TW202212724A - 管單元、除氣模組及管單元的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種管單元,係具備:複數根管件;捆紮部,其將前述複數根管件的端部捆紮;及筒體,其插入於前述複數根管件的每一者的前述端部,且從內側支持前述複數根管件的每一者的前述端部。除氣模組係具備:該管單元;及外殼,其供收容管單元,並將複數根管件的每一者的內部空間與複數根管件的外部空間分開,複數根管件的每一者為氣體可穿透,但液體不能穿透的管狀膜。外殼具有:內部空間用開口,其連通於複數根管件的每一者的內部空間;及外部空間用開口,其連通於複數根管件的外部空間。
Description
本發明係關於複數根管件的端部被捆紮的管單元、具備該管單元的除氣模組、及該管單元的製造方法。
專利文獻1中記載有複數根氟樹脂管件的端部被捆紮的氟樹脂管件束。該氟樹脂管件束的構成係具備:經施以捆紮的複數根氟樹脂管件;氟樹脂套筒,其套嵌於該些氟樹脂管件束之端部;及結合部,其由複數根氟樹脂管件與氟樹脂套筒接合成一體的熱流動性氟樹脂所構成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平01-131392號公報
[發明欲解決之課題]
本案發明人等曾製作一種管單元,其構成係和記載於專利文獻1的氟樹脂管件束相同,並進行液體除氣試驗。實驗所用的管單元係作成以捆紮部捆紮複數根管件端部之結構。實驗結果,一部分的管件會從捆紮部剝落,並由此處發生液體洩漏。
因此,本發明之一形態係以提供可抑制管件從捆紮部剝落的管單元、具備該管單元的除氣模組、及該管單元的製造方法為課題。
[用以解決課題之手段]
本案發明人等針對上述課題進行研究的結果,獲得管件會因為下述主要因素而從捆紮部剝落之見解。本發明之一形態即是基於此種見解的結果。
將液體供給到管件的內側或外側時,管件雖會因液體而膨脹,但其後停止供給液體時,管件則會乾燥而收縮。因此,因供給液體所導致的管件之膨脹及收縮可認為是管件從捆紮部剝落的主因之一。另外,該管件的膨脹及收縮,在使用非晶質含氟聚合物(非晶性氟樹脂,AF)等氟樹脂製作管件的情況中、或使用乙酸乙酯等酯類作為液體的情況中,表現得特別明顯。
再者,在透過將液體流到管件的外側,並對管件的內側進行吸氣而將液體除氣的外部灌流型的情況,由於管件內側的負壓會使管件收縮或局部地向內側彎曲。因此,因管件內的負壓所致的管件收縮或彎曲,也可認為是管件從捆紮部剝落的主因之一。
本發明一形態的管單元係具備:複數根管件;捆紮部,其將複數根管件的端部捆紮;及筒體,其插入於複數根管件的每一者的端部,並從內側支持複數根管件的每一者的端部。
該管單元中,係在藉捆紮部捆紮的複數根管件的每一者的端部插入筒體,並藉該筒體從內側支持複數根管件的每一者。因此,即使因液體供給至管件之內側或外側所致的管件膨脹及收縮、或因管件內側的負壓而產生管件的收縮或彎曲等,仍可在筒體插入的位置保持管件的形狀。藉此即可抑制管件從捆紮部剝落的情形。
筒體可形成為圓筒狀。該管單元中,透過筒體被形成為圓筒狀,筒體可容易且廉價地製造,並且可將複數根管件的端部密集配置。
筒體也可形成為六角筒狀。在該管單元中,透過筒體被形成為六角筒狀,可將複數根管件的端部配置成屬於細密構造的蜂巢結構。
管件具有藉捆紮部捆紮的管件端部、及未藉捆紮部捆紮的管件中央部,筒體的外周長也可為管件中央部之內周長的80%以上110%以下。在藉熱收縮形成捆紮部的情況,管件中央部雖不會受到捆紮部之熱收縮的影響,但管件端部卻會因捆紮部的熱收縮而縮徑。在這種情況下,透過筒體的外周長為管件中央部之內周長的80%以上,即可藉捆紮部的熱收縮來抑制在管件端部與筒體之間產生間隙的情形。另一方面,透過筒體的外周長為管件中央部之內周長的110%以下,即可在使捆紮部熱收縮之前輕易地將筒體插入管件端部。
管件係具有藉捆紮部捆紮的管件端部、及未藉捆紮部捆紮的管件中央部;而在管件的延伸方向A上,筒體的長度也可為管件端部長度的1%以上200%以下。
就該管單元而言,透過在管件的延伸方向A上,筒體的長度為管件端部長度的1%以上,就可抑制管件從捆紮部完全剝落的情形。另一方面,透過在管件的延伸方向A上,筒體的長度為管件端部之長度的200%以下,即會形成筒體的一部分從管件端部突出的狀態。因此,在未藉捆紮部捆紮的管件中央部中,即使發生因液體供給到管件內側或外側導致管件的膨脹及收縮、或因管件內側的負壓而產生管件收縮或撓曲等,也可抑制該些管件之變形影響管件端部的情形。
管件也可含有氟樹脂。該管單元中,透過管件含有氟樹脂,可提升耐化學性。
筒體也可用陶瓷來構成。該管單元中,透過用陶瓷構成筒體,在將液體供給至管件內側或外側之際,可抑制筒體的成分溶解於液體的情形。因此,例如在像液相色譜法那樣異物溶解會造成問題的裝置,也可適用該管單元。
捆紮部也可具有套嵌於複數根管件的外筒、及填充於複數根管件的每一者與外筒之間的密封部。該管單元中,透過在複數根管件的每一者與外筒之間填充密封部,則在從捆紮部的端面供給液體或氣體等流體之際,可抑制該液體從複數根管件之間漏出。
複數根管件的每一者的端部也可互相分開。在該管單元中,透過複數根管件的每一者的端部互相分開,即成為複數根管件的每一者的端部以密封部覆蓋的狀態。藉此,即可抑制流體從複數根管件的每一者的端部的界面漏出的情形。
本發明另一形態的除氣模組係為用以將液體除氣的除氣模組,其具備:上述的任一種管單元;及外殼,其供收容管單元,且將複數根管件的每一者的內部空間和複數根管件的外部空間隔開。複數根管件的每一者係為可穿透氣體但不能穿透液體的管狀膜。外殼具有:內部空間用開口,其連通於複數根管件的每一者的內部空間;及外部空間用開口,其連通於複數根管件的外部空間。
該除氣模組中,係透過從內部空間用開口或外部空間用開口的任一方進行吸氣,同時對內部空間用開口或外部空間用開口的任意另一方供給液體,使供給至除氣模組的液體在通過複數根管件之際實施除氣。而且,因具備上述的管單元,故可抑制管件從捆紮部剝落。因此,可謀求延長除氣模組壽命。
液體可為酯類,若酯類液體供給到管件的內側或外側時,管件的膨脹及收縮會明顯呈現。該除氣模組中,因具備上述管單元,故即使酯類液體供給至管件的內側或外側,也可抑制管件從捆紮部剝落的情形。
本發明再一形態之管單元的製造方法可具備:筒體插入步驟,將從內側支持複數根管件的每一者的筒體插入複數根管件的每一者的端部;及捆紮步驟,將複數根管件的端部捆紮。該管單元的製造方法中,係將筒體插入複數根管件的每一者的端部,俾藉該筒體從內側支持複數根管件的每一者。再者,在複數根管件的端部,將複數根管件捆紮。因此,即使因液體供給至管件的內側或外側而發生管件的膨脹及收縮、或因管件內側的負壓而導致管件的收縮或撓曲等,管件的形狀仍可在筒體插入位置獲得保持。因此,可抑制管件從捆紮部剝落的情形。
捆紮步驟也可具有:內套筒套嵌步驟,將由熱熔性樹脂構成的內套筒套嵌於複數根管件的每一者的端部的至少一者;外套筒套嵌步驟,將由熱縮性樹脂構成的外套筒套嵌於複數根管件的每一者的端部;及加熱步驟,在內套筒套嵌步驟及外套筒套嵌步驟之後,將複數根管件的端部加熱,使外套筒收縮,同時使內套筒熔融。該管單元的製造方法中,係在複數根管件的每一者的端部的至少一者套嵌內套筒,且在複數根管件的端部套嵌外套筒,並將複數根管件的端部加熱,使外套筒收縮,同時使內套筒熔融。藉此,複數根管件的每一者的端部即可藉收縮的外套筒集中,並利用內套筒的熱熔性樹脂捆紮。因此,能夠輕易將複數根管件的端部捆紮。
加熱步驟也可在筒體插入步驟之後進行。該管單元的製造方法中,係在將複數根管件的每一者的端部插入筒體後,將複數根管件的端部加熱,使外套筒收縮,同時使內套筒熔融。因此,在外套筒收縮之際,複數根管件的每一者的端部會抵接於筒體。因此,可抑制複數根管件的每一者的端部變得過小,同時,可將複數根管件的每一者的端部的形狀形成為筒體的外形。
[發明之效果]
若依據本發明之一形態,可抑制管件從捆紮部剝落的情形。
[用以實施發明的形態]
以下參照附圖就實施形態的管單元、除氣模組及管單元的製造方法作詳細說明。另外,整體圖示中,係對相同或相當部分標註相同符號,並省略其重覆說明。
圖1為除氣模組之一例的概略剖面圖。如圖1所示,除氣模組1係為用以將液體實施除氣的模組。除氣模組1係具備:管單元3,其複數根管件2的兩端部係被捆紮;及外殼4,用以收容管單元3。除氣模組1係藉複數根管件2將外殼4內部分隔成複數根管件2的每一者的內部空間A1及複數根管件2的外部空間A2等兩個區域(參照圖4)。本實施形態的除氣模組1為內部灌流型的除氣模組,內部空間A1為接受液體之供給的區域,外部空間A2則為被吸氣的區域。其次,除氣模組1係在複數根管件2的每一者的內部空間A1供給液體,並且,透過從複數根管件2的外部空間A2吸氣,而將液體除氣。但,除氣模組1也可為外部灌流型的除氣模組。意即,內部空間A1可為被吸氣的區域,外部空間A2也可為接受液體供給的區域。除氣模組1為外部灌流型的除氣模組時,除氣模組1係使液體供給到複數根管件2的外部空間A2,並且透過從複數根管件2的每一者的內部空間A1吸氣,而將液體除氣。
在將除氣模組1用於液相色譜法(chromatography)中的液體之除氣時,藉除氣模組1實施除氣的液體係用乙腈等腈系、丙酮等酮系、乙酸乙酯等酯類等溶劑作為例如關東化學(股)公司的高速液相色譜用溶劑「HIL-SOL」、大量分取液相色譜法用溶劑「Presol」等來使用。
管件2係為可穿透氣體但不能穿透液體的管狀膜。管件2的材料、膜形狀、膜型態等無特別限定。管件2的材料可舉出有例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(乙烯共聚樹脂)(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、非晶質含氟聚合物(非晶質氟樹脂,AF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等之氟樹脂、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP)、矽酮、聚醯亞胺、聚醯胺。非晶質含氟聚合物可舉出例如鐵氟龍(註冊商標)AF。
圖2為管單元之一例的概略立體圖,圖3為圖2所示之III-III線的概略剖面圖。圖4為圖3所示之IV-IV線的概略剖面圖。另外,附圖中,雖係圖示以7根管件2構成管單元3的情況作為一個例子,但管件2的根數並未特別限定。如圖2~圖4所示,管單元3係具備:複數根管件2;一對捆紮部5、5,其將複數根管件2之一側端部及另一側的端部分別捆紮;及筒體6,其插入於複數根管件2的每一者。一對捆紮部5、5亦屬安裝於外殼4的部位。一對捆紮部5、5因係採彼此相同的構成,故下文中,係以一捆紮部5為代表作說明。但是一對捆紮部5、5也可為彼此不同的構成。
捆紮部5係將複數根管件2的兩端部捆紮,但未將複數根管件2的中央部捆紮。複數根管件2的每一者中,係將藉捆紮部5捆紮的部分稱為管件端部2A,未用捆紮部5捆紮的部分稱為管件中央部2B。捆紮部5係具備:外筒7,其套嵌於複數根管件2的端部;及密封部8,其填充於複數根管件2的每一者的端部與外筒7之間。
外筒7係形成為大致圓筒狀,並構成捆紮部5的最外層。外筒7係為安裝於外殼4的部位。外筒7的材料,可列舉例如PFA、PTFE等氟樹脂。
密封部8係填充於複數根管件2之端部(管件端部2A)與外筒7之間,將複數根管件2的端部捆紮,並將複數根管件2之端部與外筒7之間密封。意即,密封部8並未填充於複數根管件2的每一者的內部空間A1,而是填充於複數根管件2之間、以及複數根管件2與外筒7之間。再者,透過密封部8填充於複數根管件2之間,複數根管件2的每一者的端部會互相分開。因此,僅有複數根管件2的每一者的內部空間A1從密封部8的端面開放。密封部8的材料可舉出例如FEP、PFA等氟樹脂。
例如,如後所述,捆紮部5係藉由將要作為密封部8的內套筒32(參照圖9)加熱熔融,同時將要作為外筒7的外套筒33(參照圖10)加熱收縮而形成。因此,在複數根管件2的每一者中,管件中央部2B雖不因捆紮部5的形成而收縮,但管件端部2A卻會因捆紮部5的形成而收縮。
筒體6係插入於複數根管件2的每一者的端部,並從內側支持複數根管件2的每一者的端部。筒體6係形成為筒狀。筒體6的筒形狀可採用例如圖5(a)所示的真圓、如圖5(b)所示的橢圓等之圓筒狀、如圖5(c)所示的六角形、如圖5(d)所示的四角形等之角筒狀。本實施形態中,筒體6雖係形成為如圖5(a)所示的真圓的圓筒狀的筒體6,但在形成為如圖5(c)所示的六角形的角筒狀時,如圖6所示,可將複數根管件2的端部配置成呈細密結構的蜂巢構造。
筒體6的外周長,只要能插入複數根管件2的每一者的端部,並從內側支持複數根管件2的每一者的端部,則不作特別限定。例如,筒體6的外周長可為管件中央部2B之內周長的80%以上110%以下。在這種情況下,筒體6的外周長可為管件中央部2B之內周長的95%以上105%以下,也可為98%以上100%以下。所謂筒體6的外周長,係指在和筒體6的中心軸線正交的剖面中,筒體6之外周的長度。所謂管件中央部2B的內周長,係指和管件中央部2B的中心軸線正交的剖面中,管件中央部2B之內周的長度。
只要可插入複數根管件2的每一者的端部,且從內側支持複數根管件2的每一者的端部,則在管件2之延伸方向A上的筒體6之長度L1與管件端部2A之長度L2的關係不特別限定。例如,如圖4所示,在管件2的延伸方向A上,筒體6的兩端與管件端部2A的兩端可為相同位置。再者,如圖7(a)所示,就相對於管件端部2A之管件中央部2B的對向側(圖面左側)而言,筒體6之前端和管件端部2A之前端係為相同位置;就相對於管件端部2A之管件中央部2B側(圖面右側)而言,筒體6的前端是從管件端部2A的前端縮入的位置。而且,如圖7(b)所示,就相對於管件端部2A之管件中央部2B側(圖面右側)而言,筒體6的前端和管件端部2A的前端是在相同的位置。就相對於管件端部2A之管件中央部2B對向側(圖面左側)而言,筒體6的前端也可為從管件端部2A的前端縮入的位置。此外,如圖7(c)所示,在相對於管件端部2A之管件中央部2B側的對向側(圖面左側)與相對於管件端部2A之管件中央部2B側(圖面右側)這兩側中,筒體6的前端也可為從管件端部2A的前端縮入的位置。又,如圖7(d)所示,就相對於管件端部2A之管件中央部2B側(圖面右側)而言,筒體6的前端也可為從管件端部2A之前端伸出的位置。
再者,管件2的延伸方向A上,只要可插入複數根管件2的每一者的端部,並從內側支持複數根管件2的每一者的端部,筒體6的長度L1則不特別限定。例如,在管件2的延伸方向A上,筒體6的長度L1可為管件端部2A之長度L2的1%以上200%以下。在這種情況下,管件2的延伸方向A上,筒體6的長度L1可為管件端部2A之長度L2的10%以上100%以下,也可為5%以上50%以下。
筒體6的材料並未特別限定。例如,筒體6的材料可列舉出氧化鋯、氧化鋁等之陶瓷、不銹鋼等金屬、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等之氟樹脂。從抑制筒體6之成分溶解於藉除氣模組1除氣之液體的觀點及加工性的角度來看,筒體6以陶瓷構成為佳。
如圖1所示,外殼4具備:外殼本體11、蓋部12、第一連接器13、及第二連接器14。
外殼本體11為收容管單元3的部分。外殼本體11為在一端面具有開口的圓筒狀容器。蓋部12為氣密接合於外殼本體11並封閉外殼本體11之開口的蓋件。蓋部12對外殼本體11的接合,可藉例如熔接、螺接、嵌接來實施。另外,只要沒有製造上的問題,外殼4亦可不分為外殼本體11和蓋部12,而一體形成。
在蓋部12上有第一連接器13及第二連接器14氣密接合。在第一連接器13形成有貫通外殼4之內外的內部空間用第一開口15;第二連接器14形成有貫通外殼4內外之內部空間用第二開口16。第一連接器13及第二連接器14對蓋部12的接合,可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段來執行。
第一連接器13係和管單元3的一捆紮部5氣密接合,而將管單元3的一捆紮部5及外殼4氣密連接。第一連接器13係形成為例如帶有階梯的圓筒狀,且配置於管單元3的一捆紮部5與外殼4之間。第一連接器13接合有和複數根管件2的每一者的內部空間A1連通的第一管18。第一連接器13對管單元3的一捆紮部5之接合,可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段實施。再者,第一連接器13對第一管18的接合,可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段來實施。
第二連接器14係和管單元3的另一捆紮部5氣密接合,而將管單元3的另一捆紮部5與外殼4氣密連接。第二連接器14係形成為例如帶有階梯的圓筒狀,且配置於管單元3的另一捆紮部5與外殼4之間。第二連接器14接合有和複數根管件2的每一者的內部空間A1連通的第二管19。第二連接器14對管單元3之另一捆紮部5的接合可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段來實施。再者,第二連接器14對第二管19的接合,可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段來實施。
外殼本體11形成有外部空間用開口20。外部空間用開口20係為了從外殼4內的複數根管件2的外部空間A2吸氣,而形成在外殼本體11的開口。外部空間用開口20接合有和外殼4內之複數根管件2的外部空間A2連通的第三管件21。因此,透過將吸氣泵(未圖示)連接於第三管件21,並藉吸氣泵從外部空間用開口20吸氣,而將外殼4內之複數根管件2的外部空間A2減壓。第三管件21對外部空間用開口20的接合可藉例如熔接、螺接、嵌接等手段來達成。
使用依此構成的除氣模組1對液體進行除氣時,係藉連接於第三管件21的吸氣泵一邊對外殼4內的複數根管件2的外部空間A2吸氣,一邊對第一管18供給液體,同時從第二管19排出液體。於是,供給至第一管18的液體經由第一連接器13的內部空間用第一開口15而供給到複數根管件2的每一者的內部空間A1。此時,因外殼4內的複數根管件2的外部空間A2成為減壓狀態,故液體在通過複數根管件2的每一者的內部空間A1之際,液體中的溶存氣體及氣泡穿透複數根管件2的每一者而導入於外殼4內的複數根管件2的外部空間A2。藉此進行液體的除氣。接著,已除氣的液體會經由第二連接器14的內部空間用第二開口16而排出到第二管19。另外,液體也可從第二管19供給,再從第一管18排出。
接著,針對管單元3的製造方法之一例作說明。
本實施形態之管單元3的製造方法,係執行筒體插入步驟、內套筒套嵌步驟、外套筒套嵌步驟、及加熱步驟。內套筒套嵌步驟、外套筒套嵌步驟及加熱步驟係為將複數根管件2的端部捆紮的捆紮步驟。下文中,係依筒體插入步驟、內套筒套嵌步驟、外套筒套嵌步驟、及加熱步驟的順序進行說明,但這些步驟也可依任意次序來進行。
如圖8(a)及圖8(b)所示,筒體插入步驟中,係將筒體6插入複數根管件2的每一者的端部。複數根管件2的數量即為構成管單元3之管件2的數量。此時,透過將複數根管件2捆紮成為管件束31後,將筒體6插入複數根管件2的每一者的端部,即可提升作業性。管件束31也可藉例如氟樹脂等作業用膠帶將複數根管件2捆紮。
如圖9(a)所示,內套筒套嵌步驟中,係將由熱熔性樹脂所形成的內套筒32套嵌在複數根管件2的每一者的端部。內套筒32係透過施以加熱熔融而成為密封部8。形成內套筒32的熱熔性樹脂係為加熱至熔點以上時即會熔融而具有流動性的樹脂。該熱熔性樹脂較佳為加熱至熔點附近時會收縮,加熱至熔點以上時就會熔融的樹脂。該熱熔性樹脂的熔點較佳為低於複數根管件2的熔點,再者,較佳為低於複數根管件2的分解溫度。該熱熔性樹脂可舉出例如FEP、PFA等之氟樹脂。內套筒32的內周長較佳為複數根管件2的每一者的外周長以上,且以大於複數根管件2的每一者的外周長為佳。
如圖9(b)所示,內套筒套嵌步驟中,其次為將內套筒32加熱使其收縮,將內套筒32暫時固定於複數根管件2的每一者的端部。用以使內套筒32暫時固定的加熱溫度係以內套筒32的熔點以下且小於內套筒32的熔點為佳。因此,可抑制內套筒32從複數根管件2的每一者的端部脫落的情形。但,在內套筒32的脫落不會造成問題的情況中,不須為了將內套筒32的暫時固定而加熱內套筒32使之收縮。
如圖10(a)所示,外套筒套嵌步驟中,係將由熱縮性樹脂所形成的外套筒33套嵌在經捆束複數根管件的管件束31之端部。外套筒33係透過施以加熱收縮而成為外筒7。形成外套筒33的熱縮性樹脂係為加熱至熔點附近後會收縮,加熱至熔點以上會熔融而具有流動性的樹脂。該熱縮性樹脂的熔點係比形成內套筒32的熱熔性樹脂的熔點更高。再者,該熱縮性樹脂的熔點係以比複數根管件2的熔點更低為佳。而且,以比複數根管件2的分解溫度更低為佳。該熱縮性樹脂可舉出有例如PFA、PTFE等之氟樹脂。外套筒33的內周長較佳為管件束31之外周長以上,且比管件束31的外周長更大。
如圖10(b)所示,加熱步驟中,係將管件束31的端部加熱,使外套筒33收縮,同時使內套筒32熔融。加熱步驟中,係以熔點比內套筒32的熱熔性樹脂更高但比外套筒33的熱縮性樹脂的熔點更低的溫度,將管件束31的端部加熱。從而,外套筒33可藉由收縮,而將外套筒33與複數根管件2之間隔縮小,同時將複數根管件2的間隔縮小。再者,內套筒32的熱熔性樹脂會熔融且流動,將外套筒33和複數根管件2之間、及複數根管件2之間密封。此時,透過調整內套筒32的厚度等,可將外套筒33和複數根管件2之間、及複數根管件2之間適當密封。亦即,這些元件之間的範圍較大時,可將內套筒32的厚度加大。再者,在僅用內套筒32的熱熔性樹脂會有樹脂量不足而無法將此等之間密封時,可透過將內套筒32多重配置,或追加配置和內套筒32相同的熱熔性樹脂構件,即可將該些間隙密封。
此時,外套筒33雖會因為收縮而將複數根管件2的每一者的端部壓扁,但複數根管件2的每一者的端部卻會因抵接於筒體6而變形成和筒體6的外形一致。例如,透過改變筒體6的外周長對複數根管件2的每一者的內周長,如圖3或圖6所示,亦可使複數根管件2的每一者的端部收縮成和筒體6的外形一致的筒狀,且如圖11所示地,也可在複數根管件2的每一者的端部產生1個或複數個突出部而收縮。
具體而言,透過將筒體6的外周長設為複數根管件2的每一者的內周長的96%以上99.9%以下,即可確保筒體6容易對複數根管件2的每一者的端部插入,而且可在內套筒32及外套筒33收縮之際抑制複數根管件2的每一者的端部的變形。意即,透過將筒體6的外周長設為複數根管件2的每一者的內周長的99.9%以下,即可確保筒體6容易對複數根管件2的每一者的端部插入。另外,即使筒體6的外周長比複數根管件2的每一者的內周長的99.9%大,但透過將筒體6壓入複數根管件2的每一者,即可將筒體6插入複數根管件2的每一者的端部。另一方面,透過將筒體6的外周長設為複數根管件2的每一者的內周長的96%以上,即可在內套筒32及外套筒33收縮之際,抑制複數根管件2的每一者的端部晃動(鬆弛),並抑制複數根管件2的每一者的端部變形。因此,如圖3或圖6所示,可使複數根管件2的每一者的端部設成吻合筒體6之外形的筒狀。
另一方面,透過將筒體6的外周長設為複數根管件2的每一者的內周長的80%以上且小於96%,即可確保複數根管件2的每一者的端部的內部空間A1,並且在複數根管件2的每一者的端部產生1個或複數個突出部。意即,透過將筒體6的外周長設為複數根管件2的每一者的內周長的80%以上,即可確保複數根管件2的每一者的端部的內部空間A1。另一方面,透過將筒體6的外周長設為小於複數根管件2的每一者的內周長的96%,在內套筒32及外套筒33收縮之際,可刻意地使複數根管件2的每一者的端部晃動(鬆弛),而在複數根管件2的每一者的端部形成朝管件2之延伸方向A呈筒狀延伸的筒部、及從該筒部突出於半徑方向外側的突出部。突出部係由複數根管件2的每一者的端部的晃動部分(鬆弛部分)所形成。
另外,從抑制外套筒33自管件束31脫落的觀點來看,在進行加熱步驟之前,也可將外套筒33加熱,使其稍微收縮,俾將外套筒33暫時固定於管件束31。在這種情況下,外套筒33的加熱溫度較佳為外套筒33的熔點以下且小於外套筒33的熔點。但,在外套筒33未脫落造成問題的情況中,可不須為了暫時固定外套筒33而加熱外套筒33使之收縮。
藉此構成,完成複數根管件2之端部被捆紮的管單元3。
如以上所說明,本實施形態之管單元3中,係在藉捆紮部5捆紮的複數根管件2的每一者的端部插入有筒體6,並以該筒體6從內側支持複數根管件2的每一者。因此,即使因供給至管件2內側或外側的液體而發生管件2的膨脹及收縮、或因管件2內側的負壓而發生管件2的收縮或撓曲等,仍可在插入筒體6的位置保持管件2的形狀。因此,可抑制管件2從捆紮部5剝落的情形。
再者,該管單元3中,透過筒體6形成為圓筒狀,使筒體6可容易且廉價地製造,同時,複數根管件2的端部可密集配置。
此外,該管單元3中,透過筒體6形成為六角筒狀,使複數根管件2的端部可配置成屬於細密構造的蜂巢結構。
不過,在藉熱收縮形成捆紮部5時,管件中央部2B雖不受捆紮部5熱收縮的影響,但管件端部2A會因捆紮部5的熱收縮而縮徑。在這種情況下,透過筒體6的外周長為管件中央部2B之內周長的80%以上,故可藉捆紮部5的熱收縮來抑制管件端部2A與筒體6之間產生間隙的情形。在這種情況下,由於筒體6的外周長係設為管件中央部2B之內周長的95%以上,進而設為98%以上,可提升該效果。另一方面,由於筒體6的外周長為管件中央部2B之內周長的110%以下,故在對捆紮部5施以熱收縮之前,可容易地將筒體6插入於管件端部2A。在這種情況下,透過筒體6的外周長為管件中央部2B之內周長的105%以下,甚至透過設為100%以下,可提升該效果。
再者,該管單元3中,在管件2的延伸方向A上,由於筒體6之長度L1為管件端部2A之長度L2的1%以上,故可抑制管件2從捆紮部5完全剝落的情形。在這種情況下,由於筒體6之長度L1設為管件端部2A之長度L2的10%以上,甚至進而設為50%以上,可提升該效果。另一方面,在管件2的延伸方向A中,由於筒體6之長度L1為管件端部2A之長度L2的200%以下,故會形成筒體6的一部分從管件端部2A突出的狀態。因此,在未利用捆紮部5捆紮的管件中央部2B中,即使因供給到管件2的內側或外側的液體而發生管件2的膨脹及收縮、或因管件2內側的負壓而導致管件2的收縮或撓曲等,也可抑制這些管件2的變形而影響管件端部2A的情形。在這種情況下,透過筒體6之長度L1設為管件端部2A之長度L2的100%以下,甚至進而設為50%以下,可提升該效果。
再者,該管單元3中,由於管件2含有氟樹脂,故耐化學性得以提升。
此外,該管單元3中,由於筒體6係以陶瓷構成,故在對管件2之內側或外側供給液體之際,可抑制筒體6的成分溶解於液體的情形。因此,例如,即使在如液相色譜法的異物溶解會造成問題的裝置,也可使用該管單元3。
再者,該管單元3中,由於在複數根管件2的每一者與外筒7之間填充有密封部8,故在從捆紮部5的端面供給液體或氣體等流體之際,可抑制該液體漏出於複數根管件2之間的情形。
又,該管單元3中,由於複數根管件2的每一者的端部係互相分開,故複數根管件2的每一者的端部會成為被密封部8覆蓋的狀態。因此,可抑制流體從複數根管件2的每一者的端部的界面漏出的情形。
本實施形態之除氣模組1中,由於係一邊從外部空間用開口20吸氣,一邊向內部空間用第一開口15供給液體,故供給於除氣模組1的液體會在通過複數根管件2之際被施以除氣。而且,因為具備有上述管單元3,故可抑制管件2從捆紮部5剝落的情形。因此,可謀求延長除氣模組1的壽命。
不過,當將酯類液體供給至管件2的內側或外側時,管件2會明顯呈現膨脹及收縮。故該除氣模組1中,因具備上述的管單元3,故不論酯類液體是供給到管件2的內側或外側,均可抑制管件2從捆紮部5剝落的情形。
本實施形態之管單元3的製造方法中,係將筒體6插入複數根管件2的每一者的端部,俾藉該筒體6從內側支持複數根管件2的每一者。再者,係在複數根管件2的端部將複數根管件2捆紮。因此,即使因供給到管件2之內側或外側的液體而發生管件2的膨脹及收縮、或因管件2之內側的負壓而導致管件2收縮或撓曲等,在筒體6的插入位置仍得以保持管件2的形狀。因此,可抑制管件2從捆紮部5剝落的情形。
再者,該管單元3的製造方法中,係在複數根管件2的每一者的端部的至少一個端部套嵌內套筒32,且在複數根管件2的端部套嵌外套筒33,將複數根管件2的端部加熱,使外套筒33收縮,同時使複數根管件2的端部熔融。藉此方式,複數根管件2的每一者的端部可藉收縮的外套筒33匯集,並藉內套筒32的熱熔性樹脂捆紮。因此,可容易將複數根管件2的端部捆紮。
再者,該管單元3的製造方法中,係在將筒體6插入複數根管件2的每一者的端部後,將複數根管件2的端部加熱,使外套筒33收縮的同時使內套筒32熔融。因此,在外套筒33收縮之際,複數根管件2的每一者的端部會抵接於筒體6。因此,可抑制複數根管件2的每一者的端部變得過小的情形,同時,可將複數根管件2的每一者的端部的形狀形成為筒體的外形。
上文中,雖係就本發明的實施形態作說明,但本發明並不限定於上述實施形態。
例如,上述本實施形態中,除氣模組1係採內部灌流型,並透過從外部空間用開口20吸氣,同時將液體從內部空間用第一開口15流到內部空間用第二開口16,而將液體施行除氣。然而,除氣模組也可採用外部灌流型。在這種情況下,例如,也可形成外部空間用第一開口及外部空間用第二開口等二個開口作為外部空間用開口,且形成一個開口作為內部空間用開口,一邊從內部空間用開口吸氣,同時透過將液體從外部空間用第一開口流到內部空間用第二開口,而將液體進行除氣。
再者,上述實施形態中,雖係將構成管單元的管件數量設為7根來說明,但構成管單元的管件數量並未特別限定,也可為例如數十根、數百根。
此外,上述實施形態中,雖係說明在複數根管件2的每一者的端部套嵌內套筒32,但也可在複數根管件2的每一者的端部的至少一個端部套嵌內套筒32。
1:除氣模組
2:管件
2A:管件端部
2B:管件中央部
3:管單元
4:外殼
5:捆紮部
6:筒體
7:外筒
8:密封部
12:蓋部
13:第一連接器
14:第二連接器
15:內部空間用第一開口(內部空間用開口)
16:內部空間用第二開口(內部空間用開口)
18:第一管
19:第二管
20:外部空間用開口
21:第三管
31:管件束
32:內套筒
33:外套筒
A1:內部空間
A2:外部空間
L1:筒體長度
L2:管件端部的長度
圖1為除氣模組之一例的概略剖面圖。
圖2為管單元之一例的概略立體圖。
圖3為圖2所示之III-III線的概略剖面圖。
圖4為圖3所示之IV-IV線的概略剖面圖。
圖5中,圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)及圖5(d)為筒體的一例的概略立體圖。
圖6為在使用圖5(c)之筒體的情況之圖2中之III-III線的概略剖面圖。
圖7中,圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)及圖7(d)為顯示筒體與密封部之關係的一例的概略剖面圖。
圖8中,圖8(a)及圖8(b)為用以說明管件捆紮方法的圖。
圖9中,圖9(a)及圖9(b)為用以說明管件捆紮束方法的圖。
圖10中,圖10(a)及圖10(b)為用以說明管件捆紮方法的圖。
圖11為圖2所示之III-III線的變化例的概略剖面圖。
2:管件
2A:管件端部
2B:管件中央部
3:管單元
5:捆紮部
6:筒體
7:外筒
8:密封部
A1:內部空間
A2:外部空間
Claims (14)
- 一種管單元,其具備: 複數根管件; 捆紮部,其將前述複數根管件的端部捆紮;及 筒體,其插入前述複數根管件的每一者的前述端部,並從內側支持前述複數根管件的每一者的前述端部。
- 如請求項1之管單元,其中,前述筒體係形成為圓筒狀。
- 如請求項1之管單元,其中,前述筒體係形成為六角筒狀。
- 如請求項1至3中任一項之管單元,其中, 前述管件具有:管件端部,其利用前述捆紮部捆紮;及管件中央部,其未利用前述捆紮部捆紮, 前述筒體的外周長係為前述管件中央部之內周長度的80%以上110%以下。
- 如請求項1至4中任一項之管單元,其中, 前述管件具有:管件端部,其利用前述捆紮部捆紮;及管件中央部,其未利用前述捆紮部捆紮, 前述管件的延伸方向中,前述筒體的長度為前述管件端部之長度的1%以上200%以下。
- 如請求項1至5中任一項之管單元,其中,前述管件含有氟樹脂。
- 如請求項1至6中任一項之管單元,其中,前述筒體係以陶瓷構成。
- 如請求項1至7中任一項之管單元,其中,前述捆紮部具有: 外筒,套嵌於前述複數根管件;及 密封部,填充於前述複數根管件的每一者與前述外筒之間。
- 如請求項8之管單元,其中,前述複數根管件的每一者的端部係互相分開。
- 一種除氣模組,係用以將液體除氣者,其具備: 如請求項1至9中任一項之管單元;及 外殼,收容前述管單元,且將前述複數根管件的每一者的內部空間與前述複數根管件的外部空間隔開; 前述複數根管件的每一者為可穿透氣體,但不能穿透前述液體的管狀膜; 前述外殼具有:內部空間用開口,其連通於前述複數根管件的每一者的前述內部空間;及外部空間用開口,其連通於前述複數根管件的前述外部空間。
- 如請求項10之除氣模組,其中,前述液體為酯類。
- 一種管單元的製造方法,係具備: 筒體插入步驟,將從內側支持前述複數根管件的每一者的筒體插入複數根管件的每一者的端部;及 捆紮步驟,將前述複數根管件的前述端部捆紮。
- 如請求項12之管單元的製造方法,其中,前述捆紮步驟具有: 內套筒套嵌步驟,將由熱熔性樹脂所形成的內套筒套嵌於前述複數根管件的每一者的前述端部的至少一個; 外套筒套嵌步驟,將由熱縮性樹脂所形成的外套筒套嵌在前述複數根管件的前述端部;及 加熱步驟,在前述內套筒套嵌步驟及前述外套筒套嵌步驟後,將前述複數根管件的前述端部加熱,使前述外套筒收縮,並且使前述內套筒熔融。
- 如請求項13之管單元的製造方法,其中,前述加熱步驟係在前述筒體插入步驟之後進行。
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