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KR0161292B1 - 와권형 가스투과막모듀울과 그것을 사용하는 장치 및 방법 - Google Patents

와권형 가스투과막모듀울과 그것을 사용하는 장치 및 방법

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Publication number
KR0161292B1
KR0161292B1 KR1019910003214A KR910003214A KR0161292B1 KR 0161292 B1 KR0161292 B1 KR 0161292B1 KR 1019910003214 A KR1019910003214 A KR 1019910003214A KR 910003214 A KR910003214 A KR 910003214A KR 0161292 B1 KR0161292 B1 KR 0161292B1
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KR
South Korea
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permeable membrane
gas permeable
gas
envelope
flow
Prior art date
Application number
KR1019910003214A
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English (en)
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KR910021256A (ko
Inventor
히로유키 야마무라
히로유키 이카다
유쿠오 도요다
가즈히꼬 니시무라
가즈오 이마이
Original Assignee
마에다 가츠노스케
도오레 가부시기가이샤
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Publication date
Priority claimed from JP2048757A external-priority patent/JPH0714445B2/ja
Priority claimed from JP28066590A external-priority patent/JPH04156929A/ja
Application filed by 마에다 가츠노스케, 도오레 가부시기가이샤 filed Critical 마에다 가츠노스케
Publication of KR910021256A publication Critical patent/KR910021256A/ko
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Publication of KR0161292B1 publication Critical patent/KR0161292B1/ko

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Abstract

와권형 가스투과막모듀울은, 복수의 구멍이 있는 중공심봉과, 나선형상으로 심봉주위에 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막과, 나선형상으로 감긴 봉투형 가스투과막의 외면 위에 배치된 적어도 하나의 급수스페이서와, 봉투형 가스투과막내에 설치된 적어도 하나의 투과측스페이서를 보유한다.
또한 모듀울은, 길이방향으로 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하는 간막이 블록과, 간막이 블록에 대해 한쪽에 배열딘 구멍을 통해 봉투형 가스투과막 내로 유입되는 가스의 유동을 조절하여서 가스가 봉투형 가스투과막내를 나선형외측방향으로 이동한 후 나선형내측방향으로 되돌아와서 간막이블록에 대해 다른쪽에 배열된 구멍을 통해 심봉내로 유입하도록 하는 유동조절벽을 구비한다.
급수스페이서쪽으로 공급되는 원수내에 용해된 가스는 고효율의 투과를 위해 넓은 면적을 보유하고 있는 막을 통해 투과측스페이서로 가스투과에 의해 탈거될 수 있다.

Description

와권형(渦卷形) 가스투과막 모듀울과 그것을 사용하는 장치 및 방법
제1도는 본발명의 실시예에 의한 풀린 상태의 와권형 가스투과막 모듀울의 사시도.
제2도는 제1도에 표시된 와권형 가스투과막 모듀울의 부분확대단면도.
제3도는 제1도에 표시된 와권형 가스투과막 모듀울의 일부분의 사시도.
제4도는 제1도에 표시된 와권형 가스투과막 모듀울에 사용된 막의 부분확대단면도.
제5도는 제1도에 표시된 와권형 가스투과막 모듀울을 사용하여 액체로부터 가스를 탈거하기 위한 장치의 블록도.
제6도는 본발명의 다른 실시예에 의한 와권형 가스투과막 모듀울의 일부분의 사시도.
제7도(a)는 본발명의 또다른 실싱예에 의한 와권형 가스투과막 모듀울의 일부분의 사시도.
제7도(b)는 제7도 (a)에 표시된 투과측 스페이서의 부분단면도.
제8도(a)내지 제8도(b)는 복수의 와권형 가스투과막모듀울 접속의 변형을 나타내는 본발명에 의한 장치의 블록도.
제9도는 제1도에 표시된 와권형 가스투과막모듀울을 사용하여 액체내에 가스를 급기하기 위한 장치의 블록도.
제10도는 종래의 와권형 가스투과막모듀울의 풀린 상태의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 와권형 가스투과막모듀울 2 : 심봉
3 : 봉투형상 가스투과막 4 : 급수스페이서
5 : 투과측스페이서 6 : 구멍
7 : 간막이블록 8 : 밀봉부
9 : 유동조절벽 13 : 원액
14 : 캐리어가스 15 : 가스
21 : 지지층 22 : 균질층(조밀층)
31 : 액체공급펌프 32 : 하우징
33 : 캐리어가스원 34 : 진공펌프
61 : 액체 62 : 공급펌프
63 : 필터 64 : 가스
65 : 통기관로 66 : 급기액체
67 : 바이패스관로
본발명은 소수성(hydrophobic) 가스투과막을 사용하는 와권형 가스투과막 모듀울고 그것을 사용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 산소, 질소 및 이산화탄소 등과 같은 가스는 물에 용해되며, 때로는 이들 용해된 가스가 수처리(water treatment)에 악영향을 미친다.
예를들어, 물에 용해된 산소는 흔히 물순환장치에서 물과 접촉되는 파이프내면의 부식을 촉진시키고, 물에 용해된 이산화탄소는 흔히 정수장치에의해 제조되는 초순수(super pure water)의 수질을 저하시킨다.
이와같은 경우에 있어서는, 예를 들어 일본특허원소 58-14905, 특원소 58-101784 및 특원소 58-186490호에 개시된 바와같은 화학처리 또는 진공처리에 의해 필요한 탈기(脫氣) 처리가 수행되어 왔다.
그러나, 이러한 화학처리에 의한 종래의 탈기처리에 있어서는, 화학약품의 경비와 잔류성분 등과 같은 문제점이 있다.
또한, 진공처리에 있어서도 장치의 가격과 경상비 등과 같은 제약이 있다. 그러므로, 이와같은 종래의 처리로는 소용의 탈기를 실질적으로 충족시키지 못하였다.
한편, 최근에는 가스투과성이 있는 소수성막을 사용하여 원수(raw water)로부터 용해된 가스를 탈기하는 방법이 개발되어 실용화되고 있다. (예를들어, 일본실개소 57-35795, 일본특원소 62-2703095호).
이 방법에 있어서는, 가스투과성을 보유하는 막의 표면 또는 배면 위로 원수가 유동되고, 다른 표면 측이 감압상태로 조절되어서, 원수 내에 용해된 가스만이 막을 통해 투과되어 원수로부터 제거된다.
이 방법은 종래의 화학약품 첨가버에서의 문제점인 잔류화학약품이 없고, 이 방법을 위한 장치가 간단하며, 종래의 진공탈기법에 비해 경상비가 저렴한 이점이 있다.
소수성 가스투과막을 사용하는 탈기에 있어서, 막은 모듀울유닛을 형성한다. 이와같은 가스투과막 모듀울의 형태로서는, 막의 성형에 따라서 나선형과 중공연사형이 알려져 있다(예를들어 일본특원평2-2802호, 일본실개평2-25096호).
탈기된 가스량이 많은 경우에는, 평면가스투과막을 사용하는 나선형모듀울이 적당하며, 대표적인 종래의 나선형모듀울은 예를들어 제10도에 표시된 바와같이 구성되어 있다.
제10도에 표시된 나선형모듀울은, 기본적으로 일본특원소 44-14216호, 특원소 54-31087호 및 특원소 56-129006호에 개시되어 있는 바와같은 액체의 분리를 위해 사용되는 구조와 동일한 구조를 보유하고 있다.
제10도에서, 유닛은 양쪽 가장자리(102)가 밀봉된 봉투형 소수성가스투과막(105)과, 봉투형투과막 내에 배치된 투과측스페이서(106)와, 봉투형투과막의 외면 위의 급수스페이서(104)로 구성되고, 하나 똔ㄴ 복수의 유닛이, 그 표면위에 복수의 구멍을 보유하며 한쪽끝이 삽입되고 다른쪽끝(101a)이 개방되는 중공심봉(心棒) 주위에 감겨진다.
원수(107)는 봉투형 투과막의 외면쪽으로 공급되고, 봉투형 투과막내의 가스압력은 소수성 가스투과막(105)의 표면과 배명 상이의 압력차를 발생시키기 위하여 중공심봉(101)의 개방단(101a)에 접속된 감압원(pressure reducing source)에 의한 흡입에 의하여 감소된다.
원수(107) 내에 용해된 가스는 봉투형투과막(105)의 표면으로부터 배면으로 투과하며, 투과된 가스(103)는 봉투형 투과막내의 투과측스페이서(106) 통조를 따라서 중공심봉(101)쪽으로 유동한다.
따라서, 용해된 가스가 원수(107)로부터 제거된다.
그러나, 이와같은 탈기에 있어서는 탈기능력이 투과막자체의 특정가스 뿐 아니라 막의 표면측 가스분압과 배면측 가스분압 사시의 차이에 따라 상당히 좌우되므로, 모듀울의 탈기능력을 증진시키기 위하여 투과막의 가스투과측 진동도를 올력서 가스투과측의 가스분압을 감소시키거나, 또는 모듀울에 공급되는 원수, 즉 막의 표면측에 공급되는 원수의 공급압력을 증가시킬 필요가 있다.
그러나, 가스투과측의 진공도와 원수의 공급압력은 실용의 관점에서 볼 때 어느 수준까지로 제한되므로, 탈기능력을 더욱 증가시키기는 곤란하다.
따라서, 본 발명은 투과막의 가스투과측의 통상의 진공도 또는 모듀울에 공급되는 원수의 통상의 공급압력에서도 충분하게 높은 탈기능력을 보유하는 와권형 가스투과막모듀울을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본발명의 또다른 목적은 고효율로 원액(raw liquid)으로부터 가스를 탈기하거나 또는 액체내에 가스를 급기(給氣)하기 위하여 상기한 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 장치를 제공하는 것이다.
본발명의 또 다른 목적은, 고효율로 액체로부터 가스를 탈기하거나 또는 액체내에 가스를 급기하기 위하여 상기한 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법을 제공하는 것이다.
이와같은 목적을 달성하기 위하여, 본발명에 의한 와권형 가스투과막모듀울이 제공된다.
와권형 가스투과막모듀울은, 복수이 구멍이 길이방향으로 배열된 중공심봉과, 그 내부가 구멍을 통해 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 심봉의 측면에 접속되어서 심봉 주위에 나선현으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막과, 나선형으로 감긴 봉투형가스투과막의 외면 위에 위치되도록 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서와, 봉투형 가스투과막 내에 배치된 적어도 하나의 투과측스페이서를 보유한다.
와권형 가스투과막모듀울은, 길이방향으로 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하기 위하여 심봉 내에 배치된 장치와, 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 구멍을 통해 봉투형 가스투과막 내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 봉투형 가스투과막 내에 배치되어서 가스가 봉투형 가스투과막 내를 나선형 외측방향으로 이동한 후 나선형 내측방향으로 되돌아와서 유동차단 장치에 대해 다른쪽에 배열된 구멍을 통해 심봉내로 유입하도록 되어 있는 장치로 구성되어 있다.
본발명에 의한 탈기를 위한 장치는, 적어도 하나의 상기한 와권형 가스투과막모듀울을 포함하며, 원액을 모듀울의 급수스페이서 통로로 공급하기 위한 장치와, 모듀울 심봉의 개방단 중 하나의 캐리어 가스(carrier gas)를 공급하기 위한 장치로 구성된다.
본 발명에 의한 액체 내에 가스를 급기하기 위한 장치는, 적어도 하나의 상기한 와권형 가스투과막모듀울을 포함하여, 액체를 모듀울의 급수스페이서 통로에 공급하기 위한 장치와, 모듀울 심봉의 개방단 중의 하나에 급기될 가스를 공급하기 위한 장치로 구성된다.
본 발명에 의하여 상기한 적어도 하나의 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법은, 원액이 나선형으로 감긴 봉투형 가스투과막의 외면 위를 따라서 유동하도록 원액을 급수스페이서의 통로에 공급하는 단계와, 원액으로부터 탈기될 가스 이외의 캐리어가스를 심봉의 개방단 중의 하나에 공급하여서 캐리어가스가 봉투형 가스투과막의 내부와 유동차단장치에 대해 양쪽에 배열된 구멍을 통해 심봉의 한쪽 개방단으로부터 다른쪽 개방단으로 유동하도록 하는 단계로 구성된다.
또, 본 발명에 의하여 상기한 적어도 하나의 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법은, 원액이 나선형으로 감긴 봉투형 가스투과막의 외면 위를 따라서 유동하도록 원액을 급수스페이서의 통로에 공급하는 단계와, 액체내에 급기될 가스를 심봉의 개방단 중의 하나에 공급하여서 가스가 봉투형 가스투과막의 내부와 유동차단장치에 대해 양쪽에 배열된 구멍을 통해서 심봉의 한쪽 개방단으로부터 다른쪽 개방단으로 유동하도록 하는 단계로 구성된다.
와권형 가스투과막모듀울에 있어서는, 원액으로부터 탈기될 가스와는 실제적으로 다른 캐리어가스가 심봉의 개방단 내로 유입되어서, 심봉의 내로부터 유동차단장치에 대하여 한쪽에 배열된 구멍을 통해 봉투형 가스투과막의 내부로 유입되고, 나선형 외측방향으로 이동한 후 유동조절장치에의한 유동조절에 의해 심봉을 향해 나선형내측방향으로 되돌아 오도록 봉투형 가스투과막내를 유동하여, 또 그 캐리어가스는 유동차단장치에 의대해 다른쪽에 배열된 구멍을 통해 봉투형 가스투과막의 내부로 유입되어서 심봉의 다른쪽 개방단으로부터 유출된다.
봉투형 가스투과막 내에서의 캐리어가스 유동은 막내에 존재하는 잔류가스와 원액으로부터 막을 통해 투과된 가스를 추출할 수 있어서, 탈기된 가스의 투과막 배면쪽에서의 가스분압은 예를들어 거의 0 에 가깝게 극도로 저감될 수 있다.
그 결과, 탈기될 가스의 투과막의 표면쪽과 배면쪽에서의 가스분압 사이의 차는 대단히 크게 되어서 가스투과막에 의한 탈기능력은 상당히 증가될 수 있다.
제10도에 표시된 바와같이 종래의 모듀울에 있어서는, 대부분의 캐리어가스가 봉투형 가스투과막 내로 유동하지 않고 심봉의 한쪽 개방단으로부터 직접 다른쪽 개방단으로 심봉의 내부를 통해 통과하므로, 가스투과막에 의한 탈기능력이 상대적으로 낮다.
또, 본 발명에 의한 와권형 가스투과막모듀울은 탈기뿐만 아니라 가스를 액체내에 급기하기 위하여 사용될 수도 있다.
급기에 있어서는, 급기될 가스가 봉투형 가스투과막의 배면쪽 위로 유동되고, 가스가 급기될 액체는 봉투형 투과막의 표면쪽 위로 유동된다.
급기될 가스의 가스압력은 상대적으로 높은 압력으로 제어되는 것이 바람직하다. 가스급기공정에 있어서 급기될 가스는 봉투형 투과막 내에서 나선형 외축방향으로 유동한 후 나선형 내측방향으로 되돌아 오므로, 가스가 봉투형 가스투과막에서 광범위하게 인도되어서 높은 효율로 투과막을 통해 액체내로 급기된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세하게 설명하는데, 이들 실시예들은 설명을 위한 것이지 본발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도면을 참고하며, 제1도 내지 제4도는 본발명의 실시예에 의한 와권형 가스투과막모듀울을 도시하고 있으며, 제5도는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 장치를 도시하고 있다.
와권형 가스투과막 모듀울(1)은, 방사사중심부이 중공심봉(2)과, 적어도 하나의 심봉주위의 봉투형 가스투과막(3)과, 적어도 하나의 봉투형가스투과막내의 투과측 스페이서(5)를 보유한다.
중공심봉(2)은 표면 위에 심봉의 길이방향으로 배열된 복수의 구명(6)을 보유한다(제3도 참조).
중공심봉(2)의 길이방향 중심부에는 심봉내를 심봉의 길이방향으로 유동하는 가스유동을 차단하기 위한 장치로서 간막이블록(7)이 설치되어 있다.
복수의 구멍(6)은 간막이블록에 대해 한쪽에 배치되고, 나머지 구멍(6)은 간막이블록에 대해 다른쪽에 배치되어 있다.
중공심봉(2)은 그 양쪽 끝(2a)(2b)이 개방되어 있다.
봉투형 가스투과막(3)은 평면가스투가막 시이트를 접어서 접힌 시이트의 양쪽 가장자리(밀봉부(8))를 접착제로 밀봉하여서 형성되어 있다.
이와같이 형성된 봉투형 가스투과막(3)은 구멍(6)을 통해 심봉의 내부가 봉투형 가스투과막의 내부와 연통하도록 봉투형 가스투과막의 내부와 연통하도록 봉투형 가스투과막의 개방특단이 심봉(2)의 측면에 접속된다.
그후, 심봉(2)에 접속된 봉투형 가스투과막(3)은 심봉의 주윙 나선형상으로 감겨진다.
봉투형 가스투과막(3) 내에는 봉투형 가스투과막 내에서의 가스유동을 조절하기 위한 장치로서 유동조절벽(9)이 설치되어 있다.
유동조절벽(9)은, 유동조절벽의 양측부분이 서로 연통하지 않도록 간막이블록(7) 위치에서의 심봉의 외면으로부터 봉투형 가스투과막(3) 내에 외측위치까지 뻗어 있다.
이 유동조절벽(9)은 간막이블록(7)에 대하여 한쪽에 배열된 구멍(6)을 통해서 봉투형 가스투과막(3)의 내로로 유입되는 가스유동을 조절하여서 가스가 봉투형 가스투과막 내를 나선형 외측방향으로 이동한 후 나선형 내측 방향으로 되돌아 와서, 제1도 및 제3도에 화살표(10)(11)(12)로 표시된 바와같이 간막이블록에 대해 다른쪽에 배열된 구멍을 통해 심봉(2)내로 유입하도록 조절한다.
급수스페이서(4)는 나선형상으로 감긴 봉투형 가스 투과막(3)의 외면 위에 설치되어서 봉투형 가스투과막(3)과 함께 감겨진다.
원액(13), 예를들어 원수는 제1도에 화살표로 표시된 바와같이 급수스페이서(4)에 의해 형성된 통로에 공급되어서 그 통로를 따라서 유동된다.
투과측스페이서(5)는 가스를 위한 통로를 형성하기 위해 봉토형 가스투과막과 함께 감겨진다.
복수조(組)의 봉투형 가스투과막(3)과, 급수스페이서(4), 및 투과측스페이서(5)를 사용하는 경우에는, 이들 구성요소가 제2도에 표시된 바와같이 교대로 배치된다.
상기한 모듀울(1)의 봉투형 가스투과막(3)으로서 사용되는 소수성 가스투과막의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
이 투과막은 원액내에 용해되어 있는 가스를 막을 통해 원액으로부터 분리할 수 있는 가스투과성을 보유하고 있는 평명중합체막이면 좋다.
상기한 투과막은 실리콘기재(基材) 중합체와, 불소함유 폴리올레핀기재 중합체로 이루어진 군(群)에서 선택되는 중합체로 구성되는 것이 바람직하다.
예를들어, 투과막은 제4도에 표시된 바와같이 중합체로 형성된 다공질재료로 이루어진 지지층(21)과, 균질층 또는 조밀층(22)으로 구성된다.
여기서, 균질충은 다공질 지지층의 재료와 동일한 중합체재료 또는 다공질 지지층의 재료와는 다른 중합체재재료로 구성된 층을 의미하며, 균질층은 다공질 지지층과는 별도로 제조된다.
조밀층은 다공질지지층(21)의 재료와 동일한 중합체재료로 구성된 층을 의미하며, 단일공정에서 다공질지지층과 함께 제조된다.
다공질지지층으로서 적합한 중합체는, 예를들어 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 테플론(폴리테트라플루오르에틸렌), 실리콘, 폴리술폰 및 폴리가아보네이트로 이루어지는 군에서 선택된다.
특히, 폴리술폰과 플리프로필렌이 바람직하다.
다공질지지층의 두께는 자유롭게 결정될 수 있지만, 수 μ 내지 수 mm 범위내의 두께가 바람직하고, 또한 다공질지지층의 기공률(porosity)은 10-80%의 범위 내가 바람직하다.
이 다공질지지층은 균질 또는 미세중합체층을 지지하기 위한 작용을 한다.
표면상의 기공(pore)의 크기는 10-5000Å 범위 이내가 바람직하며, 보다 바람직하게는 10-1000Å범위 이내이다.
다공질지지층은, 가스가 막을 통해 투과할 때의 저항을 억압하기 위해 비대칭구조를 보유한다.
균질 또는 조밀층은 산소투과계수가 1×10-8(㎤. cm/㎠. cmHg, Sec) 이상인 중합체로 구성되는 것이 바람직하다.
이와같은 중합체는, 폴리유기실록산, 폴리유기실록산/폴리카아보네이트 공중합체, 폴리유기실록산/폴리페닐렌 공중합체, 폴리유기실록산/폴리스티렌 공중합체, 및 폴리트리메틸실릴프로핀으로 이루어진 군에서 선택된다.
특히, 고차결합형 폴리디메틸실록산이 기계적 강도와 산수투과계수의 관점에서 볼 때 가장 바람직하다.
균질 또는 조밀층의 두께는 가스투과능력의 관점에서 볼때 얇은 것이 바람직하지만, 핀호울(pin hole)이 발생하기 쉽기 때문에 너무 두께가 얇은 층은 바람직하지 않다.
예를들어, 균질 또는 조밀층의 두께는 약 0.1㎛가 바람직하다.
또한, 급수스페이서(4)의 종류도 특별히 한정되지 않는다.
그러나, 급수스페이서(4)는, 급수스페이서(4)에 공급되는 원액에 대하여 낮은 압력손실을 야기하는 그물, 특히 플라스틱그물로 구성되는 것이 바람직하다.
예를들어, 두께가 0.3 - 2.0mm이고, 재료가 폴리에틸렌, 나이론 또는 폴리프로필렌인 그물이 급수스페이서로서 적당하다.
봉투형 가스투과막(3) 내에 설치된 투과측 스페이서(5)의 종류 및 형상도 특별하게 한정되지는 않는다.
특히, 적절한 강성을 보유하고 가스유동에 대하여 작은 압력손실을 야기할 수 있는 폴리프로필렌 그물이 적당하다.
또한, 한쪽 방향으로 뻗어있는 홈을 보유하는 폴리에스테르직물이 후술하는 바와같이 투과측스페이서로서 사용될 수있다.
유동조절벽(9)의 재료 및 형상은 특별히 한정되지 않으며, 모듀울을 완성시킬 수 있고 봉투형 가스투과막내의 가스유동을 조절할 수 있는 것으로서 형성되면 좋다.
예를들어, 유동조절벽은 소요위치에 접착제를 도포하여서 그것을 경화시키거나, 또는 봉투형 투과막내에 시이트나 스트립(strip) 형상으로 형성된 탄성재를 설치하여서 그것을 고정 또는 접합시켜서 형성될 수 있다.
후자인 탄성재는, 예를들어 실리콘고무, 발포플라스틱시이트, 니트릴고무, 또는 기타의 탄성플라스틱시이트에서 선택된다.
또한 간막이블록(7)의 재료도 역시 특별하게 한정디지 않는데, 심봉(2)의 길이방향으로의 가스유동을 차단할 수 잇는 것이면 좋다.
예를 들어, 그 재료는 경질의 염화비닐, ABS 수지, 나이론, 또는 고무에서 선택된다.
간막이블록은 중공심봉(2)의 내면에 접합될 수도 있고, 접합되지 않을 수도 있다. 제1도 내지 제4도에 표시되어 있는 상기한 와권형 가스투과막 모듀울(1)은 다음과같이 사용된다.
원액(13)은 급수스페이서(4)의 통로를 따라서, 예를들어 제1도에 표시된 바와같은 중공심봉(2)에 평행한 축방향으로 봉투형 투과막(3)의 외면 위로 유동된다.
이 원액(13)은 탈기될 가스를 함유하고 있다.
원액(13)은, 제5도에 표시된 바와같이 액체공급장치로서 설치되어서, 그 내부에 적어도 하나의 와권형 가스투과막 모듀울(1)을 구비하고 있는 하우징(32)에 접속되어 있는 액체공급펌프(31)로부터 공급된다.
원액의 종류는 특별히 한정되지 않는데, 통상적으로 수도, 공업용수, 초순수, 식품산업용 처리용수이다.
그러나, 원액은 기타의 수용액 또는 비수용액이외의 화학약품요액등과 같은 용액일 수도 있다.
한편, 캐리어가스(14)(제3도 참조)는 투과축스페이서(5)의 통로를 따라서 봉투형가스투과막(3)의 배면 위로 유동되어서, 개방단(2a)을 통해 중공심봉(2)의 내부로 유입된다.
그후, 캐리어가스(14)는 간막이블록(7)에 대하여 한쪽에 배열된 구멍(6)을 통해 봉투형가스투과막(3)의 내부로 유입된다.
그때에, 캐리어가스(14)는, 간막이블록(7)이 심봉내에 캐리어가스 유동을 차단하기 때문에 다른쪽 개방단(2b)쪽으로 직접 유동하지 않는다.
그 후에, 캐리어가스(14)는 투과측스페이서(5)의 통로를 따라서 나선형외측 방향으로 봉투형 가스투과막(3)내를 유동한 다음, 제3도에 화살표 (10)(11)(12)로 표시된 바와같이 유동조절벽(9)에 의해 유동이 조절되면서 방향을 바꾸어 나선형내측방향으로 봉투형 가스투과막(3)내를 유동한다.
그후, 캐리어가스(14)는 간막이블록(7)에 대해 다른쪽에 배열된 구멍(6)을 통해서 중공심봉(2)의 내부로 유입되어서, 다른쪽 개방단(2b)으로부터 유출된다.
캐리어가스가 다른쪽 개방단(2b)으로부터 유출될 때, 그 가스는 캐리어가스와 봉투형 가스투과막(3)을 통해 원액(13)으로부터 투과된 가스를 함유하는 가스(15)로 된다.
이 캐리어가스(14)는, 제5도에 표시되어 있는 바와같이, 하우징(32)내에 조립되어 있는 모듀울(1)의 개방단(2a)에 접속되어 있는 캐리어가스원(33)으로부터 공급된다.
모유울(1)로부터 유출된 캐리어가스(14)는 다른쪽 개방단(2b)에 접속된 진공펌ㅍ(34)에 의해 흡입되는 것이 바람직하다.
캐리어가스(14)는 기본적으로 원액으로부터 탈기되는 가스오는 다른 가스이다.
봉투형가스투과막(3)내를 유동하는 캐리어가스(14)는, 봉투형가스투과막내의 잔류가스와 봉투형가스투과막을 통해 원액(13)으로부터 투과된 가스를 추출한다. 그러므로, 탈기되는 가스의 투과측 가스분압이 예를들어 거의 0에 가깝게 극도로 저감될 수 있다.
그 결과, 모듀울(1)의 탈기능력이 크게 개선된다.
캐리어가스(14)는 원액으로부터 탈기되는 가스를 함유하지 않는 가스이면 좋으며, 상황에 따라서 선택될 수 있다.
예를들어, 원수내에 함유된 산소가 탈기되는 경우에 있어서는, 캐리어가스로서 질소 또는 이산화탄소가 사용될 수 있으며, 원수내에 함유된 이산화탄소가 산소와 함께 탈기되는 경우에는, 캐리어가스로서 질소가 사용될 수 있다.
캐리어가스(14)의 유동률은 모듀울에 의한 탈기후의 원액의 목표용해가스농도에 의해 결정될 수 있다.
예를들어, 캐리어가스로서 질소가 사용되는 경우에, 바람직한 캐리어가스의 유동률은 원수의 유동률의 5-19%체적%범위이내이다.
유동조절벽(9)은 모듀울(1)의 용도에 따라서 적당한 길이, 갯수, 또는 위치선정으로 형성될 수 있다.
예를들어, 제6도에 표시된 바와같이, 2개의 간막이블록(41a)(41b)이 중공심봉내에 설치되고, 각각이 간막이블록(41a)(41b)의 위치에 대응되는 위치에 위치되어서 봉투형가스투과막(44)의 중간위치까지 뻗어있는 2개의 유동조절벽(43a)(43b)과, 심봉의 길이방향중아부에 위치되어서 심봉의 외면으로부터 봉투형가스투과막(44)내의 나선형외측끝가지 전길이에 걸쳐 뻗어있는 1개의 유동조절벽(43c)이 봉투형가스투과막내에 형성되어 있다. 캐리어가스와 원액으로부터 탈기되는 가스는 제6도에 화살표로 표시된 바와같이 유동한다.
이와같은 구조에서는, 보다 효율적인 탈기가 예상된다.
또, 투과축스페이서(5)도 여러 가지재료 및 형상으로 변경될 수 있다.
예를들어, 제7도(a) 및 제7도(b)에 표시된 바와같이, 투과축스페이서는 한쪽 방향(53a)으로 뻗어있는 홈(52a)을 보유하는 트리콧(tricot)(51a)과 방향(53a)에 수직한 방향(53b)으로 뻗어있는 홈(52b)을 보유하는 다른 트리콧(51b)을 조합하여 구성될 수도 있다.
트리콧(51a)(51b)은 홈(52a)(52b)을 보유하는 표면이 서로 대향하도록 적층된다.
봉투형가스투과막(3)내를 유동하는 가스는 간막이블록(7)에 대해 한쪽에 배열된 구멍(6)을 향해서 크리콧(51a)의 홈(52a)을 따라서 나선형내축방향으로 유동한 후, 트리콧(51b)의 홈(52b)를 따라서 축방향으로 유동하고, 그후에 간막이블록(7)에 대해 다른쪽에 배열된 구멍(6)을 향해서 트리콧(51a)의 홈(52a)을 따라서 나선형내측방향으로 유동한다.
트리콧(51a)(51b)중의 어느 하나가 봉투형가스투과막(3)내에 설치될 수도 있고, 그들중의 일부분만이 봉투형가스투과막(3)내에 설치될 수도 있다.
와권형 가스투과막모듀울(1)을 사용하는 것에 의한 탈기공정에 있어서는, 종래의 모듀울에 비해서 단일의 와권형가스투과막모듀울(1)에 의해 충분히 큰 탈기능력이 성취될 수 있지만, 탈기능력은 복수의 모듀울(1)을 접속하는 것에 의해 증가될 수가 있다.
통상적으로, 하우징(32)내에는 1 - 6개의 모듀울이 구비된다.
탈기능력을 더욱 증가시키는 것이 요구될 때에는, 제8도(a) 내지 제8도(c)에 표시된 바와같이 복수의 하우징(32)을 직렬로 연결시키거나, 또는 제8도(d)에 표시된 바와같이 병렬로 연결시킨다.
탈기도가 증가되는 것이 필요한 경우에는, 직렬접속이 바람직하고, 탈기용량이 증가될 필요가 있는 경우에는, 병렬접속이 바람직하다.
직렬접속에 있어서는, 캐리어가스(14)가 복수의 하우징(32)을 순서대로 통과하여 유동하므로, 캐리어가스내에서의 원액(13)으로부터 탈기되는 가스의 농도가 점진적으로 높게되고 탈기효율은 점차적으로 감소한다.
그러나, 본발명의 발명자에 의한 조사에 따르면, 작렬로 접속된 복수의 하우징(32)을 통과하는 유동에 수반하여 캐리어가스의 순도가 어느정도까지 감소되더라도 탈기효율은 캐리어가스의 유동률에 의해 용이하게 제어될 수 있으며, 경상비는 캐리어가스가 병렬로 공급되는 경우에 비해 상당히 저감될 수 있음을 알려져 있다.
직렬접속에 있어서는, 캐리어가스(14)가 제8도(a)에 표시된 바와같이 원액(13)과 동일한 방식 및 동일한 순서로 공급될 수 있으며, 또 캐리어가스(14)와 원액(13)이 제8도(b)에 표시된 바와같이 서로 역류(逆流)로 공급될 수도 있다.
또한 캐리어가스(14)가 제8도(c)에 표시된 바와같이 다른 통로에 의해 공급될 수도 있다.
특히, 출구측의 원액이 고순도를 보유하는 입구측의 캐리스가스에 노출되므로, 높은 탈기효율을 얻는다는 관점에서 볼 때, 제8도(b)에 표시된 것과 같은 역류공급이 바람직하다.
본 발명에 의한 와권형 가스투과막모듀울(1)은 가스를 액체내로 급기하기 위해서도 사용될 수 있다.
제9도는, 단일 또는 복수의 와권형 가스투과막모듀울(1)을 구비하고 있는 하우징(32)을 사용하는 급기를 위한 장치의 대표적인 것을 도시하고 있다.
액체(61)(예를들어, 물)는 공급펌프(62)에 의해 필터(63)를 통해 하우징(32)내에 삽입되어 있는 와권형 가스투과막모듀울(1)의 급수스페이서(4)통로에 공급되고, 액체(61)내에 급기될 가스(64)는 와권형 가스투과막모듀울(1)의 투과축스페이서(5)통로에 공급된다.
심봉(2)의 출구축에는 통기관로(65)가 접속되어 있다.
공급되는 가스(64)의 압력은 상대적으로 고압으로 유지되는 것이 바람직하다.
가스(64)는 투과측스페이서(5)쪽으로부터 급수스페이서(4)쪽으로 봉투형 가스투과막(3)을 투과하여서, 액체(61)내로 급기된다.
가스(64)가 급기된 액체는 급기액체(64)로서 하우징(66)으로부터 배출된다.
급기액체(66)의 일부분은 급기도를 증가시키기 위하여 바이패스관로(67)에 으하여 액체공급관로로 복귀될 수도 있다.
급기되는 가스는 특별히 한정되지는 않지만, 산소와 이산화탄소가 사용되는 것이 바람직하다.
이와같은 가스급기에 있어서는, 봉투형 가스투과막의 내부로 가스가 유입되고, 가스의 유동이 봉투형 가스투과막내에서 넓은 영역에 걸쳐서 유동조절벽(9)에 의해 조절되기 때문에, 봉투형 가스투과막(3)의 넓은 영역을 경우해서 가스가 액체(61)내로 급기된다.
그러므로, 가스급기의 효율이 대단히 높고, 더구나 가스와 액체간의 평형조건을 이용하여서 가스급기가 수행되므로, 가스가 급기액체의 포화상태이상으로 급기되지 않는다.
따라서, 액체내로의 가스의 용해부족에 기인하는 기포가 발생하지 않는다.
또, 하우징(32)의 입구축과 출구축사이의 공급액체의 압력손실이 상대적으로 적으므로, 공급액체의압력이 작더라도 균일한 급기가 수행될 수 있다.
또한, 급기액체내의 가스농도는, 공급액체의 압력, 가스압력, 가스의 유동률 또는 액체온도를 조정하여서 소정치로 용이하게 제어될 수 있다.
이하에, 본발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하지만, 본발명은 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리에스테르 태피터(taffeta)/폴리술폰으로 이루어진 다공질지지층위에 실리콘박층을 형성하여 얻는 소수성 가스투과막을, 두께 0.3mm인 폴리프로필렌그물로 이루어진 투과측스페이서와 두께 0.6mm인 폴리프로필렌 그물로 이루어진 급수스페이서와 함께 경질의 염화비닐로 이루어진 중공심봉 주위에 감았다.
제3도에 표시된 바와같이 봉투형 가스투과막의 중심부에 접착제로 유동조적별이 성형되고, 전체막면적이 8㎡인 봉투형 가스투과막 5매를 결합시켜서 와권형 가스투과막모듀울을 제조하였다.
경질의 염화비닐로 이루어진 간막이블록을 중공심봉내에 길이방향으로 중심부에 삽입하고 심봉의 내면에 접착시킨 후, 모듀울을 하우징내에 수용하였다.
모듀울의 탈기능력은 캐리어가스로서 질소를 공급하여서 측정하였다.
원수의 유동률은 1001/h이었고, 투과측의 진공도는 85Torr로 조절되었으며, 질소의 유동률은 1000cc/min, 작동온도는 25℃이었다.
그 결과, 원주내에 8.0ppm용해된 산소의 초기농도가 1.9ppm으로 감소되었다.
다음에, 상기한 방법으로 탈기된 원수(용해산소의 농도 : 1.9ppm)를 재차 동일한 방법으로 탈기시켰다.
그 결과, 용해산소의 농도가 0.5 Ppm으로 감소되었다.
[비교예 1]
유동조절벽이 없다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 부품을 와권형 가스투과막모듀울을 제조하기 위해 사용하였다.
모듀울의 탈기능력은, 중공심봉내에 간막이블록을 설치하지 않고 캐리어가스를 공급하지 않고서 모듀울을 하우징내에 결합시킨 후에 측정하였다.
원수의 유동률은 1001/h이었고, 투과측의 진공도는 85Torr로 조절되었으며, 작동온도는 25℃이었다.
그 결과, 원주내에 8.0ppm용해된 산소의 초기농도가 2.7ppm으로 감소되었다.
다음에, 동일한 조건하에서 캐리어가스로서 질소를 유동률 1000cc/min로 모듀울에 공급하였다.
그 결과, 용해산소의 농도가 2.5 Ppm으로 감소되었다.
그후, 탈기된 원수(용해산소의 농도 : 1.4ppm)를 질소를 공급하지 않고 상술한 방법과 동일한 방법으로 재차 탈기시켰다.
그 결과, 용해산소의 농도는 단지 1.2ppm으로 감소되었다.
[실시예 2]
유동조절벽 및 간막이블록을 보유하는 실시예 1의 구조와 동일한 구조인 4개의 와권형 가스투과막모듀울을 제조하였다.
각각의 모듀울을 각기 4개의 하우징내에 삽입시켰다.
탈기장치를 구성하기 위하여 제8도(c)에 표시된 방식으로 4개의 하우징을 직렬로 접속시켰다.
모듀울의 탈기능력은 캐리어가스로서 질소를 공급하여서 측정하였다.
원수의 유동률은 1001/h이었고, 투과측의 진공도는 85Torr로 조절되었으며, 질소를 유동률 1500cc/min, 작동온도는 25℃이었다.
그 결과, 원수내에 8.0ppm 용해된 산소의 초기농도가 0.2ppm으로 감소되었다.
[실시예 3]
실시예 1의 구조와 동일한 구조를 보유하는 2개의 와권형 가스투과막모듀울을 제조해서, 단일의 하우징내에 결합시켰다.
이 하우징을 사용하여 제9도에 표시된 시스템을 보유하는 장치를 구성하였다.
온도 2℃인 초순수가 유동률 0.75ton/h로 장치에 공급하였다.
동시에, 이산화탄소를 1.5Kg/㎠의 압력으로 모듀울의 봉투형 가스투과막내로 공급하였다.
이 상태에서, 출구측의 물에 용해된 이산화탄소의 농도를 측정하였다.
그 결과, 측정된 이산화탄소의 농도는 0.40중량%이었으며, 여기서 바이패스관로(67)는 폐쇄되어 있었다.
[실시예 4]
실시예 3과 동일한 와권형 가스투과막모듀울을 사용하여 실시예 3과 동일한 장치를 제조하였다.
도오레주식회사 제 SU-610RO모듀울에 의해 SS 성분이 제거된 용해산소농도 1.2ppm, 온도 25℃인 조사수(examination water)를 장치에 공급하였다.
물에 급기될 가스로서 순수산소를 산소봄베로부터 압력 2.0kg/㎠로 장치에 공급하였다.
그 결과, 처리된 물내에 용해된 산소의 농도가 8.2ppm이었다.
따라서, 가스급기에 의한 효과가 현저함을 알 수 있었다.
상술한 바와같이 본발명을 몇가지 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 이들 실시예에는 본발명의 이점과 신규한 내용에 실질적으로 이탈하지 않고 당업자에 의해 여러 가지 변경과 수정이 이루어질 수 있으리라고 판단된다.
따라서, 이러한 모든 변경 및 수정은 첨부하는 청구범위에 의해 한정되는 발명의 개념내에 포함되는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (25)

  1. 복수의 구멍(6)이 길이방향으로 배열된 중공심봉(2)과, 그 내부가 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 전기한 심봉의 측면에 접속되어서 심봉 주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막(3)과, 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면위에 배치되도록 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서(4)와, 전기한 봉투형 가스투과막 내에 배치된 적어도 하나의 투과측스페이서(5)를 보유하는 와권형 가스투과막모듀울(1)에 있어서, 길이방향으로 전기한 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하기 위하여 전기한 심봉 내에 배치된 유동차단장치(7)와, 전기한 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 봉투형 가스투과막 내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 전기한 봉투형 가스투과막내에 배치되어서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막내를 나선형외측방향으로 이동한 후 나선형내측방향으로 되돌아와서 유동차단장치에 대해 다른쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉내로 유입하도록 되어 있는 유동조절장치(9)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  2. 제1항에 있어서, 전기한 유동조절벽(9)은 전기한 봉투형 가스투과막(3)내에 접착제를 도포하고 접착제를 경화시키서 형성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  3. 제1항에 있어서, 전기한 유동조절장치(9)는 전기한 봉투형 가스투과막(3)내에 배치되는 탄성중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  4. 제1항에 있어서, 전기한 가스투가막(3)는 가스투과성을 보유하는 중합체막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  5. 제4항에 있어서, 전기한 중합체막은 실리콘기재중합체와, 불소함유폴리올레핀 기재중합체로 이루어진 군에서 선택되는 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  6. 제1항에 있어서, 전기한 유동차단장치(7)는 경질의 염화비닐, ABS 수지, 나일론, 및 고무로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  7. 제1항에 있어서, 전기한 투과측스페이서(5)는 그물형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  8. 제1항에 있어서, 전기한 투과측스페이서(5)가, 한쪽방향(53a)으로 뻗어이는 홈(52a)을 보유하는 크리콧(51a)과 전기한 방향(53a)에 수직한 방향(53b)으로 뻗어잇는 홈(52b)을 보유하는 다른 트리콧(51b)을 조합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  9. 제1항에 있어서, 전기한 급수스페이서(4)는 그물형상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울.
  10. 복수의 구멍(6)이 길이방향으로 배열된 중공심봉(2)과, 그 내부가 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 전기한 심봉의 측면에 접속되어서 전기한 심봉 주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막(3)과, 나선형으로 감긴 봉투형 가스투과막의 외면 위에 배치되도록 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서(4)와, 전기한 봉투형 가스투과막 내에 배치된 적어도 하나의 투과측스페이서(5)를 보유하는 와권형 가스투과막모듀울(1)을 적어도 하나 포함하는 탈기장치에 있어서, 전기한 탈기장치는, 원액을 전기한 원액을 급수스페이서(4)의 통로로 공급하기 위한 장치(31)와, 전기한 심봉(2)의 개방단(2a)(2b) 중의 하나에 캐리어 가스(14)를 공급하기 위한 장치(33)와, 길이방향으로 전기한 심봉내를 설치된 유동차단장치(7)와, 전기한 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 봉투형 가스투과막내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 전기한 봉투형 가스투과막내에 배치되어서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막내를 나선형외측방향으로 이동한 후 나선형 내측방향으로 되돌아와서 전기한 유동차단장체에 대해 다른쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉내로 유입하도록 되어있는 유동조절장치(9)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈기장치.
  11. 제10항에 있어서, 전기한 봉투형 가스투과막(3)내의 가스압력을 감소시키기 위하여 전기한 캐리어가스를 전기한 다른쪽 구멍과 전기한 심봉의 내부를 통해 전기한 봉투형 가스투과막의 내부로부터 흡입하기 위한 장치(34)가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈기장치.
  12. 제10항에 있어서, 전기한 장치는, 복수의 전기한 와권형 가스투과막모듀울(1)을 보유하며, 복수의 모듀울이 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로하는 탈기장치.
  13. 제10항에 있어서, 전기한 장치는 복수의 전기한 와권형 가스투과막모듀울(1)을 보유하며, 복수의 모듀울이 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탈기장치.
  14. 복수의 구멍(6)이 길이방향으로 배열된 중공심봉(2)과, 그 내부가 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 전기한 심봉의 측면에 접속되어서 전기한 심봉 주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막(3)과, 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면 위에 배치되도록 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서(4)와, 전기한 봉투형 가스투과막 내에 배치된 적어도 하나의 투과측스페이서(5)를 보유하는 와권형 가스투과막모듀울(1)을 적어도 하나 포함하는 급기장치에 있어서, 전기한 급기장치는, 액체(61)를 전기한 급수스페이서(4)의 통로에 공급하기 위한 장치(62)와, 전기한 심봉(2)의 개방단(2a)(2b)중의 하나에 가스(64)를 공급하기 위한 장치와, 길이방향으로 전기한 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하기 위하여 전기한 심봉내에 설치된 유동차단장치(7)와, 전기한 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 봉투형 가스투과막내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 전기한 봉투형 가스투과막내에 배치되어서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막내를 나선형외축방향으로 이동한 후 나선형 내축방향으로 되돌아와서 전기한 유동차단장치에 대해 다른쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉내로 유입하도록 되어있는 유동조절장치(9)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 급기장치.
  15. 제14항에 있어서, 전기한 장치는 복수의 전기한 와권형 가스투과막도듀울(1)을 보유하며, 복수의 모듀울이 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급기장치.
  16. 제14항에 있어서, 전기한 장치는 복수의 전기한 와권형 가스투과모듀울(1)을 보유하며, 복수의 모듀울이 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급기장치.
  17. 복수의 구멍(6)이 길이방향으로 배열된 중공심봉(2)과, 그 내부가 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 전기한 심봉의 측면에 접속되어서 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막(3)과, 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면 위에 배치되도록 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서(4)와, 전기한 봉투형 가스투과막내에 적어도 하나의 투과측스페이서(5)와, 길이방향으로 전기한 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하기 위하여 전기한 심봉내에 설치된 유동차단장치(7)와, 전기한 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 봉투형 가스투과막내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 전기한 봉투형 가스투과막내에 배치되어서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막내를 나선형 외측방향으로 이동한 후 나선형내축방향으로 되돌아와서 전기한 유동차단 장치에 대해 다른쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉내로 유입하도록 되어있는 유동조절장치(9)를 보유하는 적어도 하나의 와권형 가스투과막모듀울(1)을 사용하는 방법에 있어서, 전기한 방법은, 원액이 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면위를 따라서 유동하도록 전기한 원액을 전기한 급수스페이서의 통로에 공급하는 단계와, 전기한 원액으로부터 탈기될 가스이외의 캐리어가스를 전기한 심봉의 개방단(2a)(2b)중의 하나에 공급하여서 캐리어가스가 전기한 봉투형 가스투과막의 내부와 전기한 유동차단장치에 대해 양쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 한쪽개방단으로부터 다른쪽 개방단으로 유동하도록 하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 전기한 봉투형 가스투과막(3)내의가스압력을 감소시키기 위하여 전기한 캐리어가스를 전기한 다른쪽 구멍과 전기한 심봉의 내부를 통해 전기한 봉투형 가스투과막의 내부로부터 흡입하기 위한 단계가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 전기한 원액과 전기한 캐리어가스가 전기한 복수의 와권형 가스투과막모듀울(1)에 직렬로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 전기한 원액과 전기한 캐리어가스가 전기한 복수의 와권형 가스투과막모듀울(1)에 병렬로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 전기한 원액과 전기한 캐리어가스가 서로 역유동으로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  22. 복수의 구멍(6)이 길이방향으로 배열된 중공심봉(2)과, 그 내부가 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉의 내부와 연통되도록 그것의 개방측단이 전기한 심봉의 측면에 접속되어서 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 봉투형 가스투과막(3)과, 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면 위에 배치되도록 전기한 심봉주위에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 급수스페이서(4)와, 전기한 봉투형 가스투과막내에 적어도 하나의 투과측스페이서(5)와, 길이방향으로 전기한 심봉내를 유동하는 가스의 유동을 차단하기 위하여 전기한 심봉내에 설치된 유동차단장치(7)와, 전기한 유동차단장치에 대해 한쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 봉투형 가스투과막내로 유입되는 가스의 유동을 조절하기 위하여 전기한 봉투형 가스투과막내에 배치되어서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막내를 나선형 외측방향으로 이동한 후 나선형내축방향으로 되돌아와서 전기한 유동차단 장치에 대해 다른쪽에 배열된 전기한 구멍을 통해 전기한 심봉내로 유입하도록 되어있는 유동조절장치(9)를 보유하는 적어도 하나의 와권형 가스투과막모듀울(1)을 사용하는 방법에 있어서, 전기한 방법은, 액체가 나선형으로 감긴 전기한 봉투형 가스투과막의 외면위를 따라서 유동하도록 전기한 액체를 전기한 급수스페이서의 통로에 공급하는 단계와, 전기한 액체내로 급기될 가스를 전기한 심봉의 개방단(2a)(2b)중의 하나에 공급하여서 가스가 전기한 봉투형 가스투과막의 내부와 전기한 유동차단장치에 대해 양쪽에 배열된 전기한 심봉의 한쪽개방단으로부터 다른쪽 개방단으로 유동하도록 하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 전기한 액체와 전기한 가스와 전기한 복수의 와권형 가스투과막모듀울(1)에 직렬로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 전기한 액체와 전기한 가스가 전기한 복수의 와권형 가스투과막모듀울(1)에 병렬로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 전기한 액체와 전기한 가스가 서로 역유동으로 공급되는 것을 특징으로 하는 와권형 가스투과막모듀울을 사용하는 방법.
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