JPS61278305A - 弾性ラツプを有する改良された中空繊維膜装置 - 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】 本発明は改良された中空繊維膜装置に関し、この装置は
繊維束の長手軸にほぼ直角な方向に中空繊維膜装置の束
を張力下に圧縮する弾性部材を特徴とする。

米国特許３３３９３４は、柔軟な多孔のスリーブ部材が
繊維を収納している通常の中空繊維膜装置を開示してい
る。丸編布帛スリーブが好ましい。

このスリーブは圧力容器中に繊維束を挿入しやすくし、
挿入の間に繊維束の断面積を所望に減少させるために用
いられる。

米国特許３５２６００１は、取り扱いをしやすくするた
めに、中空繊維膜東上の柔軟な多孔スリーブの使用を開
示している。

米国特許４３８０４６０は、スリットチューブが中空繊
維束を囲んでいるけれども、このチューブは装置の囲い
の内表面に接触するように伸びている、膜装置を開示し
ている。このスリットチューブは中空繊維の動きを大き
く制限するものではない。このスリットチューブは囲い
の内表面上のスケールおよび他の堆積物から繊維束を嬉
蔽するためのものである。

米国特許４４２１５２９は、性能の劣化を減少させるよ
うに、膜ガス分離装置を間歇的に操作する方法を開示し
ている。この特許は、多孔のポリマー外側ラップが繊維
のずれを防止するために束の周りに用いられるというこ
とが開示されている。

ＤＹＮＥＬ布外側ラップが実施例において用いられた。

ＤＹＮＥＬはオハイオ州クリーブランドのＬａｍｐｏｒ
ｔｓＦｉｌｔｅｒ　Ｍｅｄｉａ社により販売されている
ポリエステル織物である。

中空繊維膜装置は、流体混合物または溶液からの少なく
とも１種の流体成分の選択的な分離に用いられる。その
ような装置は、一般に、複数の中空繊維膜を含み、これ
らの膜は流体混合物の少なくとも１つの成分に対して選
択的に透過性である。

中空繊維膜は囲いの内部に置かれている。囲いは供給流
体を中空繊維膜の１つの表面と接触させるための少なく
とも１つの入口、膜を透過しない流体の排出のための１
つの出口および膜を透過する流体のための少なくとも１
つの出口を有する。中空繊維は少なくとも１つのチュー
ブシート中に埋封されている。繊維孔はチューブシート
の一方の側に露出されており、囲いからの出口と連通さ
れている。チューブシートは囲いの内部表面と密封して
係合されている。

今や、繊維束を包み、拘束する少なくとも１つの柔軟な
多孔の弾性部材の使用が、改良された流れ分布を与える
ことができるということが見出されたのである。弾性部
材は、膜を用いて正常の分離を行う間に、繊維束の長手
軸の主要部分に沿って、繊維束の周りに、繊維束の長手
軸にほぼ直角に本質的に均一な圧縮力を与えるものでな
ければならない。この圧縮力は中空繊維膜に悪影響を与
えることなく繊維束の軸に直角にほぼ均一な流れ分布を
助長するのに有効である。

従来技術において、中空繊維膜束の周りに用いられた柔
軟なスリーブおよびラップは、主に、保護機能を与え、
または圧力容器内に入れやすくするために束を拘束する
ために用いられた。最初に束の周りに位置しているよう
な柔軟なスリーブまたはラップが張力下にある場合にお
いても、操作または圧力サイクルの間に、圧縮力が最低
となり、束の囲まれた表面上においてところどころで不
均一になる。これに対して、今や、弾性ラップまたは管
状部材は、束に沿ってより均一な圧縮力を保持し、この
圧縮力はより安定に作用し、東向の供給流体分布器から
外方へ繊維の外部の束を通しての放射状の流体流速の増
加とともに望ましい形で増加する、束に沿うより均一な
圧縮力を維持するということが見出されたのである。弾
性スリーブまたはラップは作動状態から静止状態への繰
り返しのサイクルの後により均一な分離性能を助長する
のである。

添付の第１図は本発明の１態様を示す中空繊維膜装置の
模式的な断面図である。

混合物または溶液から流体成分を分離するための中空繊
維膜装置は先行技術においてよく知られている。米国特
許３２２８＆’７６．３４５５４６０および４０６１５
７４はそのような装置を開示している。供給流体は逆浸
透の場合と同様に液体溶液であるが適当である。ガス混
合物の分離は特に本発明の改良された膜装置の使用に好
ましいものである。

存利には、中空繊維は、供給流体が中空繊維束に導入さ
れて繊維束からの放射状の外方への流れを助長すること
のできる穿孔されたコアまたは他の同等の分布手段の周
りにほぼ長さ方向に配列されて充填されている。コア内
の孔は繊維束の軸に沿って均一に供給流れを分布させる
ように置かれていなければならない。また、中空繊維膜
と接触する半径方向の流れを緩衝し、均一に分布させる
働きをする多孔の材料または繊維材料でコアを覆ってい
るのが望ましい。

中空繊維膜は繊維束の中央の長手軸に平行であるかまた
はその周りにらせん状に巻かれていてよい。本発明にお
いては、一般に、平行な繊維を用いた場合により大きな
改良が認められる。繊維束の長手軸は、直線状であるの
が好ましいけれども、弓形であってもよい。チューブシ
ートは中空繊維束の少なくとも１端の近くに形成され、
一方同一のまたは異なるチューブシートまたは末端シー
トが通常繊維の反対側の端の近くに存在している。

チューブシートおよび末端シートは通常エポキシまたは
他の熱硬化性または熱可塑性樹脂からなる。

作動に際しては、チューブシートおよび末端シートもし
くはチューブシートが圧力容器と密閉して係合される。

チューブシートおよび末端シートは圧力容器と一緒にな
って中空繊維の外部の空間を規定し、この空間は中空繊
維の孔と直接的に連通していない。

ここに述べる発明は中空繊維膜分離装置の特定の形態に
限定されるものではない。しかしながら、前述した標準
の形態が好ましい。有利には、分離されるべき供給流体
は繊維束の内部から繊維の外部に外方へ流れる。膜の技
術において知識を有する者は、中空繊維モジュールのた
めの他の形態が可能であるということを認識するであろ
う。例えば、中空繊維は米国特許４０８０２９６に用い
られているように、繊維の両端が単一のチューブシート
または単一の中央チューブシートを通して突き通ってい
るように配置される。

能力を増しおよび／または分離を改良するた必に、多く
の分離装置が並列または直列に接続されてもよいという
ことに留意さたい。当業者はそのような形態について容
易にこの明細書における教示を適合させる伜とができる
。

第１図は、説明の目的で、この発明のＩＬｉ様を示す中
空繊維膜ガス分離装置を断面で示すものである０分離さ
れるべきガスはガス供給パイプ２の入口１に導入される
。ガス供給パイプ２は第１のチューブシート３を通過し
、第２のチューブシート４を末端としている。２つのチ
ューブシート３および４０間のガスフィードパーイブ２
の断面は複数の孔５を含み、この孔を通して供給ガスが
通過して、穿孔された供給パイプ２の周りにほぼ長手方
向に平行に配置された多数の中空繊維６の外部表面に接
触する。外部の弾性布帛チューブシート９および内部の
布帛チューブシート１５が中空繊維束を取り囲んでいる
。供給ガスの一部は中空繊維束を軸方向および半径方向
に通過して束を取り囲む圧力ケース８内の出ロアに達す
る。供給ガスの残りは中空繊維６の壁を透過する。中空
繊維６の孔はチューブシート３および４を通して各端に
おいて両チューブシート３および４の遠い側においてヘ
ッダースペース１１および１２と連通している。中空繊
維６を透過し、ヘッダースペース１１および１２内に集
められたガスはそれぞれヘッダースペース１１または１
２の１つと連通している圧力ケース内の出口１３および
１４から取り出すことができる。簡単のために、チュー
ブシートおよび圧力ケース間のＯリングシール、（米国
特許４０６１５７９に開示されているような）チューブ
シート支持体および圧力ケース上のハードウェアの如き
、重要でないもしくは任意的な当業者に公知の部分は第
１図に示されていない。所望ならば、清掃用ガスを一方
のヘッダースペースに導入し、他のヘッダースペース中
の出口から取り出して、透過物の回収の補助をさせても
よい。

好ましくは、多孔の弾性部材は複数の弾性繊維が所望の
弾性を与えるために用いられているような布帛からなる
。そのような弾性繊維および布帛はよく知られている。

代表的な弾性繊維体天然ゴムおよびウレタンポリマーか
ら製造され、それらは、一般に、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅ
ｒ　％　ｆ！ｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆＣｈｅ＋ｎ
１ｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−、第３版、第１０巻
、１６６〜１８２貝（１９８０年）に記載されている０
弾性繊維は十分な数で存在していなければならず、束の
外側を取り囲んで配置され、束の長手軸に直角に束に対
してほぼ均一な圧縮力を適用するように配置されている
べきである。

弾性繊維は高い伸度および良好な回復性の天然または合
成ポリマー材料のいかなるものからなっていてもよい。

スパンデックスの如き弾性ポリウレタン繊維またはゴム
もしくはラテックス繊維が好ましい。これらの弾性繊維
は、所望ならば、摩擦抵抗を増すために他の合成または
天然繊維により巻かれまたは被覆されていてもよい。

一般に、弾性繊維は多孔の弾性部材のごく一部のみを構
成するであろう。弾性部材の他の部分は、好ましくは、
多孔の材料もしくは布帛に織られ、編まれまたはその他
の方法によってそのように構成された他の天然または合
成ポリマーである。弾性部材はそれが付されるであろう
条件および材料に耐性のものであるように選ばれるべき
である。

弾性布帛中に好ましい非弾性繊維は木綿、ポリアミド、
ポリエステルおよびセルロース繊維を含む。

弾性の外科用包帯および材料は一般に弾性部材として適
用可能である。

弾性部材は操作可能な限り、所望の本質的に均一な圧縮
力を与える多くの形態をとることができる。弾性部材は
、均一な張力において中空繊維束の周りにらせん状に巻
かれた弾性繊維のリボンまたは細いストリップであって
よい。望ましくは、らせんの隣接するストリップは、繊
維束の外側の繊維の本質的に全部が均一に被覆されてい
るように重なり合っているであろう。リボンは、好まし
くは、１インチ（２，５４ｃｍ）　〜６インチ（１５゜
２４Ｃｍ）の幅を有し、束の長手軸に対して約３０°〜
８９°の角度で巻かれている。弾性のらせん状部材は、
両端において通常の手段、例えば、弾性のバンドまたは
チューブシートにより固定することができる。

弾性部材はまた所望の圧縮力を適用するのに適当な直径
の１つまたはそれ以上のバンドであってよい。もし単一
のバンドが束の大部分を被覆しない場合には、望ましく
は、複数のバンドが用いられ、これらのバンドは中空繊
維束の露出された表面の本質的に全体が被覆され、均一
な圧縮に付されるように重なり合っているであろう。

本発明の好ましい態様においては、適当な直径の弾性雪
状部材が用いられる。管状部材は、本質的に、束の露出
された表面全体を被覆し、張力下に置かれるように適当
な直径を有する。弾性は互いに他と重ね合わされた複数
の管状部材を用いて容易に調整することができる。好ま
しくは、管状部材は本質的に均一な円周方向の弾性を与
えるように配置された複数の環状の弾性繊維を含む。医
療用途に用いられる管状弾性支持体は種々の直径を有し
、種々の弾性度を有し、好都合に用いることができる。

中空繊維束の外部表面の周りに弾性部材を用いるのが最
も有利であるということが見出された。

改良された流れ分布により同一の利益が、１つまたはそ
れ以上の弾性部材を中空繊維束の内部に、好ましくは束
の長手軸に同心で用いた場合に、達成され得る。あるい
は弾性でない内側ラップを束を取り囲む弾性の外側ラッ
プといっしょに用いることもできる。本発明のいくつか
の態様におけるコアの近くの内側ラップは、コアの付近
の繊維の耐性を増大せしめる。

ここに用いられる弾性部材は、好ましくは、この部材が
リラックスされているときの寸法の約１０〜約２０００
％の範囲の、束の円周方向の最大伸度を有する。適用さ
れたときに弾性部材は円周方向の伸びがリラックスされ
ている場合の円周の約５０〜約３００％の範囲内にある
ような張力にあるのが望ましい。

束の単位表面積光たりの最適圧縮力および最適弾性は中
空繊維の寸法、膜組成、充填係数、供給流体、供給流速
、繊維束直径および他の因子によって変わるであろう。

最適張力は弾性管状部材を束の周りに一度に１個同心的
に導入し、干してどの場合に最適の生産性が達成される
かを決定するために性能を試験することによって実験的
に容易に決定することができる。本発明の膜装置に用い
られる中空繊維は、その目的のために用いられるいかな
る材料からも構成することができる。知られているよう
に、中空繊維を構成するために用いることのできるいか
なる有機ポリマーもある種のガスに対して選択透過性を
示すであろう。選ばれた個々のポリマーは所望の分離を
行うのに特定の選択性を示さなければならない。中空繊
維膜を形成するために用いることのできる熱可塑性ポリ
マーの例は、ポリブタジェン、エチレン−酢酸ビニルコ
ポリマー、ブタジェン−アクリロニトリルコポリマー、
スチレン−ブタジェンコポリマー、ポリカーボネート、
ボリフヱニレンオキシド、ポリエチレン、ポリイソブチ
レン、ポリ−シス−イソプレン、アルファオレフィンの
コポリマー、ポリエチレンテレフタレートの如きポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、パーフルオロ
カルボスルホン酸ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポ
リアミドおよびセルロースエステルもしくはエーテルを
含む。本発明に好ましい中空繊維は乾燥非対称酢酸セル
ロース（米国特許４０６８３８７に記載されたもの）ま
たはポリ　（４−メチルペンテン−１）（米国特許３７
９８１８５に記載されたもの）からなるものである。主
として４−メチルペンテンーｌから誘導され、本質的に
変性剤および添加剤を含まないポリオレフィン繊維が特
ニ好ましい。４−メチルペンテン−ｌポリマーはホモポ
リマー、他のポリオレフィンとのブレンドまたは少量の
他の（１〜１５重量％の）他の０５〜Ｃ８オレフインと
のコポリマーであってよい。好ましくは、４−メチルペ
ンテン−１ポリマー中空繊維は、約３０〜約１００ミク
ロンの外径および約４〜約２５ミクロンの壁圧を有する
。

中空繊維膜は透過性変性剤、可塑剤および他の添加剤を
含んでいてもよい。米国特許３８７４９８６および４２
３０４６３に記載されているもののような多成分または
多層膜を用いることもできる。

中空繊維は、一般に、熱可塑性ポリマーを当業者に公知
の方法でメルトを製造する温度において加熱された紡糸
口金から押し出すことにより製造することができる。窒
素ガスまたは他の不活性流体が新たに紡糸された繊維の
中央から汲み上げられて、冷却の間に崩壊するのが防止
・される。所望ならば、繊維は紡糸口金から短い距離に
置かれたボデーロールによりまだ十分に可塑性を有する
間に所望のサイズに引き伸ばされてもよい。新たに紡糸
された中空繊維の冷却速度は、最適な物理的特性および
透過性を有する中空繊維を与えるために注意深くコント
ロールされるべきである。当業者は、容易に、最適の特
性を有する繊維を製造するための個々のポリマーに対す
る紡糸条件を実験的に決定することができる。

非対称型の酢酸セルロース中空繊維の紡糸は、対称型の
中空繊維膜とは幾分異なる条件を必要とする。米国特許
４１２７６２５ｃ＊非対称型中空繊維の製造方法を開示
している。酢酸セルロース中空繊維は、一般に、約４０
重量％までのアセチル部分を含むことができる。

特定の分離に対して最適の寸法が存在しうるけれども、
この発明の実施に対しては、中空繊維の孔の寸法および
繊維の壁の厚さには一般に制限がない。操作に用いられ
る横断膜圧力（膜の前後における圧力）において中空繊
維が悪影響を受けないように、外径が内径よりも十分に
大きい限りにおいて、約２５〜約３００ミクロンの内径
および約３５〜約４００ミクロンの外径を有する中空繊
維が適当である。最良の性能に対しては、操作の間に透
過物側において圧力をできるだけ低く保持するのが望ま
しい場合が多い。透過物側を真空で操作することも可能
である。

本発明の膜装置のための操作条件は、一般に、同じ中空
繊維膜を用いる従来の装置に対するものと同様である。

米国特許４４２１５２９およびこの明細書中に述べた他
の先行技術文献は一般に操作条件を開示している。

横断膜圧力即ち中空繊維膜の供給側の圧力と操作の間の
膜の透過物側の圧力との圧力差は、膜の透過を十分な速
度で助長するのに十分なものでなければならないけれど
も、中空繊維が損傷さ載または破壊するほどに大きなも
のであってはならない。横断膜圧力の操作可能な範囲は
、膜材料、膜の厚さ、分離される流体および操作の間の
温度を含む多くの因子に依存する。典型的には、１平方
インチ当たり少なくとも約１０ポンド（ｐｓｉ）（６９
ｋＰａ）、好ましくは少なくとも約４０ｐｓｉ　　（７
６ｋＰａ）の横断膜圧力が用いられる。

横断膜圧力に対する上限は、中空繊維膜のみでなく、付
随するラインおよび装置の耐圧力の強度によっても決ま
る。ある種の肉薄の中空繊維膜を不使用の期間に引き続
く開始の間の１０〜１５秒内に供給側において約７５ｐ
ｓｉ　　（５１８ｋＰａ）の圧力変化に繰り返し付した
時に、そのような圧力変化に付さなかった装置に比較し
て性能において明らかな劣化が見られた。特定の中空繊
維装置の膜の供給側における圧力の急速な変化に対する
感受性は膜材料、膜圧、操作の間の温度および多くの因
子に依存する。従って、圧力範囲の許容度にたいする十
分な基準をこれらの因子を特定することなく与えること
はできない。しかしながら、一般には、１５秒内に３０
ｐｓ　ｉ　　（２０７ｋＰａ）よりも大きい圧力変化は
膜の供給側において避けるべきであり、この圧力変化が
膜の初期加圧の間に起こる場合には特にそうである。

ガス分離における供給物および透過物の温度は、中空繊
維膜に悪影響を与えるような量で濃縮されたガスを含ま
ず、透過が経済的に十分な速度で起こるのに十分高いも
のでなければならない。操作温度はまた膜の性能、寿命
および完全性が悪影響を受けるほどに十分に低（なけれ
ばならない。約−１０゛〜約５０℃の温度が一般に好ま
しく、約１０°〜約３゛０℃が最も好ましい。一般に、
周囲温度が便利である。典型的には、膜装置は高い操作
温度におけるサイクルの間に供給圧力に突然の変化が起
こることによって最も重大な影響を受ける。

本発明の方法によって分離されるべき流体混合物は広い
範囲で組成を変えることができる。膜は、混合物中に存
在する流体組成物によって悪影響を受けず、所望の成分
を選択的に透過しうるようなものが選ばれなければなら
ない。１つの分離装置によっておこなわれる分離が十分
でない場合には。

そのような装置を組み合わせで用いることができる。

本発明の好ましい態様においては、４−メチルペンテン
−１ポリマ一中空繊維膜分離装置が、空気を富酸素流お
よび富窒素流に分離するために用いられる。富酸素ガス
は所定の医療用途または酸素が反応体となる化学反応に
用いることができる。

富窒素ガスは可燃性の液体を含む容器中のガスブランケ
ットとして用いることができ、これによって燃焼の危険
を減らすことができる。上記の用途の全ては分離装置の
中間的な使用も含む。

他の好ましい態様においては、乾燥の非対称型酢酸セル
ロース中空繊維膜装置が天然ガスからの二酸化炭素およ
び硫化水素の分離に用いられる。

分離された二酸化炭素は次いでよく知られた技術に従っ
て、ガスまたはオイルの回収を増大させるために天然ガ
ス中に注入される。

本発明の第三の好ましい態様においてはセルロースエス
テルまたはポリアミド中空繊維膜装置が逆浸透に用いら
れる。

前述したような弾性部材が流れ分布をより均一こするこ
とによって、中空繊維膜装置の初期生産性を改善するこ
とができるということが見出された。この発明の好まし
い態様においては、生産性は少なくとも１０％増加する
。弾性部材は、性能が操作において劣化した場合に、中
空繊維膜装置の生産性を回復させることが認められた。

膜性能の持続性における改良が、特に装置圧力乃至大気
圧および高い操作温度の如き繰り返しのサイクルにおけ
る不利な条件の場合にも認められた。最後に、弾性部材
の使用は、中空繊維膜装置の形成に対してより一定の性
能を与える。

下記の例および比較例は本発明をさらに説明するための
ものである。

例１〜４ 第１図に示すものと類似の膜装置を組み立てた。

この装置は直径８インチの束中に約１４Ｘ１０’本の中
空繊維を含んでいた。エポキシ樹脂チューブシート間に
各繊維が約３８インチ存在した。これらの繊維は４−メ
チルペンテン−１ポリマーから溶融紡糸された。コア状
に４列に３インチ（７゜６２ｃｍ）の間隔であけられた
半インチ（１，２７ｃｍ）の孔を有する１、０インチ（
２，５４Ｃｍ）の１、Ｄ、アルミニウムパイプ上に配置
された。孔の列はコアの周りに９０°の間隔をもって置
かれ、個々の孔は流れ分布を改良するために隣合う列に
互い違いに配置された。コアを供給ガスをより均一に分
布させるために多孔のポリエチレンスリーブ中に入れた
。

これらの繊維をコアの周りに平行に配置し、均一に分布
させて、直径約８インチの束を形成した。

これらの繊維をわずかな張力下にそれらが平らに置かれ
るように配置した。ポリエステル布のランプを繊維の配
置の間にスリーブから約１インチ（２，５４ｃ　ｍ）に
同心配置した。繊維はコア上に配置されているので、脂
肪族アミン硬化剤を含む液状エポキシ樹脂を束のそれぞ
れの端において約３インチ（７，６２ｃｍ）の繊維に適
用した。この樹脂を中空繊維束を十分に配置したのちに
加熱によって硬化させて、チューブシートを形成せしめ
た。次いで、チューブシートの面を切り落として、オー
プンファイバールーメンを露出させた。

平らに置かれた時に１２ｃｍの正常なリラックス幅を有
する新たに着色されたレーヨン管状弾性外科用包帯を、
露出された中空繊維の長さに切断した。管状弾性包帯を
、中空繊維を損傷することなく脱繊維東上に優しく引き
寄せることができるようにフープを用いて広げた。筒状
のプラスチックスクリムまたはスクリーンを東上に置き
、弾性スリーブが圧力ケースからの出口を塞ぐことので
きる点まで広がるのを防止するようにした。次に、束を
圧力容器中に入れ、２５℃において９０ポンド／平方イ
ンチゲージ（ｐｓｉｇ）（６２０ｋＰａ）の供給空気を
コアに導入した。非透過流に対する流れコントロールパ
ルプをこの流れ中に５容量％の酸素を与えるのに必要な
ように調整した。非透過物（もしくは不要物）流れおよ
び透過物流れを次いで標準の立方フィート７分（ＳＣＦ
Ｍ）で測定し、不活性回収率即ち透過物および非透過物
流れの合計で割って非透過物流れを決定した。これらの
測定を、次いで、２層、３層および４層の管状弾性膜を
用いて繰り返した。結果を下記の表Ｉに示す。

表Ｉ ２　　２　　　４．６３　　１２．６２　　２６．８３
　　３　　　４．９７　　１２．８２　　２８．０４　
　４　　　５．０２　　１２．７３　　２８．３表■に
示される結果は多数の弾性部材の付加が膜の生産性を明
らかに改良することができるということを示している。

比較例１ 例１と同様にし、弾性部材に代えて、幅４インチ（１０
，１６ｃｍ）の不織りボンを繊維束の周りにらせん状に
、可変の中程度の張力で巻いた。不活性流れ速度を５容
量％の酸素を与えるようにコントロールした。不要物流
れ速度は３．８９　ＳＣＦＭであり、透過物流れ速度は
１２．５３　ＳＣＦＭであり、回収率は２３．７％であ
った。

比較例２ 例１と同様にし、弾性部材に変えて、ポリエステル布シ
ートを張力下に繊維束の周りに巻いた。

不活性流中の５容量％の酸素含量において、不要物流れ
速度は１．７５　ＳＣＦＭであり、透過物流れ速度は単
に１２．７％であった。

例５〜１０ 例１と同様にして、幾つかの膜装置を弾性部材を用いず
に、および３層の弾性外科用包帯を用いて試験した。こ
れらの試験の結果を表■に示す。

表■ ６　　　４．３１　　　　１２．７３　　２５．３７　
　　４．６０　　　１２．２９　　２７．２８　　　４
．２７　　　１６．０８　　２１．０９　　４．９９　
　　１５．００　　２５．０１０　　４、８８　　　１
２．８２　　２７．６表■　（続き） ６　　　　４．３４　　　　　　１２．７７　　　２５
．４７　　　　４．１０　　　　　　１１．９５　　　
２５．６８　　　　　５．０１　　　　　　１５．５５
　　　２４．４９　　　　５．６９　　　　　　１４．
８９　　　２７．６ｔｏ　　　　　５．３４　　　　　
　１２．７６　　　２９．５表は６種の膜装置のうちの
５つの生産性が弾性部材によって改良されたことを示し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｌａ様を示す中空繊維膜ガス分離装置
の断面図である。 １・・・人口　　２・・・ガス供給パイプ３・・・第１
のチューブシート ４・・・第２のチューブシート ５・・・孔　　　６・・・中空繊維 ７・・・出口　　８・・・圧力ケース ９・・・外部弾性布帛チューブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、束にされ、少なくとも１つのチューブシート中に埋
   封された複数の中空繊維膜を含む中空繊維膜装置であっ
   て、この繊維束を包む少なくとも１つの柔軟な弾性部材
   を有し、この弾性部材がその作動の間に、繊維束の長手
   軸の主要部分に沿って、繊維束の長手軸の周りにこれと
   ほぼ直角に本質的に均一な圧縮力を与え、この圧縮力が
   繊維束の長手軸に直角なほぼ均一な流れ分布を助長する
   のに有効であることを特徴とする装置。 ２、繊維束が、更に、繊維束から外方への放射状の流れ
   を助長する供給流れ分布手段を含み、この供給流れ分布
   手段の周りに繊維束が本質的に同心的に配置されている
   、特許請求の範囲第１項記載の中空繊維膜装置。 ３、供給流れ分布手段が一端で閉じられた穿孔導管もし
   くはパイプである、特許請求の範囲第２項記載の中空繊
   維膜装置。 ４、穿孔導管が多孔のポリマースリーブ中に収納されて
   いる、特許請求の範囲第３項記載の中空繊維膜装置。 ５、中空繊維膜の長手軸が供給流れ分布手段にほぼ平行
   である、特許請求の範囲第３項記載の中空繊維膜装置。 ６、供給流れ分布手段がほぼ直線状であり、繊維の孔が
   繊維の各端においてチューブシートを通して通じている
   、特許請求の範囲第５項記載の中空繊維膜装置。 ７、中空繊維が主として４−メチルペンテン−１から誘
   導されたポリオレフィンからなる、特許請求の範囲第２
   項記載の中空繊維膜装置。 ８、中空繊維がセルロースアセテート、セルロースジア
   セテートまたはセルローストリアセテートからなる、特
   許請求の範囲第２項記載の中空繊維膜装置。 ９、中空繊維膜が約３５〜４００ミクロンの外径および
   ２５〜３００ミクロンの内径を有する、特許請求の範囲
   第２項記載の中空繊維膜装置。 １０、柔軟な弾性部材がチューブシートから伸びている
   かまたは２枚のチューブシート間に伸びている繊維束の
   表面全体を本質的に覆っている布帛またはポリマー筒状
   スリーブであり、このポリマースリーブが望ましい圧縮
   力を与えるように配置された、少なくとも１つのらせん
   状のまたは複数の円形の弾性繊維を含む、特許請求の範
   囲第２項記載の中空繊維膜装置。 １１、複数の弾性スリーブ部材が互いに他と密接に接触
   して他のスリーブと重ねて置かれており、本質的に繊維
   束の表面全体を覆っている、特許請求の範囲第１０項記
   載の中空繊維膜装置。 １２、中空繊維が主として４−メチルペンテン−１から
   誘導されたポリオレフィンからなる、特許請求の範囲第
   １１項記載の中空繊維膜装置。 １３、中空繊維が約３０〜約１００ミクロンの範囲の外
   径および約４〜約２５ミクロンの範囲の繊維壁厚を有す
   る、特許請求の範囲第１２項記載の中空繊維膜装置。 １４、供給流れ分布手段が１端で閉じられたほぼ直線状
   の穿孔導管であり、中空繊維膜がこの導管にほぼ平行に
   配置されている、特許請求の範囲第１３項記載の中空繊
   維膜装置。 １５、各中空繊維の１端が突き通っている第２のチュー
   ブシートを含み、繊維の孔がチューブシートを通して通
   じている、特許請求の範囲第１４項記載の中空繊維膜装
   置。 １６、中空繊維が、正常の作動において、中空繊維膜が
   本質的に直線状で供給流れ分布手段に平行のままである
   ように、チューブシート間に所定の張力をもって正常に
   保持されている、特許請求の範囲第１５項記載の中空繊
   維膜装置。 １７、供給流れ分布手段がさらに穿孔導管を囲む多孔の
   ポリマースリーブを含む、特許請求の範囲第１６項記載
   の中空繊維膜装置。 １８、供給流れ分布手段の周りに配置された複数の中空
   繊維膜を含み、中空繊維膜が少なくとも１つのチューブ
   シートに突き通っており、それらの繊維孔が少なくとも
   １つのチューブシートを通して通じている中空繊維膜装
   置の性能を改良するための方法であって、繊維束の長手
   軸に平行にほぼ均一な流れ分布を助長するように、繊維
   束の長手軸の主要部分に沿って、繊維束の長手軸の周り
   にこれとほぼ直角に本質的に均一な圧縮力を与えるよう
   に、繊維束と接触させて柔軟な弾性部材を設けることを
   含む方法。 １９、中空繊維膜が主として４−メチルペンテン−１か
   ら誘導されたポリオレフィンからなる、特許請求の範囲
   第１８項記載の方法。