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発明の名称 駆動媒体中の気体除去装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−314538
公開日 平成10年(1998)12月2日
出願番号 特願平9−128616
出願日 平成9年(1997)5月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外1名)
発明者 長沼 清 / 山下 浩二 / 田中舘 聡
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 気体が溶存している駆動媒体から気体を除去する手段に駆動媒体が通過する空間である液相側と大気圧以下の真空にした空間である気相側とを隔絶する気液分離膜を筐体に格納した脱気システムで、気相側を真空とする気体排除装置に駆動媒体の侵入を防止する防止システムにおいて、筐体と気体排除装置を接続している気相配管中に侵入駆動媒体が滞留する流入防止堰を設けたことを特徴とした駆動媒体中の気体除去装置。
【請求項2】 駆動媒体の流入防止堰に駆動媒体侵入感知装置を設けたことを特徴とした請求項1記載の駆動媒体中の気体除去装置。
【請求項3】 駆動媒体の流入防止堰に気液分離膜を設けたことを特徴とした請求項1記載の駆動媒体中の気体除去装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は気液分離膜を用いて駆動媒体中に溶存する気体を除去する駆動媒体中の気体除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】筐体内に駆動媒体の溶存気体を除去する気液分離膜を設けて気相と液相を分離可能とし気相側を大気圧以下として、気相側の各種気体の分圧を下げ、分離膜を介して液相側の媒体分圧を気相同等の低分圧に平衡状態とし、液相側の気体を除去する気液分離膜を用いた気体除去方法において、気体分離膜が格納されている筐体に真空ポンプを接続し、筐体内の気相側の真空度を得ている。
【0003】この液体より溶存空気を除去する方法として、給水配管の腐食防食を押さえるため、または、油の臭気改善のため溶存空気を除去する方法として、例えば、特開平2−303587号公報、特開平4−290502号公報にその発明が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水道水に比較して粘性の高い駆動媒体は、必要流量を得るため、分離膜を通過させる流入圧力を高めなくてはならない。しかし、膜の基本構成部材は中空糸膜であり、1本1本の糸の耐圧力性は極めて低い。また、強度近傍で使用する駆動媒体の脱気では、膜自体の破壊や膜と筐体との接合破壊等も生じやすく、上記不具合が生じた場合、真空気相配管側に駆動媒体自体が侵入し、更に、真空気相配管を介して、気体排除装置に侵入し、気体排除装置、例えば、真空ポンプ自体の故障を招く虞がある。
【0005】また、水道水での分離膜使用水温範囲は30℃未満であり、駆動媒体は冷却装置を設けているものの、50〜60℃に達することがあり、膜の熱劣化を促し、膜自体の劣化及び膜と筐体との接続力の低下も懸念される。
【0006】更に、この駆動媒体が気相配管へ侵入したことを感知すべく、水道系の脱気システムで使用されている感知システムを図3に示す。筐体2近傍と気体排除装置9近傍の2箇所に圧力センサー11a、11bを設けて防止する方法は、気体分離膜4の破壊が生じて駆動媒体が気相空間8側に侵入し、脱気処理不十分な駆動媒体により気相空間8内の真空度が低下し、気体排除装置9側真空度と数torrの真空差を感知するものであるが、この微小差を感知するには圧力センサー11a、11b及び演算部12の経済的負担が高価となる問題があった。
【0007】また、この微小差を捕らえないシステムでは、初期の部分的膜破壊では侵入量が微小なため、侵入駆動媒体が噴霧流体として気相配管10内を通過し気体排除装置9に流入するため、長期間に渡って駆動媒体の侵入を見逃し気体排除装置9の性能低下から故障を起こす虞があった。
【0008】本発明は、上記従来技術におけるかかる課題を解決すべくなされたものであり、膜の破損等による気相側への媒体侵入による気体除去装置の故障及び能力低下を回避する方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するために、気体が溶存している駆動媒体から気体を除去する手段に駆動媒体が通過する空間である液相側と大気圧以下の真空にした空間である気相側とを隔絶する気液分離膜を筐体に格納した脱気システムで、気相側を真空とする気体排除装置に駆動媒体の侵入を防止する防止システムにおいて、筐体と気体排除装置を接続している気相配管中に侵入駆動媒体が滞留する流入防止堰を設けたものである。
【0010】更に、侵入感知装置を設けて、気体排除装置の動作を停止するか、または、別の筐体に動作変更する回路を設けて機器保存及びシステムの動作継続を行なう。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。
【0012】図1は駆動媒体が噴霧流体として気体排除管へ侵入することを防止する滞留堰について説明したもので、図2は侵入防止に気液分離膜を用いた防止装置について説明する。
【0013】図1に駆動媒体中の気体を除去する気体除去装置1の筐体2内に間仕切り3と気体分離膜4が備えられており、図示しない駆動媒体が筐体流入側配管5より筐体流出側配管6に向けて流れ、筐体2内の気体分離膜4には流入側液相空間7a及び流出側液相空間7bが備えられており、且つ、気体分離膜4と筐体2間には気相空間8を備えている。
【0014】気相空間8と気体排除装置9とは気相配管10にて接続し、その気相配管10には滞留堰14が設けられている。
【0015】更に、滞留堰14内には駆動媒体侵入感知センサー15が設けられており、感知信号を受け取る感知演算部12及び気体排除装置9の駆動制御部13が設けられている。
【0016】図2は図1に示した滞留堰13と気体排除装置7との間に気体分離装置16を設け、気体分離装置16の筐体17を設けてある。筐体17は気液分離膜18及び間仕切り19、20で流入側気相空間21及び流出側気相空間22が設けられている。
【0017】この筐体17と滞留堰14とは気相配管10bで接続してあり、筐体17と気体排除装置9とは気相配管10cで接続されている。
【0018】次に、以上示した装置の動作説明をする。
【0019】図1に示す気体排除装置9の駆動により気体除去装置1内の気相空間8内を真空状態となり、駆動媒体が気体分離膜4内を通過すると、液相空間7a側の液体に溶存している気体分圧を真空側分圧と平衡化させ、間仕切り3を介して溶存気体は気相空間8側に排除され、液相空間7b側に流出する駆動媒体の溶存気体は低く抑えられる。
【0020】この気体分離膜4は耐圧及び耐熱性が低いため、膜自体の破壊や間仕切り3との接続剥離等を生じやすく、そのため、駆動媒体が気相空間8に侵入し、更に、気体排除装置7に侵入して気体排除装置9の故障に繋がる虞がある。
【0021】その防止として駆動媒体の侵入防止堰として滞留堰14が設けられている。気体分離膜4より微量侵入した駆動媒体は噴霧流体として気相配管10内を流動するが、滞留堰14を設けることにより、噴霧流体を滞留堰14で液状とし、気体排除装置9に直接侵入を防止できる。
【0022】この滞留堰14内に滞留した駆動媒体の液を感知する感知センサー15を設けて、駆動媒体の侵入を感知し、感知信号を感知演算部12に送り、感知演算部12から気体排除装置7の駆動を制御する制御部13に停止指令を出し、気体排除装置9をとめることにより、初期段階で微小量の駆動媒体の侵入を感知し、気体排除装置9への駆動媒体の侵入を防止することにより故障を回避する。
【0023】図2に示す気体分離装置16は、滞留堰14で噴霧流体として侵入してきた駆動媒体を液状化させたものの、滞留堰14の底部に噴流体の全てが溜まるわけではない。
【0024】また、滞留堰14の堰にフィルターを用いた場合も、当初はフィルター抵抗で噴霧流体が液状化して滞留堰14に滞留するものの、噴霧流体も液状化した駆動媒体も時間経過と共にフィルターを通過して気相配管10bに侵入する虞がある。
【0025】更に、配管系に静電気が滞留した場合、液状化した駆動媒体は滞留堰14の堰を容易に乗り越え気相配管10bに流動する。
【0026】すなわち、気相配管10b以降に駆動媒体分子の侵入を完全に阻止したものではない。また、無人運転にて稼動させている駆動システムで、且つ、保守周期が長期のものであると、この微量な侵入媒体も気体排除装置性能を低下させ、且つ、故障に繋がる虞がある。
【0027】このような微量の液体分子を含んだ気体は、気体分離装置16の流入側気相空間21から気液分離膜18を通過させ、流出側気相空間22に気体のみ排出させる。気液分離膜18は通過可能な間仕切り19と閉じている間仕切り20により筐体17で閉ざされており、分離後の液体は気液分離膜18内に分離残留され、気体排除装置9に接続されている気相配管10c内には侵入することなく、滞留堰14内に装着している感知センサー15が感知し、気体排除装置9を停止することを可能とした。
【0028】以上により、駆動媒体中の気体を除去する気液分離膜を用いた除去装置において、気液分離膜自体及び膜廻りのシール破壊により侵入した駆動媒体の気体排除装置9への侵入を初期段階の微小量で感知、食い止め、気体排除装置9の性能低下及び故障の発生を防止する装置を提供できる。
【0029】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、気液分離膜の破損により駆動媒体が気体排除装置に侵入するのに対して、膜破壊の初期段階で感知するので、気体排除装置の性能低下や故障発生させることなく対応でき、また、不必要に気体分離膜が格納されている除去装置の交換を施すことなく、機器管理を可能とするため、経済的負担を軽減する。




 

 


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