JP2011173096A - 膜蒸留装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタック内に圧力差が生じた場合、ポート孔の周囲の膜が枠から剥がれるのを防止し、抽出した溶媒と溶液がポート孔において混ざるのを防止する。
【解決手段】スタック２の枠３０の内縁に外縁へ向かって凹む凹部３５を形成する。ポート孔７５を凹部３５と交差させる。凹部３５内に、剛性部材９５及び透液性のスペーサ８５を重ねて収容する。剛性部材９５にポート孔７５と連通する穴部９５ａを設ける。
【選択図】図８

Description

この発明は、海水等の溶液から溶媒を膜蒸留法（MD；Membrane Distillation法）にて蒸留して取り出す膜蒸留装置に関する。

例えば、ギャップ式の膜蒸留装置は、２種類の膜と３つ以上の枠を積層したスタックにて構成されている（特許文献１等参照）。２種類の膜の一方は、気体も液体も通さない不透過膜であり、もう片方は気体を通すが液体を通さない蒸留膜である。２つの枠の間に１つの膜が挟まれている。

各枠の内部は、抽出対象の溶液を通す一次液路、熱源にて加温後の上記溶液を通す二次液路、又は溶媒が抽出される抽出室の何れかを構成する。不透過膜によって一次液路と抽出室が仕切られている。蒸留膜によって抽出室と二次液路が仕切られている。

上記スタックの端部には、各枠及び各膜を貫く貫通孔状のポート孔が６つ形成されている。各ポート孔が、一次液路の入口又は出口、二次液路の入口又は出口、抽出室の取出口又はガス抜き口の何れかを構成している。

枠の内縁には、外縁へ向かって凹む凹部が形成されている。この凹部が、１つのポート孔と交差して該ポート孔と一体に連なっている。上記凹部における枠の厚さ方向（すなわちスタックの積層方向）の両側には、膜が被さり、更に該膜を介して隣の枠が被さっている。これら膜及び隣の枠の上記凹部に被さる部分を上記１つのポート孔が貫通している。

また、不透過膜を省略したダイレクト式の膜蒸留装置も知られている（特許文献２等参照）。ダイレクト式の膜蒸留装置では、一次液路が抽出室を兼ねている。一次液路（ないしは抽出室）に液体溶媒を流し、二次液路に溶液を流し、これら液路を蒸留膜にて仕切る。

特開昭６０−１９７２０５号公報 特開昭６０−１１８２０５号公報

各枠内の圧力は互いに同じでない。特に、一次液路の流れ方向と二次液路の流れ方向は、通常、互いに対向流であるため、圧力差が生じやすい。この圧力差によって、膜の上記凹部に被さる部分が、上記隣の枠から剥がれることがある（図８の二点鎖線を参照）。そうすると、上記隣の枠内の流体が上記剥がれた部分を通って、上記凹部と交差する１つのポート孔に漏れてしまう。特に、上記ポート孔が抽出室（ダイレクト式においては抽出室を兼ねる一次液路）の取出口を構成している場合、隣の枠内の海水等の溶液が漏れて、抽出室からの溶媒と混ざってしまう。

上記問題点を解決するために、溶液の溶媒を膜蒸留にて抽出する膜蒸留装置であって、
膜蒸留のための膜を枠を挟んで積層してなるスタックを備え、
前記枠の内縁には、外縁へ向かって凹む凹部が形成され、
前記スタックの周端部には、前記枠及び前記膜を貫き、前記凹部と交差するポート孔が設けられ、
前記凹部には、前記ポート孔と連通する穴部を有する剛性部材と、前記凹部に被さる膜に前記剛性部材が押し付けられる厚さを有する透液性のスペーサとが前記積層の方向に重ねられて収容されていることを特徴とする。
これにより、隣の枠の内圧が、当該凹部を有する枠の内圧より高くなっても、膜の前記凹部に被さる部分が隣の枠から剥がれるのを防止できる。この結果、隣の枠内から溶液（又は溶媒）が漏れて当該凹部に連なるポート孔を通る溶媒（又は溶液）と混ざるのを防止できる。

前記剛性部材が、前記枠より剛性が高いことが好ましい。
これによって、上記内圧差が大きくなっても剛性部材の変形を防止でき、膜の剥がれを確実に防止できる。

前記スペーサが、網材にて構成されていることが好ましい。
これによって、剛性部材を膜に確実に押し付けることができる。また、スペーサの網目を通して溶液又は溶媒が流通できる。スペーサが圧縮された場合でも、透液性を確実に維持できる。

本発明によれば、スタック内に圧力差が生じた場合でも、ポート孔の周囲の膜が枠から剥がれるのを防止できる。したがって、抽出した溶媒と溶液がポート孔において混ざるのを防止できる。

本発明の第１実施形態に係るギャップ式の膜蒸留装置の正面図である。 上記膜蒸留装置の第１枠の正面図である。 上記膜蒸留装置の第２枠の正面図である。 上記膜蒸留装置の第３枠の正面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う上記膜蒸留装置の断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う上記膜蒸留装置の断面図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う上記膜蒸留装置の断面図である。 上記膜蒸留装置のスタックに内圧差が生じた状態を、図６の一部分を拡大して示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るダイレクト式の膜蒸留装置の正面図である。 上記ダイレクト式の膜蒸留装置の第１枠の正面図である。 上記ダイレクト式の膜蒸留装置の第２枠の正面図である。 図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う上記ダイレクト式の膜蒸留装置の断面図である。 図９のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う上記ダイレクト式の膜蒸留装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図７は、例えば海水（溶液）から淡水（溶媒）を抽出するギャップ式の膜蒸留装置１を示したものである。図１に示すように、膜蒸留装置１は、スタック２と、ポートＰ１〜Ｐ６を備えている。

図５〜図７に示すように、スタック２は、第１〜第３の枠１０，２０，３０と、膜蒸留のための２種類の膜４０，５０と、一対の外壁６０，６９を含む。これら要素１０〜６０，６９は、互いに同じ大きさの四角形（長方形）になっている。

枠１０，２０，３０は、海水等の溶液に対し耐腐蝕性を有していることが好ましく、ここではパッキン用のゴム材にて構成されているが、これに限られず、樹脂、その他の材料にて構成されていてもよい。各枠１０，２０，３０の厚さは、例えば５ｍｍ程度である。（図５〜図８において、枠１０，２０，３０の厚さは誇張されている。）

図２に示すように、第１枠１０の枠内に、第１網材１８が嵌め込まれている。第１網材１８の網目空間が一次液路１９になっている。一次液路１９の上下端部の近くに整流部１７が設けられている。図３に示すように、第２枠２０の枠内に、第２網材２８が嵌め込まれている。第２網材２８の網目空間が二次液路２９になっている。二次液路２９の上下端部の近くに整流部２７が設けられている。図４に示すように、第３枠３０の枠内に、第３網材３８が嵌め込まれている。第３網材３８の網目空間が抽出室３９になっている。抽出室３９の上下端部の近くに整流部３７が設けられている。網材１８，２８，３８の材質は、溶液に対する耐蝕性の観点からＰＥＴ、ポリエチレン等の樹脂であることが好ましく、更に耐熱性の観点からはＰＥＴであることがより好ましい。

不透過膜４０は、気体も液体も通さず、かつ良好な伝熱性を有する。不透過膜４０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂フィルムにて構成されているが、その他の材料からなるフィルムにて構成されていてもよい。

蒸留膜５０は、例えば多孔質の膜で構成され、気体の透過を許容し、液体の透過を阻止する。蒸留膜５０の材料としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂が挙げられる。

図５〜図７に示すように、これらスタック要素１０〜５０が、第１枠１０、不透過膜４０、第３枠３０、蒸留膜５０、第２枠２０、蒸留膜５０、第３枠３０、不透過膜４０、第１枠１０…の順に積層されている。隣り合う２つの枠どうしの間に１つの膜４０，５０が配置されている。該膜４０，５０の周縁部が上記２つの枠にて挟持されている。膜４０，５０の周縁部が、その両隣の枠１０，２０，３０に接着剤９（図１１参照）にて接着されている。接着剤９としてエポキシ系接着剤等が挙げられる。膜４０，５０にコロナ処理等の表面処理を施したうえで、接着剤９を塗布することが好ましい。これにより、接着強度を増すことができる。接着に代えて、熱融着でもよい。

枠１０，２０，３０及び各枠内の網材１８，２８，３８によって、隣接する膜４０，５０どうし間の間隔が維持されている。不透過膜４０によって一次液路１９と溶媒抽出室３９が仕切られている。蒸留膜５０によって、二次液路２９と溶媒抽出室３９が仕切られている。

スタック２の積層方向の両外側には、それぞれ第１枠１０（すなわち一次液路１９）が配置され、更にその外側に外壁６０，６９が配置されている。外壁６０，６９は、海水等の溶液に対し耐腐蝕性を有していることが好ましく、ここでは樹脂にて構成されているが、その他の材料にて構成されていてもよい。

膜蒸留装置１のポート構造を説明する。
図１に示すように、スタック２の表側の外壁６０に６つのポートＰ１〜Ｐ６が設けられている。第１ポートＰ１と第５ポートＰ５と第４ポートＰ４とが、スタック２の長手方向の一端部（図において下端部）に配置されている。これらポートＰ１，Ｐ５，Ｐ４は、スタック２の幅方向（図において左右）に間隔を置いて並べられている。第３ポートＰ３と第６ポートＰ６と第２ポートＰ２とが、スタック２の長手方向の他端部（図において上端部）に配置されている。これらポートＰ３，Ｐ６，Ｐ２は、スタック２の幅方向に間隔を置いて並べられている。

抽出対象の海水（溶液）の供給路１０１が、第１ポートＰ１に連なっている。第２ポートＰ２から加熱往路１０２が熱源（図示せず）へ向けて延びている。熱源は、太陽熱集熱器でもよく、エンジン等の排熱の回収部でもよく、電熱ヒータでもよい。熱源からの加熱復路１０３が第３ポートＰ３に連なっている。第４ポートＰ４から海水の排出路１０４が延びている。第５ポートＰ５から淡水（溶媒）の取り出し路１０５が延びている。第６ポートＰ６は、ガス抜き用であるが、淡水の取り出し用として用いてもよい。

図５〜図７に示すように、スタック２の内部には、各ポートＰ１〜Ｐ２に連続するポート孔７１〜７６が形成されている。ポート孔７１〜７６は、スタック要素１０〜６０を貫く貫通孔状になっている。

図２〜図４に示すように、各枠１０，２０，３０の内縁の所定箇所には、外縁へ向かって凹む凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６が形成されている。各ポート孔７１〜７６が、対応する凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６と交差し、該凹部と連通している。

詳述すると、図２に示すように、第１枠１０の左下部に第１凹部１１が形成され、右上部に第２凹部１２が形成されている。凹部１１，１２は、第１枠１０の枠内空間１９に一体に連なっている。図５及び図７に示すように、凹部１１，１２における枠１０の厚さ方向（すなわちスタック２の積層方向）の両側には、不透過膜４０が被さり、又は外壁６０，６９が被さっている。第１ポート孔７１が、上記膜４０又は外壁６０，６９における上記第１凹部１１に被さる部分を貫通して、第１凹部１１と交差している。第２ポート孔７２が、上記膜４０又は外壁６０，６９における上記第２凹部１２に被さる部分を貫通して、第２凹部１２と交差している。

図３に示すように、第２枠２０の左上部に第３凹部２３が形成され、右下部に第４凹部２４が形成されている。凹部２３，２４は、第２枠２０の枠内空間２９に一体に連なっている。図５及び図７に示すように、凹部２３，２４における枠２０の厚さ方向（すなわちスタック２の積層方向）の両側には、蒸留膜５０が被さっている。第３ポート孔７３が、蒸留膜５０における上記第３凹部２３に被さる部分を貫通して、第３凹部２３と交差している。第４ポート孔７４が、蒸留膜５０における上記第４凹部２４に被さる部分を貫通して、第４凹部２４と交差している。

図４に示すように、第３枠２０の下側の中央部に第５凹部３５が形成され、上側の中央部に第６凹部３６が形成されている。凹部３５，３６は、第３枠３０の枠内空間３９に一体に連なっている。図６に示すように、凹部３５，３６における枠３０の厚さ方向（すなわちスタック２の積層方向）の一側には、不透過膜４０が被さり、他側には、蒸留膜５０が被さっている。第５ポート孔７５が、膜４０，５０における上記第５凹部３５に被さる部分を貫通して、第５凹部３５と交差している。第６ポート孔７６が、膜４０，５０における上記第６凹部３６に被さる部分を貫通して、第６凹部３６と交差している。

図２〜図５に示すように、各凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６には、剛性部材９１〜９６及びスペーサ８１〜８６がスタック２の積層方向に重ねられて収容されている。
すなわち、図２及び図５に示すように、第１凹部１１には、第１剛性部材９１及び第１スペーサ８１が収容されている。図２及び図７に示すように、第２凹部１２には、第２剛性部材９２及び第２スペーサ８２が収容されている。図３及び図５に示すように、第３凹部２３には、第３剛性部材９３及び第３スペーサ８３が収容されている。図３及び図７に示すように、第４凹部２４には、第４剛性部材９４及び第４スペーサ８４が収容されている。図４及び図６に示すように、第５凹部３５には、第５剛性部材９５及び第５スペーサ８５が収容されている。第６凹部３６には、第６剛性部材９６及び第６スペーサ８６が収容されている。

剛性部材９１〜９６は、ＰＥＴ等の樹脂にて構成され、枠１０，２０，３０より剛性が高い。剛性部材９１〜９６は、凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６の形状に合わせた四角形の板状になっている。剛性部材９１〜９６の厚さは、例えば２００μｍ程度である。（図５〜８において、剛性部材９１〜９６の厚さは誇張されている。）各剛性部材９１〜９６の中央部には、穴部９１ａ〜９６ａが形成されている。第１剛性部材９１の穴部９１ａが、第１ポート孔７１と連通している。第２剛性部材９２の穴部９２ａが、第２ポート孔７２と連通している。第３剛性部材９３の穴部９３ａが、第３ポート孔７３と連通している。第４剛性部材９４の穴部９４ａが、第４ポート孔７４と連通している。第５剛性部材９５の穴部９５ａが、第５ポート孔７５と連通している。第６剛性部材９６の穴部９６ａが、第６ポート孔７６と連通している。

図５〜図７に示すように、スペーサ８１〜８６は、網材１８，２８，３８の一部が、凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６の内部に延出することによって構成されている。網材からなるスペーサ８１〜８６は、透液性を有している。ガス抜き用のポート孔７６に対応するスペーサ８６は、透液性であるからガスの透過性をも有している。ポート孔７１〜７６が、対応するスペーサ８１〜８６を貫通している。

網材１８，２８，３８ひいてはスペーサ８１〜８６のスタック積層方向に沿う厚さは、無荷重状態では枠１０，２０，３０の厚さとほぼ等しい。したがって、スペーサ８１〜８６は、剛性部材９１〜９６の厚さ分だけ厚さ方向に圧縮された状態で凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６内に収容されている。これにより、図５に示すように、第１剛性部材９１が不透過膜４０の第１凹部１１に被さる部分に押し付けられている。図７に示すように、第２剛性部材９２が不透過膜４０の第２凹部１２に被さる部分に押し付けられている。図５に示すように、第３剛性部材９３が蒸留膜５０の第３凹部２３に被さる部分に押し付けられている。図７に示すように、第４剛性部材９４が蒸留膜５０の第４凹部２４に被さる部分に押し付けられている。図６に示すように、第５剛性部材９５が不透過膜４０又は蒸留膜５０の第５凹部３５に被さる部分に押し付けられている。第６剛性部材９６が不透過膜４０又は蒸留膜５０の第６凹部３６に被さる部分に押し付けられている。

上記構成の膜蒸留装置１の作用を説明する。
海水が供給路１０１を経て、第１ポートＰ１に供給される。この海水が、第１ポート孔７１から第１凹部１１を通り、一次液路１９に導入され、一次液路１９内を流通する。このとき、海水は、後述する水蒸気（溶媒）の凝縮熱により加温される。その後、海水は、第２凹部１２を通り、第２ポート孔７２から第２ポートＰ２に導出される。そして、加熱往路１０２を経て、熱源によって更に加温される。加温後の海水が、加熱復路１０３を経て、第３ポートＰ３に供給され、更に第３ポート孔７３から第３凹部２３を通って二次液路２９に導入され、二次液路２９内を流通する。このとき、海水中の水蒸気（溶媒ガス）が、蒸留膜５０を透過して抽出室３９に入る。この水蒸気が、不透過膜４０を介して一次液路１９の海水にて冷却されて凝縮される。こうして海水（溶液）から淡水（溶媒）を抽出できる。抽出された淡水（溶媒）は、第５凹部３５を通り、第５ポート孔３５から第５ポートＰ５を経て、取り出し路１０５にて導出される。
二次液路２９の淡水抽出済みの海水は、第４凹部２４を通り、第４ポート孔７４から第４ポートＰ４を経て、排出路１０４にて排出される。
抽出室３９内のガスは、第６凹部３６を通り、第６ポート孔３６から第６ポートＰ６を経て排出される。第６ポート孔３６からも淡水（溶媒）を取り出すことにしてもよい。

各凹部１１，１２，２３，２４，３５，３６においては、剛性部材９１〜９６の穴部９１ａ〜９６ａを通して、上記溶液や溶媒が流通できる。また、スペーサ８１〜８６は透液性であるから、溶液や溶媒の流通を許容できる。特に、スペーサ８１〜８６が網材にて構成されているため、圧縮状態でも溶液や溶媒の流通を確実に許容できる。

図８に示すように、上記スタック２の例えば第５ポート孔７５の近くにおいて、一次液路１９の内圧が抽出室３９の内圧より大きくなることがある。すると、不透過膜４０が抽出室３９の側へ押される。一方、不透過膜４０における凹部３５に被さる部分は、該凹部３５内の剛性部材９５及びスペーサ８５によって枠１０に押し付けられている。したがって、上記内圧の差が大きくなっても、図８の実線にて示すように、不透過膜４０と枠１０の接着状態を維持でき、不透過膜４０が剥がれて一次液路１９が第５ポート孔７５に連通する状態（図８の二点鎖線）になることはない。よって、一次液路１９内の海水（溶液）が、第５ポート孔７５に侵入するのを防止できる。

また、第５ポート孔７５の近くにおいて、二次液路２９の内圧が抽出室３９の内圧より大きくなったときは、蒸留膜５０が抽出室３９の側へ押される。一方、蒸留膜５０における凹部３５に被さる部分は、該凹部３５内のスペーサ８５及び剛性部材９５によって枠２０に押し付けられている。これにより、上記内圧の差が大きくなっても、図８の実線にて示すように、蒸留膜５０と枠２０の接着状態を維持でき、蒸留膜５０が剥がれて二次液路２９が第５ポート孔７５に連通する状態（図８の二点鎖線）になることはない。したがって、二次液路２９内の海水（溶液）が、第５ポート孔７５に侵入するのを防止できる。
よって、第５ポート孔７５から取り出される淡水（溶媒）に海水（溶液）が混ざるのを防止することができる。

同様に、他の凹部３１〜３４，３６においても、剛性部材９１〜９４，９６及びスペーサ８１〜８４，８６によって、膜４０，５０の該凹部に被さる部分を、隣の枠１０，２０，３０に押え付け、膜４０，５０が隣の枠１０，２０，３０から剥がれるのを防止できる。よって、各ポート孔における溶液と溶媒の混合を防止できる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する内容については、同一符号を付して説明を簡略化する。
図９〜図１３は、ダイレクト式の膜蒸留装置１Ａを示したものである。図１２及び図１３に示すように、膜蒸留装置１Ａでは、第３枠３０及び不透過膜４０が省略されている。蒸留膜５０が第１枠１０と第２枠２０の間に挟まれている。第１枠１０内の一次液路１９が抽出室３９を兼ねている。

図９に示すように、膜蒸留装置１Ａには、幅方向の中央のポートＰ５，Ｐ６が設けられていない。図１０及び図１１に示すように、枠１０，２０及び膜５０には、幅方向の中央のポート孔７５，７６が形成されていない。したがって、ポート孔７５，７６に対応する剛性部材９５，９６及びスペーサ８５，８６を有しない。

図９及び図１２に示すように、淡水往路１０１ＡがポートＰ１に接続されている。図９及び図１３に示すように、ポートＰ２から淡水復路１０２Ａが引き出されいる。したがって、一次液路１９には淡水（液体溶媒）が通される。図示は省略するが、淡水復路１０２Ａは、淡水往路１０１Ａの基端部に接続されている。淡水往路１０１Ａと一次液路１９と淡水復路路１０２Ａとにより、淡水（液体溶媒）の循環路が構成されている。往復路１０１Ａ又は１０２Ａから淡水取り出し路が分岐されている。

図９及び図１２に示すように、熱源（図示せず）からの海水往路１０３ＡがポートＰ３に接続されている。図９及び図１３に示すように、ポートＰ４から海水復路１０４Ａが引き出されている。図示は省略するが、海水復路１０４Ａには海水補充路が合流している。合流後の海水復路１０４Ａが上記熱源に熱的に接続されている。海水往路１０３Ａと二次液路２９と海水復路１０４Ａとにより、海水（溶液）の循環路が構成されている。

ダイレクト式の膜蒸留装置１Ａは、次のように作動する。
淡水（液体溶媒）が、往路１０１ＡからポートＰ１に導入され、ポート孔７１、第１凹部１１を順次経て、一次液路１９を流れる。また、熱源にて加温後の溶液が、往路１０３ＡからポートＰ３に導入され、ポート孔７３、第３凹部２３を順次経て、二次液路２９を流れる。この海水中の水蒸気（溶媒蒸気）が、蒸留膜５０を透過し、一次液路１９の淡水に混入する。したがって、一次液路１９の下流に向かうにしたがって、淡水流量が増大する。二次液路２９の下流に向かうにしたがって、海水の流量が減少する。

一次液路１９の淡水は、第２凹部１２、ポート孔７２、ポートＰ２を順次経て、復路１０２Ａに導出される。上記増量分の淡水が、淡水取り出し路から取り出される。残りの淡水は、往路１０１Ａにてスタック２へ送られる。したがって、淡水が、往復路１０１Ａ，１０２Ａとスタック２の間を循環する。

二次液路２９の海水は、第４凹部２４、ポート孔７４、ポートＰ４を順次経て、復路１０４Ａに導出される。上記減量分の海水が、海水補充路から復路１０４Ａに補充される。補充後の海水が熱源にて加熱されたうえで、往路１０３Ａにてスタック２へ送られる。したがって、海水が、往復路１０３Ａ，１０４Ａとスタック２の間を循環する。

第２実施形態においても、剛性部材９１〜９４及びスペーサ８１〜８４によって、膜４０におけるポート孔７１〜７４の周辺部分が枠１０，２０から剥がれるのを防止できる点は、第１実施形態と同様である。

本発明は、上記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変をなすことができる。
例えば、剛性部材は、対応するポート孔の少なくとも周縁に設けられていればよく、上記ポート孔の周縁に沿う環状（又はリング状）であってもよい。
凹部内のスペーサを挟んで両側にそれぞれ剛性部材を設けてもよい。
剛性部材及びスペーサは、少なくとも溶媒取り出し用のポート孔７５に対応する凹部３５に設けられていればよい。
凹部内のスペーサが、枠内の網材とは別の透液性の部材にて構成されていてもよい。
スペーサが剛性部材と一体になっていてもよい。
スタック２の枠１０〜３０、膜４０，５０の数ひいては路又は室１９，２９，３９の数は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、積層数を更に増やしてもよく、減らしてもよい。ギャップ式装置１においては、膜４０，５０はそれぞれ少なくとも１つ、枠は少なくとも３つあればよい。そして、積層数の多寡に拘わらず、一次液路１９と二次液路２９の間に抽出室３９が挟まれるように配置するのが好ましく、積層方向の両外側には一次液路１９を配置するのが好ましく、一次液路１９の両側には抽出室３９を配置するのが好ましく（ただし、上記両外側の一次液路１９の一側には外壁を配置する。）、二次液路２９の両側には抽出室３９を配置するのが好ましい。ダイレクト式装置１Ａにおいては、膜５０は少なくとも１つ、枠は少なくとも２つあればよい。
抽出対象の溶液は、海水に限られず、塩水、泥水、汚水、灌水等でもよい。

本発明は、例えば海水から淡水を取り出す淡水化装置に適用可能である。

１，１Ａ 膜蒸留装置
Ｐ１〜Ｐ６ ポート
２ スタック
１０ 第１枠
１１ 第１凹部
１２ 第２凹部
１７ 整流部
１８ 網材
１９ 一次液路
２０ 第２枠
２３ 第３凹部
２４ 第４凹部
２７ 整流部
２８ 網材
２９ 二次液路
３０ 第３枠
３５ 第５凹部
３６ 第６凹部
３７ 整流部
３８ 網材
３９ 抽出室
４０ 不透過膜（膜蒸留のための膜）
５０ 蒸留膜（膜蒸留のための膜）
６０，６９ 外壁
７１〜７６ ポート孔
８１〜８６ スペーサ
９１〜９６ 剛性部材
９１ａ〜９６ａ 穴部
１０１ 海水供給路
１０２ 加熱往路
１０３ 加熱復路
１０４ 海水排出路
１０５ 淡水取り出し路
１０１Ａ 淡水往路
１０２Ａ 淡水復路
１０３Ａ 海水往路
１０３Ａ 海水復路
１１０ 接着剤

Claims (3)

1. 溶液の溶媒を膜蒸留にて抽出する膜蒸留装置であって、
   膜蒸留のための膜を枠を挟んで積層してなるスタックを備え、
   前記枠の内縁には、外縁へ向かって凹む凹部が形成され、
   前記スタックの周端部には、前記枠及び前記膜を貫き、前記凹部と交差するポート孔が設けられ、
   前記凹部には、前記ポート孔と連通する穴部を有する剛性部材と、前記凹部に被さる膜に前記剛性部材が押し付けられる厚さを有する透液性のスペーサとが前記積層の方向に重ねられて収容されていることを特徴とする膜蒸留装置。
2. 前記剛性部材が、前記枠より剛性が高いことを特徴とする請求項１に記載の膜蒸留装置。
3. 前記スペーサが、網材にて構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜蒸留装置。