JPH0338222A - 選択可能な流速を有する透過方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、種々の流体の流速を生成するように選択する
ことができる、中空繊維の束部分を有する透過膜装置に
関する。

本発明は、要約すれば、次の通りである：単一のハウジ
ング内に囲まれたｌまたは２以上の中空繊維の束を有し
、束を流体の分離に別々に使用できる複数の部分にセグ
メント化する端キャッズをもつ透過膜装置およびその使
用。

透過性中空繊維の膜は、広範な種類の流体（ガスおよび
液体）の分離に使用されまたは考えられて来ている。こ
のような作動において、供給物の流れを膜の表面と接触
させる。圧力差は膜を横切って維持する。供給物の流れ
のより容易に透過性の成分は膜を通過し、そして透過物
の流れとして抜き出す。そして、透過性が低い成分は膜
を通過せず、そして非透過物、または保持物（ｒｅｔｅ
ｎ　ｔ　ａ　ｔ　ｅ）の流れとして抜き出す。

使用する膜の材料および形態は、所望の分離を実施する
ことができる任意の適当な材料であることができる。例
えば、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リスルホン、およびポリスチレンを使用する。また、例
えば、中空繊維の膜は複合体、非対称のまたは密なフィ
ルムであることができる。

膜は、一般に、ハウジング、例えば、シェルまたは容器
内に支持およびシールされて透過装置を形成する。ハウ
ジングは、流体を含有し、膜を保護し、透過物および保
持物の流路を形成しかつそれらの流れを分離する。とく
に、中空繊維からなる膜の場合において、この分野にお
いて、中空繊維の１より多い束を単一のハウジング内に
含めることができることが教示されている。このような
配置はこのシステムの重量および構成を減少する。

米国特許第３．８８４，８１４号は、単一のハウジング
内の十字形のコア上にｒＵＪ字形の中空繊維の透過装置
を記載している。ｒ［Ｊ」字形の束の各々のための入口
および出口を装備したふたは、束の別々の供給を可能と
する。この参考文献は、烙束中の異なる溶液の限外濾過
を示唆している。

米国特許第３．９５３．３３４号は、単一のシェル内の
中央の回路および支持体に接続された側板中に、別々に
支持されかつシールされた、複数の別々の中空コードの
束を教示している。７ラング部材は、コードの束の端お
よびシェルの外側の間の普通の流体連絡を提供する。

透過装置は、一般に、単一の流速（束）において所定の
生成物の品質（分離）を提供するように設計されている
。米国特許第４．８０６．１３２号は、減少した流れの
要求における透過装置システムにおいて折り曲げ（ｔｕ
ｒｎｄｏｗｎ）対照を達成する方法を特許請求している
。その特許のバックグラウンドは、詳細の説明なしに、
減少した要求の条件下にシステムにおいて膜の区域の一
部をシャットダウン（ｓｈｕｔ　　ｄｏｗｎ）すること
によって他のシステムにおいて、折り曲げを達成できる
ことを示唆している。

米国特許第４．３９７．６６１号は、システムの中から
外に１または２以上の透過装置をパルピング（ｖａｌｖ
ｉｎｇ）することによって、減少した要求の条件下にシ
ステムにおいて膜の合計の区域の一部をシャットダウン
することができる方法において、マニホールドにした複
数の透過装置を使用している。

米国特許第４．５３７．６０６号は、−次セルとマニホ
ールドにした補助膜の接続ラインにおいてパルピングす
ることによって合計の膜区域を変化させ、燃焼のための
酸素の流れおよび濃度を変化させる方法を教示している
。

米国特許第４．５５６．１８０号（その開示をここに引
用によって加える）に記載されている透過装置の１つの
使用は、航空機の燃料タンクを不活性化（ｉｎｅｒｔｉ
ｎｇ）して、雷の衝撃、衝突の損傷または軍事の損傷の
場合において危険である、ガス混合物の爆発を排除する
ことである。

とくに、供給空気が低い圧力である場合、例えば、ヘリ
コプタ−の場合において、ｌまたは２以上の空気分離の
モジュールを使用する別のシステムが教示されている。

米国特許第４．５５６，１８０号は、航空機の作動にお
いてとくに必要であるような要求に基づく透過装置から
の流れを変化する手段を提供しない。例えば、水平のフ
ライトの間、比較的低い速度の窒素に富んだ空気（Ｎ　
Ｅ　Ａ）の流れが、使用されている燃料の置換に要求さ
れる。しかしながら、高い高度からの急降下の間、燃料
タンクの燃料中の内圧を外圧に等しく保持するために、
より高い速度のＮＢＡの流れが要求される。燃料タンク
は急降下の間はぼ空になる場合、なおより高い速度のＮ
ＢＡの流れが要求されるであろう。

マニホールドの透過装置、例えば、米国特許第４．３９
７，６６１号は流れの変化を可能とすると同時に、ガス
中の酸素を９％以下にしてＮＥＡを維持する。しかし、
前述の種々の流れの要求を入れるために必要な中空繊維
の透過装置のシステムは、少なくとも２つの別の透過装
置を必要とし、これらは重くかつかさがあり、したがっ
て重量および空間の制限をもつ航空機については問題と
なる。

要求されるいくつかの異なる流速で単一の普通の透過装
置を単に作動することは、次の理由で望ましくない：よ
り低い流速で高い流れ容量の透過装置を作動するとき、
中空繊維を通るガスの速度は非常に低いので、透過装置
の回収（ＮＥＡの流れ対供給物の流れの比）は非効率的
なレベルに低下する；そして低い流れ容量の透過装置を
より高い流速で作動させるとき、ＮＥＡの純度は望まし
くないほどに低い値（９％より大きい酸素％）に低下す
る。

本発明の透過装置（ｐｅｒｍｅａｔｏｒ）は、ＮＥＡ中
の酸素を望ましくないほどに増加させないで流れを変化
させることができ、そして空間大きい重量の問題を解決
する。本発明は囲い手段（ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ　　ｍｅ
ａｎｓ）を適合することによってそれを実施し、囲い手
段は、単一のハウジング、好ましくは円筒形圧力容器に
、端キャップまたはふたを個々にあるいは他の部分と組
み合わせてを含んで、１または２以上の中空繊維の束を
複数の部分に分割し、束部分は／％ウジング中に配置さ
れており、ハウジングは別々の供給物を各束部分に供給
する手段を装備し、そして保持物をその束部分から取り
出す手段を装備する。透過流路は共通の出口に向けられ
ている。

束部分のために好ましい幾何学的配置は、単一のハウジ
ング中に１または２以上の部分を互いに同心的に位置す
ることである。同心的立体配置において、適当な内径お
よび外径を有する２またはそれ以上の束を一緒にネスチ
ングする（ｎｅｓ−ｔ）ことができるか、あるいは単一
の束を一体の構造体として使用することができる。これ
は束の製作およびハウジング内の部分の整列を簡素化す
る。

この設計は、複数の束を互いに非同心的収容する装置と
比較するか、あるいはシステムにおいて使用するとき、
多数の流速を生成するマニホールド化透過装置と比較し
て、製作および部分のコストにおいて経済性を提供する
。それは、流速を単一の束を通して変化させる透過装置
あるいは１より多い束を非同心的方法で単一のシェル中
に挿入する透過装置より小さい、より効率よい透過装置
を提供する。

多部分の透過装置の別々の部分の入口への供給を調整す
る手段、および同一部分の出口からの保持物を調整する
手段を設けることによって、多数の流速を達成すること
ができる。２つの同心的区画を有する透過装置を使用す
ると、例えば、３つの異なる流速を達成することができ
る。この同一の配置は、また、各束部分における膜の選
択性が異なるとき、２つの異なる保持物の流れを生成す
ることができる。

第１図は、端キヤツプ２４および２６により閉じられた
シェル２２内の中空繊維束２０を示す。

束の両端にチューブシート２８および３０が存在し、こ
こで繊維はエポキシで接合またはシールされており、そ
して面３２および３４は切断し戻されて、束を通して軸
方向の流体連絡のための中空繊維の孔を露出している。

束の中心は、一方のチューブシートから他方のチューブ
シートに延びる支持構造体３６を含有する。重量および
コストを節約するために、支持体は好ましくはその長さ
の大部分に沿って中空である。支持体３６の端は掘込ん
で流れチャンネルアダプター３８および４０を受容し、
アダプター３８８よび４０ははシール、例えば、ｒＱＪ
　リング４２および４４が、それぞれ、端面３２および
３４において直接繊維に対してシールまで、掘込まれて
、第１部分９０および第２部分８８の間にシールを形成
する。

端キヤツプ２４および２６は、それぞれ、円筒形壁４６
および４８を形威し、それらは、そルぞれ、アダプター
３８および４０の外径を囲むキャビティーを形成する。

端キヤツプ２４および２６は、それぞれ、アダプター３
８８よび４０と一緒に、シェルに取り付けられたとき、
アセンブリーとして、この図面において囲い手段を形成
する。

シール、例えば、「０」リング５０および５２は、アダ
プターおよび端キャップの間をシールして、囲まれた内
部体積５４および５６をつくる。束の軸と軸方向に整列
された壁４６および４８の内表面をシールことは有利で
ある。束の軸が延びそして異なる作動条件下にわずかに
収縮またはジアドするとき、シール５０および５２は軸
方向にスライドすることができるが、なおシールを維持
する。

この状態は、また、シェル２２に関して動く束のシール
６６および６８とともに存在する。口５３および５５は
、それぞれ、体積５４および５６への外部の流体連絡手
段を提供する。これらの体積は、シール４２および４４
のシールされた円周内に入る中空繊維の孔の第１部分９
０と流体連絡している。この連絡は、アダプター３８お
よび同様にアダプター４０中の、オリフィスまたは孔、
例えば、５８および環、例えば、６０を経る。

中空繊維の孔の第２部分８８は、シールの円周外側に存
在し、そして外側環体積６２および６４と流体連絡して
おり、前記体積はアダプターシール５０、シール４２お
よびチューブ束のシール６６の間；およびアダプターシ
ール５２、シール４４およびチューブ束のシール６８の
間で規定される。シェルとの端キャップの取り付けは、
透過装置の外側から環状体積６２および６４をシールす
る。口６１および６３は、それぞれ、体積６２および６
３への外部の流体連絡手段を提供する。

シール６６および６８の間に、束２０を取り囲む環状体
積６７が存在する。この体積は中空繊維の外表面と流体
連絡しており、モして口６９を経てシェルの外側と連絡
している。

シール４２および４４の直接しなになる中空繊維の孔の
第３部分８９が存在し、したがって体積５４．５６．６
２および６４と連絡していない。

これは第９図においていっそう明瞭に見られ、この第９
図は面３２および３４の線図であり、シール４２のシー
ルのフットプリント７０およびシール４４のシールのフ
ットプリント７２を示す。孔７８は両端でブロックされ
る繊維の第３部分を表す。らせんの線７４および７６は
中空繊維の孔の通路を表し、これらは米国特許第３，８
０１．４０１号（その開示をここに引用によって加える
）記載されているように、繊維をラップして束２０を形
成するとき生ずる。この特許における、中空繊維は透過
性ウェブの回りに巻かれ、次いでコアの回りに巻かれて
回旋状または「シェリー−ロール状」構造体を形成する
。エポキシ樹脂を巻き取りの間にウェブのへりに沿って
適用して、円筒形構造体の端において繊維をシールし、
これによりウェブが巻かれるときチューブシートを形成
する。

アダプター３８および４０のシール４２および４４によ
りブロックされる中空繊維の孔の第３部分は、チューブ
シートの端を合致させて、アダプターに類似する延びた
部分を形成することによって排除することができる。こ
のようなアダプターは第１２図に示されており、ここで
延長部１８５はチューブシート２８の端を切断し戻すこ
とによって形成される。反対の端のチューブシート３０
は本質的に同一に切断されるので、その延長部における
繊維はチューブシート２８の延長部１８５中に示すもの
と同一の繊維であろう。端キヤツプ１８９のキャビティ
１１１８１中のキャビティシール１８７は、延長部１８
５の切断側中の繊維に対して直接シールする。薄いコー
ティングなどを繊維の切断表面に適用して、シール１８
７のために改良された表面を形成することは望ましいこ
とがある。

繊維の整列 束を形成するとき多少の注意を払って、繊維が本質的に
整列し、そして端キャップがチューブシートと本質的に
整列して、繊維を同心部分に分離するようにしなくては
ならない。一方の端の部分の繊維が他方の端の対応する
部分中の繊維を同一であるので、これは重要である。こ
の意味は第９図を参照して説明し、そして供給ガス圧を
繊絡の孔に加えるとき、供給流れの約７０％は繊維の壁
を通して透過し、そして約３０％は繊維の孔を出ること
が理解される。このような繊維はこの分野において知ら
れている任意の中空繊維の膜でありことができ、好まし
くは外側にスキンを有する非対称の中空繊維の膜である
。

線７８は面３２および３４と連絡する単一の連続的中空
繊維の孔を表す。この場合において、孔７８はシールの
７ツトプリントによりブロックされる中空繊維の第３部
分の一部であるので、孔との流体連絡は起こらない。こ
れは好ましい場合である。線８０は、内部の体積５４お
よび５６と連絡するｍ１部分の一部である他の孔を表す
。これは、また、好ましい場合である。線８１８２およ
び８３は、シールの７ツトプリントに関して不適切に位
置する孔をもつ繊維を表し、こうして繊維の２つの端の
孔の開口は透過装置の２つの異なる部分と連絡する。孔
８３は面３２に第２外側部分、体積６２と連絡する孔の
開口８５を有し、そして第３のシールされた部分、フッ
トプリント７２と連絡する孔の開口８７を面３４に有す
る。

外側の同心的部分のみを使用するとき、この場合は「漏
れ」の通路生じ、ここで圧力下に面３２における供給さ
れるガスは繊維の壁を通して透過または「漏れ」、そし
て生成物は集められないであろう。孔８１は第３のシー
ルされた部分、７ツトプリント７０と連絡する孔の開口
７９を面３２に有し、そして第２の外側部分、体積６４
と連絡する孔の開口７７を面３４に有する。外側の同心
的部分を使用する場合、これは体積６４中に生成物を生
じ、この生成物は繊維中を逆方向に通り、そして繊維壁
を通して「漏れ」、これにより存在を失う。孔８２は第
１の内側部分、体積５４と連絡する孔の開口８４を面３
２に有し、そして第２の外側部分、体積６４と連絡する
孔の開口８６を面３４に有する。この場合は、全体の不
整列を除外して起ことは思われない。内側の同心的部分
のみを使用するとき、孔８２中への流れは、供給物を外
側の同心的部分中に入れ、そして外側部分のすべての繊
維中に逆に流し、ここでそれは繊維の壁を通して非生成
物側に「漏れ」る。繊維８１゜８２および８３を使用し
て記載しＩ；「漏れ」の損失は望ましくないが、繊維束
の形成および端キャップと束および面との整列において
注意を払うと、それらはほんのわずかの繊維でのみ起こ
り、そして透過装置の有効な作動を妨害しない。

東！口１１ ガスの生成物および少なくとも１種の他のガスの混合物
から１つのガスの生成物を分離する透過装置システムは
、ガスの混合物を透過装置へ供給するｌまたは２以上の
入口ラインおよび生成物の抜き出しのための１または２
以上の出口ラインを有する、本発明の中空ａｍの透過装
置からなる。

差圧を中空繊維の膜を横切って維持して、透過ガスおよ
び非透過ガスを形成する。生成物は非透過ガスであるか
、あるいは透過ガスであることができる。

中空繊維の透過装置は、ガス混合物を複数の口へ供給す
る複数の第１接続ラインを有し、これらの口は囲い手段
を通してその囲い手段により形成された複数の第１シー
ルされた体積への流体連絡を提供する。それは、また、
保持ガス混合物を複数の口へ供給する複数の第２接続ラ
インを有し、これらの口は囲い手段を通してその囲い手
段により形成されそして第１シールされた体積に相当し
かつそれと流体連絡する複数の第２シールされた体積か
らの流体連絡を提供する。第２接続ラインは、所望の生
成物が非透過ガスである場合、ｌまたは２以上の出口ラ
インへ接続される。異なる分離特性をシールされた体積
により規定された束部分における使用するか、あるいは
異なる供給流れを異なる第１シールされた体積へ供給す
る場合、別の非透過生成物の流れを対応する第２接続ラ
インから集めることができる。

ｌまたは２以上の第１接続ラインは、使用しない束部分
生への供給ガスの流れを停止する弁手段をその中にを有
し、そして第２接続ラインは使用しない束部分中への保
持ガスの逆流を防止するための手段を有する。このシス
テムは、好ましくは、必要な生成物の流れを決定するか
、あるいはみロチイン中の実際の生成物の流れを決定す
る感知手段を有する。感知手段は弁手段に接続されてい
て、必要な生成物の流れが非選択東部弁への供給により
満足することができることを感知手段が決定するか、あ
るいは実際の生成物の流れが非選択東部弁の効率よい作
動のために決定した範囲内にあるとき、弁手段を作動し
て選択東部弁への流れを停止する。

第８図は、透過装置の中空ｍ維の２つの同心の部分を通
る３つの異なる流速を達成する、本発明の透過装置を通
る流れを示す。この場合において、繊維の孔に入る加圧
された供給ガス、繊維の孔を出る非透過物（生成物）、
および内側から中空繊維の外側壁へ行く透過物（非生成
物）で透過装置は作動する。ある場合において、透過物
は所望の生成物であることができ、そして繊維の孔を出
るガスは非生成物であろう。

第８図において、弁Ｖ、は口６１へ接続しており、そし
て弁■、は口６３へ接続していて、中空繊維の第２外側
部分への流れを調整する。弁Ｖ。

は口５３へ接続しており、そして弁Ｖ３は口９０へ接続
していて、中空繊維の第１内側部分への流れを調整する
。入口弁Ｖ、およびＶ、は供給ガスの圧力および流れが
、漏れ透過が起こるであろう、使用されていない繊維の
束の部分に入るのを防止するために重要である。出口弁
Ｖ、およびＶ、は、生成物ガスの圧力および流れの逆流
が使用しない繊維の束の部分に入って、透過漏れのため
に生成物が損失するのを防止する。Ｖ３およびＶ４は逆
止め弁であることができそして、束の１つの部分を連続
的に使用する場合、その部分の両端の弁は排除すること
ができる。

第４図の表は、同心的透過装置から３つの異なる流速を
達成する種々の弁の状態を示す。これらの異なる流速の
ために、実質的に異なる数の中空繊維が内側および外側
の部分中に存在する。２つのみの流速を望む場合、内側
および外側の部分は実質的に同一数の繊維を含有するこ
とができる。

透過装置は生成物ガスとして窒素に富んだ空気（Ｎ　Ｅ
　Ａ）および透過物として酸化に富んだ空、気（ＯＥ、
Ａ）で空気分離装置として作動することができる。

中程度の流速を望む場合、弁ｖｌ／Ｖ３を閉じ、そして
弁Ｖ　！　／　Ｖ　ａを開く。供給ガス、空気は弁Ｖ、
を通して入り、口６１を通り、そして中空繊維の第２外
側部分８８を通る。透過物、ＯＥＡは中空繊維の壁を通
過し、そして束を半径方向に通り、モして口６９から出
る。生成物ガス、ＮＥＡは、酸化が９％より少なく、好
ましくは５％以下であり、中空繊維の孔の中から外に、
口６３を通して、弁Ｖ、を通してそして生成物ｌのライ
ン９２を通して流れる。

低い流速を望むとき、弁Ｖ　ｘ／　Ｖ　４は閉じ、そし
て弁Ｖ　ｒ／　Ｖ　ｓは開く。空気はＶ１、口５３を通
して、そして中空繊維の第１内側部分を通して流れる。

透過物は半径方向に束を通して流れ、そして口６９を通
して出る。生成物、ＮＥＡは繊維の中から外に、口５５
、弁Ｖ３を通して、そして生成物２のライン９４を通し
て流れる。ある場合において、生成物の流れは同一の目
的場所に行くことが望ましいことがあり、この場合にお
いて生成物のライン９２および９４は一緒にマニホール
とすることができる。この場合において、低いか、ある
いは中程度の流速で作動して、流れの損失が起こるであ
ろう中空繊維の不活性な部分を通る逆流を防止するとき
、弁Ｖ３およびＶ、を前述のように適当に閉じることは
重要である。

高い流速を望むとき、すべての弁は開き、そして中空繊
維の第１部分および第２部分の両者は供給ガスを同時に
分離する。

２つの生成物の流れ９２および９４は、また、生成物で
あることができ、これらの生成物は、例えば、束の異な
る部分において使用する繊維の物理学的特性を調節する
ことによって、生成物の純度が異なる。例えば、部分８
８は１つの精製の生成物を提供し、そして部分９０は同
−供給物から他の純度の生成物を提供する。このような
作動の１つの例は、同一の空気供給物から９８％の窒素
および９２％の窒素の両者を製造するであろう。

弁を操作して２つの別々の生成物を形成すると、き、一
方の生成物をその時第４図の低いまたは中程度の流速の
設定で弁を操作することによって集めるか、あるいは両
者の生成物を高い流速の設定で弁を操作することによっ
て同時に集めることができる。

２つの異なる生成物の流れは、また、２つの異なる供給
物の流れから得ることができ、ここで２つの供給物の流
れの透過物は繊維の外表面と適合性であり、そして危険
な混合物を製造しなであろう。例えば、一方の供給物の
流れは空気であり、透過物はＯＥＡでありそして非透過
生成物はＮＥＡであり、そして他方の供給物の流れは混
合物、例えば、窒素および二酸化炭素であることができ
、ここで透過物はＣＯ３に富んでおり、そして生成物は
Ｎ、に富んでいるであろう。ＣＯ２に富んだガスおよび
ＯＥＡは繊維の両者の部分からの透過物の流れ中で安全
に混合されるであろう。

シェルをもたない同心伯透過装置 第２図は本発明の透過装置の有用な態様を示し、ここで
シェルは排除されており、そして変更した端キヤツプ９
６および９８を端面３２および３４に隣接する支持構造
体３６の端に取り付けられている。このようなシェルを
もたない透過装置の構造は米国特許第４，８７１．３７
９号に記載されており、その開示をここに引用によって
加える。

このような設計は透過装置の重量、コストおよび複雑さ
を減少し、モしてｌより多い透過装置をダッシュ線で９
７において示唆する低いコストの通気した囲い中に設け
る場合、本質的に有用である。

ポルト１００は支持体３６の孔１０１中に捩込まれてお
り、そしてシール１０２は端キヤツプ９６を所定位置に
保持する。ボルトｌＯ４は支持体３６の孔１０４中に捩
込まれており、そしてシール１０６は端キヤツプ９８６
を所定位置に保持する。シール１０２および１０６は、
それぞれ、体積５４および５６からの流体の漏れを防止
する。

透過装置の他の詳細は第１図のそれに類似する。

束およびチューブシートのバリヤー 膜の一方の側の透過装置の向流の流れを膜の他方の側の
供給物の流れに対して確立する手段を設置することによ
って、改良された分離を達成することができる。好まし
くは、この手段は並流を回避し、そして透過装置の半径
方向の流れを最小とする。

第３図は、本発明の透過装置の他の有用な変更を示し、
ここで中空繊維をもたない不透過性バリヤー１０８およ
び１０９は製作の間に束に巻かれている。

バリヤー１０８は束の部分の間に位置し、バリヤー１０
８の端は、第９図を参照して説明した流れの損失が起こ
りうる中空繊維の孔を使用しないで、シール４２および
４４のための固体のフットプリント区域を提供する。

米国特許第３，８０１，４０１号に従い束を製作する間
、不織材料を中空繊維とともに連続的に巻いて、それら
のための透過性支持体を形成する。

樹脂を端に適用して不透過性チューブシートを形成する
。中空繊維を省略することによって、バリヤーは樹脂を
適用するとき端に形成されるであろう。端の間のバリヤ
ー中間体は、中空繊維を省略しＩ；約４００度の不織材
料の上に樹脂を噴霧することによって形成することがで
きる。あるいは、バリヤーは不透過性フィルム、例えば
、マイラー（Ｍａｙｌａｒ■）を束中にバリヤーを望む
点におけるラッピングすることによって形成することが
できる。樹脂のビードを不透過性フィルムの後ヘリに適
用して、フィルムのチューブを形成することができる。

いずれの場合においても、中間のバリヤー１０８を一方
のチューブシートにおいてシールし、そして他方のチュ
ーブシート（供給＠）から間隔を置いて位置するか、あ
るいはそこに開口を有し、こうして低い圧力低下の半径
方向の流体流れが起こることができるようにする。間隔
または開口は、供給端付近においてのみ開口１１０によ
り表されている。それらは透過物を束繊維の第１内側部
分から流れようにさせる。これは透過物を供給物流れに
対して向流の方向ｉｌｌに孔１１３を通して強制的に流
し、孔１１３は繊維の壁を横切って酸素の分圧の差を最
大とするために有益である。・米国特許第４，８７１．
３７９号（その開示をここに引用によって加える）は、
この利益をより詳しく記載している。

バリヤー１０９は、透過物を束繊維の第２外側部分につ
いて向流の方向に強制的に流れさせる。

それは好ましくは不透過性フィルム、例えば、マイラー
（Ｍａｙｌａｒ’３）である。フィルムは、好ましくは
、排出端におけるチューブシートとシール的にかみ合う
か、あるいはそれとほぼ接触するような方法で中空繊維
の束の上にラップし、そして密に間隔を置いて位置する
が、シェルのロ６９への適切の流れを可能とするような
方法で他方のチューブシートとかみ合わず、好ましくは
チューブシートの２．５４〜７．６２ｃｍ　（１〜３イ
ンチ）内に存在する。

第３図における透過装置は、第２図を参照して説明した
方法でシェルをもたない態様に適合させることができる
。

別の束部分 第５図は本発明の透過装置のなお他の有用な態様を示し
、ここで繊維９０の第１内側部分は繊維８８の第２外側
部分から物理学的に分離可能である。この場合において
、中空繊維の第２部分はそれ自体の支持構造体１１２の
まわりに巻かれ、支持構造体は示すように直線の管状構
造であることができる。中空繊維の第１部分のチューブ
シートの区画は、カラー１１４および１１６を構成して
変更して、それぞれ、シール４２および４４のためのフ
ットプリントの表面を形成し、そしてシール１１８およ
び１２０のためのシールのみぞを形成する。これらの後
者のシールは支持体１１２の内表面と共同して、体積６
２および６４から中空繊維の内側部分を取り囲む環状体
積１１５中へ、究極的に中空繊維を取り囲む環状体積６
７の外側部分中への漏れを防止する。第１および第２の
部分を分離可能に有することの利点は、１つの部分にお
ける繊維は製作においてか、あるいは使用後に問題を発
生する場合、全体の透過物を置換する必要がない。また
、部分の１つが他の部分より頻繁に使用し、したがって
作動的に効率よく傾斜する場合、有利である。

３つの同心的透過装置 第６図は本発明の透過装置のなお他の有用な変型を示し
、ここでガス分離に有効な中空繊維の３つの同心的部分
、すなわち、内側部分９０．中間部分１２２および外側
部分１２３が存在する。これは７つの異なる流速または
３つの生成物の流れについての可能性を提供し、前記生
成物の流れは、例えば、第８図を参照してすでに説明し
た生成物の純度が異なる。

第６図の透過装置における、変更した流れチャンネルア
ダプター１２４は２つの端面シール４２′および１２６
および２つのキャビティシール５０′および１２８を有
し、それらは変更した端キヤツプ１３０と共同する。端
キヤツプ１３０は円筒形壁４６′および１３２を有し、
それらはアダプター１２４の外径を囲み、そして囲まれ
た体積５４’　　　１３４および５４′をつくる。体積
５４′は、シール４２′の円周内に入る中空繊維の孔の
内側部分と、および口５３′と流体連絡している。体積
１３４は、シール４２′の外側円周およびシール１２６
の内側円周の間にはいる中空繊維の孔の中間部分と、お
よび口１３６と流体連絡している。体積６２′は、シー
ル１２６の外側円周を越えて位置する中空繊維の孔の外
側部分と、およびロ６１’と流体連絡している。理解で
きるように、中空繊維の３つの別々の部分との流体連絡
は、二重の同心的透過装置を論じるとき、第８図を参照
して説明したものに類似する方法で、弁およびパイプを
使用して、ちょうど説明したシールおよび口の配置を通
して起こすことができる。

重量を減少する円錐形のチューブシート第７図は第５図
の分離可能な変型に類似する透過装置のなお他の有用な
変型を示し、ここでチューブシートの端は変更して流れ
アダプターを排除されており、そして小さいキャップの
変更が存在する。分離可能な内側部分１４２のチューブ
シート１３８および１４０は、平らな面の代わりに円錐
形に端面１４４および１４６を切断すること、によって
変更されている。これは不透過性である。

なぜなら、チューブシート内の組み合わせた剪断および
曲げ応力は中心付近で最大であり、そして外側へりにお
いてゼロに減少するからである。前述の透過装置につい
ての航空機の応用において、重量は臨界的因子であるの
で、チューブシートに対して余分の厚さは１つの問題で
ある。面を示すように切断することによって、余分厚さ
を除去し、そして重量を節約する。分離可能な外側部分
のチューブシート１４７８よび１４９は、示すように同
様に切断される。チューブシート１３８の円錐形切断は
、別の簡素化したシールの配置のための空間を提供し、
ここで第５図の面のシール４２およびキャビティシール
５０は単一のシール１５２と置換することができる。シ
ール１５２は変更した端キヤツプ１５６上の円筒形壁１
５４中のみぞ中に保持される。シール１５２は支持体管
１１２’の内表面と共同して、体積６２＃から体積５４
＃のシールを完結する。透過装置の反対の端を構成し、
そしてそれをシールする。端キヤツプ１５６および１５
８は平らなキャップとして示されているが、また、外側
部分のチューブシートの端と合致する円錐形または球形
の形状を有し、これにより円筒形シェルを短くすること
によって追加の重量を節約することができる。

部分１４２および１５１が、慣性、振動、圧力または他
の力のために、端キヤツプ１５６および１５８の間で軸
方向にシフトしないことを保証するために、エラストマ
ーのバンパーを使用することができる。エラストマーの
バンパー１６０および１６２は部分１４２を安定化し、
そしてバンパー１６４および１６６は部分１５１を安定
化する。

円錐形チューブシートを使用して、また、この応用にお
いて描写した種々の端の囲いを使用する他の立体配置に
おける重量を減少することができる。

非同心的透過装置 本発明を異なる束部分の間の同心的関係により記載した
が、他の幾何学的配置は第１Ｏ図および第１１図におい
て例示したように可能である。、第１０図は、透過装置
のチューブ束１７８（第１図の束に類似する）を非同心
的部分に分割する、シールのパターン１６８を有する透
過装置の端キャップの構造体１６７を示す。第１１図に
おける見ることができるように、キャップ１６７を繊維
の束１７８の１つのチューブシートの端１７６にポルト
１８・０により取り付け、そしてボルト１８０は中央の
支持体１８２中に捩込む。反対のチューブシートの端（
図示せず）に、反対の手のシールのパターンを有する端
キャップを同様に取り付ける。２つのキャップは回転可
能に整列させ、こうして一方のチューブシートの端にシ
ールされた区域中にそれらの端を有する繊維の部分は、
他方のチューブシートの端において対応するシールした
区域におけるそれらの他方の端を有する繊維の同一部分
であろう。取り付けた端キャップをもつチューブ束は、
シェル１８３内に配置され、モして各端に環、例えば、
環１８４により所定位置に保持されている。口１８６は
、部分１７０への流体連絡および部分１７４への部分１
８８を提供する。

他方の端の端キヤツプ中の同様な口は、第８図を参照し
て説明したものに類似する流体連絡を可能とする。一般
に、第１図および第１１図の透過装置の両者は、共通に
、多数の部分に分割された繊維の束を有し、そして前記
多数の部分はそれぞれの部分への流路をもつコンパクト
な配置で互いに隣接して位置する。端キャップが直接チ
ューブシートに対して保持されている、第１０図および
第１１図に示す端キャップの構造体は、第１図、第２図
、第３図、第５図および第６図の透過装置に適用するこ
とができ、そしてチューブ束の構造体の膨張または収縮
は、チューブシートの部分を有するシールに影響を及ぼ
さず、そして特別の動くシール構造体を必要とする。

航空機の燃料タンクの不活性ガスの供給システム第１３
図は、本発明の透過装置を航空機の燃料タンク（囲まれ
た体積）の不活性（ｉｎｅｒｔｉｎｇ）システムにおい
て使用することができる方法を示す。シェル２２中の２
つの部分の透過装置の束２０は、エンジンが発生する圧
力源１９０．から加圧された空気を供給され、圧力源１
９０はコンディショニング単位装置１９２に供給し、こ
こで空気は濾過され、加熱または冷却され、圧力調整さ
れ、そしてそうでなければ透過装置を保護しかつ有効な
作動を達成するようにコンディジ覆ニングされる。

透過装置からのＮＥＡの流れは、ライン１９４を通して
燃料タンク１９６／１９８内の燃料の上の空間へ向けら
れる。逆止め弁２００および２０２は、束の使用しない
部分へのＮＥＡの逆流を防止し、そして燃料ガスの透過
装置中への逆流を防止する。流れ制限オリフィス２１２
および２１４は、東部弁を通る流れを制限する。タンク
の通気口２０４および２０６は、過剰の不活性ガスを排
出し、そして外側と圧力を平衡化する。透過装置からの
ＯＥＡの流れは、ライン１９５を通して排出口へ向ける
。あるいは、それは、例えば、呼吸空気として使用する
ことができるであろう。弁セレクター単位装置２０８は
、必要とされるＮＢＡ流れを決定するための感知手段２
１０からのセンサーの入力に基づいて、流れ調整手段（
弁Ｖ、およびＶＺ）の状態（完全にまたは部分的に開い
ているか、あるいは閉じている）。感知手段は、周囲圧
力速度の変化のセンサー、不活性化（ｉｎｃｒｔ）すべ
きＮＢＡ流れまたは空間中の酸素のセンサー、燃料タン
ク中の燃料の上の圧力とタンクの外側の周囲圧力との間
の差を決定するための圧力センサー、あるいは透過装置
の流速の変化の必要性を感知するために知られている他
のセンサーから戊ることができる。２つの流速のみを必
要とする筒素化した態様において、部分の１つ、すなわ
ち、部分９０を通る連続的流れを維持することができる
。その場合において、■、は省略することができそして
、逆止め弁２００を、また、省略することができるが、
それは保持してシステムの運転停止の間の透過装置中へ
の燃料蒸気のバックアップを防止することが好ましいで
あろう。

比較的一定の高度のクルージングの間の低い流速のため
に、センサーは感知状態にあることが期待され、例えば
、ＮＥＡの制限された流れの必要性のための周囲圧力の
変化はほとんどない。

その場合において、■、は開いていて空気を内側の東部
弁へ供給し、モしてＶ８は閉じていて外側束部分８８へ
の空気の供給を防止する。逆止め弁２００は開いていて
ＮＥＡを東部弁９０から不活性である体積へ流れさせ、
これに対して逆止め弁２０２は閉じたままであって、東
部弁８８中へのＮＥＡの逆流を防止する。

急速な上昇のために、センサーは、一方において、急速
な燃料の消費のために増加することが期待されそして、
他方において、周囲圧力の減少のために減少することが
期待される、ＮＥＡの必要量を決定することが期待され
るであろう。２つの効果がバランスされる場合、弁の位
置および流れパターンは低い流れの条件下と同一であろ
う。燃料の消費が補償する圧力差より高い場合、センサ
ーは弁セレクター単位装置に信号を送り、次いで弁セレ
クター単位装置は、部分８８が部分９０より高い容量を
有したと仮定した場合、中間の流れのためにＶ！を開き
そしてｖｌを閉じるか、あるいはなお高い流れのために
両者のＶ、およびＶＩを開くであろう。圧力源１９０は
より高い流速を増加したＮＢＡの要求下に透過装置に供
給するであろう。

急速な下降のために、周囲圧力はタンクの内側の圧力よ
り急速に増加するであろう。圧力変化のセンサーは弁セ
レクター単位装置に信号を送り、この単位装置はＮＥＡ
の増加した流れについての必要性を認識するように設計
され、次いで、必要に応じて、Ｖよおよびｖｌを作動さ
せ、そして透過装置システムへの供給を増加するであろ
う。下降の結果、センサーはＮＥＡのためのより低い必
要性（低いまたはゼロの圧力速度の変化）を感知し、そ
して信号を弁セレクター単位装置に送り、次いで単位装
置は流れを減少するような方法で弁を作動する。

この開示から当業者は必要に従い流れを変化させる設計
を思いつくことができるであろう。例えば、水平の７ラ
イトのための低い流速（小さい部分９０に対してＶｌを
開き、モしてＶ２を閉じる）、燃料より上の体積がほと
んどないタンクがほぼ充満している、下降のための中程
度の流れ（より大きい部分に対してＶ、を開き、モして
ｖｌを閉じる）、または燃料より上の体積が大きいタン
クがほぼ空である、下降のための高い流れ（ｖ　ｒおよ
びＶ、の両者が開いている）。また、エンジンへより多
い電力を航空機の推進のために必要とするとき、圧力源
１９０への要求を減少するために、流速を弁を作動して
Ｒ節して、透過装置の小さい部分への流れを限界するこ
とができる。

必要に応じて、酸化に富んだ空気（ＯＥ　Ａ）である透
過物を、ロ６９から、ライン１９５を通して供給して、
必要に応じてそれ以上のコンディショニングを行って、
クルーの呼吸空気として使用することができる。

この航空機の実施例は、変化するＮＥＡの流速において
作動することができる、コンパクトな、軽量の透過装置
についての有意の使用を表し、そして他の同様な使用を
当業者に示唆するであろう。

例えば、レーシング車、戦車および個人の移送車などに
おける使用を考えることができる。また、それは、本発
明の軽量および小さい大きさおよび可変の流れおよび／
または分離が望まれる、救急車において使用することが
できる。

本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。

Ｌ　ａｓ第１のチューブシートにおいて供給端に、およ
び第２のチューブシートにおいて排出端に、開いた孔を
有する中空繊維の束、 ｂ、供給端における第１の囲い手段および排出端におけ
る第２の囲い手段、前記囲い手段は、第１のチューブシ
ートおよび第２のチューブシートを、複数のシールされ
た体積を形成する手段中で接触させ、前記複数のシール
された体積の各々は供給端および排出端に中空繊維の孔
の別々の部分を含有し、供給端における前記部分は排出
端における孔に相当しかつそれと流体連絡している、お
よび ｃ１各囲い手段中の複数の口、前記口は各囲い手段を通
して流体連絡を与える、 からなる中空繊維透過装置。

２、シェルおよび前記シェルを通して流体連絡を与える
口をさらに含み、前記シェルは中空繊維の束を囲みそし
て各囲い手段をかみ合わせ、これにより繊維を取り囲む
シェル体積を確立し、前記シェル体積は端の体積から分
離されている上記第１項記載の中空繊維透過装置。

３、前記部分は互いに同心的である上記第１項記載の中
空繊維透過装置。

４、不透過性バリヤーをさらに含み、前記不透過性バリ
ヤーは、各部分における膜の一方の側の透過物を膜の他
方の側の供給物の流れに対して向流させるような方法で
各部分の中空繊維を囲み、前記バリヤーは第２のチュー
ブシートとシール的にかみ合い、そして第１のチューブ
シートと密接に間隔を置いて位置するが、それより十分
に離れていて透過物の適切な流れを可能とする、上記第
３項記載の中空繊維透過装置。

５、前記バリヤーは第１のチューブシートから２．５４
〜７．６２ｃｍ　（１〜３インチ）で間隔を置いて位置
する不透過性フィルムである、上記第４項記載の中空繊
維透過装置。

６、各囲い手段は対応するチューブシートに取り付けら
れたアダプターを含み、各アダプターはアダプターおよ
び対応するチューブシートの表面の間に介在する第１の
シールを有して、第１のシールの周辺内に繊維の孔の第
１の部分および各端における第１のシールの周辺の外側
に第２の部分を定め、そして第１の部分の繊維の孔と流
体連絡している環状体積および環状体積から各アダプタ
ーを通る流体連絡を与えるオリアイスを定め：各アダプ
ターは対応するチューブシートの表面に対して垂直の懸
濁液をさらに有し、各垂直の表面は第２のシールを有し
：各囲い手段は各アダプターおよびその対応するチュー
ブシートより上に位置する端キャップを有し、各端キャ
ップは対応するチューブシートに対して垂直の連続表面
を有し、前記表面は各アダプターの第２のシールかみ合
って第１の部分と流体連絡している第１のシールされた
体積を形成し、各端キャップは第１のシールされた体積
から各端キャップを通る流体連絡を与え、各端キャップ
は対応するチューブシートの周辺を越えて延びる連続表
面をさらに有し、前記連続表面は第２の部分と流体連絡
している第２のシールされた体積を形成するシール手段
を有し、各端キャップは第２のシールされた体積から各
端キャップを通る流体連絡を与える上記第３項記載の中
空繊維透過装置。

７、各部分は他の部分から分離可能であり、そして各部
分は、 ａ１各チューブシートに取り付けられた中央の支持構造
体、および ｂ１チューブシートの端における部分の間の界面におけ
る不透過性バリヤーおよび１つの部分の不透過性バリヤ
ーおよび他の隣接する部分の間に介在するシール、 を含む上記第３項記載の中空繊維透過装置。

８、各日に取り付けられた流体連絡を調整する手段をさ
らに含む上記第１項記載の中空繊維透過装置。

９、調整手段は弁である上記第８項記載の中空繊維透過
装置。

ｌＯ１第１および第２の囲い手段は中空繊維に直接接触
してシールされた体積を形成するシール表面を有し、前
記シールされた体積の各々は中空繊維の孔の別々の部分
を含有する上記第３項記載の中空繊維透過装置。

１１、繊維の各部分は隣接する部分を越えて延びて、第
１のチューブシートおよび第２のチューブシートにおい
て延びた部分についての繊維に対して平行な連続の繊維
表面を形成する上記第１Ｏ項記載の中空繊維透過装置。

１２．１つのガスおよび少なくとも１つの他のガスの混
合物から前記１つのガスを分離する透過装置システムで
あって、 ａ１上記第１項記載の中空繊維透過装置、ｂ１ガスの混
合物を透過装置に供給する入口ライン、 ｃｓｌつの保持ガスを抜き出すための出口ライン、 ｄ１前記透過装置は複数の第１の接続ラインおよび複数
の第２の接続ラインを有し、前記第１の接続ラインはガ
ス混合物を入口ラインから複数の口に供給し、前記複数
の口は第１の囲い手段を通して複数のシールされた体積
への流体連絡を与え、そして前記第２の接続ラインはガ
ス混合物を複数の口から供給し、前記複数の口は第２の
囲い手段を通して出口ラインへの流体連絡を与え、各第
１の接続ラインは第２の接続ラインに相当する、および ｅ１少なくとも１つの前記第１の接続ラインは使用しな
い束部分生への供給ガスの流れを停止する弁手段をその
中に有し、そして第２の接続ラインは使用しない束部分
生への保持ガスの逆流を防止する手段を有する、 からなる透過装置システム。

１３、必要なガスの流れを決定する感知手段をさらに含
み、前記感知手段は第１の接続ライン中の前記弁手段に
接続されていて、感知手段が必要な保持ガスの流れが非
選択束部分への供給により満足されうることを決定した
とき、前記弁手段を作動させて選択束部分への流れを停
止させる上記第１２項記載のシステム。

１４．１つのガスおよび少なくとも１つの他のガスの混
合物から前記１つのガスを分離する透過装置システムで
あって、 ａ１上記第２項記載の中空繊維透過装置、ｂ１ガスの混
合物を透過装置に供給する入口ライン、 ｃｓ　１つの透過ガスをシェル中の口から抜き出すため
の出口ライン、 ｄ１前記透過装置は複数の第１の接続ラインおよび複数
の第２の接続ラインを有し、前記第１の接続ラインはガ
ス混合物を入口ラインから複数の口に供給し、前記複数
の口は第１の囲い手段を通して複数のシールされた体積
への流体連絡を与え、そして前記第２の接続ラインはガ
ス混合物を複数の口から供給し、前記複数の口は第２の
囲い手段を通して流体連絡を与え、各第１の接続ライン
は第２の接続ラインに相当する、および ｅ１少なくとも１つの前記第１の接続ラインは使用しな
い束部分生への供給ガスの流れを停止する弁手段をその
中に有し、そして第２の接続ラインは使用しない束部分
中への保持ガスの逆流を防止する手段を有する、 からなる透過装置システム。

１５、必要なガスの流れを決定する感知手段をさらに含
み、前記感知手段は第１の接続ライン中の前記弁手段に
接続されていて、感知手段が必要な透過ガスの流れが非
選択束部分への供給により満足されうることを決定した
とき、前記弁手段を作動させて選択束部分への流れを停
止させる上記第１４項記載のシステム。

１６、窒素に富んだ空気を得る透過装置システムであっ
て、 ａ５上記第１項記載の中空繊維透過装置、ｂ１加圧空気
を透過装置に供給する入口ライン、ｃ１窒素に富んだ空
気を抜き出すための出口ライン、 ｄ１前記透過装置は複数の第１の接続ラインおよび複数
の第２の接続ラインを有し、前記第１の接続ラインは加
圧空気を入口ラインから複数の口に供給し、前記複数の
口は第１の囲い手段を通して複数のシールされた体積へ
の流体連絡を与え、そして前記第２の接続ラインは窒素
に富んだ空気を複数の口から供給し、前記複数の口は第
２の囲い手段を通して出口ラインへの流体連絡を与え、
各第１の接続ラインは第２の接続ラインに相当する、お
よび ｅ１少なくとも１つの前記第１の接続ラインは使用しな
い束部分生への加圧空気の流れを停止する弁手段をその
中に有し、そして第２の接続ラインは使用しない束部分
生への窒素に富んだ空気の逆流を防止する手段を有する
、 からなる透過装置システム。

１７、必要な窒素に富んだ空気の流れを決定する感知手
段をさらに含み、前記感知手段は第１の接続ライン中の
前記弁手段に接続されていて、感知手段が必要な窒素に
富んだ空気の流れが非選択束部骨への供給により満足さ
れうることを決定、したとき、前記弁手段を作動させて
選択束部針への流れを停止させる上記第１６項記載のシ
ステム。

１８、窒素に富んだ空気空気を使用して航空機の燃料タ
ンクを不活性化する上記第１７項記載のシステム。

１９、感知手段は、燃料タンク内の燃料より上の圧力と
燃料タンクの外側の周囲圧力との差を決定する圧力感知
手段である上記第１８項記載のシステム。

２０、生成物ガスを透過ガスまたは非透過ガスの流れと
して、前記生成物ガスおよび少なくとも１つの他のガス
の混合物から分離する方法であって、 ａ１前記混合物を中空繊維透過装置に供給し、前記透過
装置は、複数の第１の接続ラインおよび複数の第２の接
続ラインを有し、前記第１の接続ラインはガス混合物を
複数の口に供給し、前記複数の口は囲い手段を通して複
数の第１のシールされた体積への流体連絡を与え、前記
第１のシールされた体積は囲い手段とチューブシートと
の接触により形成され、ここで中空繊維は終わり、そし
て前記第２の接続ラインはガス混合物を複数の口から供
給し、前記複数の口は複数のシールされた体積から囲い
手段を通る流体連絡を与え、前記シールされた体積は前
記複数の第１のシールされた体積と同一方法で形成され
、各第１の接続ラインは第２の接続ラインに相当し、 ｂ１膜を横切って十分な圧力差を維持して、透過ガスお
よび非透過ガスを生威し、モしてｃ１生戊物の流れがあ
るシールされた体積により定められた東部針が流れの達
成に要求されないようなものであるとき、それらの束部
分生への非透過ガスの逆流を防止することによって、あ
る第１のシールされた体積への供給混合物の流れを停止
する、 ことからなる方法。

２１、必要な生成物ガスの流れを感知手段で決定するこ
とをさらに含み、前記感知手段は第１の接続ライン中の
前記弁手段に接続されていて、感知手段が必要な生成物
ガスの流れが他の束部分、への供給により満足されうる
ことを決定したとき、前記弁手段を作動させである東部
針への流れを停止させる上記第２０項記載の方法。

２２、前記生成物ガスおよび少なくとも１つの他のガス
の混合物は空気であり、そして窒素に富んだ空気非透過
ガスの生成物である上記第２０項記載の方法。

２３、必要な窒素に富んだ空気の流れを感知手段で決定
することをさらに含み、前記感知手段は第１接続ライン
中の前記弁手段に接続されていて、感知手段が必要な窒
素に富んだ空気の流れが他の東部針への供給により満足
されうることを決定したとき、前記弁手段を作動させて
ある束部分への流れを停止させる上記第２２項記載の方
法。

２４、窒素に富んだ空気空気を使用して航空機の燃料タ
ンクを不活性化する上記第２２項記載の方法。

２５、感知手段は、燃料タンク内の燃料より上の圧力と
燃料タンクの外側の周囲圧力との差を決定する圧力感知
手段である上記第２３項記載の方法。

２６、透過ガスを酸化に富んだ空気として集める上記第
２２項記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は、繊維の束を繊維の２つの同心群に分割するた
めの特別の流れチャンネリングを端にもつ、シェル型の
標準の二重端のチューブシートの繊維の束を示す断面図
である。 第２図は、シェルをもたない型の立体配置に適合する第
１図の透過装置を示す断面図である。 第３図は、特別の巻き込みセパレーターおよび繊維の束
を繊維の２つの同心群に分割するための特別の流れチャ
ンネリングを端にもつ、シェル型の標準の二重端のチュ
ーブシートの繊維の束を示す断面図である。 第４図は、２つの同心の中空繊維束部分をもつ透過装置
を作動させて異なる出力を達成するための種々の弁の状
態の表を示す断面図である。 第５図は、１つが他の内部に同心的に配置された２つの
分離可能な繊維の束が存在し、そして、Ｉａ維の束を繊
維の２つの同心群に分割する特別の流れチャンネリング
が端に存在する、シェル型の二重端のチューブシートの
中空繊維の透過装置を示す断面図である。 第６ｒ！！Ｊは、２つの巻き込みセパレーターおよび繊
維の束を繊維の２つの同心群に分割する特別の流れチャ
ンネリングが端に存在する、第３図に類似する透過装置
の配置を示す部分断面図である。 第７図は、第５図のそれに類似する透過装置のための端
における流れチャンネリングの異なる手段を示す断面図
である。 第８図は、３つの異なる流速を２つの同心の繊維束で達
成できる方法を示すフローダイヤグラムである。 第９図は、中空ｍＩ！を一方の端から他方の端へ異なる
流れチャンネリング手段と整列したとき、第１図および
第２図における型の透過装置内の可能な流路を示す概念
図である。 第１Ｏ図は、繊維の部分の非同心的配置を有する透過装
置の態様の端キャップを示す断面図である。 第１１図は、繊維の部分の非同心的配置を有する第１０
図の透過装置の端の断面図を示す。 第１２図は、チューブシートを切断し戻して部分を規定
する延長部を形成する第１図または第２図の態様の１端
を示す断面図である。 第１３図は、航空機の燃料タンクの挿入システムにおけ
る透過装置の使用を示すダイヤグラムである。 図中の各記号は次の意味を有する。 ｌ　　生成物 ２　　生成物 ０ ２ ４ ６ ８ ０ ２ ４ ６ ８ ０ ２ ４２′ ４ ６ ４６′ ８ ０ ５０’ ２ 中空繊維束 シェル 端キャップ 端キャップ チューブシート チューブシート 面、端面 面、端面 支持構造体 流れチャンネルアダプター 流れチャンネルアダプター ｒＱＪ　リング、シール、面シール 端面シール 「Ｏ」リング、シール 壁 円筒形壁 壁 ｒＱＪ　リング、シール キャビティシール 「０」リング、シール ５３ ５３′ ４ ５４′ ５４“ ５ ６ ８ ０ １ ６１’ ２ ６２′ ６２“ ３ ４ ６ ７ ８ ９ 口 囲まれた内部体積 囲まれた体積 体積 口 囲まれた内部体積 オリアイスまたは孔 環 ロ ロ 外側環体積 囲まれた体積 体積 口 外側環体積 束のシール、チューブ束のシール 環状体積 束のシール、チューブ束のシール 口 ０ ２ ４ ６ ８ ９ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ０ ２ ４ ６ シールの７ツトプリント シールのフットプリント らせんの線 らせんの線 孔、線 孔の開口 線 線、孔、繊維 線、孔、繊維 線、孔、繊維 孔の開口 孔の開口 孔の開口 孔の開口 第２部分 第３０ 第１部分、内側部分 線、生成物の流れ 線、生成物の流れ 端キャップ ８ ００ ０１ ０２ ０４ ０５ ０６ ０８ ０９ １０ １１ １２ １　１　２’ １３ １４ １５ １６ １８ ２０ ２２ 端キャップ ボルト 孔 シール ボルト 孔 シール 不透過性バリヤー 不透過性バリヤー 開口 向流方向 支持構造体 支持チューブ 孔 カラー 環状体積 カラー シール シール 中間部分 ２３ ２４ ２６ ２８ ３０ ３２ ３４ ３８ ４０ ４２ ４４ ４６ ４７ ４９ ５１ ５２ ５４ ５６ ５８ ６０ 外側部分 変更した流れチャンネルアダプター 端面シール キャビティシール 変更した端キャップ 円筒形壁 囲まれた体積 チューブシート チューブシート 部分 端面 端面 チューブシート チューブシート 部分 単一のシール 円筒形壁 円筒形壁、端キャップ 端キャップ エラストマーのバンパー １６２ １６４ ６６ ６７ ６８ ６９ ７０ ７２ ７４ ７６ ７８ ８０ ８１ ８２ ８３ ８４ ８５ ８６ ８７ ８８ エラストマーのバンパー ノく　ンノく　− バンパー キャップ シールのパターン 第１シール区域 第１部分 第２シール区域 第２部分 チューブシート 透過装置のチューブ束、繊維の東 ボルト キャビテイ壁 中央支持体 シェル リング 延長部 ロ キャビティシール ロ ８９ ９０ ９２ ９４ ９６ ９８ ００ ０２ ０４ ０６ ０８ １０ １２ １４ Ｉ ２ ■３ Ｖ。 端キャップ エンジンの発生した圧力源 コンディショニング単位装置 ライン 燃料タンク 燃料タンク 逆止め弁 逆止め弁 タンクの通気口 タンクの通気口 弁セレクター単位装置 感知手段 流れ制限オリフィス 流れ制限オリフィス 弁 弁 弁 弁 ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、１０ −Ａ −８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ、第１のチューブシートにおいて供給端に、およ
   び第２のチューブシートにおいて排出端に、開いた孔を
   有する中空繊維の束、 ｂ、供給端における第１の囲い手段および 排出端における第２の囲い手段、前記囲い手段は、第１
   のチューブシートおよび第２のチューブシートを、複数
   のシールされた体積を形成する手段中で接触させ、前記
   複数のシールされた体積の各々は供給端および排出端に
   中空繊維の孔の別々の部分を含有し、供給端における前
   記部分は排出端における孔に相当しかつそれと流体連絡
   している、および ｃ、各囲い手段中の複数の口、前記口は各 囲い手段を通して流体連絡を与える、 からなることを特徴とする中空繊維透過装置。 ２、シェルおよび前記シェルを通して流体連絡を与える
   口をさらに含み、前記シェルは中空繊維の束を囲みそし
   て各囲い手段をかみ合わせ、これにより繊維を取り囲む
   シェル体積を確立し、前記シェル体積は端の体積から分
   離されている請求項１記載の中空繊維透過装置。 ３、不透過性バリヤーをさらに含み、前記不透過性バリ
   ヤーは、各部分における膜の一方の側の透過物を膜の他
   方の側の供給物の流れに対して向流させるような方法で
   各部分の中空繊維を囲み、前記バリヤーは第２のチュー
   ブシートとシール的にかみ合い、そして第１のチューブ
   シートと密接に間隔を置いて位置するが、それより十分
   に離れていて透過物の適切な流れを可能とする請求項１
   記載の中空繊維透過装置。 ４、１つのガスおよび少なくとも１つの他のガスの混合
   物から前記１つのガスを分離する透過装置システムであ
   って、 ａ、請求項１記載の中空繊維透過装置、 ｂ、ガスの混合物を透過装置に供給する入口ライン、 ｃ、１つの保持ガスを抜き出すための出口ライン、 ｄ、前記透過装置は複数の第１の接続ラインおよび複数
   の第２の接続ラインを有し、前記第１の接続ラインはガ
   ス混合物を入口ラインから複数の口に供給し、前記複数
   の口は第１の囲い手段を通して複数のシールされた体積
   への流体連絡を与え、そして前記第２の接続ラインはガ
   ス混合物を複数の口から供給し、前記複数の口は第２の
   囲い手段を通して出口ラインへの流体連絡を与え、各第
   １の接続ラインは第２の接続ラインに相当する、および
   ｅ、少なくとも１つの前記第１の接続ラインは使用しな
   い束部分中への供給ガスの流れを停止する弁手段をその
   中に有し、そして第２の接続ラインは使用しない束部分
   中への保持ガスの逆流を防止する手段を有する、 からなることを特徴とする透過装置システム。 ５、必要なガスの流れを決定する感知手段をさらに含み
   、前記感知手段は第１の接続ライン中の前記弁手段に接
   続されていて、感知手段が必要な保持ガスの流れが非選
   択束部分への供給により満足されうることを決定したと
   き、前記弁手段を作動させて選択束部分への流れを停止
   させる請求項４記載のシステム。 ６、生成物ガスを透過ガスまたは非透過ガスの流れとし
   て、前記生成物ガスおよび少なくとも１つの他のガスの
   混合物から、分離する方法であって、 ａ、前記混合物を中空繊維透過装置に供給し、前記透過
   装置は、複数の第１の接続ラインおよび複数の第２の接
   続ラインを有し、前記第１の接続ラインはガス混合物を
   複数の口に供給し、前記複数の口は囲い手段を通して複
   数の第１のシールされた体積への流体連絡を与え、前記
   第１のシールされた体積は囲い手段とチューブシートと
   の接触により形成され、ここで中空繊維は終わり、そし
   て前記第２の接続ラインはガス混合物を複数の口から供
   給し、前記複数の口は複数のシールされた体積から囲い
   手段を通る流体連絡を与え、前記シールされた体積は前
   記複数の第１のシールされた体積と同一方法で形成され
   、各第１の接続ラインは第２の接続ラインに相当し、 ｂ、膜を横切って十分な圧力差を維持して、透過ガスお
   よび非透過ガスを生成し、そしてｃ、生成物の流れがあ
   るシールされた体積により定められた束部分が流れの達
   成に要求されないようなものであるとき、それらの束部
   分中への非透過ガスの逆流を防止することによって、あ
   る第１のシールされた体積への供給混合物の流れを停止
   する、 ことを特徴とする方法。 ７、必要な生成物ガスの流れを感知手段で決定すること
   をさらに含み、前記感知手段は第１の接続ライン中の前
   記弁手段に接続されていて、感知手段が必要な生成物ガ
   スの流れが他の束部分への供給により満足されうること
   を決定したとき、前記弁手段を作動させてある束部分へ
   の流れを停止させる請求項６記載の方法。