JPS59156405A - 超音波脱泡方法及び装置 - Google Patents

超音波脱泡方法及び装置

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JPS59156405A
JPS59156405A JP58030965A JP3096583A JPS59156405A JP S59156405 A JPS59156405 A JP S59156405A JP 58030965 A JP58030965 A JP 58030965A JP 3096583 A JP3096583 A JP 3096583A JP S59156405 A JPS59156405 A JP S59156405A
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登 古川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波脱泡方法及び装置に関するものである。
一般に成る種の液体については、これを脱泡処理すると
とが必要である。例えば感光フィルム用の感光乳剤は、
気泡が含まれたままフィルム材に塗布されると感光フィ
ルムに均一な感光膜を形成することができないため、フ
ィルム材に塗布される前に脱泡処理を行うことが必要で
ある。
斯かる脱泡処理を行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。この装置は第1図に示すように保温槽
100と、この保温槽100内に浸漬した、例えば第1
の円筒体101及び第2の円筒体102を上部において
互に連通して成る脱泡槽103と、前記第1の円筒体1
01及び第2の円筒体102の底部付近にまで達するよ
う各々上方から挿入さiシた被脱泡液導入管104及び
被脱泡液排出管105と、前記脱泡槽103の下方に配
置さノ1.た超音波発振器106とを有して成り、被脱
泡液導入管104よすの被脱泡液が第1の円筒体101
内においてその上部に上昇17次いで第2の円筒体10
2の上部に到達した後そこから降下して被脱泡液排出管
105により排出されるまでの間に、超音波発振器10
6より゛の超音波を被脱泡液に照射し、超音波の放射圧
により気泡を浮上させ、以って脱泡を行うものである。
尚図中1071:Lフロー ト、108 )ま空気抜き
弁である。
超音波によZ)脱泡処理tておいて単位時間当りの処理
縫部ら脱泡能力を高いものとするためには、超音波のエ
ネルギーを大きくすることが考えられるが、上述の装U
においては、共)fbの超音波発振器106によ92個
の円筒体101 、102内の被ノ況泡液に超音波を照
射するようにしているため、超音波のエネルギーを大き
くすると、キーヤピテーション効果によ、り新たな気泡
が発生するようになり、jjj?2の円筒体102 に
おいて発生1〜た気泡は、彼脱泡液t、lト出管105
に吸引排出され、この結果脱泡工程を経た被脱泡液中に
気泡が含まれることとなり、十分な脱泡を行うことがで
きない。
更に上述の装置においては、長時間使用すると感光乳剤
中のノ・ロゲン化銀等の沈降性粒子が円筒体101 、
102の底面に堆積し易く、堆積物を除くために脱泡槽
103を洗浄する場合には、被脱泡液導入管104及び
被脱泡液排出管105 ’i脱。
2包槽103から取シ外し更にこの脱泡槽103を保温
槽100内から取シ外して洗浄を行わなければならない
ので洗浄作業が面倒であり、特に大型の装置では洗浄作
業が著しく面倒なものとなる。
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、大きな脱泡効果を得ることのできる超
音波脱泡方法を提供するにある。
本発明の他の目的は、構成が簡単でしかも効果的に脱泡
処理を行なうことのできる超音波脱泡装置を提供するに
ある。
本発明方法の特徴とするところは、被脱泡液を導入管に
よシ脱泡槽内に導入し超音波を照射して脱泡処理を行な
う超音波脱泡方法において、導入管を流れる被脱泡液に
高エネルギーの超音波を照射すると共に、脱泡槽内の被
脱泡液に低エネルギーの超音波を照射する点にある。
本発明装置の特徴とするところは、保温槽と、この保温
槽内に設けた脱泡槽と、保温槽内を伸びるよう設けた前
記脱泡槽に被脱泡液を導入する導入管と、前記導入管の
下方及び脱泡槽の下方にそれぞれ設けた第1の超音波発
振器及び第2の超音波発振器とを具えて成る点にある。
以下図面によって本発明の実施例について説明する。
第2図及び第3図は本発明による超音波脱泡装置の一例
を示し、1は保温槽であって温水供給管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を、その上端部分以外が前記温水W中に浸漬され
るよう、その外周から外方に延びるカバー板6を保温槽
1の上端に接続することにより支持固定すると共に、保
温槽1を密閉する。脱泡槽5には、前記保温槽lの温水
W中を伸びる被脱泡液導入管7の先端を、水訂)ペルL
wよシ低いレベルにおいて当該脱泡槽5の接線方向の開
ロアAにより連通させる。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i、Lぞれ第1の超音
波発振器8及び第2の超音波発振器9を保温槽1内に設
けて超音波脱泡装置を構成せしめる。図中、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LFを検出するフロート、13は空気抜
き弁である。なお、第3図においては一部が省略されて
いる。
以上において、脱泡槽5の下方部分4の形状については
、その高さ■Iが内径ltより大きいことが好ましく、
こiしによシ脱泡槽5内の液流に乱れ゛が生ずることが
防止される。また、第1の超音波発振器8または第2の
超音波発振器9としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛
の圧電式振動子を有する防水′タイプのものを好適に用
いることができる。
これらの超音波発振器8及び9は、導入管7及び脱泡槽
5のエロージョンを防用するため、それらよ、9150
+m程度以上離間せしめることが好ましい。
本発明においては、例えば以上の如き装?it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2よ
シ保温槽1内に供給し、排水管3の溢流口3Aよシ溢流
せしめ、とり、によって温水Wの水面レベルLwが溢流
口3Aのレベルに維持され、被脱泡液導入管7及び脱泡
槽5の上端部分以外が温水中に浸漬さhた状態とし、第
1の超音波発振器8及び第2の超音波発振器9を駆動す
る。次に空気抜き弁13を開放しプζ状態で導入管7よ
!7被脱泡液を脱泡槽5内に供給する。このとき排出管
10の下流111Qの一部のレベル金、予:・トの液面
レベルと同一の高さ以にとして卦くことにより、脱泡槽
5内に被脱泡液Fが満たされて行く。そしてフロート1
1により検出される液面レベルLFが予定の高さ碧なつ
ノc、ときに空気抜き弁13を閉じ、脱泡槽5内を督閉
状仲とする。こノLにより、その後脱泡4I”i 5の
内圧とv1出管10における圧力が一致するJ:うにな
り、それl′ノ、後においてヶよ、導入管7により脱泡
hl 5に流入する)、1と同[バ°の被脱泡液が1沖
出管lOよシリト出されることとなり、ア11売してt
e!I脱泡液が脱泡槽5を流過するようになる。
そして、tlllの超音波発振器8を強力に駆動して例
えば0.35 W / cm2以上の1高エネルギー超
音波をづ1)振させ、これを導入管7内の被脱泡液に照
射してキャビテーションを発生させるようにし、一方、
第2の超音波発振器9を比較的に弱く駆動して例えば0
.35 W / cm2以下の低エネルギー超音波を発
振させ、これを脱泡槽5内の被脱泡液に照射してキャビ
デージョ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5に向って導入管7内を
流通するときに先ず高エネルギー超音波が照射され、こ
れによってキャビテーションが起シ、被脱泡液中の気泡
Vユ相互に、或いはキャビデージョンによって生じた気
泡と凝集し−C大きな気泡となる。この凝集17た気泡
は被脱泡液と共に脱泡I’1!ν5内に流入;7、大き
なものは自らの浮力によって浮上1.て被脱泡液から分
離さノシると共に、当該脱泡槽5内の被脱泡液F [F
、i m 2の超音波発振器9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力のみでは浮上しない気泡
もこの放射圧の作用によって浮上し分離するようにな匂
、こitらの結果、被脱泡液について極めて大きな脱泡
効果をもって脱泡処理を行なうことができる。そ【〜C
1脱泡槽5内の被脱泡液Fにおいてr]1、キャビテー
ションが発生しないので新たな気泡の発生もなく、従っ
て排出′RIO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5の上部空間Sの容積が増加すると液面レベルLF
が下がり、フロート11によって空気抜き弁13が開放
され、これによって放圧が行なわれ、液面レベルLFが
上昇し、限定の位置で空気抜き弁13が閉じられて脱泡
処理が継続される。
以上において、第1の超音波発振器8よりの超音波は、
被脱泡液にキャビテーションを発生させる、いわゆる限
界強度以上のエネルギーの超音波とされ、また8α2の
超音波発振器9よりの超音波は限界強度以下のエネルギ
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/crn2は、通常の静
水圧(I Kf/cm2)における限界強度である。
また脱泡41#5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10〜50 cpであ
るときは0.1〜0.5crn/秒程度の流速となるよ
うにすればよい。
而して本発明においては、保温4!!1中を伸びる導入
管7において高エネルギー超音波を照射するが、この導
入管7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ものとすることができ
、従って大きな脱泡効果金得ることができる。しかも導
入管7においては気泡の凝朶は行なうがその浮上分離を
行なわないので、広い底面積の槽を用いることが不要で
あって全体として脱泡のだめの槽は脱泡槽5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檜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
の構成が簡単になシ、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5の下方部分4
’&上方に拡開する形状のものとすることによシ、沈降
物の堆積が抑止されると共に、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7よシの被脱泡
液を脱泡槽5内にその接綜方向に沿って流入せしめるよ
うにすると、当該脱泡槽5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。
以上、本発明を図示の例について説明したが、本発明に
おいては種々変更を加えることができ、例えば導入管7
が伸びる保温槽を脱泡槽5が位1湿される保温槽と分離
したものとすること、導入管7としてスパイラル管や蛇
管を用いること、その他が可能である。第1の超音波発
振器8よシの超音波かす11度の大きいものであれば、
導入管7の長さはそれ程大きいものとする必要はない。
次に本発明の詳細な説明すると、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・も件で脱泡処理
を行ない、被脱泡液の流(]、全増加せしめて排出管よ
りの被脱泡液に気泡が現わノ]、ない最大の111(界
流速を求めたところ、9.4t/分であった。
〔脱泡処理条件〕
保温槽の温水 温度:38℃ 流速:0.5t/分 被脱泡液 組成=6重Ji%ゼラチン液粘度:30cp 気泡含有割合: 3 cm3/ 100 cm’以上の
ように本発明によれば、簡単な装置を用いる簡単な方法
によシ大きな脱泡効率で脱泡処理を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の超音波脱泡装置の構成を示す説明用断面
図、第2図及び第3図はそれぞれ本発明による超音波脱
泡装置の一例を示す説明用断面図及びその一部を省略し
て示す平面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)被脱泡液を導入管により脱泡槽内に導入し超音波を
    照射して脱泡処理を行なう超音波脱泡方法において、導
    入管を流れる被脱泡液に高エネルギーの超音波を照射す
    ると共に、脱泡槽内の被脱泡液に低エネルギーの超音波
    を照射することを特徴とする超音波脱泡方法。 2)高エネルギー超音波がキャビテーションを生ずる強
    さの超音波であり、低エネルギー超音波がキャビテーシ
    ョンを生じない強さの超音波である特許請求の範囲第1
    項記載の超音波脱泡方法。 3)保温槽と、仁の保温槽内に設けた脱泡槽と、保温槽
    内を伸びるよう設けた前記脱泡槽に被脱泡液を導入する
    導入管と、前記導入管の下方及び脱泡槽の下方にそれぞ
    れ設けた第1の超音波発振器及び第2の超音波発振器と
    を具えて成ることを特徴とする超音波脱泡装置。 4)脱泡槽゛の下方部分が上方に拡開する巴錐状である
    特許請求の範囲第3項記載の超音波脱泡装置0
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