JPH05123539A - 浸透気化モジユール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストで且つシール性の高い浸透気化モジ
ュールを得ること。 【構成】 液室１１を備えた枠状の液室部材１と、気化
ガス室１２を備えた枠状の気化ガス室部材２とを、分離
膜３を介在せしめた状態で相互に衝合固定するととも
に、これら相互間に跨って液通路２１と気化ガス通路２
２とを形成してなる浸透気化モジュールにおいて、上記
液室部材１と気化ガス室部材２と分離膜３の三者間に、
それぞれパッキン６を介在せしめるとともに、該パッキ
ン６を、上記液通路２１及び気化ガス通路２２の貫通部
分の近傍位置においてはこれをフッソゴム材で構成し、
それ以外の部分はこれをフッソ樹脂材で構成する。これ
により、パッキン６からの溶出成分による分離液体の汚
染が防止しつつ、特に適正な締付力を確保しにくい液通
路等の貫通部近傍においては軟質のフッソゴム材によっ
てそのシール性が高度に維持されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浸透気化法を利用して
液体の分離を行うようにした浸透気化モジュールに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】浸透気化法とは、二種以上の液体の混合
液から特定の液体成分を分離除去して他方の液体の純度
を高める方法の一つであって、その内部を液室とした液
室部材とその内部を気化ガス室とした気化ガス室部材と
を、その間に、例えば水分選択性透過膜からなる分離膜
を介在させた状態で相互に締着固定して該分離膜を介し
て上記液室と気化ガス室とを接触させ、この状態で上記
液室側に上記混合液を供給する一方、上記気化ガス室を
減圧することにより、該分離膜を気化ガス室側に向けて
透過する水成分を該分離膜の膜面において気化させてこ
れを分離させるものである(例えば、特開昭６１ー１１
１０４号公報参照)。

【０００３】ところで、このような分離膜を用いた積層
構造の浸透気化モジュールにおいては、気化ガス室側を
減圧することから、各構成部材相互間のシール性の良否
が液体の分離性能に大きく影響してくる。このため、こ
の各構成部材相互間にパッキンを配置することも試みら
れている(上掲公知例参照)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
液室部材と気化ガス室部材と分離膜の三者間にそれぞれ
パッキンを設けると、シール性そのものは高めることが
できるものの、その用途及びパッキンの材質によっては
次のような問題の発生が懸念される。

【０００５】即ち、このような浸透気化モジュールは精
密洗浄装置等の溶剤を再生することに多用されるが、こ
のような用途の場合においては、パッキンとして通常の
ゴムパッキンを使用した場合には、装置の運転中、該溶
剤によって次第にパッキンの成分が溶出し、該溶剤その
ものを汚染してその再使用を不能にするということがあ
り、従ってこのような用途には適用できないこととな
る。

【０００６】また、このような溶剤によるパッキン成分
の溶出を防止するという観点からは、成分溶出がほとん
どないフッソ樹脂材をパッキン材質として選定すること
が考えられる。ところが、このフッソ樹脂材でパッキン
を構成した場合には、その成分溶出による溶剤の汚染は
防止できるものの、このフッソ樹脂材が比較的硬い性状
を有していることに加えて、浸透気化モジュールはその
各構成部材に跨って液通路及び気化ガス通路を形成して
いることからそのシール構造が比較的複雑であり均一な
締付トルクが確保しにくく、これらのことから十分なシ
ール性能を確保することは困難である。

【０００７】さらに、上述の各問題点に鑑みれば、溶剤
による成分の溶出が全くなく、しかも比較的軟質で多少
の締付トルクの変動にも十分に追従して高いシール性能
を得ることのできるフッソゴム材をパッキン材質として
選定することが考えられる。ところが、このフッソゴム
材は、浸透気化モジュールのパッキン材質としては好適
であるものの、非常に高価であり、このため特に量販を
目的とした浸透気化モジュールにはコストの面において
適用しにくいものである。

【０００８】そこで本発明は、このフッソゴム材とフッ
ソ樹脂材それぞれの性状及びこれらを浸透気化モジュー
ルのパッキン材質として選定した場合の得失、さらに浸
透気化モジュールのシール構造上の特性等を比較考量
し、低コストでありながら、使用液体の汚染がなくしか
も高いシール性を確保し得るような浸透気化モジュール
を提供せんとしてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、図１及び図２に例示
するように、分離液体と被分離液体との混合液が導入さ
れる液室１１を有する枠状の液室部材１と、上記分離液
体の気化ガスが吸引導入される気化ガス室１２を有する
枠状の気化ガス室部材２とを、これらの間に上記被分離
液体を透過させる性状をもつシート状の分離膜３を介在
せしめた状態で相互に衝合固定するとともに、これら三
者間に跨って液通路２１と気化ガス通路２２とを形成し
てなる浸透気化モジュールにおいて、上記液室部材１と
気化ガス室部材２と分離膜３の三者間に、上記液通路２
１及び気化ガス通路２２の貫通部分の近傍に対応する部
位はフッソゴム材で構成され、それ以外の部位はフッソ
樹脂材で構成されたパッキン６を介在せしめたことを特
徴としている。

【００１０】

【作用】本発明では、液室部材と分離膜の間、及び気化
ガス室部材と分離膜の間にそれぞれ介設されるパッキン
を、フッソゴム材とフッソ樹脂材とを組み合わせて構成
し、しかもその場合において、浸透気化モジュールの構
造上、均一な締付トルクを最も確保しにくい液通路及び
気化ガス通路に対応する部分には局所的にフッソゴム材
を使用し、それ以外の比較的均一な締付トルクを確保す
ることができる部分にはフッソ樹脂材を使用しているの
で、該液通路及び気化ガス通路に対応する部分において
は、例え適正なパッキン締付けトルクが得られなくても
この部分を構成するフッソゴム材が比較的軟質であり締
付けトルクの不均等に対して柔軟に追従して変形するこ
とによって高度のシール性が確保され、またそれ以外の
部分においては、比較的均等で適正な締付けトルクが得
られることから多少この部分を構成するフッソ樹脂材が
硬質であっても高度のシール性が確保されるものであ
る。

【００１１】また、このパッキンを構成するフッソゴム
材とフッソ樹脂材は、ともに溶剤への成分溶出を生じな
い性状をもつことから溶剤の汚染ということもなく、従
って使用液体の種類を選ばずより広範囲の用途において
使用することが可能ならしめられるものである。

【００１２】

【発明の効果】従って、本発明の浸透気化モジュールに
よれば、パッキンを構成する場合において、浸透気化モ
ジュール全体としてのシール構造に鑑みて、高価なフッ
ソゴム材を必要最小限の範囲で局所的に使用してより高
水準のシール性を確保するようにしていることから、比
較的低コストでありながらしかも高いシール性能をも
ち、且つその汎用性の高い浸透気化モジュールを得るこ
とができるものである。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発
明の浸透気化モジュールを具体的に説明すると、図１に
は本発明の実施例にかかる浸透気化モジュールＺを、そ
の一部の構成部材を分解した状態で示している。この浸
透気化モジュールＺは、基本的には、その内部空間を所
定容量をもつ液室１１とするとともにその外周部を衝合
部１３とした矩形枠状の液室部材１と、その内部空間を
所定容量をもつ気化ガス室１２とするとともにその外周
部を衝合部１４とした矩形枠状の気化ガス室部材２と
を、水分のみを透過させる性状をもつ選択透過性膜材で
構成されるフイルム状の分離膜３を挟んだ状態で衝合さ
せるとともに、上記液室部材１と気化ガス室部材２の外
側をそれぞれ端面板５,５によって閉蓋し、且つこれら
を積層状態で締着固定してなるユニットで構成されるも
のであるが、さらに分離能力の増大という観点から上記
の如き構成のユニットを複数基(この実施例においては
２基)積層配置して一つの浸透気化モジュールＺを構成
している。

【００１４】さらに、この実施例においては、上記液室
部材１と気化ガス室部材２と分離膜３との間のシール性
を良好ららしめて分離性能を高水準に維持するという観
点から、上記液室部材１と分離膜３の間、及び気化ガス
室部材２と分離膜３の間にそれぞれこれら相互間の直接
接触を防止する薄板枠状の仕切板４,４を配置するとと
もに、さらにこの各仕切板４,４とこれに隣合う上記液
室部材１,気化ガス室部材２及び分離膜３の間、及び上
記液室部材１と端面板５の間にそれぞれ後述するパッキ
ン６,６,・・を配置し、これらを相互に積層した状態で
一体的に締着固定するようにしている。

【００１５】そして、このように構成された浸透気化モ
ジュールＺは、分離液体(例えば、水)と被分離液体(例
えば、有機溶剤)との混合液を上記液室１１側に導入す
るとともに、上記気化ガス室１２側を真空吸引して減圧
させることによって、上記混合液中の水成分を分離膜３
内に浸透させてこれを該分離膜３の気化ガス室１２側の
膜面において気化させ、気化ガス(水蒸気)として取り出
すとともに、水成分の除去された純度の高い溶剤はこれ
を次工程に送給して再使用に供せしめる如く作用するも
のであり、このためこの浸透気化モジュールＺには混合
液を上記液室１１に導入するとともに水成分が減少せし
められた溶剤比率の高い混合液を次工程あるいは他方の
ユニット側に送給するための後述の液通路２１と、上記
気化ガス室１２内の気化ガスを外部へ排出するための後
述の気化ガス通路２２とを形成している。

【００１６】上記液通路２１は、上記端面板５に形成さ
れた開口５aから、該端面板５に隣合うパッキン６に形
成された開口６aと、上記液室部材１にその液室１１に
臨むようにして形成された液入口１５及び液出口１６
と、該液室部材１に隣合うパッキン６に形成された開口
６aと、該パッキン６に隣合う仕切板４に形成された開
口４aと、該仕切板４に隣合うパッキン６に形成された
開口６aと、上記分離膜３に形成された開口３aと、該分
離膜３に隣合うパッキン６に形成された開口６aと、該
パッキン６に隣合う仕切板４に形成された開口４aと、
該仕切板４に隣合うパッキン６に形成された開口６aと
を順次経て上記気化ガス室部材２に形成された開口１９
に至る一連の通路で構成されている。

【００１７】一方、上記気化ガス通路２２も同様に、上
記気化ガス室部材２にその気化ガス室１２に臨んで形成
されたガス出口１７から、該気化ガス室部材２と上記端
面板５との間に介在せしめられた上記液室部材１と分離
膜３と各仕切板４とパッキン６にそれぞれ形成された開
口３b,４b,６b,１８を経て上記端面板５の開口５bに至
る一連の通路で構成されている。

【００１８】このように、上記液通路２１と気化ガス通
路２２も、ともに浸透気化モジュールＺの各構成部材相
互間に跨がって貫通状態で形成されている。従って、こ
れら各構成部材を相互に衝合積層してその軸方向に締着
する場合、各構成部材の衝合部のうち、上記液通路２１
及び気化ガス通路２２の貫通部の近傍以外の部分におい
ては比較的均等な締付けトルクを確保できるが、該液通
路２１及び気化ガス通路２２の貫通部近傍位置において
は、その形状が複雑であることから均等な締付けトルク
を確保することが比較的困難である。従って、このよう
に締付けトルクが異なる場合において高水準のシール性
を確保(延いては、浸透気化モジュールとしての液体分
離性能を確保)するためには、パッキン６の構成を十分
に検討する必要がある。

【００１９】そこで、この実施例においては、溶剤によ
るパッキン成分の溶出を防止することも考慮に入れた上
で、本発明を適用して、パッキン６をフッソゴム材とフ
ッソ樹脂材とを組み合わせて構成することを基本とし、
さらに図１及び図２に示すように、パッキン６のうち、
液通路２１の一部を構成する開口６aと気化ガス通路２
２の一部を構成する開口６bの周辺近傍部分はこれをフ
ッソゴム材からなるフッソゴムパッキン部６Ｂとし、そ
れ以外の部分はフッソ樹脂材からなるフッソ樹脂パッキ
ン部６Ａとしている(尚、図１においてはフッソゴムパ
ッキン部６Ｂをハッチングを施して表している)。

【００２０】このようにパッキン６をフッソ樹脂パッキ
ン部６Ａとフッソゴムパッキン部６Ｂの材質の異なる二
つの部分で構成するとともに、該フッソゴムパッキン部
６Ｂを液通路２１及び気化ガス通路２２の周辺近傍に局
所的に設定することにより次のような作用効果が期待で
きるものである。

【００２１】先ず第１に、フッソ樹脂材もフッソゴム材
もともに溶剤による成分の溶出が生じない材質であるこ
とから、この浸透気化モジュールＺを上述のように有機
溶剤の再生に使用した場合においても該パッキン成分に
より溶剤が汚染されるということが確実に防止されるも
のである。即ち、浸透気化モジュールＺを、分離液体及
び被分離液体の種類にかかわらず広範囲に適用できるも
のであり、その汎用性が極めて高くなるものである。

【００２２】第２に、高水準のシール性が、しかもより
低コストで得られる。即ち、パッキン６の大部分を構成
するフッソ樹脂パッキン部６Ａは、フッソ樹脂材そのも
のが比較的硬質であるため例えば締付けトルクが不均等
である場合にはこれに十分に対応できないことは既述の
通りであるが、この実施例においてはこのフッソ樹脂パ
ッキン部６Ａをほぼ均等な締付けトルクが確保される部
分のみに配置しているため、上述の如きフッソ樹脂材の
性状にかかわらず高水準のシール性を確保することがで
きるものであ。また一方、フッソゴムパッキン部６Ｂ
は、フッソゴム材そのものが比較的軟質であることか
ら、これを均等な締付けトルクが得にくい部分に設定し
ても、これが締付けトルクの不均等状態に追従して容易
に変形し得ることから、かかる部分のシール性が高水準
に維持されるものである。このようにフッソ樹脂パッキ
ン部６Ａとフッソゴムパッキン部６Ｂとが適材適所に設
定されることにより、締付けトルクが不均等な構造をも
つ浸透気化モジュールＺにおいてもより高いシール性を
確実に確保して、その液体分離性能の向上に寄与するこ
とができるものである。

【００２３】さらに、非常に高価なフッソゴム材の使用
範囲を必要最小限に設定していることから、該フッソゴ
ム材を使用したことによるコストアップを可及的に抑え
ることができ、浸透気化モジュールＺの量販化が可能と
なるものである。

【００２４】尚、フッソゴム材としては、例えばパーフ
ロロエラストマーが考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる浸透気化モジュールの
一部分解斜視図である。

【図２】図１に示したパッキンの要部拡大斜視図であ
る。

【符号の説明】

１は液室部材、２は気化ガス室部材、３は分離膜、４は
仕切板、５は端面板、６はパッキン、１１は液室、１２
は気化ガス室、１５は液入口、１６は液出口、１７はガ
ス出口、２１は液通路、２２は気化ガス通路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分離液体と被分離液体との混合液が導入
   される液室(１１)を有する枠状の液室部材(１)と、上記
   分離液体の気化ガスが吸引導入される気化ガス室(１２)
   を有する枠状の気化ガス室部材(２)とを、これらの間に
   上記被分離液体を透過させる性状をもつシート状の分離
   膜(３)を介在せしめた状態で相互に衝合固定するととも
   に、これら三者間に跨って液通路(２１)と気化ガス通路
   (２２)とを形成してなる浸透気化モジュールであって、
   上記液室部材(１)と気化ガス室部材(２)と分離膜(３)の
   三者間には、上記液通路(２１)及び気化ガス通路(２２)
   の貫通部分の近傍に対応する部位はフッソゴム材で構成
   され、それ以外の部位はフッソ樹脂材で構成されたパッ
   キン(６)が介在せしめられていることを特徴とする浸透
   気化モジュール。