(57)【要約】  膜コンタクタは、内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、カップ本体であり、内側斜切面と封止係合している外側斜切面、カップ本体の一側にある側部口、及びカップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、カップ本体内に配置され、カップ本体の開放端に封止され、端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジとを含む。膜コンタクタの製作方法は、膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の端部口と封止嵌合する工程と、カップ本体の開放端に隣接して膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、キャップの斜切面をカップ本体の斜切外面に封止接合する工程とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内向き接合面及びキャップ口を有するキャップと、
カップ本体であり、前記内向き接合面と封止係合している外向き接合面、前記カップ本体の一側にある側部口、及び前記カップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、
前記カップ本体内に配置され、前記カップ本体の開放端に封止され、前記端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジと
を備えている膜コンタクタ。
【請求項２】
前記内向き接合面と前記外向き接合面との前記封止係合は、スカーフ継手又はシア継手である、請求項１に記載の膜コンタクタ。
【請求項３】
内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、
カップ本体であり、前記内側斜切面と封止係合している外側斜切面、前記カップ本体の一側にある側部口、及び前記カップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、
前記カップ本体内に配置され、前記カップ本体の開放端に封止され、前記端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジと
を備えている膜コンタクタ。
【請求項４】
前記キャップは、開放端及び閉鎖端を更に備え、前記内側斜切面は、前記開放端に隣接して配置されており、前記キャップ口は、前記閉鎖端に配置されている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項５】
前記キャップは、前記外側斜切面と前記内側斜切面との前記封止係合を越えて延び、前記封止係合を覆い隠す、裾部を更に備えている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項６】
前記キャップと前記カップ本体と前記膜コンタクタとの間のヘッドスペースを更に備え、前記キャップ口は、前記ヘッドスペースと流体連通している、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項７】
前記キャップ口は、前記キャップから遠ざかるように延びる管継ぎ手を備えている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項８】
前記端部口は、外側に突出する管継ぎ手及び内側に突出する管継ぎ手を含み、前記内側に突出する管継ぎ手は、前記膜カートリッジと封止接合されている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項９】
前記側部口は、前記カップ本体から遠ざかるように延びる管継ぎ手を備えている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項１０】
前記膜カートリッジは穴あき中心管を含み、前記中心管の第１の端部が、前記端部口と封止接合するようになっており、前記中心管の第２の端部が塞がれており、中空繊維の束が、前記中心管を取り囲み、前記中心管に注封されており、前記中空繊維は、前記中心管の前記第１の端部に隣接して閉鎖され、前記中心管の前記第２の端部に隣接して開放されている、請求項３に記載の膜コンタクタ。
【請求項１１】
膜コンタクタの製作方法であって、
膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の前記端部口と封止嵌合する工程と、
前記カップ本体の開放端に隣接して前記膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、
前記キャップの斜切面を前記カップ本体の斜切外面に封止接合する工程と
を含む、製作方法。
【請求項１２】
封止嵌合することは、ルアー嵌め、プレス嵌め、締り嵌め、スナップ嵌め、ねじ嵌め、溶接嵌め、又は接着嵌めを含む、請求項１１に記載の製作方法。
【請求項１３】
前記膜カートリッジの前記一端を前記カップ本体に封止接合することは、注封、接着、ねじ切り、又はＯリング封止を含む、請求項１１に記載の製作方法。
【請求項１４】
前記斜切面を封止接合することは、スピン溶接及び接着を含む、請求項１１に記載の製作方法。
【請求項１５】
本明細書に示されるか又は説明されるような、新規若しくは改良された膜コンタクタ、小型の若しくはコンパクトな膜コンタクタ、単一溶接式膜コンタクタ、小型の単一溶接式膜コンタクタ、及び／又は関連する製造及び／又は使用方法、新たな若しくは改良された小型の単一溶接式コンタクタ、及び／又はそれらの生産方法、内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、カップ本体であり、前記内側斜切面と封止係合している外側斜切面、前記カップ本体の一側にある側部口、及び前記カップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、前記カップ本体内に配置され、前記カップ本体の開放端に封止され、前記端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジとを含む、新たな若しくは改良された小型の単一溶接式中空繊維膜コンタクタ、及び／又は、膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の前記端部口と封止嵌合する工程と、前記カップ本体の開放端に隣接して前記膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、前記キャップの斜切面を前記カップ本体の斜切外面に封止接合する工程とを含む、膜コンタクタの新たな若しくは改良された製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
少なくとも選択される実施形態によれば、本開示は、新規又は改良された膜コンタクタを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
膜コンタクタは、特に、液体からガスを抜くために使用される装置である。例えば、膜コンタクタは、例えば産業用プリンタに使用されるインクからガスを抜くために使用されうる。
【０００３】
中空繊維膜コンタクタは、典型的に、拡散原理に従って作動する。かかる膜コンタクタは、典型的にシェル側及び内腔（又は管）側を有し、これらの側は、膜、例えば微細孔膜により分離されている。作動中、コンタクタの一側にガス混入液体が導入される一方で、他側に負圧又は負圧及びスイープガスの組合せが通される。液体がその側を通りながら、ガスは、膜を横切って他側に拡散する。
【０００４】
２つの小型膜コンタクタ（両方とも先行技術）が、図１及び図２に例示されている。かかるＬｉｑｕｉ−Ｃｅｌ（登録商標）ブランドのコンタクタは、ノースカロライナ州ＣｈａｒｌｏｔｔｅにあるＣｅｌｇａｒｄ、ＬＬＣのＭｅｍｂｒａｎａ−Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎから市販されている。これらは、優れた小型膜コンタクタではあるが、少なくともいくつかの用途において、改良された小型膜コンタクタ又はかかるコンタクタの改良された生産方法が依然として必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
少なくとも選択される実施形態、態様又は対象によれば、本開示又は本発明は、上記の必要に対処しうるものであり、及び／又は、新規若しくは改良された膜コンタクタ、小型の若しくはコンパクトな膜コンタクタ、単一溶接式膜コンタクタ、小型の単一溶接式膜コンタクタ、及び／又は関連する製造及び／又は使用方法を対象とする。少なくともいくつかの実施形態によれば、本開示は、新たな若しくは改良された小型の単一溶接式コンタクタ、及び／又はそれらの生産方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によれば、本開示は、内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、カップ本体であり、内側斜切面と封止係合している外側斜切面、カップ本体の一側にある側部口、及びカップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、カップ本体内に配置され、カップ本体の開放端に封止され、端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジとを含む、新たな若しくは改良された小型の単一溶接式中空繊維膜コンタクタ、及び／又は、膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の端部口と封止嵌合する工程と、カップ本体の開放端に隣接して膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、キャップの斜切面をカップ本体の斜切外面に封止接合する工程とを含む、膜コンタクタの新たな若しくは改良された製作方法を対象とする。
【０００６】
図１及び図２に例示した２つの小型膜コンタクタ（両方とも先行技術）を再び参照すると、これらは優れた小型膜コンタクタではあるが、構造及び／又は製造面の改良によって、コストが削減され、いくつかの用途における性能が向上し、またはそれらの両方が行われる可能性がある。図１は１×３コンタクタを示している。同コンタクタは、キャップを本体及び膜カートリッジに封止するために２箇所の溶接Ｗ１及びＷ２を必要とする。図２は２×６コンタクタを示している。同コンタクタは、２つのキャップＣ１及びＣ２を有する。
【０００７】
少なくとも一実施形態では、新たな又は改良された膜コンタクタは、内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、カップ本体であり、内側斜切面と封止係合している外側斜切面、カップ本体の一側にある側部口、及びカップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、カップ本体内に配置され、カップ本体の開放端に封止され、端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジとを含む。かかる独創的なコンタクタは、膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の端部口と封止嵌合する工程と、カップ本体の開放端に隣接して膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、キャップの斜切面をカップ本体の斜切外面に封止接合する工程とを含む、膜コンタクタの製作方法により作られうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の例示を目的として、図面には、先行のコンタクタ及び現在の好適な形態が示されている。しかし、本発明は、図３Ａ〜図３Ｃに示す通りの配置及び手段に限定されないことが理解される。
【図１】先行技術の膜コンタクタを示す図である。
【図２】先行技術の膜コンタクタを示す図である。
【図３Ａ】独創的な膜コンタクタの実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】独創的な膜コンタクタの実施形態を示す図である。
【図３Ｃ】独創的な膜コンタクタの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、独創的な膜コンタクタ１０の実施形態が示されている。コンタクタ１０は、概して、キャップ１２、カップ本体１４、及び膜カートリッジ１６を含む。膜カートリッジ１６は、カップ本体１４内に配置されうる。
【００１０】
キャップ１２とカップ本体１４とは、接合面１３’及び１３”に沿って継手１３により封止接合されている。面１３’は、キャップ１２に配置された内向き接合面でありうる。面１３”は、カップ本体１４に配置された外向き接合面でありうる。継手１３は、スカーフ継手（すなわち、面１３’及び１３”が斜切りされている）として例示されているが、継手１３は、シェア継手（すなわち、面１３’及び１３”がコンタクタ１０の軸線と平行である）、突合せ継手、又は継手設計の任意の他の組合せでもよい。以下では、コンタクタ１０は、スカーフ継手を伴って例示されているが、代わりにシェア継手を使用してもよい。
【００１１】
キャップ１２は、概ね、開放端１８及び閉鎖端２０を有するカップ状（例えば、円形断面）でありうる（図３Ｂを参照）。キャップ１２は、内側斜切面１３’、肩部２６、裾部２８、ヘッドスペース３０、及び穴３４が貫通したキャップ口３２も含みうる。キャップ口３２は、キャップ１２から遠ざかるように延びる管継ぎ手でありうる。斜切面１３’の角度は、例えば、＜３０°、又は４°〜１５°と浅くてもよい。裾部２８は、継手１３を越えて延びることにより、継手１３を覆い隠す。管継ぎ手は、封止可能な嵌め、例えば、ルアー（若しくは医療用）嵌め、ＮＰＴ、直管、圧縮、迅速接続、又は任意の他の適当な嵌めである。
【００１２】
カップ本体１４は、概ね、開放端３６及び閉鎖端３８を有するカップ状（例えば、円形断面）でありうる（図３Ｂを参照）。カップ本体１４は、外側斜切面１３”、肩部４０、穴４４が貫通した側部口４２、及び、穴４８が貫通した端部口４６も含みうる。斜切面１３”は、斜切面１３’の角度を補完しうる。側部口４２は、カップ本体１４から遠ざかるように延びる管継ぎ手４７を含みうる。端部口４６は、カップ本体１４から遠ざかるように延びる管継ぎ手を含みうる。端部口４６は、嵌合外面５２を有し内側に延びる管継ぎ手５０も含む。嵌合外面５２は、斜切されうる。嵌合外面５２の角度は、例えば、＜３０°、又は４°〜１５°と浅くてもよい。管継ぎ手は、封止可能な嵌め、例えば、ルアー（若しくは医療用）嵌め、ＮＰＴ、直管、圧縮、迅速接続、又は任意の他の適当な嵌めである。
【００１３】
膜カートリッジ１６は、一般的に、穴あき中心管５６を取り囲み同管に付着された膜（例えば、中空繊維膜）の束５４を含む（図３Ａを参照）。カートリッジ１６は、第１の端部５８及び第２の端部６０を有する。第２の端部６０に隣接して中心管５６内にプラグ６２が配設されている。第１の端部５８に隣接して穴あき中心管５６の第１の端部に嵌合内面６４が配置されている。嵌合内面６４は、斜切されうる。嵌合内面６４は、嵌合外面５２の角度を補完しうる。中空繊維膜の束５６は、第１の端部５８で閉鎖され、第２の端部６０で開放されている。束５４は、注封材料により中心管５６に付着されうる。注封材料（例えば、エポキシ、ポリウレタン、熱可塑性ポリマ、及び／又は粘着剤）は、カートリッジ１６の第１の端部５８及び第２の端部６０の壁６６になりうる。
【００１４】
図３Ｃは、カートリッジ１６が２つ一度に、すなわちカートリッジ１６Ａ及び１６Ｂ、作られうることを例示している。膜は、膜の端部５８Ａ及び５８Ｂが閉鎖されるように、中心管５６に巻き回されている。膜が複数の中空繊維である場合、中空繊維は、１つの織物に編まれて、（織物の側方縁が、閉鎖された又は巻き付けられた端部を有する）中心管５６に巻き回されうる。膜は、従来の態様、すなわち、６６Ａ、６６Ａ／Ｂ、及び６６Ｂでの注封により、中心管５６に接合されうる。次いで、カートリッジ１６Ａとカートリッジ１６Ｂとは、線６８に沿って分離される（例えば、切り離される）。プラグ６２は、６６Ａ／Ｂで注封が形成されると同時に形成されうる。
【００１５】
一実施形態では、組み立てられた（図３Ａを参照）（又は組み立てる）ときに、カートリッジ１６は、中心管５６の嵌合面６４を端部口４６の嵌合面５２と係合させることによりカップ本体１４に挿入されている。これらの嵌合面５２及び６４は、カートリッジ１６がカップ本体１４に固定されているときに、封止係合して保持されなければならない。この封止係合は、ルアーロック、プレス嵌め、締り嵌め、スナップ嵌め、ねじ切り、溶接、及び／又は接着により達成されうる。これらの嵌合面５２及び６４は、カートリッジ１６が、例えば、材料７０又は機構（不例示）によりカップ本体１４に固定されているときに、封止係合して保持されうる。材料７０又は機構は、カートリッジ１６及びカップ本体１４を液密係合して封止もする。材料７０は、当該分野で従来知られている任意の材料でありうる。かかる材料７０は、注封及び／又は接着剤を含む。かかる機構は、ねじ切り、クリップ、Ｏリング、スナップ嵌めを含む。カートリッジ１６がカップ本体１４に固定されると、キャップ１２は、継手１３を介してカートリッジ１４及びカップ本体１６の組立体に接合される。継手１３は液密継手である。継手１３は、溶接継手又は接着継手でもよい。溶接継手は、スピン溶接により形成されうる。ヘッドスペース３０は、キャップ１２の肩部２６がカップ本体１４の肩部４０に支持されているときに、キャップ１２と、カップ本体１４及びカートリッジ１６の組立体との間に形成される。
【００１６】
一実施形態では、作動中、ガス混入液体が、端部口４６を介してコンタクタ１０に入り、プラグ６２により遮られるまで中心管５６に沿って移動する。ガス混入液体は、穴あき中心管５６から出て、中空繊維膜の外面を半径方向に横切って移動し、側部口４２を介してコンタクタ１０から出る（この経路はシェル側を規定する）。負圧又は負圧／スイープガスが、キャップ口３２を介して導入され、ヘッドスペース３０を介して中空繊維の内腔と流体連通する（この経路は管側を規定する）。混入ガスは、膜を横切って液体から抜き出され、キャップ口３２を介して出る。
【００１７】
少なくともいくつかの実施形態、態様又は対象によれば、独創的な膜コンタクタは、内側斜切面及びキャップ口を有するキャップと、カップ本体であり、内側斜切面と封止係合している外側斜切面、カップ本体の一側にある側部口、及びカップ本体の一端に配置された端部口を有するカップ本体と、カップ本体内に配置され、カップ本体の開放端に封止され、端部口と、封止され流体連通している膜カートリッジとを含み、膜コンタクタの独創的な製作方法は、膜コンタクタの穴あき中心部をカップ本体の端部口と封止嵌合する工程と、カップ本体の開放端に隣接して膜カートリッジの一端を封止接合する工程と、キャップの斜切面をカップ本体の斜切外面に封止接合する工程とを含む。
【００１８】
本発明は、その主旨及び必須の属性から逸脱しない他の形態で具体化されてもよく、したがって、本発明の範囲を示すものとしては、上記の明細書ではなく添付の請求項が参照されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【国際調査報告】
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