CN109414630B - 中空纤维脱气组件和使用该中空纤维脱气组件将液体脱气的方法 - Google Patents

Abstract

中空纤维脱气组件(1)具有：筒体(2)；第1盖部(3)，其将筒体(2)的一端部(2b)封闭，并设有液体供给口(7)；第2盖部(4)，其将筒体(2)的另一端部(2c)封闭；液体流入部(11)，其具有在筒体(2)内连通于液体供给口(7)的筒状主体部(11a)和设于筒状主体部(11a)的外周面的多个开口部(11b)；中空纤维膜束(13)，其以包覆液体流入部(11)的外周面的方式收纳在筒体(2)内，该中空纤维膜束(13)具有多个中空纤维膜(12)；液体排出口(5)，其用于排出筒体(2)内的液体；排气口(8)，其设于第1盖部(3)和第2盖部(4)中的任一者，并与多个中空纤维膜(12)的内侧相连；以及气泡排出口(6)，其设于筒体(2)，用于排出液体中的气泡。

Description

中空纤维脱气组件和使用该中空纤维脱气组件将液体脱气的 方法

技术领域

本发明涉及中空纤维脱气组件和使用该中空纤维脱气组件将液体脱气的方法。

背景技术

有时会在液体中溶解有空气等气体。例如，作为测量对象的液体中溶解有气体时，有时会因该气体导致无法获得正确的测量结果。此外，印墨、阻剂或涂层材料中溶解有气体时，会发生印刷不良等情况。例如，在下述专利文献1中公开了一种在从印墨储存部到喷墨头的印墨流路中，安装有使用中空纤维膜的中空纤维脱气组件的技术。在下述专利文献1中公开了利用中空纤维脱气组件连续地将印墨脱气的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/063720号

发明内容

发明要解决的问题

在如上述的中空纤维脱气组件中，溶解在液体中的气体和微小气泡经由设于中空纤维膜的表面的孔而侵入该中空纤维膜的内侧。然而，在液体中形成有比中空纤维膜的孔径大得多的气泡时，有时该气泡不会侵入中空纤维膜内。在该情况下，从中空纤维脱气组件排出的液体有时无法充分脱泡。此外，例如液体为高粘度液体时，中空纤维脱气组件内的气泡有时不会因液体的剪切应力而破裂。该气泡有滞留于中空纤维脱气组件内的倾向。由于该滞留气泡的原因，作为脱气对象的高粘度液体与中空纤维膜的接触面积下降，也存在无法利用中空纤维脱气组件充分发挥脱气性能的问题。

本发明的一技术方案的目的在于提供能够将液体良好地脱气和脱泡的中空纤维脱气组件以及使用该中空纤维脱气组件良好地进行脱气和脱泡的方法。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的中空纤维脱气组件具有：筒体；第1盖部，其将筒体的一端部封闭，并设有液体供给口；第2盖部，其将筒体的另一端部封闭；液体流入部，其具有在筒体内连通于液体供给口并且沿筒体的轴线方向延伸的筒状主体部和设于筒状主体部的外周面的多个开口部；中空纤维膜束，其以包覆筒状主体部的外周面的方式收纳于筒体内，该中空纤维膜束具有多个中空纤维膜；液体排出口，其用于排出筒体内的液体；第1排气口，其设于第1盖部和第2盖部中的任一者，并与多个中空纤维膜的内侧相连；以及气泡排出口，其设于筒体，用于排出液体中的气泡。

在该中空纤维脱气组件中，经由液体供给口供给到液体流入部的筒状主体部的液体经由开口部渗入筒体内。渗入到筒体内的液体中所溶解的气体和微细气泡侵入中空纤维膜的内侧。即，渗入到筒体内的液体在通过中空纤维膜束时被脱气。侵入中空纤维膜的内侧的气体等从第1排气口向中空纤维脱气组件的外部排出。此外，存在于在筒体内收纳的液体中但未被中空纤维膜脱泡的气泡从与液体排出口不同的气泡排出口向中空纤维脱气组件的外部排出。因而，通过使用上述中空纤维脱气组件能够将液体良好地脱气和脱泡。

也可以是，气泡排出口设于比液体排出口靠上侧的位置。在该情况下，能够减少从气泡排出口排出的液体量，并且在筒体内到达液体排出口的液体的流路较长。由此，能够良好地抑制气泡混入从液体排出口排出的液体中。

也可以是，气泡排出口设于比多个开口部靠上侧的位置。在该情况下，能够抑制液体中的气泡经由多个开口部倒流。

也可以是，上述中空纤维脱气组件还具有第2排气口，该第2排气口设于第1盖部和第2盖部中的另一者，并与多个中空纤维膜的内侧相连。在该情况下，能够良好地排出侵入中空纤维膜的内侧的气体。

也可以是，上述中空纤维脱气组件还具有：第1封闭部，其在轴线方向上将第1盖部侧的液体流入部和中空纤维膜束固定，并将筒体内的第1空间与第1盖部内的第2空间划分开；以及第2封闭部，其在轴线方向上将第2盖部侧的液体流入部和中空纤维膜束固定，并将第1空间与第2盖部内的第3空间划分开，液体排出口、气泡排出口以及多个开口部分别与第1空间相连，第1排气口与第2空间和第3空间中的任一者相连。在该情况下，通过第1封闭部和第2封闭部，将第1排气口所连接的空间与液体排出口、气泡排出口以及多个开口部所分别连接的第1空间互相隔断。由此，能够良好地抑制排出于第1排气口的气体混入第1空间。

也可以是，第1封闭部在轴线方向上位于比第2封闭部靠上侧的位置，气泡排出口在轴线方向上与第1封闭部分隔开。在该情况下，在轴线方向上，在筒体内的第1封闭部与气泡排出口之间形成有供气泡滞留的区域。滞留于该区域的气泡所形成的气体侵入暴露在该区域的中空纤维膜，从而能够更良好地脱气。

也可以是，第1盖部在轴线方向上位于比第2盖部靠上侧的位置。在该情况下，液体供给口能够以自然落下的方式将液体供给到筒状主体部。

也可以是，液体排出口设于筒体。在该情况下，不论第1盖部和第2盖部的形状等为何，都能够良好地排出已脱气的液体。

也可以是，液体的粘度为1000mPa·s以上。在该情况下，液体中的气泡不易破裂，存在只靠中空纤维膜束脱泡不充分的倾向。对此，上述中空纤维脱气组件具有气泡排出口。因而，即使利用上述中空纤维脱气组件处理的液体的粘度在1000mPa·s以上，也能够良好地实施该液体的脱气和脱泡。

使用上述中空纤维脱气组件将液体脱气的方法为一边将液体中的气泡从中空纤维脱气组件的气泡排出口排出一边进行脱气的方法。这样使用中空纤维脱气组件来一边将液体中的气泡从气泡排出口排出，一边对液体中的溶解气体进行脱气，从而能够良好地进行脱气和脱泡。

发明的效果

根据本发明的一技术方案，能够提供能够将液体良好地脱气和脱泡的中空纤维脱气组件以及使用该中空纤维脱气组件良好地进行脱气和脱泡的方法。

附图说明

图1是表示实施方式的中空纤维脱气组件的主视图。

图2是图1所示的中空纤维脱气组件的概略剖视图。

图3的(a)、(b)是图2所示的中空纤维膜束的局部放大图。

图4是表示在各实施例中使用的性能评估线的框图。

图5是将表1所示的各实施例的结果图表化得到的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的优选的实施方式。另外，在以下的说明中，对于相同要素或具有相同功能的要素使用相同的附图标记，并省略重复的说明。

图1是表示实施方式的中空纤维脱气组件的主视图。图2是图1所示的中空纤维脱气组件的概略剖视图。如图1和图2所示，对供给到内部的液体进行脱气的中空纤维脱气组件1为外部灌流型的脱气组件。中空纤维脱气组件1具有：筒体2，其具有中央部2a和端部2b、2c；第1盖部3，其将筒体2的一端部2b封闭；以及第2盖部4，其将筒体2的另一端部2c封闭。在筒体2的中央部2a设有液体排出口5和气泡排出口6。在第1盖部3设有液体供给口7和排气口8(第1排气口)。在第2盖部4设有排气口9(第2排气口)。在本实施方式中，将沿筒体2的中心轴线L1的方向定义为上下方向(或轴线方向)。在该情况下，端部2b(和第1盖部3)设于比端部2c(和第2盖部4)靠上侧的位置。

利用本实施方式的中空纤维脱气组件1进行脱气的液体只要是容易产生气泡的液体或产生的气泡不易破裂的液体，则没有特别限定。作为具体例，能够例举起泡性液体或高粘度液体等液体。起泡性液体能够例举包含所谓表面活性剂或者表面活性物质的液体。高粘度液体能够例举在液体流经中空纤维脱气组件1的温度下具有预定的粘度的液体。在本实施方式中使用高粘度液体。

在高粘度液体中，上述温度下的预定的粘度的下限值例如既可以是100mPa·s以上的任意值，也可以是500mPa·s以上的任意值，还可以是1000mPa·s以上的任意值。在高粘度液体中，上述温度下的预定的粘度的上限值例如既可以是5000mPa·s以下的任意值，也可以是2000mPa·s以下的任意值。上述温度下的液体的粘度也可以是1600mPa·s左右。另外，在高粘度液体中，当考虑到防止产生的气泡向液体排出口侧混入的观点和液体的流动性的观点时，作为上述粘度的范围的组合，可以是100mPa·s～5000mPa·s的任意值，也可以是500mPa～5000mPa的任意值，还可以是1000mPa～5000mPa的任意值，当还考虑到能够处理更多的液体的观点时，上述组合既可以是100mPa·s～2000mPa·s的任意值，也可以是500mPa～2000mPa的任意值，还可以是1000mPa～2000mPa的任意值。液体流经中空纤维脱气组件1的温度的下限值例如只要高于液体的凝固点即可。液体流经中空纤维脱气组件1的温度的上限值例如只要在低于构成后述中空纤维膜12的树脂的热变形温度的范围即可。例如，在构成中空纤维膜的树脂为聚烯烃树脂时，上述温度既可以是0℃～70℃，也可以是4℃～60℃，还可以是室温(20℃)～45℃。例如，作为印墨、阻剂或涂层材料等，能够使用所述高粘度液体。

筒体2是中空纤维脱气组件1的主体部，具有大致圆筒形。中央部2a内未设置分隔件等，且端部2b、2c分别开口。因此，筒体2具有中空形状。基于制造容易性的观点，筒体2例如是树脂制。筒体2通过例如注射成形而形成。在中央部2a的与端部2b相邻的区域设有扩径部E。即，在中央部2a的上端设有扩径部E。该扩径部E的外径与中央部2a相同，另一方面，该扩径部E的内径比中央部2a大。因此，在筒体2内的空间S1(第1空间)中，由扩径部E划分形成的内部空间的截面积大于由除扩径部E之外的区域划分形成的内部空间的截面积。

端部2b、2c的外径彼此大致相同，该端部2b、2c的外径小于中央部2a的外径。另一方面，端部2b、2c的内径彼此大致相同，且也与除扩径部E之外的中央部2a的内径大致相同。在端部2b的外周面设有用于卡定于第1盖部3的钩部2d、2e，在端部2b的内周面设有供后述的封闭部14勾挂的槽部2f。同样地，在端部2c的外周面设有用于卡定于第2盖部4的钩部2g、2h，在端部2c的内周面设有供后述的封闭部15勾挂的槽部2i。

在筒体2内收纳有与第1盖部3的液体供给口7相连通的液体流入部11、包覆液体流入部11的外周面并具有多条中空纤维膜12的中空纤维膜束13以及用于封闭空间S1并且固定中空纤维膜束13的封闭部14、15。

液体流入部11是树脂制的构件，其将从液体供给口7供给来的液体向筒体2内供给。液体流入部11具有在中央部2a内沿上下方向延伸的筒状主体部11a和设于筒状主体部11a的外周面的多个开口部11b。因此，液体供给口7、液体流入部11的内部空间以及空间S1互相连接，从液体供给口7供给来的液体经由液体流入部11渗入空间S1内。筒状主体部11a具有圆筒形，筒状主体部11a的中心轴与筒体2的中心轴重叠。在上下方向上，筒状主体部11a的长度与筒体2的长度既可以相同，也可以不同。在本实施方式中，筒状主体部11a的上述长度与筒体2的长度大致相同。与第1盖部3和第2盖部4同样地，在筒状主体部11a的外周面设有供后述的封闭部14勾挂的槽部11c和供后述的封闭部15勾挂的槽部11d。

筒状主体部11a的上侧的一端借助连结构件16与液体供给口7相连结。另一方面，筒状主体部11a的下侧的一端封闭。筒状主体部11a的外径和厚度适当设定在例如流经液体流入部11的内部的液体的压力损失不会升高的范围内。连结构件16是用于将液体供给口7与液体流入部11水密连结的构件，其例如是树脂制的构件。

图3的(a)、(b)是图2所示的中空纤维膜束的局部放大图。如图3的(a)、(b)所示，中空纤维膜12是气体可透过但液体不能透过的中空纤维形状的膜，其沿上下方向延伸。中空纤维膜12的两端分别在上下方向上开口。中空纤维膜12的上侧的端与第1盖部3内的空间S2(第2空间)相连接。中空纤维膜12的下侧的端与第2盖部4内的空间S3(第3空间)相连接。空间S2与第1盖部3中的液体供给口7内的空间被隔断。

中空纤维膜12具有因液体而溶胀的性质。中空纤维膜12的材质、膜形状、膜形态等并无特别限制。中空纤维膜12的材质能够列举例如聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)等聚烯烃系树脂、聚二甲基硅氧烷或其共聚物等硅系树脂、PTFE(聚四氟乙烯)、偏二氟乙烯等氟树脂。中空纤维膜12的膜形状(侧壁的形状)能够列举例如多孔质膜、微多孔膜、不具有多孔质的均质膜(非多孔膜)。中空纤维膜12的膜形态能够列举例如膜整体的化学性或物理性构造为均质的对称膜(均质膜)、膜的化学性或物理性构造因膜的部分而不同的非对称膜(不均质膜)。非对称膜(不均质膜)是具有非多孔质的致密层与多孔质的膜。在该情况下，致密层可以形成在膜的表层部分或多孔质膜内部等膜中的某个部分。不均质膜也包含化学构造相异的复合膜、3层构造这样的多层构造膜。特别是使用聚(4-甲基-1-戊烯)树脂的不均质膜由于具有能够阻断液体的致密层，因此，也可以用于除水之外的液体的脱气。用于外部灌流型的中空纤维的情况中，也可以在中空纤维外表面形成致密层。

中空纤维膜束13是利用例如多条中空纤维膜12织成帘状而成的中空纤维膜片(未图示)所形成的。在该情况下，例如中空纤维膜束13由每1英寸30条～90条的中空纤维膜12构成。中空纤维膜束13围绕并抵接筒状主体部11a的外周面而构成大致圆筒形状。因此，中空纤维膜束13的中空纤维膜12被液体流入部11从半径方向内侧支承。中空纤维膜束13既可以与筒体2的内周面相接触，也可以不接触。在上下方向上，中空纤维膜束13的长度与液体流入部11的长度既可以相同，也可以不同。例如，中空纤维膜束13的上述长度也可以比液体流入部11短。在本实施方式中，液体流入部11与中空纤维膜束13形成相同的长度。因此，中空纤维膜束13的上侧的端面与筒状主体部11a的上侧的端齐平，中空纤维膜束13的下侧的端面与筒状主体部11a的下侧的端齐平。中空纤维膜束13的上述长度与筒体2的内径的比例例如是6：1～1：1。

封闭部14(第1封闭部)是以填充筒体2的端部2b内的方式设置的封闭构件，其是在上下方向上将上侧的液体流入部11与中空纤维膜束13的端部13a固定的构件。封闭部14像上述那样进入槽部2f、11c内，从而在上下方向上固定于端部2b内。封闭部14由树脂形成。封闭部14所含的树脂能够列举例如环氧树脂、聚氨酯树脂、紫外线固化型树脂、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃树脂。在端部2b的相对于上下方向垂直的截面中，封闭部14填充于除了筒状主体部11a的内部和中空纤维膜12内侧之外的整个区域。换言之，封闭部14填充在中空纤维膜12之间、中空纤维膜束13与筒状主体部11a的外周面之间以及中空纤维膜束13与端部2b的内周面之间。因此，封闭部14设置成将筒体2内的空间S1与第1盖部3内的空间S2划分开。在该情况下，能够防止空间S1内的液体渗入空间S2。

封闭部15(第2封闭部)是以填充筒体2的端部2c内的方式设置的封闭构件，其是在上下方向上将下侧的液体流入部11与中空纤维膜束13的端部13b固定的构件。封闭部15像上述那样进入槽部2i、11d内，从而在上下方向上固定于端部2c内。封闭部15由与封闭部14同样的树脂形成。在端部2c的相对于上下方向垂直的截面中，封闭部15填充于除了筒状主体部11a的内部和中空纤维膜12的内侧之外的整个区域。换言之，封闭部15填充在中空纤维膜12之间、中空纤维膜束13与筒状主体部11a的外周面之间以及中空纤维膜束13与端部2c的内周面之间。因此，封闭部15设置成将筒体2内的空间S1与第2盖部4内的空间S3划分开。在该情况下，能够防止空间S1内的液体渗入空间S3。

第1盖部3是树脂制的构件，其支承液体供给口7，并且覆盖于筒体2的端部2b。第1盖部3具有大致圆盘状的顶板21和围绕顶板21的边缘而设置的侧板22。在顶板21设有以中心轴线L1为中心点而设置的开口部21a、以围绕开口部21a的方式设于外表面的环状的槽部21b以及在比槽部21b靠外侧的外表面设置的凹部21c、21d。在环状的槽部21b内设有用于提高其与液体供给口7之间的气密性的密封环R。凹部21c、21d也可以是内螺纹部。在侧板22设有供筒体2的钩部2d、2e分别嵌入的槽部22a、22b以及供排气口8贯穿的贯通孔22c。排气口8是将气体经由管等从空间S2向外部排出的构件。从排气口8、9排出的气体是侵入中空纤维膜12的内侧的液体内的气体。排气口8与管之间的连接例如通过嵌合或螺纹结合来进行。

此处，液体供给口7具有：大致圆筒状连接部7a，其与用于供给液体的管相连接；主体部7b，其固定连接部7a，并且安装于第1盖部3；以及筒状的突出部7c，其以贯穿开口部21a的方式从主体部7b突出，并与连结构件16相连结。在主体部7b分别设有开口部7d、7e，开口部7d、7e设置成在突出部7c***到开口部21a时与凹部21c、21d重叠。连接部7a与管之间的连接例如通过嵌合或螺纹结合来进行。能够分别在开口部7d、7e***销等固定构件F1、F2。

本实施方式中，液体供给口7配置在第1盖部3的顶板21的外表面上。此时，突出部7c***到开口部21a，并与连结构件16相连结。在开口部7d与凹部21c的双方***有固定构件F1，并且在开口部7e与凹部21d的双方***有固定构件F2。由此，液体供给口7借助密封环R以优异的气密性装设于第1盖部3。

第2盖部4是覆盖于筒体2的端部2c的树脂制的构件。第2盖部4具有大致圆盘状的底板31和围绕底板31的边缘而设置的侧板32。在底板31设有以中心轴线L1为中心点而设置的开口部31a。在开口部31a***有排气口9。排气口9是将气体经由管等从空间S3向外部排出的构件。从排气口9排出的气体是侵入中空纤维膜12的内侧的液体内的气体。排气口9与管之间的连接例如通过嵌合或螺纹结合来进行。在侧板32设有用于供筒体2的钩部2g、2h分别嵌入的槽部32a、32b。

液体排出口5是以贯通筒体2的中央部2a侧壁的方式设置并将液体经由管等从空间S1向外部排出的构件。液体排出口5设于中央部2a的端部2c侧，且在上下方向上设于封闭部14、15之间。液体排出口5与管之间的连接例如通过嵌合或螺纹结合来进行。从液体排出口5排出的液体是从液体流入部11渗入空间S1并借助中空纤维膜束13脱气后的液体。

气泡排出口6是以贯通筒体2的中央部2a的侧壁的方式设置并将气体(主要是气泡)经由管等从空间S1向外部排出的构件。气泡排出口6设于中央部2a的端部2b侧，且在上下方向上设于封闭部14、15之间(更具体而言，为扩径部E)。气泡排出口6与管之间的连接例如通过嵌合或螺纹结合来进行。从气泡排出口6排出的气体是未侵入任一条中空纤维膜12而存在于空间S1内的气体及气泡。换言之，从气泡排出口6不仅排出气泡，也排出气体。另外，也从气泡排出口6排出液体。

由于气体比液体轻，因此，气泡排出口6也可以设于比液体排出口5靠上侧的位置。在该情况下，与从液体排出口5排出的液体量相比，从气泡排出口6排出的液体的量大幅减少。气泡排出口6设置成在上下方向上与封闭部14分隔开。在该情况下，在空间S1中，在封闭部14与气泡排出口6之间形成供气泡和由该气泡形成的气体滞留的区域。在本实施方式中，该区域相当于空间S1中的扩径部E位置，中空纤维膜束13的一部分在该区域暴露。气泡排出口6既可以设于比液体流入部11的多个开口部11b靠上侧的位置，也可以设于比液体排出口5和多个开口部11b靠上侧的位置。

接着，说明利用中空纤维脱气组件1进行液体的脱气的方法。

从外部供给到液体供给口7的液体流入筒体2内的液体流入部11。流入到液体流入部11的液体经由多个开口部11b渗入空间S1内。渗入到空间S1内的液体供给到中空纤维膜12之间的间隙，再经过该间隙流到筒体2的内周面。也就是说，渗入到空间S1内的液体向中空纤维膜束13的外侧流动。此时，通过使真空泵等工作，从排气口8、9对空间S2、S3内进行吸气，中空纤维膜12的内侧被减压。于是，在液体通过中空纤维膜束13时，溶解于液体的气体(溶解气体)和液体中的微小的气泡被吸入中空纤维膜12的内侧。由此，进行液体的脱气。微小的气泡是具有能够通过中空纤维膜12的孔的程度的直径的气泡。

在液体中具有未经中空纤维膜12脱泡的气泡。该气泡由于相对于液体的比重的关系，容易聚集在空间S1的上侧(具体而言，在空间S1中对应于扩径部E的区域)。聚集在该区域的气泡所形成的气体进入中空纤维膜12而被脱气。此外，气泡从气泡排出口6向外部排出。由此，能够将液体中未侵入中空纤维膜12的内侧的气泡脱泡，因此，能够一边从中空纤维脱气组件1的气泡排出口6排出液体中的气泡，一边利用中空纤维脱气组件1的中空纤维膜12将液体脱气。接着，由气泡排出口6和排气口8、9脱气及脱泡后的液体从液体排出口5排出到外部。

这样，在本实施方式的中空纤维脱气组件1中，溶解在渗入筒体2内的液体中的气体和微小气泡侵入中空纤维膜12的内侧。即，渗入筒体2的空间S1内的液体在通过中空纤维膜束13时被脱气。侵入中空纤维膜12的内侧的气体等从排气口8排出到中空纤维脱气组件1的外部。此外，存在于在筒体2的空间S1内收纳的液体中并且未经中空纤维膜12脱泡的气泡从与液体排出口5不同的气泡排出口6排出到中空纤维脱气组件1的外部。因而，通过使用中空纤维脱气组件1，能够一边从气泡排出口6排出液体中的气泡，一边将液体中的溶解气体脱气，因此能够将液体良好地脱气和脱泡。

气泡排出口6设于比液体排出口5靠上侧的位置。因此，能够减少从气泡排出口6排出的液体的量，并且在筒体2的空间S1内，到达液体排出口5为止的液体的流路较长。由此，能够良好地抑制气泡混入从液体排出口5排出的液体。

气泡排出口6设于比多个开口部11b靠上侧的位置。因此，能够抑制液体中的气泡经由多个开口部11b倒流。

中空纤维脱气组件1具有设于第2盖部4并与多条中空纤维膜12的内侧相连接的排气口9。因此，能够良好地排出侵入到中空纤维膜12的内侧的气体。

中空纤维脱气组件1具有：封闭部14，其在上下方向上将第1盖部3侧的液体流入部11和中空纤维膜束13固定，并将筒体2内的空间S1与第1盖部3内的空间S2划分开；以及封闭部15，其在上下方向上将第2盖部4侧的液体流入部11和中空纤维膜束13固定，并将空间S1与第2盖部4内的空间S3划分开。除此之外，液体排出口5、气泡排出口6以及多个开口部11b分别与空间S1相连接，排气口8与空间S2相连接，排气口9与空间S3相连接。因此，通过封闭部14、15，将液体排出口5、气泡排出口6以及多个开口部11b所分别连接的空间S1、排气口8所连接的空间S2、排气口9所连接的空间S3互相隔断。由此，能够良好地抑制被排气口8、9排出的气体混入空间S1的情形。

气泡排出口6在上下方向上与封闭部14分隔开。因此，在上下方向上，在筒体2内的封闭部14与气泡排出口6之间形成供气泡滞留的区域。滞留于该区域的气泡所形成的气体侵入暴露于该区域的中空纤维膜12，从而能够良好地脱气。此处，通过设置扩径部E，即使在气泡排出口6与封闭部14的间隔距离缩短的情况下，也能够确保供气体滞留的区域。

第1盖部3在上下方向上位于比第2盖部4靠上侧的位置。因此，液体供给口7能够将液体以自然落下的方式向筒状主体部11a供给。

液体排出口5也设于筒体2。因此，不论第1盖部3和第2盖部4的形状等为何，都能够良好地排出已脱气的液体。

液体的粘度也可以是1000mPa·s以上。在该情况下，液体中的气泡不易因液体的剪切应力而破裂，存在仅靠中空纤维膜束13脱泡不充分的倾向。针对此点，中空纤维脱气组件1具有气泡排出口6。因而，即使利用中空纤维脱气组件1处理的液体的粘度为1000mPa·s以上，由于未破裂的气泡会从气泡排出口6排出，因此，也能够良好地实施该液体的脱气和脱泡。换言之，在供给到中空纤维脱气组件1的液体为高粘度液体时，尤其能够良好地实施该液体的脱气和脱泡。

本发明的一技术方案的中空纤维脱气组件和使用该中空纤维组件将液体脱气的方法并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式的中空纤维脱气组件1中，中心轴线L1延伸的方向并不限定于上下方向。例如，中心轴线L1也可以沿与上下方向交叉或正交的方向延伸。在该情况下，第1盖部3也可以不位于比筒体2和第2盖部4靠上侧的位置。此外，液体供给口7也可以不位于比筒体2和第2盖部4靠上侧的位置。

在上述实施方式中，第1盖部3也可以位于第2盖部4的下侧。换言之，筒体2也可以是上述实施方式的颠倒状态。在该情况下，扩径部以与端部2c相邻的方式设置，并且气泡排出口6设置成贯通该扩径部。另外，上述实施方式的扩径部E也可不必设置。

在上述实施方式中，在筒体2的中央部2a中，液体排出口5和气泡排出口6设置的位置并不受限定。因此，例如液体排出口5也可以位于比气泡排出口6靠上侧的位置。此外，液体排出口5也可以设于中央部2a之外。例如，液体排出口5也可以设于第1盖部3或第2盖部4。

在上述实施方式中，各排气口8、9也可以分别连接用于分别对空间S2、S3进行吸气的真空泵。在该情况下，中空纤维膜12的内侧被减压，能够将空间S1内的经由中空纤维膜12的液体良好地脱气。

在上述实施方式中，供给到中空纤维脱气组件1的液体也可以不具有1000mPa·s以上的粘度。即，供给到中空纤维脱气组件1的液体也可以不是高粘度液体。此外，液体也可以不是起泡性的液体。除此之外，在液体具有对紫外线等光线反应的特性时，筒体2、第1盖部3以及第2盖部4也可以分别涂布为不透光的颜色(例如黑色)。

上述实施方式的中空纤维脱气组件1也可以具有用于提高筒体2与第1盖部3之间的气密性的密封环等。除此之外，中空纤维脱气组件1也可以具有用于提高筒体2与第2盖部4之间的气密性的密封环等。

实施例

根据以下的实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些例子。

制作后述实施例使用的中空纤维脱气组件，并在图4所示的性能评估线中确认了中空纤维脱气组件的脱气性能和脱泡性能等。

(性能评估线)

图4所示的性能评估线(evaluation line)使用将具有与上述实施方式的中空纤维脱气组件1同样的结构的中空纤维脱气组件40、加压送液型的原液供给部41、已脱气液体收纳部42、气泡收纳部43以及真空泵44组合而成的评估线。具体而言，使原液供给部41经由软管45与中空纤维脱气组件40的液体供给口相连接(也参照图1、2)。同样地，使已脱气液体收纳部42经由软管46与中空纤维脱气组件40的液体排出口相连接，使气泡收纳部43经由软管47与中空纤维脱气组件40的气泡排出口相连接，使真空泵44经由软管48与中空纤维脱气组件40的排气口相连接(也参照图1、2)。并且，在软管45、46安装压差计49。

中空纤维脱气组件40以DIC(股)公司制的SEPAREL EF-002A为基础，制作新设有气泡排出口的组件。该中空纤维脱气组件40按以下方式制作。

首先，准备聚苯醚制的筒体，其具有与上述实施方式同样的液体排出口和气泡排出口，并且具有内径

外径

长度230mm的尺寸。接着，将内径100μm、外径190μm、长度230mm的聚4-甲基-1-戊烯制的不均质中空纤维膜72000条捆束并装填在该筒体内。然后，利用固化性树脂组合物将筒体的两端部封闭，并且利用该固化性树脂组合物将中空纤维膜束固定在筒体内。具体而言，首先，在常温下，将固化性树脂组合物注入筒体的一端部后，静置约3小时，使其固化。接着，在常温下，将上述固化性树脂组合物注入筒体的另一端部后，同样静置约3小时，使其固化。然后，在60℃的条件下静置15小时，使注入筒体的两端部的固化性树脂组合物进一步固化。其次，在中空纤维膜束的两端部的各端部，将利用上述固化性树脂组合物的固化物紧贴固定的部分沿与纤维束长度方向正交的方向切断。由此，使各中空纤维膜开口。接着，在装填有已开口的中空纤维膜束的筒体的端部安装对应的聚苯醚制的盖部，从而制得具有与图2所示的中空纤维脱气组件同样的形状的外部灌流型的中空纤维膜脱气组件。

作为固化性树脂组合物，使用以主剂和固化剂为主要成分的组合物。主剂为三菱化学(股)公司制的双酚环氧树脂(产品名“EPIKOTE 828”)，固化剂为1，3-双(氨基甲基)环己烷。

在原液供给部41中收纳DIC(股)公司制的高粘度的液体(产品名：EX-08802，粘度：1600mPa·s)。该液体的温度设定在23℃～27℃。真空泵44使用ULVAC(股)公司制DTC-41K。各软管45、46、48的内径设为5mm，软管47的内径设为3mm。压差计49为测量流经软管45内的液体的压力与流经软管46内的已脱气液体的压力之差(压力损失)的装置，使用VALCOM(股)公司制的压力传感器(产品名：VHR3)。

(实施例1)

首先，将原液供给部41内的液体搅拌，然后供给空气。由此，原液供给部41内的液体形成有可以目视确认的大量的气泡。接着，将流量设定为30ml/min，从原液供给部41向中空纤维脱气组件40供给液体1小时。在上述液体的供给中，利用真空泵44进行吸气，从而将软管48和连通于该软管48的筒体内的空间的压力设定为约5.3kPa(约40Torr)。在性能评估线驱动后(即，自开始供给液体1小时后)，使用CENTRAL KAGAKU CORP.制的溶氧量计(有机溶剂用DO计测仪，产品名：US-12-SOL)对在收纳于已脱气液体收纳部42内的液体中溶解的氧量进行测量。在液体供给中，测量软管45、46内的压力，计算它们的压差(压力损失)。实施例1的软管45、46的压力和压差如下述表1所示。对收纳在实施例1的已脱气液体收纳部42内的液体进行目视，发现未含气泡。

(实施例2)

除了液体的流量设定为20ml/min以外，与实施例1同样地驱动性能评估线，测量收纳于已脱气液体收纳部42内的液体中的溶氧量。在液体供给中，测量软管45、46内的压力，计算它们的压差。实施例2中的软管45、46的压力和压差如下述表1所示。对收纳在实施例2的已脱气液体收纳部42内的液体进行目视，发现与实施例1同样未包含气泡。

(实施例3)

除了液体的流量设定为10ml/min之外，与实施例1同样地驱动性能评估线，测量软管45、46内的压力。实施例3的软管45、46的压力和压差如下述表1所示。对收纳在实施例3的已脱气液体收纳部42内的液体进行目视，发现与实施例1、2同样未包含气泡。

(实施例4)

除了液体的流量设定为5ml/min之外，与实施例1同样地驱动性能评估线，测量软管45、46内的压力。实施例4的软管45、46的压力和压差如下述表1所示。对收纳在实施例4的已脱气液体收纳部42内的液体进行目视，发现与实施例1～3同样未包含气泡。

[表1]

(溶氧量)

在实施例1中，在已脱气液体收纳部42内收纳的液体中的溶氧量为1.2mg/L。此外，在实施例2中，在已脱气液体收纳部42内收纳的液体中的溶氧量为1.1mg/L。由这些结果可以确认到，已脱气液体中的溶氧量有不依赖向中空纤维脱气组件供给液体的供给量的倾向。

(压力损失)

图5是将上述表1所示的结果图表化得到的图。在图5中，横轴表示供给到中空纤维脱气组件40的液体的流量，纵轴表示压力。在图5中，以圆圈表示的标绘点51～54表示实施例1～4各例中的软管45内的压力，以三角形表示的标绘点55～58表示实施例1～4各例中的软管46内的压力，以四边形表示的标绘点59～62表示实施例1～4各例中的压差(压力损失)。如图5所示，能够确认为，实施例1～4的压力损失与供给到中空纤维脱气组件40的液体的流量相应地按比例增加。

附图标记说明

1、中空纤维脱气组件；2、筒体；2a、中央部；2b、2c、端部；3、第1盖部；4、第2盖部；5、液体排出口；6、气泡排出口；7、液体供给口；8、排气口(第1排气口)；9、排气口(第2排气口)；11、液体流入部；11a、筒状主体部；11b、开口部；12、中空纤维膜；13、中空纤维膜束；14、封闭部(第1封闭部)；15、封闭部(第2封闭部)；E、扩径部；L1、中心轴线；S1、空间(第1空间)；S2、空间(第2空间)；S3、空间(第3空间)。

Claims (9)

1.一种中空纤维脱气组件，其中，

该中空纤维脱气组件具有：

筒体；

第1盖部，其将所述筒体的一端部封闭，并设有液体供给口；

第2盖部，其将所述筒体的另一端部封闭；

液体流入部，其具有在所述筒体内连通于所述液体供给口并且沿所述筒体的轴线方向延伸的筒状主体部和设于所述筒状主体部的外周面的多个开口部；

中空纤维膜束，其以包覆所述液体流入部的所述外周面的方式收纳于所述筒体内，该中空纤维膜束具有多个中空纤维膜；

液体排出口，其用于排出所述筒体内的所述液体；

第1排气口，其设于所述第1盖部和所述第2盖部中的任一者，并与所述多个中空纤维膜的内侧相连；以及

气泡排出口，其设于所述筒体，用于排出所述液体中的气泡，

该中空纤维脱气组件还具有：

第1封闭部，其在所述轴线方向上将所述第1盖部侧的所述液体流入部和所述中空纤维膜束固定，并将所述筒体内的第1空间与所述第1盖部内的第2空间划分开；以及

第2封闭部，其在所述轴线方向上将所述第2盖部侧的所述液体流入部和所述中空纤维膜束固定，并将所述第1空间与所述第2盖部内的第3空间划分开，

所述多个开口部、所述液体排出口以及所述气泡排出口分别与所述第1空间相连，

所述第1排气口与所述第2空间和所述第3空间中的任一者相连，

在所述筒体内的所述第1空间的上端设有扩径部，

所述气泡排出口设于所述扩径部，

在所述第1空间中，与所述扩径部相当的第1区域的截面积大于所述第1区域以外的第2区域的截面积。

2.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述气泡排出口设于比所述液体排出口靠上侧的位置。

3.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述气泡排出口设于比所述多个开口部靠上侧的位置。

4.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

该中空纤维脱气组件还具有第2排气口，该第2排气口设于所述第1盖部和所述第2盖部中的另一者，并与所述多个中空纤维膜的内侧相连。

5.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述第1封闭部在所述轴线方向上位于比所述第2封闭部靠上侧的位置，

所述气泡排出口在所述轴线方向上与所述第1封闭部分隔开。

6.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述第1盖部位于比所述第2盖部靠上侧的位置。

7.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述液体排出口设于所述筒体。

8.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述液体的粘度为1000mPa·s以上。

9.一种使用权利要求1～8中任一项所述的中空纤维脱气组件将液体脱气的方法，其中，

在该方法中，一边将液体中的气泡从所述中空纤维脱气组件的所述气泡排出口排出，一边进行脱气。

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