JPH0623227A - セパレータ - Google Patents
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- JPH0623227A JPH0623227A JP4045597A JP4559792A JPH0623227A JP H0623227 A JPH0623227 A JP H0623227A JP 4045597 A JP4045597 A JP 4045597A JP 4559792 A JP4559792 A JP 4559792A JP H0623227 A JPH0623227 A JP H0623227A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- separator
- separation water
- cooling
- separation
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0015—Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/268—Drying gases or vapours by diffusion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/501—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion
- C01B3/503—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion characterised by the membrane
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0405—Purification by membrane separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水蒸気と不活性ガスとから成る混合ガスが、
親水性で精密気孔質の冷却されたダイヤフラムによって
内側表面が形成された通路を通って流れ、そのダイヤフ
ラムに水蒸気が凝縮するような混合ガスを分離するため
の無重力状態で有効に作用するセパレータにおいて、構
造が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフラ
ム式分離方法を提供する。 【構成】 前記通路（１）が、凝縮した水蒸気がその中
に浸透する１つあるいは複数の分離水室（１３）の内部
を延びており、この分離水室（１３）が冷却液室（５）
によって取り囲まれ、分離水室（１３）の冷却による熱
伝導によってダイヤフラム（７）の冷却が達せられる。
親水性で精密気孔質の冷却されたダイヤフラムによって
内側表面が形成された通路を通って流れ、そのダイヤフ
ラムに水蒸気が凝縮するような混合ガスを分離するため
の無重力状態で有効に作用するセパレータにおいて、構
造が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフラ
ム式分離方法を提供する。 【構成】 前記通路（１）が、凝縮した水蒸気がその中
に浸透する１つあるいは複数の分離水室（１３）の内部
を延びており、この分離水室（１３）が冷却液室（５）
によって取り囲まれ、分離水室（１３）の冷却による熱
伝導によってダイヤフラム（７）の冷却が達せられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無重力状態（ｇが零の
状態）でも有効に作用するセパレータ（分離器）に関す
る。
状態）でも有効に作用するセパレータ（分離器）に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】不動の燃料電池の場合、酸素と水素との
燃焼の際に生ずる生成水は、別個の水素回路を介して蒸
気状に燃料電池から排出される。その場合水素の水蒸気
負担は湿った大気と同じように５０〜９０％の相対湿度
を有している。回路内を導かれる水素が常に新たな水蒸
気を吸収できるようにするために、燃料電池の後ろに、
絶対水蒸気按分量を水素内の水蒸気負担に応じて減少す
るセパレータが設置されていなければならない。
燃焼の際に生ずる生成水は、別個の水素回路を介して蒸
気状に燃料電池から排出される。その場合水素の水蒸気
負担は湿った大気と同じように５０〜９０％の相対湿度
を有している。回路内を導かれる水素が常に新たな水蒸
気を吸収できるようにするために、燃料電池の後ろに、
絶対水蒸気按分量を水素内の水蒸気負担に応じて減少す
るセパレータが設置されていなければならない。
【０００３】燃料電池は従来において主に宇宙機（例え
ばアポロ、米国シャトル、ヘルメス）で利用されるの
で、かかるガス・蒸気セパレータには次の特別な条件が
課せられる。 − 無重力状態および約３〜７ｇの加速状態（出発の
際）に確実に作用する。 − エネルギ需要が非常に少ない。 − 構成要素の圧力損失が極めて小さい。
ばアポロ、米国シャトル、ヘルメス）で利用されるの
で、かかるガス・蒸気セパレータには次の特別な条件が
課せられる。 − 無重力状態および約３〜７ｇの加速状態（出発の
際）に確実に作用する。 − エネルギ需要が非常に少ない。 − 構成要素の圧力損失が極めて小さい。
【０００４】ガス・蒸気混合ガスを分離する物理的な方
法として基本的には従来において次の２つの方式が知ら
れている。 １．遠心力による機械的な分離法。この方法が採られて
いるセパレータはドイツ連邦共和国特許第３９３２５７
８号公報に記載されている。 ２．ダイヤフラム（薄膜）分離法。この方法はドイツの
会社「Luft-und Raumfahrt(DGLR)の年報「Jahrbuch 198
9 I 」の第６０５〜６０８頁に記載されている。
法として基本的には従来において次の２つの方式が知ら
れている。 １．遠心力による機械的な分離法。この方法が採られて
いるセパレータはドイツ連邦共和国特許第３９３２５７
８号公報に記載されている。 ２．ダイヤフラム（薄膜）分離法。この方法はドイツの
会社「Luft-und Raumfahrt(DGLR)の年報「Jahrbuch 198
9 I 」の第６０５〜６０８頁に記載されている。
【０００５】後者の方法が本発明に基づく方法に採用さ
れるので、以下これについて詳細に説明する。地上で利
用する場合、ガス・水蒸気混合ガスは例えば凝縮器で容
易に分離できる。その場合湿気を帯びたガスは露点以下
に冷却され、凝縮した水蒸気は冷却板に沿って凝縮器の
最下点まで流れ落ち、そこにある排水口から排出され
る。この原理は微小重力のもとでは部分的にしか機能し
ない。露点以下に冷却された壁における水蒸気の拡散は
無重力状態でも十分に生ずるが、冷却された壁からの水
の分離は補助的な力なしでは保証されず、凝縮器におい
て定義しがたい状態が生じてしまう。凝縮液膜の強制的
な流れは「スラーパ(Slurpers)」（負圧による凝縮液膜
の吸い出し）によって行える。しかしこれは予分離しか
生ぜず、このためにガスと水とを更に分離するために補
助的な構成要素が必要である。凝縮液膜を分離する最も
単純な方式は、冷却された壁を通して別個の分離水室の
中に直接吸い出すことである。このために凝縮器の壁は
水しか通さないダイヤフラムとして作られる。
れるので、以下これについて詳細に説明する。地上で利
用する場合、ガス・水蒸気混合ガスは例えば凝縮器で容
易に分離できる。その場合湿気を帯びたガスは露点以下
に冷却され、凝縮した水蒸気は冷却板に沿って凝縮器の
最下点まで流れ落ち、そこにある排水口から排出され
る。この原理は微小重力のもとでは部分的にしか機能し
ない。露点以下に冷却された壁における水蒸気の拡散は
無重力状態でも十分に生ずるが、冷却された壁からの水
の分離は補助的な力なしでは保証されず、凝縮器におい
て定義しがたい状態が生じてしまう。凝縮液膜の強制的
な流れは「スラーパ(Slurpers)」（負圧による凝縮液膜
の吸い出し）によって行える。しかしこれは予分離しか
生ぜず、このためにガスと水とを更に分離するために補
助的な構成要素が必要である。凝縮液膜を分離する最も
単純な方式は、冷却された壁を通して別個の分離水室の
中に直接吸い出すことである。このために凝縮器の壁は
水しか通さないダイヤフラムとして作られる。
【０００６】ダイヤフラムとして圧力および温度に対し
て強い親水性で多孔質の構造が問題とされる。水を排出
するための勾配はガス室から分離水室への圧力勾配であ
る。この圧力勾配は、常に凝縮した水全部がダイヤフラ
ムを通して浸透できる程の大きさでなければならない。
これは加速過程中（静液圧的な反力が生ずる）でも保証
されねばならない。従って通常運転に対する圧力勾配は
高くなければならない。ダイヤフラムの選択度はダイヤ
フラム表面における毛管作用によって達成される。この
毛管作用は、毛管が所定の膜内外圧力勾配（バブル点）
まで常に水で充填され、これによってガス突破を阻止す
る働きをする。許容できる膜内外圧力勾配はその場合理
論的な毛管の直径、気孔の形状およびダイヤフラムと水
との接触角度に左右される。上記文献にはこの方法を実
施するために、混合ガスが貫流するパイプ状ダイヤフラ
ムを有する装置が設けられている。これは本発明の特許
請求の範囲第１項の上位概念部分に相当する。
て強い親水性で多孔質の構造が問題とされる。水を排出
するための勾配はガス室から分離水室への圧力勾配であ
る。この圧力勾配は、常に凝縮した水全部がダイヤフラ
ムを通して浸透できる程の大きさでなければならない。
これは加速過程中（静液圧的な反力が生ずる）でも保証
されねばならない。従って通常運転に対する圧力勾配は
高くなければならない。ダイヤフラムの選択度はダイヤ
フラム表面における毛管作用によって達成される。この
毛管作用は、毛管が所定の膜内外圧力勾配（バブル点）
まで常に水で充填され、これによってガス突破を阻止す
る働きをする。許容できる膜内外圧力勾配はその場合理
論的な毛管の直径、気孔の形状およびダイヤフラムと水
との接触角度に左右される。上記文献にはこの方法を実
施するために、混合ガスが貫流するパイプ状ダイヤフラ
ムを有する装置が設けられている。これは本発明の特許
請求の範囲第１項の上位概念部分に相当する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構造
が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフラム
式分離方法を提供することにある。
が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフラム
式分離方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は冒頭に述べた
形式のセパレータにおいて、通路が凝縮した水蒸気がそ
の中に浸透する１つあるいは複数の分離水室の内部を延
びており、この分離水室が冷却液室によって取り囲ま
れ、分離水室の冷却による熱伝導によってダイヤフラム
の冷却が達せられることによって達成される。即ち本発
明に基づいて、水蒸気と不活性ガスとから成る混合ガス
がその内部を流れ親水性で精密気孔質の冷却されたダイ
ヤフラムによって内側表面が形成されている通路は、１
つあるいは複数の分離水室の内部を延びている。分離水
室自体は冷却液室の内部を延びており、分離水室の冷却
による熱伝導によってダイヤフラムの冷却が達せられ
る。分離水室および冷却液は従って互いに分離されてい
る。
形式のセパレータにおいて、通路が凝縮した水蒸気がそ
の中に浸透する１つあるいは複数の分離水室の内部を延
びており、この分離水室が冷却液室によって取り囲ま
れ、分離水室の冷却による熱伝導によってダイヤフラム
の冷却が達せられることによって達成される。即ち本発
明に基づいて、水蒸気と不活性ガスとから成る混合ガス
がその内部を流れ親水性で精密気孔質の冷却されたダイ
ヤフラムによって内側表面が形成されている通路は、１
つあるいは複数の分離水室の内部を延びている。分離水
室自体は冷却液室の内部を延びており、分離水室の冷却
による熱伝導によってダイヤフラムの冷却が達せられ
る。分離水室および冷却液は従って互いに分離されてい
る。
【０００９】本発明の有利な実施態様において、個々の
通路は１つの分離水室内を延びている。本発明の別の実
施態様において、複数の通路が１つの分離水室によって
取り囲まれている。この場合、通路は分離水室内に存在
する好適にはセラミックス製の粗大気孔質の支持体の内
部を延びている。本発明は次の用途に有利に利用され
る。 − 宇宙機および潜水艦における不動の燃料電池におい
て水素と水蒸気あるいは酸素と水蒸気とを分離する。 − 宇宙機、宇宙服および潜水艦において呼吸用空気を
準備するために空気と水蒸気とを分離する。 ダイヤフラム材料として次のものが利用される。 − 多孔質の焼結金属 − 多孔質のセラミックス − 多孔質の炭素 ダイヤフラムの安定性は、薄くて精密気孔ダイヤフラム
層がその上に設けられている厚い粗大気孔質の支持体に
よって得られる。その場合支持体およびダイヤフラムは
同じ材料で作られ、焼結構造を形成する。それは集積複
合体と呼ぶ。しかし支持体およびダイヤフラムに対して
異なった材料を組み合わせることもできる。
通路は１つの分離水室内を延びている。本発明の別の実
施態様において、複数の通路が１つの分離水室によって
取り囲まれている。この場合、通路は分離水室内に存在
する好適にはセラミックス製の粗大気孔質の支持体の内
部を延びている。本発明は次の用途に有利に利用され
る。 − 宇宙機および潜水艦における不動の燃料電池におい
て水素と水蒸気あるいは酸素と水蒸気とを分離する。 − 宇宙機、宇宙服および潜水艦において呼吸用空気を
準備するために空気と水蒸気とを分離する。 ダイヤフラム材料として次のものが利用される。 − 多孔質の焼結金属 − 多孔質のセラミックス − 多孔質の炭素 ダイヤフラムの安定性は、薄くて精密気孔ダイヤフラム
層がその上に設けられている厚い粗大気孔質の支持体に
よって得られる。その場合支持体およびダイヤフラムは
同じ材料で作られ、焼結構造を形成する。それは集積複
合体と呼ぶ。しかし支持体およびダイヤフラムに対して
異なった材料を組み合わせることもできる。
【００１０】次の表に６つの自己保持形ダイヤフラムに
対する材料が示されている。これらはすべて大きな耐熱
性、耐圧性および耐化学性を有し、従ってセパレータを
長い寿命にできる。 支持体材料 活動層（ダイヤフラム） α−Al2O3 とγ- Al2O3 の複合材 α−Al2O3 とγ- Al2O3 とZrO2の複合材 α−Al2O3 α−Al2O3 SiC α−Al2O3 C (炭素繊維) 炭素基の複合材 C (アモルファス炭素) 酸化ジルコニウム基の複合材 多孔質ニロ鋼 ZrO2
対する材料が示されている。これらはすべて大きな耐熱
性、耐圧性および耐化学性を有し、従ってセパレータを
長い寿命にできる。 支持体材料 活動層（ダイヤフラム） α−Al2O3 とγ- Al2O3 の複合材 α−Al2O3 とγ- Al2O3 とZrO2の複合材 α−Al2O3 α−Al2O3 SiC α−Al2O3 C (炭素繊維) 炭素基の複合材 C (アモルファス炭素) 酸化ジルコニウム基の複合材 多孔質ニロ鋼 ZrO2
【００１１】
【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。図１で示す管束形セパレータの場合、水
素ガスと水蒸気から成る混合ガスが貫流する通路１は、
それぞれ１つの分離水室１３の内部を延びている。図４
で示す多重通路形セパレータの場合、複数の通路１が１
つの分離水室１３の内部を延びている。その場合分離水
室１３の内部には好適にはセラミックス材料から成る粗
大気孔質の支持体１０が存在している。通路１の内側表
面にはそれぞれ精密気孔質のダイヤフラム７が存在して
いる。水の分離は冷却液例えばＨ2 Ｏで分離された分離
水室１３の中に内側から外側に向かって行われる。この
分離水室１３はセパレータ両端に分離水の排出接続口を
有している。すべてのセパレータは少なくとも５個の接
続口を有している。即ち、混合ガスの入口と出口、冷却
液の入口と出口および分離水の少なくとも１つの出口を
有している。
細に説明する。図１で示す管束形セパレータの場合、水
素ガスと水蒸気から成る混合ガスが貫流する通路１は、
それぞれ１つの分離水室１３の内部を延びている。図４
で示す多重通路形セパレータの場合、複数の通路１が１
つの分離水室１３の内部を延びている。その場合分離水
室１３の内部には好適にはセラミックス材料から成る粗
大気孔質の支持体１０が存在している。通路１の内側表
面にはそれぞれ精密気孔質のダイヤフラム７が存在して
いる。水の分離は冷却液例えばＨ2 Ｏで分離された分離
水室１３の中に内側から外側に向かって行われる。この
分離水室１３はセパレータ両端に分離水の排出接続口を
有している。すべてのセパレータは少なくとも５個の接
続口を有している。即ち、混合ガスの入口と出口、冷却
液の入口と出口および分離水の少なくとも１つの出口を
有している。
【００１２】図２は本発明に基づく管束形セパレータの
横断面図である。冷却液室５の内部を複数の管３が互い
に平行に延びている。かかる管３の構造は図３に拡大し
て示されている。管３は外側に同心的に冷却液に対して
分離するための外被管９を有し、内側表面として精密気
孔質のダイヤフラム７を有している。このダイヤフラム
７は通路１を形成し、この通路１の中を水素ガスと水蒸
気とから成る混合ガスが流れる。外被管９とダイヤフラ
ム７との間の空間は分離水室１３および冷却管１１によ
って占められている。冷却管１１は冷却液とダイヤフラ
ム７との熱接触を向上するために組み込まれている。水
素ガスと水蒸気から成る混合ガスは左側からセパレータ
の中に流入し、ダイヤフラム７によって形成された通路
１を貫流する。そして反対側から水蒸気が減少した混合
ガスあるいは理想的には純粋な水素ガスがセパレータか
ら出る。分離水は別個の出口を通ってセパレータから出
る。
横断面図である。冷却液室５の内部を複数の管３が互い
に平行に延びている。かかる管３の構造は図３に拡大し
て示されている。管３は外側に同心的に冷却液に対して
分離するための外被管９を有し、内側表面として精密気
孔質のダイヤフラム７を有している。このダイヤフラム
７は通路１を形成し、この通路１の中を水素ガスと水蒸
気とから成る混合ガスが流れる。外被管９とダイヤフラ
ム７との間の空間は分離水室１３および冷却管１１によ
って占められている。冷却管１１は冷却液とダイヤフラ
ム７との熱接触を向上するために組み込まれている。水
素ガスと水蒸気から成る混合ガスは左側からセパレータ
の中に流入し、ダイヤフラム７によって形成された通路
１を貫流する。そして反対側から水蒸気が減少した混合
ガスあるいは理想的には純粋な水素ガスがセパレータか
ら出る。分離水は別個の出口を通ってセパレータから出
る。
【００１３】図５は多重通路形セパレータの横断面図で
ある。このセパレータは冷却液室５の内部に、外被管９
によって冷却液室５から分離されている３個の分離水室
１３を有している。各分離水室１３の中にはそれぞれ断
面正六角形の粗大気孔質のセラミックス製支持体１０が
存在している。このセラミックス製支持体１０の中を複
数の通路１が延びている。この通路１の内側表面は精密
気孔質のダイヤフラムによって形成されている。
ある。このセパレータは冷却液室５の内部に、外被管９
によって冷却液室５から分離されている３個の分離水室
１３を有している。各分離水室１３の中にはそれぞれ断
面正六角形の粗大気孔質のセラミックス製支持体１０が
存在している。このセラミックス製支持体１０の中を複
数の通路１が延びている。この通路１の内側表面は精密
気孔質のダイヤフラムによって形成されている。
【００１４】図６はほぼ図４に示したセパレータに相応
しているセパレータを示している。この場合粗大気孔質
のセラミックス製支持体１０は横断面円形をしている。
図５は別の多重通路形セパレータの横断面図である。こ
こでは粗大気孔質のセラミックス製支持体１０はプレー
トの形をしている。各セラミックス製支持体１０は個々
の分離水室１３内に存在している。各水分離水室１３は
更に冷却液室５によって分離されている。
しているセパレータを示している。この場合粗大気孔質
のセラミックス製支持体１０は横断面円形をしている。
図５は別の多重通路形セパレータの横断面図である。こ
こでは粗大気孔質のセラミックス製支持体１０はプレー
トの形をしている。各セラミックス製支持体１０は個々
の分離水室１３内に存在している。各水分離水室１３は
更に冷却液室５によって分離されている。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、宇宙機、宇宙服あるい
は潜水艦などに搭載される燃料電池に利用できるような
構造が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフ
ラム式の水分離法が得られる。
は潜水艦などに搭載される燃料電池に利用できるような
構造が非常にコンパクトで故障が極めて少ないダイヤフ
ラム式の水分離法が得られる。
【図１】管束形セパレータの断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】管束形のセパレータの通路の断面図。
【図４】多重通路形セパレータの断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図６】本発明の他の多重通路形セパレータの断面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図８】本発明の他の多重通路形セパレータの断面図。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリートヘルム、ビーダースポーン ドイツ連邦共和国メットマン、ポマーンシ ュトラーセ、10
Claims (4)
- 【請求項１】水蒸気と不活性ガスとから成る混合ガス
が、親水性で精密気孔質の冷却されたダイヤフラムによ
って内側表面が形成された通路（１）を通って流れ、そ
のダイヤフラムに水蒸気が凝縮するような混合ガスを分
離するための無重力状態で有効に作用するセパレータに
おいて、 前記通路（１）が、凝縮した水蒸気がその中に浸透する
１つあるいは複数の分離水室（１３）の内部を延びてお
り、この分離水室（１３）が冷却液室（５）によって取
り囲まれ、分離水室（１３）の冷却による熱伝導によっ
てダイヤフラム（７）の冷却が達せられることを特徴と
するセパレータ。 - 【請求項２】混合ガスで貫流される個々の通路（１）が
１つの分離水室（１３）内を延びていることを特徴とす
る請求項１記載のセパレータ。 - 【請求項３】混合ガスで貫流される複数の通路（１）が
１つの分離水室（１３）内を延びていることを特徴とす
る請求項１記載のセパレータ。 - 【請求項４】混合ガスで貫流される通路（１）が分離水
室（１３）内に存在する粗大気孔質の支持体の内部を延
びていることを特徴とする請求項３記載のセパレータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4106895.5 | 1991-03-05 | ||
| DE4106895A DE4106895C1 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623227A true JPH0623227A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=6426458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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