JP4105716B2 - 脱気装置及び脱気方法 - Google Patents

Description

この発明は脱気装置及び脱気方法に係り、その目的は、１台の脱気装置で、様々な処理液量、処理液の種類、処理液の性状、処理液の供給方法に柔軟に対応可能な脱気装置及び脱気方法を提供することにある。

一般的に、熱交換器における熱交換エレメントや溶液中の溶存ガスの除去等に使用される脱気装置は、フッ素樹脂製の接合部材とフッ素樹脂製チューブを接合せしめた脱気エレメントをプラスチック製や金属製、或いは、ガラス製の真空チャンバー内に固定治具を用いて一体化することにより製造される。
このような脱気装置の例としては、例えば、図３に示すものが存在する。
この脱気装置の構成は、フッ素樹脂製の気体透過性チューブからなる脱気エレメント（Ａ）を接合部材（Ｂ）により真空チャンバー（Ｃ）内部に接続固定してなるものであり、脱気処理される液は継ぎ手（Ｄ）を介して脱気装置に接続されたフッ素樹脂製チューブから供給される。
このような脱気装置の運転方法としては、吸引口（Ｅ）に接続された真空ポンプ等の減圧装置により真空チャンバー（Ｃ）内を減圧した状態で、フッ素樹脂製チューブ内に処理液を加圧送液する方法が一般的である。

しかしながら、上記したような脱気装置では、処理液の供給量が多い場合には脱気効率を良くするために複数の脱気装置を並列或いは直列に接続しなければならなかった。
一方、処理液の供給量が多い場合でも高い脱気効率を得ることができる脱気装置として、図４に示すような複数の嵌合部を有する接合部材（Ｂ）を真空チャンバー（Ｃ）に固定し、複数の脱気エレメント（Ａ）を各嵌合部にそれぞれ取り付けた脱気装置も使用されている。
この脱気装置によれば、１台の装置で多量の処理液を効率良く脱気処理することができるものの、以下に述べるような課題が存在していた。

先ず、一度に一種類の液体しか脱気処理することができないため、液の性状（例えば、粘度、密度、水系と溶剤系の別）が異なる２種類以上の液体を同時に脱気処理しようとした場合には、結局２台以上の脱気装置を接続して使用しなければならなかった。
また、高粘度の液体を脱気処理する場合には、チューブ径を太くしたり、チューブ長さを短くしたり、チューブ本数を増やしたりする必要があるが、これらの変更を柔軟且つ容易に行うことができなかった。

本発明の解決課題は、１台の脱気装置で、様々な処理液量に対応することが可能で、複数種類の処理液を同時に脱気処理することができ、しかも処理液の性状の違いに柔軟に対応可能で、さらには処理液の様々な供給方法、取り出し方法に適応することができる汎用性に優れた脱気装置及び脱気方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、１つの真空チャンバー内に、両端部に継手が接続された接合部材が設けられてなる１本又は２本以上の気体透過性チューブからなる脱気エレメントが３つ以上配設された脱気装置であって、３つ以上の脱気エレメントの液入口が単独のものと並列に接続されているものが設けられ、前記液入口が並列に接続されているものの液出口も同様に並列に接続され、前記液入口が単独のものの液出口が同様に単独であることを特徴とする脱気装置に関する。
請求項２に係る発明は、単独の液入口と並列に接続された液入口に供給する処理液が異なった種類のものであることを特徴とする請求項１記載の脱気装置に関する。

請求項３に係る発明は、請求項１記載の脱気装置を使用し、単独の液入口と並列に接続された液入口とで異なった種類の処理液を供給して脱気処理を行うことを特徴とする脱気方法に関する。

本発明によれば、１台の脱気装置で、様々な処理液量に対応することが可能で、且つ、複数種類の処理液を同時に脱気処理することができ、しかも処理液の性状の違いに柔軟に対応可能で、さらには処理液の様々な供給方法、取り出し方法に適応することができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明に係る脱気装置及び脱気方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る脱気装置の基本構成を説明するための参考例を示す断面図である。
図１に示した参考例の脱気装置（１）は、１つの真空チャンバー（２）と該真空チャンバー（２）内に配設される２つ以上の脱気エレメント（３）から構成される。
本発明に係る脱気装置（１）においては、真空チャンバー（２）の材質は特に限定されるものではなく、金属、プラスチック、ガラス等、適宜任意の素材を用いることができるが、耐久性や耐薬品性の点から、金属材料を用いる場合はステンレス鋼を、プラスチック材料を用いる場合はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や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）等のフッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）等を用いることが好ましい。
また真空チャンバー（２）の形状及び大きさについても、真空ポンプ等の減圧手段と接続可能な吸引口（２１）と脱気エレメント（３）に処理液を通過させるための入液口及び出液口を有し且つ所要数の脱気エレメント（３）をその内部に収めることが可能な大きさであれば特に限定されない。

脱気エレメント（３）は、１本の気体透過性チューブ又は２本以上の気体透過性チューブが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接合一体化されてなる気体透過性チューブ束からなる。
気体透過性チューブの材質の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
また、熱融着性を有するフッ素樹脂粉末についても特に限定されるものではないが、具体的には、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の粉末を好適な例として例示することができる。

脱気エレメント（３）は、接合部材（５）を介して真空チャンバー（２）内に固定される。脱気エレメント（３）と接合部材（５）は、脱気エレメント（３）両端部の接合片（１０）をフェルール等の嵌合片（６）を介して嵌合部（５１）に嵌合し、袋ナット（７）を雄ねじ部（５２）に螺合させることにより接続固定され、また接合部材（５）と真空チャンバー（２）はナット（８）を雄ねじ部（５５）に螺合させて鍔部（５３）とナット（８）で真空チャンバー（２）の上壁をＯリングを介して挟み込むことにより固定される。
脱気装置（１）内に処理液を送り込むためのチューブ（図示せず）接続用の継手（９）は接合部材（５）に螺着され、継手（９）と接合部材（５）の間には図示の如くＯリングが介装される。このとき、接合部材（５）の膨らみを防止するために接合部材（５）の外周には筒状の膨らみ防止具（４）が嵌着される。

なお、本発明に係る脱気装置においては、脱気エレメント（３）と接合部材（５）及び接合部材（５）と真空チャンバー（２）との接続固定方法は、図示例に何ら限定されるものではなく、接続部の気密性に優れ且つ真空チャンバー（２）内に脱気エレメント（３）を確実に固定することができれば、適宜任意の方法を採用することができる。

上記基本構成を有する脱気装置（１）の様々な使用方法の例を本発明の実施例を示す概略図として図２に示す。尚、図２においてＵ字状に示されているのが脱気エレメント（３）であり、四角形状に示されているのは真空チャンバー（２）である。また矢印（三角印）は処理液の流通方向を示す。
図２は、３つの脱気エレメントの液入口を単独のものと並列に接続されているものとし、液入口が並列に接続されているものの液出口も同様に並列に接続され、液入口が単独のものの液出口を同様に単独であるようにした場合であり、この場合処理量の多い液と、処理量の少ない別の種類の液を同時に且つ混合させることなく脱気処理することができる。

上記した如く、本発明に係る脱気装置によれば、１つの真空チャンバー内に２つ以上の脱気エレメントが配設されているため、各脱気エレメントの接続形態を変えることにより、１台の脱気装置で、様々な処理液量、処理液の種類、処理液の性状、処理液の供給方法に柔軟に対応可能となる。
尚、上記例においては、脱気エレメントの数を３つとした例を示したが、本発明においては脱気エレメントの数は限定されず３以上であればいくつであってもよい。また、脱気エレメント同士の接続方法についても何ら限定されず、配管用チューブやＬタイプ、Ｔタイプ等の各種継手などを接続方法に応じて適宜使用すればよい。

以下、本発明に係る脱気装置及び脱気方法の実施例を示すことにより、本発明に係る脱気装置及び脱気方法の効果をより明確にする。尚、本発明はこの実施例により何ら限定されるものではない。
（実施例）
内径０．９ｍｍ、外径１．２ｍｍ、長さ３．５ｍのフッ素樹脂製気体透過性チューブを１３０本結束し、両端をＰＦＡ粉末を介して３８０℃で熱熔着して接合一体化したものを２つ製作し、それぞれを第１脱気エレメント、第２脱気エレメントとし、これらの脱気エレメントを真空チャンバーに取り付けて図１に示すような脱気装置を得た。
そして、図１の装置において、脱気エレメントの数を３つに増やして脱気装置を構成し以下ａに示す方法で脱気装置に処理液（純水）を供給したところ、良好に脱気処理を行うことができた。
ａ．配管用チューブと継手Ｌタイプ及びＴタイプを用いて脱気エレメントの入口側の２本を並列に接続し残りの１本を単独とし、入口側が並列に接続されているものの出口側を同様に並列に接続し、入口側が単独のものの出口側を同様に単独として処理液を供給した。（図２の接続形態）

１台の脱気装置で、様々な処理液量、処理液の種類、処理液の性状、処理液の供給方法に柔軟に対応可能な脱気装置及び脱気方法としての利用が可能である。

本発明に係る脱気装置に共通する基本構成を説明するための参考例を示す断面図である。 本発明に係る脱気装置の実施例を示す概略図である。 従来の脱気装置の一実施例の断面図である。 従来の脱気装置の一実施例の断面図である。

符号の説明

１ 脱気装置
２ 真空チャンバー
３ 脱気エレメント
５ 接合部材
９ 継手

Claims (3)

1. １つの真空チャンバー内に、両端部に継手が接続された接合部材が設けられてなる１本又は２本以上の気体透過性チューブからなる脱気エレメントが３つ以上配設された脱気装置であって、３つ以上の脱気エレメントの液入口が単独のものと並列に接続されているものが設けられ、前記液入口が並列に接続されているものの液出口も同様に並列に接続され、前記液入口が単独のものの液出口が同様に単独であることを特徴とする脱気装置。
2. 単独の液入口と並列に接続された液入口に供給する処理液が異なった種類のものであることを特徴とする請求項１記載の脱気装置。
3. 請求項１記載の脱気装置を使用し、単独の液入口と並列に接続された液入口とで異なった種類の処理液を供給して脱気処理を行うことを特徴とする脱気方法。
   
   

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