JP6868607B2 - 凝縮物を回収するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、凝縮物を回収するための装置およびそのような装置の使用に関する。

周囲温度が器具の温度よりも著しく高い場合、比較的高い空気湿度で、器具の外側領域、たとえば蒸発システムの上に凝縮物が生じる。これにより、器具の外側領域上に周囲空気からの水が凝縮し、この水は器具上で下方向に流れて研究室の作業台または研究室の床の上に蓄積する。これはとりわけ、冷却器、たとえば蒸発システムの還流冷却器の上で発生する。さらに、器具、特に蒸発システム上の凝縮物の形成によって、容器またはフラスコを取り外している間に問題が発生する。滴下する凝縮物は、容器内へ滴下することによって、容器／フラスコの中身を汚染する。凝縮物は、以下では、空気の湿度によって器具の外面上に生じる凝縮物を意味すると常に理解される。

器具上の凝縮物の滴下を方向付ける解決法が、先行技術で知られている。１つの解決法は、器具上にカラーの形状で設けられた弾性プラスチック部品であり、このプラスチック部品は、プラスチック部品上で回収された凝縮物の方向付けられた滴下に適した、先細りの外側領域を有している。滴下する凝縮物を回収する回収カップを、先細りの外側領域の下方で、たとえば研究室の作業台上に置くことができる。この解決法の欠点は、回収容器の位置によって容器／フラスコへのアクセスが制限されることである。さらに、器具の容器／フラスコの取り外し中、プラスチック部品から滴下する凝縮物が容器／フラスコ内へ滴下しないように、特に注意しなければならない。

本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することである。特に、本発明の目的は、器具上の凝縮物の、制御された回収および／または除去を確実に行なうことである。

これらの目的は、独立請求項１の特徴を有する装置によって達成される。
本発明は、底面領域と、少なくとも１つの側壁と、凝縮物形成要素と接触させるための接触面とを有する回収チャネルを備えた、凝縮物の回収のための装置に関する。「接触させる」とは、ここおよび以下では「接触すること」と理解される。回収チャネルは、ここでは、接触面が凝縮物形成要素に当たっている状態で、少なくとも部分的に凝縮物形成要素を取り囲む態様で設けることができる。これにより、回収チャネル内において凝縮物を回収および収集する装置が提供される。このような態様では、凝縮物が制御されずに滴下することがなく、滴下する凝縮物によって容器／フラスコが汚染されることもない。さらに、凝縮物の回収のための、凝縮物形成要素に対する装置の接触性が良好になり、従来の実験器具、たとえば、蒸留システム、特にロータリーエバポレータの後付けが簡単になる。このように、特に、冷却器、特に還流冷却器の外側領域からの凝縮物が回収され収集される。回収チャネルは、凝縮物形成要素の周囲に設けることができかつ特に可撓性のあるデザインになるように、構成されている。したがって、装置は、厚い領域、特にフランジを越えて、動作状態に関する凝縮物形成要素の薄い領域上に設けることができる。「可撓性のある」は、ここおよび以下では、装置または装置の１つ以上の領域が折り曲げ可能、伸縮自在、および／または弾性があることを表すと理解される。したがって、装置を凝縮物形成要素の周囲に配置すること、および凝縮物形成要素に当てて良好に設けることが、特に有利に可能になる。

回収チャネルを、特に動作状態で、凝縮物形成要素を少なくとも完全に取り囲むような態様で、凝縮物形成要素の対向部分上に設けることが可能である。これによって、凝縮物形成要素の全表面にわたって下方に流れる凝縮物が回収される。動作状態では、回収チャネルは、接触面のサブ領域が凝縮物形成要素に当たっている状態で設けることができ、接触面が凝縮物形成要素と接触していない領域を有することが可能である。これにより、凝縮物形成要素の異なる大きさを装置によって扱うことが可能になる。

装置は、回収された凝縮物を除去するための出口を有し得る。この出口は、ここでは、回収チャネル上に配置されている。これによって、回収された凝縮物は、回収チャネルから除去可能である。したがって、装置は凝縮物を収容するための回収チャネルの容積に限定されず、連続して下方に流れる凝縮物を回収および除去することが可能になる。これにより、容量の凝縮物を除去できる。したがって、連続動作が可能になる。

凝縮物形成要素の対向面を収容するための支持面を、接触面に隣接して配置し得る。対向面は、たとえば、装置が配置されている還流冷却器のフランジによって設けられる。

出口は、回収チャネルの最も低い地点、ここでは特に底面領域の最も低い地点に配置可能である。この最も低い位置は、装置の動作状態における、すなわち、装置が器具に取付けられている場合の最も低い地点を表すと理解される。代替的に、出口は側壁または接触面の上側縁部に配置可能である、または、側壁に埋め込むことが可能である。

出口は、接続要素、特にホースコネクタを有し得る。これによって、回収された凝縮物は、接続要素、特にホースコネクタを介して下流で接続されている除去システム、特にホースシステム内へと通じる出口によって除去可能である。したがって、回収および除去容量を増加できる。他の利点は、プロセス中に作業面または床面を汚染することなく、凝縮物を別の回収容器内へと制御された態様で除去できることである。凝縮物は下方に滴下しなくなるが、制御された態様で除去され、その結果、システムから取り外される容器／フラスコの汚染が防止される。

装置または装置の１つ以上の領域は、弾性材料で製造可能である。特に、それらは、シリコーンゴム（Ｑ／ＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＭＱ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＭ／ＥＰ）、ポリアクリレートエラストマ（ＡＣＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ／ＣＯ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水和ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリウレタン（ＡＵ、ＥＵ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）で製造可能である。たとえば、Exxon Mobile ChemicalからSantoprene（登録商標）8201-70という商標名で販売されているプラスチックを、装置または装置の１つ以上の領域を製造するために使用可能である。弾性材料の使用によって、装置を凝縮物形成要素に設けるまたは適合させることが簡易になる。装置は、ここでは異なるサイズの要素上に特に有利に設けることができ、装置と凝縮物形成要素との間の高い密着性が確保される。また、これによって、器具に本発明に係る装置を有利に後付けし得る。

装置は、一体化された設計であり得る。したがって、装置を簡易に高い費用効果で製造可能である。また、装置は、複部構成設計、たとえば別に製造された回収チャネルと共に回収チャネルの接触面上に位置決め可能なＯリングの形状でもあり得る。

装置は、他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部、特に第２の、特に可撓性の回収チャネルを有し得る。他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部は、第２の凝縮物形成要素としての凝縮物形成要素の接合部に配置可能である。他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部が、第２の、特に可撓性の回収チャネルとして構成されている場合、回収チャネルはしたがって、底面領域と、少なくとも１つの側壁と、凝縮物形成要素と接触させるための接触面とを備える。これによって、装置はさらに、他の要素に当ててまたは凝縮物形成要素の付加的な位置に当てて配置可能である。これは、蒸発システム、特にロータリーエバポレータ、および冷却器、特に還流冷却器の場合には有利である。たとえば、第１の回収チャネルは、還流冷却器の下部領域に対して、たとえば、遷移領域において回収フラスコに対して取付け可能である一方で、他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部は、ガラスブランチの場合、他の器具、特に蒸気フィードスルーをロータリーエバポレータの蒸発フラスコに取付けるためのフランジの領域に配置される。これによって、フラスコの器具への取付けおよび／または器具からの取り外し中の蒸発フラスコおよび／または回収フラスコの汚染を避けることが可能である。

第１の回収チャネルは、他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部の双方の凝縮物が第１の回収チャネル内で収集されるような態様で、これらの部に接続可能である。したがって、形成された凝縮物はきわめて簡易に除去される。

回収チャネルは、周方向において閉鎖可能であり、凝縮物形成要素を収容するための第１の、特に円形の凹部を有し得る。したがって、凝縮物の回収は、特に有利な態様で実現される。閉鎖された回収チャネルは、ここおよび以下では、回収チャネルが凹部を取り囲み、始端部および終端部を有さないことを表すと理解される。

凹部は、１０ｍｍ〜５０．８ｍｍ（０．４〜２インチ）、好ましくは１９ｍｍ〜３１．７５ｍｍ（０．７５〜１．２５インチ）、特に好ましくは２２ｍｍ〜２８ｍｍ（０．９〜１．１インチ）の径を有し得る。きわめて特に好ましくは、凹部は、２５．４ｍｍ（１インチ）の径を有する。これによって、装置は上述の径を有する凝縮物形成要素の周囲に設けることが可能であり、したがって、研究所部門で有利に使用可能である。可撓性を有する構成により、これらの値とは異なる径を有する凝縮物形成要素であっても対応可能である。

第２の凝縮物回収部は、第２の、特に円形の、第２の凝縮物形成要素を収容するための接触面を有する凹部を有し得る。これによって、装置を、対向部分の周囲でしっかり位置決め可能である。

第２の凝縮物回収部の第２の凹部は、第１の凹部が跨る領域に対して９０度〜１６５度、好ましくは１２０度の角度で位置決めされた領域に跨り得る。したがって、装置は器具、特にロータリーエバポレータの分岐したガラス要素の周囲に配置可能であり、下方に流れる凝縮物を回収可能である。特に、装置は、冷却器、特に還流冷却器上にこのような態様で設けることができる。可撓性を有する構成によって、他の角度も容易に設定可能である。

第２の凹部は、２５．４ｍｍ〜５０．８ｍｍ（１〜２インチ）、好ましくは４２ｍｍ（１．６５インチ）の径を有し得る。可撓性を有する構成によって、これらの値から外れた値を有する径にも対応可能である。

さらに、第２の凹部の縁部は、対向面を収容するための支持面を有し得る。したがって、装置を、凝縮物形成要素、特にフランジの対向面上に最適に位置決め可能である。

回収チャネルは、端部側で閉鎖されている少なくとも１つの端部領域を有する、開放された回収チャネルであり得る。回収チャネルを取付ける場合、閉鎖された端部領域を開放された端部領域よりも低い位置に設けることが好ましい。

装置は、回収チャネルの端部領域において凝縮物を除去するための出口を備え得る。出口は、ここでは回収チャネルの端部領域に位置決めされており、当該端部領域は、使用中に動作に従って、回収チャネルの最も低い地点を形成する。このように、目的通りの使用中は、回収チャネルにおいて回収された凝縮物は、回収チャネルの端部領域、特に最も低い地点内へと流れ、出口を介して除去可能である。

装置または装置の１つ以上の領域は、塑性的に変形し得る。プラスチックの変形は、ここおよび以下では、装置または装置の領域が変形後にそれまたはそれらの形状を維持する、すなわち、装置は再び変形されるまで変形された形状を永続的にとることを表すと理解される。したがって、状況または使用に応じて、装置を対向部分に最適に適合させることができる。

装置または装置の１つ以上の領域は、弾性的に変形し得る。弾性変形は、ここおよび以下では、装置または装置の領域が変形可能であり、変形前の本来の形状を取り戻す、または取り戻そうとすることを表すと理解される。装置が弾性的に変形可能に構成されている場合、特にらせん状に構成可能である。したがって、円筒形の対向部分に特に容易に適合可能であり、異なる大きさまたは径を有する要素に当てて設けることが可能である。

さらに、本発明は、蒸発システム、特にロータリーエバポレータの冷却器、特に還流冷却器上の凝縮物を回収および／または除去するための、先に説明されたような装置の使用に関する。

本発明の他の態様は、先に説明されたような装置を有する蒸発システム、特にロータリーエバポレータに関し、冷却器上の凝縮物を回収および／または除去するための当該蒸発システムの使用に関する。したがって、先行技術の欠点、特に、研究室の机または床の上の凝縮物の堆積および器具に取付けられるべきまたは器具から取り外されるべき容器の汚染を克服する蒸発システムが提供される。

さらに、本発明は、蒸発システム、特にロータリーエバポレータの凝縮物を回収および／または除去するための方法に関し、先に説明したように、凝縮物形成要素の凝縮物は、装置の回収チャネルにおいて回収およびまたは除去される。凝縮物は、ここでは、空気の湿度によって器具の外面上に形成される。したがって、蒸発システムの外側領域上に形成された凝縮物は、簡易に収集およびまたは除去される。

本発明は、図面および例示的な実施形態を参照して、以下でより詳細に説明される。

先行技術の、方向付けられた凝縮物の滴下のための装置を示す図である。 凝縮物を回収するための、本発明に係る装置の縦断面図である。 斜め上から見た、本発明に係る装置の他の実施形態の斜視図である。 斜め下から見た、図３の装置の斜視図である。 図３および図４の装置の縦断面図である。 可撓性曲線定規に類似した、凝縮物を回収するための本発明に係る装置の他の実施形態を示す図である。 目的通りに使用中の、可撓性曲線定規に類似した、凝縮物を回収するための本発明に係る装置の他の実施形態を示す図である。 らせん状のケーブルコネクタに類似した、凝縮物を回収するための本発明に係る装置の他の実施形態を示す図である。

図１は、先行技術の、凝縮物の回収および除去を行なうための装置Ｉを示す図である。装置Ｉは、シームＩＩを有するプラスチック部品として構成されている。シームＩＩは、打抜かれた凹部ＩＩＩの周囲で全体に延びており、先細りの外側領域ＩＶを有する。動作状態では、打抜かれた凹部ＩＩＩは凝縮物形成要素の周囲に設けられており、凝縮物はシームＩＩで収集される。収集された凝縮物は、先細りの外側領域ＩＶを介して下方に滴下する。滴下する凝縮物は、たとえば、ここでは図示されない、動作状態では先細りの外側領域ＩＶの下に位置する回収カップで回収される。この装置は、先細りの領域が最も低い地点を形成するように傾斜面に配置されていると有利である。しかしながら、これは常に簡単なことではない。

図２は、凝縮物を回収するための、本発明に係る装置１の縦断面図を示す。装置１は、底面領域３、側壁４、および接触面５を含む回収チャネル２を有する。接触面５は、凹部８を画成する。出口６が、装置１の底面領域３に配置されている。それを介して回収された凝縮物を除去可能な接続要素７が、出口６に位置決めされている。動作状態では、接触面５は凝縮物形成要素、たとえば還流冷却器の下部領域と接触している。凝縮物形成要素から下方に流れる凝縮物は、回収チャネル２に回収される。底面領域３、側壁４、および接触面５によって境界を定められた回収チャネル２は、容量を有する。回収された凝縮物は、出口６を介して除去される。除去システム（ここでは図示せず）、たとえばホースは、接続要素７に接続可能である。装置１は、Santoprene（登録商標） 8201-70で製造される。

図３および図４は、本発明に係る装置１の他の実施形態をさまざまな図で示している。図３は斜め上から見た斜視図であり、図４は斜め下から見た斜視図である。装置１は、図２の装置と実質的に同一であり、回収チャネル２を有する。回収チャネル２は、底面領域３、側壁４、および接触面５を含む。出口６が、装置１の底面領域３に配置されている。接触面５は、凹部８を画成する。回収チャネル２は、凹部８を完全に取り囲む。凹部８は、動作状態において凝縮物形成要素上に実質的に平行に位置決め可能な領域に跨る。

図３および図４の装置１は、他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部、第２の凹部９、および第２の凹部９の接触面１０によって、図２の装置と異なる。他の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部は、第２の凹部の縁部上に支持面１１を有する。動作状態では、装置１は、２つの凝縮物形成要素の周囲または凝縮物形成要素の２つの地点における凹部８および凹部９によって位置決めされる。複数または単数の凝縮物形成要素において下方に流れる凝縮物は、凹部９を取り囲む装置の当該領域を介して回収され、回収チャネル２に案内され、および／または、回収チャネル２で直接回収され出口６を介して除去される。

図５は、図３および図４の装置の縦断面図である。凝縮物形成要素を収容するための第１の凹部８は、領域Ｆ１に跨る。第２の凝縮物回収部の凹部９は、第２の領域Ｆ２に跨る。凹部９が跨る第２の領域Ｆ２は、第１の凹部８が跨る領域Ｆ１に対して実質的に１２０度の角度αで位置決めされている。

図６ａおよび図６ｂは、可撓性曲線定規の材料に類似する塑性的に変形可能な材料で構成された、本発明に係る装置１の他の実施形態を示す図である。装置１は、回収チャネル２および出口６を有する。回収チャネル２は、底面領域３、側壁４、および接触面５を有する。装置は、基本的に細長い設計である（図６ａ）。動作状態の場合、装置１は凝縮物形成要素に当てて位置決めされ、凝縮物形成要素に当たって正確に嵌合する態様で置かれるように変形される（図６ｂ）。装置１は、再び変形されるまたは取り除かれるまで、この形状を永続的に維持する。したがって、装置１は、状況または用途に従って対向部分に最適に適合させることができる、または最適に適合される。動作状態において最も低い地点に位置する閉鎖された端部領域は、出口６を含む。収集された凝縮物は、当該出口を介して案内可能であり、接続されたホースによって導かれる態様で最適に除去可能である。

図７は、らせん状のケーブルコネクタと同様に動作する、弾性的に変形可能な材料で構成された装置１の本発明に係る他の実施形態を示す図である。装置１は、回収チャネル２および出口６を有する。回収チャネル２は、底面領域３、側壁４、および接触面５を有する。装置１は、らせん状に構成されている。弾性材料は変形可能であるが、変形前の形状を取り戻す、または変形前の形状を取り戻そうとする。材料の弾性によって、接触面５は対応する円筒形の対向部分に対して押圧され、そのため、装置は動作状態においてきわめて有利に適合させられる。このように、有利に装置１を異なる大きさまたは径を有する凝縮物形成要素に当てて設けることができる。回収チャネル２は、装置１が対応する対向部分を少なくとも完全に取り囲むような長さを有する。凝縮物形成要素の全表面にわたって下方に流れる凝縮物は、これによって回収され、回収チャネル２の最も低い地点の閉鎖された端部領域において出口６を介して除去可能である。

Claims (17)

1. 凝縮物を回収するための装置（１）であって、底面領域（３）と、少なくとも１つの側壁（４）と、凝縮物形成要素と接触させるための接触面（５）とを有する回収チャネル（２）を備え、前記回収チャネル（２）は、前記凝縮物形成要素に前記接触面（５）が当たっている状態で、少なくとも部分的に前記凝縮物形成要素を取り囲む態様で設けられることが可能であり、
   前記装置（１）は、第２の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部を有し、
   前記第２の凝縮物回収部および／または凝縮物除去部は、第２の凝縮物形成要素上に配置可能な第２の可撓性回収チャネルとして構成される、装置。
2. 前記回収チャネル（２）は、前記凝縮物形成要素を少なくとも完全に取り囲むような態様で前記凝縮物形成要素に当てて設けることが可能である、請求項１に記載の装置（１）。
3. 回収された凝縮物を除去するための出口（６）を備え、前記出口（６）は前記回収チャネル（２）上に配置されている、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記装置（１）または前記装置（１）の１つ以上の領域は、弾性材料で製造されている、請求項１または２に記載の装置（１）。
5. 前記装置（１）は一体形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置（１）。
6. 前記回収チャネル（２）は、周方向において閉鎖され、凝縮物形成要素を収容するための第１の、特に円形の凹部（８）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置（１）。
7. 前記第１の凹部（８）は、１０ｍｍ〜５０．８ｍｍ、好ましくは１９ｍｍ〜３１．７５ｍｍ、特に好ましくは２２ｍｍ〜２８ｍｍの径を有する、請求項６に記載の装置（１）。
8. 前記第２の凝縮物回収部は、特に、第２の凝縮物形成要素を収容するための接触面（１０）を有する円形凹部（９）を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置（１）。
9. 前記第２の凝縮物回収部の前記凹部（９）は、前記第１の凹部が跨る領域（Ｆ１）に対して９０度〜１６５度、好ましくは１２０度の角度（α）で位置決めされた領域（Ｆ２）に跨る、請求項８に記載の装置（１）。
10. 前記第２の凝縮物回収部の前記凹部（９）は、２５．４ｍｍ〜５０．８ｍｍ、好ましくは４２ｍｍの径を有する、請求項８または９に記載の装置（１）。
11. 前記回収チャネル（２）は、一方の側で閉鎖された少なくとも１つの端部領域を有する開放された回収チャネルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記回収チャネル（２）の前記端部領域において、回収された凝縮物を除去するための出口（６）を含む、請求項１１に記載の装置（１）。
13. 前記装置（１）または前記装置（１）の１つ以上の領域は、塑性的におよび／または弾性的に変形可能である、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 蒸発システム、特にロータリーエバポレータの冷却器上の凝縮物を回収および／または除去するための、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置（１）の使用。
15. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置（１）を有する蒸発システム、特にロータリーエバポレータ。
16. 冷却器上の凝縮物を回収および／または除去するための、請求項１５に記載の蒸発システム、特にロータリーエバポレータの使用。
17. 蒸発システム、特にロータリーエバポレータの凝縮物を回収および／または除去するための方法であって、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置（１）の回収チャネル（２）において凝縮物形成要素の凝縮物が回収および／または除去される、方法。

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