TWI391174B - Degassing device - Google Patents

Description

脫氣裝置

本發明係關於一種自液體中去除氣體之脫氣裝置。

液體中之溶解氣體為導致流通有液體之管之腐蝕、因氣泡之產生而使壓力及熱交換率下降、以及產生之氣泡使液體塗佈不均等之原因。因此，需要根據液體之使用方法或使用目的進行脫氣。

為了對液體進行脫氣，例如可使用於日本專利特開平11－333206號公報中揭示之脫氣裝置(參照圖9)。圖9所示之脫氣裝置101為如下構造：透氣性管103被收容在具有被脫氣液體之流入口111及流出口112之減壓室102內，且該透氣性管103之一端連接於流入口111，另一端連接於流出口112。又，於減壓室102，安裝有到達減壓室102內之底部的真空管104，該真空管104連接於減壓室102所具有之抽真空口113。於如此之脫氣裝置101，使被脫氣液體自流入口111流入而使透氣性管103內通液，並且利用連接於抽真空口113之減壓裝置使減壓室102內減壓，藉此可對被脫氣液體進行脫氣。

如上所述之脫氣裝置中，為了提高脫氣性能，較多情況下使用可使與液體之接觸面積增大的細透氣性管。為了能夠收容在減壓室內，細透氣性管有產生彎曲與彎折之情況。若透氣性管彎折，則被脫氣液體之流通阻力增加，因而脫氣裝置變成無法充分發揮脫氣性能。

鑒於上述情形，本發明之目的在於提供一種可防止透氣性管彎折，而發揮較高之脫氣性能的脫氣裝置。

本發明提供一種脫氣裝置，具備：減壓室，係形成有被脫氣液體進出之流入口及流出口；以及脫氣元件，係在其一端連接於該流入口且另一端連接於該流出口之狀態下被收容於該減壓室內，並且流入該流入口之該被脫氣液體通過內部；該脫氣元件係包括由具有可撓性之複數根透氣性管所構成之管束、以及捆紮該複數根透氣性管而形成該管束之捆紮構件；以該管束之至少一部分成為將該管束彎曲所形成之彎曲部分之方式被收容於該減壓室內，並且至少在該彎曲部分之一部分配置有該捆紮構件。

於上述本發明之脫氣裝置中，以捆紮構件捆紮複數根透氣性管而形成管束，並且以使藉由捆紮構件所捆紮之部分被包含於彎曲部分之方式來彎曲管束。若管束被彎曲，則透氣性管上會產生彎曲之應力。透氣性管雖欲變形為可緩和應力之形態，但因捆紮構件之捆紮力之作用而無法容易地變形。其結果可防止產生彎折。由於在未產生彎折之透氣性管中，被脫氣液體順利地流通，因此可實現具有高脫氣性能之脫氣裝置。

於其他方面，本發明提供一種脫氣裝置，具備：減壓室，係形成有被脫氣液體進出之流入口及流出口；以及脫氣元件，係在其一端連接於該流入口且另一端連接於該流出口之狀態下被收容於該減壓室內，並且流入該流入口之該被脫氣液體通過內部；；該脫氣元件包括：由複數根透氣性管所構成之管束、以及以螺旋狀纏繞於該管束上將該複數根透氣性管捆紮之捆紮構件，纏繞有該捆紮構件之區間之至少一部分，該管束為彎曲。根據該構成，亦可取得與上述相同之效果。

以下，參照隨附之圖式來針對本發明之實施形態作說明。

(第1實施形態)

圖1表示本發明之第1實施形態之脫氣裝置。脫氣裝置1包括被脫氣液體所流通之流入口11及流出口12、以及形成有連接於減壓裝置抽真空口13之減壓室2。減壓室2包括具有底部23及開口部24之筒狀的室本體22以及蓋部21。於蓋部21，形成有流入口11及流出口12，於室本體22的側部25，形成有抽真空口13。於室本體22之開口部24，為了保持減壓室2內之氣密狀態，固定有蓋部21。於減壓室2，配置有一端連接於流入口11且另一端連接於流出口12之脫氣元件5。

如圖2及圖3所示，脫氣元件5包括：由具有可撓性之複數根透氣性管151所構成之管束15、筒狀之配接器(adapter)141與142、以及用於捆紮透氣性管151之捆紮構件16。配接器141、142包括：安裝於管束15之一端部且連接於減壓室2之流入口11的流入側配接器141、以及安裝於上述管束15之另一端部且連接於減壓室2之流出口12的流出側配接器142。經由流入側配接器141流入於流入口11之被脫氣液體，係在流通於脫氣元件5，亦即，透氣性管151之內部之後，經由流出側配接器142而自流出口12流出。

如圖1所示，脫氣元件5，係以將管束15彎曲成多重線圈狀之狀態被收容於減壓室2內。換言之，在流入側配接器141與流出側配接器142之間，藉由管束15局部彎曲成環狀而形成彎曲部分BP，於該環狀之彎曲部分BP之複數個位置，配置有捆紮構件16。如此一來，即便採用小尺寸之減壓室2，亦可確保管束15之長度(透氣性管151之長度)，故可較容易提高脫氣裝置1的脫氣能力。

纏繞於管束15上之捆紮構件16，係有將複數根透氣性管151捆紮成一束，以保持管束15之形態之作用，並且有管束15彎曲時防止每根透氣性管151彎折之作用。若將管束15如圖1所示般彎曲成多重線圈狀而形成彎曲部分BP，則在透氣性管151會產生彎曲之應力。因此，透氣性管151將變形為可緩和應力之形態。然而，因管束15彎曲成使捆紮構件16所捆紮之部分包含於彎曲部分BP，故透氣性管151不易變形，其結果可防止彎折產生。將複數捆紮構件16以既定間隔配置於彎曲部分BP上，藉此可使作用於透氣性管151上之捆紮力於長度方向上均勻化，故可期待防彎曲效果之提高。

又，在流入側配接器141與流出側配接器142之間，鄰接之透氣性管151、151彼此並未相互黏接。即，透氣性管151、151，僅連接於配接器141、142之兩端部相互黏接(具體而言為焊接)。由於捆紮構件16作用於透氣性管151上之捆紮力並不大，因此透氣性管151可於長度方向之前後移動。另一方面，捆紮構件16係並未覆蓋整個透氣性管151，而是以既定間隔配置於沿長度方向之複數個位置上。亦即，在管束15彎曲後，位於內周側之透氣性管151係於長度方向之前後略微移動，並且於未被捆紮構件16捆紮之區間，以朝向環中心略微***之方式變形。此結果可釋放彎曲之應力，故可提高防彎折效果。

又，若將透氣性管151捆紮成為一束，則脫氣元件5收容於減壓室2內時之作業性亦得到提高。又，藉由使用捆紮構件16，容易防止複數根透氣性管151散開，因而無須使用黏接劑或熱焊接來使透氣性管151、151彼此結合。由於可使透氣性管151、151彼此之間產生縫隙，故可望提高脫氣元件5所具有之脫氣性能。

作為如上所述之捆紮構件16，可使用例如帶、管、鏈、及膜等，較佳為薄膜。當捆紮構件16為膜之情況下，藉由纏繞該膜於管束15可以包住複數根透氣性管151之形式而捆紮。因此，由捆紮構件16對透氣性管151之捆紮力作用於面，可得到優良之防彎折效果。

捆紮構件16所採用之膜較佳為具有透氣性之膜。藉由使用具有透氣性之膜作為捆紮構件16，能夠幾乎不阻礙透氣性管151之透氣作用地來捆紮上述透氣性管151。作為具有透氣性之膜之代表，可例示多孔質膜或者於該多孔質膜上積層補強材而形成之積層膜。在採用多孔質膜與補強材之積層膜作為捆紮構件16之情況下，上述補強材之通氣性優於多孔質膜為較佳。具體而言，可使用由樹脂或金屬等構成之織布、不織布、網片、網、海綿、成型物、發泡體、多孔質體等作為補強材。

作為捆紮構件16之較適當之多孔質膜，可列舉由聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯等由氟樹脂類所構成之多孔質膜，以及由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類構成的多孔質膜。其中，尤其因聚四氟乙烯構成之多孔質薄膜之透氣性及耐藥劑性優良為佳。

捆紮構件16之形狀可為條狀。如圖3之截面圖所示般，藉由黏接劑將用於捆紮透氣性管151之捆紮構件16之兩端彼此固定，或者以熱焊接而固定即可。又，為了避免捆紮構件16產生位置偏移，亦可使用黏接劑等將捆紮構件16與管束15局部地固定。又，在本實施形態中，沿透氣性管151之長度方向以捆紮構件16對複數個位置進行捆紮，如此，能夠更可靠地捆紮複數根透氣性管151。又，藉由適當地調整捆紮構件16之配置間隔，可避免阻礙透氣性管151之透氣作用。

以下，對其他零件加以說明。

減壓室2之蓋部21及室本體22係均由金屬、玻璃或者塑膠以既定形狀成形而成者。若為金屬，從耐化學性優異之角度而言，以不鏽鋼為佳。當為塑膠時，可使用氟樹脂或聚烯烴。從抽真空口13等之形成之必要性及耐久性之角度考慮，減壓室2為金屬製為所希望者。

透氣性管151可使用通常用於脫氣裝置中之管。具體而言，可使用由聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯等氟樹脂構成之管，以及由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴構成之管。為了擴大每單位體積之膜面積，如圖3所示般，以使用細中空絲體作為透氣性管151為佳。此情況下，1根中空絲體(透氣性管151)之直徑以內徑而言，為數十μm~數mm左右之範圍，通常數根~數百根左右之中空絲體構成一個管束15。

又，在本實施形態中，將管束15經由配接器141、142而連接於流出口11及流入口12。配接器141、142可採用例如圖4所示之構造。如圖4所示般，配接器141、142具備用以固定管束15之端部的楔子52、蓋形螺帽51及旋蓋55。使用O形環53與螺帽54，將用以固定管束15之旋蓋55固定於蓋部21所形成的流入口11或者流出口12。其中，旋蓋55與管束15亦可使用具有熱焊接性之氟樹脂系粉末來焊接。又，在本實施形態中，流入口11及流出口12形成於蓋部21，但流入口11及/或流出口12亦可形成於室本體22之側部25或底部23。

其次，如圖5所表示者係使用圖1之脫氣裝置的脫氣系統之構成圖。脫氣系統30配置於用以收容脫氣前之液體的槽34與脫氣後之液體的系統用水端(Use Point)36之間，且上述脫氣系統30具備：脫氣裝置1；用以使脫氣裝置1之減壓室2內之壓力降低至大氣壓以下的真空泵33(減壓裝置)；連接真空泵33與脫氣裝置1而形成真空管路的抽真空管38；測量抽真空管38內之壓力的真空計32；以及設置於較真空管路中之真空計32之配置位置更靠近脫氣裝置1的漏液感測器31。脫氣裝置1係以如下姿勢設置：室本體22之底部23位於鉛垂下方，並且形成有流入口11及流出口12之蓋部21位於鉛垂上方。脫氣裝置1之結構為：利用泵35汲取槽34內之液體並將其輸送至脫氣系統30，再將經脫氣處理後之液體輸送至系統用水端36。

於圖5所示之脫氣系統30，對脫氣裝置1與真空泵33之間的減壓管路上所配置之真空計32之變動進行監控，藉此可判斷有無液漏。然而，當有少量液漏之情況下，難以僅根據真空計32之變動而迅速地判斷有無漏液。因此，以可根據漏液感測器31之檢測結果來判斷有無漏液，而決定是停止還是繼續進行脫氣處理者為佳。漏液感測器31之種類並無特別限制，例如可使用檢測2根導線間之電阻值之變化的方式或光纖方式。再者，亦可於脫氣裝置1之減壓室2內配置漏液感測器或真空計等檢測器。

又，如圖5所示，於脫氣系統30，亦可在脫氣裝置1與真空泵33之間的真空管路上配置液體收集器39。液體收集器39之作用在於，阻止通過抽真空口13流入抽真空管38內之被脫氣液體被吸入真空泵33內或者與真空計32接觸。如此，可保護真空計32及真空泵33以免故障。

如上所述之液體收集器39可應用包括能夠蓄積液體之小室以及允許氣體通過但阻止液體通過之通氣過濾器的零件。該通氣過濾器之具體例，為含有氟樹脂或聚烯烴樹脂之多孔質膜的多孔質過濾器。再者，真空管路上之液體收集器39之具體配置位置可在漏液感測器31與真空泵33之間，較佳者為在漏液感測器31與真空計32之間。

(第2實施形態)

圖6表示本發明之第2實施形態之脫氣裝置。先前所說明之第1實施形態之脫氣裝置與第2實施形態之脫氣裝置的不同之處在於，構成脫氣元件之透氣性管的捆紮形態。如相同參照符號所示般，其他構成於各實施形態中共用。

如圖6所示，本實施形態之脫氣裝置10包括減壓室2、以及配置於上述減壓室2內之脫氣元件50。減壓室2之構成如第1實施形態所述。如圖7所示般，脫氣元件50係由以下各部分構成：由複數根透氣性管151組成之管束15、捆紮透氣性管151之捆紮構件17、以及配接器141與142。

脫氣元件50係以管束15彎曲成多重線圈狀之狀態下被收容至減壓室2。換言之，在流入側配接器141與流出側配接器142之間的纏繞有捆紮構件17之區間內，管束15彎曲成環狀而形成彎曲部分BP。因此，即便採用小尺寸之減壓室2，亦可確保管束15之長度(透氣性管151之長度)，故可較容易提高脫氣裝置10之脫氣能力。

捆紮構件17之作用在於：螺旋狀纏繞於管束15上，將複數根透氣性管151捆紮成一束，並且防止管束15彎曲後每個透氣性管151彎折。若管束15如圖6所示彎曲成多重線圈狀而形成彎曲部分BP，透氣性管151上會產生彎曲之應力。因此，透氣性管151將變形為可緩和應力之形態。然而，因管束15彎曲成捆紮構件17所捆紮之部分包含於彎曲部分BP中，故透氣性管151不易變形，其結果可防止產生彎折。

又，在流入側配接器141與流出側配接器142之間，鄰接之透氣性管151、151彼此並未相互黏接。即，透氣性管151、151中，僅連接於配接器141、142之兩端部相互黏接(具體而言為焊接)。又，由於捆紮構件17作用於透氣性管151上之捆紮力並不大，因此在管束15彎曲後，位於內周側之透氣性管151可於長度方向之前後略微移動，以釋放彎曲之應力。藉由透氣性管151之彎曲而釋放應力之效果，如第1實施形態中所述。其中，本實施形態之透氣性管151之防彎折效果，優於第1實施形態。其理由如同下述。

如圖8所示，在第1實施形態中所說明之脫氣元件5彎曲後，於相互鄰接之1個捆紮構件16與另1個捆紮構件16之間，位於內周側之透氣性管151彎曲而產生撓曲部27k。如此之撓曲部27k只要不妨礙液體之流通，則不會成為大問題，但其未必不會衍生出透氣性管151之彎折。因此，以不形成撓曲部27k為佳。為了防止形成撓曲部27k，可對透氣性管151遍及整個長度方向而施加均勻之捆紮力。若捆紮構件16之配置間隔變窄，則容易對透氣性管151遍及整個長度方向而施加均勻之捆紮力。但是，當捆紮構件16之配置間隔過分變窄時，可能會導致透氣性管151的透氣作用降低。

相對於此，本實施形態中，由於將長條之捆紮構件17以螺旋狀纏繞於管束15上，故與第1實施形態相比，捆紮構件17作用於透氣性管151上之捆紮力於透氣性管151之長度方向上更加均勻。因此，不易產生如圖8所示之撓曲部27k，由此可取得更優異之防彎折效果。

關於捆紮構件17之較佳材料等，如第1實施形態所述。

捆紮構件17之形狀可為帶狀，其兩端可使用黏接劑或熱焊接而固定於管束15或者配接器141、142上。又，可適當地調整捆紮構件17之螺旋間距，以免阻礙透氣性管151之透氣作用。又，本實施形態中將1根帶狀捆紮構件17以螺旋狀纏繞於管束15上，但亦可再準備1根相同之捆紮構件17，將此2根捆紮構件17、17以雙層螺旋狀纏繞於管束15上。藉此，能夠更可靠地捆紮透氣性管151，並且使捆紮力均勻地作用，進而取得優異之防彎折效果。

1、10、101．．．脫氣裝置

2、102．．．減壓室

5、50．．．脫氣元件

11、111．．．流入口

12．．．流出口

15．．．管束

16、17．．．捆紮構件

21．．．蓋部

22．．．室本體

23．．．底部

24．．．開口部

25．．．側部

27k．．．彎曲部

30．．．脫氣系統

31．．．漏液感測器

32．．．真空計

33．．．真空泵

34．．．槽

35．．．泵

36．．．系統用水端

38、104．．．真空管

39．．．液體收集器

51．．．蓋形螺帽

52．．．楔狀物

53．．．O形環

54．．．螺帽

55．．．旋蓋

103、151．．．透氣性管

141、142．．．配接器

BP．．．彎曲部分

圖1係本發明之第1實施形態之脫氣裝置的半截面圖。

圖2係圖1所示之脫氣元件之俯視圖。

圖3係脫氣元件之主要部分放大截面圖。

圖4係表示本發明之脫氣裝置的透氣性管之連接方法之一例的截面圖。

圖5係本發明之使用脫氣裝置之脫氣系統的構成圖。

圖6係本發明之第2實施形態之脫氣裝置的半截面圖。

圖7係圖6所示之脫氣元件之俯視圖。

圖8係表示管束彎曲時的透氣性管之變形態樣之示意圖。

圖9係示意性表示先前的脫氣裝置之一例之截面圖。

1．．．脫氣裝置

2．．．減壓室

5．．．脫氣元件

11．．．流入口

12．．．流出口

13．．．真空口

15．．．管束

16．．．捆紮構件

21．．．蓋部

22．．．室本體

23．．．底部

24．．．開口部

25．．．側部

141、142．．．配接器

BP．．．彎曲部分

Claims (10)

1. 一種脫氣裝置，具備：減壓室，係形成有被脫氣液體進出之流入口及流出口；以及脫氣元件，係在其一端連接於該流入口且另一端連接於該流出口之狀態下被收容於該減壓室內，並且流入該流入口之該被脫氣液體通過內部；該脫氣元件係包括由具有可撓性之複數根透氣性管所構成之管束、以及將該複數根透氣性管於沿其長度方向之複數個位置加以捆紮而形成該管束之複數個捆紮構件；以該管束之至少一部分成為將該管束彎曲所形成之彎曲部分之方式被收容於該減壓室內，並且至少在該彎曲部分之一部分配置有該複數個捆紮構件；該捆紮構件為具有透氣性之膜，並以該透氣性管可於其長度方向之前後移動的方式將該膜纏繞於該管束，藉此將該複數根透氣性管捆紮成一束；該膜包含多孔質膜。
2. 如申請專利範圍第1項之脫氣裝置，其中該多孔質膜係由聚四氟乙烯所構成者。
3. 如申請專利範圍第1項之脫氣裝置，其中該脫氣元件進一步包括：安裝於該管束之一端部且連接於該流入口之流入側配接器、以及安裝於該管束之另一端部且連接於該流出口之流出側配接器， 在該流入側配接器與該流出側配接器之間，藉由將該管束彎曲成環狀而形成有該彎曲部分，並於環狀之該彎曲部分之複數個位置上，以既定間隔配置有該捆紮構件。
4. 一種脫氣裝置，具備：減壓室，係形成有被脫氣液體進出之流入口及流出口；以及脫氣元件，係在其一端連接於該流入口且另一端連接於該流出口之狀態下被收容於該減壓室內，並且流入該流入口之該被脫氣液體通過內部；該脫氣元件包括：由複數根透氣性管所構成之管束、以及以螺旋狀纏繞於該管束上將該複數根透氣性管捆紮之捆紮構件，纏繞有該捆紮構件之區間之至少一部分，該管束為彎曲；該捆紮構件為具有透氣性之膜，並以該透氣性管可於其長度方向之前後移動的方式將該膜纏繞於該管束，藉此將該複數根透氣性管捆紮成一束；該膜包含多孔質膜。
5. 如申請專利範圍第4項之脫氣裝置，其中該多孔質膜係由聚四氟乙烯所構成者。
6. 如申請專利範圍第4項之脫氣裝置，其中該脫氣元件進一步包括：安裝於該管束之一端部且連接於該流入口之流入側配接器、以及安裝於該管束之另一端部且連接於該流出口之流出側配接器， 在該流入側配接器與該流出側配接器之間的纏繞有捆紮構件之區間，藉由將該管束彎曲成環狀而形成有彎曲部分。
7. 如申請專利範圍第1或4項之脫氣裝置，其中該捆紮構件係以該多孔質膜與補強材之積層膜構成；該補強材之通氣性高於該多孔質膜之通氣性。
8. 如申請專利範圍第3或6項之脫氣裝置，其中該透氣性管中，僅有連接於該流入側配接器及該流出側配接器之兩端部相互黏接。
9. 如申請專利範圍第1或4項之脫氣裝置，其中該捆紮構件之形狀為帶狀。
10. 如申請專利範圍第4項之脫氣裝置，其中該捆紮構件之螺旋間隔被調整成該管束之一部分直接接觸該減壓室之內部環境。