JPH0337681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、液体中に溶存残留している気体
（溶存ガス）を除去する脱気装置の改良に関する。

［従来の技術］ 近年、液体クロマトグラフイ等の各種分析機器
において検出器の感度が著しく高まり、それに伴
い分析用試薬も高純度のものが要求されるように
なつてきている。例えば、液体クロマトグラフイ
において移動相として用いられる溶媒では、検出
器の感度が増すほど溶媒中に含まれている微少の
気泡（溶存ガス）でもノイズとなることから、高
精度の分析を行う場合には溶存ガスを完全に近い
状態まで取り除く必要がある。

また、他の分析機器においても溶媒あるいは試
料液自体に含まれる溶存ガスが問題となる場合が
あり、その他薬品、印刷インキ、オイル等のよう
にその液体中に溶存ガスを含むと、劣化、変質等
を生じて好ましくないものが多く、そのため従来
より各種の方法を用いてこれら液体中の溶存ガス
の脱気が行われている。

中でも、特開昭59−216606号公報、特開昭60−
25514号公報に記載されている脱気装置は、プラ
スチツクが本来備えているガス透過性を利用し、
各プラスチツクチユーブに脱気すべき液体を通し
ながらチユーブ壁を透過させて液体中の溶存ガス
を除去する構成となつている。そのため、従来の
煮沸による方法や超音波による方法における種々
の欠点が改善され、完全に近い状態にまで溶存ガ
スを取り除くことができ、さらに引火性液体や沸
点の低い液体にも安全に適用することができるの
で、分析機器以外にも各種の産業分野において利
用されつつある。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、この種脱気装置における脱気量は、
脱気すべき液体を流通させるチユーブの材質と、
その内径と肉厚及び長さ、チユーブの本数、並び
に脱気すべき液体の流量等によつて大きく左右さ
れ、これら脱気量を左右する因子の中でもチユー
ブの内径と肉厚、さらにその本数は脱気量に大き
な影響を与える。すなわち、チユーブの内径はよ
り細く、肉厚はより薄く、そしてチユーブ本数は
より多いほうがガス透過性が増すと共に、流路の
表面積が多くなるので、脱気量は増加する。

しかしながら、かかる脱気装置にあつては、従
来技術の欠点の多くは改善されたものの、多数本
の細径かつ薄肉のチユーブを用い、それぞれの両
端を流入用分配盤の各分配口及び流出用集積盤の
各集積口にそれぞれ管継手を用いて接続する構成
となつているものであるから、各チユーブが細く
しかも腰が弱いために管継手への接続が難しく、
作業性が悪いという欠点があつた。とくに、多数
本のチユーブを高密度に接続する場合は、チユー
ブが折れ曲がつたり、あるいは捩じれたりするこ
とが多く、接続時の作業性は極めて悪いものであ
つた。

また、薄肉のチユーブを用いた場合は、チユー
ブを流入用分配盤の分配口及び流出用集積盤の集
積口に取り付けられた管継手に接続固定する際
に、肉厚が薄いためにチユーブを損傷しやすく、
しかも充分な接続強度を得ることができないの
で、使用可能なチユーブの肉厚には限度がある。
そのため、脱気の程度を多くするにはチユーブを
長くするか、あるいは流量を少なくするなどの他
の方法を講ずる必要があるが、いずれの場合も連
続して多量の流量を得ることができないので、脱
気効率の面で満足できないこともあり、脱気効率
向上への要望が強い。

さらに、本装置において用いられる極細のチユ
ーブのための管継手は、加工が難しく高価である
から、上記した接続作業の難しさと共にコストア
ツプの原因にもなり、また、流入用分配盤、流出
用集積盤等の部材を必要とするため、装置の小型
化の妨げとなるなど、幾つかの改善しなければな
らない問題点を残している。

この考案は、かかる従来技術の問題点を解決
し、脱気効率に優れ、且つ小型化が可能で、しか
も経済的に製造することのできる脱気装置の提供
をその目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案は、上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、そのためこの考案によれば、複数本
のプラスチツクチユーブを減圧容器内に配し、そ
れらプラスチツクチユーブ内に溶存ガスを含む液
体を流通させながらチユーブ壁を介して溶存ガス
を除去する脱気装置において、前記複数本のプラ
スチツクチユーブはそれぞれ管壁が熱可塑性樹脂
からなる単一の層で構成され、それらは束ねられ
てプラスチツクチユーブ束を形成し、その端末部
分において隣接するプラスチツクチユーブのチユ
ーブ壁外周面を熱融着により互いに気密接合せし
めて蜂の巣状の融着結合部を形成し、中間部分を
分離状態に保持してなる脱気装置を構成する。

この、構成において、プラスチツクチユーブ束
の端末部分の外周面に鍔部が形成されたプラスチ
ツクスリーブを嵌挿し、蜂の巣状の結合部と融着
一体化せしめれば、減圧容器への取り付けが容易
になると共に取付部の気密性を保持する上でも好
都合である。

また、プラスチツクチユーブの素材としては、
各種のプラスチツクを使用することができるが、
特に四弗化エチレン樹脂に代表される弗素樹脂
は、ほとんどの液体に対して化学的に不活性であ
るばかりか、耐熱性、機械的強度の点でも優れた
ものであるから好適である。さらに、減圧程度が
低い場合は弗素樹脂の中でもその構造中に微細な
連続気孔を多数有する延伸連続気孔性多孔質四弗
化エチレン樹脂を用いれば、弗素樹脂の優れた特
性の低下や液漏れなしにその多数の微細な連続気
孔によつてガス透過量が著しく増加するので好都
合である。

［作用］ この考案によれば、上記のごとく、複数本のプ
ラスチツクチユーブを用いた脱気装置において、
複数本のプラスチツクチユーブは束ねられてプラ
スチツクチユーブ束を形成し、その端末部分にお
いて隣接するプラスチツクチユーブのチユーブ壁
外周面を熱融着により互いに気密接合せしめて蜂
の巣状に気密構造の融着結合部を形成してなるも
のであるから、従来のようにそれぞれのチユーブ
に管継手を設ける必要がなく、液体流入口、液体
流出口へそれぞれ一括継続が可能になる。そのた
め、組立作業が容易になるばかりか、管継手の数
も大幅に減らすことができるのでコストダウンに
つながる。また、プラスチツクチユーブ束の中間
部分は結合されることなく分離状態に保持されて
いるので、減圧容器内に小さくまとめることがで
き、装置の小型化が可能になる。

さらに、熱可塑性樹脂からなる複数本のプラス
チツクチユーブは、その端末部分において互いに
チユーブ壁が溶融結合して一体化されることによ
り、機械的強度が向上し、しかもそれらは個々に
接続することなく一括接続されるものであるか
ら、各プラスチツクチユーブの肉厚を薄くするこ
とができる。そして、各プラスチツクチユーブの
端末部分が互いに補強しあうことにより、従来以
上に細径且つ薄肉のプラスチツクチユーブの使用
が可能になることに加えて、各プラスチツクチユ
ーブの端末外周面には接合一体化のための接着剤
や低融点材料からなる短尺のチユーブを外嵌する
ことなく管壁同志を直接熱融着するため、端面に
おける単位面積あたりの開口部分の比率が高くな
るので、プラスチツクチユーブを多本数にして流
路の表面積を大きくすることにより、脱気効率を
大幅に向上させることができる。したがつて、各
プラスチツクチユーブの長さを長くする必要がな
くなり、前記した中間部分の形状に基づく効果と
あわせて装置を小型化する上で大いに効果があ
る。

また、プラスチツクチユーブ束の端末部分に
は、例えば外周面に鍔部を有するにプラスチツク
チユーブ等の取付用部材を蜂の巣状の結合部の外
周に一体となるように設ければ、減圧容器への取
り付けが簡単になると共に、鍔部の段差にＯリン
グ等のシールリングを配設することによつて取付
部の気密性が良好に保持される。

なお、この場合プラスチツクチユーブの素材と
しては、各種の熱可塑性のプラスチツク材料を用
いることができるが、端末接合部に接着剤を使用
しない利点を生かすには、溶出物がほとんどない
弗素樹脂が好適で、化学的に不活性であることか
ら脱気すべき液体の汚染がなく、さらに耐熱性に
も優れているため、加熱した液体の脱気も可能に
なる。

［実施例］ 第１図はこの考案による脱気装置１の一実施例
を示す部分縦断面図、第２図は第１図実施例にお
いて使用するプラスチツクチユーブ束の斜視図で
ある。

この脱気装置１においては、第２図に詳細に示
すようなプラスチツクチユーブ束２０が用いられ
る。プラスチツクチユーブ束２０は、複数本のプ
ラスチツクチユーブ２１を束ね、プラスチツクチ
ユーブ２１の束の両端末部分において各チユーブ
相互を一体融着せしめて蜂の巣状の融着結合部２
２ａ，２２ｂを形成すると共に、それぞれの端末
結合部外周に鍔部２３ａ，２３ｂを周設したプラ
スチツクスリーブ２４ａ，２４ｂを嵌挿し、融着
結合部２２ａ，２２ｂと融着一体化せしめて気密
端部構造となしている。そして、このプラスチツ
クチユーブ束２０は、例えば第１図に示すように
上蓋１１に２個のフランジ１２と、真空ポンプ
（図示せず）の接続部１３が接続される接続口１
４が突設されている円筒形状等の金属製の脱気用
容器１０の内部に、両端末部分をそれぞれフラン
ジ１２に取り付けたプラスチツク束２０が渦巻き
状に巻回されて収納された構成となつている。

かかる脱気装置１において、プラスチツクチユ
ーブ束２０はその両端末部分のブラスチツクスリ
ーブ２４ａ，２４ｂが脱気用容器１０のフランジ
１２より突出するように配置され、該プラスチツ
クスリーブ２４ａ，２４ｂの鍔部２３ａ，２３ｂ
の下面には、フランジ１２の内周面に設けられた
段差部と他面が接する割りリング１５が配設さ
れ、この割りリング１５の上面とプラスチツクス
リーブ２４ａ，２４ｂの鍔部２３ａ，２３ｂの外
周面とフランジ１２の内周面によつて形成される
環状溝内に第一のシールリング１６が設けられ、
さらにプラスチツクスリーブ２４ａ，２４ｂの端
末部（上部）に第二のシールリング１７を介して
圧接するフランジ付端末継手１８ａ，１８ｂが設
けられ、このフランジ付端末継手１８ａ，１８ｂ
のフランジ部分と脱気用容器１０のフランジ１２
とをボルト及びナツトで締め付けることにより、
プラスチツクチユーブ束２０が脱気用容器１０に
密封状態を保持して取り付けられている。なお、
渦巻状に巻回されたプラスチツクチユーブ束２０
の外周部には、形状保持のための結束バンド２５
が設けられている。

次に、第１図に基づき液体の脱気を行う場合を
説明する。液体流入口としてのフランジ付端末継
手１８ａから供給された脱気すべき液体Laは、
プラスチツクチユーブ束２０の一方の端末部分
（プラスチツクスリーブ２４ａ側）から各プラス
チツクチユーブ２１に分配され、各プラスチツク
チユーブ２１内を流通する。この際、脱気用容器
１０内は図示しない真空ポンプによつて減圧状態
に保持されているために、各プラスチツクチユー
ブ２１の液体Laは流通している過程でチユーブ
壁を通して溶存ガスが除去される。脱気された液
体Lbは、プラスチツクチユーブ束２０の他方の
端末部分（プラスチツクスリーブ２４ｂ側）で集
められて液体流出口としてのフランジ付端末継手
１８ｂから所定の場所に送られる。

この場合、プラスチツクチユーブ２１の素材と
しては、ポリオレフイン、ポリアミド、ポリ塩化
ビニル、ポリウレタン、弗素樹脂等の熱可塑性樹
脂を用いることができるが、中でも四弗化エチレ
ン樹脂、四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重
合樹脂、四弗化エチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合樹脂、エチレン−四弗化エ
チレン共重合樹脂等の弗素樹脂は、他の樹脂に比
べて溶出物が著しく少なく、しかも耐薬品性、耐
熱性、機械的特性等の面でも優れているので、脱
気用チユーブの素材として好適な材料である。さ
らに、例えば特公昭51−18991号、特開昭60−
104319号等に記載の方法によつて製造される延伸
連続気孔性多孔質四弗化エチレン樹脂でチユーブ
を形成した場合には、そのチユーブ壁中に多数の
微細な連続気孔を有するものであるから、チユー
ブ壁を構成するポリマー分子間を溶存ガス分子が
移動するだけの充実質のプラスチツクチユーブに
比べ、差圧がチユーブ内の液体表面に直接かかる
のでガス透過性は著しく増大し、その結果脱気効
率が大幅に向上する。

この場合チユーブの気孔は、脱気すべき液体の
性質、脱気条件等を考慮し、液体がチユーブ管壁
からしみ出ない程度にその気孔率を選択すればよ
く、上記連続気孔性多孔質四弗可エチレン樹脂か
らなるチユーブを用いると、例えば純水中の溶存
ガスの脱気に対して効果的である。

なお、プラスチツクチユーブ２１の内径、肉
厚、長さ、及び本数は脱気すべき液体の性質や流
速、あるいはプラスチツクチユーブ２１を構成す
るプラスチツク材料の性質によつて適宜選択され
るが、液体をプラスチツクチユーブ２１内に通し
ながらその液体から脱気するのであるから、内径
はより小さく且つ多本数とし、さらに肉厚もより
薄くしたほうが、脱気すべき液体の流路の表面積
が増し、しかもガス透過性も大きくなるので、脱
気効率が向上することは明らかである。

ところで、プラスチツクチユーブ束２０のそれ
ぞれの端末部分に蜂の巣状の融着結合部２２ａ，
２２ｂを形成するには、例えば複数本のプラスチ
ツクチユーブ２１をその端末部分が実質上平行に
接触するように束ね、前記プラスチツクチユーブ
２１と同一ないしは類似の材料からなるプラスチ
ツクスリーブ２４ａ，２４ｂ内に前記プラスチツ
クチユーブ束２０のそれぞれ端末部分を挿入して
プラスチツクスリーブ２４ａ，２４ｂの内空を満
たし、次いでプラスチツクチユーブ２１の融点以
上にその端末部分を加熱するため、プラスチツク
チユーブ２１の端末部分の内部に例えば高温シリ
コーン油等のプラスチツクチユーブ２１とは反応
することのない加熱流体を導いてプラスチツクチ
ユーブ２１の外側の圧力よりも高くし、それによ
りプラスチツクチユーブ２１が円形断面から多角
形（六角形、五角形、四角形）断面に内部から加
圧されたまま変形するようにプラスチツクチユー
ブ壁を隔てて圧力差を加え、それから端末部分を
冷却して、個々のプラスチツクチユーブ２１を互
いにまたはプラスチツクスリーブ２４ａ，２４ｂ
に一体的に融着させ、いわゆるスリーブ付きの
「蜂の巣」状の気密端部構造を形成する。また、
加熱軟化手段としては前記シリコーン油等の高温
液体の代わりに高温空気を用いてもよく、プラス
チツクチユーブ２１の内部に高温空気を送り込ん
で加熱し、その後プラスチツクチユーブ２１の外
側を真空にし、それにより蜂の巣状の融着結合部
２２ａ，２２ｂを形成することもできる。この場
合は、液体を使用しないから、融着終了後におけ
るプラスチツクチユーブ２１の洗浄が容易になる
ので好適である。このように、本考案による脱気
装置では、プラスチツクチユーブ束２０の両端末
部分において各プラスチツクチユーブ２１を一体
化するための接着剤等の異種材料が全く使用され
ないので、溶出物による汚染の心配がなく、高性
能な装置となる。

なお、脱気用容器１０にプラスチツクチユーブ
束２０を取り付けるためのプラスチツクスリーブ
２４ａ，２４ｂの形状は、上記実施例のように外
周面に鍔部２３ａ，２３ｂを用いると取り付け、
気密性、端末加工性等の点で好都合であるが、円
形に限らず六角形、矩形などにすることができ
る。また、プラスチツクスリーブ２４ａ，２４ｂ
の材質は、プラスチツクチユーブ２１と同一また
は類似であれば蜂の巣状の融着結合部２２ａ，２
２ｂを形成する上で都合がよいが、もちろん異な
る材質のものであつてもよく、例えば内面にプラ
スチツクをコーテイングした金属製のスリーブな
どを用いてもよい。また、プラスチツクチユーブ
束２０を脱気用容器１０内に高密度で収容設置す
る際に、各プラスチツクチユーブ２１における脱
気効率を損なわないようにするため、即ちプラス
チツクチユーブ２１と脱気用容器１０との接触を
阻止するために、プラスチツクチユーブ２１と脱
気用容器１０の内壁との間に例えば発泡ウレタン
樹脂等の連続気孔性の樹脂材料からなるスペーサ
を介在させてもよく、さらにプラスチツクチユー
ブ２１同志の接触をできるだけ少なくするため、
プラスチツクチユーブ束２０をいくつかの群に分
けるための仕切板を設けてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、複数
本のプラスチツクチユーブを減圧容器内に配し、
それらプラスチツクチユーブのチユーブ壁を介し
て溶在ガスを除去する脱気装置において、複数本
の細径薄肉のプラスチツクチユーブを束ね、その
端末部分に蜂の巣状に気密構造の融着結合部を形
成し、中間部分は分離状態に保持してなるもので
あるから、脱気すべき液体の汚染がないばかり
か、従来のように各プラスチツクチユーブにそれ
ぞれ管継手を設けることなく、液体流入口、液体
流出口へそれぞれ一括接続が可能となり、部品コ
スト、組立て作業の点から経済的な脱気装置とな
る。

さらに、各プラスチツクチユーブは端末部分お
いて互いにチユーブ壁が接合して一体化されてい
るため、従来よりも細径且つ薄肉のプラスチツク
チユーブを使用することが可能となるので、ガス
透過性を大きくすることができ、また、プラスチ
ツクチユーブの本数を増やして流路の表面積を増
加させることも容易であるから、細径且つ薄肉の
プラスチツクチユーブを多本数用いてプラスチツ
クチユーブ束を形成すれば、極めて脱気効率の良
い装置とすることができる。

また、従来の装置で用いられていた流入用分配
盤、流出用集積盤、および各プラスチツクチユー
ブ毎の管継手等が不要であることに加え、各プラ
スチツクチユーブが端末部分において接着剤を介
在させることなく互いに外周面同志で接合してい
るので、プラスチツクチユーブ束の単位面積当り
の開口面積が大きく、しかも脱気効率を上げるた
めに各プラスチツクチユーブの長さを特に長くす
る必要もないから、装置の小型化が可能である。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、プラスチツクチユーブ束の脱気用容器
への取付手段を他の方法に変更したり、プラスチ
ツクチユーブ束を例えば脱気用容器内にコイル状
に積み上げて設置したり、あるいは他の形状にし
て収容設置するなど、さらに脱気用容器の形状、
材質の変更等、この考案の技術思想内での種々の
変更、組み合わせはもちろん可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による脱気装置の一実施例を
示す部分断面図、第２図は第１図実施例において
使用するプラスチツクチユーブ束の斜視図であ
る。 １０：脱気用容器、１１：上蓋、１２：フラン
ジ、１４：接続口、１５：割りリング、１６：第
一のシールリング、１７：第二のシールリング、
１８ａ，１８ｂ：フランジ付端末継手、２０：プ
ラスチツクチユーブ束、２１：プラスチツクチユ
ーブ、２２ａ，２２ｂ：蜂の巣状の融着結合部、
２４ａ，２４ｂ：プラスチツクスリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数本のプラスチツクチユーブを減圧容器内に
   配し、それらプラスチツクチユーブ内に溶存ガス
   を含む液体を流通させながらチユーブ壁を介して
   溶存ガスを除去する脱気装置において、前記複数
   本のプラスチツクチユーブはそれぞれ管壁が熱可
   塑性樹脂からなる単一の層で構成され、それらは
   束ねられてプラスチツクチユーブ束を形成し、そ
   の端末部分において隣接するプラスチツクチユー
   ブのチユーブ壁外周面を熱融着により互いに気密
   接合せしめて蜂の巣状の融着結合部を形成すると
   共に、中間部分を分離状態に保持したものである
   ことを特徴とする脱気装置。