JPH07779A - 炭酸ガス溶解方法及び装置 - Google Patents
炭酸ガス溶解方法及び装置Info
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- JPH07779A JPH07779A JP6009816A JP981694A JPH07779A JP H07779 A JPH07779 A JP H07779A JP 6009816 A JP6009816 A JP 6009816A JP 981694 A JP981694 A JP 981694A JP H07779 A JPH07779 A JP H07779A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 水若しくは水溶液に炭酸ガスを効率よく簡便
に溶解させる方法及び装置の提供。 【構成】 非多孔質膜ガス透過膜を隔てて炭酸ガス若し
くは炭酸ガス含有混合気体と水若しくは水溶液を配置
し、該膜を透過した炭酸ガスを水若しくは水溶液に溶解
する炭酸ガス溶解方法及び該方法のための装置。
に溶解させる方法及び装置の提供。 【構成】 非多孔質膜ガス透過膜を隔てて炭酸ガス若し
くは炭酸ガス含有混合気体と水若しくは水溶液を配置
し、該膜を透過した炭酸ガスを水若しくは水溶液に溶解
する炭酸ガス溶解方法及び該方法のための装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水若しくは水溶液に炭
酸ガスを効率よく簡便に溶解させる方法及び装置に関す
る。
酸ガスを効率よく簡便に溶解させる方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガスが溶解した水若しくは水溶液は
ミネラルウォーター、炭酸水、ジュース等の飲料水にお
ける清涼感や、炭酸泉入浴による保温効果などの健康面
で広く活用されている。飲料用の炭酸水及び水溶液は加
圧タンク内に水を溜め炭酸ガスを加圧溶解することによ
りジュース等で用いられている。又炭酸泉については近
年、水中での化学反応による炭酸ガス発生剤が浴用に利
用されている。
ミネラルウォーター、炭酸水、ジュース等の飲料水にお
ける清涼感や、炭酸泉入浴による保温効果などの健康面
で広く活用されている。飲料用の炭酸水及び水溶液は加
圧タンク内に水を溜め炭酸ガスを加圧溶解することによ
りジュース等で用いられている。又炭酸泉については近
年、水中での化学反応による炭酸ガス発生剤が浴用に利
用されている。
【０００３】既に飲料水への炭酸ガス溶解装置として
は、疎水性多孔質中空糸を用いた気液接触装置が提案さ
れている（実公昭５９−３３４６１号）。然乍、これら
の従来技術では浴用の炭酸ガス発生剤は急激に大量の炭
酸ガスが発生するため相当量の炭酸ガスが気泡の形で大
気中に放出され効率が悪い。又炭酸ガスを発生した後有
機酸の塩が水中に残りこれが下水、河川水等に排出され
るため環境汚染につながる等の問題がある。
は、疎水性多孔質中空糸を用いた気液接触装置が提案さ
れている（実公昭５９−３３４６１号）。然乍、これら
の従来技術では浴用の炭酸ガス発生剤は急激に大量の炭
酸ガスが発生するため相当量の炭酸ガスが気泡の形で大
気中に放出され効率が悪い。又炭酸ガスを発生した後有
機酸の塩が水中に残りこれが下水、河川水等に排出され
るため環境汚染につながる等の問題がある。
【０００４】飲料用などに用いられている炭酸ガスの加
圧溶解は、加圧タンクを用いて行うために設備が大型化
するばかりでなく、炭酸ガスが過飽和し気泡として水中
に存在することが発生し、水或は水溶液中に溶存する炭
酸ガス濃度は不均一であり、又濃度の調節が非常に困難
であるという問題点を有している。
圧溶解は、加圧タンクを用いて行うために設備が大型化
するばかりでなく、炭酸ガスが過飽和し気泡として水中
に存在することが発生し、水或は水溶液中に溶存する炭
酸ガス濃度は不均一であり、又濃度の調節が非常に困難
であるという問題点を有している。
【０００５】又、多孔質中空糸を用いる方法では、炭酸
ガスが気泡の形で水層に供給され、そのまま大気中に放
出されてしまうガスが多く、効率が悪い。これを避ける
ため、炭酸ガス圧力を精密にコントロールする方法が提
案されているが、装置が複雑であることや、炭酸ガスの
供給圧力を任意に設定できないため、溶解濃度の調整が
非常に困難であること、又、圧力のバランスが崩れたり
した場合、場合により、中空糸内部の方への水の逆流が
生じることもあり、種々問題を有している。
ガスが気泡の形で水層に供給され、そのまま大気中に放
出されてしまうガスが多く、効率が悪い。これを避ける
ため、炭酸ガス圧力を精密にコントロールする方法が提
案されているが、装置が複雑であることや、炭酸ガスの
供給圧力を任意に設定できないため、溶解濃度の調整が
非常に困難であること、又、圧力のバランスが崩れたり
した場合、場合により、中空糸内部の方への水の逆流が
生じることもあり、種々問題を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはかかる状
況に鑑み環境汚染の無い簡便且つ効率的であり、又炭酸
ガス濃度の調整が容易な水若しくは水溶液に炭酸ガスを
溶解する方法及び装置について鋭意検討を重ねた結果、
本発明に到達したものである。
況に鑑み環境汚染の無い簡便且つ効率的であり、又炭酸
ガス濃度の調整が容易な水若しくは水溶液に炭酸ガスを
溶解する方法及び装置について鋭意検討を重ねた結果、
本発明に到達したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、非多孔
質ガス透過膜を隔てて炭酸ガス若しくは炭酸ガス含有混
合気体と水若しくは水溶液を配置し、該膜を透過した炭
酸ガスを水若しくは水溶液に溶解することを特徴とする
炭酸ガス溶解方法にあり、容器と該容器内に位置する中
空糸膜と、該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空
部に連通する空間と中空糸膜の外表面に連通する空間と
を隔離する隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内
壁面とで構成される空間に水を流すための導入口及び導
出口又は該空間に炭酸ガスを加圧し供給するための給気
口と中空糸膜の中空部に水を流すための導入口及び導出
口又は該中空部に炭酸ガスを加圧し供給するための給気
口とを設けた炭酸ガス溶解モジュール、炭酸ガス又は炭
酸ガス含有混合気体を貯蔵する容器、気体を膜へ供給す
る配管及び水を流すための配管より構成されていること
を特徴とする炭酸ガス溶解装置にある。
質ガス透過膜を隔てて炭酸ガス若しくは炭酸ガス含有混
合気体と水若しくは水溶液を配置し、該膜を透過した炭
酸ガスを水若しくは水溶液に溶解することを特徴とする
炭酸ガス溶解方法にあり、容器と該容器内に位置する中
空糸膜と、該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空
部に連通する空間と中空糸膜の外表面に連通する空間と
を隔離する隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内
壁面とで構成される空間に水を流すための導入口及び導
出口又は該空間に炭酸ガスを加圧し供給するための給気
口と中空糸膜の中空部に水を流すための導入口及び導出
口又は該中空部に炭酸ガスを加圧し供給するための給気
口とを設けた炭酸ガス溶解モジュール、炭酸ガス又は炭
酸ガス含有混合気体を貯蔵する容器、気体を膜へ供給す
る配管及び水を流すための配管より構成されていること
を特徴とする炭酸ガス溶解装置にある。
【０００８】ここで非多孔質ガス透過膜とは気体が溶解
・拡散機構により透過する膜であり、分子がクヌッセン
流れのように気体がガス状で透過できる孔を実質的に含
まないものであればいかなるものでも良い。非多孔質ガ
ス透過膜を用いることにより、任意の圧力で、ガスが気
泡として放出されることなくガスを供給、溶解でき、効
率良い溶解ができると共に任意の濃度に制御性良く、簡
便に溶解できる。又、膜を介して水又は水溶液がガス供
給側に逆流するようなこともない。膜素材としてはシリ
コーン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリア
ミド系、ポリイミド系、ポリスルフォン系、セルロース
系、ポリウレタン系等が好ましいものとして挙げられ
る。
・拡散機構により透過する膜であり、分子がクヌッセン
流れのように気体がガス状で透過できる孔を実質的に含
まないものであればいかなるものでも良い。非多孔質ガ
ス透過膜を用いることにより、任意の圧力で、ガスが気
泡として放出されることなくガスを供給、溶解でき、効
率良い溶解ができると共に任意の濃度に制御性良く、簡
便に溶解できる。又、膜を介して水又は水溶液がガス供
給側に逆流するようなこともない。膜素材としてはシリ
コーン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリア
ミド系、ポリイミド系、ポリスルフォン系、セルロース
系、ポリウレタン系等が好ましいものとして挙げられ
る。
【０００９】本発明の非多孔質ガス透過膜の炭酸ガス透
過性能は特に制約はないが、水若しくは水溶液への溶解
速度は該膜を炭酸ガスが透過する速度と、該膜と水若し
くは水溶液の界面に形成される境膜層を炭酸ガスが透過
する速度に支配される。あまり非多孔質ガス透過膜の炭
酸ガス透過速度が低いと境膜層よりも非多孔質ガス透過
膜の炭酸ガス透過速度の方が律速となり炭酸ガス溶解速
度が遅くなり好ましくない。
過性能は特に制約はないが、水若しくは水溶液への溶解
速度は該膜を炭酸ガスが透過する速度と、該膜と水若し
くは水溶液の界面に形成される境膜層を炭酸ガスが透過
する速度に支配される。あまり非多孔質ガス透過膜の炭
酸ガス透過速度が低いと境膜層よりも非多孔質ガス透過
膜の炭酸ガス透過速度の方が律速となり炭酸ガス溶解速
度が遅くなり好ましくない。
【００１０】非多孔質ガス透過膜の炭酸ガス透過速度が
高くなれば境膜層の炭酸ガス透過速度が律速となり、実
用的には十分な炭酸ガス溶解速度が得られる。かかる点
より、非多孔質ガス透過膜の炭酸ガス透過速度は好まし
くは１×１０-5〔ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・
ｃｍＨｇ〕以上、更に好ましくは３×１０-5〔ｃｍ
3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕以上である
ことが好ましい。
高くなれば境膜層の炭酸ガス透過速度が律速となり、実
用的には十分な炭酸ガス溶解速度が得られる。かかる点
より、非多孔質ガス透過膜の炭酸ガス透過速度は好まし
くは１×１０-5〔ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・
ｃｍＨｇ〕以上、更に好ましくは３×１０-5〔ｃｍ
3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕以上である
ことが好ましい。
【００１１】膜形態としては平膜、チューブラー膜、中
空糸膜、スパイラル膜等であり、中空糸膜が膜表面積の
大きいことより好ましい。中空糸膜は装置のコンパクト
化、取り扱い易さ等より好ましく用いられる。その特性
には特に制約はないが、炭酸ガス供給面や、耐久性の点
より、破断強伸度は高い方が好ましく、使用温度におけ
る引張破断強度が７０ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ未満、又、
引張破断伸度が１５％未満では、中空糸の屈曲に対する
強度及び破裂強度が低く、高い圧力で炭酸ガスを供給す
ることが難しい。又、特に中空糸膜の外表面側に水若し
くは水溶液を流す場合には中空糸膜に屈曲方向の力が加
わることから、屈曲疲労による破断が生じる危険性が高
い。
空糸膜、スパイラル膜等であり、中空糸膜が膜表面積の
大きいことより好ましい。中空糸膜は装置のコンパクト
化、取り扱い易さ等より好ましく用いられる。その特性
には特に制約はないが、炭酸ガス供給面や、耐久性の点
より、破断強伸度は高い方が好ましく、使用温度におけ
る引張破断強度が７０ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ未満、又、
引張破断伸度が１５％未満では、中空糸の屈曲に対する
強度及び破裂強度が低く、高い圧力で炭酸ガスを供給す
ることが難しい。又、特に中空糸膜の外表面側に水若し
くは水溶液を流す場合には中空糸膜に屈曲方向の力が加
わることから、屈曲疲労による破断が生じる危険性が高
い。
【００１２】中空糸膜の配置はとくに限定されないが、
簾編みのように中空糸膜間が等間隔に維持される編成を
施すことが水或いは水溶液又はガスを流す上でもチャン
ネリングの発生する危険性が少なく好ましい。非多孔質
の中空糸膜の構造は特に限定されないが、非多孔質膜の
ガス透過性を高めるために薄膜状の非多孔質層を多孔質
層で支持固定する複合膜構造が好ましい。
簾編みのように中空糸膜間が等間隔に維持される編成を
施すことが水或いは水溶液又はガスを流す上でもチャン
ネリングの発生する危険性が少なく好ましい。非多孔質
の中空糸膜の構造は特に限定されないが、非多孔質膜の
ガス透過性を高めるために薄膜状の非多孔質層を多孔質
層で支持固定する複合膜構造が好ましい。
【００１３】この複合膜構造も特に限定されないがガス
透過性に優れる薄膜状の非多孔質層の両側から多孔質層
で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜が薄膜層を保護し
好ましい構造である。炭酸ガス若しくは炭酸ガス含有混
合気体は純粋な炭酸ガスや炭酸ガスを高濃度に含む気
体、例えば燃焼廃ガス等であり、この中に他の目的で例
えば芳香性の気体など炭酸ガスと共に水中に溶解させる
ことを目的とする気体を含んでいてもよく、これらも本
発明の言う炭酸ガス含有混合気体に含まれる。例えば浴
用においては温泉の香り成分、森林浴の香り成分や、飲
料における各種香料成分等が挙げられる。勿論炭酸ガス
はドライアイスから発生させても良い。
透過性に優れる薄膜状の非多孔質層の両側から多孔質層
で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜が薄膜層を保護し
好ましい構造である。炭酸ガス若しくは炭酸ガス含有混
合気体は純粋な炭酸ガスや炭酸ガスを高濃度に含む気
体、例えば燃焼廃ガス等であり、この中に他の目的で例
えば芳香性の気体など炭酸ガスと共に水中に溶解させる
ことを目的とする気体を含んでいてもよく、これらも本
発明の言う炭酸ガス含有混合気体に含まれる。例えば浴
用においては温泉の香り成分、森林浴の香り成分や、飲
料における各種香料成分等が挙げられる。勿論炭酸ガス
はドライアイスから発生させても良い。
【００１４】水若しくは水溶液としては、飲料用として
は水道水、ミネラルウォーター、スポーツドリンク、ジ
ュース類、酒類等の飲用を目的とした水若しくは水溶液
が挙げられる。更に家庭用の風呂水、公衆浴場などの温
泉の浴水等入浴を目的とした湯水やプール水、洗顔水、
シャワー水等が挙げられる。
は水道水、ミネラルウォーター、スポーツドリンク、ジ
ュース類、酒類等の飲用を目的とした水若しくは水溶液
が挙げられる。更に家庭用の風呂水、公衆浴場などの温
泉の浴水等入浴を目的とした湯水やプール水、洗顔水、
シャワー水等が挙げられる。
【００１５】装置としては、容器と該容器内に位置する
中空糸膜と、該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中
空部に連通する空間と中空糸膜の外表面に連通する空間
とを隔離する隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の
内壁面とで構成される空間に水を流すための導入口及び
導出口又は該空間に炭酸ガスを加圧し供給するための給
気口と中空糸膜の中空部に水を流すための導入口及び導
出口又は該中空部に炭酸ガスを加圧し供給するための給
気口とを設けた炭酸ガス溶解モジュール、炭酸ガス又は
炭酸ガス含有混合気体を貯蔵する容器、気体を膜へ供給
する配管更には水を供給する送液ポンプ、送液する際に
膜端面を閉塞することを防ぐプレフィルター及び水を流
すための配管より構成されている。これに供給ガス量を
調節する圧調整弁を組み込んでも良い。
中空糸膜と、該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中
空部に連通する空間と中空糸膜の外表面に連通する空間
とを隔離する隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の
内壁面とで構成される空間に水を流すための導入口及び
導出口又は該空間に炭酸ガスを加圧し供給するための給
気口と中空糸膜の中空部に水を流すための導入口及び導
出口又は該中空部に炭酸ガスを加圧し供給するための給
気口とを設けた炭酸ガス溶解モジュール、炭酸ガス又は
炭酸ガス含有混合気体を貯蔵する容器、気体を膜へ供給
する配管更には水を供給する送液ポンプ、送液する際に
膜端面を閉塞することを防ぐプレフィルター及び水を流
すための配管より構成されている。これに供給ガス量を
調節する圧調整弁を組み込んでも良い。
【００１６】又水又は水溶液中の炭酸ガス濃度を均一化
するための撹拌装置の併用や浴用の噴気装置（ジェット
バス）との併用も差し支えない。水溶液中へ溶存する炭
酸ガス量を調整するために水温調整装置を設けても良
い。図１から図５に本発明を実施するのに好適な膜、膜
モジュール及び装置の一例を示す。
するための撹拌装置の併用や浴用の噴気装置（ジェット
バス）との併用も差し支えない。水溶液中へ溶存する炭
酸ガス量を調整するために水温調整装置を設けても良
い。図１から図５に本発明を実施するのに好適な膜、膜
モジュール及び装置の一例を示す。
【００１７】図１，２は中空糸膜モジュールの一例であ
り１は容器、２は中空糸膜、３はポッティング剤、４は
水或は水溶液の導入口、５は水或いは水溶液の導出口で
あり、６は炭酸ガス導入口である。図３は中空糸膜の一
例でありＡは均質層、Ｂは多孔質層である。図４は飲料
水溶解装置の一例を示すフローシートであり、７は炭酸
ガス又は炭酸ガス含有ガス混合気体のボンベ、８はガス
圧調整弁、９は水温調整用熱交換器、１０は図１に示す
中空糸膜モジュール、１１は炭酸ガス含有ガスが溶解し
た水溶液を貯蔵する容器、１２は水のプレフィルターで
ある。
り１は容器、２は中空糸膜、３はポッティング剤、４は
水或は水溶液の導入口、５は水或いは水溶液の導出口で
あり、６は炭酸ガス導入口である。図３は中空糸膜の一
例でありＡは均質層、Ｂは多孔質層である。図４は飲料
水溶解装置の一例を示すフローシートであり、７は炭酸
ガス又は炭酸ガス含有ガス混合気体のボンベ、８はガス
圧調整弁、９は水温調整用熱交換器、１０は図１に示す
中空糸膜モジュール、１１は炭酸ガス含有ガスが溶解し
た水溶液を貯蔵する容器、１２は水のプレフィルターで
ある。
【００１８】図５は浴用溶解装置の一例であり、１３は
図２に示す中空糸膜モジュール、１４は浴槽である。以
上述べた如く本発明の方法及び装置を用いることにより
環境汚染もなく、またガスを気泡として失うこと無く、
効率的に均一な炭酸ガス濃度を簡便に調整した水若しく
は水溶液を調整することができ、その価値はきわめて高
いものである。
図２に示す中空糸膜モジュール、１４は浴槽である。以
上述べた如く本発明の方法及び装置を用いることにより
環境汚染もなく、またガスを気泡として失うこと無く、
効率的に均一な炭酸ガス濃度を簡便に調整した水若しく
は水溶液を調整することができ、その価値はきわめて高
いものである。
【００１９】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に記載す
る。 実施例１ 図３に示す三層構造を形成可能な同心円状に配置された
吐出口を有する中空糸製造用ノズルを用い、内層と外層
の部分に高密度ポリエチレン（三井石油化学（株）製
Ｈｉｚｅｘ ２２００Ｊ）、中間層にセグメント化ポリ
ウレタン（Ｔｈｅｒｍｅｄｉｃｓ Ｉｎｃ．製 Ｔｅｃ
ｏｆｌｅｘ ＥＧ８０Ａ）を用い、内径２００μｍ、各
層の厚みが内側から２５μｍ、０．５μｍ、２５μｍで
あり内層及び外層の孔の幅が各々０．０３μのスリット
状である多孔質構造を形成した中空糸膜を得た。得られ
た中空糸膜の炭酸ガス透過速度は、６．５×１０-5〔ｃ
ｍ3 （ＳＴＳ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕また、引
張破断強度は、１４５ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ、引張破断
伸度は３９％であった。
る。 実施例１ 図３に示す三層構造を形成可能な同心円状に配置された
吐出口を有する中空糸製造用ノズルを用い、内層と外層
の部分に高密度ポリエチレン（三井石油化学（株）製
Ｈｉｚｅｘ ２２００Ｊ）、中間層にセグメント化ポリ
ウレタン（Ｔｈｅｒｍｅｄｉｃｓ Ｉｎｃ．製 Ｔｅｃ
ｏｆｌｅｘ ＥＧ８０Ａ）を用い、内径２００μｍ、各
層の厚みが内側から２５μｍ、０．５μｍ、２５μｍで
あり内層及び外層の孔の幅が各々０．０３μのスリット
状である多孔質構造を形成した中空糸膜を得た。得られ
た中空糸膜の炭酸ガス透過速度は、６．５×１０-5〔ｃ
ｍ3 （ＳＴＳ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕また、引
張破断強度は、１４５ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ、引張破断
伸度は３９％であった。
【００２０】得られた中空糸膜を用いて、図１に示す中
空糸膜モジュール（膜面積１５ｍ2）を用いて、図４に
示した構成の装置により飲料水用水への炭酸ガス溶解を
行った。炭酸ガスボンベより圧力調整弁によって圧力２
ｋｇ／ｃｍ2 に調整された炭酸ガスを中空糸膜内に供給
した。更に中空糸膜モジュールへ供給する飲料用水の水
温を５℃に調整し、９Ｌ／ｍｉｎの流量で配管内で水圧
２ｋｇ／ｃｍ2 の水をモジュールに供給した。装置に導
入される前の水及び導出口にて水をサンプリングし遊離
炭酸を含めた炭酸ガス濃度を測定した結果、導入時に５
ｐｐｍの濃度であった水が、装置の導出口では３５００
ｐｐｍであった。又水中に気泡が発生することは無く、
炭酸ガスボンベの炭酸ガス減少量も１．８Ｌ／ｍｉｎと
通水に対応していた。
空糸膜モジュール（膜面積１５ｍ2）を用いて、図４に
示した構成の装置により飲料水用水への炭酸ガス溶解を
行った。炭酸ガスボンベより圧力調整弁によって圧力２
ｋｇ／ｃｍ2 に調整された炭酸ガスを中空糸膜内に供給
した。更に中空糸膜モジュールへ供給する飲料用水の水
温を５℃に調整し、９Ｌ／ｍｉｎの流量で配管内で水圧
２ｋｇ／ｃｍ2 の水をモジュールに供給した。装置に導
入される前の水及び導出口にて水をサンプリングし遊離
炭酸を含めた炭酸ガス濃度を測定した結果、導入時に５
ｐｐｍの濃度であった水が、装置の導出口では３５００
ｐｐｍであった。又水中に気泡が発生することは無く、
炭酸ガスボンベの炭酸ガス減少量も１．８Ｌ／ｍｉｎと
通水に対応していた。
【００２１】比較例１ 実施例１と同じ方法で膜を高密度ポリエチレンの孔が膜
厚方向に連通した多孔質膜を用いて実験を行った。炭酸
ガスは多孔質膜から気泡となって発生し炭酸ガス濃度が
安定せず評価が困難であった。又炭酸ガスの溶解が過飽
和となったばかりでなく、炭酸ガス消費量もガスが気泡
となったため３．０Ｌ／ｍｉｎと非常に多かった。
厚方向に連通した多孔質膜を用いて実験を行った。炭酸
ガスは多孔質膜から気泡となって発生し炭酸ガス濃度が
安定せず評価が困難であった。又炭酸ガスの溶解が過飽
和となったばかりでなく、炭酸ガス消費量もガスが気泡
となったため３．０Ｌ／ｍｉｎと非常に多かった。
【００２２】実施例２ 実施例１の中空糸膜モジュールを用い、図５に示す装置
により家庭用風呂（浴槽３００Ｌ）に炭酸ガス溶解を行
った。中空糸膜に圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で炭酸ガスを水温
２０℃、炭酸ガス濃度５ｐｐｍの水へ供給した。その後
浴槽の水温を１時間で４０℃まで昇温した。１時間後の
温水中の炭酸ガス濃度は１０００ｐｐｍであり殆んど炭
酸ガスが飽和した状態であった。
により家庭用風呂（浴槽３００Ｌ）に炭酸ガス溶解を行
った。中空糸膜に圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で炭酸ガスを水温
２０℃、炭酸ガス濃度５ｐｐｍの水へ供給した。その後
浴槽の水温を１時間で４０℃まで昇温した。１時間後の
温水中の炭酸ガス濃度は１０００ｐｐｍであり殆んど炭
酸ガスが飽和した状態であった。
【００２３】実施例３ 実施例１と同様の中空糸製造用ノズルを用い、内層と外
層の部分に、高結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三
井石油化学（株）製 ＴＰＸ ＲＴ３１）、中間層に、
低結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三井石油化学
（株）製 ＴＰＸＭＸ００２）を用い内径１８０μｍ、
各層の厚みが内側から１５μｍ、１μｍ、１５μｍであ
り、内層と外層の孔の幅が、各々０．０１μｍのスリッ
ト状である多孔質構造を形成した中空糸膜を得た。
層の部分に、高結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三
井石油化学（株）製 ＴＰＸ ＲＴ３１）、中間層に、
低結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三井石油化学
（株）製 ＴＰＸＭＸ００２）を用い内径１８０μｍ、
各層の厚みが内側から１５μｍ、１μｍ、１５μｍであ
り、内層と外層の孔の幅が、各々０．０１μｍのスリッ
ト状である多孔質構造を形成した中空糸膜を得た。
【００２４】得られた中空糸膜の炭酸ガス透過速度は、
４０℃で５．３×１０-5〔ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・
ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕、また４０℃温度での引張破断強度
は１５１ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ、引張破断伸度は８２％
であった。該中空糸膜を用いて、図１に示す中空糸膜モ
ジュール（膜面積１５ｍ2 ）を用いて、図５に示す装置
により家庭用風呂（浴槽３００Ｌ）に炭酸ガス溶解を行
った。中空糸膜に圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で、炭酸ガスを水
温４０℃、炭酸ガス濃度５ｐｐｍの水に供給した。１時
間後の温水中の炭酸ガス濃度は、浴槽の各部位でほぼ均
一の濃度であり、１６００±５０ｐｐｍであった。
４０℃で５．３×１０-5〔ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・
ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕、また４０℃温度での引張破断強度
は１５１ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ、引張破断伸度は８２％
であった。該中空糸膜を用いて、図１に示す中空糸膜モ
ジュール（膜面積１５ｍ2 ）を用いて、図５に示す装置
により家庭用風呂（浴槽３００Ｌ）に炭酸ガス溶解を行
った。中空糸膜に圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で、炭酸ガスを水
温４０℃、炭酸ガス濃度５ｐｐｍの水に供給した。１時
間後の温水中の炭酸ガス濃度は、浴槽の各部位でほぼ均
一の濃度であり、１６００±５０ｐｐｍであった。
【００２５】
【発明の効果】本発明は化学物質を使用せず汚染が無
く、効率の良い且つ濃度を簡便に調整できる炭酸ガスの
溶解方法及び装置を提供するものであり、飲料、酒類、
ジュース類等の飲料用炭酸水或は炭酸泉等浴用水、シャ
ワー用水、洗顔用水やプール用水等の炭酸水を製造する
のに有用である。
く、効率の良い且つ濃度を簡便に調整できる炭酸ガスの
溶解方法及び装置を提供するものであり、飲料、酒類、
ジュース類等の飲料用炭酸水或は炭酸泉等浴用水、シャ
ワー用水、洗顔用水やプール用水等の炭酸水を製造する
のに有用である。
【図１】本発明に適用するのに好適なモジュールの側面
図である。
図である。
【図２】本発明に適用するのに好適なモジュールの側面
図である。
図である。
【図３】中空糸膜の一例である。
【図４】飲料水溶解装置を示すフローシートである。
【図５】浴水溶解装置を示すフローシートである。
１ 容器 ２ 中空糸膜 ３ ポッティング剤 ４ 導入口 ５ 導出口 ６ 炭酸ガス導入口 ７ 炭酸ガスボンベ ８ ガス圧調整弁 ９ 熱交換器 １０ 中空糸膜モジュール １１ 容器 １２ プレフィルター １３ 中空糸膜モジュール １４ 浴槽
Claims (8)
- 【請求項１】 非多孔質ガス透過膜を隔てて炭酸ガス若
しくは炭酸ガス含有混合気体と水若しくは水溶液を配置
し、該膜を透過した炭酸ガスを水若しくは水溶液に溶解
することを特徴とする炭酸ガス溶解方法。 - 【請求項２】 非多孔質ガス透過膜の炭酸ガス透過速度
が１×１０-5〔ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃ
ｍＨｇ〕以上であることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 非多孔質ガス透過膜が中空糸膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 非多孔質ガス透過膜が、使用温度におけ
る該膜の引張破断強度が７０ｇ／ｆｉｌａｍｅｎｔ以
上、かつ、引張破断伸度が１５％以上の中空糸膜である
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 非多孔質ガス透過膜が非多孔質層をその
両側から多孔質層で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜
であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 水若しくは水溶液が飲料水、酒類、ジュ
ース類などの飲料用の水又は水溶液であることを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 水若しくは水溶液が浴用の水又はプール
用水であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 容器と該容器内に位置する中空糸膜と、
該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通す
る空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する
隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内壁面とで構
成される空間に水を流すための導入口及び導出口又は該
空間に炭酸ガスを加圧し供給するための給気口と中空糸
膜の中空部に水を流すための導入口及び導出口又は該中
空部に炭酸ガスを加圧し供給するための給気口とを設け
た炭酸ガス溶解モジュール、炭酸ガス又は炭酸ガス含有
混合気体を貯蔵する容器、気体を膜へ供給する配管及び
水を流すための配管より構成されていることを特徴とす
る炭酸ガス溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6009816A JPH07779A (ja) | 1993-02-04 | 1994-01-31 | 炭酸ガス溶解方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-17386 | 1993-02-04 | ||
| JP1738693 | 1993-02-04 | ||
| JP6009816A JPH07779A (ja) | 1993-02-04 | 1994-01-31 | 炭酸ガス溶解方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07779A true JPH07779A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=26344619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6009816A Pending JPH07779A (ja) | 1993-02-04 | 1994-01-31 | 炭酸ガス溶解方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07779A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08196879A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-06 | Ebara Corp | オゾン水製造方法及び装置 |
| JPH08276121A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-22 | Permea Inc | 液体中の溶解したガスの量を調節する方法と装置、ならびに気／液接触体モジュールとその利用法 |
| JPH08281087A (ja) * | 1995-04-11 | 1996-10-29 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 卓上型炭酸泉製造装置 |
| US6164632A (en) * | 1997-02-05 | 2000-12-26 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method for the preparation of a carbonate spring |
| KR20150074551A (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 코웨이 주식회사 | 탄산수 제조 장치 |
| JP2018047403A (ja) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 栗田工業株式会社 | 生物処理装置 |
| JP2019018203A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 環境技術サービス株式会社 | 気泡発生装置及び気泡発生方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5691006A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-23 | Cordis Dow Corp | Modified semiitransparent cellulose fiber and method |
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| JPH02279158A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-15 | Kao Corp | 浴湯用炭酸温水の生成方法及び装置 |
| JPH04156929A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-29 | Toray Ind Inc | 気液混合装置 |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP6009816A patent/JPH07779A/ja active Pending
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