JPH0344242Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は超音波脱泡装置の改良に関するもので
ある。 一般に或る種の液体については、これを脱泡処
理することが必要である。例えば感光フイルム用
の感光乳剤は、気泡が含まれたままフイルム材に
塗布されると感光フイルムに均一な感光膜を形成
することができないため、フイルム材に塗布され
る前に脱泡処理を行なうことが必要である。

【従来の技術】

斯かる脱泡処理を行なうための装置の一例とし
ては、従来特公昭57−6365号公報に開示されてい
る装置が知られている。ところがこの装置は十分
な脱泡を行なうようすると、同時に新たな泡が発
生する等の問題点を有している。 又、特開昭56−28611号公報に開示されている
ような、超音波を照射しない、スパイラル管によ
る気泡除去装置も知られているが、このような装
置では界面活性剤を含む写真用感光乳剤中に存在
するような微細気泡を遠心力の作用で旋回半径内
側に集めることができず、脱泡効率が低い欠点が
ある。 このような事情から、最近第２図に示す構成の
超音波脱泡装置が提案されている。第２図におい
て、１は保温槽であつて温水供給管２及び溢流型
排水管３とを有し、超音波を伝播させる保温用媒
体として例えば温水Ｗが充満される。Lwは温水
Ｗの水面レベルを示す。この保温槽１に対し、上
方に拡開する円錐状の下方部分４を有する筒状の
脱泡槽５が、その上端部分以外が前記温水Ｗ中に
浸漬されるような、その外周から外方に延びるカ
バー板６を保温槽１の上端に接触することにより
支持固定されると共に、保温槽１が密閉される。
脱泡槽５には、前記保温槽１の温水Ｗ中を上方に
向つて直線状に伸びる被脱泡液導入管７の先端
が、水平レベルLwより低いレベルにおいて当該
脱泡槽５の接線方向の開口７Ａにより連通され
る。そして、前記導入管７及び脱泡槽５の直下に
位置するよう、それぞれ第１の超音波発生器８及
び第２の超音波発生器９が保温槽１内に設けられ
ている。 １０は脱泡槽５の下端から伸びる被脱泡液排出
管、１１は脱泡槽５内の液面レベルL_Fを検出す
るフロート、１３は空気抜き弁、３Ａは溢流口、
Ｆは被脱泡液である。 このような構成の装置によれば、被脱泡液は導
入管７を流れるときに第１の超音波発生器８によ
り例えばキヤビテーシヨンが生ずるような高エネ
ルギーの超音波の照射を受け、これにより被脱泡
液中の微小気泡及びキヤビテーシヨンによる気泡
が群集化し或いは更に大きな気泡となつて脱泡槽
５内に流入し、この脱泡槽５において、大きな気
泡はそのまま自らの浮力によつて浮上、分離する
ようになる。同時にこの被脱泡液Ｆには、第２の
超音波発生器９によりたとえば低エネルギーの超
音波が照射されることにより、この超音波の放射
圧により被脱泡液Ｆ中の微小気泡に上向きの力が
作用されるので、これにより、微小気泡が浮上し
て分離されるようになり、従つて脱泡が行われ
る。しかしながら、このように筒状の脱泡槽の円
筒部に接線方向へ被脱泡液を供給し、脱泡する脱
泡装置では、被脱泡液の処理量が増加すると、ボ
ルテツクス（渦）が発生し、空気を巻き込んで、
脱泡効果を損なう欠点を有することがわかつた。

【考案が解決しようとする問題点】

従つて本考案は、以上の見解に基づきなされた
ものであつて、超音波脱泡装置の脱泡能力が低下
させることなく、かつ被脱泡液の処理量が増加し
てもボルテツクス（渦）発生することがなく、空
気を巻き込むことによる脱泡効果の劣化を防止せ
しめることを目的とするものである。

【考案の構成】

本考案によれば、円筒部の被脱泡液中の気泡を
超音波により凝集させて脱泡する超音波脱泡装置
において、該装置の円筒部の中央部に棒状のフロ
ートを配置すると共に円筒部の接線方向より被脱
泡液を供給した超音波脱泡装置により前記の目的
を達成し得ることがわかつた。 以下、図面の実施例により本考案を更に詳細に
説明する。 本考案の一実施例を示す第１図において、２１
は保温槽であつて温水供給管２２及び溢流型排水
管２３とを有し、超音波を伝播させる保温用媒体
として、例えば温水Ｗが充満される。 LWは温水Ｗの水面レベルを示す。２４は円筒
型をなす脱泡槽２４で、円錐状の下方部分２５を
有すると共に半円形の頭部２６を有し、この頭部
２６には蓋部材が被設されている。そして上記の
円筒型の脱泡槽２４は、その頭部２６以外の部分
が前記の温水Ｗ中に浸漬されるように、その外周
から外方に延びるカバー板２７を保温槽２１の上
端には接続することにより支持固定されると共に
保温槽２１が密閉される。 前記の保温槽２１には、温水Ｗ中で直線状に上
方に伸びる被脱泡液導入管２８の先端が、水面レ
ベルLwより低い位置で脱泡槽２４の接線方向の
開口２８Ａを通じて連結されている。 本考案によれば、上記の被脱泡液導入管２８の
開口２８Ａは、該導入管２８による被脱泡液の流
れが脱泡槽２４中で若干上向き流になるように連
結されていることが好ましい。また円筒型脱泡槽
２４の頭部２６の中央部には脱泡槽２４内の液面
レベルを検出するための棒状フロート２９を脱泡
槽２４の槽内部に向つて挿入せしめその最下端３
０は脱泡槽２４の円錘頂点部３３Ａに近く20〜30
mm離れて位置せしめた。そこで、３１は被脱泡液
の送液口であつて、３２は送液口３１を経て脱泡
槽２４に連結された送液弁３２Ａを有する送液管
である。 本考案によれば、上記送液口３１は、脱泡槽２
４の低部の底板３３Ｃより離れ、円錐頂点よりず
らした位置に配置せしめた。なお３３Ｂは脱泡槽
２４の洗浄時に用いられる排出管である。 そして保温槽２１内には、被脱泡液導入管２８
および脱泡槽２４の直下に位置するように、それ
ぞれ第１の超音波発生器３４および第２の超音波
発生部３５が設けられている。本考案によれば上
記の超音波発生部３４と３５は、それぞれ防水タ
イプのチタン酸ジルコン酸鉛の圧電式振動子から
なるものである。なお、３６は空気抜き弁であ
る。また脱泡槽２４の下方部分２５の形状につい
ては、その高さＨが内径Ｒより大きいことが好ま
しく、これにより脱泡槽２４内の液流に乱れが生
ずることが防止される。 本考案においては、例えば以上の如き装置を用
い、次のようにして被脱泡液の脱泡処理を行な
う。 先ず、保温用の媒体として例えば温水を温水供
給管２２より保温槽２１内に供給し、排水管２３
の溢流口２３Ａより溢流せしめ、これによつて温
水Ｗの水面レベルLwが溢流口２３Ａのレベルに
維持され、被脱泡液導入管２８及び脱泡槽２４の
上端部分以外が温水中に浸漬された状態とし、第
１の超音波発生器３４及び第２の超音波発振器３
５を駆動する。次に空気抜き弁３６を開放した状
態で導入管２８より被脱泡液を脱泡槽２４内に供
給する。このとき送液管３２に付帯する送液弁３
２Ａを閉じておく事により、脱泡槽２４内に被脱
泡液Ｆが満たされて行く。そして棒状フロート２
９により検出される液面レベルL_Fが予定の高さ
となつたときに空気抜き弁３６を閉じ、脱泡槽２
４内に密閉状態とする。これにより、その後脱泡
槽２４の内圧と送液管３２における圧力が一致す
るようになり、それ以後においては、導入管２８
により脱泡槽２４に流入する量と同量の被脱泡液
が送液管３２より排出されることとなり、連続し
て被脱泡液が脱泡槽２４を流過するようになる。 そして、第１の超音波発生器３４を強力に駆動
して例えば0.35W／cm²以上の高エネルギー超音波
を発振させ、これを導入管２８内の被脱泡液に照
射してキヤビテーシヨンを発生させるようにし、
一方、第２の超音波発振器３５を比較的に弱く駆
動して例えば0.35W／cm²以下の低エネルギー超音
波を発振させ、これを脱泡槽２４内の被脱泡液に
照射してキヤビテーシヨンを発生させることなし
に脱泡処理を行なう。 以上の方法によれば、次のようにして脱泡が行
なわれる。即ち、被脱泡液には、脱泡槽２４に向
かつて導入管２８内に流通するときに先ず高エネ
ルギー超音波が照射され、これによつてキヤビテ
ーシヨンが起り、被脱泡液中の気泡は相互に、或
いはキヤビテーシヨンによつて生じた気泡と凝集
して大きな気泡となる。この凝集した気泡は被脱
泡液と共に脱泡槽２４内に流入し、大きなものは
自らの浮力によつて浮上して被脱泡液から分離さ
れると共に、当該脱泡槽２４内の被脱泡液Ｆには
第２の超音波発振器３５により低エネルギー超音
波が照射されているので、その放射圧により、凝
集した気泡には上向きの力が作用し、そのため、
凝集した気泡の浮上が促進されて自らの浮上しな
い気泡もこの放射圧の作用によつて浮上し分離す
るようになり、これらの結果、被脱泡液について
極めて大きな脱泡効果をもつて脱泡処理を行なう
ことができる。そして、脱泡槽２４内の被脱泡液
Ｆにおいては、キヤビテーシヨンが発生しないの
で新たな気泡の発生もなく、従つて、送液管３２
よりの排出液を気泡が混入していないものとする
ことができる。なお、脱泡処理の継続により脱泡
槽２４の上部空間の容積が増加すると液面レベル
L_Fが下がり、棒状フロート２９によつて空気抜
き弁３６が開放され、これによつて放圧が行なわ
れ、液面レベルL_Fが上昇し、限定の位置で空気
抜き弁３６が閉じられて脱泡処理が継続される。 以上において、第１の超音波発生器３４よりの
超音波は被脱泡液にキヤビテーシヨンを発生させ
る、いわゆる限界強度以外のエネルギーの超音波
とされ、また第２の超音波発振器３５よりの超音
波は限界強度以外のエネルギーの超音波とされる
が、この限界強度の値は、圧力及び温度により変
化し、0.35W／cm²は、通常の大気圧（１Kg／cm²）
における限界強度である。 また脱泡槽２４内における被脱泡液Ｆの下向流
速は、気泡の浮上が阻害されない大きさとするこ
とが必要である。実際上は、被脱泡液の粘度が10
〜50cpであるときは0.1〜0.5cm／秒程度の流速と
なるようにすればよい。 而して本考案においては、保温槽２１中を伸び
る導入管２８において高エネルギー超音波を照射
するが、この導入管２８内における超音波照射は
他に弊害を伴わないために当該超音波を高いエネ
ルギーのとすることができ、従つて大きな脱泡効
果を得ることができる。しかも導入管２８におい
ては気泡の凝集は行なうがその浮上分離が行わな
いので、広い底面積の槽を用いることが不要であ
つて全体として脱泡のための槽は脱泡槽２４のみ
でよく、この結果、従来におけるようないわば２
槽型のものに比してその第１槽がない状態のもの
となり、従来の装置の第１槽において流れ方向の
変更のために不可避的に生ずる液体停滞部による
処理損失が零となり、その上装置の構成が簡単に
なり、占有面積も小さなものとなる。 また被脱泡液の流速の低下が生ずる槽は、上述
のように脱泡槽のみであるから、沈降物堆積面積
が減少し、沈降物による故障の発生が防止され
る。しかも図示の例におけるように、脱泡槽２４
の下方部分２５を上方に拡開する形状のものとす
ることにより、沈降物の堆積が防止されると共
に、堆積物の洗浄を容易に行なうことができる。 なお、図示の例におけるように、導入管２８よ
りの被脱泡液を脱泡槽２４内にその接線方向に沿
つて流入せしめるようにすると、当該脱泡槽２４
内において被脱泡液の短絡流路が形成されること
が防止されるので好ましい。 本考案の超音波脱泡装置においては、上記の方
法により連続的に脱泡が行なわれるが、最終的に
脱泡槽内への供給が停止した場合にも次工程への
供給を続け脱泡槽内をほとんど使いきることが可
能である。また脱泡槽内の洗浄に際しては、円錐
頂点部に設けられた排出弁３３Ｂを開口すること
により洗浄を行なうことにより、脱泡槽内の被脱
泡液全部を排出せしめ、完全に洗浄を行なうこと
もできる。 本考案の超音波脱泡装置は、前述のように脱泡
槽の中央部に棒状フロートを底板近くまで挿入
し、かつ被脱泡液を次工程へ送り出すための送液
口３１を脱泡槽の円錐頂点部３３Ａよりずらした
位置に設けたので、被脱泡液の処理量を増大させ
てもボルテツクス（渦）を発生し、空気を巻き込
む危険性が無くなり、従つて脱泡を効果的に行い
得るのみでなく、その処理量を増大させても支障
なく脱泡を行なうことができる。なお上記実施例
においては脱泡槽の下部を円錐型としたが、必ず
しも円錐型でなく、例えば円筒型又は、皿型であ
つてもよい。 次に本考案の具体例を説明すると、図示の例に
従う構成の超音波脱泡装置を用い、以下のような
条件で脱泡処理を行い、被脱泡液の流量を増加せ
しめて送液管よりの被脱泡液に気泡が現われない
最大の限界流量を求めたところ、20／分であつ
た。 〔脱泡処理条件〕 保温槽の温水 温度：38℃ 流量：５／分 被脱泡液 組成：６重量％ゼラチン液 粘度：30cp 気泡含有割合：３cm³／100cm³ 以上のように本考案によれば、簡単な装置を用
いる簡単な方法により大きな脱泡効率で脱泡処理
を達成することができる。

【考案の効果】

本考案の超音波脱泡装置は、被脱泡液を脱泡槽
の円筒部に接線方向により供給する導入管を有す
ると共に、上記円筒部の中央部に棒状フロート底
板近くまで挿入し、かつ送液口を脱泡槽の底板よ
り離れ、かつ円錐頂点部よりずらした位置に設け
た構成となしたので、被脱泡液の滞留時間を一定
にし、旋回流を形成せしめて短絡する流れを防止
することができ、更には渦の発生をも防止するこ
とができるので、脱泡を効果的に行い得ると共に
処理量を増大させても支障なく脱泡を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図本考案による超音波脱泡装置の一例を示
す説明用断面図、第２図は従来の超音波脱泡装置
の構成を示す説明用断面図である。 ２１……保温槽、２４……脱泡槽、２６……
（脱泡槽の）頭部、２８……被脱泡液の導入管、
２９……棒状フロート、３０……（棒状フロート
の）最下端、３１……送液口、３２……送液管、
３３Ａ……円錐頂点部、３３Ｃ……（脱泡槽の）
底板、３４……第１の超音波発生器、３５……第
２の超音波発生器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 円筒部の被脱泡液中の気泡を超音波により凝
   集させて脱泡する超音波脱泡装置において、該
   装置の円筒部の中央部に棒状のフロートを配置
   すると共に円筒部の接線方向より被脱泡液を供
   給したことを特徴とする超音波脱泡装置。 ２ 円筒部の底の底板より離れた位置に被脱泡液
   の排出用の送液口を配置したことを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項の超音波脱泡装
   置。 ３ 円筒部の下部が円錐状に形成され、中央部に
   設けた棒状フロートの最下端が前記円筒部の円
   錐頂点部に近接して設けたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項の超音波脱泡装
   置。 ４ 排出用の送液口を円筒部の円錐状頂点よりず
   らして設けた実用新案登録請求の範囲第３項の
   超音波脱泡装置。