JPH09262406A - 作動油の脱気方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作動油中に気泡として存在する気体のみならず
溶解している溶存気体をも簡便な操作で、高水準で且つ
効率良く脱気する新規な作動油の脱気方法を提供する。 【解決手段】気体は透過するが作動油は透過しない緻密
層を有する中空糸半透膜であって、２５℃における酸素
透過速度が１×１０^-6［ｃｍ³／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ］
以上であり、酸素と窒素の分離係数αが、該半透膜の緻
密層を形成する素材の固有のαの６５％以上である中空
糸半透膜の片側表面に作動油を接触させ、該膜の反対側
を減圧することを特徴とする作動油の脱気方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】作動油中に存在する気体は各
種油圧機器及びその制御に多くの悪影響及ぼす。例え
ば、油の劣化促進、油圧機器の腐食促進、キャビテーシ
ョン浸食等による油圧機器の短命化、息つき現象等の油
圧動作不良現象等である。近年これらの気体の経済的で
簡便な除去技術の確立が切に望まれている。本発明はか
かる作動油中に存在する気体の効率的な隔膜脱気方法に
関する。本発明によれば、例えば、建設機械、エレベー
ター、農業用機械、工作機械、金属やプラスチックの成
形機械、自動変速機、ブレーキ、パワーステアリング等
の車両用各装置、船舶用、等々に使用される各種油圧機
器に用いられる各種作動油の脱気に利用できる。むろん
本発明は作動油以外の各種潤滑油及び各種油脂の脱気に
も必要に応じて適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】油中に存在する気体を隔膜を介して除去
する方法は従来より公知であった。例えば、特開昭６１
−７８４０８号公報には親水性高分子多孔膜を用いた油
中気体分離方法が開示されている。しかしながら、本公
報に開示された多孔膜を使用する脱気方法では、使用時
間ともに膜の細孔部が油により徐々に濡らされ、ついに
は油が膜を通して漏れだす欠点を有していた。また、こ
こに開示された方法は実質的に油中に発生する気泡の除
去に関するものであり、油中に安定して溶解している気
体の除去についてはなんら言及されていない。

【０００３】特開平２−２７３５０３号公報には、フィ
ブリル化されたポリテトラフルオロエチレン多孔フィル
ムの上にシリコーンをコーティングまたはラミネートし
た膜の使用による脱気方法が開示されいるが、このよう
に多孔質フイルムの表面にシリコーン層を形成させた膜
では、シリコーン層と多孔層の界面での剥離が発生し易
く膜の耐久性に大いに問題があった。さらに本公報には
作動油の脱気についての具体的な実施形態につていは言
及されていない。

【０００４】特開平４−２９０５０２号公報には不飽和
２重結合を有する油を脱気するにあたり、該油を隔膜と
な中空糸膜の内側に流しつつ、中空糸膜の外側を減圧に
する事により、油中に溶存している酸素を効率よく脱気
できる事が開示されている。しかし、該公報は、比較的
粘度の低い食用油に関する脱気であり、粘度の高い作動
油の脱気については言及されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、作動
油中に気泡として存在する気体のみならず溶解している
溶存気体をも簡便な操作で、高水準で且つ効率良く脱気
する新規な作動油の脱気方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は隔膜を使用して
作動油を脱気する方法において、特定中空糸半透膜が作
動油の脱気にすぐれていることを見出し本発明を完成す
るに至った。即ち本発明は、（１）気体は透過するが作
動油は透過しない緻密層を有する中空糸半透膜であっ
て、２５℃における酸素透過速度が１×１０^-6［ｃｍ³
／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ］以上であり、酸素と窒素の分
離係数αが、該半透膜の緻密層を形成する素材の固有の
αの６５％以上である中空糸半透膜の片側表面に作動油
を接触させ、該膜の反対側を減圧することを特徴とする
作動油の脱気方法、（２） ２５℃における酸素透過係
数が５×１０^-6［ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ］
以上の樹脂からなる多孔質膜であって、実質的に互いに
連通した細孔に硬化したシリコーンが充填されている中
空糸半透膜の片側表面に作動油を接触させ、該膜の反対
側を減圧することを特徴とする作動油の脱気方法、
（３） 中空糸半透膜同士または他の糸条から形成され
たシート状物をケース内に組み込んだ膜モジュールを使
用し、該中空糸半透膜の内側を減圧しつつ該中空糸半透
膜の外側表面に油を接触させることにより油中の気体を
中空糸内側へ脱ガスすることを特徴とする上記（１）又
は（２）記載の作動油の脱気方法、（４） 中空糸膜半
透膜が、細孔部にシリコーンの硬化物が充填されたもの
である上記（１）又は（３）記載の作動油の脱気方法に
関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の脱気方法は、気体は透過するが作動油は液体の
状態では透過しない中空糸半透膜を隔膜とし、一方の側
に処理すべき作動油を流し、他方の側を減圧する事によ
り作動油中に存在する気体を隔膜を通して減圧側へと除
去することを特徴とする。本発明の脱気に供する作動油
としては種類に制限はなく、各種油圧機器に使用されて
いる作動油が適用でき、その組成、添加物により制限さ
れるものではない。例えば鉱油系作動油、燐酸エステル
系、脂肪酸エステル系等の合成系作動油、水・グリコー
ル系、Ｗ／Ｏエマルジョン系等の作動油等を脱気に供す
る事ができる。またこれら作動油に酸化防止剤、錆止め
剤、耐摩耗剤、抗乳化剤等の各種添加剤が添加されてい
ても良い。本発明は特に鉱油系作動油の脱気に好適であ
る。

【０００８】本発明の中空糸半透膜は、気体は透過する
が作動油は透過しないものである。本発明の第１の半透
膜としては緻密層を有する中空糸膜であり、これは、雰
囲気温度２５℃で測定した酸素透過速度が１×１０
^-6［ｃｍ³／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］以上であれば良い。
好ましくは３×１０^-6［ｃｍ³／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］
以上であり、更に好ましくは８×１０^-6［ｃｍ³／ｃｍ²
・Ｓ・ｃｍＨｇ］以上であり、最も好ましくは２×１０
^-5［ｃｍ³／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］以上である。

【０００９】また該半透膜の酸素と窒素の分離係数α
（酸素と窒素の透過係数の比である。以下αと略記す
る。）は、該半透膜の分離層となる緻密層を形成してい
る素材の固有のαの６５％以上、好ましくは７５％以
上、更に好ましくは９０％以上、最も好ましくは素材の
固有αと同等以上のαを有しているものである。ここで
言う素材の固有のαとは、例えば溶剤キャスト法、溶融
プレス法等の常法により緻密な均質膜（フィルム）を作
成し、ＡＳＴＭ Ｄ１４３４等に準じて酸素及び窒素各
々の純ガスの透過速度を測定し、それらの比を取ること
により容易に確認できる。勿論その素材が例えば結晶状
態、非結晶状態、配向状態等の各状態によって大幅に異
なるαを有する場合、実際に使用するその材質状態での
αを固有のαとすれば良い。例えばポリ（４−メチルペ
ンテン−１）を膜素材とする場合その固有のαは常温
（２５℃）で誤差の範囲内で３．８となり、従って、本
発明において例えば同一素材からなる緻密層と多孔層を
有するポリ（４−メチルペンテン−１）非対称膜を隔膜
として使用する場合、そのαはα≧２．５、好ましくは
α≧２．９、更に好ましくはα≧３．４、最も好ましく
はα≧３．８である。

【００１０】該半透膜の形態としては、均質膜、非対称
膜（緻密層と多孔質部分からなり、両者が同一素材から
なる膜）、複合膜（気体透過性で且つ油バリヤー性を有
する材質からなる緻密層を多孔質膜にコーティングまた
はラミネートしたもの）、気体透過性で且つ油バリヤー
性を有する一種類以上の材質からなる緻密層を一種以上
の多孔質膜層で挟んだいわゆるサンドイッチ膜、及び非
対称膜の多孔層部をシリコーン等の高気体透過性の物質
でコーティングした非対称膜と複合膜との混合形態等、
各膜形態の単独または２種類以上の複合形態を有する中
空糸膜であってもよい。該半透膜の緻密層の形成位置に
制限は無く、中空糸半透膜の外側表面及び／または内表
面にあっても良いが、脱気される作動油を接触させる面
に緻密層が形成されているものが好ましい。

【００１１】本発明の半透膜としては、該半透膜の多孔
質部分、即ち、細孔部にシリコーンの硬化物が充填され
たものがより好ましい。該半透膜の細孔部に硬化したシ
リコーンを充填する事により、作動油の漏洩防止に優
れ、膜の性能の経時的な劣化を抑え、且つ膜の耐熱性を
大幅に向上する事ができる。本発明を実施するにあた
り、細孔部がシリコーンで充填されるベースとなる膜素
材の酸素透過係数が５×１０^-6［ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・
ｓ・ｃｍＨｇ］以上の樹脂であることが、シリコーンで
該細孔部を充填しても半透膜に充分に高い脱気能力を容
易に保持させる事ができ好ましい。この場合の好ましい
膜形態は非対称膜であり、最も好ましくはポリ（４−メ
チルペンテン−１）からなる非対称膜である。

【００１２】かかる中空糸半透膜は本発明者らによる特
開平７−１７８３２４号公報に詳しく開示されている。
ここでは簡単に説明する。本発明の中空糸半透膜のシリ
コーンの該細孔部への充填率は下記式（１）により算出
され、４０％〜１００％が好ましい。

【００１３】

【数１】 シリコーン充填率（％）＝ＷＳ／ＷFS×１００ （１） ただし、ＷFS＝ＷＭ＋（Ｖ−ＷＭ／ρＭ）・ρＳ ρＭ：膜素材の比重 ρＳ：硬化したシリコーンの比重 ＷＭ：細孔を有する膜の重量 ＷＳ：硬化したシリコーンを充填した膜の重量 ＷFS：細孔をシリコーンで１００％充填した時の膜の重
量 Ｖ：細孔を有する膜の体積

【００１４】中空糸膜の細孔部に充填するシリコーンの
硬化物には特に制限はなく、ジメチルシロキサンのメチ
ル基の一部をエチル基、プロピル基、ブチル基等の長鎖
アルキル基もしくは、ビニル基、フェニル基、フルオロ
アルキル基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、ハ
ロゲン等の単一もしくは二種以上の有機基と置換したシ
リコーンが適用できる。またポリカーボネイト、ポリエ
ステル、ポリスルフォン、ポリイミド等との共重合シリ
コーンや、ポリエチルアクリレート、ポリウレタネラス
トマー、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリフ
ォスファゼン、ＥＰＤＭエラストマー、フルオロカーボ
ンエラストマー等とのポリマーブレンドまたは共加硫シ
リコーン等も適用可能である。

【００１５】硬化したシリコーンの形態は、中空糸膜に
充填した後に硬化するものでれば特に制限はなく、レジ
ン、ゴムが適用できるが、液状シリコーンゴムが好まし
い。シリコーンの充填の方法は、（１）シリコーンレジ
ン、シリコーンゴムをあらかじめ中空糸膜を侵さない適
当な溶剤に溶解し、細孔部に含浸し、常温もしくは中空
糸膜素材に損傷を与えない程度の加熱を行い溶剤の除去
及び架橋をさせる方法、（２）液状シリコーンゴムを用
い、必要に応じて適当な溶剤でその粘度調整を行い、細
孔部に含浸後、常温もしくは加温もしくはＵＶ線等のエ
ネルギー線照射により中空糸細孔部で硬化させる方法等
が適用できる。

【００１６】シリコーンの充填は、モジュール化後に行
なうことが好ましく、この場合、モジュール中の、開口
した中空糸両端部より、中空糸内部に液状シリコーン等
を必要に応じ加圧しながら流し込み、中空糸内側よりそ
の細孔部に充填し、その後余分なシリコーンを空気、窒
素等の気体や、水、アルコール等の液体を中空糸内部に
流し込むことにより除去し、その後必要に応じ加熱し、
中空糸細孔部内で液状シリコーンを硬化させる方法が適
用できる。

【００１７】かかる中空糸半透膜のαは単一樹脂からな
る中空糸非対称膜のαと比較し、より低い値で充分な油
バリヤーを有する。例えば膜素材としてポリ（４−メチ
ルペンテン−１）を使用し、その細孔部に充填するシリ
コーンとしてαが約２のジメチルシリコン系ゴムを使用
した場合、本発明に使用できる中空糸半透膜はα≧１．
６以上好ましくはα≧２．１更に好ましくはα≧２．６
のものである。

【００１８】また、本発明の第２の半透膜としては、実
質的に互いに連通した細孔を有する気体分離能を有する
中空糸多孔質膜であり、連通細孔部に硬化したシリコー
ンが充填されている。シリコーンの充填については、第
１の半透膜で説明した通りである。該多孔質膜は、上記
第１の膜と同様に、シリコーンを充填する細孔部のベー
スとなる膜素材の２５℃における酸素透過係数は少なく
とも５×１０^-6［ｃｍ ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ］
以上の樹脂からなることが好ましい。

【００１９】本発明の第１及び第２の中空糸半透膜の寸
法に特に制限はなく、油の種類、使用条件等に応じて適
当な寸法を選択することができる。例えば、中空糸半透
膜の内側に作動油を流す場合、作動油の流動圧力損失は
内径が小さくなると急激に増大する。一方脱気効率は内
径の増大に伴って低下する。また膜の強度は中空糸半透
膜の細径化及び肉厚化に伴って増大する。またモジュー
ルは中空糸外径を細くするほど小型化が可能である。従
って中空糸半透膜の寸法はこれら各条件、作動油の種
類、使用条件等を総合的に判断して適宜選定すれば良
く、好ましくは内径が１００μｍ〜５００μｍで、その
肉厚は２０μｍ〜８０μｍであり、更に好ましくは内径
が１６０μｍ〜５００μｍであり、その肉厚が３０μｍ
〜８０μｍである。一方、中空糸半透膜の外側に作動油
を流す場合、極めて小さい内径を有する中空糸半透膜を
も採用できる。好ましくはその内径が５０μｍ〜４００
μｍで、その肉厚が２０〜８０μｍであり、更に好まし
くはその内径が７０μｍ〜３３０μｍで、その肉厚が３
０μｍ〜８０μｍである。

【００２０】本発明の中空糸半透膜は実用に耐える適度
の耐油性と強度を有し、且つ気体を透過し、油を液体と
して実質的に透過しないものであればその材質等特に限
定されるものではない。本発明の中空糸半透膜の材質と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、
ポリ（４−メチルペンテン−１）等のポリオレフィン系
樹脂、ポリアリルスルフォン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリスルフォン等のポリスルフォン系樹脂、アセチ
ルセルロース、エチルセルロース等のセルロース系樹
脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂等のフッ素系樹
脂、ナイロン、芳香族ポリアミド等のポリアミド樹脂、
ポリジメチルシロキサン、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等のシリコーン系樹脂、
ポリ（１−トリメチルシリルプロピン）に代表されるポ
リアセチレン系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ウレタン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、等の単独及び／または複合使用されたもののいずれ
でも良い。さらに、シリカ、アルミナ、ゼオライト、ガ
ラス、パラジウム、カーボン等の無機材質からなる中空
糸半透膜の単独またはこれら無機膜と上記有機膜素材を
複合化して使用しても良い。

【００２１】これら膜の製造方法においても特に制限は
なく、例えば、湿式法、乾湿式法、溶融法、溶融法また
湿式法において多重の円環を有するノズルを使用し、樹
脂素材及び／または調整条件の異なる２種以上の膜前駆
体を同時に押し出して製膜するいわゆる共押し出し法、
複合膜の製造におけるコーティング、ラミネート法等の
方法により製造された中空糸半透膜が使用できる。（こ
こで膜前駆体とは湿式法の場合ドープのことであり、溶
融法の場合は溶融状態にある樹脂のことである）。ま
た、必要に応じてこれら中空糸半透膜表面をオゾン処
理、プラズマ処理、不フッ素ガス、塩素ガス等の反応性
ガス等で表面処理を行っても良い。

【００２２】本発明における中空糸半透膜の好ましい実
施形態は、優れた脱気性能を付与する事のできる中空糸
複合膜、または中空糸非対称膜形態である。非対称膜は
工業的な生産工程が単純でありさらに好ましい。かかる
非対称膜としては例えば湿式法や乾湿式法等により製造
されるポリイミド系樹脂やポリスルフォン系樹脂、セル
ロース系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等からなる中空
糸非対称膜や、一般に溶融法により製造されるポリ（４
−メチルペンテン−１）樹脂からなる中空糸非対称膜が
ある。本発明の中空糸半透膜の実施形態として更に好ま
しくは、ポリ（４−メチルペンテン−１）からなる中空
糸非対称膜である。かかる非対称膜は、例えば特開平６
−２１０１４６号公報、特公平２−５４３７７号公報、
特公平２−３８２５０号公報等に詳しく開示されてい方
法で得ることができる。

【００２３】本発明は、上記の中空糸半透膜の片側表面
に作動油を接触させ、反対側を減圧することにより、隔
膜真空脱気により、作動油より溶存気体を脱気できるよ
うに構成されたものであればその装置及びシステムの形
態には特に制限は無い。説明のため、好ましいシステム
の基本構成の一例の模式図を第１図に示す。この脱気装
置は概略膜モジュール１と真空ポンプ２と送油ポンプ３
から構成されるものである。

【００２４】本発明において使用される膜モジュール
は、中空糸膜内部に作動油を接触させ、外側を減圧する
内部灌流型（例えば図２）であってもよいし、中空糸膜
外側に作動油を接触させ、内側を減圧する外部灌流型
（例えば図３）であってもよく、必要に応じて最適な方
法を選ぶことができる。一般に膜モジュールは、内部灌
流型、外部灌流型ともに、ケース内に、中空糸半透膜を
組み入れたものであり、中空糸半透膜の少なくとも一方
の内壁側部分が解放部となる中空糸の両末端外側部分
と、ケースとがエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコー
ン等の封止材で分離されており、該中空糸半透膜の片側
面に接して流れる作動油が該中空糸膜の反対側部に流れ
込まない構造を有している。

【００２５】また中空糸半透膜のケース内への充填方法
にも制限はなく、例えば中空糸がケース内で互いに交差
して集束されているでも良くまた、並行に集束されてい
ても良く、また簾体等のシート状に整然と配列されてい
ても良い。

【００２６】脱気効率を上げ且つ比較的多量の処理が必
要な例えば大型の油圧機器用作動油を脱気処理する場合
には、油の流動による攪拌効果等により液体側の境膜を
薄くすることができ、従って高い脱気効率を得ることが
できる外部灌流型が好ましい。また外部灌流型はその低
流動圧力損失により比較的粘度の高い作動油の脱気にお
いても好適な方法である。外部灌流型の場合、中空糸半
透膜同士または他の糸条から形成されたシート状物（以
下中空糸シートと記す）をケース内に組み込んだ膜モジ
ュールを使用し、該中空糸半透膜の内側を減圧しつつ該
中空糸半透膜の外側表面に油を接触させることにより油
中の気体を中空糸内側へ脱ガスすることにより、モジュ
ールケース内での中空糸半透膜の充填むらによる油の遍
流の問題を完全に解消することができ、低圧力損失で且
つ極めて効率の良い作動油の脱気ができる。

【００２７】本発明の中空糸シートの形態に特に制限は
無く、例えば、中空糸半透膜を他の糸条またはフィルタ
ーに接着させたいわゆる不織布体、中空糸半透膜同士が
適当な角度で交差した織物、中空半透膜を緯糸とし通常
編物または織物に使用されるポリエステル等からなる糸
条を経糸として編み、または織り等により形成された簾
体等が本発明に使用できる。

【００２８】好ましい実施形態は、例えば並行に均等間
隔並べた中空糸半透膜を緯糸として通常の編みまたは織
りに使用される糸条を緯糸として使用した編体状または
織体状のシート状物である。中空糸半透膜の間隙は脱気
に供する作動油の性状及び使用条件に応じて適切に調整
する事ができる。本中空糸シートの好ましい実施形態例
を図３に示す。

【００２９】また、中空糸シートをモジュールケース内
に充填する形状としては該シートをスパイラル状に巻い
た形状、棒や多孔パイプに巻き付けて多層化した状態、
折りたたんだ状態等の重畳状や集束体の状態が挙げら
れ、必要に応じて任意の状態を採用すればよい。

【００３０】また脱気する作動油を該中空糸半透膜シー
トに接触させて流す方法に特に制限は無く、該シート面
と並行に流しても良く、また該シート面を貫通する方向
に流しても良い。好ましくは中空糸シート面を貫通する
流れ成分の多い接触方法である。中空糸シートのケース
内への充填形状及び油の流し方の好ましい実施形態例と
しては、多孔パイプに中空糸半透膜シートをスパイラル
状に巻きつけ、作動油を多孔パイプ側から外側へ、また
は該シートの外周から中心の多孔パイプに向けて流す方
法である。

【００３１】本装置に使用する送油ポンプ、真空ポンプ
等は特に制限無く、好ましい送油ポンプとしてプランジ
ャーポンプ、ギアポンプ、ベーンポンプ等が使用でき
る。また真空ポンプとして中空糸膜の減圧側の真空度を
少なくとも３０ｃｍＨｇ以下に減圧できるものが好まし
く、例えば油回転ポンプ、ダイヤフラムポンプ、水流ア
スピレータ、水封式真空ポンプ、ドライ真空ポンプ、拡
散ポンプ、エジェクタポン等が使用できる。このうち油
回転ポンプが使用が簡便であり容易に高真空度を得る事
ができ好ましい。本発明を実施するにあたり、低圧側の
真空度は必要とされる脱気の水準に合わせて適切に選定
すれば良く、減圧側の真空度は高いほどより低水準まで
作動油中の気体を除去できる。好ましくは３０ｃｍＨｇ
以下の減圧であり、更に好ましくは１５ｃｍＨｇ以下の
減圧であり、より好ましくは３ｃｍＨｇ以下の減圧であ
り、最も好ましくは０．５ｃｍＨｇ以下の減圧雰囲気で
ある。尚ここで言う真空度は絶対真空を０として表示す
る。また、本発明によれば使用する真空ポンプの排気容
量は極めて小くてもよい。例えば、従来より知られてい
る水中の溶存酸素を除去する場合と比較し、大きくとも
１／１０以下の排気量の真空ポンプの使用で充分な脱気
効果を得ることができる。

【００３２】

【実施例】本発明を以下実施例によりさらに詳しく説明
する。

【００３３】（実施例１）特開平６−２１０１４６号公
報に記載の方法に準じて溶融法にて中空糸外表面に緻密
層を有するポリ（４−メチルペンテン−１）からなる中
空糸内径約２００μｍ、外径約２７０μｍの中空糸非対
称膜を得た。この中空糸膜の２５℃での酸素透過速度は
１.６×１０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨ
ｇ］で、αはは３．８であった。この中空糸非対称膜の
約３万本をほぼ並行に束ね、アルミ合金からなる長さ約
２５ｃｍのケースに挿入し中空糸両端の目止めをウレタ
ン樹脂で行い、次いで耐熱性エポキシ樹脂でケースと中
空糸の両端部を遠心封止した。しかる後に中空糸両端面
を切断し中空糸膜内部を開口させ、脱気用中空糸膜モジ
ュールを製造した。図２に本膜モジュールのモデル図を
示す。この膜モジュールを使用し、図２の気体出口５に
約５［Ｌ／ｍｉｎ］の排気能力を有する油回転式真空ポ
ンプを接続し中空糸外表面側の雰囲気を約１．５ｃｍＨ
ｇに減圧した。次いで図２の作動油入り口４より、粘度
約６０ｃＰ（センチポイズ、２５℃）で、溶存酸素濃度
が約９ｐｐｍのホワイトオイルからなる約２５℃の作動
油を、中空糸内側に１．７［Ｌ／ｍｉｎ］の流量で流し
た。図２の作動油出口６より排出された作動油の溶存酸
素濃度は０.３８ｐｐｍであった。また作動油の入口４
と出口６間での圧力損失は約３［ｋｇｆ／ｃｍ²］であ
った。尚、溶存酸素濃度は東亜電波工業（株）の溶存酸
素濃度計で測定した。

【００３４】（実施例２）特開平６−２１０１４６号公
報に記載の方法に準じて溶融法にて中空糸外表面に緻密
層を有するポリ（４−メチルペンテン−１）からなる中
空糸内径約１００μｍ、外径約１８０μｍの中空糸非対
称膜を得た。この中空糸非対称膜の２５℃での酸素透過
速度は１.３×１０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・
ｃｍＨｇ］であり、αは３．８であった。この中空糸非
対称膜を緯糸とし、３０デニール１２フィラメントのポ
リエステル糸を経糸とし鎖編みによって緯糸密度２５本
／ｃｍ、経糸密度１本／ｃｍの簾状のシートを形成し
た。図３に簾形状のモデル図を示す。この中空糸簾状シ
ートを外径約２２ｍｍの多孔パイプにスパイラル状に巻
厚約２．５ｃｍで巻き付け、アルミ合金からなる円筒状
のケースに装填し、図４に示す構造を有するモジュール
を作成した。本膜モジュールを使用し、図４の気体出口
５に約５［Ｌ／ｍｉｎ］の排気能力を有する油回転式真
空ポンプを接続し中空糸内側の雰囲気を約１．５ｃｍＨ
ｇに減圧した。次いで作動油入り口４より実施例１で使
用したものと同じ作動油を１．９［Ｌ／ｍｉｎ］で流し
入れ、作動油出口３より流れ出てきた作動油の溶存酸素
濃度を実施例１と同様に測定したところ０．２６ｐｐｍ
であった。また作動油の入口と出口の圧力損失は約０．
２５［ｋｇｆ／ｃｍ²］であった。

【００３５】（実施例３）乾湿式法により中空糸外表面
に緻密層を有する内径約２２０μｍ、外径約３３０μｍ
の、酸素透過速度４×１０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²
・Ｓ・ｃｍＨｇ］、αが４．９のポリイミド樹脂からな
る中空糸非対称膜を使用した以外実施例１と同じ方法で
１．７［Ｌ／ｍｉｎ］の流量で作動油を脱気したとこ
ろ、溶存酸素濃度は０.８８ｐｐｍであった。また作動
油の入口と出口での流動圧力損失は約２．１ｋｇｆ／ｃ
ｍ²であった。尚、本実施例で使用したポリイミド樹脂
は１，５−ナフタレンジアミンと２，５−ジメチル−
１，４−フェニレンジアミンを主成分とするジアミン成
分と４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジ
フタル酸二無水物（通常６ＦＤＡ略記される）を主成分
とする酸二無水物成分の等モルを通常の化学イミド化法
により重合して得た。この樹脂の固有のαは５．２であ
った。

【００３６】（実施例４）中空糸半透膜として、外径約
４６０μｍ、内径約２４０μｍ、２５℃での酸素透過速
度が約１．８×１０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・ｓ・
ｃｍＨｇ］でαが約５．８のポリスルフォンからなる中
空糸多孔質支持層外表面にポリジメチルシロキサンをコ
ーティングした中空糸複合膜を使用し、中空糸本数を約
１万本とした以外実施例１と同様の方法で膜モジュール
を製作した。この膜モジュールを使用し、図２の気体出
口５に約５［Ｌ／ｍｉｎ］の排気能力を有する油回転式
真空ポンプを接続し中空糸外表面側の雰囲気を約１．５
ｃｍＨｇに減圧した。次いで図２の作動油入り口４よ
り、粘度約６０ｃＰ（センチポイズ、２５℃）で、溶存
酸素濃度が約９ｐｐｍのホワイトオイルからなる約２５
℃の作動油を、中空糸内側に１．０［Ｌ／ｍｉｎ］の流
量で流した。図２の作動油出口６より排出された作動油
の溶存酸素濃度は０.５７ｐｐｍであった。また作動油
の入口４と出口６間での圧力損失は約１．３［ｋｇｆ／
ｃｍ²］であった。尚、溶存酸素濃度は東亜電波工業
（株）の溶存酸素濃度計で測定した。

【００３７】（実施例５）特開平６−２１０１４６号公
報に記載の方法に準じて溶融法にて中空糸外表面に緻密
層を有するポリ（４−メチルペンテン−１）からなる内
径約１８０μｍ、外径約２５０μｍの中空糸非対称膜を
得た。この膜の２５℃での酸素透過速度は９.４×１０
^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］で、αは
１．３０であった。この中空糸非対称膜を使用し、実施
例２と同様に中空糸簾化及び図４に示すモジュールを製
作した。このモジュールの図中５より、反対側のキャッ
プをはずした状態で、２成分形付加型液状シリコーン
（東芝シリコーン製、商品名：ＹＥ５８２２）を所定の
割合で配合した後、第三ブチルアルコールとイソペンタ
ンの８／２重量％の混合溶剤で６０重量％に希釈した液
状シリコーンを約２［ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ］に加圧して中
空糸内側に流し込んだ。次いで加圧空気を中空糸内側に
流し余分なシリコーンを流し出した。次いでこのモジュ
ールを７０℃雰囲気中に約４時間静置し中空糸非対称膜
の細孔内に充填されたシリコーンを硬化させた。このシ
リコーン充填中空糸非対称膜モジュールを使用し、図中
５に排気能力約１０［Ｌ／ｍｉｎ］の油回転式真空ポン
プを接続し、中空糸内表面側雰囲気の真空度を１．０ｃ
ｍＨｇに減圧しつつ、溶存酸素濃度１５ｐｐｍ、粘度約
２６ｃＰ、温度５５℃のホワイトオイルからなる作動油
を、図中４より流量２．０［Ｌ／ｍｉｎ］で流し入れ
た。図中６より排出された作動油の溶存酸素濃度は０．
２９ｐｐｍであった。また作動油の入口と出口の圧力損
失は約０．２［ｋｇｆ／ｃｍ²］であり、約３０日間の
連続通油に於いても中空糸内側への油の漏れは認められ
なかった。尚本実施例で使用したシリコーン充填中空糸
非対称膜の２５℃での気体透過特性は、酸素透過速度が
０．８×１０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨ
ｇ］でαは２．７であり、細孔部へのシリコーンの充填
率は約５４％であった。

【００３８】（実施例６）実施例４で作成した中空糸非
対称膜を約３万本をほぼ並行に束ね、アルミ合金からな
る長さ約２５ｃｍのケースに挿入し中空糸両端の目止め
をウレタン樹脂で行い、次いで耐熱性エポキシ樹脂でケ
ースと中空糸の両端部を遠心封止した。しかる後に中空
糸両端面を切断し中空糸膜内部を開口させ、実施例１と
同じ構造を有するモジュールを作成した。このモジュー
ルの図２中４より、第三ブチルアルコールとイソペンタ
ンの８／２重量部の混合溶剤で約６５重量％に希釈した
２成分形付加型液状シリコーン（東芝シリコーン、商品
名：ＴＳＥ３０３３）を約２［ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ］に加
圧して中空糸内側に流し込んだ。次いで加圧空気を中空
糸内側に流し余分なシリコーンを流し出した。次いでこ
のモジュールを７０℃雰囲気中に約４時間静置し中空糸
非対称膜の細孔内に充填されたシリコーンを硬化させ
た。このシリコーン充填中空糸非対称膜モジュールを使
用し、図中５に排気能力が約５Ｌ／ｍｉｎの油回転式真
空ポンプを接続し、中空糸内表面側雰囲気の真空度を
１．５ｃｍＨｇに減圧しつつ、溶存酸素濃度１５ｐｐ
ｍ、粘度約２６ｃＰ、温度５５℃のホワイトオイルから
なる作動油を、図中４より流量１．７［Ｌ／ｍｉｎ］で
流し入れた。図中６より排出された作動油の溶存酸素濃
度は０．３０ｐｐｍであった。また作動油の入口と出口
の圧力損失は約２．１［ｋｇｆ／ｃｍ²］であった。
尚本実施例で使用したシリコーン充填中空糸非対称膜の
２５℃での気体透過特性は、酸素透過速度が０．７×１
０^-5［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］でαが
２．４であった。また細孔部へのシリコーンの充填率は
約５８％であった。

【００３９】（実施例７）中空糸外内表面側減圧雰囲気
の真空度を約０．１ｃｍＨｇとし、処理する作動油の流
量を１．４Ｌ／ｍｉｎとした以外実施例４と同じ方法で
作動油の脱気を行った。得られた作動油の溶存酸素濃度
は０．０２ｐｐｍであった。

【００４０】（実施例８）中空糸内径約２１０μｍ、外
径約２６０μｍ、２５℃での気体透過特性は、酸素透過
速度４．６×１０^-2［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃ
ｍＨｇ］、αが約０．９３、空孔率約４２％のポリプロ
ピレン樹脂からなる中空糸微多孔膜を使用し、約３万本
をほぼ並行に束ね、アルミ合金からなる長さ約２５ｃｍ
のケースに挿入し中空糸両端の目止めをウレタン樹脂で
行い、次いで耐熱性エポキシ樹脂でケースと中空糸の両
端部を遠心封止した。しかる後に中空糸両端面を切断し
中空糸膜内部を開口させ、実施例１と同じ構造を有する
モジュールを作成した。このモジュールの図２中４よ
り、２成分形付加型液状シリコーン（東芝シリコーン、
商品名：ＴＳＥ３０３３）を約１．５［ｋｇｆ／ｃｍ²
Ｇ］に加圧して中空糸内側に流し込んだ。次いで加圧空
気を中空糸内側に流し余分なシリコーンを流し出した。
次いでこのモジュールを７０℃雰囲気中に約４時間静置
し微多孔内に充填されたシリコーンを硬化させた。この
シリコーン充填中空糸微多孔膜モジュールを使用し、図
２中５に排気能力が約５［Ｌ／ｍｉｎ］の油回転式真空
ポンプを接続し、中空糸内表面側雰囲気の真空度を１．
５ｃｍＨｇに減圧しつつ、溶存酸素濃度１５ｐｐｍ、粘
度約２６ｃＰ、温度５５℃のホワイトオイルからなる作
動油を、図中４より流量１．７［Ｌ／ｍｉｎ］で流し入
れた。図中６より排出された作動油の溶存酸素濃度は
０．７５ｐｐｍであった。また作動油の入口と出口の圧
力損失は約１．２［ｋｇｆ／ｃｍ²］であった。尚本実
施例で使用したシリコーン充填中空糸非対称膜の２５℃
での気体透過特性は、酸素透過速度が０．３３×１０^-5
［ｃｍ³（ＳＴＰ）／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］でαは１．
９０であった。また細孔部へのシリコーンの充填率は約
７７％であった。

【００４１】（比較例１）中空糸内径が約２３０μｍ、
外径が約３９０μｍであり、２５℃での気体透過特性
が、酸素透過速度が９．６×１０^-3［ｃｍ³（ＳＴＰ）
／ｃｍ²・Ｓ・ｃｍＨｇ］、αが約０．９４であるセル
ロースアセテート樹脂からなる中空糸微多孔膜を使用し
た以外実施例１と同じ膜モジュールを作成し、同様の脱
気試験行ったところ、約５時間の連続通油で中空糸内よ
り漏れでた多量の油がモジュールケース内に多量に溜ま
り、脱気不能となった。

【発明の効果】本発明は作動油中に気泡として存在する
気体のみならず溶解している、例えば酸素、水素、窒素
等の溶存気体をも簡便な操作及び装置で且つ、高水準で
且つ効率良く脱気できる。特にシリコーンで細孔部を充
填した膜については、長期間の使用にも耐える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するための装置構成の一例を示
す概略図である。

【図２】 本発明の実施例で使用する膜モジュールの部
分断面の概略図である。

【図３】 本発明の実施例で使用する中空糸シートの概
略図である。

【図４】 本発明の実施例で使用する膜モジュールの部
分断面図の概略図である。

【符号の説明】

１ 膜モジュール ２ 真空ポンプ ３ 送油ポンプ ４ 作動油入口 ５ 気体出口 ６ 作動油出口 ７ ケース ８ キャップ ９ 中空糸非対称膜 １０ 封止樹脂部 １１ 中空糸非対称膜（緯糸） １２ 経糸 １３ 中空糸簾状シート １４ 多孔パイプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体は透過するが作動油は透過しない緻
   密層を有する中空糸半透膜であって、２５℃における酸
   素透過速度が１×１０^-6［ｃｍ³／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨ
   ｇ］以上であり、酸素と窒素の分離係数αが、該半透膜
   の緻密層を形成する素材の固有のαの６５％以上である
   中空糸半透膜の片側表面に作動油を接触させ、該膜の反
   対側を減圧することを特徴とする作動油の脱気方法。
2. 【請求項２】 ２５℃における酸素透過係数が５×１０
   ^-6［ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ］以上の樹脂か
   らなる多孔質膜であって、実質的に互いに連通した細孔
   に硬化したシリコーンが充填されている中空糸半透膜の
   片側表面に作動油を接触させ、該膜の反対側を減圧する
   ことを特徴とする作動油の脱気方法。
3. 【請求項３】 中空糸半透膜同士または他の糸条から形
   成されたシート状物をケース内に組み込んだ膜モジュー
   ルを使用し、該中空糸半透膜の内側を減圧しつつ該中空
   糸半透膜の外側表面に油を接触させることにより油中の
   気体を中空糸内側へ脱ガスすることを特徴とする請求項
   １又は２記載の作動油の脱気方法。
4. 【請求項４】 中空糸膜半透膜が、細孔部にシリコーン
   の硬化物が充填されたものである請求項１又は３記載の
   作動油の脱気方法。
5. 【請求項５】 中空糸膜半透膜の緻密層側に作動油を接
   触させることを特徴とする請求項１、３又は４記載の作
   動油の脱気方法。