重力と装置を用いた液体の脱ガス方法
【課題】液体の脱ガスのための装置で、液体が重力により膜接触器に供給される液体の脱ガス方法を提供する。
【解決手段】液体入口１４、液体出口１６および真空ポート１８を有する外殻液体流路膜接触器１２、中央に近い端部および末端を有し、中央に近い端部は膜接触器の液体入口に接続されている第１の管２２、および第１の管の末端に接続される容器接続具、中央に近い端部および末端を有し、中央に近い端部は膜接触器の液体出口に接続されている第２の管２８を含み、使用の間、第１の管の末端は膜接触器の上に位置され、第２の管の末端は膜接触器の下に位置され、液体は重力により膜接触器を通過する。
【解決手段】液体入口１４、液体出口１６および真空ポート１８を有する外殻液体流路膜接触器１２、中央に近い端部および末端を有し、中央に近い端部は膜接触器の液体入口に接続されている第１の管２２、および第１の管の末端に接続される容器接続具、中央に近い端部および末端を有し、中央に近い端部は膜接触器の液体出口に接続されている第２の管２８を含み、使用の間、第１の管の末端は膜接触器の上に位置され、第２の管の末端は膜接触器の下に位置され、液体は重力により膜接触器を通過する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜接触器を含む重力が与えられる装置を使用する脱ガス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
膜接触器を使用する液体の脱ガス方法は公知である。例えば、米国特許第６７９０２６２号、第６５５８４５０号、第６５０３２２５号、第６４０２８１８号、第６２６７９２６号、第６６１６８４１号、第５６９５５４５号、第５３５２３６１号、第５２８４５８４号、第５２６４１７１号および第５１８６８３２号明細書、米国特許公開第２００５０１９４３０５号、第２００５０２１８０６４号および第２００６００８１５２４号、および米国特許出願第１１／０４３３５１号（２００６年１月２６日出願）、第１１／４４７１８８号（２００５年６月５日出願）参照。
【０００３】
しかしながら、液体が重力により膜接触器に供給される液体の脱ガス方法は知られていない。通常、液体はポンプにより接触器に供給される。
【０００４】
米国特許６５０３２２５においては、管内の液体が膜接触器に重力により供給される内腔還流型膜接触器を使用して管内の液体が脱ガスされている。
【特許文献１】米国特許６５０３２２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体が膜接触器に重力により供給される液体の脱ガスのための装置および方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
液体が重力によって装置を通過する、膜接触器を含む装置によって、液体が脱ガスされる。
【０００７】
図面の参照において、同じ番号は同じ構成要素を示している。図１には、液体が重力によって供給される本発明の液体の脱ガス装置の第１の実施態様１０が示されている。
【０００８】
装置１０は、通常、膜接触器１２、第１の管２２および第２の管２８を含む。図１に示される実施態様において、この装置は、第２の管２８に切り替えにより連結される選択的な流路規制機構３６を追加として含む。図２に示される実施態様において、装置１０’は第１の管２２に切り替えにより連結される選択的な流路規制機構３６を追加として含む。
【０００９】
膜接触器１２は液体を脱ガスするために使用される膜接触器であり得る。このような膜接触器は平坦なシート状の膜または中空繊維膜を有することができる。図１および２に示される実施態様において、膜接触器は外殻液体流路中空繊維接触器である。図１において、中空繊維は接触器１２の半径方向に方位付けられている（すなわち、横切る流れ）。例えば、本明細書に引用文献として組み込まれる２００６年１月２６日付け出願の米国特許出願第１１／０４３３５１号および２００５年６月５日付け出願の米国特許出願１１／４４７１８８号参照。図２において、中空繊維は接触器１２’の長手方向に方位付けられている（すなわち、放射状の流れ）。例えば、引用文献として本明細書に組み込まれる、米国特許第６７９０２６２号、第６５５８４５０号、第６５０３２２５号、第６４０２８１８号、第６２６７９２６号、第６６１６８４１号、第５６９５５４５号、第５３５２３６１号、第５２８４５８４号、第５２６４１７１号および第５１８６８３２号明細書、米国特許公開第２００５０１９４３０５号、第２００５０２１８０６４号および第２００６００８１５２４号参照。
【００１０】
膜接触器１２および１２’は、液体入口１４、液体出口１６、真空ポート１８および補助ポート２０を追加的に含む。一般的に、膜接触器は「外殻」および「内腔」（図示しない）を有する。外殻および内腔は膜によって互いに分離される接触器内の区別されたチャンバーである。脱ガスの操作においては、液体は外殻に閉じ込められ、真空または流通ガスが内腔に閉じ込められる。液体の成分、例えば、拡散によって定量化される原理により気体が膜を横切って駆動されるように、拡散駆動力、例えば、圧力の相違または濃度勾配が、これらチャンバー間に発生する。入口１４および出口１６は外殻に切り替えにより連結される。真空ポート１８および補助ポート２０は内腔に切り替えによって連結される。
【００１１】
第１の管２２は、中央に近い端部２４と末端２６を有する。中央に近い端部は接触器１２の入口１４に接続されている。接続は、永久接続または管２２および接触器１２が容易に分離できるように分離可能な接続である。このような接続は公知である。管２２は柔軟性であるか堅固である。柔軟な管は従来公知のプラスチック管を含む。
【００１２】
容器接続具３４は第１の管の末端に位置する。容器接続具３４は装置１２または１２’を内包気体を有する液体の容器（図示しない）に接続する。接続具３４は従来のものである。容器は液体貯蔵装置である。容器は、タンク、漏斗またはシリンダーとすることができる。
【００１３】
第２の管２８は中央に近い端部３０および末端３２を有する。中央に近い末端３０は接触器１２の出口１６に接続されている。接続具は、永久接続または管２８および接触器１２が容易に分離できるように分離可能な接続である。このような接続具は公知である。管２８は柔軟性であるか堅固である。柔軟な管は従来公知のプラスチック管を含む。
【００１４】
第１の管２２または第２の管に切り替え可能に連結される流路規制機構３６は、接触器からの、または接触器への液体の流れを制御するように適用される。流路規制機構３６はオリフィスまたはバルブであり得る。バルブは従来のバルブであり得る。バルブは、ゲートバルブ、球バルブ、針バルブ、グローブバルブ、隔壁バルブおよびバタフライバルブであり得る。
【００１５】
操作においては、装置１０は、装置が容器に含有された液体の下になるように容器（図示しない）に接続される。この配置は、液体が装置１０の膜接触器１２／１２’を貫通せるに十分な圧力を得るために必要である。膜接触器１２／１２’は真空ポート１８またはポート１８／２０により真空または真空／一掃用ガスの供給源に接続される。使用されるとき、流路規制機構２６（例えば、バルブ）は開かれる。次いで、真空または真空／一掃用ガスが導入される間、気体を内包した液体が接触器１２／１２’を貫通する。次いで、内包された気体が液体から除去される。脱ガスされた液体は、第２の管の末端より装置から排出される。
【００１６】
本発明は、本発明の精神と本質的部分から逸脱しない限り他の形態をとり得る。したがって、本発明の範囲は明細書ではなく特許請求の範囲を参照して決められる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施態様を示す。
【図２】本発明の第２の実施態様を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１０ 液体脱ガス装置
１０’ 液体脱ガス装置
１２ 膜接触器
１２’ 膜接触器
１４ 液体入口
１６ 液体出口
１８ 真空ポート
２０ 補助ポート
２２ 第１の管
２４ 中央に近い端部
２６ 末端
３０ 中央に近い端部
３２ 末端
３４ 容器接続具
３６ 流路規制機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜接触器を含む重力が与えられる装置を使用する脱ガス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
膜接触器を使用する液体の脱ガス方法は公知である。例えば、米国特許第６７９０２６２号、第６５５８４５０号、第６５０３２２５号、第６４０２８１８号、第６２６７９２６号、第６６１６８４１号、第５６９５５４５号、第５３５２３６１号、第５２８４５８４号、第５２６４１７１号および第５１８６８３２号明細書、米国特許公開第２００５０１９４３０５号、第２００５０２１８０６４号および第２００６００８１５２４号、および米国特許出願第１１／０４３３５１号（２００６年１月２６日出願）、第１１／４４７１８８号（２００５年６月５日出願）参照。
【０００３】
しかしながら、液体が重力により膜接触器に供給される液体の脱ガス方法は知られていない。通常、液体はポンプにより接触器に供給される。
【０００４】
米国特許６５０３２２５においては、管内の液体が膜接触器に重力により供給される内腔還流型膜接触器を使用して管内の液体が脱ガスされている。
【特許文献１】米国特許６５０３２２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体が膜接触器に重力により供給される液体の脱ガスのための装置および方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
液体が重力によって装置を通過する、膜接触器を含む装置によって、液体が脱ガスされる。
【０００７】
図面の参照において、同じ番号は同じ構成要素を示している。図１には、液体が重力によって供給される本発明の液体の脱ガス装置の第１の実施態様１０が示されている。
【０００８】
装置１０は、通常、膜接触器１２、第１の管２２および第２の管２８を含む。図１に示される実施態様において、この装置は、第２の管２８に切り替えにより連結される選択的な流路規制機構３６を追加として含む。図２に示される実施態様において、装置１０’は第１の管２２に切り替えにより連結される選択的な流路規制機構３６を追加として含む。
【０００９】
膜接触器１２は液体を脱ガスするために使用される膜接触器であり得る。このような膜接触器は平坦なシート状の膜または中空繊維膜を有することができる。図１および２に示される実施態様において、膜接触器は外殻液体流路中空繊維接触器である。図１において、中空繊維は接触器１２の半径方向に方位付けられている（すなわち、横切る流れ）。例えば、本明細書に引用文献として組み込まれる２００６年１月２６日付け出願の米国特許出願第１１／０４３３５１号および２００５年６月５日付け出願の米国特許出願１１／４４７１８８号参照。図２において、中空繊維は接触器１２’の長手方向に方位付けられている（すなわち、放射状の流れ）。例えば、引用文献として本明細書に組み込まれる、米国特許第６７９０２６２号、第６５５８４５０号、第６５０３２２５号、第６４０２８１８号、第６２６７９２６号、第６６１６８４１号、第５６９５５４５号、第５３５２３６１号、第５２８４５８４号、第５２６４１７１号および第５１８６８３２号明細書、米国特許公開第２００５０１９４３０５号、第２００５０２１８０６４号および第２００６００８１５２４号参照。
【００１０】
膜接触器１２および１２’は、液体入口１４、液体出口１６、真空ポート１８および補助ポート２０を追加的に含む。一般的に、膜接触器は「外殻」および「内腔」（図示しない）を有する。外殻および内腔は膜によって互いに分離される接触器内の区別されたチャンバーである。脱ガスの操作においては、液体は外殻に閉じ込められ、真空または流通ガスが内腔に閉じ込められる。液体の成分、例えば、拡散によって定量化される原理により気体が膜を横切って駆動されるように、拡散駆動力、例えば、圧力の相違または濃度勾配が、これらチャンバー間に発生する。入口１４および出口１６は外殻に切り替えにより連結される。真空ポート１８および補助ポート２０は内腔に切り替えによって連結される。
【００１１】
第１の管２２は、中央に近い端部２４と末端２６を有する。中央に近い端部は接触器１２の入口１４に接続されている。接続は、永久接続または管２２および接触器１２が容易に分離できるように分離可能な接続である。このような接続は公知である。管２２は柔軟性であるか堅固である。柔軟な管は従来公知のプラスチック管を含む。
【００１２】
容器接続具３４は第１の管の末端に位置する。容器接続具３４は装置１２または１２’を内包気体を有する液体の容器（図示しない）に接続する。接続具３４は従来のものである。容器は液体貯蔵装置である。容器は、タンク、漏斗またはシリンダーとすることができる。
【００１３】
第２の管２８は中央に近い端部３０および末端３２を有する。中央に近い末端３０は接触器１２の出口１６に接続されている。接続具は、永久接続または管２８および接触器１２が容易に分離できるように分離可能な接続である。このような接続具は公知である。管２８は柔軟性であるか堅固である。柔軟な管は従来公知のプラスチック管を含む。
【００１４】
第１の管２２または第２の管に切り替え可能に連結される流路規制機構３６は、接触器からの、または接触器への液体の流れを制御するように適用される。流路規制機構３６はオリフィスまたはバルブであり得る。バルブは従来のバルブであり得る。バルブは、ゲートバルブ、球バルブ、針バルブ、グローブバルブ、隔壁バルブおよびバタフライバルブであり得る。
【００１５】
操作においては、装置１０は、装置が容器に含有された液体の下になるように容器（図示しない）に接続される。この配置は、液体が装置１０の膜接触器１２／１２’を貫通せるに十分な圧力を得るために必要である。膜接触器１２／１２’は真空ポート１８またはポート１８／２０により真空または真空／一掃用ガスの供給源に接続される。使用されるとき、流路規制機構２６（例えば、バルブ）は開かれる。次いで、真空または真空／一掃用ガスが導入される間、気体を内包した液体が接触器１２／１２’を貫通する。次いで、内包された気体が液体から除去される。脱ガスされた液体は、第２の管の末端より装置から排出される。
【００１６】
本発明は、本発明の精神と本質的部分から逸脱しない限り他の形態をとり得る。したがって、本発明の範囲は明細書ではなく特許請求の範囲を参照して決められる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施態様を示す。
【図２】本発明の第２の実施態様を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１０ 液体脱ガス装置
１０’ 液体脱ガス装置
１２ 膜接触器
１２’ 膜接触器
１４ 液体入口
１６ 液体出口
１８ 真空ポート
２０ 補助ポート
２２ 第１の管
２４ 中央に近い端部
２６ 末端
３０ 中央に近い端部
３２ 末端
３４ 容器接続具
３６ 流路規制機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の脱ガスのための装置であって、
液体入口、液体出口および真空ポートを有する外殻液体流路膜接触器、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体入口に接続されている第１の管、および
前記第１の管の前記末端に接続される容器接続具、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体出口に接続されている第２の管を含み、
使用の間、前記第１の管の前記末端は前記膜接触器の上に位置され、前記第２の管の前記末端は前記膜接触器の下に位置され、液体が重力により前記膜接触器を通過することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の管または前記第２の管に切り替え可能に連結されている流路規制機構をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流路規制機構が前記第１の管に切り替え可能に連結されている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記流路規制機構が前記第２の管に切り替え可能に連結されている請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記流路規制機構は、ゲートバルブ、球バルブ、針バルブ、グローブバルブ、隔壁バルブおよびバタフライバルブからなる群より選択されるバルブである請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記容器接続具に接続される貯蔵用容器をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記貯蔵用容器は、タンク、漏斗およびシリンダーからなる群より選択される請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記膜接触器は横断流路または放射流路を有する請求項１に記載の装置。
【請求項９】
液体の脱ガスのための方法であって、
液体を脱ガスするための装置に気体を内包する液体を重力により供給する工程であって、前記装置は外殻液体流路膜を有し、
前記装置の膜を貫通して内包された気体が拡散することにより内包された気体を有する液体を脱ガスする工程、および
前記装置から内包されたガスを含む液体より少ないガスを有する液体を放出する工程 を含む方法。
【請求項１０】
脱ガスする工程は前記装置に真空を供給する工程を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
脱ガスする工程は前記装置に真空および一掃用ガスを供給する工程を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記液体を脱ガスするための装置は、
液体入口、液体出口および真空ポートを有する外殻液体流路膜接触器、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体入口に接続されている第１の管、および
前記第１の管の前記末端に接続される容器接続具、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体出口に接続されている第２の管を含み、
使用の間、前記第１の管の前記末端は前記膜接触器の上に位置され、前記第２の管の前記末端は前記膜接触器の下に位置され、液体は重力により前記膜接触器を通過することを特徴とする装置であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記装置は、前記第１の管または前記第２の管に切り替え可能に連結される流路規制バルブをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置は横断流路または放射流路を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
液体の脱ガスのための装置であって、
液体入口、液体出口および真空ポートを有する外殻液体流路膜接触器、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体入口に接続されている第１の管、および
前記第１の管の前記末端に接続される容器接続具、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体出口に接続されている第２の管を含み、
使用の間、前記第１の管の前記末端は前記膜接触器の上に位置され、前記第２の管の前記末端は前記膜接触器の下に位置され、液体が重力により前記膜接触器を通過することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の管または前記第２の管に切り替え可能に連結されている流路規制機構をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流路規制機構が前記第１の管に切り替え可能に連結されている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記流路規制機構が前記第２の管に切り替え可能に連結されている請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記流路規制機構は、ゲートバルブ、球バルブ、針バルブ、グローブバルブ、隔壁バルブおよびバタフライバルブからなる群より選択されるバルブである請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記容器接続具に接続される貯蔵用容器をさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記貯蔵用容器は、タンク、漏斗およびシリンダーからなる群より選択される請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記膜接触器は横断流路または放射流路を有する請求項１に記載の装置。
【請求項９】
液体の脱ガスのための方法であって、
液体を脱ガスするための装置に気体を内包する液体を重力により供給する工程であって、前記装置は外殻液体流路膜を有し、
前記装置の膜を貫通して内包された気体が拡散することにより内包された気体を有する液体を脱ガスする工程、および
前記装置から内包されたガスを含む液体より少ないガスを有する液体を放出する工程 を含む方法。
【請求項１０】
脱ガスする工程は前記装置に真空を供給する工程を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
脱ガスする工程は前記装置に真空および一掃用ガスを供給する工程を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記液体を脱ガスするための装置は、
液体入口、液体出口および真空ポートを有する外殻液体流路膜接触器、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体入口に接続されている第１の管、および
前記第１の管の前記末端に接続される容器接続具、
中央に近い端部および末端を有し、前記中央に近い端部は前記膜接触器の前記液体出口に接続されている第２の管を含み、
使用の間、前記第１の管の前記末端は前記膜接触器の上に位置され、前記第２の管の前記末端は前記膜接触器の下に位置され、液体は重力により前記膜接触器を通過することを特徴とする装置であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記装置は、前記第１の管または前記第２の管に切り替え可能に連結される流路規制バルブをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置は横断流路または放射流路を有する請求項１３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１４９３１４（Ｐ２００８−１４９３１４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２６５７２１（Ｐ２００７−２６５７２１）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５９８０６４６８０）セルガード エルエルシー (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５７２１（Ｐ２００７−２６５７２１）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（５９８０６４６８０）セルガード エルエルシー (17)
【Ｆターム（参考）】
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