JP2994740B2 - 脱気装置 - Google Patents

脱気装置

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は分析装置、検査装置、実験装置等少量の液体
を扱うオンライン脱気装置において、非常に小形の装置
を提供するものである。
b.従来の技術 真空ポンプで減圧コントロールされた真空チャンバー
内に透過膜チューブを設け、このチューブ内に脱気した
い液体を流し、チューブ壁を通して気体を透過脱気する
方法は分析装置、医療装置等で公知である。
c.発明が解決しようとする課題 しかし、従来の装置は透過膜チューブを通して気体と
同時に透過する少量の液体のために、透過気体量に比べ
て非常に大きな排気速度の真空ポンプが必要になり、し
たがって全体として大きな装置になっていた。
d.課題を解決するための手段 本発明は、透過膜チューブを透過する液体による真空
ポンプの排気速度の著しい低下を防ぐことにより、真空
ポンプを小さくし、装置の安定時間を短くしたもので、
真空ポンプで減圧コントロールされた真空チャンバー内
に透過膜チューブを設け、このチューブ内に液体を流
し、チューブ壁を通して気体を透過脱気する装置におい
て、上記真空チャンバーを大気に開放する弁を設けた脱
気装置を提供するものである。
e.実施例 以下において、添付図面に示した実施例を参照しなが
ら、本発明にかかる脱気装置を説明する。
第１図において、１は液体入口、２は液体出口、３は
透過膜チューブである。チューブ３の壁面は透過膜とし
て働き、チューブ３内の液体中の気体は壁面を通して透
過し、除去される。４は前記チューブ３を収納する真空
チャンバーであり、真空計５で圧力モニターされてい
る。また、６は透過膜であり、チャンバー４に大気（空
気）を微量供給する。７はチャンバー４を大気に開放す
る弁である。８〜17は真空ポンプの構成要素であり、18
は大気開放弁である。
第２図は、第１図のチェック弁8,12,15の１例であ
り、19は気体入口、20は気体出口、21は弁座、22は弁、
23は圧縮バネである。入口19と出口20の圧力差によっ
て、弁22にかかる力がバネ23の力より大きくなると、弁
22は右に移動して流路が開き、圧力差による力がバネの
力より小さくなると、弁22は左に移動し、弁座21に当り
流路を閉じる。
第３図は、真空ポンプ（８〜17）と大気開放弁7,18の
タイムチャートである。
f.作用 次に、上記本発明にかかる脱気装置の動作を詳しく説
明する。
装置の電源スイッチを入れる（オン）と大気開放弁７
は閉じ、大気開放弁18は開き、真空ポンプ８〜17をオン
にする。このとき、真空ポンプは大気開放弁18より大気
を吸引し、排出する。次に、大気開放弁18が閉じると、
チェック弁８が開き、真空チャンバー４内を排気する。
次に、大気開放弁18が開くと、チェック弁８は閉じ真空
ポンプは大気を排出する。これをくり返し、真空チャン
バー４内が予定の圧力になると真空計５の出力で真空ポ
ンプを停止（オフ）する。
この状態で脱気しようとする液体は外部ポンプ（図示
せず）によって入口１より入り、透過膜チューブ３を通
り、出口２より出ていく。このとき、チューブ３の壁面
は透過膜となっているのでチューブ３の内圧と外圧（真
空チャンバー４内の圧力）の差により、液体中の気体は
壁面を通って透過し、除去される。しかし、気体と同時
に少量の液体も透過して出てきて蒸気（気体）となる。
透過気体により真空度が悪くなると真空計５でそれを検
出し、真空ポンプを働かせ真空度が一定になるようにコ
ントロールする。
次に、真空ポンプ内の気体の動きを説明する。
10はプランジャーであり、このプランジャー10は、そ
の中央に切られたカム溝と偏心カム16とモーター17によ
り左右に往復動する。９と14は、シリンダーでありシー
ル11,13によりプランジャー10との間の気密を保ってい
る。ここでプランジャー10が右に移動するとシリンダー
９内の圧力が下がり、チャンバー４内の圧力とシリンダ
ー９内の圧力の差がチェック弁８の動作圧以上になる
と、チェック弁８が開き、チャンバー４内の気体がシリ
ンダー９内に入ってくる。同時にシリンダー14内の圧力
がチェック弁15の動作圧以上になると、シリンダー14内
の気体はチェック弁15を通って排出される。プランジャ
ー10の動きが止まると圧力差が小さくなりチェック弁8,
15は閉じる。
次いで、プランジャー10が左に移動すると、シリンダ
ー９内の圧力が高くなり、シリンダー14内の圧力が低く
なる。すると、チェック弁12が開き、シリンダー９内の
気体はシリンダー14内に入ってくる。これをくり返すこ
とによりチャンバー４内を真空にする。これは一般のカ
スケードポンプと同様である。
しかし、脱気をする液体が低沸点で蒸気圧の高い有機
溶媒などで長時間真空チャンバー内を真空に保って放置
した後や、液体の流速が低い時は真空チャンバー内に気
体が少なくなり、ほとんど溶媒蒸気になることがある。
この様なときには、吸引工程でシリンダー９に吸引さ
れた蒸気を含む気体は吐出工程で圧縮され、これによ
り、蒸気が凝縮して液化し、圧力上昇が小さくなるので
チェック弁12を通して排出される気体はほんの少量か又
は排出されないことになる。
シリンダー９内で蒸気が凝縮して液化した次の吸引工
程によりシリンダー９内の圧力が少し下がると、前回凝
縮した液が気化するのでシリンダー内の圧力があまり下
がらず、チェック弁８を開いてチャンバー４内の気体を
ほとんど吸引できなくなる。従来の装置は、この対策と
して排気速度の大きな真空ポンプを用いていた。
本発明は透過膜６と、大気開放弁18を設けることによ
り排気速度の低下を防いでいる。透過膜６は液体の流速
が低い時でも、真空チャンバー４内が、溶媒蒸気過多に
ならないように大気中より空気を少量供給する。
また、仮にシリンダー９内に蒸気が凝縮して液化した
ときでも大気開放弁18を開けて、真空ポンプを運転する
と大気は弁18を通り、シリンダー９内に入り、気化した
蒸気と供にチェック弁12、シリンダー14、チェック弁15
を通り排出される。シリンダー９内の液が乾燥した後、
大気開放弁18を閉じると、真空チャンバー４より排気を
始める。弁18は、第３図のタイムチャートのようにタイ
マーコントロールされている。これにより、この状態で
の真空ポンプの排気速度を数十倍大きなポンプに相当す
るようにできる。
真空チャンバー４を真空のまま真空ポンプを停止（電
源オフ）して放置すると、真空チャンバー４内の気体と
蒸気が圧力バランスがとれるまで蒸気が透過しつづけ
る。このとき、室温が上下するとチャンバー４内で蒸気
が凝縮して液化することがある。これは次の機械の運転
に支障をきたす。この対策として、大気開放弁７を設け
チャンバー４内を大気圧にすることにより蒸気の透過を
防止する。
g.効果 以上説明したように、本発明によれば、脱気装置を小
型化することができ、しかもこれを安定して運転できる
ので、実用上その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にかかる脱気装置の概念図、第２図
は、本発明に使用するチェック弁の断面図、第３図は、
本発明に使用する真空ポンプと大気開放弁のタイムチャ
ート図である。 ３……チューブ、４……真空チャンバー ７……弁、18……大気開放弁。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空ポンプで減圧コントロールされた真空
    チャンバー内に透過膜チューブを設け、このチューブ内
    に液体を流し、チューブ壁を通して気体を透過脱気する
    装置において、真空チャンバーと大気間に透過膜を取り
    付けたことを特徴とする脱気装置。
  2. 【請求項２】真空ポンプで減圧コントロールされた真空
    チャンバー内に透過膜チューブを設け、このチューブ内
    に液体を流し、チューブ壁を通して気体を透過脱気する
    装置において、カスケード方式の真空ポンプの一次弁と
    一次シリンダーとの間に上記真空ポンプを大気に開放す
    る弁に取り付け真空チャンバー内の気体と大気を交互に
    排気するようにし、真空ポンプの排気速度の低下を防止
    したことを特徴とする脱気装置。
  3. 【請求項３】カスケード方式の真空ポンプで減圧コント
    ロールされた真空チャンバー内に透過膜チューブを設
    け、このチューブ内に液体を流し、チューブ壁を通して
    気体を透過脱気する装置において、上記真空チャンバー
    を大気に開放する弁を取り付けることとし、上記真空ポ
    ンプを大気に開放する弁を該真空ポンプの一次弁と一次
    シリンダー間に設け、さらに上記真空チャンバーと大気
    間に透過膜を取り付けたことを特徴とする脱気装置。
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