JPH02245226A - 流体分離膜要素の結合 - 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】 発明の分野 本発明は、流体分離膜に関し、そしてさらに詳細には、
流体分離膜要素を連続して結合するための手段に関する
。

本発明を要約すれは、流体分離モジュールの膜要素を連
続して結合するだめの改良された方法が、開示される。

改良は、２つの開端部と該端部の間の通路とを有するた
わみ結合部材を設けることと、（連続における最後を随
意的に例外として）結合部材の第１端部を各膜要素の残
渣端部に固定することと、もしあれば連続における次の
膜要素の送り端部に結合部材の第２端部を固定すること
とを含・む。最後を除く各膜要素の残渣端部からの流体
は、こうして次の膜要素の送り端部に向けられる。

そのような結合を使用する改良された流体分離モジュー
ルが開示され、改良された膜要素は、固定された結合部
材を有する。

発明の背景 流体分離のための膜の使用は、益々普及しつつある。こ
れらのシステムにおいて、比較的高圧力の下における流
体混合物は、選択障壁として作用するために適合された
膜の表面に流され、流体組成の幾つかの成分を他の成分
よりも容易に通過させる。膜分離プロセスにおけるガス
の分離は、般に、送り流のガス成分と膜との間の分子相
互作用による。異なる成分は、膜と異なって作用するた
めに、それらの膜浸透率は、異なり、そして実質的な成
分分離が行われる。選択効果は、特に水素とヘリウムの
如く小ガス分子がガス混合物の成分である応用において
、膜孔による自由分子拡散から生ずるが、膜分離は、し
ばしば、膜の送り側におけるガス成分の収着と、膜を通
った成分の拡散と、膜の浸透側からの成分の脱着とによ
って、主に処理されると考えられる。自由分子拡散とは
異なり、分離機構が可溶性と拡散率によって主に制御さ
れるガス分離プロセスのｔ；めに使用された膜は、無孔
膜として分類される。これらの無孔膜は、事実、小さな
「孔」を有するが、それらは、一般に、注意深く調節さ
れた方法において生産され、システムにおけるガス移送
を有効に制御する緻密な層を設ける。この緻密制御層の
構造は、しばしば、膜性能に重要であり、そして湿気、
化学的分解又は物理的変形の如く因子によって、悪影響
を受ける。

無孔膜によるガス移送は、膜表面領域、膜の圧力差、ガ
ス成分の拡散率と、膜の有効厚の如く、変数に従属する
。一般に、ガスが拡散しなければならない膜層は、最大
ガス拡散率を獲得するために、できる限り薄くあるべき
である。しかし、膜厚は、ピンホールの如く欠陥のない
膜を有する必要性と、膜における時々約４．０００ポン
ド／平方インチ（ｐｓｉ）の高さの圧力差に耐えるため
の物理的保全性のある膜を有する必要性とによって制限
される。例えば、非対称のセルロース・エステル膜が、
生産され、非常に薄いが緻密な（無孔）層と、大孔サイ
ズの支持用副層とを有する。

薄い緻密層は、基本的に、システムにおいて質量移送を
制御し、そしてより厚い副層は、構造的保全性の程度を
設ける。セルロース・エステル及びシリケート・ゴム、
ポリエチレンとポリカーボネートの如く、ポリマー膜を
含む多数の形式の膜が、ガス分離において使用される。

しかし、使用された特定の膜は、実施されようとする分
離に依存する。

商業的なガス分離プロセスは、一般に、連続動作であり
、この場合送りガス流は、膜の送り側と接触される。シ
ステムの送り側における圧力は、膜の浸透側における圧
力よりも十分に高い圧力において維持され、膜を通った
ガス状混合物の最も浸透性の成分の拡散のための駆動力
を提供する。

浸透性のあるガス成分の分圧はまｊ；、浸透流と送り流
の残渣の両方を膜との接触から絶えず除去することによ
り、浸透側におけるよりも、膜の送り側において高位レ
ベルに維持される。浸透流は、多くのガス浸透プロセス
において、所望の製品を表現するが、所望の製品は、残
渣流であり、そして浸透流は、送り流から除去された汚
染物質を含む。

例えば、ＣＯ８とＨ，Ｓは、薄い乾燥支持されたセルロ
ース・エステル膜と、約１００ｐｓｉの膜にわたる圧力
差とを使用して、天然ガスの如く、炭化水素混合物から
除去される。浸透流におけるＣＯｌとＨ，Ｓの分圧は、
好ましくは、消耗された送りガス（残？ｌり流と浸透流
を膜との接触から別個かつ連続的に取り除くことにより
、送り流における同一成分の分圧の約８０パーセント以
下において保たれる。残渣流は、もちろん、別のガス分
離膜段階に送られ、ＣＯ３とＨ，Ｓの濃度をさらに低減
させ、そして浸透ガス流は、同様に別の分離段階に送ら
れ、より浸透性の製品であるＣＯ□とＨ，Ｓのさらに高
い濃度を有する製品を生産する。

事実、連続及び／又は並列における多重分離段階の使用
は、十分な圧力がシステムにおいて維持される限り、膜
技術を使用する分離代替法式において相当な多様性を提
供する。

螺旋巻き膜配置は、一般に、商業上の流体分離プロセス
において使用される。螺旋巻き技術を使用する利点は、
これが、かなり小さな全閉込め容器を許容しながら、大
きな膜接触領域を与えることである。商業上の使−用の
ための螺旋巻き膜を供給する標準方法は、膜が巻かれた
浸透性導管の部分を具備する膜要素の形式である。これ
らの膜要素は、単独に使用されるか、又は浸透性導管部
分を相互連結することにより、連続して一緒に連結され
る。螺旋巻き膜要素を使用する通常の方法は、流体分離
モジュールを形成するために、閉込め容器において単独
又は複数で、それらを包含することである。モジュール
は、代わって、単独に使用されるか、又は所望の処理を
設けるために連続又は並列配置において、都合良く相互
連結される。

多重膜要素が単一モジュール内で連続して使用される時
、要素の迂回と、それぞれの要素のための送り流体の混
合を阻止するために、各要素を他の要素から密封するこ
とが望ましい。これは、般に、要素の外側ラップをモジ
ュール閉込め容器の内壁に密封するガスケット又はシー
ル（例えば、Ｕカップ・シール）を使用することにより
、達成される。これらのシールの有効性は、シール材料
の形式と状態と、要素の外側ラップと閉込め容器の内壁
の両表面の如く、因子に依存する。こうして膜性能は、
劣化されたシール及び／又は経路表面の閉込め容器壁の
如く、因子によって悪影響を受ける。さらにＵカップ・
シールは、一般に、ンールによる圧力降下が増大する時
、指定された表面に対して確実に密封するように設計さ
れる。各膜要素による圧力降下は、通常穏やかであるた
めに、連続における２つの隣接膜要素の間に通常発生す
る圧力降下条件の下で！ｆ！、ｉＭ密封を提供するＵカ
ップ・シールを設けることは、困難である。

発明の要約 共通閉込め容器内の使用のために連続して流体分離膜要
素を結合するための改良された方法が、見いだされた。

方法は、開放第１端部と、開放第２端部と、処理される
流体混合物に本質的に不浸透性の壁を有する第１及び第
２端部の間の通路とを有するたわみ結合部材を使用する
。一つの膜要素の残渣端部からの流体が、次の膜要素の
送り端部に向けられる如く、順次の膜要素の間にたわみ
結合部材のそれぞれの端部を固定するための手段が設け
られる。そのような結合を使用する改良された流体分離
モジュールは、たわみ結合部材を固定した改良された螺
旋巻き膜要素として開示される。

本発明の目的は、連続における膜要素の流体の迂回を阻
止する方法において、連続して流体分離膜要素の結合を
提供することである。

本発明の別の目的は、モジュールへの送り流体と、モジ
ュールからの残渣流体との間の改良シールを流体分離モ
ジュールを提供することである。

本発明のこれらと他の目的と利点は、発明の次の詳細な
説明から明らかになる。

好ましい実施態様の説明 流体組成物中の流体を分離するために使用される一連の
膜要素を一緒に結合するための改良された方法が見いだ
された。少なくとも２つの膜要素の連続が、改良された
流体分離モジュールを提供するために、共通閉込め容器
内で使用される。

般に、各膜要素は、閉込め容器内に位置付けられ、そし
て流体が膜要素に流し込まれる送り端部と、残渣が膜要
素から伝達される残渣端部とを有する。

連続における第１膜要素は、連続への送り流体を収容し
、そして連続における最後の膜要素は、連続から残渣流
体を放出するが、最後を除いて連続における各膜要素か
らの残渣流体は、連続における次の膜要素に送られる。

一連の膜要素からのｔｌｌ初物、流体が連続を通過する
時、残置から分離される。改良は、逆浸透、限外濾過、
微小濾過（ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）　、と過
蒸発（ｐｅｒｖａｐｏｒａｔ　１ｏｎ）システムの如く
、液体分離システムにおいて使用される。本発明の結合
膜の好ましい使用は、送りガスの混合物中のガスを分離
するためである。改良は、（ａ）連続における最後の膜
要素の随意的な例外を除き、各膜要素のｌ；めのｌ；わ
み結合部材を設け、ここで各結合部材は、膜要素の残渣
端部に固定されるために適合された開放第１端部と、・
膜要素の送り端部に固定されるために適合された開放第
２端部と、該第１及び第２端部の間の通路とを有し、（
ｂ）連続におけるａ後の膜要素の随意的な例外を除き、
結合部材の第１端部を６膜の残渣端部に固定し、かつも
しあれば、連続における次の膜の送り端部に、結合部材
の第２端部を固定する段階とを含む。最後を除いて連続
における各膜要素の残渣端部からの流体は、連続におけ
る次の膜要素の送り端部に向けられる。改良は、隣接す
る膜段階からの分離流体の再混合を阻止することにより
、流体分離膜システムの性能を増大させる。改良は、迂
回を防止することが重要であるシステムにおいて、特に
有益であり、これにより膜モジュールに侵入する送り流
体は、適切なシールなしにモジュールを出る残渣流体と
混合する。

順次の膜要素の間の位置において固定された結合部材を
有する一連の膜要素は、連続における第１膜要素への送
りが、連続における最後の膜要素からの残置から密封さ
れる如く、以後記載される如くモジュール内で密封され
る。改良の好ましい使用は、ガスを分離するための、無
孔膜、特に非対称性無孔ＷＸ（即ち、比較的緻密かつ比
較的多孔の材料の層がある膜）を使用するシステムに対
してである。最も好ましくは、改良は、無孔膜が螺旋形
に巻かれたシステムにおいて使用される。

今図面を詳細に参照すると、同様の番号は部分図を通し
て同様の部品を参照するが、本発明による膜要素を結合
するための装置が、第１図において一般に（１０）とし
て示される。装置（１０）は、たわみ結合部材（１２）
とクランプ（１４）とを具備する。結合部材（１２）は
、開放第１端部（１６）と、開放第２端部（１８）と、
第２端部から第１端部に走行する連続通路（２０）とを
有する。結合部材は、通路の壁が処理流体混合物に本質
的に不浸透である如く設計される。第１端部（１６）と
第２端部（１８）は、膜要素に固定されるために適合さ
れ、そして第１図において、リップ（２１）を示され、
これは、第４図と第６図に示された螺旋巻き膜要素の端
部に設けられた円筒形端部キャップを収容する大きさで
ある。

クランプ（１４）は、結合部材（１２）のそれぞれの端
部を膜要素に固定するための手段を提供し、モしてねじ
（２４）が緩められる時、リップ（２１）の回りで滑り
、かつねじ（２４）が締められる時、リップ（２１）を
圧縮する大きさである。

装置（１０）の如く、結合装置は、都合の良いことに、
ガス分離装置、特に螺旋巻き膜を含むモジュールに組み
込まれ、分離後のガスの再混合が阻止される改良装置を
提供する。好ましい実施態様が、第２〜６図においてさ
らに詳細に示される。

モジュール（３０）は、第２図に示され、ケーシング（
３３）を有する閉込め容器（３２）と、送り側端部板（
３５）と、残渣側端部板（３７）と、送りガス入りロポ
ート（３４）と、残渣出口ボー）（３６）と、浸透出口
ポート（３８）とを具備する。第３図は、モジュール（
３０）の−膜内部構造のための一つの実施態様を示す。

この実施態様において、モジュール（３０）は、３つの
螺旋巻き膜要素（４０）を含む。

第４図と第６図により良く示された如く、各膜要素（４
０）は、典型的なユニットを表現し、この場合膜（４８
）は、巻かれた膜の両端部から軸方向に延びている浸透
性導管（４９）Ｓ回りに螺旋形に巻かれる。ガスは、膜
（４８）の送り端部（４２）に侵入する。６膜を通過す
るガスは、螺旋巻きの内側端部に移動し、この場合それ
らは、（図示されていない）開口を通ってそれぞれの浸
透性導管（４９）に侵入する。トリコット（Ｔｒｉｃｏ
ｔ）製品の如く、多様な公知の間隔付き構造が、導管へ
の浸透流を許容するために、螺旋層構造内で使用される
。そのような間隔付き構造は、閉経路を備えた微細網材
料から成る。材料は、ポリプロピレン、ポリエステル、
又は類似のポリマー材料である。また、螺旋巻き構造へ
の及び通ったガス流を許容するために、膜の送り側にお
いて間隔付き構造がある。この送りスペーサはまた、ポ
リプロピレンの如く、ポリマー材料から作製される。Ｖ
　ｅｘａｒ網が、そのような製品の例である。

螺旋巻きガス分離要素のいっそうの説明のために、全体
的に米国特許第４．１３４．７４２号が参照される。い
づれにせよ、この構造は、膜要素内に位置する浸透管に
おける前述の穴（図示されていない）を通して、浸透性
ガスを浸透性導管（４９）に侵入させる。各要素からの
残渣ガスは、膜の残渣端部（４４）から排出され、そし
て連続における最終膜からの残渣ガスは、膜要素から伝
達され、そして出口ポート（３６）を通ってモジュール
（３０）を出る。

実際に、螺旋巻き膜要素の両端部（即ち、要素への送り
ガスと残渣ガスの間）にわたる圧力降下は、比較的小さ
く、一般に僅かに数ｐｓｉであり、そして送りガス圧力
は、代表浸透ガス圧力と比較された時、残渣ガス圧力に
実質的に等しいと考えられる。他方、送りガス及び残渣
ガス流からガス分離システムにおける浸透ガス流への動
作圧力降下は、通常、少なくともｔｏｐｓ　ｉであり、
一般に１００ｐｓｉ”ｌ、２００ｐｓｉであり、そして
幾つかの膜システムにおいて、最大約２．１００ｐｓ＋
である。送り流と残渣流の両方は、膜の反対側に位置す
る浸透流とは異なり、膜の送り側にあると考えられる。

装置（ｌＯ）の使用は、次の如くさらに示される。第４
図に示された如く、装置（ｌＯ）は、順次の膜要素（４
０）の浸透性導管（４９）の回りに位置付けられ、そし
て結合部材（１２）の端部（１６）と（１８）が、該膜
。

要素に固定される前に、順次の膜要素の浸透性導管は、
（５５）において示された従来の急速脱着管クランプを
使用することにより、連結される。

それから端部（１６）と（１８）は、該膜要素にそれぞ
れ固定され、その結果膜の残渣端部（４４）は、他の膜
の送り端部（４２）と通路（２０）により連通する。こ
のプロセスは、膜要素の全連続に対して繰り返され、そ
の結果最後のものを除いて、連続における６膜の残渣端
部（４４）は、連続における次の膜の送り端部（４２）
と結合部材通路（２０）を通して連通ずる。従って、膜
の一つも浸透していない第１膜要素への送りガスは、代
替的に、連続の最終膜の残渣端部から排出されるまで、
膜要素とたわみ結合部材通路を通って流れる。従って、
ガスが所望数の膜要素を通って流れる時、膜要素の迂回
はない。第３〜６図に示された実施態様において、膜端
部は、円筒形ハブ（５１）と支持用リム（５２）を備え
た端部キャップ（５０）を有する。たわみ結合部材（１
２）のリップ（２１）は、ハブ（５１）の回りに嵌め込
まれ、モしてクランプ（１４）を使用して、膜要素（４
０）に固定される。

適切な大きさの閉込め容器において、第４図の（４０）
で示された如く、２〜６又はさらに多くの膜要素は、各
々、螺旋形に巻かれた［　（４８）を有する、（４９）
の如く浸透性導管を具備し、クランプ（５５）を使用す
ることにより、浸透性導管（４９）の端部を順次連結す
ることにより、連続においてリンクされる。第３図と第
４図において（５２）で示された如く、膜要素支持リム
は、モジュール内でそれぞれの要素を支持するための各
要素を設けられる。代替的に、第８図に示された如く、
管状のなめらかな裏張り（６０）は、幾つかの膜ユニッ
ト（６２）が、連続してリンクされた浸透性導管（４９
）を有する裏張り内に挿入され、かつ外側表面が、裏張
りの内側表面に対して適切に密封される如く、閉込め容
＠（３２）内に設けられ、かつ密封される。モジュール
内の裏張り配置のさらに詳細な説明のために、米国特許
第４．７４６．４３０号が参照される。しかし、第８図
の実施態様は、さらに、裏張り（６０）と閉込め容器の
間のシール（６５）への信頼を縮小させるために、端部
カプリング（４１）を使用する。第８図に示された実施
態様に対して、膜要素端部キャップ（６４）は、凹部を
設けられ、そして結合部材（１２）は、クランプで固定
される。

いづれにせよ、最前方の浸透性導管は、第４図と第８図
における管（５３）を通して浸透出口ボート（３８）と
リンクされる。そして浸透性導管は相互連結されるため
に、連続における最後の膜要素の浸透性導管のみが、（
５４）において示された如くキャップにより、又は標準
動作の下で閉しられる適切な逃し装置（図示されていな
い）により、端部において閉鎖される必要がある。

標準動作の下において上記の如く、送り圧力（即ち、送
りガス入りロポートのガス圧力）は、残渣圧力（即ち、
残渣出口ボートにおける圧力）よりも少し大きい。圧力
降下は、膜要素（４０）を通ったガスの通過に関連する
。こうして、満足される手段が、残渣ガスから送りガス
を密封し、かつ送りガスを一連の膜要素に向ける又は通
過させるために設けられないならば、ガスか膜要素を迂
回する傾向がある。このため、本発明による結合が使用
される時も、連続における最終膜要素からの残渣から、
連続における最初の膜要素への送りを密封するための密
封手段が設けられることは明らかである。密封手段は、
多様な設訂である。

好ましい密封手段は、第３図と第４図において（５８）
で示された如く、たわみ送り端部結合であり、送りガス
入りロポート（３４）から連続における笥１膜要素の送
り端部に送りガスを向ける。

この形式のシールの有効性は、送り及び残渣ガスの間の
圧力降下の大ささに依存しないが、単に、送り端部結合
（５８）の一つの端部を第１膜要素の端部キャップ（５
０）に固定し、かつ入すロポ−１（３４）における送り
端部結合（５８）における他方の端部と第３図と第４図
に示されたモジュール・ケーンング（３３）を固定する
（例えば、モジュールと板（３５）の間でクランプする
）ことにより、達成される。さらにこの配置において、
閉込め容器の内側表面に接触する流体は、本質的に残置
流体である。そして浸透は、閉込め容器の内部表面に露
出されず、そして閉込め容器表面は、浸透物として実質
的に除去された材料からの保護を必要とされない。これ
は、そうでなければ該表面に対して必要とされた仕上げ
の量を縮小させる。

代替的な密封手段は、第８図において（４１）で示され
た如く、たわみ残渣端部結合であり、連続における最終
膜の残渣端部から残渣出口ポート（３６）に残渣ガスを
向けさせる。密封手段の別の代替的形式は、例えば、一
般Ｕカップ・シールであり、本発明の結合が使用されな
い時、各膜要素の外側ラップを閉込め容器の内壁に密封
するために従来使用されたものである。しかし、従来の
実施とは異なり、第７図の（５７）において示された如
く、唯一のＵカップ・シールが、結合が本発明により使
用される時、全一連の膜要素に対して使用される必要が
ある。従って、シール（５７）による圧力降下は、一連
の膜要素による全体降下に対応し、そしてＵカップ・シ
ールは、この増大圧力降下の影響の下でより確実に密封
することが期待される。

いづれにせよ、改良は、ガス分離モジュールに対して本
発明により設けられ、送り流のための入りロポートを菅
する閉込め容器と、残渣流のための出口ポートと、浸透
流のための出口、ボートと、複数の螺旋巻きガス分離要
素であり、浸透性導管と送り端部と残渣端部を備えた膜
とを含み、かつ閉込め容器内に連続して配置され、浸透
性導管は、連続して連結され、その結果数浸透性出口と
連通し、最後を除いて連続における各膜要素の残渣端部
は、次の膜要素の送り端部と隣接する複数の螺旋巻きガ
ス分離要素と、連続における最終膜要素からの残渣ガス
から、連続における第１膜要素への送りガスを密封する
ための密封手段とを具備する。改良は、連続における該
隣接膜端部の各々の間にたわみ結合部材を具備し、該結
合部材の各々は、連続の最終膜を除いて６膜の残渣端部
に固定された開放第１端部と、連続における次の膜にお
ける送り端部に固定された開放第２端部と、第１端部に
固定された膜から次の膜の先頭端部に残渣カスを通過さ
せるための、該第１及び第２端部の間の通路とを有する
。付加的なたわみ結合部材がまた、連続の最終膜の残渣
端部において設けられるが、連続における最終膜からの
残渣ガスを閉込め容器の適切な出口ポートに向けるため
の他の手段が設けられる場合に、それは一般に不要であ
る。

また、本発明により、各々が送り端部と残渣端部を備え
た膜を含む複数の膜要素を使用する流体分離モジュール
の膜要素を連続して結合する改良された方法が設けられ
、最終を除いて連続における６膜の残渣端部は、連続に
おける次の膜の送り端部と対にされる。改良は、線対の
膜端部の各々における残渣端部又は送り端部のいづれか
に、たわみ結合部材の第１端部を固定する段階と、たわ
み結合部材の固定端部を線対の膜端部の他方に固定し、
その結果該対の膜端部から流れる流体は、たわみ結合部
材通路を通って線対の膜端部の送り端部に向けられる段
階とを含む。

クランプ（１４）は、結合部材（１２）を膜要素に固定
するための唯一の手段ではないことは明らかである。ね
じ連結、接着剤、接着テープ又は弾性バンドの如く、他
の固定手段がまた、たわみ結合を膜要素の端部へ密封す
るために機能する。

膜要素は、本発明により、膜の連続の組み立ての前に、
膜の少なくとも一つの端部に固定された結合部材を設け
られる。そのような要素の実施態様は、第９図において
６０で示され、この場合たわみ結合部材（１２）の第１
端部（１６）は、通路（２０）内に延びている浸透性導
管（４９）と膜（４８）の一つの端部において、所望な
らば永久的に固定される。結合部材の第２端部（１８）
は、２つの膜の浸透性導管が通路（２０）内で連結され
た後、別の膜の端部に固定されることは明らかである。

たわみ結合部材（１２）は、処理される流体に本質的に
不浸透であり、かつモジュール環境と両立性のあるたわ
み材料から作製される。例えば、デュポン（ＤｕＰｏｎ
Ｌ）社から市販されろ過７ツ化炭化水素ポリマーである
ＶＩＴＯＮは、多数のガス分離の応用に対して適切な材
料と考えられる。

たわみ性は、浸透性管の端部への接近を許容するために
重要であり、その結果浸透性管は、急速脱看管りラング
（５５）の如く手段によって連結され、一方、結合部材
は、浸透性管と膜要素の間にある。クランプ（１４）と
ねじ（２４）は、錫又は鋼の如く金属か、あるいはポリ
マー材料から適切に作製される。

発明が、ガス分離システムに重きをおいて記載されたが
、発明は、水溶液から溶解材料を分離するための膜を使
用するものの如く、他の流体分離システムに関して実際
に適切であると考えられる。

発明は、示されかつ記載された特定の構造、部品の配置
、段階又は材料に制限されず、特許請求の範囲内にある
すべての修正されｔ；形式を包含することが理解される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により使用された結合装置の等鳥口。 第２図は、本発明の改良された流体分離モジュールの正
面図。 第３図は、本発明により、連続して結合された閉込め容
器内の３つの膜要素を示す、第２図の分離モジュールの
部分的な断面図。 第４図は、カプリング内に連結された隣接する膜要素の
浸透性管を示す、第２図の分離装置のさらに他の断面図
。 第５図は、第３図の隣接する膜要素の間の結合の詳細図
。 第６図は、カプリング内に連結された膜要素の浸透性管
を示す、第５図の部分的な断面図。 第７図は、Ｕカップ・シールを使用する発明の第２実施
態様の部分的な断面図。 第８図は、閉込め容器内の裏張りインサートと、たわみ
残液端部カプリングとを使用する、発明の第３実施態様
の部分的な断面図。 第９図は、本発明により固定されたカプリングを有する
膜要素の部分的な断面図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体混合物から流体を分離するための複数の膜要素
   を含み、各膜要素が送り端部と残渣端部を備えた膜を有
   する、流体分離モジュールの膜要素を連続して結合する
   改良された方法において、（ａ）随時連続における最後
   の膜要素を除いて、各膜要素のためのたわみ結合部材を
   設け、ここで各結合部材は、膜要素の残渣端部に固定さ
   れるために適合された開放第１端部と、膜要素の送り端
   部に固定されるために適合された開放第２端部と、該第
   １及び第２端部の間の通路とを有し、該通路の壁は流体
   混合物に本質的に不浸透性であり、（ｂ）随時連続にお
   ける最後の膜要素を除いて、結合部材の第１端部を各膜
   要素の残渣端部に固定し、かつもしあれば、連続におけ
   る次の膜要素の送り端部に、結合部材の第２端部を固定
   する段階を含むことを特徴とする方法。 ２、クランプが、結合部材を膜端部に固定するために使
   用される方法。 ３、各膜要素が送り端部と残渣端部を備えた膜を含み、
   最終を除いて連続における各膜の残渣端部が、連続にお
   ける次の膜の送り端部と対にされる如く、流体混合物か
   ら流体を分離するための複数の膜要素を使用する流体分
   離モジュールの膜要素を連続して結合する改良された方
   法において、（ａ）該対の膜端部の各々において、開放
   第１端部と、開放第２端部と、該第１及び第２端部の間
   の通路とを含み、該通路の壁が流体混合物に本質的に不
   浸透性であるたわみ結合部材の第１端部に残渣端部を固
   定するか、又は送り端部を該たわみ結合部材の第２端部
   に固定する段階と、 （ｂ）該結合部材の他方の端部を該対の膜端部の他方に
   固定し、その結果該対の膜端部の残渣端部から流れる流
   体は、該通路を通って該対の膜端部の送り端部に向けら
   れる段階とを含むことを特徴とする方法。 ４、段階（ａ）において、結合部材が、膜の残渣端部又
   は送り端部のいづれかに永久的に固定される特許請求の
   範囲第３項に記載の方法。 ５、送り流のための入り口ポートと、残渣流のための出
   口ポートと、浸透流のための出口ポートとを有する閉込
   め容器と、複数の螺旋巻きガス分離要素であり、浸透性
   導管と送り端部と残渣端部を備えた膜とを含み、かつ閉
   込め容器内に連続して配置され、浸透性導管は、連続し
   て連結され、その結果該浸透性出口と連通し、最後を除
   いて連続における各膜要素の残渣端部が、次の膜要素の
   送り端部と隣接する複数の螺旋巻きガス分離要素と、連
   続における最終膜要素からの残渣ガスから、連続におけ
   る第１膜要素への送りガスを密封するための密封手段と
   を具備する改良ガス分離モジュールにおいて、 連続における該隣接膜端部の各々の間にたわみ結合部材
   を具備し、該結合部材の各々は、連続の最終膜を除いて
   各膜の残渣端部に固定された開放第１端部と、連続にお
   ける次の膜における送り端部に固定された開放第２端部
   と、第１端部に固定された膜から次の膜の送り端部に残
   渣ガスを通過させるための、該第１及び第２端部の間の
   通路とを有し、該通路の壁は流体混合物に本質的に不浸
   透性であることを特徴とするガス分離モジュール。 ６、密封手段が、たわみ送り端部結合を具備し、入り口
   ポートから連続における第１膜要素の送り端部に送りガ
   スを向けさせる特許請求の範囲第５項に記載のガス分離
   モジュール。 ７、巻かれた膜の両端部から軸方向に延びている浸透性
   導管の回りに螺旋形に巻かれた膜を有する改良された螺
   旋巻き膜要素において、膜の一方の端部に固定された一
   つの開端部と、別の膜の端部に固定されるために適合さ
   れた別の開端部と、該開端部の間の通路とを含むことを
   特徴とする螺旋巻き膜要素。 ８、浸透性導管が、結合部材通路内に延びている特許請
   求の範囲第７項に記載の螺旋巻き膜要素。