WO1997024171A1

WO1997024171A1 - Module de separation avec dispositif antistatique

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Publication number: WO1997024171A1
Application number: PCT/JP1996/003882
Authority: WO
Inventors: Kunitaka Mizobe; Shohei Kato
Original assignee: Kunitaka Mizobe; Shohei Kato
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1997-07-10
Also published as: GB2324746B; DE19681709T1; CA2241527C; JPH09173761A; CA2241527A1; JP4121165B2; US6059862A; DE19681709B4; GB9813548D0; GB2324746A

Description

明細書帯電防止装置を備えた分雠モジュール技術分野

本発明は、透湿可能な貫通微細孔を有する防水膜のガス分離性を利用した除湿装置や加湿装置等を含む分雠モジユールに関し、更に詳しくはより小型化できる分離モジュールに関する。背景技術

本発明者等は、長期間屋外に晒される電気機器やコンテナ類がほとんど内部湿度の調整手段としての分雌モジュールを有さず、それによる性能低下や破損があることに起因し透湿可能な貫通撒細孔を有する防水膜を利用した除湿装置や加湿装 ffiを提案してきた。

前記装置は無動力を目的とし、防湿 ·防滴構造の函体の壁部に取付けられ該函体の内 ·外部を連通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する単層からなる防水膜を前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚 se置し通気路內に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された大地に対し接地され導電性多孔体とを備えた構成としたものである。

既に提案してきた除湿装置ならびに加湿装置の超小型化（分雠モジュール）を設計する場合において、移動対象ガス（水蒸気）の分離膜または小室壁などの通過時もしくは、据えつけ函体に設置される電気機器などから影響を受けることにより発生する、移動対象ガス（水蒸気）の帯電現象は、該被分離ガス（水蒸気）の分離過程を効率的に行う上では、小型化に伴う小室壁面積の膜面横に対する著しい減少により特に問題となる。また、本装雷の小型化設計に於いて温度勾配発生に伴うクヌードセン

( K u n u d s e n) 拡散係数の傾斜または、空孔率傾斜を意図する上では、温度勾配の安定を図らなければならない。し力 ^¾し、小室壁面積の減少は、小室温度の勾配または変動速度の安定化にとっては、不利な要素である。

すなわち本装置の小型化設計に於いて温度勾配発生に伴うクヌ一ドセン（K u n u d s e n ) 拡散係数の傾斜または、空孔率傾斜を意図する上では、温度勾配がより発生しにくくなる小室腔における小室壁面積の減少をともなうために、小室壁による温度影響を通過気体が受けにくくなることと、また、該小室壁の静電気的影響も受けにくくなることとが、相乗的に分離行程の制御手段の種類ならびに制御可能な物理的制限が発生することになり、効率阻害または、効果減弱を生起させてしまうという問題があった。

本発明は、無動力を目的とし、透漉可能な貫通微細孔を有する防水膜を利用し小型化を可能とした分離モジュールを提供することにある。また、本発明は、導電性多孔体として髙磁束密度性高導罨性多孔体、または、髙導電性多孔体の設計もしくは逆極性の導電物質の、配置方法もしくはそれらの設計、ならびに装置全体の静電容量勾配の設定手段ならびに方法および静電容量勾配における分雠過程の制御手段および装置、除湿装置、力！]湿装置（分離モジュール）を提供することにある。発明の開示

本発明講求項 1記載の分離モジュールにあっては、防湿 ·防滴構造の函体の壁部に取付けられ該函体の内 ·外部を連通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する単層からなる防水膜を前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚配置し通気路内に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された導電性多孔体とを備えた分離モジユールにおいて、前記導電性多孔体の孔回りの充実部における縦断面形状が略卵形状に形成され、力ゝっ該導霍性多孔体は前記卵形状の縦断面形状における尖鋭角側が防水膜側に向けて配置されている構成とした。本発明請求項 2記載の帯電防止装置を備えた分雠モジュールにあっては、請求項 1記載の帯防止装置を備えた分離モジュールにおいて、前記防水膜と導電性多孔体との対向面同士の距離力揃記孔の直柽と同一である構成とした。

本発明請求項 3記載の帯鼋防止装置を備えた分離モジュールにあっては、請求項 1または .2記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにおいて、前記導電性多孔体が接地回路の接続と分離膜局部の電界強化手段および電界調整手段を有した構成とした。

本発明請求項 4記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにあっては、請求項 1 , 2または 3記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにおいて、膜および小室内気体の振動手段を有し小室内壁に隆起部を周設しオリフィスを形成した構成とした。

本発明請求項 5記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにあっては、請求項 1 , 2， 3または 4記載の帯電防止装置を備えた分雠モジユールにおいて、熱拡散による拡散速度差を利用した温度勾配の設定手段を設けた構成とした。図面の簡単な明

【図 1】

(ィ）は導電性多孔体を設定しないで函体内 1 0 0 %外気側湿度 6 0 %にて各部温湿度、表面電位をまとめた測定結果の表図である。

(口）は上記表図をグラフ化した説明図である。

(ハ）は上記表図の温度変化の拡大図である。

【図 2】水を構成する電気陰性度による分子内電荷の模式図であり、（ィ）は電界璨境下における配向性を示す模式図、（口）は鴛子雪を示す模式図である。

【図 3】

(ィ）は図 1と同じく導電性多孔体を設定しないで外気側湿度 7 0数 %にて各温湿度、表面電位の測定結果をまとめて示す表図である。

(口）は上記表図をグラフ化した説明図、（ハ）は上記表図の温度変化の拡大図である。

【図 4】

帯電列表（他人書館静電ハンドブック第 1 1版 P 7 2より抜粋）を示す表図である。

【図 5】

(ィ）は導電性多孔体なしに函体内を 9 3 %より開始し外気側湿度を約 7 3 %に集束せしめた場合の各部の温湿度、表面電位を示す表図である。

【図 6】

各グラフにおけるグラフ素列の説明図である.

【図 7】

実施の形態、実施例で用いた膜を示す断面図である。

【図 8】

実施の形態、実施例で用いた膜の物性を示す表図である。

【図 9】

分 ¾1モジュールを示す説明図である.

【図 1 0】〜【図 1 2】

(ィ）は導電性多孔体を 3枚共接地した函体側温度 1 0 0 %外側湿度 6 0数? όより開始した各部温湿度、表面罨位を示す表図である.

【図 1 3】

導電性多孔体の断面モデルであって（ィ）は四角形、（口）は円形、 (ハ）は楕円形、（二）は卵形状であって導電性多孔体が膜の孔部とずれた位置に該多孔体の後部が位蟹した場合を示す説明図である。

【図 1 4】

(ィ）は気体の粘度を、〔口）は液体の粘度をグラフで示す説明図である。

【図 1 5】

小室壁の絞り構造を示し（ィ）は外観図、（口）は水平断面図である。

【図 1 6】

可動性導電性多孔体の接点確保方式を示す説明図である。

【図 1 7】

(ィ），（口）は膜と導電性多孔体との近傍における垂直断面を示す模式図である。

【図 1 8】

腐食電位列を示す表図である。

【図 1 9】

小室壁と膜との関係を表わす説明図である。

【図 2 0】〜【図 2 6】

固体および液体、気体の熱度伝導度を示す表図である。

【図 2 7】

(ィ）は導電性多孔体の設定を第 1膜内側小室側、第 2膜外側小室、第 3膜外側小室側に行った塌合における全ての導镬性多孔体を設置した場合の函体内部湿度約 2 0 %外気湿度 9 5 %以上より開始した変化を示す各部温湿度、表面 ¾位をまとめた表図である。（口）は上記表図をグラフ化した説明図、（ハ）は上記表図の温度変化の拡大図である。

【図 2 8】

(ィ）は図 2 7と同様の導性多孔体配置において、導電性多孔体 1と 2を接地し、 3を非接地とした函体内部湿度 2 0 %外気湿度約 9 5 %にて開始した変化を示す各部温湿びに表面電位をまとめた表図である。（口）は上記表図をグラフ化した説明図、（ハ）は上言己表図の温度変化の拡大図である。

【図 2 9】

(ィ）は図 2 7と同様の導電性多孔体配置において、導锺性多孔体 1を接地し 2 , 3を非接地とし図 2 7と同等の開始条件にて各部瀛湿度、表面位をまとめた表図である。

( π ) は上記表図をグラフ化した説明図、（ハ）は上記表図の温度変化の拡大図である。

【図 3 0】

(ィ）は図 2 7と同様の導電性多孔体配 Sにおいて導電性多孔体 1を接地し 2を 3に接続した場合の図 2 7と同等の開始条件各部温湿度、表面篾位をまとめた表図である。

【図 3 1】

(ィ）は図 2 7と同様の導電性多孔体配 Sにおいて、導電性多孔体 1と 2を接地し 3を非接地とし開始条件として函体内部を 1 0 0 %外気を約 6 0 %とした場合の各部温湿度、表面電位をまとめた表図である。

(口）は上記表図をグラフ化した説明図、（ハ）は上記表図の温度変化の拡大図である。【図 3 2】

(ィ）は図 2 7と同様の導電性多孔体配置において、導電性多孔体 1を接地し、 2と 3を非接地とし図 3 1と同等の開始条件とした場合の各部温湿度表面雹位をまとめた表図である。

【図 3 3】

(ィ）は図 2 7と同様の導電性多孔体配置において、導電性多孔体 1を接地し、 2を 3に接地し図 3 1と同等の開始条件とした場合の各部温湿度表面電位をまとめた表図である。

【図 3 4】

熱拡散比の実測値を示す表図である。

【図 3 5】

重水と水の物理的性質を示す表図である。

【図 3 6】

音圧による均等な膜部の振動並びに小室壁部拡大のためのォリフィスを示す説明図である。

【図 3 7】

反射音響の伝播を（a) , ( b) . ( c ) の順に示す模式図である。発明を実施するための最良の形態

まず、防水膜の表面電位および鼋界について説明する。

1 . 膜部における表面I位分布状態を均質ィヒするために、また同膜部における静電気電界を強化し、円滑に分離行程を促進するためには、電気的に低抵抗性の導体を膜に接近させる必要がある。この電界の強度の増加は、罨荷の増加として^するものではない。このとき、メッシュ構成は 2^的設計事項に加え（線分比）、その髙導電性多孔体における孔の直径以下に接近距離を設定しなければならない。

すなわち、メッシュ断面同士力 ^s—定はなれると平板と同等とみなされる等電位線が求められる力一方、メッシュの直径と同一 S巨離になったときに、強い電界が形成されるという距雜的関係における規則が発生する。

この接近により、接近すればするほど、通過気体の淀みとなる空間は減少することになるし、また接近すればするほど、導 ¾性多孔体の熱力竽的特性による影響を接近される側の膜が、強い影響をうけることになる。

逆に、導電性多孔体と膜表面との距離が、該導電性多孔体のメッシュ直径を越える塲合、メヅシュ直径の距雜を限度として次第に電界強度は低下する。

2 . 膜部における界分布の状況は、図 1 (ィ），（口），（ハ）で示すグラフに認められるように、同膜部の乾燥状態では、陽極、陰極、と函体側より外気側に配列している。

このことから、当然、同腠部近傍への高導電性多孔体の配置は、 ¾¾ 電極としての作用を同多孔体にもたらす。ここで、図 1の列項目見出しは次の通りである。以下、同種の表図では同一である。 aは時間量、 bは函体内部温度 . 、 cは函体内部湿度 R H. 、 dは内側小室内部温度で. 、 eは内側小室内部湿度 R H. 、 fは内側小室支持保溫腔内部温度 . 、 gは内側小室支持保温腔内部湿度 R H. 、 hは外側小室内部温度，、 iは外側小室内部湿度 R H. 、 jは外側小室支持保温腔内部温度で. 、 kは外側小室支持保温腔内部湿度 R H. 、 1は外側溫度で. 、 mは外側湿度 R H , 、 nは第 1膜の函体側の表面 ¾位、 oは第 1膜の内側小室側表面電位、 Pは第 2膜の内側小室側表面電位、 qは第 2膜の外側小室側表面電位、 rは第 3膜の外側小室側表面電位、 sは第 3膜の外気側表面電位である。

尚、電気的な理想論としては、放極としてもっとも効率的な、針電極力 ^s好ましいことになるということになる力対向して配列する部は、膜であってこのような鋭端を有する構造物の膜体との並列は、通過気体の圧力変動や、物理的振動などにおいて、核膜部の損傷の発生原因となり、つまりは、損傷が発生することは、同膜の分雛機能面及び膜構造を損傷することになるために、膜への近接設定では、探用することはできない。

従って、防風フィン様の形態構成要素が、均等な膜部への、罨界強化においては、有利であるものと考えられる。

このとき直径は、可及的に踅界強度の均等化という効率目的からして、小さくかつ分布状態は均等であり、また平板状の電界を派生するような形態である必要があるために、高導電性多孔体の孔は膜の孔にたいして、理想的には、一対一対応の ¾S比が好ましいことになる。

これは、孔の数量比カ埤位面積上満足することと、通気路の通過方向における抵抗要素の低減という観点から要求される位置的な対応関係を満足することの、両者の条件を、理想的には満足するならば、分雠過程における膜および該高導鴛性多孔体との間に形成される放锺空間の乱流を抑制し、円滑な移動カ成されることになるからである。

また、通過方向における流体の粘性を考慮する上では、通過気体の通気方向への抵抗要素を抑制し、円滑な伝達をはかるためには、前記多孔体の膜面における垂直的構造関係は、通気方向における通気流束の表面接蝕面積が可及的に抑制される構造が好ましいことになる。

従って、圧縮もしくは、気化の現象にとって阻害的に作用しないような、通気通過経路方向における断面において、圧縮において矛盾することのない膜面に対する方向性を満足する、複次曲線を有する卵型の断面を用いることカ用である。

3. 一方、電界を強くする目的にて、高導電性多孔体を膜表面に接近させることにおいて、該多孔体の膜へのという構造が装の通気方向においてその両端にて複数成されることは、小室の带電、小室壁の帯電、取付装置との位 S的な関係要素としての電磁界影害などを含めて、電気的には、本装置の通気双方向性において分極することは、複数段における総のぺ帯量が、分離要所であるところの膣部および高導鼋性多孔体における一分離過程の電界強度を上回ることになるが、このことは、総合的に双方向に物質が移動する上では、電界強度の変動に、帯電傾斜の状況に追随してその変動可能な荷電状態の変動をとげなければならないことになるために、このような変動過程における移動物質の相互影響が、移動抵抗量として影響することになり、また、移動速度の抑制に繁がる。

し力、このとき、該多孔体の接地を行う場合、電気的な中性点となるために膜表面への電界が発生することになる。

この電界関係を模式的に図式すると、図 2 (ィ），（口）のようになるものと考えられる。ただし小室壁の小室腔側帯電力極に帯霓しているものとして図示する。

この図 2 (ィ），（口）では電界環境下における水滴の荷傾向電界に相対する閱係にて荷する水滴の状態を示す。

また、分子レベルにおける荷鸳の模式図を図 2 (ハ）にて示す。

( A Numer i ca l S imul at i on of Warm

Fo g D i ss i pat i on by El ectr i ca l l y

Enhanced Coa l escence, J- A p p 1.

Meteoro 1. 16. 7. 683 - 696参照）

図 2 (口）では、一過性の ¾ϋ水素原子配向性変化と荷電状態の変動を示す。この鴛界は、負の竜界であり上記点線で示す矢印の方向に鷺界は発生することになる。

従って、電界を強くするときには、接地された高導電性多孔体を配置する塌合は、その電界の方向性に注意する必要もあり、温度勾配の配列方向に加えてこの配慮力不必要になる。

ごのことを図 3で示すグラフにて説明すると、試験 1— 0において取付函体側の膜電位力陽極に、外気側力 ^s醜側に傾斜した： fc態になっている。

また、傾斜方向の角度は、それぞれ一定した傾斜を維持している傾向がみとめられる。

これらの、分離経過における効果における考察では、函体内部湿度が 100%より降下する過程において、初期の降下状態にもまして、その変動状態は、微弱ながら持続的に上記のような通気経路における影響要素として作用していることを示している（図 4で示す帯電列表（地人書館第 11刷静電気ハンドブック P 72参照），図 5 (ィ），（口），

(ハ）で示すグラフ参照、尚、図 6は各グラフにおけるグラフ系列の説明である）。

次に、本発明で用いた分雜モジュールモデルの種類および配列、センサ一配列について説明する（図 9で示す分離モジュール参照）。

第 1膜 1は BREATHRON 1108— N40C

第 2膜 2は BREATHRON 1100— C40A

第 3膜 3は BREATHRON 1050— P20B

を用い、それぞれの断面構造は図 7 (曰東 ¾!株式会社カタログより）となっており、その物性は図 8 (日東電工株式会社カタログより）の通りである。ただし、図 8において BRNとは BREATHRONを略したものである。

この培合、函体 4より外気側 9 (外側）への配列は第 1膜第 2膜第 3膜と配列し、それぞれの膜により函体側の内側小室 5と外気側の外側小室 6の通気路である 2小室が形成され、それぞれの小室壁を囲む保渥腔 7力 5各 1個ずつ形成され、内側小室支持保 7、外側小室支持保温腔 8とする。

また、温湿度センサーは、それぞれの空間腔、すなわち、函体 '内側小室 ·内側小室支持保温腔 ·外側小室 ·外側小室支持保 ·外側に配

|έレに o

表面電位は函体側から、それぞれ全 3膜の膜について上下の関係において、函体側、すなわち上方に位置する不織布側と下方に位置する撥水側のそれぞれの表面電位を測定した結果である。その小室は円筒形で直怪 9 2 mm高さは両面共 5 O mm、函体は 3 0 0 x 3 0 0 x 4 0 0 mm 内腔を有する直方体である。

図中 1 0は筒状体、 1 1は仕切り板、 1 2は小室形成用壁、 1 3は導霍性多孔体としてのメッシュである。

また、逆極性の導電物質を配置した場合には、また、電界の赚は強められ得るので、ナイ口ンメシュにて分離膜を把持した場合の界もまた、強められ得るが、この塌合には、導電体の設定とは逆極性の電界の変化となるものと考えられる。

前述の通り撥水側と不繊布側との配列方向が、このような関係に SE置されているために、絶緣性が、両面において異なる状態力 ^s¾ ^することになり、また、水蒸気は液滴の摩擦により帯電するために、多孔質膜の孔通過に伴う膜との摩擦現象や、水蒸気同士の摩擦現象等が、著しくその両面の表面電位に影響している。（埃の付着かなかった記録の説明がこのことによりつけられる。）

また、抵抗の接地経路への設定は、静電気では、静電容量勾配の設定には、不適であるが、乾燥速度調整には、有効と考えられる。

従って、静罨容量勾配の付与には、接地を行う小室と設定しなレヽ小室空間との両者の勾配形成力⁵ 効であり、この手段では、電界が強くなることは、静電容量増加と同じことになるので、ある小室に高導電性多孔体を配置し、その枚数または、導体容積を増加させることは、静容量つまり、電界は強くなることになる。

従って、温度勾配配列において、この規則を供用すると、最も^ ¾な小型化が図れるとともに、安定した、機能向上力 ^s達成されることになる。

温度変動が、理想的には、通気路の圧縮方向にて温度カ吓降し易い環境があれば容易に毛管繊減少は促進され、あるいは、通気路の減圧方向にて温度力 s上昇し易レ、環境があれば露点下降力 ⁵抑制されるので毛管凝縮現象は抑制されること力 ^s推定される.

前記は、図 1 0 (ィ），（口），（ハ）で示すグラフおよび図 1 1 (ィ），（口），（ハ）で示すグラフ、図 1 2 (ィ），（口），

(ハ）で示すグラフ、図 1で示すグラフにより、温度変動カ鄉続的に発生した塌合において、小室間の温度勾配がこれらの毛管凝縮現象の発生点を越えない状態力 S継続し得た場合において、維続的な水蒸気移動が発生し易くなり、一方、理想的な温度勾配とは逆の勾配になった場合には、孔の封鎖力 s発生してしまうために同孔を封鎖した水滴の自然拡散に依存した通気路等の小室空間への水蒸気移動が発生することを象徴的に表した結果と考えられる。

また、導電性多孔体の接地により、気化熱による同多孔体の温度下降力 ^s発生するために、温度勾配が発生し易い、ということと、そもそも、該多孔体の熱伝導速度力 S膜よりも早いために、温度放散も早いことになり、結果として、 ME勾配が明瞭につく結果となっている。

従って、温度変動は、この水蒸気付着または離散による、温度変動速度が、総合的に膜溫度変動速度を上回り、しかも膜と導電性多孔体とにより形成される空間の水蒸気移動状態下における、温度変動速度が同部の水蒸気付着または離散などの諸現象による気化熱などの影響を常にうけ，この結果として、 ¾[カい状態がたもたれるものとすれば、おのずとその導電性多孔体の ^な量または表面積が計函されることになる。

つまりは、面積及び容積の積において、単位質量当たりの温度変動速度を、伝導速度より算出し、この温度変動が、腠部変動速度を必ず上回るようにすること力^^になる.

一方、該導電性多孔体における凝集現象または、結露現象を抑制する上では、導性多孔体の質置は、

速度の抑制に紫がるし、また、結露現象を促進してしまうことになるために、円滑な水蒸または、分離気体の iiiiを抑制することになる。

この関係を模式すると下記のように考えられる。

(移勤せしめる気体の（性多孔体表面に

膜表面への凝集温度） > おける凝集温度）

(移動通過する気体の〉o r < (導電性多孔体の孔部

膜孔部激度）における濃度）

(膜の温度変動速度） < (導電性多孔体の温度変動速度）このような関係は、実際には、小室空間内部の対流効果、小室壁の温度または放射熱による影饗、電界による気体移動の影響、通過気体の流速ならびに体積などが、微妙に影響しあう環境において成立する必要がある。従って、前述したような通気方向への断面が卵型の多孔体力^ 優位であるものと考えられる。

次に図 1 3 (ィ）、（口）、（ハ）、（二）は、導霭性多孔体 1 4の通気路方向への配 Sにおける一断面を示す。図中波線は想定流束線 1 5を示し、図 1 3 (ィ）は乱流も流速も乱されやすい形態を示し、同図（ハ）は面積： ^大きすぎると乱流により流束力 ¾Lされ流速 3 ^抑制されるのを示し、同図（二）は圧縮力 ¾ΐし力つ乱流力じにくい形態を示している。

このような、流束の乱れをなくすることは、各膜部に応じた、通気性および透湿度の積にしたがった粘性、および、通気速度（容稹比）による流速の推定により流体力学的曲線として規定される。

例えば流速が早い場合、粘性は無視され、乱流が問題となるが、一方、流速カ擓めて遅い場合、粘性カ湩視され、乱流も問題となることになる。

特に、水蒸気粒子が、小さい状態で発生する場合は、特に粘性力くなり一方で、比較的大きな場合は、この傾向は小さくなるものと考えられる。

また、このような現象は静気を帯びた水蒸気では特に重要な要素であり、即ち、帯電性を帯びた水蒸気では、粘性力³発生するものと考えられ、また、腠は、誘電体であって、膜を通過した水蒸気は少なくとも何らカ静電気的影響を膜により影響を受け、または、膜に僅かながら静電気的影響を与えながら移動する。そして、湿潤状態では，導体に近い挙動を膜が持つことになる。

図 1 4 (ィ），（口）で示す気体の粘度および液体の粘度参照（産業図書輸送現象第 8刷 Ρ 3 1 6参照）。

従って、たとえば透湿度の低い膜部においては、しかも同部の水蒸気瀵度が高い場合においては、粘性を重視し、通気通過方向における全長を可及的に短くする必要があり、また一方、透湿度の高い膜部においては、しかも同部の水蒸気離が髙レ、場合においては、透湿度の低レ、膣部よりもさらに、全長を短くするがある。

また、孔の稠密性は、前者が密で、後者が粗となるものと考えられる。また、非ニュートン流体において、粘性、流速に従って熱拡散傾斜を設定するために逆に前者が粗で後者が密となるように配列してもよい。原則として、温度勾配の傾斜を意図的に形成する目的が、該多孔体における主目的であるが、結果的には、乱流を発生させる原因ともなりうるので、攙果も得られることになる。

従って、温度傾斜に優位になるように配置した、任意に上記のような形状の流体力学的特性を応用した接地された導電性多孔体の設定は、極めて有効な手段であり、特に、前述したような小室壁部の小室腔面積が極端に減少する場合においては、 ¾な手段となる。

従って、この手段は、濃度勾配の背圧防止または、意図的な逆濃度勾配の設定においてきわめて有効であり、膜の透湿度及び通気度による水蒸気移動量のにおいて逆傾斜を設定することによる显低値の增加もしくは、最大値の減少などの矛盾を解決する手段としてきわめて有効である。

なぜならば、流速力 s早い場合において、舌 L流が！^し難い形状を前記形状から選択することにより速やかな流速が確保され、一方では、流速が遅レヽ場合においては、乱流の発生が著明に発生する構造を選択する場合には、逆濃度勾配が、同空間（多孔体同士の空間）において形成され、外気側の濃度減少に伴う自然拡散は、同多孔体力 ί接地されることにより速やかに行われ、し力 >も、温度勾配は前述したように同多孔体からの気化熱などにより、安定して設定されることになり、同小室の »度降下にとつては、過剰な配列を行わない限りにおいて、優位に作用することになる。また、同一の多孔体において、小室壁および膜の位置関係と小室容積、流量、流速に従って稠密部と粗の部分を主流速に従って温度傾斜の安定化を上昇せしめるように配置してもよい。例えば、円筒型輪切り配置の場合、同心円状、またはリング状に、多重円筒型の場合は带状で円筒状にしてもよい。また、このような設定に加えて、第 2膜部の移動に伴い、螺旋形態の接触延長上に接点を有する接地系への接続を設定すれば、例えば、気化熱の損失程度を自然な移動量に従って、調整しうる系が完成する。つまりは、一定以上の近接により、接触抵抗値の低減ついで完全な全面積における接触力 S確保されることになる。

次に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図 1 5 (ィ）、（口）はねじる運動に従レ、小室容積の減少と流体乱流の発生し易い小室壁構造力られ、また接地系接続が、徐々に低抵抗になる構造を示している。図中 1 7は小室壁、 1 8は導体、 1 9は非連続部である。

折り曲げ部 2 0には、導体 1 8は位置しないので、剛性は弱い状態が確保される。

また、内側および角部位 Sにて変動量に従い適宜位置変更してもよレ^

図 1 6は防水膜 1例を可動にしたものである。上記点線方向に移動して接触することにより接地系統との接続力 ¾i成される簡便な手法を示している。図中 2 1は可動支持部である。

要は、温度勾配に矛盾しない、また電昇位置に矛盾しない位置にあることである。

膜振動手段においては、それぞれの膜部の振動係数が振動源からの距離および小室腔容積および、膜孔部構造などにより影響をうけるが、膜部変形は膜自体の振動影響による変形による、孔形状変動により、不安定な特性を発揮する原因となり得るために、本構造を採用する。

この場合、物理的振動量に依存して、膜孔部における目詰まりが移動し易い側に傾斜することになるために、必然的に、撥水面側に孔内部水粒子は移動し易いことになる。

また、移動結果として、移動後の撥水面による、撥水現象により同部に停滞しにくいことになり、非撥水面にくらべて小室への移動力発生しやすいことになるが、急激な撥水童の減少が、水蒸気容積、水の量が同膜面に停滞することによる低電位ィヒに伴って派生することがあるために、振動源から順次撥水性力く通気性に優れ、外気側に従って、透湿度力低下する構造が考えられる力振動源は、すなわちであるコィル部と多孔体との熱系を構成する場合において、実施例と逆の配列を行わなければならない。

点音源から距 Sirの位重における音圧レベル S P Lは音 «パワーレべル PWLとの間に SPL-PWL— 20 1 o g ₁₀r— kとして表現され、その減^ Sは、音源からの距離 rにより影響され、自由空間、半自由空間など音場の形状に関係なく同一とみなされる。

音響パワーレベル PWLと W 出力 P (W) との関係は、

PWL= 101 o g,oP/Po Po = 10 ¹² W であって、音の強さ Iは、 Ι -ΡΖΑπΓ² (WZm² ) である。

音饗出力と音響パワーレベルとの関係は、

l/l 0"¹² = (P/l 0-'² ) (ΐΖ4πΓ² ) で表され、音源からの距離に影響され、また、自由空間、半自由空間などの音場の形状に影響される。

原則として、温度勾配は、持続的な強力な推進力となるので、この勾配関係に矛盾する配列は、移動方向に対して非効率的な結果を発生する結果となるためである。

温度力い方から低い方向への自然拡散を行う塌合において、特に、電界を考慮した特定ガスの分離に応用する場合には、凝集点と逆行性の強制移動を行うことにより、限外分雠に近似した現象がする。

1. ここで、舌 L流発生を考慮して、高導電性多孔体の通気方向への設計を行う。舌し流発生が著明にみとめられる場合には、同部近傍の流れが不安定となりやすく、本装置の場合の静的状態において、特に、函体内部温度と、外気側溫度との格差力 ^s小さい場合において ¾ ^するような緩や力 >な流速の場合には、膜近傍に設定する多孔体の流体力学的影響は無視できないが、この場合には、通過気体の移動方向への該多孔体の孔部通過時における、気化熱の影響を考慮した孔部形態設計がであり、孔部の圧縮または、減圧形態を静圧時の流速に一致させることは有効な手段である。

1 -2

さらに、動的な移動相の場合、つまり、函体内部温度と外気側温度との温度格差力 ^s大きい場合においては、流体力学的な影響を強く受けること力予測され、圧縮または減圧形態は、舌し流の発生の少ない形態を期待して設計する' がある。

1一 3

乱流の発生を無視する場合、該多孔体の表面積による影響を考慮しなければならない。

すなわち、多孔体の最小狭小部を境界として、意図するiig方向に、すなわち、除湿を意図する場合と、加湿もしくは保湿を意図する場合の通過方向において、同多孔体自体の温度による影響を考慮した位置に配置しなければならないが、この場合、例えば、熱伝導性の高い高導電性多孔体を配置する場合において、気体進行方向への通過時における乱流の発生とその淀みによる気体粒子（水蒸気）の付着およ ιι散時における熱エネルギーのやりとりが、該多孔体と通過気体（水蒸気）の間で行われる。

このとき、該多孔体の孔最小部を境界として通過後の温度変動挙動と、通過前の温度変動挙動とは異なる環境にお力、れているものと考えなければならない。すなわち、該多孔体の孔最小部による境界よりも小室側においては気化熱としての影響が強い、つまり熱容量の損失が発生し易い瑋境にあり、反対側の膜方向における環境は膜と該多孔体との間に淀みを形成するために熱容量の保存が行われ易い環境にある。

従って、該多孔体の孔最小部を境界として該多孔体の小室側を考察する場合においては、該多孔体の孔最小部による境界よりも小室側においては気化熱としての影響力が強い、つまり熱容量の損失が発生し易い瑋境にあるので、該多孔体の保温特性を安定化させる手段としては、該多孔休の孔最小部を境界として小室側における表面積を最小にするために該多孔体の孔最小部を境界としての小室側の断面を円型もしくは円形に類似した形態とし、一方、該多孔体の自然冷却特性を安定化させる手段としては、該多孔体の孔最小部を境界として小室側における表面稍を大きく確保すればよいことになる。

また、反対側の該多孔体と膜との空間を膜側と称するならば、膜と該多孔体の孔最小部を境界として該多孔体の膜側を考察する場合においては、膜方向における環境は膜と該多孔体との間に淀みを形成するために熱容量の保存が行われ易い環境にあるために、該多孔体の孔最小部を境界として、該導電性多孔体の温度特性力 s該多孔体と膜との間の空間に反映されやすいようにするためには、同空間方向における該多孔体の孔最小部を境界とした表面積を大きく確保し、一方、該多孔体による影響が該多孔体と膜との間の空間に反映されにくいようにするためには、該多孔体の孔最小部を境界としての膜側の断面を円型もしくは円形に類似した形 SIとしなければならない。すなわち、前記のごとく表面積による気化熱の損失を大きくする塌合には、表面積の拡大を図り、逆に、表面積による気化熱の損失を小さくする場合には、表面積の縮小を図ることになる _β

このような関係を図示にて説明すると図 1 7 (ィ），（口）に示すようになる。

図 1 7において膜側では、流束の淀みにより、気体粒子（水蒸気粒子）力 s淀み易い状態が! ^するので、この側に気体粒子が付着する確率も高くなる。一方、小室側では、このような制約:^無いために対流などの流束により移送されやすいために、気体粒子が付着する確率は、膜側に比較すると少ない。

このような関係は、流束と露点との関係に依存するが、露点（凝集温度）は、当該部位の温度および気圧に影響を受けるので、この場合、流速力くなる場合においては、圧縮のかかる形状である場合には、孔部通過後には、減圧が発生し、この部における凝集が発生し得る流速においては、温度変動を該多孔体に起こす原因となる。

このような、変動因子を考慮するならば、多孔体の膜側と小室側においても膜と同等の表面処理を行うことにより、しカゝも、電界の発生影響を考慮して膜面の電界の安定ィ匕を目的とした配置を行うならば、効率良く淀みおよび電界分布の調整が可能となり、分程における化学的反応を抑制し、効率良い移動力 ^待できる。

多孔体の電界の表面処理を行ない撥水面における気化熟の損失と同じ現象を励起するように設計する手法として、膜撥水面に使用されているような樹脂製撥水材は、断熱効果力く、気化熱の多孔体実質への伝達能力に劣る事が予測されるために、主として、金厲酸ィを多孔体熱損失を目的とする側に使用することが多孔体の熱変動を期待する上では有利である。

前期のような表面処理技術としては、熱伝導率の高いアルミニウムにより、多孔体を製作する一例としては、ロス卜ワックス法、打ち出し成形などの処理のあとに、アルミナ表面処理を一側のみに施す手法がある。また、銅は遮蔽効果にもすぐれた金属であって、表にあげるような金属処理を行うとよい。

さらに、腐食電位列（株式会社コロナ社発行「改訂腐食化学と防食技術」 1 9 9 0年発行版 8 8頁参照）に従えば、図 1 8の海水中の腐食電位列表で示す金属の如く、アルミは電食の影響を極めて受けやすいためにアルミナ表面処理を使用しなければ膜面の機能阻害に繋がる表面汚損の原因物質の発生源となる。

特徴的な、金属製導電性多孔体の為害性を防止する目的にて、導 ¾樹脂または炭素繊維による高熱伝導体を用いる場合には、蒸着若しくは、メツキ、若しくはメツキ後の片面削除などの処理（たとえばサンドブラスト処理）などにより、熱伝導性の高い面と熱伝導性の低い面とを形成すること力河能である。

本法の応用により、膜そのものの、高熱伝導性分離膜の製造が可能となるものと考えられる。

また、多孔体の実質部物質において、気的伝導性に優れる多孔体の熱伝導性の高いものを選択すれば、冷却効果が期待され、逆に、電気的伝導性に劣る熱伝導性の低いものを選択すれば、保温効果が期待される。

この中間的特性として、前記のように高熱伝導性物質がコアとして存在し、冷却面に不動態ィヒ膜処理面が露出し、保温を意図する面において、一般的に熱伝導性に劣る絶縁性物質が表面に存在する構成や、若しくは、コア部と表面処理関係がこの反対の関係にある保温性重視の多孔体を設計すること力河能である。

現行において、中空糸が安価に製造されうるようになってきたので、このようなコア部において、保温性を重視する場合には非常に適している。

し力、小室空間および該多孔体と膜との空間との温度変動は、小室空間においては膜および該多孔体に加えて小室壁にも依存し、該多孔体と膜との空間との温度変動は膜及び該多孔体に依存する傾向力 ^S強い。さらに、実際には、気化熱、すなわち移動気体の拡散に伴う熱容量の損失、及び、移動気体の濃縮若しくは凝集時における熱容量の蓄積など力^ これらに腳している。

膜、小室壁、多孔体などのいずれの影響因子においても、最も影攀の高いものは、質量及び密度および熱伝導率である.

これらの膜、小室壁、多孔体、小室部気体の構成要素において、最も影饗の髙い構成要素となりやすいものは、質量において最も大きなものとなりやすいものとして推定すれば、小室壁である.

ここで、この小室壁面積と小室 30を形成する膜面積との関係を図 19に基づいて考察する。

膜 H¾ S m = π r ²

小室腔面麵積 Smt = 2 Sm

= 2πΓ²

膜外周 L = 2 π r

小室腔小面積 Sc = 27cr XH

全小室腔面面積 St=2Sm+Sc

= 2 π r² + 2 π r Η

(1) =2nr (r + H)

小室腔容積 V=SmxH

= πτ² Η

脑積〉小室腔小室壁面積のとき

Smt = 2 r^z > Sc = 2TtrxH=27crH 膜面積-小室腔小室壁面積のとき

Smt = 2ur^a = S c = 2 π r x H = 2 π r H (2) 膜面積 <小割空小室壁面積のとき

Smt-27cr² く Sc = 2-rcrXH = 27cr H

Smt = 2 r² = S c = 2 π r x H = 2 π r H (2)

2π r² =2πτΗ 両辺を 2ΤΕ Γで割ると

r = Η のとき全小室麵面積と小室腔小室壁面積が等しくなる。全小室]!^面樓と小室腔小室壁面接が等しくなるときは

r = Η なので、（1) 式に代人すると全小室腔面面積 St=2Sm+Sc

= 2 π r² + 27C r Η

= 2·π r (Γ + Η)

= 2π r (Γ + Γ) = 2 π r X 2 r

= 4 π r ³

= 2πΗ (Η + Η) =2πΗχ2Η = 4πΗ³

となる。

この関係は、また、体積が一定な直円柱の表面積力最小になる場合の条件でもあり、体積が一定値丫 a ³ とすれば、直円柱の底面の半径を X, 高さを y, 表面積を Sとすると

S = 27L ³ + 2 πχ γ (3)

また π χ² y = Tc a³ より、 y = a^a Zx^a を（3) 式に代人すると

S

(χ一 aZ2) つまり、 y = 4 - ^a a = 2Z2 -³ X a

よって、底面の直径と高さが等しいとき表面積力 ^J最ノ j、となる。

表面における熱伝達が、小室内部空間における物質と行われる効率が、等しい場合には、この面積による比率を考慮した関係が fiS lEするが、実際には、膜部では、蒸発若しくは凝集現象：^発生し、温度変動が著しく発生しているために、このような比較はそれぞれの面積値に定数を乗じなければならない。

また、この場合において、 1小室を形成する 2枚の膜において、等しい温度関係が f¾しない構造としているために、膜面においては、単純な比較が行い難いが、一般的な構造用材料の平均比熱容量に従った配列と、熱伝導速度による配列との順番を考慮しなければならない。

すなわち、そのお力 >れるべき小室温度構成に従い、これら平均比熱容量と熱伝導度との関係を満足して、温度傾斜を安定化させる必要がある。図 2 0〜図 2 6参照（産業図送現象第 8刷 P P . 3 1 7 - 3 2 3 参照）。

この場合、断面部変動を行い、この温度変動値の格差をもって、表面部の流体の figによる変動の ίΙ^とする方法としては、赤外線カメラによる直接的観察を行う手法がとられ、性能確認の最終的設計資料を裏付けるものとなる。

還界調整手段について

—連の、 G t e s t (接地したメッシュの試験）による結果により外側小室の湿度調整が、たとえば除湿装置における除湿効果若しくは外気側から函体側への逆流現象を抑制する手段として最も重要であることが判明した。

また、接地された導 ffi性多孔体における作用効果において、主として、接地された導電性多孔体は乾燥し易く、しかも導性多孔体として銅製メッシュを使用した場合には、金 «製であり、熱伝導性に優れるために同一膜面に近接して設定した場合において、同被近接膜面の温度の均質化をもたらしやすいこヒから、同一膜面における拡散方向の均質化作用をもたらすことは、既に判明している。

図 2 7〜図 3 0のそれぞれ（ィ），（口），（ハ）にて示すグラフ参照。

図 1 0参照。

図 3 1〜図 33のそれぞれ（ィ），（口），（八）にて示すグラフ参照。

—連の G t e s tの結果は、同出願内容において β¾ した、除湿作用劾果の安定化をもたらすということを裏付ける結果となつた。また、この一連の試験の結果、界の発生による作用が、微弱な罨界効果ではあるが、しかし実効性のある事実が示唆された。

つまり、外側小室の湿度調整が、本装置において重要な効果決定因子の —つであることが判明し、また、外側小室の最外側の小室を形成するところの膜構造自体における表面電位測定結果力 ^s、最も変動量力 ^s著しいことも判明した。

これらの膜表面電位は、撥水面を必ず外気側に向けた配列をとっているために相対的に同一膜の函体側並びに外気側においてそれぞれ陽極陰極となっており、さらにこの表面電位関係は、実施例における 3枚の膜において共通した配列方向となっている。

ここで、最外側 n ¾における膜の表面位関係は、外気側の方向に撥水面力 i存在し、外側小室側に非撥水面が存在するために、外気側の表面電位は比較的安定した表面位をとりやすいはずであるが、外気 ¾asが

1 0 0 %に達した場合、つまり霧に包まれたような状況において、湿潤した状態に変異する結果を、同表面電位測定結果は示している。

これは、撐水面における降下現象が関与しているものと考えられる力 ^s、前述の文献に記載されている通りに、水 Mの帯電傾斜は、陰陽どちらにも帯電しうるものであり、その状況に応じて、帯状態が変動しうるものであって、また水滴に変化する場合にもこのような結果が推測されるものと述べられている。

したがつて、撥水面における微弱な表面電位による電界の影響により、一定以上の水蒸気または通過気体力電の I ^を受け、膜の表面より離脱しょうとする力を発揮しうることのできる絶対量にも限界があり、このために、表面に逆電界傾斜を励起する結果となる水粒子による導通性の発揮が、ある露点近傍の温度琼境の発生ならびに、水滴の付着による温度下降などの現象も加わり、さらに助長する結果となり、この結果として、同面における凝集現象力 s加速するものと考えられる。このような関係は、最外側膜の撥水面のみならず全ての膜面において発生しうる現象である。

また、このような攛水面における湿潤状況の場合において、反対側の罨界も、逆極性にその絶対値の現象が測定されている。

したがって、 G T E S Tにおいて函体側から、それぞれの第 1膜の内側小室側、第 2膜の外側小室側、第 3膜の外側小室側、における銅製の導 ¾性多孔体を設定した場合において、全てを接地系に接続した塌合には除湿降下速度も早いが、外気側から函体側への逆流現象もまた早いために、函体内部の低維持にとっては不都合な場合も推定される。また、それぞれ第 1 · 2膜を接地系に接続し第 3膜を接続しない塌合、第 1膜のみを接地系に接続し第 2 · 3膜を接地系に接続しない塌合を比較すると、それぞれ、各小室部における^ [において著明な影書を及ぼしていることと、接地された導電性多孔体はしやすいがために温度下降を励起し易いこと、ならびに、接地されていない導電性多孔体ではその実質熱容量の、または、質量の限界を越えた場合において温度調整能力に劣りこの結果一定 JiLhの湿度環境下では同導電性多孔体近傍が湿潤した環境になり易いことが裏付けられた。従って、第 1膜の内側小室側、第 2膜の外側小室側、第 3膜の外側小室側、における銅製の導性多孔体を配置した場合、第 3膜部の温度傾斜は、熱伝導速度の早い導性多孔体力 ^s外側小室側に存在するために温度勾配の関係としては、逆配列になっているために外気側から函体側への逆流現象を励起し易いことを考慮する場合、接地されていない導電性多孔体ではその実質熱容量の、または、質量の限界を越えた塌合において温度調整能力に劣り、また、この結果一定 iil±の湿境下では同導電性多孔体近傍が湿潤した瑰境になり易いことを用する手段（界調整手段）力 s得られる。

本分雠系における熱容量の移動は、主として、移動速度の高い水蒸気により、その初期熱容量移動による変動力発生する。

また、その後に次第に水蒸気に追随するように函体側または小室壁部の温度変動力 ^s追随する。

した力 sつて、各部における温度変動の初期の段階における最も重要な熱容量の移動カ定して行われるようにし、また、これらの追随にしたがって、分離装置構造物による熱伝導が適合または、近似した場合において、もっとも安定した^勾配力 s得られるものと考えられる。した力⁵つて、水蒸気移動速度の抑制を行おうとする場合、特に外気側カ^函体側への逆流現象を抑制するような場合には、本除湿装置における実施例においては、膜孔部の水による閉鎖を行うことにより水ガス体による逆流速度よりも遅い移動速度とすること力河能であることから、最外側部の膜孔部の閉鎖を効率良く行うことと、また除湿効果の喪失を防止しつっこれを促進する手段として、接地しない導電性多孔体が第 3膜の外側小室側に位置し、さらにこの電界極性を第 2膜に反映する電気的接続を第 2膜外側小室側の導性多孔体に接続することにより、第 3膜部の変動状態を第 2膜部に著明に反映することにより、つまりは、界状態の相互調整が第 3膜部電界強度により得られる構造であるために、外気側から函体側への逆流現象調整が効率的に達成可能であること力証明された。

また、このとき除湿効果を期待することと、水蒸気ガス体の無用な帯電による移動現象の抑制を阻止するために接地系に接続された導電性多孔体が第 1膜内側小室側に設定されている。

このような手段は、の電界変動に追随する自動調整手段として有用であるが、そもそも、逆極性の物質を配置することにより、温度勾 K に矛盾力しなければよいことにもなるために、本質的には、最外側第 3膜外側小室側多孔体は、 ΝΪ電性多孔体で、しかも第 1、 2膜部並びに内側小室側との温度勾配傾斜に矛盾を励起しない程度の保温特性に優れた多孔体であればよいことになる。

ここで、熱拡散によるモル流束は次式で与えられる。

= - P/C MA MB XD_A ^(T) d 1 nT/dy = -c D_ABk_T d i n /dy

D_A ^M ：成分 Aの熱拡散係数

k_T = (p/c² M_A M„ ) (DA ^,TVDAB) ：熱拡散比

MA ：成分 Aの分子量

MB ：成分 Bの^?量

P = PA + B ：密度

PA ：成分 Aの質量密度

PB ：成分 Bの質量密度

C ：モル濃度

従って、図 34 (産業図香輸送現象第 8刷参照）にあげられる例にあるように、この関係を示す温度勾配関係にしたがった熱拡散比に従う分離力 ^s可能であり、これらの成分表に対置されている 2成分において、それぞれ、親和性、非親和性物質により、分離膜表面を対置して、前記温度勾配関係に準拠した温度関係に保つことにより、髙効率による、分離精製力⁵ 能となる。

例えば、希少ガスの分離、重水の分雜などにおいて、極めて^)な高効率分雠か^ Γ能となるが、重水分離においては、例えば H₂ O - H D O 一 D ₂ 0系においても、分雠可能であるものと推定される。

触媒反応系をこの分 sua過に配置することにより、反応を活用した温度勾配の形成力河能であり、各種の成分に対する親和性、非親和性物質の配置を分離膜両面にすることにより、また、温度勾配関係に矛盾しない位置に配置することと、前記熱拡散比に都合のよい温^ it持を分離モジュールにおいて保つことにより、分雜精製効率を向上させることのできる手段である。放熱体とシー卜状発熱体とを小室壁部外周または小室壁内に備え、温度勾配の発生を促進するようにしてもよい。従来、重水の分離は、カラム上方を高温に、下方を低温にして、複数段に分けられたカラムにより、わずかづつの分離を行っていた歴史があり、本法は、同装置（C 1 u s i u s a n d D i c k e 1 c o l um n) において解決し得なかった、熱拡散比による差を用いた差動性の分離膜部において、拡散分離後の再混入を効率的に、徐々に分離することができ、小型化カ坷能である。

また、前述の電位傾斜による帯電現象は、重水においては、発生しにくいこと力 s知られており電気陰† も異る。また重水の ¾解速度は、水の数分の一であることを利用して、前述の小室並びに分離腠部の帯現象を強化し、誘罨率の差に影簪を受けて移動速度が遅くなることを利用して、逆浸透現象に類似した複数段分離過程を小室及び膜部において比較的安価に達成すること力河能である。

重水は、空気中の水分を吸収し易いために、微弱な発熱反応を伴つて、 H D Oを^する。 H_s 0 + D ₂ 0 = 2 H D O + 0 . 0 3 6 k c a 1 H _z 0-D_z 0系の混合物の物理的性質は重水含有量に比例して変化し、直線的関係が成立する。

図 3 5参照（共立出版化学大辞典第 4巻第 2 3刷参照）。

これらの中で、最大密度の温度に著しい差が認められるので、この特性を活用して、前述した、熱拡散によるモル流束差を派生させ、至適重水最大密度を達成させる温度に分離モジュール膜部を複数段に調整することが必要であり、したがって，誘電率の低い重水の性質を活用すれば、縮側は、前述のモデルでは、函体側であり非撥水面側であり、し力 >も同函体側力冷たい方向関係であればよい。

蒸発熱においても、かなりの差力³みとめられるが近接しているためにこのような系の分離は厳密な港度管理下にお力ゝれる必要があり、手法としては、モジュールの保温腔への水循環による管理、小室保温腔側の放射熱調整のための表面処理などに加えて、膜部における表面放射熱調整のための表面処理もになる。

また、この場合、非金属による表面処理では、酸化現象など mm化学的反応力 ^s発生し易いために、貴金属にて、例えば金、白金などにより表面被覆処理を行う必要がある。

この表面処理側は、実施例測定結果に認められるような位置関係に矛盾しない配置とすればよい。

重水は反応性に乏しいためにこの対象は、まとして分離過 ¾31過中における、不純物混人防としては水力対象となる。

多孔体の形状は、水滴カ¾¾しにくい防風フィンのような形状であるならば、水滴の停留を抑制する上で、また気ィ^¾の効率的な伝達速度の観点からも極めて有用な手段である。

振動系において膜部の均質な上下動は物理的に完全に抑制することは不可能であるために、除? M方向への突出形態力膜部に付与されていること力 ^s必要となる。この結果、図 3 6に示すような変形抑制効果が得られ、また、膜部 3 1の安定した機能保全が孔部形態保全の結果得られる。振動源 3 2としてはコイルを備えた振動体、発振子、機械的な振動、例えばモータ駆動等力用できる。

この場合、下垂した部分球面 3 3形状は、振動時に膜の孔部形態に変形を生じ難く、しかもガス体の移動方向においても重力を利用して一定の方向圧を加え易い。

また、振動工学的な設計も、運動要素力⁵安定しているために設計容易であるなどの利点が得られる。

また、この塌合、音波の β¾δ形態に一致した形状に近いので、膜表面に対して均質な音圧が加わりやすいという利点がえられる。

図 3 7参照（コロナ社機械系の^工学第 1刷 ρ 1 2 4参照）。反響を考慮して、流体ォリフィス 3 4を小室壁部に輪状に設けることにより、反響による逆方向振動現象を抑制し、対流現象を安定化させ、小室壁部による小室内部気体の影響を表面積を増大せしめる結果ともなるために向上させることにより、分離における S¾勾配の安定化にとって利点力られる。

もちろん、この輪状オリフィスは、温度勾配に従って発生する傾斜に近似した形態にするべきであるし（流体力学的乱流を ¾ ^しにくい形態であること）また、その取付部は、凹凸力 i少ない曲面仕上げとすることにより、前述した防風ネッ卜における水滴長期残留現象の防止策において用いた、水滴などの液滴の残留防 ih¾態を用いる必要がある。また、振動せしめるを小室構造物に求め、小 3£びに膜が振動するようにしてもよい。

オリフィス（表面積增加という結果を派生する。）上述の模式図は、反射音における消音を達成しうる位置に流体の流れを阻害しにくい形態にて形成する。

また次の II奠への音圧の伝搬も均質となりやすい。産業上の利用可能性

以上説明してきたように本発明請求項 1記載の帯 «防止装置を備えた分雠モジュールにあっては、前記構成としたため、全体形状を小型ィ匕できるという効果が得られる。

また、請求項 2記載の帯雷防止装置を備えた分離モジュールにあっては、分離効率において、処理 ¾Sを維持し、総処理量を効率的に促進することができるし、また、このために小型化カ呵能となるという効果が得られる。

また、請求項 3記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにあっては、分離効率において、非分雠物の再混入を抑制する効果に便れ、このために小型化カ^ J能となるという効果が得られる。

また、請求項 4記載の帯 «防止装置を備えた分雜モジュールにあっては、膜表面に対して均質な音圧が加わり易く、また、小室内の対流現象の安定化、並びに小室腔表面積の増大が図れるために温度勾配の安定ィ匕、および音圧の低レベル化カ成される。また、このため小型化カ坷能となるなどの効果が得られる。

また、請求項 5記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにあっては * 分 UBS程において、非分離物質と分離物質（抽出物質）の熱拡散速度差を利用すると共に膜部の気化熱による膜孔空間内部におけるクヌードセン拡散方向を安定化させるために精製効率の向上が飛躍的に得られ、分雠物質の純度を少ない処理過程で高能率の精製カ坷能であり、また、このため小型化力⁵ 能となるなどの効果力 s得られる。

Claims

請求の範囲

1 . 防湿'防滴構造の函体の壁部に取付けられ該函体の内 ·外部を速通する通気路を形成する筒状体と、透湿可能な貫通微細孔を有する単層からなる防水腠を前記筒状体内部に間隔を設けて複数枚配置し通気路内に形成した複数の小室と、前記防水膜に近接して配置された導性多孔体とを備えた分雌モジュールにおいて、

前記導電性多孔体の孔回りの充実部における縦断面形状が略卵形状に形成され、力該導罨性多孔体は前記卵形状の縦断面形状における尖鋭角側が防水膜側に向けて配置されていることを!!^とする帯電防止装置を備えた分離モジュール。

2 . 請求項 1記載の帯電防止装置を備えた分離モジュールにおいて、前記防水膜と導電性多孔体との対向面同士の距離が前記孔の直径と同一であることを特徴とする帯電防止装置を備えた分離モジユール。

3 . 請求項 1または 2記載の帯電防止装置を備えた分雔モジュールにおいて、前記導鴛性多孔体力⁵接地回路の接続と分讓局部の電界強化手段および鼋界調整手段を有したことを特徴とする帯電防止装置を備えた分離モジュール。

4. 請求項 1 ， 2または 3記載の帯防止装置を備えた分雠モジユールにおいて、膜および小室内気体の振動手段を有し小室内壁に!^部を周設しオリフィスを形成したことを特徴とする帯髦防止装置を備えた分雠モジュール。

5 . 請求項 1 , 2， 3または 4記載の帯電防止装置を備えた分離モジユールにおいて、熱拡散による拡散速 ®ϋを利用した温度勾配の設定手段を設けたことを特徴とする帯電防止装疆を備えた分離モジュール。