JPS6157219A - 選択性気体透過膜モジユ−ル - 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】 産業上の利用分野 本発明は燃焼機器、医療機器１食品工業等の分野で利用
されるもので、二種類以上の混合気体から特定の気体を
濃縮分離する選択性気体透過膜モジュールに関するもの
であるー 従来例の構成とその問題点 従来、平板状構造の気体透過膜モジュールは種々提案さ
れており、代表的な例はＳ、Ａ、Ｓｔｅτｎによる米国
特許３３３２２１６号明細書に記載のもＯがある◎これ
は、膜に繊維質の内張シをし、これを金属の金網の両側
に張り付け、周囲をシールしたものを一単位とし、これ
を積層した構造である。

上記の構造では、透過膜が十分機械的強度を有し、かつ
膜厚が厚い場合は十分であるが、本発明が対象とする場
合のように、透過膜が１μｍ以下の超薄膜の場合は、入
口側と出口側の圧力差によって、この膜が変形し損傷す
る危険がある。さらに透過膜は空気との接触もしくは透
過により帯電し、膜表面に空気中のゴミを付着して、透
過流量の低下を招く問題があった。

発明の目的 本発明はこのような点を改善し、気体透過膜に損傷を与
えず、また空気中のゴミ付着を防止し、膜透過流量の低
下を防ぐことを目的とするものである。

発明の構成 本発明は超薄膜からなる選択性気体透過膜を多孔性膜と
一体化した選択性気体透過複合膜を形成し、この複合膜
によって、内部の一部または全部が連続気泡で構成され
ている剛性多孔体を導電性通気シートを介し、多孔性膜
側か多孔体と対向するごとく気密に覆って形成した選択
性気体透過膜モジュールを提供するものである。

実施例の説明 以下に図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例における選択性気体透過膜モ
ジュールの組立法を示す斜視図で、１は内部の一部また
は全部が通気性を有する連続気泡からなる剛性多孔体で
、例えば、発泡ポリ塩化ビニル板、発泡ポリウレタン板
、あるいはスポンジメタルなどが用いられる。２は導電
性通気シートで、剛性多孔体１の両面に設けられており
、一部もしくは全部がカーボン繊維である布もしくは７
エルト、その他の導電性高分子あるいは金属メツシュな
どが利用される０３はその外側に配された選択性気体透
過膜および多孔性膜より成る選択性気体透過複合膜、４
は被分離気体透過口、５は導電性通気シート２の配線で
ある。選択性気体透過複合膜３を上下左右端で封着して
得られたモジュールの第１図Ａ　−Ａ／力方向おける断
面図を第２図に示す。図において剛性多孔体１を、導電
性通気シート２を介して、選択性気体透過複合膜３で覆
い、一端部６で気密的に接着しである。この接着は、接
着剤を使用してもよく、熱接着（ヒートシール）でも良
い◇ 第３図は組立完了後のモジュールを被分離気体透過口４
側からみた側面図で、透過口４の周囲７は十分に気密的
に接着されねばならない。

この様な構成のモジュールは約１０００回の動作停止を
繰り返しても複合膜３に変形は認められず、さらに導電
性通気シート２の配線５を接地することにより膜表面の
汚れが大幅に減少することがわかった。

第４図に本発明の他の実施例における選択性気体透過膜
モジュールの組立前の構成を示す斜視図を示す＠第１図
と同一部分には同一符号を付す０図において８は金属ま
たはプラスチックなどから形成される外枠、１は内部の
一部または全部が通気性を有する連続気泡構造からなる
剛性多孔体、２は導電性通気シート、３は前記した選択
性気体透過複合膜、４は被分離気体透過口、６は導電性
通気シート２の配線である。第５図は、第４図に示した
モジュールの組立後の断面図を示し、選択性気体透過複
合膜３は、導電性通気シート２を介して剛性多孔体１０
表面を覆い、枠８に接着部９において気密を保つよう適
当な接着剤で接着されている◎ １０は被分離気体の通路を形成する空間で、１、混合気
体は選択性気体透過複合膜３で濃縮分離され、導電性通
気シート２及び剛性多孔体１を通過して通路１０を経て
被分離気体透過口４から取り出される。

かかる構成においても前記実施例と同様に複合膜３の破
損はなく膜表面の汚れも大幅に減少させることができた
。

本実施例をさらに詳細に説明する。

第４図に示したモジュールにおいて外枠８として縦３０
ｃｒｎ、横３０　ｃｍ　、奥行０　、６ｃｍ　、枠の巾
１０の内面に凹部をもつ外枠を作り、剛性多孔体１とし
て信越化学（株）製発泡ポリ塩化ビニールＢＣ−ｓ。

−Ｂ−１を用い、複合膜３として２６μｍの多孔性ポリ
プロピレン（ポリプラスチック社製ジュラガード２４０
０）に均質膜として約２０００人厚のポリヒドロキシス
チレン−ポリジメチルシロキサン共重合体膜を設置した
複合膜を用い、さらに導電性通気シート２として導電性
ポリプロピレン（藤森工業株式会社製ノンスタット）の
加工品を用い、複合膜３は外枠８に対して接着部９でゴ
ム系接着剤で接着し、配線６は接地して帯電による電荷
を逃避した。

この様なモジュールを用い、気体透過口４よシ真空ポン
プで、１６０　ｔｔａｓＨｆに減圧吸引し、空気を吸引
した結果、酸素濃度が３４％に濃縮された酸素富化空気
を１２１／分の割合で得ることができた。

この構成で真空ポンプの０Ｎ−ＯＦＦを１Ｑ○０回繰り
返したが、モジュール、複合膜には何らの異常も発生し
なかった。さらに連続で１０００時間運転でモジュール
の耐久性試験をしたが同様に何らの変化も見られず、膜
の透過流量も１１．５Ａ’／分と初期値の約９６チと殆
んど低下しなかった。この優れた耐久性は導電性通気シ
ート２の除電効果によるもので、従来の単なる通気シー
トでは複合膜表面が帯電した場合電荷を逃避することが
できず膜表面にゴミが付着し膜透過流量の低下を招く◎
しかし導電性通気シート２の場合は帯電が防止され、膜
表面へのゴミの付着が防止され、膜の耐久性が大巾に改
善されるのである。

発明の効果 以上要するに本発明は少なくとも一部が連続気泡で構成
されている剛性多孔体に対向して、導電性通気シートを
介して選択性気体透過複合膜を設けたものであり、軽量
で、製造が簡単であシ且つコストも安り、シかも膜部分
に損傷を与えず、長期にわたって安定な性能を維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による選択性気体透過膜上ジュールの一
実施例を示す分解斜視図、第２図は一部拡大断面側面図
、第３図は同モジュールの側面図、第４図は本発明によ
る選択性気体透過膜モジュールの他の実施例を示す分解
斜視図、第６図は同モジュールの一部拡大断面側面図で
ある。 １・・・・・・剛性多孔体、２・・・・・・導電性通気
シート、３・・・・・・選択性気体透過複合膜、４・・
・・・・被分離気体透過口、６・・・・・・配線、８・
・・・・・外枠。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図　　　　ハ 第２図　　　　第３図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部の少くとも一部が連続気泡で構成された剛性
   多孔体を、導電性通気性シートを介して、選択性気体透
   過膜および多孔性膜より成る選択性気体透過複合膜によ
   り気密に覆ったことを特徴とする選択性気体透過膜モジ
   ュール。
2. （２）剛性多孔体の周囲が外枠で囲まれてなり、前記外
   枠に選択性気体透過複合膜を気密接着させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の選択性気体透過膜モ
   ジュール。
3. （３）導電性通気シートを接地してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の選択性気体透過膜モジュ
   ール。