JP2516691Y2 - 脱気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は気体透過性の多孔質チューブと真空チャンバ
を用いて液体中の溶存ガスを脱気する脱気装置に関す
る。

〔従来技術〕

液体クロマトグラフィに用いられる溶媒等の液体中の
溶存ガスを脱気する目的で、従来から気体透過性の多孔
質チューブと真空チャンバを利用した脱気装置が知られ
ている（例えば実公昭62−40642,同63−49285,同64−34
51各号公報）。

かかる脱気装置は真空チャンバ内に多孔質チューブを
収容配置し、該チューブ内を流通する液中の溶存ガス
を、チューブ壁を通し真空チャンバ内に吸引除去して脱
気するものである。そのために使用される多孔質チュー
ブは、真空チャンバ内の減圧下において、流通する液体
は透過せず気体のみ透過する特性を必要とする。このよ
うな多孔質チューブとして、通常四弗化エチレン樹脂粉
末を圧縮成形して微細な網目状連通孔を多数設けたチュ
ーブのような、プラスチック製の耐蝕性多孔質チューブ
が使用されている。

真空チャンバ内に配置されるこのような耐蝕性の多孔
質チューブは、その入口側と出口側を真空チャンバの壁
を貫通して設けた一対の接続具の夫々の一端に接続し、
他端に接続した外部配管用のチューブに夫々連通され
る。

かかる接続具としては、例えば第３図に示すようなも
のが一般的に用いられる。図において１は接続具本体、
２及び2aはシール部、３及び3aはコマ体、４及び4aは内
フランジ付ナット、５は多孔質チューブ、６は配管用の
チューブ、７は真空チャンバの壁、及び８は固定ナット
である。接続具本体１及び内フランジ付ナット4,4aは金
属製、コマ体3,3aは弾性変形自在なフッ素系樹脂製が一
般的に用いられる。

真空チャンバ内に配置された多孔質チューブ５の端部
は、コマ体３と共に接続具本体１の一方の端部に挿入し
た後、内フランジ付ナット４をネジ込むことにより接続
される。また、外部から接続する配管用のチューブ６も
同様にコマ体3aと共に接続具本体１の他方の端に挿入し
た後、内フランジ付ナット4aをネジ込んで接続される。
そして接続具本体１は固定ナット８により真空チャンバ
の壁７に例えばＯリング等を併用して気密に固定され
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記のような接続具によって多孔質チ
ューブと配管用のチューブを接続する従来の脱気装置
は、接続具部分において漏洩する可能性が多い上に、液
体クロマトグラフィの溶媒のような腐蝕性液体の場合に
は、例え耐蝕性の多孔質チューブを用いても、接続具の
金属部分に液体が接触してそれを腐蝕または溶出するこ
とがある。液体クロマトグラフィにおいては溶媒中に例
え微量であっても金属が溶出混入すると測定上好ましく
ない。これら液体漏洩や金属溶出現象は、真空チャンバ
において接続具を使用する場合に原理上避けられないも
のである。

また、他の従来技術として、特開昭63−264127号の
『多孔質膜型気液接触装置』には、多孔質チューブの入
口側及び出口側を共に、接続部を設けることなく一体的
に真空チャンバに貫通して、そのチューブを外部に取出
し、そこの貫通部をシール部によって気密にシールする
こととした測定装置の模式図が呈示されていた。即ち、
ケースの貫通部にゴム栓を介して中空糸膜がケースに気
密に取付けられたものである。しかしながら、その中空
糸膜とゴム栓との気密関係並びにゴム栓とケースとの気
密関係の具体的な構造は示されていなかった。

さらには、実開昭57−76805号の『連続式脱ガス器』
においても、チューブの入口側及び出口側は共に接続具
を設けることなく、一体的に真空チャンパを貫通して外
部に取り出され、その貫通部がシール具によって気密に
シールされている図面が記載されている。そしてチャン
バの貫通孔と締付ネジとは、Ｏリングを介して気密に形
成されている点は認められるものの、チューブと締付ネ
ジとの気密性はどのようにするかは不明である。

何れの引用例も特にチューブとシール材との気密を如
何にするか明確ではなく、信頼性に欠けるものであっ
た。特に、チューブの内部が中空であるためその外周の
シール体との気密性を如何にするかが重要な問題であ
る。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本考案は、上記課題を解決するために次の構成
をとる。

本考案の脱気装置は、気体透過性で且つ耐蝕性の多孔
質チューブ５を真空チャンバ９内に配置し、その多孔質
チューブ５内に流通する液体中の溶存ガスを脱気するよ
うにした脱気装置において、前記多孔質チューブ５の入
口側及び出口側は共に接続部を設けることなく一体的に
前記真空チャンバ９を貫通して外部に取出され、その貫
通部10がシール具11によって気密にシールされ、 そのシール具11は、 真空チャンバ９に設けられて前記多孔質チューブ５が
挿脱自在に挿通される挿通孔22を有し、一端部内面にシ
ール体嵌着部25が設けられた筒状のシール具本体19と、 内鍔部を有し、前記本体19の一端部外周に螺着される
ナット状の押圧部材21と、 先細りとなるテーパが両端部に形成され、前記多孔質
チューブ５を挿脱自在に挿通し、前記テーパの前記両端
部が前記押圧部材21の前記内鍔部と前記本体19の前記シ
ール体嵌着部25とに挟持され、前記押圧部材21の締結に
より、その前記両端部が半径方向に弾性変形自在に縮小
する筒状のシール体20と、を具備し、 前記押圧部材21を締結して、前記シール体20が弾性変
形されることにより、そのシール体20と前記多孔質チュ
ーブ５との間及びシール体20と前記シール具本体19との
間が同時に気密に形成されるように構成したことを特徴
とするものである。

〔作用〕

本考案の脱気装置は、シール体20の両端が押圧部材21
の内鍔部とシール具本体19のシール体嵌着部25に挟持さ
れ、その押圧部材21を締結して、シール体20が半径方向
に弾性的に縮小することにより、シール体20と多孔質チ
ューブ５との間及びシール体20とシール具本体19との間
が同時に気密に形成されるように構成したものである。
そして真空チャンバ９内に配置される多孔質チューブの
入口側と出口側に共に接続具を設けることなく、一体的
に真空チャンバを貫通して外部に取り出されるものであ
る。

従って、特にチューブとシール体20とが、シール体の
両端部で気密にシールされるため、構造が簡単で気密性
の高いものとなる。また理論上液体通路に隙間が生じた
り金属等に接触したりすることがないので、液体の漏洩
や金属漏出等の虞は全くない。

そして多孔質チューブの真空チャンバ貫通部はシール
具によってシールされるので、真空チャンパ内に外部の
空気が混入する虞もない。

〔実施例〕

次に図面により本考案の実施例を説明する。第１図は
本考案の脱気装置を液体クロマトグラフィの溶媒脱気に
用いた１例を模式的に示した概略系統図である。真空チ
ャンバ９内に螺旋状に巻回されて配置された気体透過性
で且つ耐蝕性の多孔質チューブ５の入口側は、真空チャ
ンバの壁７の第１の貫通部10に取付けられたシール具11
を貫通し、接続部を設けることなしに一体的に外部に取
出され、溶媒容器12内へ連通されている。

一方多孔質チューブの出口側は第２の貫通部10に取付
けられた同様なシール具11を貫通し、接続部を設けるこ
となしに一体的に外部に取出され、移送ポンプ13の吸入
側に接続されている。更に、移送ポンプ13の吐出側は配
管用のチューブ６を経由して液体クロマトグラフィ14に
接続されている。

真空チャンバ９の上部から真空パイプ15が導出され真
空ポンプ16へ接続されている。この真空パイプ15は図示
しない制御装置によって起動−停止制御が行われ、真空
チャンバ９内の圧力を一定の負圧に維持する。なお、真
空チャンバ９はその下部から吸入パイプ17が導入され、
図示しない制御装置によって制御される電磁弁18を経由
して大気中に連通されるようになっている。

第２図は第１図における多孔質チューブ入口側の貫通
部10に取付けられたシール具11部分の拡大断面図であ
る。シール具11はシール具本体19,シール体20及びそれ
を押圧する押圧部材21を主要部品として構成されてい
る。

シール具本体19は多孔質チューブ５を挿通するための
挿通孔22を有する筒状をなしており、その一方の端部に
おける挿通孔22は内径が拡大されてシール体嵌着部25を
形成して、そこにシール部23が設けられている。このシ
ール具本体19の外周部は軸方向の一方と他方に夫々外ネ
ジが設けられ、図の右方、即ち真空チャンバ内側に位置
する外ネジはテーパネジとされている。そしてこのテー
パネジに固定ナット24をネジ込むことにより、シール具
本体19が真空チャンバの壁７に気密シールされ固定され
ている。

次にシール体20は例えば弾性変形が自在なテフロン
（デュポンの登録商標）のようなフッ素系樹脂で作ら
れ、その軸方向の両端部が薄肉とされ、円錐形になされ
た筒状のコマ体に形成されている。このコマ体の内径
は、押圧変形されない状態において多孔質チューブ５を
挿通できるよう、それよりわずかに大きな寸法になされ
ている。

次に、押圧部材21は内フランジ付ナットにより構成さ
れ、シール具本体19の左方の外ネジにネジ結合すること
により、その内フランジ部分で前記シール体20を軸方向
に押圧して変形させ、それをシール部23内に嵌装される
ようになっている。第２図はこの状態を示しており、シ
ール体20は軸方向の両端部が半径方向に弾性変形されて
いる。そしてその２ケ所の変形部分ａ及びｂで多孔質チ
ューブ５とシール具本体19及び押圧部材21間の気密シー
ルが確保されると共に、多孔質チューブ５の軸方向の移
動が阻止されている。

前記シール具本体19及び押圧部材21は金属又はプラス
チック材で作ることができる。しかし、耐蝕性や気密シ
ール性を考慮するとある程度の低い弾性を有し、しかも
シール体20を変形させるに十分な剛性を有するフッ素樹
脂材が好ましい。なお、これらシール具本体19と押圧部
材21を両者共、金属材料のような弾性のない材料で作る
場合は、押圧部材21のネジ結合部をＯリング等のシール
材で気密シールすることが好ましい。

なお、前記固定ナット24も耐蝕性及び気密性の観点か
ら同様なフッ素系樹脂材の使用が好ましい。シール具本
体19と固定ナット24の両者が金属のような弾性のない材
料を使用した場合には、そのネジ結合部にＯリング等の
シール材を用いることが同様に好ましい。

次にシール具を用いて多孔質チューブを真空チャンバ
の壁に貫通させる方法を第２図を基に説明する。

先ず、シール具11のシール具本体19を真空チャンバの
壁７の貫通部10に挿入した後、固定ナット24をネジ込ん
で真空チャンバの壁７に固定する。次に多孔質チューブ
５をその入口側先端からシール具本体19の挿通孔22に挿
通させて真空チャンバ外へ取出し、その先端よりシール
体20を挿通してそれをシール具本体19のシール部23へ押
込む。次いで、同様に押圧部材21を多孔質チューブ５の
先端部より挿通してシール具本体19へネジ込み、シール
体20を変形嵌装させて第２図の状態とする。多孔質チュ
ーブ５の出口側も同様にして真空チャンバの壁を貫通さ
せる。

次に参考までに第１図の脱基装置の作用を説明する。
先ず、移送ポンプ13を起動すると共に真空ポンプ16を起
動して真空チャンバ９内の圧力を常圧から所定の減圧度
まで減少させる。液体クロマトグラフィ14のような負荷
側の機器は、その入力側において切換弁等により、流入
する液体中の溶存ガスが所定量以下になるまで他へ排出
させ、正常となったときに機器側へ切換える。

次に脱気装置を停止させる場合は、移送ポンプ13を停
止すると共に電磁弁18を開け、真空チャンバ９内に外部
の空気を導入して圧力を常圧にする。その際、真空ポン
プ16は同時に停止させてもよいが、好ましくは図示しな
い前記制御装置内に設けたタイマー等により設定した一
定期間運転を継続させ、真空チャンバ９内の残留ガスを
空気で置換させておく。

このように停止に際して真空チャンバ内の圧力を常圧
にすることは、常に必要ということではない。例えば真
空チャンバ９内に配置された多孔質チューブ５の流路抵
抗は、減圧状態において内壁付着力増大により増加する
傾向がある。この増加の程度が大きい場合、移送ポンプ
13を起動した後しばらくの間、真空チャンバと移送ポン
プ13間の多孔質チューブ５が負圧となって、外部から多
孔質チューブ５内へ空気を吸込むことがある。このよう
な空気吸入を回避するためには、移送ポンプ13の起動に
際し前記のように真空チャンバ内の圧力を予め常圧とし
ておく必要がある。

〔考案の効果〕

本考案の脱気装置は以上のような構成としたので、シ
ール体20の両端部が押圧部材21の内鍔部とシール具本体
のシール体嵌着部25との間に挟持され、押圧部材21の締
結によりシール体20はその両端部が半径方向に弾性変形
自在に縮小する。それにより、シール体20と多孔質チュ
ーブ５との間及びシール体20とシール具本体19との間が
同時に気密に形成されるものである。従って、そのシー
ル構造が簡単で取扱い易いと共に、シール体と多孔質チ
ューブとの間は、そのシール体の両端部でシールされる
ため、気密性が高く信頼性が極めて高いものとなる。そ
して、従来のような脱気装置回わりでの液漏洩や接続具
からの金属溶出等がない。従って、信頼性が極めて高
く、部品交換等の手間も低減される。さらに、連続した
チューブを用いることが出来、各装置間の接続が迅速に
行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の脱気装置を液体クロマトグラフィの溶
媒脱気に用いた１例を模式的に示した概略系統図、第２
図は第１図における多孔質チューブ入口側の貫通部10に
取付けられたシール具部分の拡大断面図、第３図は従来
の脱気装置における多孔質チューブの接続具の拡大断面
図。 １……接続具本体、2,2a……シール部 3,3a……コマ体 4,4a……内フランジ付ナット ５……多孔質チューブ、６……配管用のチューブ ７……真空チャンバの壁、８……固定ナット ９……真空チャンバ、10……貫通部 11……シール具、12……溶媒容器 13……移送ポンプ 14……液体クロマトグラフィ 15……真空パイプ、16……真空ポンプ 17……吸込パイプ、18……電磁弁 19……シール具本体、20……シール体 21……押圧部材、22……挿通孔 23……シール部、24……固定ナット 25……シール体嵌着部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】気体透過性で且つ耐蝕性の多孔質チューブ
   ５を真空チャンバ９内に配置し、その多孔質チューブ５
   内に流通する液体中の溶存ガスを脱気するようにした脱
   気装置において、前記多孔質チューブ５の入口側及び出
   口側は共に接続部を設けることなく一体的に前記真空チ
   ャンバ９を貫通して外部に取出され、その貫通部10がシ
   ール具11によって気密にシールされ、 そのシール具11は、 真空チャンバ９に設けられて前記多孔質チューブ５が挿
   脱自在に挿通される挿通孔22を有し、一端部内面にシー
   ル体嵌着部25が設けられた筒状のシール具本体19と、 内鍔部を有し、前記本体19の一端部外周に螺着されるナ
   ット状の押圧部材21と、 先細りとなるテーパが両端部に形成され、前記多孔質チ
   ューブ５を挿脱自在に挿通し、前記テーパの前記両端部
   が前記押圧部材21の前記内鍔部と前記本体19の前記シー
   ル体嵌着部25とに挟持され、前記押圧部材21の締結によ
   り、その前記両端部が半径方向に弾性変形自在に縮小す
   る筒状のシール体20と、を具備し、 前記押圧部材21を締結して、前記シール体20が弾性変形
   されることにより、そのシール体20と前記多孔質チュー
   ブ５との間及びシール体20と前記シール具本体19との間
   が同時に気密に形成されるように構成したことを特徴と
   する脱気装置。