JPS62197109A

JPS62197109A - らせん巻き中空繊維浸透器用の管板

Info

Publication number: JPS62197109A
Application number: JP62022636A
Authority: JP
Inventors: ジヨニー　エル　トリマー
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1987-08-31
Also published as: DE3766267D1; AU6827887A; CN87100760A; EP0234893A3; IL81340A; KR870008063A; ES2019378B3; AU581118B2; KR890002458B1; CA1294563C; EP0234893A2; MX160939A; CN1008327B; JPH0229373B2; IL81340A0; EP0234893B1; US4652373A

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〉本発明は膜を選択透過性の毛髪状中空繊維長物から作ら
れたものである浸透性分離装置（浸透器）に関する。

〈従来の技術〉これらの浸透器は逆浸透圧によって塩水から水を回収す
るのに特に適しているが、特定の膜は流体混合物の種々
の成分に対して選択浸透性の多孔性をもっている。溶液
に圧力を加えると、溶媒（浸透液）が膜を通って圧入さ
れるが、イオンはその通過を拘束される。管板と通常呼
ばれる樹脂壁中に中空繊維の端部を２め込みそして中空
繊維の端部を管板中にのばすか又は樹脂管板を切断して
中空繊維の開放端部を算出させることによって浸透液を
供給物および処理した供給物から分離する。このような
管板は米国特許第３゜４２２．００８号（発明者マツク
レイン）、米国特許第４゜３５８．３７７号（発明者ク
ラーク）、および米国特許第へ５０３．５１５号（発明
者トムシック）に記載されている。

このような管板についての問題点はある種の構造系を使
用して管板を圧力容器中に保持しなければ力らないこと
である。１つの方法は中空管の開放端部に対して接合し
た多孔質パック・アップ板を与えることである。然しこ
の構造は非常に多数の中空繊維の端部が閉塞して浸透器
の効率を減少させる結果をもたらす。別の構造系は管板
の寸法を拡大し次いで特別の結合材料を与えて管板を保
持することである。然しこれは装置の複雑性を増大させ
、コストを上昇させる。

中空繊維から浸透液を集める別の方法は米国特許第４゜
０６１．５７４号および同第４，０８６，２９６号（い
づれも発明者はクラーク）に記載されている。これらの
クラークの特許の双方において、弦にそって管板中にド
リルで孔があけられ、端部板の必要をなくしている。米
国特許第４，０６１゜５７４号においてクラークはこれ
らの孔は半径方向の線にそって孔あけされなければなら
ないことを示唆したが、中空繊維の多くは交差せずそし
てこのようなパターンの孔は非効率的であることを認め
た。クラークの上記２件の特許における浸透器は管板の
周壁に環状溝を形成することを必要とした。これは実際
上達成困難である。中空繊維の開放端部の多くは溝形成
の過程においてつぶされて閉鎖されるからである。更に
クラークの上杵２件の特許はすべての孔が平行であって
単一の弦にそうことを必要としている。円形の管板に孔
をあけることは実際上困難であった。孔の中心線と円周
に対して接線方向の線との間の角度は増大するからであ
る。その結果として、中空繊維の端部の若干は管板の孔
あけ過程において密封シールされ、従って管板の効率は
減少する。

浸透器の寸法が増大するにつれて、非切断繊維による浸
透器の損失が実用上関心のある問題となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明の主たる目的はすべての中空繊維が制限なしに浸
透液を自由に放出する管板全提供するととにある。

別の目的は管板内のコアに又は管板の外周上のある場所
に浸透液が排出しうる改良された管板を提供することに
ある０もう１つの目的は中空繊維のすべてが最少の数の孔に交
差する改良された管板を提供することにある。

更に別の目的はすべての孔が管板の表面に対して比較的
小さな角度でドリル孔あけしうるドリル孔あけ用の装置
を提供することにある。

更にもう１つの目的は孔が比較的小さな直径をもつ管板
を提供することにある。

′＃伊の目的は米国特許第４，０８０，２９６号に記載
の浸透器のような圧力バランス系で使用しうる、または
米国特許第４，３５８，３７７号に記載の浸透器のよう
な非圧カバランス系で使用しうる、管板を提供すること
にある。

く問題点を解決するための手段〉本発明は上記の問題点を解決（上記の目的を達成）する
ための手段として下記の（ａ）〜（（ｉ）から成る改良
点を備えて成ることを特徴とする加圧しうるケーシング
をもつ改良された中空繊維浸透器分離装置を提供するも
のである。

（ａ）　　ケーシング中に取付けた細長い有孔中空コア
部材；（ｂ）　　該中空コア部材の縦方向部分にらせん
状に巻きつけられ、該コア部材の縦方向部分にそっての
びていて多数の半径方向の層中に多数の中空繊維の縦方
向にのびる長物部分を形成する、流体浸透性中空繊維、
多数の中空繊維、または中空繊維のトウ；（ｅ）　　上記のらせん状に巻きつけられた中空繊維部
材の長物によって形成される、外周面をもち内表面を形
成する縦方向にのびる束；（ｄ）　　上記のコア部材を取巻き、中空繊維部材の縦
方向にのびる長物部分のそれぞれの縦方向部分に密封係
合し、そして上記の束の内面から半径内側にのびて内部
管板面を形成し且つ上記の束の外周面から半径方向外側
にのびて外部管板面を形成する、半径方向の管板；（ｅ）　　上記のコア部材および管板の中を外部管板面
まで半径方向にのびるマニホルド孔部材であって、該マ
ニホルド孔部材の軸がコア部材の中心軸にほゞ垂直な第
１の平面内ニ存在するマニホルド孔部材；（ｆ）　　弦にそって外部管板面から上記第１の平面に
平行でこれに密に隣接する第２の平面中の管板に間隔を
おいて孔をあけられた第１のコレクター孔部材；（ｇ）
　　弦にそって外部管板面から上記の第１の平面に平行
でこれに密に隣接する第３の平面中の管板に上記の間隔
に孔をあけられた第２のコレクター孔部材；（ｈ）　上
記のマニホルド孔部材と第１のコレクター孔部材とに接
続しており、その軸がほゞ第２の平面内にある第１の支
流孔部材；（ｉ）　　上記のマニホルド孔部材と第２のコレクター
部材とに接続しており、その軸がほゞ第３の平面内にあ
る第２の支流孔部材；Ｕ）　　上記のコレクター孔部材が外部管板面にそった
第１および第２のコレクター孔部材の間の上記間隔の長
さのほぼ９／１６である直径をもつこと；（ｋ　第１および第２のコレクター孔部材の間の距離が
外１７一部首板面にそった第１および第２のコレクター孔部材の
間の上記間隔の長さのは’；　１１／１６であること；
および（（ｉ）第１のマニホルド孔部材の直径が第１お
よび第２のコレクター孔部材の直径にほゞ等しいか又は
これより大きいこと。

本発明の別の（あまり好ましいとはいえない）態様にお
いて、管板は浸透液が管板の内壁よシはむしろ管板の周
囲に向うように取付けてドリルで孔あけすることができ
る。

本発明の管板は管板に対する圧力がバランスされるよう
に調節した又はバランスされないように調節した浸透器
（単数または複数）中に１つ又はそれ以上の管板が存在
する場合に使用することができることを理解すべきであ
る。

〈実施例〉本発明の実施例を添付の図面を参照して更に具体的に説
明する。

第１図は本発明の改良された管板を使用する浸透器の縦
断面図である。中空繊維がコアの上にらせん状に巻きつ
けられて細長い束を形成している。この束は高圧に耐え
うるケーシング中に収納されており、供給流体入口導管
、浸透液および処理した供給液の出口導管が備えである
。

第２図は第１図の線２−２にそってとった管板の横断面
図である。

第３図は第１図の浸透器の管板部分の拡大部分縦断面図
である。

第４図は接続用ブロックの透視図である。

第５図は本発明の管板の≠区分の拡大側面図である。

第６図は第５図に示す管板部分の第５図の線６−６にほ
ぼそってとった横断面図である。

図面を参照して、本発明の中空繊維浸透器装置（（ｉ）
は第１図においてケーシング（２）ヲもつものとして示
されている。本発明の中空繊維浸透器分離装置（（ｉ）
は、下記の（ａ）〜（（ｉ）から成る改良点を備えて成
ることを特徴とするものである。

（ａ）　　ケーシング（２）中に取付けた細長い有孔中
空コア部材（３）；（ｂ）　　該中空コア部材の縦方向部分にらせん状に巻
きつけられ、該コア部材の縦方向部分にそってのびてい
て多数の半径方向の層中に多数の中空繊維の縦方向にの
びる長物部分を形成する、流体浸透性中空繊維部材（４
）、多数Ｇ中空繊維又は単一もしくは複数のトウに巻き
つけられた中空繊維；（ｃ）　　上記のらせん状に巻き
つけられた中空繊維部材の長物によって形成される、外
周面（ｅ）をもち内表面（７）を形成する縦方向にのび
る束（５）；（ｄ）　　上記のコア部材を取巻き、中空繊維部材の縦
方向にのびる長物部分のそれぞれの縦方向部分に密封係
合し、そして上記の束の内面から半径方向内側にのびて
内部管板面（９）を形成し且つ上記の束の外周面から半
径方向外側にのびて外部管板面（１０）を形成する、半
径方向の管板（８）；（ｅ）　　上記のコア部材（３）
および管板（８）の中を外部管板面（１０）まで半径方
向にのびるマニホルド孔部材であって、該マニホルド孔
部材の軸がコア部材の中心軸にほゞ垂直な第１の平面け
２）内に存在するマニホルド孔部材（ｉｉ）　；（ｆ）
　　弦にそって外部管板面から上記第１の平面に平行で
これに密に隣接する第２の平面（１５）中の管板に間隔
（１４）をおいて孔をあけられた第１のコレクター孔部
材（１３）　；（ｇ）　　弦にそって外部管板面から上
記の第１の平面に平行でこれに密に隣接する第３の平面
（１８）中の管板に上記の間隔（１４）で孔ヲアけられ
た第２のコレクター孔部材（１６）　；（ｈ）　　上記
のマニホルド孔部材（ｉｉ）と第１のコレクター孔部材
（１３）とに接続しており、その軸がほゞ第２の平面２
ｌ− （１５）内にある第１の支流孔部材（１９）　；（ｉ）
　　上記のマニホルド孔部材（ｉｉ）と第２のコレクタ
ー部材（１６）とに接続しており、その軸がほゞ第３の
平面（１８）内にある第２の支流孔部材（図示していな
い）；（ｊ）　　第１および第２のコレクター孔部材（
１３，１６）が外部管板面（１０）にそった第１および
第２のコレクター孔部材（１３，１６）の間の上記間隔
（１４）の長さのは＼９／１６である直径をもつとと；（ｋ）　　第１および第２のコレクター孔部材（１３、
１６）の間の距離（２０）が外部管板面（１０）にそっ
た第１および第２のコレクター孔部材の間の上記間隔（
１４）の長さのはソ１１／ｌ　６であること；および（（ｉ）　　第１のマニホルド孔部材（ｉｉ）の直径（
２（ｉ）が第１および第２のコレクター孔部材（１３、
１６）の直径（２２）にほゞ等しいか又はこれより大き
いこと。

第２図を参照して、マニホルド孔部材（ｉｉ）は相互に
共軸で中空コア部材（３）の向き合った面に配置される
第１および第２のマニホルド孔（２３、２４）を含む。

第２および第３の平面（１５，１８）に孔をあけられて
いる第１および第２のコレクター孔部材（１３、１６）
はそれぞれ第１の多数のコレクター孔に対してほゞ直角
に配置された第１の複数のコレクター孔（２５）および
第２の複数のコレクター孔（２６）を含む。

第１および第２の支流孔部材のそれぞれは多数の第１コ
レクター孔（２５）に交差する第１の支流孔（２７）お
よび多数の第２のコレクター孔（２６）に交差する第２
の支流孔（２８）を含む。

マニホルド孔部材（ｉｉ）は更に第３および第４のマニ
ホルド孔（２９，３０）　ｉ含むことができる。これら
第３および第４のマニホルド孔（２９、３０）は相互に
共軸であシ、中空コア部材（３）の向き合った面に配置
され、外部管板面（１０）から第１の平面（１２）にそ
って管板内を半径方向にそってのびて内部管板面（９）
で終シ、そして第１および第２のマニホルド孔（２３、
２４）に対してほゞ直角に配置されている。

第１および第２のコレクター孔部材もまた、コア部材（
３）の向き合った面に配置された第１の多数のコレクタ
ー孔にほゞ平行な第３の多数のコレクター孔（３（ｉ）
およびコア部材（３）の向き合った面に配置された第２
の多数のコレクター孔にはｙ平行な第４の多数のコレク
ター孔（３２）を含むことができる。

第１および第２の支流孔部材のそれぞれは多数の第３の
コレクター孔（３（ｉ）に交差する第３の支流孔（３３
）および多数の第４のコレクター孔（３２）に交差する
第４の支流孔（３４）を含むことができる。

第１および第２のコレクター孔部材は実質的に４５度の
角度でマニホルド孔部材（ｉｉ）に対して配置すること
ができる。

第２図に示すように、多数のコレクター孔（２５）は管
板の外部管板面（１０）から束の内面（７）にはじめに
交差する又は第１もしくは第３のマニホルド孔（２３も
しくは２９）にはじめに交差し連通する内部終点までの
びている。

第２の多数のコレクター孔（２６）は管板の外部管板面
（１０）から束の内面（７）にはじめに交差する又は第
３もしくは第２のマニホルド孔（２９もしくは２４）に
はじめに交差し連通ずる内部終点までのびている。第３
の多数のコレクター孔（３（ｉ）は管板の外部管板面か
ら束の内面にはじめに交差する又は第２もしくは第４の
マニホルド孔（２４もしくは３０）にはじめに交差し連
通ずる内部終点までのびている。

第４の多数のコレクター孔（３２）は管板の外部管板面
（１０）から束の内面にはじめに交差する又は第４もし
くは第１のマニホルド孔（３０もしくは２３）にはじめ
に交差し連通ずる内部終点までのびている。

支流孔（２７，２８，３３，３４）のそれぞれはコレク
ター孔に共軸に配置され隣接マニホルド孔に交差する。

第３のマニホルド孔（２９）に交差する第１コレクター
孔（２５）のそれぞれは好ましくは、第３のマニホルド
孔（２９）に交差する第２コレクター孔の１つに交差す
るように配置され、第１のマニホルド孔（２３）に交差
する第１コレクター孔（２５）のそれぞれは、第１のマ
ニホルド孔（２３）に交差する第４のコレクター孔（３
２）の１つに交差するように配置される。

本発明の孔のパターンは、中空繊維部材、多数の中空繊
維もしくは繊維のトウが約３６度から５４度まで変わる
らせん角度でコア部材の上にらせん状に巻きつけられる
とき、すべてのコレクター孔に交差することが発見され
た。

ここに述べた浸透器において、浸透液は中空コア部材（
３）を通って管板から出る。図示していないが、本発明
の別の具体例において、外部管板面に環状のスロットを
切シこんで１つ又はそれ以上のマニホルド孔がこのスロ
ットに交差連通することによって、浸透液を管板の周囲
において管板から出るようにするとともできる。この場
合、溝をとシ囲むためにリング・キャップも必要である
。前述のように、中空繊維部材を閉塞させることなしに
このような環状溝を切シこむことは困難なので、この方
法はあまシ好ましい方法ではない。

第１図〜第３図は本発明の管板を使用しうる浸透器を示
すものである。この浸透器は、中空繊維部材がコア部材
上に巻きつけられ、そして供給液がはじめに中空コアを
通るのではなくて束の外側にまず向けられる以外は、米
国特許第４，０８０，２９６号（発明者クラーク）に記
載の浸透器に類似である。米国特許第３，４２２，００
８号（発明者マツクレイン）には中空繊維にコア上にら
せん状に巻きつけた浸透器が記載されている。ここに示
す浸透器は同様のらせん巻きつけ法を使用して製作する
ことができる。

中空繊維部材はクラークおよびマツフレイン（上記特許
）が教示するようにおよびこの分野の多くの他の技術に
よってセルローズトリアセテートから製造することがで
きる。米国特許第３，５０３，５１５号（発明渚トムシ
ック）には中空繊維はオレフィン、アミド、シリコーン
、エーテル、ニトリル、サルファイドなどのポリマーか
ら製造することができ、１０〜２５０ミクロンの外径お
よび２〜７５ミクロンの壁厚をもつと記載されている。

米国特許第３，４２２，０８８号（発明者クラーク）に
はセルローズトリアセテートが１１０〜１２０ミクロン
の外径および９０ミクロンの内径をもつことが記載され
ている。

これらの繊維の束は直径２４インチ×長さ８フイートで
ありうる。塩水について２５０〜４００　ｐｓｉｇ、海
水について８００　ｐｓｉＨの操作圧が普通である。

管板および中空繊維のらせん巻付けは、中空コアを回転
させ中空繊維をらせん状に巻きつける装置を使用するこ
とによって米国特許第３，４２２，００８号（発明者マ
ツクレイン）に記載されているようにして行なうことが
できる。コアを回転させる際に樹脂質材料の溶液をスプ
レー・アプリケータによって繊維の上に適用する。管板
は米国特許第３゜４２４０８８号（発明者マツクレイン
）に記載されているように、１４．７部のビスフェノー
ルジグリシジルエーテル、６．８部の大豆−１，３−プ
ロピレンジアミン、および１．１部のジメチルアミノプ
ロピルアミンから成るエポキシ樹脂から作ることができ
る。

管板中の孔は装置を適当なジグに錠止しながら水潤滑ツ
イスト・ドリルを使用して米国特許第４，０６１，５７
４号（発明者クラーク）に記載のようにして孔あけする
ことができる。

図示の浸透器の操作は次のとおりである。塩水または海
水のような供給液をコア部材（３）の開口（３６）から
供給する。コア部材のプラグ（３７）は供給液を有孔コ
ア中の開口（３８）を通して樹脂壁部材（３９）　（中
空繊維長物の端部を保持する）のまわシに及び束の外側
に、矢印（４０）で示すように流れさせる。同様の樹脂
壁部材が中空繊維長物の他方の端部を保持する。供給液
は次いで矢印（４（ｉ）で示すように繊維の束に入る。

中空繊維の壁を浸透しない供給液はプラグ（３７）の下
流において矢印（４３）で示すように開口（４２）を通
して有孔コア部材に再び入る。流出液は第４図に示す接
続用ブロック（４４）中の開口（４３）を通って流れ続
ける。接続用ブロックを通過した後、流出液はコア部材
（３）中の環状チャンネル（４５）ｅ通って流れ続け、
開口（４６）を通して浸透器を出る。

供給液は管板に結合している環状帯（４８）中の孔（４
７）を通しても流れる。孔（４７）もそれが中空繊維の
束から十分に半径方向外側に形成されているときは管板
に通じるように孔があけられている。ケーシング（２）
と繊維束（５）の右半分との間の開口を通る供給液は矢
印（５０）で示すように繊維束に入る。中空繊維の壁に
浸透しない供給液は矢印（５０）で示すように開口（５
（ｉ）　ｔ−通して有孔コア（３）に再び入り、環状チ
ャンネル（４５）中の前述の流体に合流する。

繊維束（５）の右側または左側を通って中空繊維の壁に
浸透する供給液の部分は管板に向って流れ、第２図およ
び第５図に示すようにコレクター孔部材（１３または１
６）を通って中空繊維（４）を出る。第５図に示すよう
に、コレクター孔部材（１３、１６）は平行に間隔をお
いて配置された面（１５および１８）にそって管板中に
孔あけされている。簡単のために、孔のネットワークは
第２図に示すように面（１５）においてのみ示されてい
る。面（１８）中のコレクター孔部材（１６）を通る浸
透液の流れの記述は面（１５）中のコレクター孔部材（
１３）　ｅ通る浸透液の流れについての以下に述べる記
述と同じである。

前述の如く、コレクター孔部材（１３）は第１、第２、
第３および第４の孔（２５，２５，３１，３２）から作
られる。

第１のコレクター孔（２８）を流れる浸透液は第１の支
流孔（２７）向って矢印で示す方向に流れ次いで第１の
マニホルド孔（２３）に交差し連通ずる第１のコレクタ
ー孔に従って矢印（３４）で示す方向に流れる。第１の
マニホルド孔の浸透液は接続用ブロック（４４）の開口
（５６）を通って矢印（５５）の方向に該ブロック中の
室（５７）に流れる。第４図に詳細に示す接続用ブロッ
クはコア部材（３）中に配置され、第１図および第２図
に示すように管板の面に配置される。

第４図に示すように、接続用部材（４４）は端部（５８
）において閉鎖され、そしてブロック端部（ｅ０）の開
口（５９）に連通して中室コア部材（３）の部分内に配
置される浸透管（ｅ（ｉ）に浸透液をはこぶようになっ
ている。浸透液は矢印（ｅ２）の方向に流れ、浸透管（
ｅ（ｉ）中の開口（ｅ３）　ｅ通って出る。

第２図管参照して、第２のコレクター孔（２６）は中空
繊維部材（４）に交差し、浸透液は矢印（ｅ４）の方向
に向って第２の支流孔（２８）中を流れ、そして矢印（
ｅ５）の方向に向って直接マニホルド孔（２４）に流れ
るか又は矢印（ｅ６）で示すように第２のマニホルド孔
に交差する第２のコレクター孔を通って流れる。矢印（
ｅ７）によって示すように第２のマニホルド孔を通って
流れる浸透液は接続用ブロック（４４）の開口（５６）
に流れ、次いで該ブロック中の室（５７）中に流れる。

第３のコレクター孔（３（ｉ）に交差する中空繊維部材
はそこから浸透液を集め、次いでこの浸透液は第３の支
流孔（３３）に向って矢印（ｅ９）の方向に流れる。こ
の浸透液の一部は第２のマニホルド孔（２４）に直接流
れ、別の一部は矢印（７０）で示すようにマニホルド孔
（２４）に交差する第３のコレクター孔を流れて浸透液
の若干は第４のコレクター孔（３２）に流れるか又は矢
印（７（ｉ）で示すように第４の支流孔に流れる。

第４のコレクター孔（３２）に交差する中空繊維部材は
浸透液を集め、この浸透液は次いで矢印（７２）の方向
に第４の支流孔（３４）中に流れ、この支流孔は浸透液
を矢印（７３）で示すように第１のマニホルド孔にはこ
ぶか又は矢印（７４）で示すように第４のコレクター孔
を経て第１のヤニホルト孔にはこぶ。

管板を通る浸透液の流れを更に迅速にするために、追加
の第４の支流孔（７５）のような孔をあけることができ
る。

この孔は第４の支流口に平行であシ、第４のコレクター
孔（３３）、第１のマニホルド孔（２３）および第４の
マニホルド孔（３０）に交差する。

第５図および第６図を参照して、自動ドリルが中心コア
部材を孔あけしてしまうのを防ぐために、寸法が計算さ
れた。−例として、コア部材の半径（ＲＯ）が３インチ
であシ、コレクター孔間の間隔が１インチでｓｂ、そし
てコレクター孔（２２）の直径が１インチであるとき、
Ａ　Ｌ　＝１９８フインチ、Ａ１＝２．７１３インチ、
Ａ２＝１．９８４インチ、Ａ３＝２．７１９インチ、Ａ
４＝３．７１９インチ、Ａ５＝４．７１９インチである
。

第６図はコレクター孔部材（１６）によって代表される
孔のパターンを示しているのに対して第２図はコレクタ
ー孔部材（１３）によって表わされる孔のパターンを示
していることに注意すべきである。これらの図かられか
るように、これらのパターンは同一であシ、同様の部材
には同じ符号が与えられている。

本発明の教示を使用する浸透器は種々の寸法のものであ
シうる。直径は多数の層から作ることができる。−例と
して、浸透器は４５度の角度で巻きつけた６０層の中空
繊維部材でありうる。

孔のパターンが本発明に従ってあけられている場合、繊
維部材（４）がコレクター部材に実際に交差しているか
否かを調べるために、らせん巻き中空繊維管板のコンピ
ューター・シュミレーションをアップル１１コンピュー
ター’ｔ−使用して行なった。このコンピュータ・シュ
ミレーションにおいて、繊維のそれぞれのストランドは
孔のノくターンに近づくので、ストランドの密に間隔を
おいた点を計算しプロットした。ストランドが孔に入る
と、そのストランドのプロットは停止させ、そしてこの
方法を次のストランドについてくシかえした。この方法
を５０度の層の巻きが計算されプロットされるまで続け
た。他の層のプロットは外層が行なわれるまで第１層の
上に重ねた。この全体の手順を３６度から５４度まで変
わるらせん角度について１．５度づつ増加させながらく
シかえした。すべての繊維が孔に入ることがわかった。

６０層の繊維をプロットしたが、プロットされた繊維の
うち第２列の孔を通シつづけるものはなかった。

本発明の孔のパターンを使用するモジュールの試験にお
いて、それらの結果は試験モジュールについて理論的に
計算した結果に非常に近似した。この試験において、繊
維部材は０．０３０１ガロン／ｆ−・ｐ＠ｔの水流量（
ｋｗ）および０．０１７６の塩通過（Ｓｐ）をもってい
た０活性繊維長りは１６０ｙに等しく、不活性繊維長Ｌ
ｓは８．５ｍに等しかった。モジュール中の繊維Ａの活
性表面積は３０３Ｘ１０−’ｍの外径および５，９０７
，６００　ｆｔの全繊維長（管板を除く）をもつモジュ
ールについて１８，４４９．７　ｆｔ”であった。

繊維は有限の長さと有限の空腔中の流れをもつため、繊
維の長さにそって圧力低下がちシ、これが水の浸透効率
を低下させる。この実施例について繊維のこの効率は０
．８３１であると計算される。この試験において、平均
塩濃度は８００　ｐｐｍ　　であった。このモジュール
について計算された水流量は１日当、り１０８，５１０
ガロンであシ、実際の水流量は１日当ｆｉ１０８，１２
５ガロンであつ九。６５％回収率における理論的塩排せ
つ率は９５．９６チであり、実際の塩排せつ率は９５．
９５％であまた６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された管板を使用する浸透器の縦
断明図である。中空繊維がコアの上にらせん状に巻きつ
けられて細長い束を形成している。この束は高圧に耐え
うるケーシング中に収納されており、供給流体入口導管
、浸透液の出口導管が備えである。第２図は第１図の線２−２にそってとった管板の横断面
図である。第３図は第１図の浸透器の管板部分の拡大部分縦断面図
である。第４図は接続用ブロックの透視図である。第５図は本発明の管板の１４区分の拡大側面図である。第６図は第５図に示す管板部分の第５図の線６−６にほ
ぼそってとった横断面図である。図中において；１・・・浸透器：　２・・・ケーシング；　３・・・コ
ア部材；　４・・・繊維部材：　５・・・繊維束；　６
・・・繊維束の外周面；　７・・・繊維束の内周面；　
８・・・管板；　９・・・内部管板面；１０・・・外部
管板面；１１・・・マニホルド孔部材：　　１３，１６
・・・コレクター孔部材；　１９・・・支流孔部材：　
　２３，２４゜２９．３０・・・マニホルド孔：　　２
５，２６，３１．３２・・・コレクター孔；　　２７，
２８，３３．３４・・・支流孔；３６・・・入口開口；
　３７・・・開口；　３７・・・プラグ；３８゜５１・
・・コア中の開口；　３９・・・樹脂壁部材；　　４３
，５６・・・ブロック中の開口；　４４・・・接続用ブ
ロック：　４５・・・環状チャンネル；　４７・・・環
状帯中の孔；４８・・・環状帯；５７・・・ブロック中
の室；　６１・・・浸透液管；　７５・・・追加の支流
孔；　　４０，４１，５０，５４，６２，６４，６５゜
６６．６７．６９，７１・・・流体の流れを示す矢印。同　　弁理士　用瀬　良治４″′ ＋、”、ｙ、１（・　− −４０−：′”−’ 手続補正書昭和６２年３月１０日特許庁長官　黒　（ｉ）明　雄　殿１、事件の表示昭和６２年特許願第２２６３６号２、発明の名称らせん巻き中空繊維浸透器用の管板３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】１、下記の（ａ）〜（ｌ）から成る改良点を備えて成る
ことを特徴とする加圧しうるケーシングをもつ中空繊維
浸透器分離装置：（ａ）ケーシング中に取付けた細長い有孔中空コア部材
；（ｂ）該中空コア部材の縦方向部分にらせん状に巻き
つけられ、該コア部材の縦方向部分にそつてのびていて
多数の半径方向の層中に多数の中空繊維の縦方向にのび
る長物部分を形成する、流体浸透性中空繊維、多数の中
空繊維、または中空繊維のトウ；（ｃ）上記のらせん状に巻きつけられた中空繊維部材の
長物によつて形成される、外周面をもち内表面を形成す
る縦方向にのびる束；（ｄ）上記のコア部材を取巻き、中空繊維部材の縦方向
にのびる長物部分のそれぞれの縦方向部分に密封係合し
、そして上記の束の内面から半径方向内側にのびて内部
管板面を形成し且つ上記の束の外周面から半径方向外側
にのびて外部管板面（１０）を形成する、半径方向の管
板；（ｅ）上記のコア部材および管板の中を外部管板面
まで半径方向にのびるマニホルド孔部材であつて、該マ
ニホルド孔部材の軸がコア部材の中心軸にほゞ垂直な第
１の平面内に存在するマニホルド孔部材；（ｆ）弦にそつて外部管板面から上記第１の平面に平行
でこれに密に隣接する第２の平面中の管板に間隔をおい
て孔をあけられた第１のコレクター孔部材；（ｇ）弦にそつて外部管板面から上記の第１の平面に平
行でこれに密に隣接する第３の平面中の管板に上記の間
隔で孔をあけられた第２のコレクター孔部材；（ｈ）上記のマニホルド孔部材と第１のコレクター孔部
材とに接続しており、その軸がほゞ第２の平面内にある
第１の支流孔部材；（ｉ）上記のマニホルド孔部材と第２のコレクター部材
とに接続しており、その軸がほゞ第３の平面内にある第
２の支流孔部材；（ｊ）上記のコレクター孔部材が外部管板面にそつた第
１および第２のコレクター孔部材の間の上記間隔の長さ
のほぼ９／１６である直径をもつこと；（ｋ）第１および第２のコレクター孔部材の間の距離が
外部管板面にそつた第１および第２のコレクター孔部材
の間の上記間隔の長さのほゞ１１／１６であること；お
よび（ｌ）第１のマニホルド孔部材の直径が第１及び第
２のコレクター孔部材の直径にほゞ等しいか又はこれよ
り大きいこと。２、（ａ）マニホルド孔部材が、相互に共軸で中空コア
部材の向き合つた面に配置される第１および第２のマニ
ホルド孔を含んでいる、特許請求の範囲第１項記載の中
空繊維浸透器分離装置。３、（ａ）第１および第２のコレクター孔部材がそれぞ
れ（ｉ）第１の多数のコレクター孔、および（ｉｉ）第
１の多数のコレクター孔に対してほゞ直角に配置した第
２の多数のコレクター孔を含んでいる、特許請求の範囲
第１項記載の中空繊維浸透器分離装置。４、（ａ）第１および第２の支流孔部材のそれぞれが、
（ｉ）多数の第１のコレクター孔に交差する第１の支流
孔および（ｉｉ）多数の第２のコレクター孔に交差する
第２の支流孔を含んでいる、特許請求の範囲第３項記載
の中空繊維浸透器分離装置。５、（ａ）マニホルド孔部材が、相互に共軸で外部管板
面から第１の平面にそつた管板内の半径にそつてのび内
部管板面で終る中空コア部材の向き合つな面に配置され
ている、そして第１および第２のマニホルド孔に対して
ほゞ直角に配置されている第３および第４のマニホルド
孔を含み；（ｂ）第１および第２のコレクター孔部材が
それぞれ、（ｉ）コア部材の向き合つた面に配置された
第１の多数のコレクター孔に対してほゞ平行な第３の多
数のコレクター孔、および（ｉｉ）コア部材の向き合つ
た面に配置された第２の多数のコレクター孔に対してほ
ゞ平行な第４の多数のコレクター孔を含み；そして（ｃ）第１および第２の支流孔部材からそれぞれ、（ｉ
）多数の第３のコレクター孔に交差する第３の支流孔、
および（ｉｉ）多数の第４のコレクターに交差する第４
の支流孔を含んでいる、特許請求の範囲第４項記載の中空繊維浸透器分離装置。６、（ａ）第１および第２のコレクター孔部材が実質的
に４５度の角度でマニホルド孔部材に対して配置され、
（ｂ）第１の多数のコレクター孔が管板の外部管板面か
ら繊維束の内面にはじめて交差する又は第１もしくは第
３のマニホルド孔にはじめて交差し連通する内部終点ま
でのびており、（ｃ）第２の多数のコレクター孔が管板の外部管板面か
ら繊維束の内面にはじめて交差する又は第３もしくは第
２のマニホルド孔にはじめて交差し連通する内部終点ま
でのびており、（ｄ）第３の多数のコレクター孔が管板の外部管板面か
ら繊維束の内面にはじめて交差する又は第２もしくは第
４のマニホルド孔にはじめて交差し連通する内部終点ま
でのびており、（ｅ）第４の多数のコレクター孔が管板の外部管板面か
ら繊維束の内面にはじめて交差する又は第４もしくは第
１のマニホルド孔にはじめて交差し連通する内部終点ま
でのびており、そして（ｆ）支流孔のそれぞれがコレクター孔の１つと共軸に
配置され、隣接マニホルド孔に交差する、特許請求の範囲第５項記載の中空繊維浸透器分離装置。７、（ａ）第３のマニホルド孔に交差する第１コレクタ
ー孔のそれぞれが第３のマニホルド孔に交差する第２コ
レクター孔の１つに交差するように配置されており、そ
して（ｂ）第１のマニホルド孔に交差する第１コレクタ
ー孔のそれぞれが、第１のマニホルド孔に交差する第４
コレクター孔の１つに交差するように配置されている、
特許請求の範囲第６項記載の中空繊維浸透器分離装置。８、（ａ）中空繊維部材が約３６度から５４度まで変わ
るらせん角度でコア部材上にらせん状に巻付けられてい
る、特許請求の範囲第１項記載の中空繊維浸透器分離装
置。９、（ａ）中空繊維部材が約３２度から９０度まで変わ
るらせん角度でコア部材上にらせん状に巻付けられてい
る特許請求の範囲第１項記載の中空繊維浸透器分離装置
。１０、下記の（ａ）〜（ｍ）から成る改良点を備えて成
ることを特徴とする加圧しうるケーシングをもつ中空繊
維浸透器分離装置；（ａ）ケーシング中に取付けた細長い有孔中空コア部材
；（ｂ）該中空コア部材の縦方向部分にらせん状に巻き
つけられ、該コア部材の縦方向部分にそつてのびていて
多数の半径方向の層中に多数の中空繊維の縦方向にのび
る長物部分を形成する、流体浸透性中空繊維、多数の中
空繊維、または中空繊維のトウ；（ｃ）上記のらせん状に巻きつけられた中空繊維部材の
長物によつて形成される、外周面をもち内表面を形成す
る縦方向にのびる束；（ｄ）上記のコア部材を取巻き、中空繊維部材の縦方向
にのびる長物部分のそれぞれの縦方向部分に密封係合し
、そして上記の束の内面から半径方向内側にのびて内部
管板面を形成し且つ上記の束の外周面から半径方向外側
にのびて外部管板面を形成する、半径方向の管板；（ｅ）上記の外部管板面と形成させたスロット；（ｆ）
上記のコア部材および管板の中を半径方向にのびて外部
管板面中のスロットに連通するマニホルド孔部材であつ
て、該マニホルド孔部材の軸がコア部材の中心軸にほゞ
垂直な第１の平面内に存在するマニホルド孔部材；（ｇ
）弦にそつて外部管板面から上記第１の平面に平行でこ
れに密に隣接する第２の平面中の管板に間隔をおいて孔
をあけられた第１のコレクター孔部材；（ｈ）弦にそつて外部管板面から上記の第１の平面に平
行でこれに密に隣接する第３の平面中の管板に上記の間
隔で孔をあけられた第２のコレクター孔部材；（ｉ）上記のマニホルド孔部材と第１のコレクター孔部
材とに接続しておりその軸がほゞ第２の平面内にある第
１の支流孔部材；（ｊ）上記のマニホルド孔部材と第２のコレクター部材
とに接続しており、その軸がほゞ第３の平面内にある第
２の支流孔部材；（ｋ）上記のコレクター孔部材が外部管板面にそつた第
１および第２のコレクター孔部材の間の上記間隔の長さ
のほぼ９／１６である直径をもつこと；（ｌ）第１および第２のコレクター孔部材の間の距離が
外部管板面にそつた第１および第２のコレクター孔部材
の間の上記間隔の長さのほゞ１１／１６であること；お
よび（ｍ）第１のマニホルド孔部材の直径が第１および
第２のコレクター孔部材の直径にほゞ等しいか又はこれ
より大きいこと。