JPS62183806A - サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、熱により原液の蒸発を促進させて蒸留を行う
サーモパーベーパレーション装置に関する。

〈従来の技術〉 サーモパーベーパレーション装置は、液体の蒸気は透過
させるが液体自体は透過させない疎水性重合体多孔質膜
の一次側に高温の原液を流通させ、原液から発生し多孔
質膜を透過した蒸気を二次側で冷却し、凝縮液を得る装
置である。

積層型サーモパーベーパレーション装置は、原液が流通
する原液室、多孔質膜を透過した蒸気が凝縮液化する凝
縮室並びに凝縮室で蒸気を冷却するための冷却液が流通
する冷却液通路からなるユニットを複数組み合せてモジ
ュールが構成される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 積層型サーモパーベーパレーション装置においては、原
液及び冷却液の給排液通路と原液室及び冷却液通路との
間にそれぞれ連通路が設けられる。

この連通路は液を流すという機能の他にシール性が必要
であるため、連通路を構成する部分は強度が要求される
。したがって、この連通路を構成する部分は、強度と加
工性の点から薄（するのには限界がある。この理由から
、連通路を構成する部分を含めて原液室、凝縮室、冷却
液通路からなるユニットを単純に重ねた従来のモジュー
ルの構造では、どうしてもモジュールが大型化するとい
う欠点があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明のサーモパーベーパレーション装置は、液体の蒸
気を透過させるが液体自体を透過させない疎水性多孔質
膜で仕切られた一方の側に原液通路を設けて原液室を形
成し、その多孔質膜の他方の側に冷却板を設けてその冷
却板と上記多孔質膜の間に凝縮室を形成し、その冷却板
の外側に冷却液通路を設け、上記凝縮室で生じた凝縮液
を外部へ導出するように構成した装置であって、原液及
び冷却液の給排液通路と原液室及び冷却液通路との連通
路を構成する部分の幅が原液室及び冷却液通路の幅より
も大きく形成されてなり、上記原液室と凝縮室並びに冷
却液通路を有するユニットを複数組み合せてなることを
特徴とする。

〈実施例〉 第１図は本実施例のサーモパーベーパレーション装置の
側面断面構造を示し、第２図は同装置の正面構造、第３
図は第２図のＡ−Ａ’断面構造を示す。

原液室１は、多孔質膜２，２′で仕切られて原液通路を
形成する。多孔質膜２．２′は、液体の蒸気を透過させ
るが液体自体を透過させない疎水性多孔質膜である。多
孔質膜２′の他方の側に冷却板３が配設され、この冷却
板３と多孔質膜２′との間に凝縮室４が形成される。冷
却板３．３′で仕切られて冷却液通路５が形成される。

凝縮室４で生じた凝縮液は、図示しない通路を経て集液
室６に集められ、この集液室６から導出通路７を経て外
部へ導かれる。

原液室１は、枠体８の両側に配設された多孔質膜２，２
′で囲まれて形成される。冷却液通路５は、枠体９の両
側に配設された冷却板３，３′で囲まれて形成される。

積層型サーモパーベーパレーション装置は、枠体８と多
孔質膜２．２′により形成された原液室１．枠体９と冷
却板３．３′により形成された冷却液通路５並びに原液
室１と冷却液通路５との間の凝縮室４からなるユニット
が複数組積層され、左右両端で端板１０，１０とボルト
等の固着手段（図示せず）により締め付けられて形成さ
れる。

枠体８の対角関係にある端部８ａ、８ｂには、原液の導
入通路１１と原液の排出通路１２がそれぞれ形成される
とともに、導入通路１１と原液室１とを連通ずる通路１
３及び排出通路１２と原液室１とを連通ずる通路１４が
それぞれ形成される。

また、枠体９の対角関係にある端部９ａ、９ｂには、冷
却液の導入通路１５と冷却液の排出通路１６がそれぞれ
形成されるとともに、導入通路１５と冷却液通路５とを
連通ずる通路１７及び排出通路１６と冷却液通路５とを
連通ずる通路１８がそれぞれ形成される。

枠体８の原液導入通路１１と通路１３を構成する部分８
ａ及び原液排出通路１２と通路１４を構成する部分８ｂ
の幅ｄ１は、原液室１０幅ｄ２より大きい。また、枠体
９の冷却液導入通路１５と通路１７を構成する部分９ａ
及び冷却液排出通路１６と通路１８を構成する部分９ｂ
の幅ｄ３は、冷却液通路５の幅ｄ４より大きい。さらに
、枠体８は対角関係にある部分８ａ、８ｂの間の距離が
長い略菱形であり、枠体９は対角関係にある部分９ａ、
９ｂの間の距離が長い略菱形である。そして、枠体８の
部分８ａ、８ｂと枠体９の部分９ａ。

９ｂとが互いに重ならないように原液室１と冷却液通路
５を凝縮室４を介して隣接して組み合せることによりユ
ニットを構成すると、ユニットの最大幅は枠体８の幅ｄ
１または枠体９の幅ｄ３にほぼ等しくなる。したがって
、原液室１と冷却液通路５を組み合せたユニットの幅は
小さくなる。

多孔質膜２，２′は非使用時は冷却板３′、３に当接し
ているが、使用時に蒸気が透過し、或いはその凝縮液が
発生すると、変形して冷却板３゜３′との間に間隙を生
じて凝縮室４が形成され、この凝縮室４が透過液集液室
６を通して透過液導出通路７と連通ずる。

多孔質膜２．２′は、枠体８の両側に接着されることに
よって原液室Ｉのシール性を保持する。

同様に、冷却ｆ！３．３’が枠体９の両側に接着される
ことによって、冷却液通路５のシール性が保持される。

多孔質膜２．２′は高温の原液に対して親和性を有しな
いこと、例えば原液が水溶液の場合であれば疎水性であ
ることが必要であり、更に、原液は透過させないがその
蒸気は透過させる性質を有することが必要である。従っ
てかかる疎水性多孔質膜は、通常０．０５〜５０ｐ　ｍ
、好ましくは０．１〜１０μｍ程度の微孔を有し、かつ
、多孔度が５０％以上であることが好ましい。また膜厚
は制限されないが、通常１〜３００μｍ１好ましくは５
〜１００μｍ程度である。従って、原液が水溶液の場合
、ポリテトラフルオロエチレン樹脂のようなフッ素系樹
脂からなる多孔質膜が耐熱性と疎水性を共にする点から
特に好ましく用いられる。しかし、例えばポリスルホン
やセルロース樹脂のような親水性樹脂からなる多孔質膜
でも、表面にフッ素系樹脂やシリコーン檜脂等の撥水性
の樹脂を被覆して疎水性の多孔質膜表面を付与するとき
は、これら樹脂膜も使用することができる。

冷却板３．３′は、伝熱性の高い材料例えば金属からな
る薄肉板が望ましいが、蒸気拡散による熱移動速度より
速い伝熱速度を有する伝熱体であ界 るならプラスチックでもよい。

原液連通路１３．１４及び冷却液連通路１７゜１８は図
では細い円筒状の通路となっているが、強度的に可能な
らば連通路の流路抵抗を減少させるために幅広のトンネ
ルにすることも可能である。

本発明の変形実施例として、多孔質膜と冷却板の間に何
らかのスペーサ部材を設けてもよい。

スペーサ部材は多孔質膜又は冷却板の表面に、又はこれ
らの両者に予め接合されていてもよい。

上記スペーサ部材としては、例えばｌＯ〜１００００メ
ツシュの天然又は合成の繊維、例えば、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリアミド等の繊維からなる織布、不織
布、炭素繊維布、金属網等が好ましく用も＼られる。ス
ペーサ部材の厚みは特に制限されるものではないが、余
りに厚いときは、却って蒸気の凝縮効率を低下させるの
で、５鶴以下、特に０．２〜３鶴の範囲が好ましい。

また、本発明の変形実施例としてユニット間を接着する
ことも可能である。

第４図に本発明の他の実施例におけるユニットの正面構
成を示す。それぞれ多孔質膜が接着された３個の原液用
支持枠２１．２２．２３とそれぞれ冷却板が接着された
３個の冷却液用支持枠２４゜２５．２６を交互に積層し
、原液室１あるいは冷却液通路５の周囲に３本の原液導
入通路２７．２８゜２９及び原液排出通路３０．３１．
３２．そして３本の冷却液導入通路３３．３４．３５及
び冷却液排出通路３６，３７．３８が配設されている。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明においては、原液室と冷却液
通路の幅を原液と冷却液の給排液通路が設けられる部分
の幅より小さくしたので、原液の給排液通路が設けられ
る部分と冷却液の給排液通路が設けられる部分とが重な
らないように原液室と冷却液通路とを組み合せることに
より、ユニットの最大幅を小さくでき、したがってユニ
ットを複数組み合せたサーモパーベーパレーション装置
の小型化が図れる。しかも、原液及び冷却液の給排液通
路と原液室及び冷却液通路とを連通ずる通路を構成する
部分を多少厚くすることによって強度が増加し、様々な
形状の連通路が製作可能になり、原液室及び冷却液通路
の液の流れを均一化するとともに、伝熱性の向上及びス
ケール付着の防止等が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の側面断面構造を示す図、第２図
は本発明実施例のユニットの正面構造を示す図、第３図
は第２図のＡ−Ａ’断面構造を示す図、第４図は本発明
の他の実施例のユニットの正面構造を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体の蒸気を透過させるが液体自体を透過させない疎水
   性多孔質膜で仕切られた一方の側に原液通路を設けて原
   液室を形成し、その多孔質膜の他方の側に冷却板を設け
   てその冷却板と上記多孔質膜の間に凝縮室を形成し、そ
   の冷却板の外側に冷却液通路を設け、上記凝縮室で生じ
   た凝縮液を外部へ導出するように構成した装置であって
   、原液及び冷却液の給排液通路と原液室及び冷却液通路
   との連通路を構成する部分の幅が原液室及び冷却液通路
   の幅よりも大きく形成されてなり、上記原液室と凝縮室
   並びに冷却液通路を有するユニットを複数組み合せてな
   ることを特徴とするサーモパーベーパレーション装置。