JP6378946B2 - 螺旋膜を備える流体脱気モジュール - Google Patents
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Description
を使用する。
Δp=摩擦による圧力降下
L=内室14の長さ
D=内室14の水力直径
ρ=流体の密度
V=流れの平均速度
fD=ダルシーの摩擦係数
である。
となる。大部分の流れが分類される層流に関しては
であり、圧力降下は、
となる。したがって、圧力降下は隙間60の3乗に反比例する。隙間60に対して適当な寸法は、分離膜16とセル30の外面31との間の半径方向の間隔及び分離膜16とハウジング12の内面13との間の半径方向の間隔であるそれぞれ第1及び第2の間隔66、68から導き出すことができることを本出願人は確認した。第1及び第2の間隔66、68は、セル・ストラット62及びハウジング・ストラット64のそれぞれの高さ寸法63、65によって制御できる。セル・ストラット62のストラット高さ63は5〜500マイクロメートル(2〜20ミル)にできることを本出願人は確認した。同様に、ハウジング・ストラット64のストラット高さ65は50〜500マイクロメートル(2〜20ミル)にできる。ストラット高さ63、65は、対応するそれぞれの第1及び第2の間隔66、68に対して正確に等しくなくてもよいが、セル・ストラット及びハウジング・ストラット62、64の存在及び寸法により、気体移動抵抗の低減と内室14内の圧力降下の増大との間のバランスを達成する第1及び第2の間隔66、68の好ましい半径方向寸法が提供される。したがって、第1及び第2の間隔66、68は、少なくとも約125マイクロメートル(5ミル)、好ましくは50〜500マイクロメートル(約2〜20ミル)の半径方向寸法を有する。
Claims (15)
- 液体を脱気する脱気モジュールにおいて、該脱気モジュールが、
内室を画定し、ハウジング軸線を有するハウジングであって、排気ポート、並びに、前記液体が前記内室内を通過して流れることを可能にする、それぞれが前記内室に対して開いた流体入口ポート及び流体出口ポートを有するハウジングと、
前記ハウジングに固定され、前記内室内で前記ハウジング軸線に沿って軸線方向に延びる長さを有するセルと、
前記ハウジングの内面と前記セルの外面との間の隙間で前記セルの周りに螺旋状に巻き付けられた管状分離膜であって、前記管状分離膜が管孔を形成し、前記管孔が、前記管孔を排気するために前記排気ポートと流体連通しており、前記管状分離膜が、前記内室と前記管孔との間に気体透過性かつ液体不透過性の障壁を形成する、管状分離膜と、
前記セルの前記外面から延びる複数のセル・ストラットであって、前記管状分離膜を、前記セルの前記外面から離隔した関係に維持し、前記管状分離膜と前記セルの前記外面との間に第1の間隔を半径方向に形成する、複数のセル・ストラットと、
前記ハウジングの前記内面から延びる複数のハウジング・ストラットであって、前記管状分離膜を、前記ハウジングの前記内面から離隔した関係に維持し、前記管状分離膜と前記ハウジングの前記内面との間に第2の間隔を半径方向に形成する、複数のハウジング・ストラットと
を備え、前記ハウジング・ストラットと前記セル・ストラットとが周方向にずれている、脱気モジュール。 - 前記ハウジングが、ハウジング・シェルに密封係合されたハウジング・キャップを備える、請求項1に記載された脱気モジュール。
- 前記セルが前記ハウジング・キャップから延びる、請求項2に記載された脱気モジュール。
- 前記第1及び第2の間隔が50〜500マイクロメートルである、請求項1に記載された脱気モジュール。
- 前記複数のセル・ストラットが、前記セルの前記外面に沿って実質的に軸線方向に延びて、それぞれの隣り合うセル・ストラットの組の間、および前記管状分離膜と前記セルの前記外面との間に軸線方向の流路を形成している、請求項1に記載された脱気モジュール。
- 前記複数のハウジング・ストラットが、前記ハウジングの前記内面に沿って実質的に軸線方向に延びて、それぞれの隣り合うセル・ストラットの組の間、および前記管状分離膜と前記ハウジングの前記内面との間に軸線方向の流路を形成している、請求項5に記載された脱気モジュール。
- 前記セル・ストラットが、前記第1の間隔及び前記セルの外周に比例した周方向間隔だけ周方向に離隔している、請求項6に記載された脱気モジュール。
- 前記流体入口ポートが、前記セルを通して前記内室と流体連通している、請求項1に記載された脱気モジュール。
- 前記セルが、前記流体入口ポートから前記内室へ前記液体を移動させるためのセル流路を含む、請求項8に記載された脱気モジュール。
- 前記セル流路が、前記ハウジング軸線に沿って前記セルの長さを通じて軸線方向に延びる、請求項9に記載された脱気モジュール。
- 前記第1の間隔と前記第2の間隔とが実質的に等しい、請求項1に記載された脱気モジュール。
- 液体を脱気する脱気システムにおいて、該脱気システムが、液体源、請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載された脱気モジュール、輸送導管、ポンプ、及び真空源を備え、
前記輸送導管が、前記液体源を前記流体入口ポートに流体結合し、
前記ポンプが、前記液体源からの前記液体を前記脱気モジュールの前記内室内を通過させるようになっており、
前記真空源が、前記排気ポートを通して前記管孔を排気するようになっている、脱気システム。 - 前記液体がポンプ給送されて前記管状分離膜と接触するようになっている、請求項12に記載された脱気システム。
- 液体を脱気する方法において、該方法が、
(a)請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載された脱気モジュールを準備するステップと、
(b)前記液体を記流体入口ポートを通過させて前記内室内の前記管状分離膜に接触させるステップと、
(c)前記排気ポートを通して前記管孔を排気するステップと、
(d)前記液体を前記内室から前記流体出口ポートを通して流出させるステップと
を含む、液体を脱気する方法。 - 前記液体を20ml/分を超える流量で前記脱気モジュール内を通過させるステップを含む、請求項14に記載された液体を脱気する方法。
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