復操作を行うことができる。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、封止シートで貫通部を閉
じたスペーサーを用いて予備の気体分離膜セルをあらか
じめ隔離しておき、透過流量が低下してきたとき、この
封止シートを突き破ることによって予備の気体分離膜セ
ルを使用できるようにし、流量を回復させることができ
る。したがって、従来の気体分離膜モジュールに比べ寿
命を大幅に延ばすことができ、その実用的効果は大なる
ものがある。
じたスペーサーを用いて予備の気体分離膜セルをあらか
じめ隔離しておき、透過流量が低下してきたとき、この
封止シートを突き破ることによって予備の気体分離膜セ
ルを使用できるようにし、流量を回復させることができ
る。したがって、従来の気体分離膜モジュールに比べ寿
命を大幅に延ばすことができ、その実用的効果は大なる
ものがある。
第1図は第1発明の気体分離膜モジュールの構成を示す
横断面図、第2図は気体分離膜セルの斜視図、第3図(
a)は貫通孔を封止シートで閉じたスペーサーの断面図
、第3図(b)はその平面図、第4図は開孔具により封
止シートを突き破っているところを示す説明図、第5図
は第2発明の気体分離膜モジュールの構成を示す横断面
図、第6図は従来モジュールの構成を示す横断面図であ
る。 1、 I’・・・気体分離膜セル、4.5・・・スペー
サー第1図 第2図 第 圓 第6図
横断面図、第2図は気体分離膜セルの斜視図、第3図(
a)は貫通孔を封止シートで閉じたスペーサーの断面図
、第3図(b)はその平面図、第4図は開孔具により封
止シートを突き破っているところを示す説明図、第5図
は第2発明の気体分離膜モジュールの構成を示す横断面
図、第6図は従来モジュールの構成を示す横断面図であ
る。 1、 I’・・・気体分離膜セル、4.5・・・スペー
サー第1図 第2図 第 圓 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、透過気体の取出部を膜面に垂直に貫通して設けた平
膜型気体分離膜セルを、セル外部とは気密に取出部同士
が連通するようにスペーサーを介しながら積層してなる
気体分離膜モジュールにおいて、一部のスペーサーの貫
通部が封止シートであらかじめ閉じられていることを特
徴とする気体分離膜モジュール。 2、封止シート開孔具を設けたことを特徴とする請求項
1に記載の気体分離膜モジュール
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16798788A JPH0217920A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 気体分離膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16798788A JPH0217920A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 気体分離膜モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0217920A true JPH0217920A (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15859702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16798788A Pending JPH0217920A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 気体分離膜モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0217920A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5645626A (en) * | 1990-08-10 | 1997-07-08 | Bend Research, Inc. | Composite hydrogen separation element and module |
WO2003035547A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Sk Corporation | Hydrogen purification module |
US6971708B2 (en) | 2002-04-04 | 2005-12-06 | Yazaki Corporation | Fixing structure of protector |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP16798788A patent/JPH0217920A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5645626A (en) * | 1990-08-10 | 1997-07-08 | Bend Research, Inc. | Composite hydrogen separation element and module |
WO2003035547A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Sk Corporation | Hydrogen purification module |
US6971708B2 (en) | 2002-04-04 | 2005-12-06 | Yazaki Corporation | Fixing structure of protector |
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