JP2009262108A - 真空蒸発方法、真空蒸発装置及び真空蒸発エレメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空容器3内において被処理液から揮発性物質等を真空蒸発させる真空蒸発方法であって、真空容器内に収納した液透過多孔質膜の一方側に導入した被処理液を、他方側の気相を真空ポンプ5により減圧することによって気相側に透過させ、透過した被処理液に含有される揮発性物質等を真空蒸発させる。気相側に透過した被処理液から揮発性物質等を蒸発させるので、揮発性物質等だけを蒸発させる場合に比べて揮発性物質等が透過膜から受ける影響が少ない。このため、処理効率を高めることができる。
【選択図】図1
Description
請求項1記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項1の真空蒸発方法」という)は、真空容器(充分な強度を持った気密容器を含む)に収納した液透過多孔質膜の一方側に導入した被処理液を、他方側の気相を真空ポンプにより減圧することによって気相側に透過させ、透過した被処理液に含有される気体ないし揮発性物質(以下、両者を「揮発性物質等」とよぶ場合がある)を真空蒸発させることを特徴とする。
請求項2記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項2の真空蒸発方法」という)は、請求項1の真空蒸発方法であって、前記気相側に気体導入機構から蒸発促進気体を導入することを特徴とする。蒸発促進気体として好適なものには、たとえば、空気、窒素、アルゴン、さらにヘリウム等がある。
請求項3記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項3の真空蒸発方法」という)は、請求項1または2の真空蒸発方法であって、前記気相側に透過した被処理液によって、前記液透過多孔質膜表面に被処理液膜を形成することを特徴とする。すなわち、気相側に透過した被処理液の態様は、液透過多孔質膜の孔径や気孔率、さらに、真空度等によっては異なりを見せるが、被処理液の透過量(滲み出し量)を調整することにより、液透過膜表面が満遍なく濡れた状態、すなわち、被処理液膜を形成することが好ましい。
請求項4記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項4の真空蒸発方法」という)は、請求項3の真空蒸発方法であって、前記被処理液膜を構成した被処理液を除去することによって前記液透過多孔質膜表面に新たな被処理液膜を形成することを特徴とする。被処理液膜は、液透過多孔質膜の孔から滲み出た点在する滴群によって形成される場合や、これらの滴群が互いに連結して層が形成される場合等、がある。
請求項5記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項5の真空蒸発方法」という)は、請求項4の真空蒸発方法であって、前記被処理液の除去が、被処理液の自重流下によることを特徴とする。
請求項6記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項6の真空蒸発方法」という)は、請求項5の真空蒸発方法であって、自重流下した前記被処理液を、前記真空容器外で回収することを特徴とする。
請求項7記載の発明に係る真空蒸発方法(以下、適宜「請求項7の真空蒸発方法」という)は、請求項1乃至6何れかの真空蒸発方法であって、蒸発した気体ないし揮発性物質を、前記真空容器と前記真空ポンプとの間又は前記真空容器の下流側で回収することを特徴とする。
請求項8記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項8の真空蒸発装置」という)は、被処理液に含有される気体ないし揮発性物質を真空蒸発するための真空蒸発装置である。具体的には、真空容器と、当該真空容器内部を減圧するための真空ポンプと、当該真空容器内部に収納された少なくとも1個(2個以上でもよい)の真空蒸発エレメントと、当該真空蒸発エレメントが備える液透過多孔質膜と、当該液透過多孔質膜によって当該真空容器内部の気相側から隔てられた液流路と、当該真空容器外部から当該液流路内部に被処理液を導入するための液体導入機構と、を含めて構成してある。
請求項9記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項9の真空蒸発装置」という)には、請求項8の装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記真空容器内部の当該気相側に蒸発促進用気体を導入するための気体導入機構を、さらに含めて構成してある。
請求項10記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項10の真空蒸発装置」という)には、請求項8又は9の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記気相側に透過した被処理液が、前記液透過多孔質膜表面に被処理液膜を形成するように構成してある。被処理液膜の形成は、主として多孔質膜の孔径と気相側の真空度(真空ポンプの設定)の適切な選択によって行われる。
請求項11記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項11の真空蒸発装置」という)には、請求項10の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記被処理液膜を構成した被処理液を自重流下させることによって前記液透過多孔質膜表面に逐次新たな被処理液膜を形成するように構成してある。
請求項12記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項12の真空蒸発装置」という)には、請求項11の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記真空蒸発エレメントを複数個厚み方向に積層してある。ここで、当該真空蒸発エレメント各々が備える液透過多孔質膜が、前記液流路を挟んで対向する一方の多孔質膜片と他方の多孔質膜片を含めて構成してあり、当該一方の多孔質膜片と当該他方の多孔質膜片とは、被処理液の通過による圧力変形を抑制するために当該流体流路全域に渡って散在形成した融着点部又は接着点部によって接着してある。したがって、融着点部又は接着点部の位置や個数等に伴って、液流路の形状が変化する。液流路や必ずしも一筋である必要はなく二次元方向若しくは三次元方向に並ぶ複数筋でもよい。また、直線筋である必要は必ずしもなく、屈曲を含む筋であることを妨げない。
請求項13記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項13の真空蒸発装置」という)には、請求項11の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記真空蒸発エレメントを複数個厚み方向に積層してある。ここで、当該真空蒸発エレメント各々が備える液透過多孔質膜が、前記液流路を構成する通液シートを挟んで対向する一方の多孔質膜片と他方の多孔質膜片を含めて構成してあり、当該通液シートと当該一方の多孔質膜片及び他方の多孔質膜片とは、被処理液の通過による圧力変形を抑制するために当該通液シート全域に渡って散在形成した融着点部又は接着点部によって接着してある。
請求項14記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項14の真空蒸発装置」という)には、請求項12又は13の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記一方の多孔質膜片と前記他方の多孔質膜片とを、ほぼ逆さU字形又はほぼ長方形の枠体によって周囲から支持させてある。これに加え、当該枠体が、前記液膜を構成する被処理液が自重流下する方向に長い一対の長辺部を含めて構成してあり、当該一対の長辺部各々には、当該一方の多孔質膜片及び当該他方の多孔質膜片のうち少なくとも一方の表面(両面でもよいし何れか一方の面でもよい)を覆うように突出する複数の短尺スペーサー片を長さ方向所望間隔隔てて設けてある。さらに、当該枠体の当該一対の長辺部以外の上端部位には、被処理液を当該液流路に供給するための供給口を形成してあり、当該複数の短尺スペーサーが、積層によって隣接する真空蒸発エレメントの多孔質膜片間に隙間を形成して使用時に通風を確保可能な形状に形成してある。
請求項15記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項15の真空蒸発装置」という)には、請求項14の真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記気体導入機構が、前記真空容器内に収納された1又は2以上のハウジングを含めて構成してあり、当該ハウジング各々が、厚み方向に積層した複数の真空蒸発エレメントを収納可能、かつ、収納した当該複数の真空蒸発エレメントの周囲を蒸発促進用気体が通過可能に構成してある。
請求項16記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項16の真空蒸発装置」という)には、請求項11乃至15何れかの真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記真空容器には、前記液流路を通過した被処理液及び前記液膜を形成した被処理液を外部へ排出するための液体排出機構を、さらに設けてある。
請求項17記載の発明に係る真空蒸発装置(以下、適宜「請求項17の真空蒸発装置」という)には、請求項8乃至16何れかの真空蒸発装置の基本構成と同じく構成してあることに加え、前記真空容器と前記真空ポンプとの間又は前記真空容器の下流側に、蒸発した気体ないし揮発性物質を回収するための回収機構を設けてある。
請求項18記載の発明に係る真空蒸発エレメント(以下、適宜「請求項18の真空蒸発エレメント」という)は、請求項8乃至17何れかに記載した真空蒸発装置に使用可能な真空蒸発エレメントである。
図17は、液体透過膜を用いたときの揮発性物質の時系列濃度変化を示す図表である。図18は、液体透過膜を用いたときの揮発性物質濃度と真空度との関係を示す図表である。図19は、液体透過膜を用いたときの揮発性物質の時系列濃度変化を示す図表である。
図1を参照しながら、本実施形態に係る真空蒸発方法を実施するための真空蒸発装置(以下、単に「蒸発装置」という)の概略構造について説明する。蒸発装置1は、真空容器3と、真空ポンプ5と、液体導入機構7と、気体導入機構9と、液体排出機構11と、回収機構13と、真空蒸発器15と、真空蒸発エレメント51(真空蒸発エレメント群51)と、から概ね構成してある。真空容器3は、真空蒸発エレメント群51を収納する容器であり、真空ポンプ5により内部(気相側)が減圧されるようになっている。液体導入機構7は、真空容器3の内部に配した液流路69(後述する)内部に、真空容器3の外部から導入した被処理液Liを供給するための機構である。気体導入機構9は、真空容器3内部の気相側に蒸発促進用気体Aを導入するための機構である。液体排出機構11は、真空容器3内部から処理後の被処理液Loを外部へ排出するための機構である。回収機構13は、蒸発させた揮発性物質等を冷却等によって回収するための機構である。本実施形態の回収機構13は真空ポンプ5の下流側(排気側)に配してあるが、たとえば、真空容器3と真空ポンプ5との間に配してもよい。真空蒸発器15は、真空蒸発エレメント群51をその主要部材とするものであって、真空容器3内に収納されている。
図1乃至4に示すように、真空容器3の中には、複数の真空蒸発器15を,...収納してある。各真空蒸発器15は、互いに同じ形状に形成してあるので、以下の説明は、特に断らない限り、1個の真空蒸発器15について説明する。真空蒸発器15は、複数の真空蒸発エレメント51(真空蒸発エレメント群51)と、この真空蒸発エレメント群51を収納するためのハウジング31と、ハウジング31の上に設置した集気ボックス37と、により概ね構成してある。真空蒸発器15は、少なくとも1個あれば足りるが、本実施形態では8個とした。その数は、たとえば、真空容器3の容量、被処理液の液量等に合わせて適宜増減してよい。
真空蒸発エレメント51は複数あるが、どれも同じ構造を有するものであるから、ここでは、特に断らない限り、1個の真空蒸発エレメント51について説明を行う。図5乃至11に示すように、真空蒸発エレメント51は、大きく分けてほぼ矩形シート状の膜体53と膜体53を周囲から支持する枠体55とから構成してある。
図8および9から理解されるように、膜体53は、何れも液透過多孔質膜からなる一方の多孔質膜片61と、他方の多孔質膜片63と、両者間に挟まれた通液シート65と、多数の接着点部67(接着点部群67)と、から概ね構成してある。多孔質膜片61と多孔質膜片63とは何れもほぼ矩形であり、対向する両膜の間に通液シート65を挟みこんである。この状態で多孔質膜片63と多孔質膜片65の周囲は、開口部71(図7(c)参照)を除いて熱融着によって閉鎖してある(図9参照)。多孔質膜片61と通液シート65の一方の面側との間には両者を接着するために塗布した接着剤からなる接着点部67,...を散在させてある。多孔質膜片63と通液シート65の他方の面側との間にも同じく接着点部67,...を散在させてある。通液シート65は、自らを挟む両多孔質膜片61,63の間にあって液流路69を形成する。すなわち、液流路69は、ほぼ通液シート65によって占有された状態になっている。液流路69の中を通過する被処理液は、多孔質膜片61と多孔質膜片63とによって真空容器3内の気相側から隔てられる。被処理液が液流路69(通液シート65)の中を通過するとその液圧が多孔質膜片61と多孔質膜片63をそれぞれ外方向に働いて多孔質膜片61と多孔質膜片63を外方向(図5(b)の左右方向)に広げようとするが、これを過度に許すと隣接する他の真空蒸発エレメント51の多孔質膜片に接近しすぎたり、ときには接触したりしてしまう。この接近や接触は隣接する多孔質膜間の隙間(空間、間隙)を狭めたり閉鎖したりして両者間の通風を妨げ、その結果、蒸発促進用気体の機能を損ねる恐れがある。上記隙間に被処理液が進行したときは、その被処理液が、通風をさらに悪化させる。被処理液の通過による多孔質膜片の圧力変形を抑制するための一つの方策として、上記接着点部群67を設けたのである。多孔質膜片61,63は、真空容器3内の気相側減圧による圧力差との兼ね合いから、その圧力差によって被処理液が透過するように孔径等を設定する。透過した被処理液は、両多孔質膜61,63の表面に被処理液膜75を形成する(図9参照)。被処理液膜75は、多孔質膜片61,63が持つ孔径、気相側減圧の度合い等に応じて、その構成態様が異なる場合がある。すなわち、処理膜71は、被処理液の透過量が比較的少ない場合は散在する被処理液の雫の集合体により構成され、また、透過量増加によって隣接する処理液の雫同士が一体化したものにより構成される。
図5に示すように、枠体55は、合成樹脂の一体成形した薄板を2枚合わせしてほぼU字形状に形成してある。枠体55は、膜体53の周囲を囲むように三方から支持する。枠体55をほぼU字形状に形成したのは、U字を逆さにして開放端を下方に向けることによって、被処理液膜75を構成する被処理液が多孔質膜片61,63の表面を自重流下したときに、多孔質膜片61,63の下端から離れて滴下(落下)しやすいようするためである。すなわち、枠体55をカタカナの「ロ」の字形状(長方形)に形成することもできるが、そのように形成すると枠体55下端に位置する横辺(図示を省略)の上端に被処理液が溜まって滴下しづらい状況となるが、その横辺を省略することにより、被処理液の溜まりをなくして滴下しやすくなる。図5乃至7を参照しながら、具体的な構造を説明する。枠体55は、その上端にほぼ矩形の連結部56と、連結部56の両端から下方向(被処理液が自重流下する方向)に長い一対の長辺部55a,55bと、を含めて構成してある。長辺部55a,55bの下端同士は連結せずに開放端としてある。長辺部55a,55b各々は、多孔質膜片61および多孔質膜片63の各表面(すなわち、膜体53の両面、図5(b)参照)を覆うように突出する複数の短尺スペーサー片57,...を長さ方向所望間隔を隔てて設けてある。つまり、多孔質膜片61,63表面の幅方向中央領域(図5においてSで示す領域)は上下方向に渡って短尺スペーサー57,...に覆われていない。覆われないように構成した理由は、上述した横辺省略の理由と同様に、溜まりを少なくすることにより被処理液を滴下しやすくするためである。短尺ながらも短尺スペーサー片57,...を設けることにより、その上端に被処理液が溜まりやすくなるが、それにも関わらず、これらを設けたのは、隣接する長辺部55a(55b)と他の長辺部55a(55b)との間に隙間g(図10参照)を形成することによって積層によって隣接する真空蒸発エレメント51,...同士の各多孔質膜片61,...63,...同士の接触を妨げ、両者間の通風を確保するためである(図10参照)。通風確保という点で上掲した接着点部67,...とその目的を同じくする。各短尺スペーサー片57の突出長さ寸法は、短すぎると通風確保を充分に発揮させられないことが考えられる一方、長すぎると被処理液の滴下確保の障害となり得ることから、通風確保と滴下確保という両目的の調和の観点から決定するとよい。一方、多孔質膜片61,63表面から見た各短尺スペーサー片57の高さ寸法は、高ければ高いだけ通風確保しやすいが、その分、厚みが増して大型化するとともに被処理液が溜まり易くなるから、これも両目的の調和の観点から決定するとよい。なお、本実施形態では通風確保に万全を期するために短尺スペーサー片57,...と接着点部67,...とを併設したが、通風が充分に確保できるのであれば、上記二者のうち何れか一方を省略することを妨げるものではない。
図2乃至4に示すように、本実施形態のハウジング31は、縦長長方体の外観形状に形成してあり、その底部(図4では隠れて見えない)は開口してある。開口した理由は、そこから被処理液を滴下排出できるようにするためと、後述する蒸発促進用気体を流入させられるようにするためである。したがって、底部は、被処理液を滴下排出させ、蒸発促進用気体を流入させることのできる他の形態(たとえば、底部を網目状に形成する)を適宜採用することもできる。ハウジング31は、真空容器3内で使用に耐え得る強度の素材、たとえば、合成樹脂や金属等によって、使用に耐えうる構造に構成する。図4に示すように、ハウジング31は、図4に示すように、真空蒸発エレメント51,...を厚み方向に密着積層した状態で収納してあり、見方を変えれば、ハウジング31は、上から被せたときにこれらの真空蒸発エレメント51,...を、その周りに気体(蒸発促進用気体)が通過できる隙間Gを介してほぼ完全に被覆する(底部は開口)大きさに形成してあることが分かる(図11参照)。ハウジング31の上部一端側には、液体導入機構7の一部を構成する液体導入管33を設けてある。液体導入管33は、被処理液をハウジング31内に導入するための部材である。
一方、真空容器3の下部側面には、上記したハウジング31とともに気体導入機構9を構成するリーク弁9aを取り付けてある。真空ポンプ5を駆動させて真空容器3の気相側を減圧した状態でリーク弁9aを開放すると、蒸発促進用気体(本実施形態では空気)を吸引導入するようになっている。導入された蒸発促進用気体は、その導入分だけ気相側を昇圧させる一方、集合吸気管41、吸気管39、集気ボックス37、気体排出管35,...、ハウジング31という気相側経路を介して真空容器3外へ吸引される。すなわち、蒸発促進用気体は、上記吸引により、導入された大部分が強制的にハウジング31内を通過させられるようになっていて、真空蒸発エレメント群51の周囲に蒸発促進用気体を効率よく行き渡らせるようになっている。
図1,4及び11を参照しながら、液体導入機構7の詳細構造について説明する。液体導入機構7は、被処理液を貯留しておく貯留タンク7aと、貯留タンク7aに保留してある被処理液を送液するための送液ポンプ7b,7bおよび送液ポンプ7b,7bの下流側に接続した送液管7c,7cと、配液構造34,...(図11参照)と、により概ね構成してある。上記構成により、貯留タンク7aに貯留された被処理液は、送液ポンプ7b,7bにより送液管7c,7cを介して液体導入管33,...に送液され、さらに配液構造34,...を介して各ハウジング31内に導入される。配液構造34は、液体導入管33と、液体導入管33にその一端を連通する連通管33aと、連通管33aの他端に連通するカップリング33bと、を含めて構成してある。カップリング33bは積層した真空蒸発エレメント51,...のうち最も液体導入管33に近いものの連結部56外側に固定してある。これにより、その通液貫通孔56hと連通する他の通液貫通孔56h,...を介して各膜体53の液流路69,...に被処理液(図11に示す白抜き矢印)を配液が可能となる。カップリング33bから最も離れた連結部56の通液貫通孔56hは、その連結部56の外側から閉鎖部材(図示を省略)を用いて閉鎖してある。カップリング33bから閉鎖部材までの通液連通孔56h,...の閉鎖状態を保ち被処理液の漏れ出しを防ぐためである。液流路69,...に供給された被処理液は、各膜体51(多孔質膜片61,63)を透過してその表面に被処理液膜75を構成しつつ自重流下してやがてハウジング31,...の底部開口と網板43,43の網目を抜けて真空容器3の底部上に溜まるようになっている。この点は、既に述べたとおりである。なお、図11において、膜体53の上に示す白抜き矢印は、透過した被処理液が流下する様子を擬似的に示すものであって、実際には、上述した被処理液膜75が形成される。図11に示す矢印は、真空容器15内における蒸発促進気体の流れを示す。
図1、3および4を参照しながら液体排出機構11の詳細構造を説明する。液体排出機構11は、真空容器3の底部に設けた排液管81と、排液管81と連通する排液タンク83と、排液タンク83に貯留された排液である被処理液を排液貯留槽87に送液するための排液ポンプ85とから概ね構成してある。真空容器3の内部(気相側)と排液タンク83内は同圧になるため、真空容器3の底部に溜まった被処理液は自重落下して排液タンク83内に貯留される。排液タンク83内に貯留された被処理液は排液ポンプ85によって排液貯溜槽87に送液されるようになっている。排液貯溜槽87に貯留された被処理液は、揮発性物質等を含まないか含んでいてもわずかであるから、再利用に供することができる。
図12を参照しながら、膜体の変形例について説明する。変形例に係る膜体53´が、図9に示す膜体53と異なる点は、膜体53が有する通液シート65を膜体53´が有していない点である。したがって、膜体53´について説明するに当り、膜体53と機能的に共通する部分については図9に示す符号と同じ符号を図12に示すにとどめ、説明は省略する。すなわち、膜体53´を構成する一方の多孔質膜片61と他方の多孔質膜片63とは、膜体53´のほぼ全域に渡って散在する接着点部67,...によって互いに接着してあり、両多孔質膜片61,63に挟まれていて接着点部67,...を有しない部分が液流路69´となる。接着点部67,...は、膜体53のそれらと同様に、液流路69内を被処理液が通過するときの膜体53´の圧力変形を防止する役目を担っている。多孔質膜片61及び多孔質膜63が液流路液流路69´は液流路69よりも狭いが、被処理液の種類や処理量等に応じて選択し使用することができる。膜体53´の表面に被処理液膜75が形成される点は膜体53と異ならない。
図13乃至15を参照しながら、真空蒸発エレメントの変形例について説明する。本変形例に係る枠体55´と先に説明した真空蒸発エレメント55とが大きく異なる点は、後者では両面に設けてある短尺スペーサー片を前者では一方の面のみに設けた点である。したがって、真空蒸発エレメント57´について説明するに当り、真空蒸発エレメント57と機能的に共通する部分については図9に示す符号と同じ符号を図12に示すにとどめ、説明は省略する。枠体55´は、合成樹脂の一体成形によりほぼU字形状に形成してある。枠体55´は、膜体53の周囲を囲むように三方から支持する。枠体55´をほぼU字形状に形成したのは、枠体55をそのように形成した理由と異ならない。具体的な構造を説明する。枠体55は、その上端にほぼ矩形の連結部56´と、連結部56´の両端から下方向(被処理液が自重流下する方向)に長い一対の長辺部55´a,55´bと、を含めて構成してある。長辺部55´a,55´bの下端同士は連結せずに開放端としてある。連結部56´は、その両端を長辺部55´a,55´bと一体化した連結基部56´aと、連結基部56´aとほぼ同じ形状で連結基部56´aにヒンジ結合した開閉板部56´bとから構成してある。開閉板部56´bの開閉は、連結部56´に対する膜体55の着脱の便宜のためである。長辺部55´a,55´b各々は、多孔質膜片61(多孔質膜63でもよい。図13参照)の表面を覆うように突出する複数の短尺スペーサー片57´,...を長さ方向所望間隔を隔てて設けてある。短尺スペーサー片57´,...が多孔質膜片61の中央領域Sを覆わないように短尺に形成した理由は、短尺スペーサー片57,...の説明の際に述べたので、詳細は省略する。短尺スペーサー片57,...の働きにより、隣接する長辺部55´a,55´b間には通風確保のための隙間gが形成される。符号56´hは、連結部56´を貫通する通液貫通孔を示す。
3 真空容器
5 真空ポンプ
7 液体導入機構
9 気体導入機構
11 液体排出機構
13 回収機構
15 真空蒸発器
31 ハウジング
33 液体導入管
34 配液構造
35 気体排出管
37 集気ボックス
39 吸気管
41 集合吸気管
43 網板
51 真空蒸発エレメント
53,53´ 膜体
55,55´ 枠体
56 連結部
57 短尺スペーサー片
61 (一方の)多孔質膜片
63 (他方の)多孔質膜片
65 通液シート
67 接着点部
69 液流路
71 開口部
75 被処理液膜
81 排液管
83 排液タンク
85 排液ポンプ
87 排液貯留槽
Claims (18)
- 真空容器内に収納した液透過多孔質膜の一方側に導入した被処理液を、他方側の気相を真空ポンプにより減圧することによって気相側に透過させ、透過した被処理液に含有される気体ないし揮発性物質を真空蒸発させる
ことを特徴とする真空蒸発方法。 - 前記気相側に気体導入機構から蒸発促進気体を導入する
ことを特徴とする請求項1記載の真空蒸発方法。 - 前記気相側に透過した被処理液によって、前記液透過多孔質膜表面に被処理液膜を形成する
ことを特徴とする請求項1または2記載の真空蒸発方法。 - 前記被処理液膜を構成した被処理液を除去することによって前記液透過多孔質膜表面に新たな被処理液膜を形成する
ことを特徴とする請求項3記載の真空蒸発方法。 - 前記被処理液の除去が、被処理液の自重流下による
ことを特徴とする請求項4記載の真空蒸発方法。 - 自重流下した前記被処理液を、前記真空容器外で回収する
ことを特徴とする請求項5記載の真空蒸発方法。 - 蒸発した気体ないし揮発性物質を、前記真空容器と前記真空ポンプとの間又は前記真空ポンプの下流側で回収する
ことを特徴とする請求項1乃至6何れか記載の真空蒸発方法。 - 被処理液に含有される気体ないし揮発性物質を真空蒸発するための真空蒸発装置であって、
真空容器と、
当該真空容器内部を減圧するための真空ポンプと、
当該真空容器内部に収納された少なくとも1個の真空蒸発エレメントと、
当該真空蒸発エレメントが備える液透過多孔質膜と、
当該液透過多孔質膜によって当該真空容器内部の気相側から隔てられた液流路と、
当該真空容器外部から当該液流路内部に被処理液を導入するための液体導入機構と、
を含めて構成してある
ことを特徴とする真空蒸発装置。 - 前記真空容器内部の当該気相側に蒸発促進用気体を導入するための気体導入機構を、さらに含めて構成してある
ことを特徴とする請求項8記載の真空蒸発装置。 - 前記気相側に透過した被処理液が、前記液透過多孔質膜表面に被処理液膜を形成するように構成してある
ことを特徴とする請求項8又は9記載の真空蒸発装置。 - 前記被処理液膜を構成した被処理液を自重流下させることによって前記液透過多孔質膜表面に逐次新たな被処理液膜を形成するように構成してある
ことを特徴とする請求項10記載の真空蒸発装置。 - 前記真空蒸発エレメントを複数個厚み方向に積層してあり、
当該真空蒸発エレメント各々が備える液透過多孔質膜が、前記液流路を挟んで対向する一方の多孔質膜片と他方の多孔質膜片を含めて構成してあり、
当該一方の多孔質膜片と当該他方の多孔質膜片とは、被処理液の通過による圧力変形を抑制するために当該流体流路全域に渡って散在形成した融着点部又は接着点部によって接着してある
ことを特徴とする請求項11記載の真空蒸発装置。 - 前記真空蒸発エレメントを複数個厚み方向に積層してあり、
当該真空蒸発エレメント各々が備える液透過多孔質膜が、前記液流路を構成する通液シートを挟んで対向する一方の多孔質膜片と他方の多孔質膜片を含めて構成してあり、
当該通液シートと当該一方の多孔質膜片及び他方の多孔質膜片とは、被処理液の通過による圧力変形を抑制するために当該通液シート全域に渡って散在形成した融着点部又は接着点部によって接着してある
ことを特徴とする請求項11記載の真空蒸発装置。 - 前記一方の多孔質膜片と前記他方の多孔質膜片とを、ほぼ逆さU字形又はほぼ長方形の枠体によって周囲から支持させてあり、
当該枠体が、前記液膜を構成する被処理液が自重流下する方向に長い一対の長辺部を含めて構成してあり、
当該一対の長辺部各々には、当該一方の多孔質膜片及び当該他方の多孔質膜片のうち少なくとも一方の表面を覆うように突出する複数の短尺スペーサー片を長さ方向所望間隔隔てて設けてあり、
当該枠体の当該一対の長辺部以外の上端部位には、被処理液を当該液流路に供給するための供給口を形成してあり、
当該複数の短尺スペーサーが、積層によって隣接する真空蒸発エレメントの多孔質膜片間に隙間を形成して使用時に通風を確保可能な形状に形成してある
ことを特徴とする請求項12又は13記載の真空蒸発装置。 - 前記気体導入機構が、前記真空容器内に収納された1又は2以上のハウジングを含めて構成してあり
当該ハウジング各々が、厚み方向に積層した複数の真空蒸発エレメントを収納可能、かつ、収納した当該複数の真空蒸発エレメントの周囲を蒸発促進用気体が通過可能に構成してある
ことを特徴とする請求項14記載の真空蒸発装置。 - 前記真空容器には、前記被処理液膜を形成した被処理液を外部へ排出するための液体排出機構を、さらに設けてある
ことを特徴とする請求項11乃至15何れか記載の真空蒸発装置。 - 前記真空容器と前記真空ポンプとの間又は前記真空ポンプの下流側に、蒸発した気体ないし揮発性物質を回収するための回収機構を設けてある
ことを特徴とする請求項8乃至16何れか記載の真空蒸発装置。 - 請求項8乃至17何れかに記載した真空蒸発装置に使用可能な真空蒸発エレメント。
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- 2008-04-30 JP JP2008118019A patent/JP2009262108A/ja active Pending
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