CN109069951A - 连续气泡除去方法及连续气泡除去装置 - Google Patents
连续气泡除去方法及连续气泡除去装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109069951A CN109069951A CN201780028773.2A CN201780028773A CN109069951A CN 109069951 A CN109069951 A CN 109069951A CN 201780028773 A CN201780028773 A CN 201780028773A CN 109069951 A CN109069951 A CN 109069951A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- basic
- liquid
- pressurizing vessel
- cam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 176
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 50
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 127
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 72
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0073—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0036—Flash degasification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0063—Regulation, control including valves and floats
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
目的是在抑制用于气泡除去的装置大型化的同时提高气泡的除去速度。连续气泡除去方法具备以下步骤:准备主容器(3)、与主容器连接并收容工作液体(18)的加压容器(17)、和相对于加压容器可位移地安装的可动部(C)的步骤;使包含气泡的脱泡对象液体在主容器中流通的步骤;以及通过一边用加压容器的支承部(171a)支承可动部一边使支承部往复位移,经由工作液体从在加压容器中处于比支承部更靠主容器侧的连接部(172a)所包围的区域对脱泡对象液体反复地加压及减压,从而使气泡的体积反复地减小及增加的步骤。支承部的开口面积比连接部的开口面积大。
Description
技术领域
本发明涉及除去液体中包含的气泡的连续气泡除去方法、以及除去液体中包含的气泡的连续气泡除去装置。
背景技术
高粘性流体的气泡的除去因其粘性而并不容易,提出了各种各样的气泡除去方法。例如,在专利文献1所记载的气泡除去技术中,液体从入口流入到容器,容器的容积变化而反复地进行容器内的加压和减压。由此,液体中包含的气泡的体积反复地减小及增加,结果在气泡的周围的液体中发生剪切。通过该剪切,气泡的周围的液体的粘度下降,由浮力带来的气泡的上升速度提高。并且,上升的气泡被引导至容器的气泡出口,被除去了气泡的液体从液体出口向容器外流出。这样,从液体连续地除去气泡。
此外,在专利文献2所记载的气泡除去技术中,从容器的多个部位进行容器内的加压和减压。由此,相对于专利文献1的技术,气泡的自然上升速度增加,气泡的除去效率提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011-018972号
专利文献2:国际公开第2013-021849号
专利文献3:日本特许第2054897号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1、2那样的技术中,作为进一步提高液体中包含的气泡的除去速度的方法,有将从容器的一个部位带来的加压和减压的变化量增大的改良方法。
但是,根据本申请的发明者的研究,为了实现这样的改良方法,需要大幅提高用于加压及减压的机构的刚性。结果,存在用于气泡除去的装置大型化的问题。
本发明鉴于上述的问题,目的是抑制用于气泡除去的装置大型化的同时提高气泡的除去速度。
用来解决课题的手段
用来达到上述目的的连续气泡除去方法具备以下步骤:准备主容器(3)、与上述主容器连接并收容基本工作液体的基本加压容器(17、27、37)、和相对于该基本加压容器可位移地安装的基本可动部(C、39a)的步骤;使包含气泡的脱泡对象液体在上述主容器中流通的步骤;以及通过一边用上述基本加压容器的基本支承部(171a、291a、371a)支承上述基本可动部一边使上述基本可动部往复位移,经由上述基本工作液体从在上述基本加压容器中处于比上述基本支承部更靠上述主容器侧的基本连接部(172a、292a、372a)所包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压,从而使上述气泡的体积反复地减小及增加的步骤。并且,上述基本支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积大。
此外,用来达到上述目的的连续气泡除去装置具备:主容器(3),供包含气泡的脱泡对象液体流通;基本加压容器(17、27、37),与上述主容器连接,并且收容基本工作液体;以及基本可动部(C、39a),相对于上述基本加压容器可位移地安装;上述基本加压容器具备:基本支承部(171a、291a、371a),在上述基本可动部相对于上述基本加压容器往复位移时支承上述基本可动部;以及基本连接部(172a、292a、372a),处于比上述基本支承部靠上述主容器侧,与上述主容器连接;上述基本可动部通过被上述基本支承部支承并相对于上述基本加压容器往复位移,对收容在上述基本加压容器中的上述基本工作液体反复地施加力;上述基本工作液体随着上述基本可动部的往复位移而反复地受力,由此从被上述基本连接部包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压;通过上述脱泡对象液体被上述基本工作液体反复地加压及减压,上述脱泡对象液体中包含的上述气泡的体积反复地减小及增加;上述基本支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积大。
这样,支承基本可动部的基本支承部的开口面积比与基本可动部的往复位移相应的力向脱泡对象液体传递的路径即基本连接部的开口面积大。因而,在抑制可动部的位移的振幅的同时,与没有基本加压容器的情况相比能够提高从基本连接部向脱泡对象液体施加的压力。结果,在抑制用于气泡除去的装置大型化的同时,能够提高气泡的除去速度。
此外,根据另一技术方案,连续气泡除去装置具备:主容器(3),供包含气泡的脱泡对象液体流通;基本可动部(C、39a);以及基本凸轮(21、45),通过旋转对上述基本可动部施力而使上述基本可动部位移;上述基本可动部被上述基本凸轮施力而往复位移,由此对上述主容器内的上述脱泡对象液体反复地加压及减压;通过上述脱泡对象液体被反复地加压及减压,上述脱泡对象液体中包含的上述气泡的体积反复地减小及增加。这样使用凸轮的方式能够向气泡传递比以往强的压力振动,脱泡效果也提高。
另外,上述及权利要求书中的括弧内的标号表示权利要求书中记载的用语与在后述的实施方式中记载的例示该用语的具体物等的对应关系。
附图说明
图1是表示第1实施方式的连续气泡除去装置的整体结构的示意图。
图2是有关振子的详细构造的说明图。
图3是表示液体的流变学特性的图。
图4是图1中的凸轮的IV向视图。
图5是表示第2实施方式的连续气泡除去装置的整体结构的示意图。
图6是表示第3实施方式的连续气泡除去装置的整体结构的示意图。
图7是表示第4实施方式的连续气泡除去装置的整体结构的示意图。
图8是表示在第5实施方式的连续气泡除去装置中使用的加压容器和驱动机构的示意图。
图9是图8的IX向视图。
图10是在第5实施方式的连续气泡除去装置中使用的凸轮的详细图。
图11是图10的XI部分的放大图。
图12是第5实施方式的连续气泡除去装置中的凸轮的旋转和弹性膜的变形状况的说明图。
图13是表示2个凸轮的振动和作用在工作液体上的压力的随时间的变化的图。
图14是振子的变形例的说明图。
图15是将图14的活塞C变更为波纹管62的变形例的说明图。
图16是防隆起机构的说明图。
图17是防隆起机构的说明图。
图18是表示另一实施方式的连续气泡除去装置的整体结构的示意图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,对第1实施方式进行说明。如图1所示,本实施方式的连续气泡除去装置1由主容器3、高压微量进料器5、电子天平9a、9b、可变节流阀11a、11b、11c、加压容器17、驱动机构19等构成。
在主容器3形成有1个液体入口3b和2个出口3c、3d。出口3c是气泡及脱泡对象液体流出的出口。以下,将出口3c称作气泡出口。出口3d是气泡被除去后的脱泡对象液体流出的出口。以下,将出口3d称作液体出口。
此外,在主容器3设有用来从液体入口3b向气泡出口3c及液体出口3d输送脱泡对象液体的主流路3a、和与该主流路3a连通并从该主流路3a分支而向下延伸的支流路13a。主流路3a及支流路13a在连续气泡除去装置1工作时,收容包含气泡的脱泡对象液体,由该脱泡对象液体充满。
在主流路3a安装有检视窗6,能够经由检视窗6以目视等来确认主流路3a中的气泡的轨迹。此外,从液体入口3b向主流路3a插入有气泡生成用的电极8。电极8连接于恒压发生装置10。另外,检视窗6、电极8和恒压发生装置10是为了验证气泡的分离效果而使用的,对于连续气泡除去装置1而言并不是必须的。在连续气泡除去装置1的通常的使用中,从液体入口向主流路3a内进入的脱泡对象液体中已经包含有气泡。
液体入口3b设置在主流路3a的一方的端部。液体入口3b经由可变节流阀11a连接于高压微量进料器5。高压微量进料器5相当于加压输送部。
气泡出口3c设置于主流路3a的另一方的端部。气泡出口3c经由可变节流阀11b连接于回收管15a。回收管15a是用来将从可变节流阀11b流出来的流体向载置在电子天平9a上的称量用的烧杯引导的管路。
此外,主流路3a在比液体入口3b靠下游且比气泡出口3c、液体出口3d靠上游处分支为下方通路3e和上方通路3f。下方通路3e比上方通路3f靠下方分支。
下方通路3e的下游端为液体出口3d,上方通路3f的下游端为气泡出口3c。液体出口3d经由可变节流阀11c连接于回收管15b。回收管15b是用来将从可变节流阀11c流出来的流体向载置在电子天平9b上的称量用的烧杯引导的管路。
支流路13a从主流路3a的比下方通路3e和上方通路3f的分支点靠上游侧朝向下方分支。支流路13a从主流路3a分支而延伸的方向为下方,是为了减小气泡进入充满在该支流路13a中的脱泡对象液体的可能性。
在支流路13a的下端,安装有由弹性体构成的弹性膜14。弹性膜14的外缘部被固定在支流路13a的下端,弹性膜14的上侧面与脱泡对象液体接触。弹性膜14的外缘部以外的部分相对于支流路13a能够位移。由于该弹性膜14将支流路13a的下端液密地封闭,所以主容器3内的脱泡对象液体不会从支流路13a的下端漏出。
此外,在支流路13a的下端连接有加压容器17。加压容器17具有大径部171和小径部172。大径部171与小径部172相互连接,小径部172处于比大径部171靠支流路13a侧。大径部171的开口面积比小径部172的开口面积充分大。
加压容器17与支流路13a的下端的连接通过使小径部172的上侧(即支流路13a侧)的开口端部172a与支流路13a的下端连接来实现。开口端部172a被由树脂等构成的活塞E关闭。
活塞E被开口端部172a的内壁支承。活塞E将开口端部172a液密地封闭,但相对于开口端部172a的内壁能够滑动。因而,活塞E在被开口端部172a的内壁支承的同时,能够沿着小径部172的轴向X2往复位移。
此外,在活塞E的上端面与弹性膜14的下端面相互接触的状态下,活塞E和弹性膜14在轴向X2上往复位移。此外,活塞E的上端面的面积和弹性膜14的下端面的面积大致相同。
这样,支流路13a和小径部172不为连通状态,弹性膜14和活塞E和将支流路13a和加压容器17分隔。但是,加压容器17内的工作液体18能够经由活塞E及弹性膜14对支流路13a内的脱泡对象液体施力。活塞E及弹性膜14相当于分隔体。
活塞C嵌入在大径部171的下端侧的开口端部171a的内壁中。活塞C将开口端部171a液密地关闭,但能够一边被开口端部171a的内壁支承一边沿着大径部171的轴向X1(即上下方向)前进位移及后退位移。
并且,大径部171的下端侧的开口端部171a的开口面积比小径部172的上端侧的开口端部172a的开口面积充分大。
加压容器17的两开口如上述那样被活塞C和活塞E液密地封闭,加压容器17的内部被工作液体18充满。工作液体18只要是粘性低、蒸气压高、沸点高的液体就可以。具体而言,工作液体18既可以是工作机械的切削油,也可以是色拉油,也可以是硅油,也可以是水。
在活塞C的下方,配设有用来使活塞C上下位移的驱动机构19。活塞C的向上方的变相位当于前进位移,向下方的变相位当于后退位移。加压容器17和驱动机构19构成助振量变换器。
驱动机构19由作为驱动源的马达20、安装在马达20的输出轴20a上的凸轮21、和被凸轮21升降驱动的振子22等构成。与振子22有关的详细构造图2所示。振子22具有下基部22a及推压棒22b。
推压棒22b是在上下方向上伸展的棒形的部件,将设置在支承框23的上表面23a上的孔贯通而使上部突出。推压棒22b的上端部以能够与活塞C接触的方式配置。推压棒22b的上端部也可以总是与活塞C连结。或者,也可以是,推压棒22b的上端部在振子22位移到上方的情况下与活塞C接触,在振子22位移到下方的情况下从活塞C离开。
推压棒22b的下端部固定于下基部22a。下基部22a相对于从支承框23的上表面向下方延伸的导引部24可滑动地连结。振子22一边被导引部24导引一边上下往复自如,其升降轨道沿着导引部24的延伸方向。
此外,在振子22的下基部22a与上表面23a之间,夹装着压缩线圈弹簧25。压缩线圈弹簧25在下基部22a与上表面23a之间缠绕着推压棒22b。因此,振子22被压缩线圈弹簧25向下降方向施力。
在振子22的下基部22a的下侧,能够相对于下基部22a旋转地安装有凸轮从动件26。更具体地讲,凸轮从动件26具有辊及旋转轴。该旋转轴相对于下基部22a可旋转滑动地安装。旋转轴的延伸方向与上下方向正交且与输出轴20a平行。
并且,在该旋转轴的一端,相对于旋转轴正交地固定有圆盘形状的辊。旋转轴与辊一体地旋转。辊的外周抵接于凸轮21的外周面(即凸轮面)。该抵接由压缩线圈弹簧25的施力维持。
由于是这样的结构,所以由马达20将凸轮21旋转驱动,如果由凸轮21的山部将凸轮从动件26推起则振子22上升位移,如果凸轮从动件26在压缩线圈弹簧25的施力下追随于凸轮21的谷部,则振子22下降位移。此时,凸轮从动件26整体被凸轮的旋转拖拽而旋转,由此能够减小振子22被凸轮21向上下方向以外的方向施力的力的强度。
此外,如果如上述那样振子22上升位移,则推压棒22b的上端部推入活塞C而使其上升。此外,在推压棒22b与活塞C连结的情况下,如果振子22下降位移,则推压棒22b的上端部将活塞C拉回而使其下降。此外,在推压棒22b没有与活塞C连结的情况下,如果振子22下降位移,则推压棒22b的上端部从活塞C离开,活塞C在从工作液体18受到的压力及自重下下降位移。
另外,在推压棒22b总是与活塞C连结的情况下,与没有连结的情况相比,在推压棒22b上升时及下降时,活塞C都以更高的响应性追随于推压棒22b。因而,在推压棒22b总是与活塞C连结的情况下,与没有连结的情况相比,能够更细致地控制活塞C的动作。例如,控制凸轮21的旋转,也容易地使活塞C的位移量以三角波形式随时间变化,而不是以正弦曲线形式随时间变化。
接着,说明由本实施方式的连续气泡除去装置1进行的气泡除去的实施例。首先,在本例中使用的试料液体(高粘性流体)是0.800wt%聚丙烯酸钠水溶液。该试料液体的粘度曲线如图3所示。根据图3可知,本试料液体(0.800wt%聚丙烯酸钠水溶液)有在剪切速度非常小的情况下呈现253Pa·s的粘度、并且随着剪切速度(Shear rate)的增加而粘度(Shear viscosity)下降的性质(Shear thinning性,剪切稀化性)。因而,该试料液体是如果发生剪切则粘度下降的液体。
该试料液体由高压微量进料器5从主容器3的液体入口3b向主流路3a内加压输送。在本例中,高压微量进料器5的加压输送压力为0.4~5大气压左右。从主容器3的液体入口3b送到主流路3a内的试料液体一边将主流路3a(包括支流路13a及下方通路3e)的内部充满,一边朝向气泡出口3c及液体出口3d流动。
此时,可变节流阀11a、11b、11c的阀开度被缩减得较小。这是为了增大可变节流阀11a、11b、11c的流路阻力而使其作为阻力部发挥功能。通过调整可变节流阀11b、11c的阀开度,能够设定气泡出口3c侧与液体出口3d侧的流量比。
此外,由于将可变节流阀11a、11b、11c的阀开度缩减得非常小,所以可变节流阀11a、11b、11c的流路阻力变得非常大。由此,对主流路3a的内部的试料液体能够减压、加压。高压微量进料器5抵抗可变节流阀11a、11b、11c的流路阻力而将液体加压输送。
在该试料液体在主流路3a内从液体入口3b连续流通到出口3c、3d的状态下,以规定的时间向恒压发生装置10通电,从电极8产生气泡。结果,试料液体成为包含气泡的脱泡对象液体。并且,驱动机构19连续地工作。
于是,马达20使凸轮21连续地旋转。结果,经由凸轮从动件26被凸轮21施力的振子22进行反复的升降位移(即往复位移)。通过该振子22的反复的位移,活塞C反复地升降位移。
此时,通过活塞C被开口端部171a支承并相对于加压容器17升降位移,对收容在加压容器17中的工作液体18反复地施加力。并且,工作液体18随着活塞C的往复位移而反复地受力,由此在被开口端部172a包围的区域中,使活塞E相对于加压容器17升降位移。
即,活塞C的升降位移对于工作液体18,作为将工作液体18从小径部172的开口端部172a向支流路13a侧推出、拉回的位移、即在小径部172内的工作液体18的反复的往复运动位移来发挥作用。
因此,活塞E和弹性膜14在小径部172的开口端部172a及支流路13a的下端部反复地往复位移。振子22的反复的升降位移、活塞C、E的反复的升降位移、工作液体18的反复的往复运动位移都相当于振动。
活塞E及弹性膜14的往复位移从被开口端部172a包围的区域对主容器3内的试料液体及气泡(特别是支流路13a内及其附近的气泡)发挥作用,使作用在试料液体及气泡上的压力反复地减小及增加。此时,可变节流阀11a、11b、11c作为阻力部发挥功能,对主流路3a的内部与外部之间的液体的流通赋予阻力。因而,来源于活塞E及弹性膜14的往复位移的压力的升降变化高效地作用于气泡上。
这样,通过使作用在气泡上的压力反复地减小及增加,能够使气泡的体积反复地减小及增加。如果气泡的体积反复地增减变化,则在气泡的周围的试料液体中发生剪切。结果,气泡的周围的试料液体的粘度下降,气泡在浮力下在液体中高速上升。
在试料液体中上升的气泡随着主流路3a内的液体的流动而在主流路3a的上端部移动,与试料液体一起从气泡出口3c经过可变节流阀11b向回收管15a流出。
与液体出口3d相连的下方通路3e由于是沿着试料液体的流动朝向斜下方的倾斜流路,所以如上述那样在浮力下上升的气泡进入到下方通路3e中的可能性低,从液体出口3d流出几乎不包含气泡的液体。
这样,通过一边向主流路3a内连续地供给脱泡对象液体,一边反复地重复经由活塞C等的对脱泡对象液体的加压及减压,能够从脱泡对象液体连续地除去气泡。
此外,大径部171的开口端部171a的开口面积较大地超过小径部172的开口端部172a的开口面积。换言之,活塞C的与方向X1正交的截面积较大地超过活塞E的与方向X2正交的截面积及弹性膜14的下表面的面积。
因而,与使活塞C往复位移时的大径部171的开口端部171a侧的工作液体18的位移量相比,小径部172的开口端部172a处的工作液体18的位移量更大。结果,活塞E及弹性膜14的振幅比活塞C的振幅大。由此,在主流路3a中的支流路13a附近,主容器3内的试料液体及气泡的压力的变化量变大,气泡的体积的增减变化的量也增大。因而,使气泡上升移动而将其除去的效率提高。
此外,加压容器17发挥将活塞C的振幅增幅并传递给活塞E及弹性膜14而使其振幅变大的效果,所以即使不改变凸轮21产生的振动的振幅,也能够使活塞E及弹性膜14的振幅进一步变大。
关于活塞C和活塞E的振幅,成立以下的关系。
ΔVe=Se×Δhe
ΔVc=Sc×Δhc
这里,设活塞C的上述截面积为Sc,设由活塞C的位移带来的加压容器17的容积变化为ΔVc,设活塞C的位移量为Δhc,设活塞E的上述截面积为Se,设由活塞E的位移带来的主容器3的容积变化为ΔVe,设活塞E的位移量为Δhe。由于内部的工作液体18的体积相等,所以为:
ΔVc=ΔVe,并且,
Sc×Δhc=Se×Δhe。
因而,Δhe=(Sc/Se)×Δhc,
如果Se<Sc,则Δhe>Δhc。
用来驱动活塞C的驱动机构19的结构如上所述,以下说明其动作的详细情况。首先,用来向振子22施加振动的凸轮21的形状如图4所示。但是,在图4中,为了使形状容易理解而使山部的高度为实际的30倍。具体而言,山部的高度是0.1mm(作为振幅是0.05mm),山部的数量是6,山部的形状是变形正弦曲线。这里,活塞C的截面积为Sc=491mm 2(直径25mm),活塞E的截面积为Se=50mm 2(直径8mm),所以通过增幅作用,活塞E的位移量Δhe成为约1mm(作为振幅为约0.5mm)。
施加振动的频率在本实施方式中使用200Hz,但优选的是只要为4000Hz以下的低频就可以。例如也可以是150Hz。即,将振动的频率、压力变动幅度、相位设定为,使得通过剪切而气泡附近的流体粘性下降。
作为比较例,使用作为振动发生源而采用扬声器方式的振动发生装置的国际公开第2013/021849号的装置。该振动发生装置的能力在无负荷时也为在200Hz下最大振幅是0.4mm,在负荷时比其更小。本例的凸轮方式和比较例的扬声器方式的实验条件如以下的表1。
[表1]
振动发生方法 | 频率(Hz) | 气泡直径(mm) | 流量比 | 总流量(g/min) |
凸轮方式 | 200 | 1.28 | 0.78 | 1.96 |
扬声器方式 | 300 | 1.40 | 0.8 | 2.0 |
这里,流量比是从液体出口3d流出的流出量相对于总流量的比例。
接着,评价气泡的膨胀、收缩。体积收缩率α[%]用下式表示。
α=(Vmax-Vmin)/Vmin×100
气泡径r=r0+A×sin(ωt),
气泡表面速度u=dr/dt=A×ω×cos(ωt),
如果设半径速度的微分值ur=du/dr=(1/Δt)[(r|t/r|t+Δt)2-1],则剪切速度γ_dot[s-1]由下式定义。
γ_dot=(2S:S)1/2=(2ur 2+4u2/r2)1/2
这里,Vmax是气泡的最大体积,Vmin是气泡的最小体积,r0、A、ω是常数,S是变形速度张量。此外,r|t是时刻t的气泡径,r|t+Δt是时刻t+Δt的气泡径。Δt是气泡径的振动的半周期的时间。实验的结果是,体积收缩率、剪切速度的比较结果如以下的表2所示。
[表2]
振动发生方法 | 输出振幅(mm) | 体积收缩率α[%] | 剪切速度γ[s<sup>-1</sup>] |
凸轮方式 | 0.5mm | 42.20 | 289.02 |
扬声器方式 | 0.05mm以下 | 25.10 | 214.11 |
在仅着眼于由膨胀/收缩带来的气泡径的变化的收缩率中,凸轮方式可看到扬声器方式的1.8倍的气泡径变化,剪切速度取更大的值。因此,凸轮方式与扬声器方式相比,能够向气泡传递更强的压力振动,可以说脱泡效果也提高了。
这样,在本实施方式中,由于活塞C的面积比活塞E的面积大,所以能够在抑制振子22的振幅的同时,向试料液体及气泡施加强的压力振动。因而,能够在抑制用于气泡除去的驱动机构19大型化的同时,提高气泡的除去速度。
如以上说明那样,在本实施方式中,有准备连续气泡除去装置1的步骤、和使包含气泡的脱泡对象液体在主容器3中流通的步骤。并且,通过一边用大径部171的开口端部171a支承活塞C一边使活塞C往复位移,经由工作液体18从被小径部172的开口端部172a包围的区域对脱泡对象液体反复地加压及减压。由此,能够使气泡的体积反复地减小及增加。并且,大径部171的开口端部171a的开口面积比小径部172的开口端部172a的开口面积大。
这样,支承活塞C的开口端部171a的开口面积比作为与活塞C的往复位移相应的加压及减压传递到脱泡对象液体的路径的开口端部172a的开口面积大。因而,能够在抑制活塞C的位移的振幅的同时,与没有加压容器17的情况相比提高从开口端部172a向脱泡对象液体施加的压力的振幅。结果,能够在抑制用于气泡除去的驱动机构大型化的同时,提高气泡的除去速度。
此外,弹性膜14安装于主容器3的加压容器17侧的端部,将脱泡对象液体封闭。并且,活塞E安装于加压容器17的开口端部172a,将工作液体18封闭。
通过这样,能够减小在主容器3与加压容器17之间工作液体及脱泡对象液体泄漏的可能性。并且,在主容器3与加压容器17双方进行封闭。因而,例如在包括活塞C、活塞E的模块中发生不良状况、将该模块从主容器3拆下的情况下,也能够减小脱泡对象液体及工作液体18漏出的可能性。
另外,在本实施方式中,加压容器17相当于基本加压容器,活塞C相当于基本可动部。此外,大径部171的下侧的开口端部171a相当于基本支承部,小径部172的上侧的开口端部172a相当于基本连接部。此外,工作液体18相当于基本工作液体。此外,凸轮21相当于基本凸轮。此外,弹性膜14相当于主容器侧封闭体,活塞E相当于连接部侧封闭体。
(第2实施方式)
以下,对第2实施方式进行说明。本实施方式的连续气泡除去装置12的结构如图5所示。关于本实施方式的连续气泡除去装置12与第1实施方式的连续气泡除去装置1共通的部分,赋予与第1实施方式相同的标号而省略说明。
如图5所示,在主容器3中设有主流路3a、液体入口3b、气泡出口3c、液体出口3d及支流路13a这一点与第1实施方式是共通的。在本实施方式中,还在主容器3中设有第2条支流路13b。
支流路13b在主流路3a中的比主流路3a和支流路13a的分支点靠下游侧、并且比出口3c、3d靠上游侧从主流路3a分支并朝向下方延伸。
在支流路13a的下端(即加压容器27侧的端部),安装有由弹性体构成的弹性膜141。弹性膜141的外缘部被固定在支流路13a的下端,弹性膜141的上侧面与脱泡对象液体接触。弹性膜141的外缘部以外的部分能够相对于支流路13a位移。由于该弹性膜141将支流路13a的下端液密地封闭,所以主容器3内的脱泡对象液体不从支流路13a的下端漏出。
在支流路13b的下端(即加压容器27侧的端部),安装有由弹性体构成的弹性膜142。弹性膜142的外缘部被固定在支流路13b的下端,弹性膜142的上侧面与脱泡对象液体接触。弹性膜142的外缘部以外的部分能够相对于支流路13b位移。由于该弹性膜142将支流路13b的下端液密地封闭,所以主容器3内的脱泡对象液体不从支流路13b的下端漏出。
在支流路13a、13b的下端连接有加压容器27。加压容器27具有1条大径部291、2条小径部292、293和1条中继部294。大径部291与2条小径部292、293经由中继部294连接。小径部292、293的开口面积相互相等,大径部291的开口面积比小径部292、293的开口面积充分大。
加压容器27与支流路13a的下端的连接通过使小径部292的上侧(即支流路13a侧)的开口端部292a与支流路13a的下端连接来实现。开口端部292a被由树脂等构成的活塞E1关闭。
活塞E1被开口端部292a的内壁支承。活塞E1将开口端部292a液密地封闭,但能够相对于开口端部292a的内壁滑动。因而,活塞E1能够一边被开口端部292a的内壁支承一边沿着小径部292的轴向X21往复位移。
此外,在活塞E1的上端面与弹性膜141的下端面相互接触的状态下,活塞E1和弹性膜141在轴向X21上往复位移。此外,活塞E1的上端面的面积和弹性膜141的下端面的面积大致相同。
这样,支流路13a和小径部292不为连通状态,弹性膜141和活塞E1将支流路13a与小径部292分隔。但是,加压容器27内的工作液体18能够经由活塞E1及弹性膜141对支流路13a内的脱泡对象液体施力。活塞E1及弹性膜141相当于分隔体。
加压容器27与支流路13b的下端的连接通过使小径部293的上侧(即支流路13b侧)的开口端部293a与支流路13b的下端连接来实现。开口端部293a被由树脂等构成的活塞E2关闭。
活塞E2被开口端部293a的内壁支承。活塞E2将开口端部293a液密地封闭,但能够相对于开口端部293a的内壁滑动。因而,活塞E2能够一边被开口端部293a的内壁支承一边沿着小径部293的轴向X22往复位移。
此外,在活塞E2的上端面与弹性膜142的下端面相互接触的状态下,活塞E2和弹性膜142在轴向X22上往复位移。此外,活塞E2的上端面的面积与弹性膜142的下端面的面积大致相同。
这样,支流路13b和小径部293不为连通状态,弹性膜142和活塞E2将支流路13b与小径部293分隔。但是,加压容器27内的工作液体18能够经由活塞E2及弹性膜142对支流路13b内的脱泡对象液体施力。活塞E2及弹性膜142相当于分隔体。
活塞C嵌入在大径部291的下端侧的开口端部291a中。活塞C将开口端部291a液密地关闭,但能够一边被开口端部291a的内壁支承一边沿着大径部291的轴向X1前进位移及后退位移。
并且,大径部291的下端侧的开口端部291a的开口面积比小径部292的上端侧的开口端部292a的开口面积充分大。此外,开口端部291a的开口面积比小径部293的上端侧的开口端部293a的开口面积充分大。进而,开口端部291a的开口面积比开口端部292a的开口面积与开口端部293a的开口面积之和充分大。
加压容器27的各开口如上述那样被活塞C、活塞E1、活塞E2液密地关闭,加压容器27的内部被与第1实施方式相同的工作液体18充满。活塞C与驱动机构的19的关系和第1实施方式相同。
与第1实施方式同样,振子22进行反复的升降位移。通过该振子22的反复的位移,活塞C反复地升降位移。
此时,活塞C被开口端部291a支承而相对于加压容器27升降位移,由此对收容在加压容器27中的工作液体18反复地施加力。并且,工作液体18随着活塞C的往复位移反复地受力,由此在被开口端部292a、293a包围的区域中使活塞E1、E2相对于加压容器27升降位移。
即,活塞C的升降位移作为将小径部292中的工作液体18从开口端部292a推出、拉回的位移、即在小径部292内的工作液体18的往复运动位移发挥作用。因此,活塞E1在小径部292的开口端部292a往复位移。活塞C的升降位移同样对小径部293的工作液体18也发挥作用,活塞E2在小径部293的开口端部293a往复位移。
活塞E1、E2的往复位移从被开口端部292a、293a包围的区域对主容器3内的脱泡对象液体及气泡(特别是支流路13a、13b内及其附近的气泡)发挥作用,使作用在气泡上的压力反复地升降变化。此时,由于可变节流阀11a、11b、11c作为阻力部发挥功能,所以来源于活塞E1、E2的往复位移的压力的升降变化高效地作用在气泡上。即,由加压容器27和驱动机构19构成助振量变换器。
这样,通过使作用在气泡上的压力反复地升降变化,能够使气泡的体积反复地增减变化。如果气泡的体积反复地增减变化,则在气泡的周围的液体中发生剪切。结果,气泡的周围的液体的粘度下降,气泡在液体中高速上升。
此时,例如可以想到存在于支流路13a的附近的气泡将从支流路13a带来的压力变化吸收而没有充分达到距那里较远的位置的气泡。但是,由于从支流路13b也带来压力变化,所以它充分作用于上述较远的位置的气泡。这样,能够使来自2条支流路13a、13b的压力变化达到气泡,所以气泡除去的效果提高。
此外,加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部292的开口端部292a的距离与加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部293的开口端部293a的距离相同。因而,活塞E1、E2的往复位移以相同的定时(即,相同的频率及相位)进行,所以从这一点,气泡除去的效果也提高。在液体中上升的气泡的排出及不包含气泡的液体的回收与第1实施方式同样地进行。
大径部291的开口端部291a的开口面积即活塞C的与方向X1正交的截面积较大地超过小径部292、293的开口端部292a、293a的开口面积即活塞E1、E2的与方向X21、X22正交的截面积之和。因而,使活塞C往复位移时的小径部292、293中的工作液体18的位移量比大径部291侧的工作液体18的位移量大,活塞E1、E2的振幅比活塞C的振幅大。由此,主容器3内的压力的变化量变大,气泡的体积的增减变化的量也增大,所以使气泡上升移动而除去的效率提高。
关于活塞C和活塞E1、E2的振幅,成立以下的关系。即,如果设活塞C的面积为Sc,设活塞C的位移量为Δhc,设活塞E1的面积为Se1,设活塞E1的位移量为Δhe1,设活塞E2的面积为Se2,设活塞E2的位移量为Δhe2,设Se1=Se2,Δhe=Δhe1=Δhe2,Sc>Se=Se1+Se2,则
Δhe=Δhc×(Sc/Se)。
另外,Se1=Se2,Δhe1=Δhe2的式子也可以有不成立的情况。例如,也可以是Se1>Se2,Δhe1<Δhe2,或者也可以是Se1<Se2,Δhe1>Δhe2。
加压容器27发挥将活塞C的振幅增幅并传递给活塞E1、E2而使其振幅变大的效果,所以即使不改变凸轮21产生的振动的振幅,也能够使活塞E1、E2的振幅进一步变大。
此外,通过将多个振动源(在上述实施方式中是活塞E1、E2)配置在主容器3内的液体流的上游及下游,即使使从入口到出口的输送液体的流路(在上述实施方式中是主流路3a)变长,也能够向容器内的各处高效地(即抑制减衰)传递振动。因而,通过使从入口到出口的输送液体的流路变长并在该流路的上游和下游配置振动源,能够将气泡能够一边充分受到压力振动一边移动的路径长伸长,进而能够使气泡的上升量变大。
此外,如果设想在液体内存在多个气泡的情况,则从1个振动源施加的压力振动因与该振动源最近的气泡的体积变化而被消耗,没有充分地到达其他气泡。即,从1个振动源施加的压力振动被与该振动源最近的气泡遮蔽。相对于此,在使用多个振动源从位置不同的多个部位(既可以是上游和下游,也可以不是那样)向主容器3内的液体施加了压力振动的情况下,即使在液体内存在多个气泡,能够对这些多个气泡分别施加充分的压力振动的可能性也变高。
此外,在从位置不同的多个部位(既可以是上游和下游,也可以不是那样)向主容器3内的液体施加了同频率且同相位的压力振动的情况下,振动源不同的压力振动在液体内相互干涉。因而,可以想到在液体中的多个位置局部地实现与以不同的定时施加压力振动的情况同样的效果。
另外,在上述例子中,加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部292的开口端部292a的距离与加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部293的开口端部293a的距离相同。但是,也可以并不一定这样。即,加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部292的开口端部292a的距离与加压容器27内的从大径部291的开口端部291a到小径部293的开口端部293a的距离也可以不同。通过这样,能够有意地使赋予活塞E1、E2的振动的位置相互不同。
另外,在本实施方式中,加压容器27相当于基本加压容器,活塞C相当于基本可动部。此外,大径部291的下侧的开口端部291a相当于基本支承部,小径部292的上侧的开口端部292a相当于基本连接部,小径部293的上侧的开口端部293a相当于追加连接部。此外,工作液体18相当于基本工作液体。此外,凸轮21相当于基本凸轮。此外,弹性膜141、142相当于主容器侧封闭体,活塞E1、E2相当于连接部侧封闭体。
(第3实施方式)
接着,对第3实施方式进行说明。本实施方式的连续气泡除去装置31如图6所示,相对于第1实施方式的连续气泡除去装置1追加了支流路13b、加压容器17A、驱动机构19A、活塞CA、活塞EA、弹性膜14A、工作液体18A。其他部分的结构与第1实施方式的连续气泡除去装置1相同。
支流路13b在主流路3a中的比主流路3a与支流路13a的分支点靠下游侧且比出口3c、3d靠上游侧从主流路3a分支朝向下方伸展。
在支流路13b的下端(即加压容器17A侧的端部),安装有由弹性体构成的弹性膜14A。弹性膜14A相对于支流路13b的下端的安装形态与弹性膜14相对于支流路13a的下端的安装形态相同。
在支流路13b的下端连接有加压容器17A。加压容器17A的形状及结构与加压容器17相同。具体而言,加压容器17A具有大径部171A及小径部172A,大径部171A具有下侧的开口端部171aA,小径部172A具有上侧的开口端部172aA。并且,大径部171A、小径部172A、开口端部171aA、开口端部172aA的特征及相互的关系与大径部171、小径部172、开口端部171a、开口端部172a相同。
因而,加压容器17A的小径部172A中的上侧的开口端部172aA处于比加压容器17A的大径部171A中的下侧的开口端部171aA更靠主容器3侧。并且,开口端部172aA连接于主容器3。
此外,加压容器17A相对于支流路13b的下端的安装构造与加压容器17相对于支流路13a的下端的安装构造相同。这样,加压容器17A从与加压容器17不同的位置连接于主容器3。
此外,活塞EA的形状及材质与活塞E相同。此外,活塞EA相对于加压容器17A的安装形态与活塞E相对于加压容器17的安装形态相同。此外,活塞EA相对于弹性膜14A的连接形态与活塞E相对于弹性膜14的连接形态相同。
此外,活塞CA相对于加压容器17A的连接形态与活塞C相对于加压容器17的连接形态相同。因而,活塞CA被相对于加压容器17A可位移地安装。此外,活塞CA当相对于加压容器17A往复位移时,被加压容器17A的大径部171A中的下侧的开口端部171aA的内壁支承。
工作液体18A被收容在加压容器17A内,在加压容器17A内在活塞CA与活塞EA之间被活塞CA和活塞EA封闭。工作液体18A的成分与工作液体18相同。
用来驱动活塞CA的驱动机构19A的结构与驱动机构19相同。具体而言,驱动机构19A具有马达20A、凸轮21A、振子22A,马达20A具有输出轴20aA。并且,马达20A、凸轮21A、振子22A、输出轴20aA的特征及相互的关系与马达20、凸轮21、振子22、输出轴20a相同。此外,驱动机构19A的振子22A与活塞CA的关系和驱动机构19的振子22与活塞C的关系相同。
这样,连续气泡除去装置31具备由加压容器17和驱动机构19构成的助振量变换器、和由加压容器17A和驱动机构19A构成的助振量变换器这2组助振量变换器。
在本实施方式的连续气泡除去装置31中,能够仅使一方的助振量变换器(例如加压容器17和驱动机构19的组)工作,该情况下的作用及效果与第1实施方式是同样的。
此外,如果使2组助振量变换器双方都工作,则与第2实施方式同样,能够使来自2条支流路13a、13b的压力变化达到气泡。因而,在此情况下,与第2实施方式同样,气泡除去的效果提高。
当使2组助振量变换器双方都工作时,通过改变各驱动机构19、19A的凸轮21、21A的形状或改变凸轮21、21A的旋转速度,能够将活塞C、CA的振幅、频率、相位相互独立而任意地设定。
因而,能够将从活塞E、EA及弹性膜14、14A达到主容器3的压力变化的振幅、频率、相位相互独立地任意设定。此外,也能够使振幅、频率、相位的某个或全部相同。
此外,仅通过从主容器3的不同的位置(支流路13a、13b)以相同的定时(例如,以相同频率且相同相位的连续振动)对主容器3的内部减压及加压,与从单一的位置对主容器3的内部减压及加压的情况相比能够得到更高的脱泡效果。
这是因为,由于驱动机构19、19A的性能等所带来的极限,从1部位(例如通过加压容器17和驱动机构19的组从支流路13a)减压及加压时的输出(体积变化量、加压力等)是有限的,所以如果从多个部位减压及加压,则整体上能够以超过该极限的输出对液体减压及加压。
另外,在本实施方式中,加压容器17相当于基本加压容器,活塞C相当于基本可动部。此外,加压容器17A相当于其他加压容器,活塞CA相当于其他可动部。此外,在加压容器17中,大径部171的下侧的开口端部171a相当于基本支承部,小径部172的上侧的开口端部172a相当于基本连接部。此外,在加压容器17A中,大径部171A的下侧的开口端部171aA相当于其他支承部,小径部172A的上侧的开口端部172aA相当于其他连接部。此外,工作液体18相当于基本工作液体,工作液体18A相当于其他工作液体。此外,凸轮21、21A相当于基本凸轮。此外,弹性膜14、14A相当于主容器侧封闭体,活塞E、EA相当于连接部侧封闭体。
(第4实施方式)
接着,对第4实施方式进行说明。本实施方式相对于第3实施方式,将2个驱动机构19、19A替换为了1个驱动机构19B。本实施方式的驱动机构以外的部分的结构与第3实施方式相同。
如图7所示,本实施方式的连续气泡除去装置33的驱动机构19B具有马达20、延长输出轴20b、凸轮21、凸轮21b、振子22、振子22c。马达20、马达20的输出轴20a、凸轮21、振子22与第3实施方式的马达20、输出轴20a、凸轮21、振子22相同。
延长输出轴20b与输出轴20a同轴地连接,与输出轴20a同轴地一体旋转。此外,延长输出轴20b将凸轮21贯穿并延长到凸轮21b。即,在延长输出轴20b上,在与马达20的壳体近的一侧安装有凸轮21,在与前端近的一侧安装有凸轮21b。
被凸轮21驱动的振子22连接于加压容器17的活塞C,被凸轮21b驱动的振子22c连接于加压容器17A的活塞CA。振子22与活塞C的关系和第3实施方式相同。振子22c与活塞CA的关系和第3实施方式的驱动机构19A的振子22A与活塞CA的关系相同。
因为是这样的结构,所以凸轮21、21b通过被马达20驱动而相互同步地旋转。由此,使2个加压容器17、17A的活塞C、CA的往复位移的频率及相位一致或错开的设定变得简单且可靠。
此外,本实施方式的连续气泡除去装置33除了上述效果以外,还起到与第1实施方式、第2实施方式或第3实施方式同样的效果。
另外,在本实施方式中,加压容器17相当于基本加压容器,活塞C相当于基本可动部。此外,加压容器17A相当于其他加压容器,活塞CA相当于其他可动部。此外,在加压容器17中,大径部171的下侧的开口端部171a相当于基本支承部,小径部172的上侧的开口端部172a相当于基本连接部。此外,在加压容器17A中,大径部171A的下侧的开口端部171aA相当于其他支承部,小径部172A的上侧的开口端部172aA相当于其他连接部。此外,工作液体18相当于基本工作液体,工作液体18A相当于其他工作液体。此外,凸轮21相当于基本凸轮,凸轮21b相当于其他凸轮。此外,弹性膜14、14A相当于主容器侧封闭体,活塞E、EA相当于连接部侧封闭体。
(第5实施方式)
接着,使用图8~图13对第5实施方式进行说明。在上述第1~4实施方式中,作为加压容器的可动部而使用活塞,而在本实施方式中,代替活塞而使用由弹性体构成的弹性膜。
更具体地讲,本实施方式将第1、第3实施方式的加压容器及驱动机构的组替换为了图8所示的加压容器37及驱动机构43的组。如果是第1实施方式,则被加压容器37及驱动机构43的组替换的对象是加压容器17及驱动机构19的组。此外,如果是第3实施方式,则被加压容器37及驱动机构43的组替换的对象既可以是加压容器17及驱动机构19的组、加压容器17A及驱动机构19A的组中的某一方,也可以是双方。
如图8所示,本实施方式的加压容器37具备大径部371和小径部372。大径部371和小径部372被相互连接,小径部372处于比大径部371更靠安装对象侧。如果应用于第1实施方式,则安装对象是指支流路13a,如果应用于第3实施方式,则安装对象是指支流路13a及支流路13b的一方或双方。
加压容器37与安装对象的下端的连接通过使小径部372的上侧(即安装对象侧)的开口端部372a与安装对象的下端连接来实现。开口端部372a被由弹性体构成的弹性膜41关闭。
弹性膜41的外缘部被固定在开口端部372a。此外,弹性膜41的下侧面与工作液体18接触。此外,弹性膜41的上侧面与脱泡对象液体接触。弹性膜41的外缘部以外的部分能够相对于加压容器37及安装对象在上下方向上往复位移。
该弹性膜41将加压容器37的上端液密地封闭。因而,加压容器37内的工作液体18不从小径部372的开口端部372a漏出。
这样,安装对象和小径部372不为连通状态,弹性膜41将安装对象和加压容器37分隔。但是,加压容器37内的工作液体18能够经由弹性膜41,主容器3侧的弹性膜14对安装对象内的脱泡对象液体施力。弹性膜41相当于分隔体。
在大径部371的下端侧,形成有2个分离的开口端部371a、371b。在开口端部371a的内壁安装有由弹性体构成的弹性膜39a。在开口端部371b的内壁安装有由弹性体构成的弹性膜39b。
弹性膜39a的外缘部被固定在开口端部371a。此外,弹性膜39b的外缘部被固定在开口端部371b。此外,弹性膜39a、39b的上侧面与工作液体18接触。弹性膜39a、39b的外缘部以外的部分能够相互独立地相对于加压容器37在上下方向上往复位移。
即,弹性膜39a能够被开口端部371a支承而往复位移,弹性膜39b能够被开口端部371b支承而往复位移。该弹性膜39a、39b将加压容器37的下端液密地封闭。因而,加压容器37内的工作液体18不从加压容器37的下端漏出。
并且,开口端部371a的开口面积比小径部372的上端侧的开口端部372a的开口面积充分大。此外,开口端部371b的开口面积也比开口端部372a的开口面积充分大。开口端部371a的开口面积和开口端部371b的开口面积既可以相同也可以不同。
加压容器37的3个开口如上述那样被弹性膜41、39a、39b液密地封闭,加压容器37的内部被工作液体18充满。工作液体18的成分与第1实施方式相同。
用来使弹性膜39a、39b位移的驱动机构43由马达44和安装在马达44的输出轴44a上的2片凸轮45、46构成。如图9所示,凸轮45、46的形状相同,都具有3个山部,但两者的相位相差60度。凸轮45与弹性膜39a的下表面接触,凸轮46与弹性膜39b的下表面接触。
凸轮45、46的与弹性膜39a、39b抵接的外周面(即凸轮面)的详细的形状如图10、图11的实线所示。将把凸轮45、46的外周面用与该凸轮的旋转轴正交的截面切割的切口以下称作凸轮45、46的外周线。以下进行的关于凸轮45、46的外周线的形状的说明对于将凸轮45、46的外周面用与该凸轮的旋转轴正交的哪个截面切割而得到的外周线都成立。
凸轮45、46的外周线中的距凸轮45、46的旋转中心S的距离最小的最低位移部分L遍及从凸轮45、46的轴心看到的周向的3个角度范围θ1、θ3、θ5整体而存在。此外,凸轮45、46的外周线中的距旋转中心S的距离比最低位移部分L大的接连不断的部分是高位移部分。在从凸轮45、46的轴心观察的周向的角度范围θ2中有1个,在角度范围θ4中有1个,在角度范围θ6中有1个,共计有3个高位移部分。
并且,在角度范围θ2的中央位置、角度范围θ4的中央位置、角度范围θ6的中央位置,分别存在凸轮45、46的外周线中的、距旋转中心S的距离最大的最高位移部分H。这3个最高位移部分H相当于凸轮45、46的山部的顶点。
在各接连不断的高位移部分,成立以下的关系。关于以旋转中心S为起点穿过该高位移部分的全部的半直线(例如半直线Mp、Mq),分别成立以下的关系。
将在该高位移部分的一方侧的端部(例如端部Sa)处与外周线相切的切线(例如切线T1)和该半直线的交点设为第1交点。交点P1相当于对应于半直线Mp的第1交点,交点Q1相当于对应于半直线Mq的第1交点。
此外,将在该高位移部分的另一方侧的端部(例如端部Sb)处与外周线相切的切线(例如切线T2)和该半直线的交点设为第2交点。交点P2相当于对应于半直线Mp的第2交点,交点Q2相当于对应于半直线Mq的第2交点。
此外,设该高位移部分与该半直线的交点为第3交点。交点P3相当于对应于半直线Mp的第3交点,交点Q3相当于对应于半直线Mq的第3交点。第1交点P1与第3交点P3一致。此外,第1交点Q1与第2交点Q2也一致。
在这些多组第1交点、第2交点、第3交点中,在相同组内的第1交点、第2交点、第3交点(例如交点P1、P2、P3)之间,成立规定的关系。具体而言,成立从旋转中心S到第1交点的直线距离和从旋转中心到第2交点的直线距离中的较短的直线距离为从旋转中心S到第3交点的直线距离以上这样的关系。
例如,在半直线Mp上的交点P1、P2、P3之间,第1交点P1和第2交点P2中的距旋转中心S的直线距离较短的一方是第1交点P1。此外,由于第1交点P1与第3交点P3一致,所以从旋转中心S到第1交点P1的直线距离与从旋转中心S到第3交点P3的直线距离相同。在此情况下,在半直线Mp上,切线T1与凸轮45、46的外周线一致。
在图10的例子中,在最低位移部分中的、除了最高位移部分H及其极近处以外的大部分中,切线T1或切线T2与凸轮45、46的外周线一致。
此外,例如在半直线Mq上的交点Q1、Q2、Q3之间,第1交点Q1和第2交点Q2距旋转中心S的直线距离相同。此外,从旋转中心S到第1交点Q1及第2交点Q2的直线距离比从旋转中心S到第3交点Q3的直线距离长。在此情况下,在半直线Mq上,与切线T1、T2的任何一个相比,凸轮45、46的外周线都距旋转中心S更近。
通过这样,弹性膜39a、39b对于凸轮45、46的旋转的阻力比较小,作用在凸轮45、46上的负荷低。如果角度范围θ2、θ4、θ6的角度例如是60°以下,则该效果更为显著。
此外,通过使凸轮45、46具有这样的外周面形状,能够总是维持凸轮45、46与弹性膜39a、39b的下表面的接触。详细如图12所示,在从最低位移部分L与弹性膜39a、39b的下表面接触的状态(凸轮45、46的旋转角度为-36°)到凸轮45、46的最高位移部分H与弹性膜39a、39b的下表面接触(凸轮45、46的旋转角度是-24°)、凸轮45、46的最高位移部分H将弹性膜39a、39b的下表面推起而使其位移并再次成为最低位移部分L与弹性膜39a、39b的下表面接触的状态(凸轮45、46的旋转角度为+48°)为止的整个行程中,维持凸轮45、46与弹性膜39a、39b的下表面的接触。因而,弹性膜39a、39b对于凸轮45、46的追随性良好。
并且,如果使马达44工作,则凸轮45、46交替地将弹性膜39a、39b推入而使其位移。此外,弹性膜39a、39b追随于凸轮45、46的旋转,通过自身的弹性力而回位。因而,如图13所示,能够对大径部371内的工作液体18周期性地施加力。如图13所示,由凸轮45、46进行的力的施加分别间歇地进行,但作为工作液体18受到的力的变化,是将两者合成的变化。即,振动在连续地进行。当使输出轴44a的转速为3000rpm时,振动频率为300Hz。
这样的大径部371中的弹性膜39a、39b的位移被增幅而传递至小径部372的弹性膜41的情况如在第1~4实施方式中说明那样。
这样,在本实施方式中,凸轮45对弹性膜39a向工作液体18侧施力的定时与凸轮46对弹性膜39b向工作液体18侧施力的定时错开。
因而,能够在减少1个凸轮的山部的数量的同时,提高对脱泡对象液体的加压及减压的频度(即频率)。并且,由于1个凸轮的山部的数量少也可以,所以能够减小作用在凸轮45、46各自上的负荷。
另外,在本实施方式中,加压容器37相当于基本加压容器,弹性膜39a相当于基本可动部,弹性膜39b相当于追加可动部。此外,大径部371的下侧的开口端部371a相当于基本支承部,开口端部371b相当于追加支承部。此外,小径部372的上侧的开口端部372a相当于基本连接部。此外,工作液体18相当于基本工作液体。此外,凸轮45相当于基本凸轮,凸轮46相当于追加凸轮。
(其他实施方式)
另外,本发明并不限定于上述的实施方式,在权利要求书所记载的范围内能够适当变更。此外,上述各实施方式不是相互无关系,除了显然不能组合的情况以外,能够适当地组合。此外,在上述各实施方式中,构成实施方式的要素除了特别明示是必须的情况及在原理上考虑显然是必须的情况等以外,并不一定是必须的。此外,在上述各实施方式中,在提及了实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下,除了特别明示是必须的情况及在原理上明显限定于特定的数量的情况等以外,并不限定于该特定的数量。特别是,在关于某个量例示了多个值的情况下,除了特别明述的情况及在原理上明显不可能的情况以外,也可以采用这些多个值之间的值。此外,在上述各实施方式中,当提及构成要素等的形状、位置关系等时,除了特别明示的情况及在原理上限定于特定的形状、位置关系等的情况等以外,并不限定于其形状、位置关系等。此外,本发明也容许对于上述各实施方式的以下这样的变形例。另外,以下的变形例可以分别独立地对于上述实施方式选择应用及不应用。即,能够将以下的变形例中的任意的组合应用于上述实施方式。
(振子等的变形例)
关于在第1~第4实施方式中表示的活塞C、CA及振子22能够有各种各样的变形例,将其中一些表示在图14、图15中。
在图14(a)所示的例子中,振子是由金属或硬质树脂等构成、呈棒状且在前端具有圆盘部51a的振子51。通过将该圆盘部51a埋设到由橡胶或树脂等构成的弹性膜T的内部,弹性膜T与振子51连结。
在图14(b)所示的例子中,在橡胶或树脂等弹性膜T的下表面,连接有与弹性膜T一体成形的连结部52。并且,通过将连结部52的球状部分52a埋设到利用金属或硬质树脂等制造的振子53中,将弹性膜T与振子53连结。
在图14(c)所示的例子中,在橡胶或树脂等弹性膜T的下表面,连接与弹性膜T一体成形的棒状的连结部54。并且,在利用金属或硬质树脂等制造的振子55中埋设连结部54的下端。并且,将螺钉或O形环56组装到连结部54及振子55的一方或双方,以免连结部54从振子55脱离。
在图14(d)所示的例子中,在橡胶、树脂、金属、复合材料(玻璃纤维+树脂、碳纤维+树脂等)等弹性膜T的下表面连接呈棒状且有螺纹牙的连结部57。连结部57与弹性膜T一体成形。在利用金属或硬质树脂等制造的振子58形成有阴螺纹。通过连结部57与振子58的螺合,弹性膜T与振子58连结。
在图14(e)所示的例子中,在橡胶或树脂等弹性膜T的中心部设有贯通孔59,在利用金属或硬质树脂等制造的振子60设有与贯通孔59匹配的颈部60a和防松脱圆盘60b。通过将颈部60a嵌合到贯通孔59中,弹性膜T与振子60连结。
图14所示的弹性膜T替换第1~第4实施方式的活塞C、CA。在此情况下,这些弹性膜T的外周缘部被固定在支承着活塞C、CA的大径部的下端的开口端部。即使如这些各例那样构成,也能够通过振子的升降而驱动弹性膜T,得到与在第1~4实施方式中表示的加压容器同样的作用效果。
在图15(a)~图15(e)所示的例子中是代替活塞C而使用具备外周环部62a、躯体部62b和圆盘部62c的波纹管62的例子。外周环部62a、躯体部62b、圆盘部62c既可以由相同的材质(例如橡胶、树脂)一体成形,也可以通过组装其他材质的部件而形成。波纹管62相当于图14的弹性膜T。
躯体部62b通过具有褶皱形状,与外周环部62a、圆盘部62c相比更容易伸缩变形。褶皱形状是指向外周侧凸的凸形状的多个凸部和向内周侧凸的凸形状的多个凹部沿着躯体部62b的延伸方向一个一个交替配置的形状。
外周环部62a被固定在大径部的下侧开口端。躯体部62b的上侧开口端被固定在外周环部62a的内周缘部。躯体部62b的下侧开口端被固定在圆盘部62c的外周缘部。圆盘部62c是具有圆盘形状而难以变形的膜。圆盘部62c与图14的各例同样与振子连结。
在图15所示的各例中,振子的升降变化使躯体部62b伸缩变化。由于躯体部62b的伸缩变形作用于波纹管62内的工作液体18,所以能得到与在第1~4实施方式中示出的加压容器同样的作用效果。另外,圆盘部62c也可以是容易变形的薄膜。
这样,在图14、图15的例子中,振子连结于弹性膜T、波纹管62。因而,在振子的上升时及下降时,弹性膜T、波纹管62都以较高的响应性追随于振子。因而,在振子连结于弹性膜T、波纹管62的情况下,与没有连结的情况相比,能够更细致地控制弹性膜T、波纹管62的动作。例如,控制凸轮的旋转,也容易地使弹性膜T的位移量以三角波形式随时间变化,而不是以正弦曲线形式随时间变化。
(防隆起机构)
在第5实施方式中示出的弹性膜39a、39b及在图15中示出的波纹管62等柔软的构造部分在工作液体18的压力变高时有可能在该压力下隆起。在图16、图17中表示对此的对策例。
图16表示在由第5实施方式中示出的弹性膜39a、39b的下侧分别安装了硬的树脂等防隆起部件65a、65b的例子。在该例中,防隆起部件65a、65b呈在中央部开设有孔的平板形状。并且,防隆起部件65a、65b的外周缘部分别被固定在开口端部371a、371b。此外,防隆起部件65a、65b的中央部的孔分别能够由凸轮45、46贯通。
在某个定时,弹性膜39a被凸轮45推压而被向工作液体18侧推入,另一方面弹性膜39b成为来自凸轮46的力被缓和的状态。在这样的状态下,弹性膜39b抵接于防隆起部件65b而被支承,防止了弹性膜39b向比防止部件65b靠下方隆起。因而,减小了凸轮45的推入力被弹性膜39b的隆起抵消的可能性。
此外在其他定时,弹性膜39b被凸轮46推压而被向工作液体18侧推入,另一方面弹性膜39a成为来自凸轮46的力被缓和的状态。在这样的状态下,弹性膜39a抵接于防隆起部件65a而被支承,防止了弹性膜39a向比防止部件65a靠下方隆起。因而,减小了凸轮46的推入力被弹性膜39a的隆起抵消的可能性。
图17是在图15所示的波纹管62的躯体部62b的多个凹部的外周安装了防隆起用的环66的结构。这样的环66防止因工作液体18的压力而凹部向外周侧隆起。如果能够防止凹部向外周侧隆起,则能够将振子的振动更可靠地传递给工作液体18。
(其他变形例)
在第2~第4实施方式中,支流路及小径部的组并不限于2个,例如可以根据主流路3a的长度而设为3组以上。
作为驱动机构的驱动源,并不限定于马达和凸轮的组合,根据需要的振幅、频率、助振力,可以使用各种振动器(电动、空气驱动)、扬声器方式等的各种振动发生装置。
具体而言,也可以将上述第1实施方式的作为凸轮式振动发生装置的驱动机构19如图18所示替换为驱动机构100。驱动机构100是振动发生源。驱动机构19与活塞C接触而振动,由此向活塞C施加振动。被施加了该振动的活塞C与第1实施方式同样地上下位移。
驱动机构100也可以是在专利文献3中记载的振动发生器机构。该振动发生器机构具有收容箱和振动发生用振动力可变装置。收容箱直接或间接地连接于活塞C。振动发生用振动力可变装置是圆运动发生装置。
振动发生用振动力可变装置具有第一轴、第二轴、阴螺纹筒、第一偏心重锤、第二偏心重锤、旋转机构和与第二轴联接的进退机构。
第一轴旋转自如地被收容箱支承。第二轴在与第一轴同轴线上滑动自如地连结于该第一轴,与第一轴同步旋转。阴螺纹筒与设置在第二轴的外周的螺纹部螺合,并且旋转自如地支承于收容箱,且向轴向的移动被阻止。第一偏心重锤是固定在第一轴上的扇形的重锤,第二偏心重锤是固定在第二轴的阴螺纹筒上的扇形的重锤。旋转机构与第一轴联接,进退机构与第二轴联接。
如果通过旋转机构而第一轴旋转,则第二轴、阴螺纹筒、第一偏心重锤及第二偏心重锤与第一轴同步地旋转。通过该旋转而发生振动,该振动经由收容箱被传递至活塞C,结果,活塞C上下位移。
通过第一偏心重及第二偏心重锤的旋转发生的振动的振幅根据第一偏心重锤与第二偏心重锤的相位差决定。相位差是第一轴、第二轴的旋转方向上的第一偏心重锤与第二偏心重锤的相位差。
此外,如果通过进退机构而发生第二轴的向轴向的直线运动,则被变换为与螺纹部螺合的阴螺纹筒的旋转运动。结果,阴螺纹筒的第二偏心重锤转动,与第一偏心重锤的相位差被任意地变换。如果该相位差变化,则在振动发生用振动力可变装置中发生的振动的振幅变化。结果,活塞C的上下位移的振幅变化。
用来将连续气泡除去装置1的脱泡性能良好地维持的活塞C的上下位移的振幅因每个脱泡对象液体而不同。在使用第1实施方式那样的凸轮式的驱动机构19的情况下,为了变更振幅,必须使连续气泡除去装置1先停止来更换凸轮21。结果,必须根据脱泡对象液体的种类来准备与需要的振幅数相同个数的凸轮21。相对于此,如果使用上述驱动机构100,则在连续气泡除去装置1的运转中通过进退机构发生第二轴的向轴向的直线运动,从而能够将振幅变更为任意的值。因而,不用准备多个驱动机构100就能够设定最优的振幅。
此外,驱动机构100也可以是在专利文献3中记载的振动发生器机构以外的振动发生源。例如,驱动机构100也可以是具备压缩空气驱动式振动器的振动发生源。
作为脱泡对象液体,有时使用具有挥发性且具有易燃性的溶媒。此时,要求连续气泡除去装置1为防爆规格。压缩空气驱动式振动器与电动式振动发生装置相比,能够比较便宜地实施防爆对策。
此外,上述的驱动机构100不仅作为第1实施方式的驱动机构的替代物,也可以作为第2实施方式的驱动机构19、第3实施方式的驱动机构19、19A、第4实施方式的驱动机构19B的各自的替代物使用。
在上述的实施方式中,将高压微量进料器5的加压输送压力设为0.4~5大气压左右,也可以设为其以下或其以上的加压输送压力。优选的加压输送压力与气泡的大小及助振量变换器的能力有关系。即,由于大的气泡容易收缩,所以即使高压微量进料器5的加压输送压力低,也能够得到大的气泡的脱泡效果。此外,如果使驱动机构为由凸轮形成的机械性机构,则振动发生能力变高,即使高压微量进料器5的加压输送压力高,也能够将气泡膨胀/收缩,所以能够得到脱泡效果。
在各实施方式中用于说明的试料液体(高粘性流体)是0.800wt%聚丙烯酸钠水溶液。但是,试料液体只要是溶液的粘度因剪切而下降的液体,任何液体都可以。
另外,作为试料液体,并不限定于在剪切速度的整个范围中粘度因剪切而下降的液体,只要是在剪切速度的一部分范围中粘度因剪切而下降的液体就可以。即,只要在气泡附近发生的剪切速度的范围内、试料液体的粘度因剪切而下降就可以。因而,作为溶液,优选的是非牛顿流体或宾汉塑性流体等。
但是,即使是粘度不怎么依赖于剪切的接近于牛顿流体的溶液,也能够期待上述实施方式的脱泡效果。作为能够期待上述实施方式的脱泡效果的粘性流体,有涂料、涂层剂、聚合物、糊、浆等。
上述实施方式的弹性膜41、弹性膜14、14A、141、142、活塞E、E1、E2、EA不是必须的结构。例如,如果在加压容器中使用与在主容器3内流动的脱泡对象液体相同的液体,则也可以将主容器3(支流路13a等)与加压容器的小径部直接连接。在此情况下,脱泡对象液和工作液体为相同种类的液体。
此外,本发明如在上述实施方式等中示出的那样,是从穿过容器内的液体除去气泡的连续气泡除去方法及连续气泡除去装置,但本发明对于例如在日本特开2007-54680号公报中记载那样的液体不流通的注射器(单纯的密封容器)也能够应用。即,也可以在该注射器中填充液体,在将液体停止在该注射器内的状态下(即,不是使该液体在该注射器内穿过),在1个部位或多个部位上连接加压容器,用它们使作用在容器内的气泡上的压力反复地升降变化。在此情况下也能得到同样的效果。
此外,也可以将第1~第4实施方式的凸轮替换为在第5实施方式中使用的凸轮45。
此外,对于图5所示的连续气泡除去装置12,也可以追加图6所示的支流路13b、加压容器17A、弹性膜14A、活塞EA、活塞CA、驱动机构19A。并且,还可以在这样追加的结构中,将驱动机构19、19A替换为图7的驱动机构19B。
此外,在图5所示的连续气泡除去装置12中,也可以将大径部291、活塞C及驱动机构19替换为图8的大径部371、弹性膜39a、39b及驱动机构43。
此外,在第5实施方式所示的各凸轮45、46中,图10所示的角度范围θ2、θ4、θ6的大小既可以全部相同,也可以仅2个相同而其他1个不同,也可以3个全部相互不同。在角度范围θ2、θ4、θ6的大小不一致的情况下,通过凸轮45、46的等速旋转而生成的弹性膜39a、39b的位移方式在角度范围θ2、θ4、θ6之间不均等。此外,在图10中,在各凸轮45、46中形成的高位移部分的数量是3个。但是,在各凸轮45、46中形成的高位移部分的数量并不限于3个,也可以是1个,也可以是2个,也可以是4个以上。
此外,也可以将上述各实施方式的加压容器17、17A、27、37分别变更,以使得开口面积不取决于位置而是一定的。或者,在各实施方式中,也可以将加压容器去除,而将活塞C、CA、E、EA、E1、E2、弹性膜39a、39b直接连接到主容器3。
标号说明
1、12、31、33 连续气泡除去装置
3 主容器
13a、13b 支流路
14、14A、141、142、39a、39b、41 弹性膜
17、17A、27、37 加压容器
171、291、371 大径部
172、292、293、372 小径部
18、18A 工作液体
19、19A、19B、43、100 驱动机构
C,CA、E、EA、E1、E2 活塞
171a、171aA、291a、371a、371b、172a、172aA、292a、293a、372a 开口端部
Claims (11)
1.一种连续气泡除去方法,其特征在于,具备以下步骤:
准备主容器(3)、与上述主容器连接并收容基本工作液体的基本加压容器(17、27、37)、以及相对于该基本加压容器可位移地安装的基本可动部(C、39a)的步骤;
使包含气泡的脱泡对象液体在上述主容器中流通的步骤;以及
通过一边用上述基本加压容器的基本支承部(171a、291a、371a)支承上述基本可动部一边使上述基本可动部往复位移,经由上述基本工作液体从在上述基本加压容器中处于比上述基本支承部更靠上述主容器侧的基本连接部(172a、292a、372a)所包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压,从而使上述气泡的体积反复地减小及增加的步骤;
上述基本支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积大。
2.一种连续气泡除去装置,其特征在于,具备:
主容器(3),供包含气泡的脱泡对象液体流通;
基本加压容器(17、27、37),与上述主容器连接并收容基本工作液体;以及
基本可动部(C、39a),相对于上述基本加压容器可位移地安装;
上述基本加压容器具备:基本支承部(171a、291a、371a),在上述基本可动部相对于上述基本加压容器往复位移时支承上述基本可动部;以及基本连接部(172a、292a、372a),处于比上述基本支承部更靠上述主容器侧,与上述主容器连接;
上述基本可动部通过被上述基本支承部支承并相对于上述基本加压容器往复位移,对收容在上述基本加压容器中的上述基本工作液体反复地施加力;
上述基本工作液体随着上述基本可动部的往复位移而反复地受力,由此从被上述基本连接部包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压;
通过上述脱泡对象液体被上述基本工作液体反复地加压及减压,上述脱泡对象液体中包含的上述气泡的体积反复地减小及增加;
上述基本支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积大。
3.如权利要求2所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具备主容器侧封闭体(14),该主容器侧封闭体安装于上述主容器的上述基本连接部侧的端部,将上述脱泡对象液体封闭。
4.如权利要求2或3所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具备连接部侧封闭体(E),该连接部侧封闭体安装于上述基本连接部,将上述基本工作液体封闭。
5.如权利要求2~4中任一项所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具有通过旋转对上述基本可动部施力而使上述基本可动部位移的基本凸轮(21、45)。
6.如权利要求5所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
用与上述基本凸轮的旋转轴正交的截面将上述基本凸轮的对上述基本可动部施力的外周面切断的切口是上述基本凸轮的外周线;
上述外周线具有距上述基本凸轮的旋转中心(S)的距离最小的最低位移部分(L)和距上述基本凸轮的旋转中心的距离大于上述最低位移部分的高位移部分;
针对以上述旋转中心为起点穿过上述高位移部分的全部的半直线各自,在上述高位移部分的一方侧的端部处与上述外周线相切的切线和该半直线的交点是第1交点,在上述高位移部分的另一方侧的端部处与上述外周线相切的切线和该半直线的交点是第2交点,上述高位移部分和该半直线的交点是第3交点;
针对以上述旋转中心为起点穿过上述高位移部分的全部的半直线各自,从上述旋转中心到上述第1交点的直线距离和从上述旋转中心到上述第2交点的直线距离中的较短的直线距离是从上述旋转中心到上述第3交点的直线距离以上。
7.如权利要求5或6所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具备:
追加可动部(39b),相对于上述基本加压容器可位移地安装;以及
追加凸轮(46),通过旋转对上述追加可动部施力而使上述追加可动部位移;
上述基本加压容器具有在上述追加可动部相对于上述基本加压容器往复位移时支承上述追加可动部的追加支承部(371b);
上述基本连接部处于比上述追加支承部更靠上述主容器侧;
上述追加可动部通过被上述追加支承部支承并相对于上述基本加压容器往复位移,对收容在上述基本加压容器中的上述基本工作液体反复地施加力;
上述基本工作液体随着上述追加可动部的往复位移而反复地受力,由此对在上述主容器内流通的上述脱泡对象液体反复地加压及减压;
上述追加支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积大;
上述基本凸轮对上述基本可动部向上述基本工作液体侧施力的定时与上述追加凸轮对上述追加可动部向上述基本工作液体侧施力的定时错开。
8.如权利要求2~7中任一项所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
上述基本加压容器具备追加连接部(293a),该追加连接部处于比上述基本支承部更靠上述主容器侧,在与上述基本连接部不同的位置连接于上述主容器;
上述基本工作液体随着上述基本可动部的往复位移而反复地受力,由此从被上述基本连接部包围的区域及被上述追加连接部包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压;
上述基本支承部的开口面积比上述基本连接部的开口面积与上述追加连接部的开口面积之和大。
9.如权利要求2~4中任一项所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具备:
其他加压容器(17A),从与上述基本加压容器不同的位置连接于上述主容器,并且收容其他工作液体;以及
其他可动部(CA),相对于上述其他加压容器可位移地安装;
上述其他加压容器具备:其他支承部(171aA),在上述其他可动部相对于上述其他加压容器往复位移时支承上述其他可动部;以及其他连接部(172aA),处于比上述其他支承部更靠上述主容器侧,与上述主容器连接;
上述其他可动部通过被上述其他支承部支承并相对于上述其他加压容器往复位移,对收容在上述其他加压容器中的上述其他工作液体反复地施加力;
上述其他工作液体随着上述其他可动部的往复位移而压力反复地受力,由此从被上述其他连接部包围的区域对上述脱泡对象液体反复地加压及减压;
上述其他支承部的开口面积比上述其他连接部的开口面积大。
10.如权利要求9所述的连续气泡除去装置,其特征在于,
具备:
基本凸轮(21),通过旋转对上述基本可动部施力而使上述基本可动部位移;
其他凸轮(21b),通过旋转对上述其他可动部施力而使上述其他可动部位移;
马达(20)的输出轴;以及
延长输出轴(20b),与上述马达的输出轴同轴且一体地旋转;
上述基本凸轮和上述其他凸轮安装在上述马达的输出轴或上述延长输出轴上。
11.一种连续气泡除去装置,其特征在于,具备:
主容器(3),供包含气泡的脱泡对象液体流通;
基本可动部(C、39a);以及
基本凸轮(21、45),通过旋转对上述基本可动部施力而使上述基本可动部位移;
上述基本可动部被上述基本凸轮施力而往复位移,由此对上述主容器内的上述脱泡对象液体反复地加压及减压;
通过上述脱泡对象液体被反复地加压及减压,上述脱泡对象液体中包含的上述气泡的体积反复地减小及增加。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-096299 | 2016-05-12 | ||
JP2016096299 | 2016-05-12 | ||
PCT/JP2017/016835 WO2017195644A1 (ja) | 2016-05-12 | 2017-04-27 | 連続気泡除去方法および連続気泡除去装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109069951A true CN109069951A (zh) | 2018-12-21 |
Family
ID=60266615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780028773.2A Pending CN109069951A (zh) | 2016-05-12 | 2017-04-27 | 连续气泡除去方法及连续气泡除去装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10953351B2 (zh) |
JP (1) | JP6846775B2 (zh) |
CN (1) | CN109069951A (zh) |
DE (1) | DE112017002436T5 (zh) |
TW (1) | TWI724158B (zh) |
WO (1) | WO2017195644A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024008492A (ja) * | 2022-07-08 | 2024-01-19 | 株式会社日立製作所 | 送液方法、流路デバイスおよび送液装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1102676A (zh) * | 1993-03-11 | 1995-05-17 | 株式会社金星社 | 利用低频振荡的洗涤方法和洗涤设备 |
CN1668848A (zh) * | 2002-09-04 | 2005-09-14 | 松下制冷工业(新加坡)私人有限公司 | 具有位移放大器的压电压缩机 |
US20140202331A1 (en) * | 2011-08-11 | 2014-07-24 | Nagoya Institute Of Technology | Bubble removal method and bubble removal device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB489465A (en) * | 1937-08-11 | 1938-07-27 | Air Liquide | Improvements in or relating to devices for destroying froth |
JPS5249877A (en) | 1975-10-18 | 1977-04-21 | Nachi Fujikoshi Corp | Pressure generating device |
JPH0254897A (ja) | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 照明制御システム |
JPH0783862B2 (ja) | 1990-02-02 | 1995-09-13 | 株式会社東洋機械製作所 | 振動発生機用振動力可変装置 |
JP2004298856A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Masahisa Fujimoto | キャビテーション発生方法及び、その発生装置 |
DE102008061904A1 (de) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Alldos Eichler Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung des Förderraums einer Dosierpumpe |
US8753431B2 (en) | 2009-08-12 | 2014-06-17 | National University Corporation Nagoya Institute Of Technology | Bubble removal method and bubble removal device |
US9739274B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-08-22 | Integrated Designs, L.P. | Pump system and method having a quick change motor drive |
-
2017
- 2017-04-24 TW TW106113556A patent/TWI724158B/zh active
- 2017-04-27 US US16/098,828 patent/US10953351B2/en active Active
- 2017-04-27 JP JP2018516954A patent/JP6846775B2/ja active Active
- 2017-04-27 WO PCT/JP2017/016835 patent/WO2017195644A1/ja active Application Filing
- 2017-04-27 CN CN201780028773.2A patent/CN109069951A/zh active Pending
- 2017-04-27 DE DE112017002436.6T patent/DE112017002436T5/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1102676A (zh) * | 1993-03-11 | 1995-05-17 | 株式会社金星社 | 利用低频振荡的洗涤方法和洗涤设备 |
CN1668848A (zh) * | 2002-09-04 | 2005-09-14 | 松下制冷工业(新加坡)私人有限公司 | 具有位移放大器的压电压缩机 |
US20140202331A1 (en) * | 2011-08-11 | 2014-07-24 | Nagoya Institute Of Technology | Bubble removal method and bubble removal device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112017002436T5 (de) | 2019-01-31 |
TWI724158B (zh) | 2021-04-11 |
US20190224590A1 (en) | 2019-07-25 |
WO2017195644A1 (ja) | 2017-11-16 |
US10953351B2 (en) | 2021-03-23 |
TW201741011A (zh) | 2017-12-01 |
JP6846775B2 (ja) | 2021-03-24 |
JPWO2017195644A1 (ja) | 2019-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2807215A (en) | Variable displacement pump | |
CN102619739B (zh) | 一种变量柱塞泵 | |
EP1631761B1 (en) | Three-way poppet valve for work exchanger | |
US20150260178A1 (en) | Piston membrane pump | |
CN109069951A (zh) | 连续气泡除去方法及连续气泡除去装置 | |
FI90687C (fi) | Laite hydraulinesteen hydraulijärjestelmästä vastaanottamista ja sitä seuraavaa tyhjentämistä varten | |
CN101021269A (zh) | 船舰艉轴用可调式自润滑同步密封装置 | |
CN202612062U (zh) | 一种变量柱塞泵 | |
CN204532206U (zh) | 采油光杆密封器及采油装置 | |
CN101963050A (zh) | 一种基于抽油杆偏斜的防偏磨密封盘根盒 | |
CN207131370U (zh) | 一种振动固井短节 | |
JP5959017B2 (ja) | 気泡除去方法および気泡除去装置 | |
CN2916114Y (zh) | 石油井口密封装置 | |
CN210438390U (zh) | 一种液体防漏灌装设备 | |
CN105587708A (zh) | 无杆腔静密封油缸 | |
CN102962191B (zh) | 一种连续水锤冲击振动方法 | |
EP2639447A1 (en) | Hydraulic device for producing torque | |
CN104723599A (zh) | 用于借助于机械振动对精细碎料的压模过程支持的通用方法和装置 | |
CN205639161U (zh) | 利用水驱动的液压缸 | |
CN101328880B (zh) | 一种抽油泵 | |
KR102044459B1 (ko) | 구리스 자동주입장치 | |
EP2989320A2 (en) | Process for the formation of mechanical movement derived from a plant of mechanical energy production | |
CN211616323U (zh) | 一种离心制膜用气动恒压注射泵 | |
CN211201883U (zh) | 一种油井井口加药装置 | |
RU165762U1 (ru) | Скважинный штанговый насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181221 |