TWI705004B - 中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組而將液體脫氣之方法 - Google Patents

Abstract

一種中空絲脫氣模組1，具備：筒體2；第1蓋部3，將筒體2的一端部2b封閉，且設有液體供給口7；第2蓋部4，將筒體2的另一端部2c封閉；液體流入部11，具有在筒體2內連通於液體供給口7之筒狀本體部11a、及設於筒狀本體部11a外周面的複數個開口部11b；中空絲膜束13，以包覆液體流入部11外周面的方式收容在筒體2內，具有複數個中空絲膜12；液體排出口5，供排出筒體2內的液體；排氣口8，設於第1蓋部3及第2蓋部4的任一者，且連接於複數個中空絲膜12之內側；及氣泡排出口6，設於筒體2，供排出液體中的氣泡。

Description

中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組而將液體脫氣之方法

本發明係關於中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組而將液體脫氣之方法。

在液體中有空氣等氣體溶解於其中的情形。例如，作為測定對象的液體中溶解有氣體時，會有因該氣體而無法獲得正確的測定結果的情形。此外，印墨、阻劑、或塗裝材料中溶解有氣體時，會發生印刷不良等的情事。例如，下述專利文獻1中即揭示一種在印墨儲存部到噴墨頭的印墨流路中，安裝有使用中空絲膜的中空絲脫氣模組的技術。下述專利文獻1中，即揭示了藉中空絲脫氣模組連續地施行印墨脫氣的提案。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2007/063720號

在如上述的中空絲脫氣模組中，溶解在液體 中的氣體及微小氣泡係經由設在中空絲膜表面的孔洞而侵入該中空絲膜之內側。然而，液體中形成有極端大於中空絲膜孔徑的氣泡時，該氣泡即不會有侵入中空絲膜內的情形。此時，從中空絲脫氣模組排出的液體就會有無法充分脫泡的情形。再者，例如液體為高黏度液體時，中空絲脫氣模組內的氣泡會因液體的剪應力而有無法破裂的情況。該氣泡有滯留於中空絲脫氣模組內的傾向。由於該滯留氣泡的原因，作為脫氣對象的高黏度液體與中空絲膜的接觸面積會降低，亦有無法利用中空絲脫氣模組充分發揮脫氣性能的問題。

本發明之一態樣的目的在於提供可將液體順利地脫氣及脫泡的中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組順利地進行脫氣及脫泡的方法。

本發明之一態樣的中空絲脫氣模組具備：筒體；第1蓋部，將筒體的一端部封閉，且設有液體供給口；第2蓋部，將筒體的另一端部封閉；液體流入部，具有：在筒體內連通於液體供給口，並且延伸在筒體之軸線方向的筒狀本體部、及設於筒狀本體部外周面的複數個開口部；中空絲膜束，以包覆液體流入部之外周面的方式收容於筒體內，且具有複數個中空絲膜；液體排出口，將筒體內的液體排出；第1排氣口，設於第1蓋部及第2蓋部之任一者，且連接於複數個中空絲膜的內側；及氣泡排出口，設於筒體，供排出液體中的氣泡。

該中空絲脫氣模組中，經由液體供給口供給 至液體流入部之筒狀本體部的液體係經由開口部滲入筒體內。滲入筒體內之液體中所溶解的氣體及微細氣泡則侵入中空絲膜的內側。亦即，滲入筒體內的液體在通過中空絲膜束之際會被脫氣。侵入中空絲膜內側的氣體等會從第1排氣口排出到中空絲脫氣模組外部。此外，存在於筒體內所收容之液體中卻未被中空絲膜脫泡的氣泡，則從和液體排出口不同的氣泡排出口排出到中空絲脫氣模組的外部。因而，透過使用上述中空絲脫氣模組即可將液體順利地脫氣及脫泡。

氣泡排出口可設在較液體排出口更上側。此時，可減少從氣泡排出口排出的液體量，並且在筒體內到達液體排出口的液體流路較長。藉此構成，可順利地抑制氣泡混入自液體排出口排出的液體中。

氣泡排出口可設在較複數個開口部更上側。此時，液體中的氣泡經由複數個開口部倒流的情形可獲得抑制。

上述中空絲脫氣模組可更具備第2排氣口，其係設於第1蓋部及第2蓋部中的另一者，且連接於複數個中空絲膜內側。此時，侵入中空絲膜內側的氣體可順利排出。

上述中空絲脫氣模組更具備：第1封閉部，在軸線方向中，將第1蓋部側的液體流入部及中空絲膜束固定，且將筒體內的第1空間與第1蓋部內的第2空間區隔；及第2封閉部，在軸線方向中，將第2蓋部側的液體流入部及中空絲膜束固定，且將第1空間與第2蓋部內的第3 空間區隔，而各複數個開口部、液體排出口、及氣泡排出口係分別連接於第1空間，第1排氣口則可連接於第2空間及第3空間的任一者。此時，藉由第1及第2封閉部，第1排氣口所連接的空間與各複數個開口部、液體排出口、及氣泡排出口所分別連接的第1空間係互相隔斷。藉此構成，可順利抑制排出於第1排氣口的氣體混入第1空間的情形。

第1封閉部在軸線方向中可位於較第2封閉部更上側，而氣泡排出口在軸線方向中可和第1封閉部分開。在此情況下，在軸線方向中，筒體內的第1封閉部與氣泡排出口之間形成有供氣泡滯留的區域。藉由滯留於該區域的氣泡所形成的氣體侵入於露出在該區域的中空絲膜，可更順利地脫氣。

第1蓋部也可在軸線方向中位於較第2蓋部更上側。此時，液體供給口可以自然落下方式將液體供給至筒狀本體部。

液體排出口也可設在筒體。此時，不論第1蓋部及第2蓋部的形狀等為何，均可順利排出已脫氣的液體。

液體的黏度可為1000mPa‧s以上。此時，液體中的氣泡不易破裂，只靠中空絲膜束會有脫泡不充分的傾向。對此，上述中空絲脫氣模組具備氣泡排出口。因而，即使藉上述中空絲脫氣模組處理的液體的黏度在1000mPa‧s以上，均可順利實施該液體的脫氣及脫泡。

使用上述中空絲脫氣模組將液體脫氣的方法 係為從中空絲脫氣模組的氣泡排出口一面將液體中的氣泡排出一面脫氣的方法。藉由依此方式使用中空絲脫氣模組，一面將液體中的氣泡從氣泡排出口排出一面將液體中的溶解氣體進行脫氣，即可順利進行脫氣及脫泡。

依據本發明之一態樣，可提供將液體順利地脫氣及脫泡的中空絲脫氣模組及使用該中空絲脫氣模組可順利地進行脫氣及脫泡的方法。

1‧‧‧中空絲脫氣模組

2‧‧‧筒體

2a‧‧‧中央部

2b、2c‧‧‧端部

2d、2e‧‧‧鉤部

2f、2i‧‧‧溝部

2g、2h‧‧‧鉤部

3‧‧‧第1蓋部

4‧‧‧第2蓋部

5‧‧‧液體排出口

6‧‧‧氣泡排出口

7‧‧‧液體供給口

7a‧‧‧連接部

7b‧‧‧本體部

7c‧‧‧突出部

7d、7e‧‧‧開口部

8‧‧‧排氣口(第1排氣口)

9‧‧‧排氣口(第2排氣口)

11‧‧‧液體流入部

11a‧‧‧筒狀本體部

11b‧‧‧開口部

11c、11d‧‧‧溝部

12‧‧‧中空絲膜

13‧‧‧中空絲膜束

13a、13b‧‧‧端部

14‧‧‧封閉部(第1封閉部)

15‧‧‧封閉部(第2封閉部)

16‧‧‧連結構件

21‧‧‧頂板

21a‧‧‧開口部

21b‧‧‧溝部

21c、21d‧‧‧凹部

22‧‧‧側板

22a、22b‧‧‧溝部

22c‧‧‧貫通孔

31‧‧‧底板

31a‧‧‧開口部

32‧‧‧側板

32a、32b‧‧‧溝部

40‧‧‧中空絲脫氣模組

41‧‧‧原液供給部

42‧‧‧已脫氣液體收容部

43‧‧‧氣泡收容部

44‧‧‧真空泵

45、46‧‧‧軟管

47、48‧‧‧軟管

49‧‧‧壓差計

E‧‧‧擴徑部

F1、F2‧‧‧固定構件

L1‧‧‧中心軸線

R‧‧‧密封環

S1‧‧‧空間(第1空間)

S2‧‧‧空間(第2空間)

S3‧‧‧空間(第3空間)

圖1為表示實施形態的中空絲脫氣模組的前視圖。

圖2為圖1所示中空絲脫氣模組的概略剖面圖。

圖3(a)、(b)為圖2所示中空絲膜束的局部放大圖。

圖4為各實施例中所用的性能評估線的方塊圖。

圖5為將表1所示各實施例之結果圖形化之曲線圖。

[實施發明之形態]

以下，參照附圖，詳細說明本發明的適當實施形態。此外，以下的說明中，相同要素或具有相同功能的要素係使用相同符號，其重複說明容予省略。

圖1為表示實施形態之中空絲脫氣模組的前視圖。圖2為圖1所示中空絲脫氣模組的概略剖面圖。如圖1及圖2所示，將供給至內部的液體施以脫氣的中空絲脫氣模組1為外部灌流型脫氣模組。中空絲脫氣模組1具備：具有中央部2a及端部2b、2c的筒體2；將筒體2的一 端部2b封閉的第1蓋部3；及將筒體2的另一端部2c封閉的第2蓋部4。筒體2的中央部2a設有液體排出口5及氣泡排出口6。第1蓋部3設有液體供給口7及排氣口8(第1排氣口)。第2蓋部4設有排氣口9(第2排氣口)。本實施形態中，沿筒體2之中心軸線L1的方向係定義為上下方向(或軸線方向)。此時，端部2b(及第1蓋部3)係設於較端部2c(及第2蓋部4)更上側。

使用本實施形態的中空絲脫氣模組1施以脫氣的液體，只要是容易產生氣泡的液體或產生的氣泡不易破裂的液體，即不予特別限定。其具體例可例舉有起泡性液體或高黏度液體等液體。起泡性液體可例舉有包含所謂界面活性劑或者界面活性物質的液體。高黏度液體可例舉有在液體流經中空絲脫氣模組1的溫度中具有既定黏度的液體。本實施形態中，係使用高黏度液體。

高黏度液體中，上述溫度中的既定黏度下限值可為例如100mPa‧s以上的任意值，也可為500mPa‧s以上的任意值，亦可為1000mPa‧s以上的任意值。高黏度液體中，上述溫度中的既定黏度上限值可為例如5000mPa‧s以下的任意值，也可為2000mPa‧s以下的任意值。上述溫度中的液體黏度也可為1600mPa‧s左右。另外，高黏度液體中，作為上述黏度範圍的組合，從防止所發生的氣泡向液體排出口側混入的觀點及液體流動性的觀點來考量時，可為100至5000mPa‧s的任意值，也可為500至5000mPa的任意值，亦可為1000至5000mPa的任意值，甚至連可處理更多液體的觀點也列入考量時， 上述組合可為100至2000mPa‧s的任意值，也可為500至2000mPa的任意值，亦可為1000至2000mPa的任意值。液體流經中空絲脫氣模組1的溫度下限值，只要是例如較液體凝固點更高即可。液體流經中空絲脫氣模組1的溫度上限值，只要是在例如未達構成後述中空絲膜12之樹脂的熱變形溫度範圍即可。例如，構成中空絲膜的樹脂為聚烯烴樹脂時，上述溫度可為0℃至70℃，也可為4℃至60℃，亦可為室溫(20℃)至45℃。例如印墨、阻劑或塗裝材料等可用作前述高黏度液體。

筒體2為中空絲脫氣模組1的本體部，具有大致圓筒形。中央部2a內未設有隔層等，而且各端部2b、2c係分別形成開口。因此，筒體2具有中空形狀。基於製造容易性的觀點，筒體2為例如樹脂製。筒體2係藉例如射出成形所製成。中央部2a鄰接於端部2b的區域設有擴徑部E。亦即，中央部2a的上端設有擴徑部E。該擴徑部E中，外徑係與中央部2a相同，另一方面，內徑則較中央部2a更大。因此，筒體2內的空間S1(第1空間)中，藉擴徑部E界定的內部空間斷面積，係較藉擴徑部E以外區域所界定的內部空間斷面積更大。

端部2b、2c的外徑係彼此大致相同，但小於中央部2a的外徑。另一方面，端部2b、2c的內徑係彼此大致相同，而且，除了擴徑部E之外，也和中央部2a的內徑大致相同。端部2b的外周面設有用以卡止在第1蓋部3的鉤部2d、2e，端部2b的內周面則設有供後述的封閉部14勾掛的溝部2f。同樣的，端部2c的外周面設有用以卡 止在第2蓋部4的鉤部2g、2h，端部2c的內周面設有供後述封閉部15勾掛的溝部2i。

筒體2內收容有：連通於第1蓋部3之液體供給口7的液體流入部11；包覆液體流入部11之外周面，且具有複數條中空絲膜12的中空絲膜束13；及用以封閉空間S1，並且將中空絲膜束13固定的封閉部14、15。

液體流入部11係為將供給自液體供給口7的液體供給到筒體2內的樹脂製構件。液體流入部11具有：在中央部2a內延伸於上下方向的筒狀本體部11a、及設於筒狀本體部11a之外周面的複數個開口部11b。因此，液體供給口7、液體流入部11之內部空間、及空間S1係互相連接，供給自液體供給口7的液體可經由液體流入部11滲入空間S1內。筒狀本體部11a具有圓筒形，筒狀本體部11a之中心軸係重疊於筒體2之中心軸。在上下方向中，筒狀本體部11a的長度可和筒體2的長度相同，也可不同。本實施形態中，筒狀本體部11a的上述長度係和筒體2的長度大致相同。和第1蓋部3及第2蓋部4同樣的，筒狀本體部11a的外周面具有供後述封閉部14勾掛的溝部11c、及供後述封閉部15勾掛的溝部11d。

筒狀本體部11a上側的一端係經由連結構件16連結於液體供給口7。另一方面，筒狀本體部11a下側的一端則予以封塞。筒狀本體部11a的外徑及厚度係適當設定在例如流經液體流入部11內部之液體的壓力損失不致升高的範圍內。連結構件16為用以將液體供給口7與液體流入部11水密連結的構件，其為例如樹脂製的構件。

圖3(a)、(b)為圖2所示中空絲膜束的局部放大圖。如圖3(a)、(b)所示，中空絲膜12為氣體可透過但液體透不過的中空絲狀膜，其係沿上下方向延伸。在上下方向中，各中空絲膜12的兩端係分別形成開口。中空絲膜12的上側端係連接於第1蓋部3內的空間S2(第2空間)。中空絲膜12的下側端則連接於第2蓋部4內的空間S3(第3空間)。空間S2與第1蓋部3的液體供給口7內空間係呈隔斷狀態。

中空絲膜12具有可因液體而膨潤的性質。中空絲膜12的材質、膜形狀、膜形態等並無特別限制。中空絲膜12的材質可例舉如聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)等聚烯烴系樹脂、聚二甲基矽氧烷或其共聚物等矽氧系樹脂、PTFE(聚四氟乙烯)、偏二氟乙烯等氟系樹脂。中空絲膜12的膜形狀(側壁形狀)可例舉如多孔質膜、微多孔膜、不具多孔質的均質膜(非多孔膜)。中空絲膜12的膜形態可例舉如膜整體的化學性或物理性構造為均質對稱膜(均質膜)、膜的化學性或物理性構造因膜的部位而不同的非對稱膜(不均質膜)。非對稱膜(不均質膜)為具有非多孔質的緻密層與多孔質的膜。此時，緻密層可形成在膜的表層部分或多孔質膜內部等膜中的某個部分。不均質膜亦包含化學構造相異的複合膜、3層構造之類的多層構造膜。特別是使用4-聚甲基戊烯-1樹脂的不均質膜，因具有會遮斷液體的緻密層，故可用於水以外液體的脫氣。用於外部灌流型的中空絲的情況中，也可在中空絲的外表面形成緻密層。

中空絲膜束13係藉由例如複數條中空絲膜12織成簾狀所得的中空絲膜片(未圖示)所形成。此時，例如，中空絲膜束13係以每1英寸30條至90條的中空絲膜12所構成。中空絲膜束13係圍繞並抵接於筒狀本體部11a的外周面而構成大致圓筒形狀。因此，中空絲膜束13的中空絲膜12係藉液體流入部11從半徑方向內側加以支持。中空絲膜束13可接觸筒體2的內周面，也可不接觸。在上下方向中，中空絲膜束13的長度可和液體流入部11的長度相同，也可不同。例如，中空絲膜束13的上述長度可較液體流入部11更短。本實施形態中，液體流入部11與中空絲膜束13係形成相同長度。因此，中空絲膜束13的上側端面與筒狀本體部11a的上側端係為一致，中空絲膜束13的下側端面與筒狀本體部11a的下側端係為一致。中空絲膜束13的上述長度與筒體2之內徑的比例為例如6：1至1：1。

封閉部14(第1封閉部)係以將筒體2之端部2b內充填的方式設置的封閉構件，其為在上下方向中將上側的液體流入部11與中空絲膜束13的端部13a固定的構件。封閉部14係藉由以上述方式進入溝部2f、11c內而在上下方向中固定於端部2b內。封閉部14係藉樹脂形成。包含於封閉部14的樹脂可例舉如環氧樹脂、胺甲酸酯樹脂、紫外線硬化型樹脂、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴樹脂。在相對於端部2b之上下方向垂直的斷面中，封閉部14係充填於筒狀本體部11a的內部及中空絲膜12內側之外的整個區域。換言之，封閉部14係充填在中空絲膜12間 、中空絲膜束13與筒狀本體部11a外周面之間、及中空絲膜束13與端部2b之內周面之間。因此，封閉部14係設成將筒體2內的空間S1與第1蓋部3內之空間S2加以區隔。此時，可防止空間S1內的液體滲入空間S2。

封閉部15(第2封閉部)係以充填筒體2之端部2c內的方式設置的封閉構件，且為在上下方向中將下側的液體流入部11與中空絲膜束13的端部13b固定的構件。封閉部15係藉由依上述方式卡入溝部2i、11d內，而在上下方向中固定於端部2c內。封閉部15係藉和封閉部14同樣的樹脂所形成。在相對於端部2c的上下方向垂直的斷面中，封閉部15係充填於筒狀本體部11a的內部及中空絲膜12內側之外的整個區域。換言之，封閉部15係充填在中空絲膜12間、中空絲膜束13與筒狀本體部11a的外周面之間、及中空絲膜束13與端部2c的內周面之間。因此，封閉部15係設成將筒體2內的空間S1及第2蓋部4內的空間S3加以區隔。在此情況下，可防止空間S1內的液體滲入空間S3。

第1蓋部3係為支持液體供給口7並且蓋覆在筒體2之端部2b的樹脂製構件。第1蓋部3具有大致圓盤狀的頂板21及圍繞頂板21邊緣而設置的側板22。頂板21設有：以中心軸線L1為中心點而設置的開口部21a；以圍繞開口部21a的方式設在外表面的環狀溝部21b；；及設在較溝部21b更外側之外表面的凹部21c、21d。環狀溝部21b內設有用以提升其與液體供給口7之氣密性的密封環R。凹部21c、21d也可為母螺紋部。側板22設有供筒體2之鉤 部2d、2e分別嵌入的溝部22a、22b、及用以穿通排氣口8的貫通孔22c。排氣口8為將氣體經由管子等從空間S2向外部排出的構件。從排氣口8、9排出的氣體為滲入中空絲膜12內側之液體內的氣體。排氣口8與管子的連接可藉例如嵌合或螺合來進行。

此處，液體供給口7具有：連接於液體供給管的大致圓筒狀連接部7a；將連接部7a固定並且安裝於第1蓋部3的本體部7b；及以穿通至開口部21a的方式從本體部7b突出，且連結於連結構件16的筒狀突出部7c。本體部7b分別設有在突出部7c插入開口部21a時會重疊於凹部3c、3d的方式設置的開口部7d、7e。連接部7a與管子的連接可藉例如嵌合或螺合等方式來進行。可分別於開口部7d、7e插入銷等固定構件F1、F2。

本實施形態中，液體供給口7係配置在第1蓋部3的頂板21之外表面上。此時，突出部7c係插入於開口部21a，且連結於連結構件16。開口部7d與凹部21c的雙方插入有固定構件F1，並且，開口部7e與凹部21d的雙方插入有固定構件F2。藉此結構，液體供給口7可藉由密封環R以優異的氣密性裝設於第1蓋部3。

第2蓋部4為蓋覆於筒體2之端部2c的樹脂製構件。第2蓋部4具有：大致圓盤狀的底板31；及圍繞底板31邊緣而設置的側板32。底板31設有以中心軸線L1為中心點而設置的開口部31a。開口部31a插入有排氣口9。排氣口9為經由管子等將氣體從空間S3往外部排出的構件。從排氣口9排出的氣體係為滲入中空絲膜12內側之液 體內的氣體。排氣口9與管子的連接可藉例如嵌合或螺合來進行。側板32設有用以供筒體2的鉤部2g、2h分別嵌入的溝部32a、32b。

液體排出口5係為以貫通筒體2之中央部2a側壁的方式設置，用以將液體經由管子等從空間S1向外部排出的構件。液體排出口5係為在中央部2a的端部2c側，在上下方向中設於封閉部14、15之間。液體排出口5和管子的連接係藉例如嵌合或螺合來進行。從液體排出口5排出的液體係為從液體流入部11向空間S1滲入並藉中空絲膜束13脫氣的液體。

氣泡排出口6係為以貫通筒體2之中央部2a側壁的方式設置，且經由管子等將氣體(主要是氣泡)從空間S1向外部排出的構件。氣泡排出口6係為在中央部2a之端部2b側，在上下方向中設於封閉部14、15之間(更具體而言，為擴徑部E)。氣泡排出口6與管子的連接係藉例如嵌合或螺合來進行。從氣泡排出口6排出的氣體係為未侵入任一條中空絲膜12而存在於空間S1內的氣體及氣泡。換言之，不僅從氣泡排出口6排出氣泡，也排出氣體。另外，也從氣泡排出口6排出液體。

因氣體較液體更輕，所以氣泡排出口6也可設於較液體排出口5更上側。此時，從氣泡排出口6排出的液體量相較於從液體排出口5排出的液體量係大幅減少。氣泡排出口6係設成在上下方向中和封閉部14分開。在此情況下，在空間S1中，封閉部14與氣泡排出口6之間會形成供氣泡及該氣泡形成的氣體滯留的區域。本實施形 態中，該區域係相當於空間S1中的擴徑部E位置，中空絲膜束13的一部分會露出該區域。氣泡排出口6可設於較液體流入部11的複數個開口部11b更上側，也可設於較液體排出口5及複數個開口部11b更上側。

接著，說明有關利用中空絲脫氣模組1進行液體脫氣的方法。

從外部供給至液體供給口7的液體係流入筒體2內的液體流入部11。流入液體流入部11的液體則經由複數個開口部11b滲入空間S1內。滲入空間S1內的液體係供給到中空絲膜12間的間隙，更進一步通過該間隙流到筒體2的內周面。亦即，滲入空間S1內的液體係向中空絲膜束13的外側流動。此時，藉由令真空泵等動作，從排氣口8、9對空間S2、S3內吸氣，中空絲膜12的內側即被減壓。於是，液體通過中空絲膜束13之際，溶解於液體的氣體(溶解氣體)及液體中的微小氣泡會被拉入中空絲膜12的內側。藉此作用，進行液體的脫氣。微小氣泡係為具有可通過中空絲膜12之程度的孔徑的氣泡。

液體中具有未經中空絲膜12脫泡的氣泡。該氣泡由於相對於液體之比重的關係，容易聚集在空間S1的上側(具體而言，在空間S1中對應於擴徑部E的區域)。聚集在該區域的氣泡所形成的氣體會進入中空絲膜12而被脫氣。此外，氣泡會從氣泡排出口6向外部排出。藉此作用，因可將液體中未侵入中空絲膜12內側的氣泡脫泡，故可從中空絲脫氣模組1的氣泡排出口6一面將液體中的氣泡排出，一面藉中空絲脫氣模組1的中空絲膜12 將液體脫氣。接著，藉氣泡排出口6及排氣口8、9脫氣及脫泡的液體就從液體排出口5排出到外部。

依此方式，本實施形態的中空絲脫氣模組1中，溶解在滲入筒體2內的液體中的氣體及微小氣泡係侵入中空絲膜12的內側。亦即，滲入筒體2之空間S1內的液體在通過中空絲膜束13之際會被脫氣。侵入中空絲膜12內側的氣體等則從排氣口8排出到中空絲脫氣模組1的外部。再者，存在於筒體2的空間S1內所收容的液體中且未經中空絲膜12脫泡的氣泡，則從和液體排出口5不同的氣泡排出口6排出到中空絲脫氣模組1的外部。因而，可透過使用中空絲脫氣模組1，一面從氣泡排出口6排出液體中的氣泡，一面將液體中的溶解氣體脫氣，故可將液體順利地進行脫氣及脫泡。

氣泡排出口6係設於較液體排出口5更上側。因此，可減少從氣泡排出口6排出的液體量，並且在筒體2的空間S1內，到達液體排出口5為止的液體流路較長。藉此，可順利地抑制氣泡混入從液體排出口5排出的液體。

氣泡排出口6係設於較複數個開口部11b更上側。因此，可抑制液體中的氣泡經由複數個開口部11b倒流。

中空絲脫氣模組1具備設於第2蓋部4且連接於複數條中空絲膜12內側的排氣口9。因此，可順利排出侵入到中空絲膜12內側的氣體。

中空絲脫氣模組1係在上下方向中具備：封閉部14，將第1蓋部3側的液體流入部11及中空絲膜束13固 定，且將筒體2內的空間S1與第1蓋部3內的空間S2區隔；及封閉部15，在上下方向中，將第2蓋部4側的液體流入部11及中空絲膜束13固定，且將空間S1與第2蓋部4內的空間S3區隔。除此之外，各複數個開口部11b、液體排出口5、及氣泡排出口6係分別連接於空間S1，排氣口8連接於空間S2，排氣口9連接於空間S3。因此，藉由封閉部14、15，各複數個開口部11b、液體排出口5及氣泡排出口6所分別連接的空間S1、排氣口8所連接的空間S2、排氣口9所連接的空間S3係互相隔斷。藉此設計，得以順利抑制被排氣口8、9排出的氣體混入空間S1的情形。

氣泡排出口6係在上下方向中和封閉部14分開。因此，上下方向中，筒體2內的封閉部14與氣泡排出口6之間會形成氣泡滯留的區域。藉由滯留於該區域的氣泡所形成的氣體侵入露出該區域的中空絲膜12，可以更順利地脫氣。此處，透過設置擴徑部E，即使在氣泡排出口6與封閉部14的分開距離縮短的情況中，仍可確保氣體滯留區域。

第1蓋部3係在上下方向中位在較第2蓋部4更上側。因此，液體供給口7可將液體以自然落下方式供給至筒狀本體部11a。

液體排出口5亦設於筒體2。因此，不論第1蓋部3及第2蓋部4的形狀等為何，均可順利排出已脫氣的液體。

液體的黏度亦可在1000mPa‧s以上。此時，液體中的氣泡不易因液體的剪應力而破裂，僅靠中空絲 膜束13會有脫泡不充分的傾向。針對此點，中空絲脫氣模組1具備氣泡排出口6。因而，藉中空絲脫氣模組1處理的液體的黏度即使為1000mPa‧s以上，因未破裂的氣泡仍可從氣泡排出口6排出，故該液體的脫氣及脫泡可順利實施。換言之，供給到中空絲脫氣模組1的液體為高黏度液體時，該液體的脫氣及脫泡特別可順利實施。

本發明一態樣的中空絲脫氣模組及使用該中空絲模組將液體脫氣的方法不受限於上述實施形態。例如，上述實施形態的中空絲脫氣模組1中，中心軸線L1延伸的方向不限於上下方向。例如，中心軸線L1也可延伸於和上下方向交叉或正交的方向。此時，第1蓋部3也可不位於較筒體2及第2蓋部4更上側。此外，液體供給口7亦可不位於較筒體2及第2蓋部4更上側。

上述實施形態中，第1蓋部3也可位在第2蓋部4的下側。換言之，筒體2也可為上述實施形態的翻轉狀態。此時，擴徑部係以鄰接端部2c的方式設置，並且，氣泡排出口6以貫通該擴徑部的方式設置。另外，上述實施形態的擴徑部E也可不必設置。

上述實施形態中，在筒體2的中央部2a中，液體排出口5及氣泡排出口6設置的位置並不受限定。因此，例如液體排出口5可位在較氣泡排出口6更上側。此外，液體排出口5也可設在中央部2a之外。例如，液體排出口5也可設在第1蓋部3或第2蓋部4。

上述實施形態中，各排氣口8、9也可分別連接用以分別將各空間S2、S3吸氣的真空泵。此時，中空 絲膜12的內側會受到減壓，流經空間S1內的中空絲膜12的液體可順利脫氣。

上述實施形態中，供給到中空絲脫氣模組1的液體也可不具1000mPa‧s以上的黏度。亦即，供給到中空絲脫氣模組1的液體也可不是高黏度液體。而且，液體也可為非起泡性液體。除此之外，液體具有對紫外線等光線反應的特性時，各筒體2、第1蓋部3、及第2蓋部4也可分別塗佈不透光的顏色(例如黑色)。

上述實施形態的中空絲脫氣模組1也可具有用以提升筒體2與第1蓋部3之氣密性的密封環。除此之外，中空絲脫氣模組1可具有用以提升筒體2與第2蓋部4之氣密性的密封環等。

[實施例]

茲依據以下的實施例更詳細地說明本發明，但本發明未限於此等例子。

製作後述實施例使用的中空絲脫氣模組，並在圖4所示的性能評估線中確認了中空絲脫氣模組的脫氣性能及脫泡性能等。

(性能評估線)

圖4所示的性能評估線(evaluation line)係使用具有和上述實施形態的中空絲脫氣模組1同樣構成的中空絲脫氣模組40、加壓送液型原液供給部41、已脫氣液體收容部42、氣泡收容部43、及真空泵44組合而成的評估線。具體而言，係將原液供給部41經由軟管45連接至中空絲脫氣模組40的液體供給口(一併參照圖1、2)。同樣的 ，將已脫氣液體收容部42經由軟管46連接至中空絲脫氣模組40的液體排出口，將氣泡收容部43經由軟管47連接至中空絲脫氣模組40的氣泡排出口，將真空泵44經由軟管48連接至中空絲脫氣模組40的排氣口(一併參照圖1、2)。並且，在軟管45、46安裝壓差計49。

中空絲脫氣模組40係以DIC(股)公司製的SEPAREL EF-002A為基礎，製作新設有氣泡排出口的模組。該中空絲脫氣模組40係按以下方式製作。

首先，準備聚苯醚製筒體，其具備有和上述實施形態同樣的液體排出口及氣泡排出口，並且具有內徑77mm

、外徑89mm

、長度230mm之尺寸。接著，將內徑100μm、外徑190μm、長度230mm的聚(4-甲基-1-戊烯)製不均質中空絲膜72000條捆束並裝填在上述筒體內。然後，以硬化性樹脂組成物將筒體兩端部封閉，同時藉該硬化性樹脂組成物將中空絲膜束固定在筒體內。具體而言，首先，在常溫中，將硬化性樹脂組成物注入筒體的一端部後，靜置約3小時，使其硬化。接著，在常溫中，將上述硬化性樹脂組成物注入筒體的另一端部後，同樣靜置約3小時，使其硬化。然後，在60℃的條件下靜置15小時，使注入筒體兩端部的硬化性樹脂組成物進一步硬化。其次，在中空絲膜束兩端部的各端部，將以上述硬化性樹脂組成物的硬化物密接固定的部分，沿著和絲束長度方向正交的方向切斷。藉此將各中空絲膜形成開口。接著，在裝填有已開口之中空絲膜束的筒體端部安裝對應的聚苯醚製蓋部，即製得具有和圖2所示之中 空絲脫氣模組同樣形狀的外部灌流型中空絲膜脫氣模組。

作為硬化性樹脂組成物係使用以主劑及硬化劑為主成分的組成物。主劑為三菱化學(股)公司製的雙酚A環氧樹脂(製品名「EPIKOTE 828」)，硬化劑為1,3-雙(氨基甲基)環己烷。

在原液供給部41中收容DIC(股)公司製的高黏度液體(製品名：EX-08802，黏度：1600mPa‧s)。該液體的溫度係設定在23℃至27℃。真空泵44係使用ULVAC(股)公司製DTC-41K。各軟管45、46、48的內徑設為5mm，軟管47的內徑定為3mm。壓差計49為測量流經軟管45內之液體的壓力、與流經軟管46內的已脫氣液體的壓力之差(壓力損失)的裝置，係使用VALCOM(股)公司製壓力感測器(製品名：VHR3)。

(實施例1)

首先，將原液供給部41內的液體加以攪拌，然後供給空氣。藉此操作，原液供給部41內的液體即形成有可以目視確認的多量氣泡。接著，將流量設定為30ml/min，從原液供給部41向中空絲脫氣模組40供給液體1小時。上述液體的供給中，透過藉真空泵44進行吸氣，將軟管48及連通於該軟管48的筒體內的空間壓力設定在約5.3kPa(約40Torr)。性能評估線驅動後(意即，自開始供給液體1小時後)，用中科科學(股)公司製溶氧量計(有機溶劑用DO計測儀，製品名：US-12-SOL)對收容在已脫氣液體收容部42內的液體中所溶解的氧量進行測量。在液體供給中，測量軟管45、46內的壓力，計算這些組件的 壓差(壓力損失)。實施例1的軟管45、46的壓力及壓差係如下述表1所示。收容在實施例1的已脫氣液體收容部42內的液體，經目視結果，未含氣泡。

(實施例2)

除了液體流量設定為20ml/min以外，其餘以和實施例1同樣方式驅動性能評估線，並測量收容在已脫氣液體收容部42內之液體中的溶氧量。在液體供給中，測量軟管45、46內的壓力，並計算這些壓差。實施例2中的軟管45、46的壓力及壓差係如下述表1所示。收容在實施例2的已脫氣液體收容部42內的液體，經目視結果，和實施例1同樣未包含氣泡。

(實施例3)

除了液體流量設定為10ml/min之外，其餘以和實施例1同樣方式驅動性能評估線，並測量軟管45、46內的壓力。實施例3中的軟管45、46的壓力及壓差係如下述表1所示。收容在實施例3的已脫氣液體收容部42內的液體，經目視結果，和實施例1、2同樣未包含氣泡。

(實施例4)

除了液體流量設定為5ml/min之外，其餘以和實施例1同樣方式驅動性能評估線，並測量軟管45、46內的壓力。實施例4中的軟管45、46之壓力及壓差係如下述表1所示。收容在實施例4的已脫氣液體收容部42內的液體，經目視結果，和實施例1至3同樣未包含氣泡。

(溶氧量)

實施例1中，已脫氣液體收容部42內所收容之液體中的溶氧量為1.2mg/L。此外，實施例2中，已脫氣液體收容部42內所收容的液體中的溶氧量為1.1mg/L。由這些結果已經確認，已脫氣液體中的溶氧量有不依存中空絲脫氣模組之液體供給量的傾向。

(壓力損失)

圖5為上述表1所示結果的曲線圖。圖5中，橫軸表示供給至中空絲脫氣模組40的液體流量，縱軸表示壓力。圖5中，以圓圈標示的圖表51至54表示實施例1至4各例中的軟管45內壓力，以三角形標示的圖表55至58表示實施例1至4各例中的軟管46內壓力，以圓圈標示的圖表59至62表示實施例1至4各例中的壓差(壓力損失)。如圖5所示，實施例1至4的壓力損失可確認是依比例按照供給至中空絲脫氣模組40的液體流量而增加。

1‧‧‧中空絲脫氣模組

2‧‧‧筒體

2a‧‧‧中央部

2b、2c‧‧‧端部

2d、2e‧‧‧鉤部

2f、2i‧‧‧溝部

2g、2h‧‧‧鉤部

3‧‧‧第1蓋部

4‧‧‧第2蓋部

5‧‧‧液體排出口

6‧‧‧氣泡排出口

7‧‧‧液體供給口

7a‧‧‧連接部

7b‧‧‧本體部

7c‧‧‧突出部

7d、7e‧‧‧開口部

8‧‧‧排氣口(第1排氣口)

9‧‧‧排氣口(第2排氣口)

11‧‧‧液體流入部

11a‧‧‧筒狀本體部

11b‧‧‧開口部

11c、11d‧‧‧溝部

12‧‧‧中空絲膜

13‧‧‧中空絲膜束

13a、13b‧‧‧端部

14‧‧‧封閉部(第1封閉部)

15‧‧‧封閉部(第2封閉部)

16‧‧‧連結構件

21‧‧‧頂板

21a‧‧‧開口部

21b‧‧‧溝部

21c、21d‧‧‧凹部

22‧‧‧側板

22a、22b‧‧‧溝部

22c‧‧‧貫通孔

31‧‧‧底板

31a‧‧‧開口部

32‧‧‧側板

32a、32b‧‧‧溝部

E‧‧‧擴徑部

F1、F2‧‧‧固定構件

L1‧‧‧中心軸線

R‧‧‧密封環

S1‧‧‧空間(第1空間)

S2‧‧‧空間(第2空間)

S3‧‧‧空間(第3空間)

Claims (11)

1. 一種中空絲脫氣模組，具備：筒體；第1蓋部，將前述筒體的一端部封閉，且設有液體供給口；第2蓋部，將前述筒體的另一端部封閉；液體流入部，具有：在前述筒體內連通於前述液體供給口並延伸於前述筒體之軸線方向的筒狀本體部、及設於前述筒狀本體部外周面的複數個開口部；中空絲膜束，以包覆前述液體流入部之前述外周面的方式收容於前述筒體內，且具有複數個中空絲膜；液體排出口，將前述筒體內的前述液體排出；第1排氣口，設於前述第1蓋部及前述第2蓋部之任一者，且連接於前述複數個中空絲膜的內側；及氣泡排出口，設於前述筒體，供排出前述液體中的氣泡。
2. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中前述氣泡排出口係設在較前述液體排出口更上側。
3. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中前述氣泡排出口係設在較前述複數個開口部更上側。
4. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中更具備第2排氣口，其係設於前述第1蓋部及前述第2蓋部中的另一者，且連接於前述複數個中空絲膜的內側。
5. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中更具備：第1封閉部，在前述軸線方向中，將前述第1蓋 部側的前述液體流入部及前述中空絲膜束固定，且將前述筒體內之第1空間與前述第1蓋部內之第2空間區隔；第2封閉部，在前述軸線方向中，將前述第2蓋部側之前述液體流入部及前述中空絲膜束固定，且將前述第1空間與前述第2蓋部內的第3空間區隔；前述複數個開口部、前述液體排出口、及前述氣泡排出口的每一者係連接於前述第1空間，前述第1排氣口係連接於前述第2空間及前述第3空間的任一者。
6. 如請求項5之中空絲脫氣模組，其中前述第1封閉部係在前述軸線方向中位於較前述第2封閉部更上側，前述氣泡排出口係在前述軸線方向中和前述第1封閉部分開。
7. 如請求項5之中空絲脫氣模組，其中於前述筒體內的前述第1空間之上端設有擴徑部，前述氣泡排出口設於前述擴徑部，於前述第1空間，相當於前述擴徑部的第1區域之斷面積係大於前述第1區域以外的第2區域之斷面積。
8. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中前述第1蓋部係位在較前述第2蓋部更上側。
9. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中前述液體排出口 係設在前述筒體。
10. 如請求項1之中空絲脫氣模組，其中前述液體的黏度為1000mPa‧s以上。
11. 一種使用請求項1至10中任一項之中空絲脫氣模組而將液體脫氣的方法，其係自前述中空絲脫氣模組之前述氣泡排出口一面將液體中的氣泡排出一面脫氣的方法。

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