JP3398825B2 - 脱気装置 - Google Patents

脱気装置

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JP3398825B2
JP3398825B2 JP27842294A JP27842294A JP3398825B2 JP 3398825 B2 JP3398825 B2 JP 3398825B2 JP 27842294 A JP27842294 A JP 27842294A JP 27842294 A JP27842294 A JP 27842294A JP 3398825 B2 JP3398825 B2 JP 3398825B2
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肇 大谷
健三 岡田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は脱気装置に係り、その
目的は液体中の溶存ガスを除去する脱気作業において、
処理液のホールドアップ量を低減することができるとと
もに有効膜面積を大きく採ることができ、しかも装置全
体をコンパクト化することのできる脱気装置を提供する
ことにある。
【0002】
【発明の背景】液体クロマトグラフィー等各種分析機器
において、高感度の検出器が創出されてくるに従って、
分析用試薬も高純度のものが要求されてくるようになっ
ている。例えば、液体クロマトグラフィーに用いられる
溶媒の場合、検出器の感度が増加するほど、極微小の気
泡(溶存ガス)でもノイズとなって現れてくるため、完
全に近い状態まで溶媒中の溶存ガスを取り除かなけれ
ば、精度の高い分析結果が得られない。また、薬品、印
刷用インキ、オイル等のように液体中に溶存ガスが含ま
れるとその液体自体が劣化、変質等を起こして好ましく
ないものが多く、液体中の溶存ガスの脱気状態が分析結
果の良し悪しを左右する要因となっている。
【0003】
【従来の技術】液体中の溶存ガスを脱気する脱気装置と
しては、例えば図5に示すような長尺な気体透過性の合
成樹脂製チューブaを多数本束ねたチューブ束bと、こ
のチューブ束bの端部に、熱融着性フッ素樹脂粉末を介
して接合一体化される筒状のポリテトラフルオロエチレ
ン製の嵌合片cとから構成される脱気エレメントDが例
示できる。このような脱気エレメントDは、図6に示す
ように真空ポンプEと接続された真空チャンバーF内部
に配設され、この真空チャンバーF内を減圧しながら合
成樹脂チューブの中に脱気すべき液体を送液ポンプGに
より流通させて、このチューブ壁を介して液体中の溶存
ガスを除去するものであり、従前より使用されていた煮
沸や超音波を用いる脱気方法の欠点が改善され、分析以
外にも各種産業分野に利用されつつある。
【0004】ここで、脱気エレメントDを真空チャンバ
ーF内部に配設する際には例えば図7に示すような筒状
のアダプターHを図8に示すような真空チャンバーFの
接続口F−1に取り付けることによって行われていた。
このアダプターHは、外周面先端部に脱気すべき液体を
送り込むパイプが接続されるパイプコネクター部iが形
成され、且つ他端部内壁には脱気エレメントの嵌合片c
を嵌着させる嵌着部jが形成されてなるとともにその中
途部にフランジ部k及びナットZを嵌合させるためのネ
ジ部yとが形成されてなるものであった。このようなア
ダプターHの嵌着部jに脱気エレメントDを挿通させ、
これをナットxで固定させて、この固定部を真空チャン
バーFの系内に配設して脱気装置が構成されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図7乃
至図8に示したアダプターHを使用してチューブaと真
空チャンバーFとを接続した場合、処理液のホールドア
ップ量が増加したり、或いはアダプターHが大きすぎ
て、アダプターHの真空チャンバーF内における占有ス
ペースが大きくなり、真空チャンバーF内に配設できる
チューブaの長さが短くなってしまい、有効膜面積を大
きくとれなくなってしまうという課題が存在した。そこ
で、この発明では溶液中の溶存ガスを脱気する装置にお
いて、特に処理液のホールドアップ量を低減させること
ができるとともに、真空チャンバー内におけるアダプタ
ーの占有スペースを小さくし、有効膜面積を大きく採る
ことのできるコンパクトな脱気装置の提供を目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであって、請求項1の発明で
は真空チャンバーの接続口に脱気エレメントを挿通して
なる脱気装置であって、前記脱気エレメントは複数本の
フッ素樹脂製チューブからなるチューブ束とこのチュー
ブ束の端部に嵌合されるフッ素樹脂製アダプターとから
なり、前記フッ素樹脂製アダプターは外周面にネジ部と
パイプアダプター部が形成されると共にこれらが真空チ
ャンバー外部に位置させられる筒状の胴部と、この胴部
に連続して設けられると共に真空チャンバー内部に位置
させられるフランジ部とからなることを特徴とする脱気
装置を提供する。また、請求項2の発明では前記チュー
ブ束とフッ素樹脂製アダプターとが熱融着性フッ素樹脂
粉末を介して接合一体化されてなることを特徴とする請
求項1に記載の脱気装置を提供する。
【0007】
【作用】外周面にネジ部とパイプアダプター部とが形成
された筒状の胴部とこの胴部の先端に設けられるフラン
ジ部とから構成されるフッ素樹脂製アダプターを、チュ
ーブ束と真空チャンバーとの接続に使用し、前記アダプ
ターのフランジ部を真空チャンバーの系内に、ネジ部及
びパイプコネクター部とを系外に位置するよう配設する
ことによって、チューブの接続に使用されるアダプター
の、真空チャンバー内における占有スペースが小さくな
り、処理液のホールドアップ量が減少されるとともに、
有効膜面積が大きくなり、しかも装置全体をコンパクト
化することができる。
【0008】
【発明の構成】以下、この発明に係る脱気装置の好まし
い構成を図面に基づいて詳述する。図1はこの発明の脱
気装置1において使用される脱気エレメント2の一例を
示す断面図、図2は脱気エレメント2に用いられるフッ
素樹脂製アダプター12の一例を示す断面図である。図
示するように、この発明において使用される脱気エレメ
ント2は、複数本のフッ素樹脂製チューブ10からなる
チューブ束11と、前記チューブ束11の端部に嵌合さ
れるフッ素樹脂製アダプター12とにより形成される。
【0009】ここで、フッ素樹脂製チューブ10及びフ
ッ素樹脂製アダプター12を構成するフッ素樹脂として
は、具体的にはポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエ
チレン−テトラフルオロプロピレン共重合体(FE
P)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(E
TFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体
(PCTFE)等が例示できるが、この発明においては
特に限定はされない。また、フッ素樹脂製チューブ束1
1を構成するフッ素樹脂製チューブ10の本数としては
特に限定はされず、使用目的に応じて数本、数十本、数
百本等の任意の数を適宜選択することができる。
【0010】この発明においてフッ素樹脂製アダプター
12は、図1乃至図2に示すように筒状の胴部12bと
この胴部12bの先端に設けられるフランジ部12cと
から形成されており、胴部12b外周面にはネジ部12
d及びパイプコネクター部12eがそれぞれ形成されて
いる。このようなフッ素樹脂製アダプター12は、チュ
ーブ束11の端部において、熱融着性を有するフッ素樹
脂粉末を介して融着によりチューブ束11と接合一体化
される。ここで、熱融着性を有するフッ素樹脂粉末とし
ては、FEP、PTFE、PFA、ETFE等の粉末が
特に限定されることなくいずれのものでも好適に使用す
ることができる。
【0011】具体的にチューブ束11を形成するには、
例えば小径チューブの多数本を引き揃え、各チューブ1
0の端部の外周面上に前述したような熱融着性フッ素樹
脂粉末を散布し、この散布部分を加熱加圧して各チュー
ブ10相互をフッ素樹脂粉末を介して融着一体化する方
法を例示することができる。尚、この一体化の際には、
チューブの変形を防止するために、チューブ内に金属
線、金属棒のような耐圧芯材を挿入させておいてもよ
く、或いは端部に金型を外挿させておいてもよい。この
ようにして得られたチューブ束11の端部にフッ素樹脂
製アダプター12を挿通し、前記同様のフッ素樹脂製粉
末13を介して接合一体化し、脱気エレメント2とす
る。すなわち、筒状のアダプター12の一方の開口部を
挿入孔12aとし、この挿入孔12aにチューブ束11
の接合端部が位置するよう配設し、このチューブ束11
とアダプター12内壁との間隙にフッ素樹脂製粉末13
を充填して加熱により融着一体化して脱気エレメント2
が形成される。
【0012】尚、この発明においては、筒状のアダプタ
ー12として、熱収縮性を有するものを用い、フッ素樹
脂粉末の熱融着性と、アダプター12の熱収縮力とによ
りチューブ束11とアダプター12とを接合一体化する
方法も好ましく採用することができる。
【0013】以上のような脱気エレメント2は、図3乃
至図4に示すように真空チャンバー3の接続口30に挿
通されて脱気装置1とされる。具体的に詳述すると、真
空チャンバー3の接続口30に脱気エレメント2のアダ
プター12の胴部12bを挿通させ、アダプター12の
フランジ部12cを真空チャンバー3内部に挿入させ、
ネジ部12d及びパイプコネクター部12eを接続口3
0より真空チャンバー3の系外に突出させるよう配設す
る。また、真空チャンバー3内を真空に保つために、内
壁31とアダプター12との間隙部分にO−リング5・
5を配設し、且つアダプターのネジ部12dにナット4
を嵌合させ、脱気エレメント2を接続口30に固定す
る。
【0014】このような構成からなる脱気装置1では、
脱気装置内の処理液のホールドアップ量を減少させるこ
とができ、しかもチューブ束11を真空チャンバー3に
接続させるためのアダプター12をコンパクト化するこ
とができるため、チューブ10の有効膜面積を大きく採
ることができる。
【0015】
【実施例】以下、この発明に係る脱気装置の効果を実施
例及び比較例を挙げることにより、一層詳細に説明す
る。但し、この発明は以下の実施例により限定はされな
い。
【0016】(実施例1)内径0.5mm、外径0.8
mm、長さ28cmのPTFEチューブを150本結束
して得られたチューブ束の一端部に金型を外挿すると共
に、各チューブの端部外周面上にPFA粉末を散布し
て、温度370℃で10分間加熱加圧し、前記粉末を介
してチューブ相互を融着一体化することにより、断面円
形のチューブ束を得た。一方、これとは別に図2に示し
たような外周面にパイプコネクター部とネジ部とが形成
された筒状の胴部とこの胴部先端に形成されるフランジ
部とからなるPTFE製アダプターを用意し、このアダ
プターの開口部に前記融着後のチューブ束を図1に示す
ように挿入し、さらにアダプターの開口部上に金型を配
置して、温度370℃で20分間加熱加圧し、チューブ
束とアダプターとを融着一体化して図1に示すような有
効チューブ長さ20cmの脱気エレメントを得た。この
脱気エレメントを図3に示したように真空チャンバーの
接続口に、フランジ部が真空チャンバーの系内に、ネジ
部及びパイプコネクター部が系外に突出して位置するよ
う配設した。また、真空チャンバー内を真空に保つため
にO−リングを真空チャンバーとフランジ部との間隙に
設置し、アダプターのネジ部にナットを嵌合して脱気エ
レメントを固定して実施例1の脱気装置とした。この脱
気装置に送液パイプを接続したところ、処理液のホール
ドアップ量は8.4ml、有効膜面積は750cm2
あった。
【0017】(比較例1)前記実施例1と同様の断面円
形のチューブ束を用いて、このチューブ束の端部に前記
図5で示したような環状のPTFE製嵌合片を実施例1
と同様の方法で融着一体化して断面円形の有効チューブ
長さ20cmの脱気エレメントを得た。この脱気エレメ
ントに前記図7で示したような形状のアダプターを取り
付け、これを実施例1と同様の大きさの真空チャンバー
の接続口に挿通して比較例1の脱気装置としようとした
ところ、脱気エレメントを取り付けるためのアダプター
の占有スペースが大きくなり、脱気エレメントを真空チ
ャンバーに接続させることができなかった。
【0018】(比較例2)前記比較例1で得られた有効
チューブ長さ20cmの脱気エレメントにおいて、アダ
プターの長さ分だけチューブを切断し、前記実施例1と
同様の真空チャンバー接続口に挿通させ、比較例2の脱
気装置とした。この脱気装置に送液パイプを接続したと
ころ、処理液のホールドアップ量は11.2mlで、実
施例1のホールドアップ量の1.35倍に増加し、有効
膜面積は528cm2 で、実施例1と較べると30%減
少した。
【0019】
【発明の効果】以上詳述した如く、この発明は真空チャ
ンバーの接続口に脱気エレメントを挿通してなる脱気装
置であって、前記脱気エレメントは複数本のフッ素樹脂
製チューブからなるチューブ束とこのチューブ束の端部
に嵌合されるフッ素樹脂製アダプターとからなり、前記
フッ素樹脂製アダプターは外周面にネジ部とパイプアダ
プター部が形成されると共にこれらが真空チャンバー外
部に位置させられる筒状の胴部と、この胴部に連続して
設けられると共に真空チャンバー内部に位置させられる
フランジ部とからなることを特徴とする脱気装置である
から、溶存ガスを除去する脱気作業において、処理液の
ホールドアップ量を低減することができるとともに脱気
チューブ有効膜面積を大きく採ることができ、しかも装
置全体をコンパクト化することができるという優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の脱気装置において使用される脱気エ
レメントの一例を示す断面図である。
【図2】前記脱気エレメントにおいて使用されるアダプ
ターの一例を示す断面図である。
【図3】この発明の脱気装置の一実施例における部分拡
大断面図である。
【図4】この発明の脱気装置の一実施例における断面図
である。
【図5】従来の脱気装置における脱気エレメントの一例
を示す断面図である。
【図6】従来の脱気装置の一例を示す断面図である。
【図7】前記従来の脱気エレメントを従来のアダプター
を介して真空チャンバーに接続した状態を示す部分拡大
断面図である。
【図8】前記図7に示した従来の脱気装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 脱気装置 10 チューブ 11 チューブ束 12 アダプター 12b 胴部 12c フランジ部 12d ネジ部 12e パイプコネクター部 13 熱融着性フッ素樹脂粉末 2 脱気エレメント 3 真空チャンバー 30 接続口 31 内壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 19/00 - 19/04 C02F 1/20 B01D 61/00 - 71/82

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空チャンバーの接続口に脱気エレメン
    トを挿通してなる脱気装置であって、前記脱気エレメン
    トは複数本のフッ素樹脂製チューブからなるチューブ束
    とこのチューブ束の端部に嵌合されるフッ素樹脂製アダ
    プターとからなり、前記フッ素樹脂製アダプターは外周
    面にネジ部とパイプアダプター部が形成されると共にこ
    れらが真空チャンバー外部に位置させられる筒状の胴部
    と、この胴部に連続して設けられると共に真空チャンバ
    ー内部に位置させられるフランジ部とからなることを特
    徴とする脱気装置。
  2. 【請求項2】 前記チューブ束とフッ素樹脂製アダプタ
    ーとが熱融着性フッ素樹脂粉末を介して接合一体化され
    てなることを特徴とする請求項1に記載の脱気装置。
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