JP2000262810A

JP2000262810A - 液体中の気泡除去システム

Info

Publication number: JP2000262810A
Application number: JP11068487A
Authority: JP
Inventors: Jiyunsuke Yabugen; 淳輔藪元
Original assignee: Nippon Mitsubishi Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】気泡除去装置を使用するに当たって、この気
泡除去装置が最も効率が高い条件になるように、そして
最も簡単な構成でそれを達成できる付属手段又は付属装
置を設けた気泡除去システムを提供する。【解決手段】液体を流送ポンプにより作用部に送って
作用部において作用を行わせ、作用部から出る液体を気
泡除去装置を通して液体中の気泡を除く液体中の気泡除
去システムであって、液体タンクから液体を流送ポンプ
により作用部に送るように流路で接続し、前記作用部か
ら出た気泡を含有する液体を気泡除去装置へ送るように
流路で接続し、前記気泡除去装置は、液体入口に続く予
備旋回流路を通って円錐状の周壁と中心に中心細管を有
し、円錐状の周壁を通った気泡の少ない液体を取り出
し、前記中心細管に入った気泡を多く含む液体を排出す
る気泡除去装置からなる、気泡の少ない液体を得る液体
中の気泡除去システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中に存在する
気泡の除去システムに関し、特に産業機械、動力車両、
食品機械、化学品等製造機械、混合・溶解装置、水処理
装置などにおける液体中に存在する気泡を高い効率で除
去する気泡除去システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】液体を処理し、また液体を用いて操作す
る場合において、液体中に気泡が含まれると種々不都合
が生じるので、その際には脱泡することが行われるが、
粘度の高い液体、特に油類の場合には脱泡が困難である
ことが知られている。例えば、潤滑油をその系統内を流
動させる、自動車用エンジン、産業用エンジン、ガスタ
ービン等の内燃機関、作動油を加圧して動作部へ送るア
キュームレータ、工作機械、パワーブレーキ等の油圧作
動装置では、その油を送るためにオイルポンプ等が使用
されているが、そのオイルポンプ等による攪拌により空
気が巻き込まれて油中に気泡が混入されてくる。

【０００３】油中に気泡が混入されてくると、潤滑油の
場合には装置の潤滑面に油膜切れを生じ、機械の摩耗損
傷が発生し、また作動油の場合には加圧した際に気泡の
部分はその体積が著しく減少するために油圧作動装置が
大きなストロークで動かなければならず、作動効率や作
動精度が悪い。また、油以外でも、ポリマーを含有する
粘度の高い液を取り扱う分野では、気泡の含有が問題で
あって、塗料の塗布による塗膜の形成やコーティング液
をフィルム上に塗布するような産業では、液中に気泡が
含有されていると、塗膜に多数の細孔が生成して、性能
が下がるとか、仕上がり面が良くないために商品価値が
下がる等の問題がある。このような欠点を解消するため
に、液体中の気泡を除去することが行われている。

【０００４】従来、液体中の気泡を除去する方法として
は、単に液体を静置して気体の浮力を利用したりする方
法があるが、その気泡を除去する能力を促進するため
に、液体タンクの大型化による気泡の放気促進、バッフ
ルプレートまたは金網を設けての破泡促進や、真空脱泡
の手段が提案されている。しかし、液体タンクの大型化
の手段は装置の大型化を招くので好ましくなく、バッフ
ルプレートまたは金網を設け手段は除去性能が低いとい
う欠点があり、また真空脱泡は真空条件にするためにコ
ストが高くなるという欠点がある。この他の手段とし
て、特公昭４４−２３８０３号公報、特開平１−１０４
３１５号公報などに示されているように、気泡を含む液
体に回転運動を与え、気泡と液体に働く遠心力の差を利
用して、気泡を回転中心部に集合させ、合一させて除去
させる方法などがある。本願出願人は、特許第２７６６
６０４号公報、特開平７−４５００２号公報、特開平８
−１５５２１１号公報において、サイクロンの原理に基
づく上昇旋回流を利用した気泡除去装置を提案してい
る。

【０００５】本発明者らは、これらをさらに改良して、
液体導入部分に予備旋回流路を設け、その流路の旋回流
室への開口部分から気泡を含む液体を旋回流室へ接線方
向に導入し、液体入口に続く予備旋回流路を通って旋回
流室に入り、前記旋回流室は一端側の内径が大きく、他
端に向かって内径が段々小さくなる周壁を有し、前記周
壁面には多数の小穴が開けられており、かつ前記旋回流
室の中心軸に沿って中心細管が設けられ、前記中心細管
には多数の小穴が開けられており、かつ前記中心細管の
前記予備旋回流路側のみが開口していて、前記中心細管
に入った気泡を多く含む液体を排出する口となる気泡除
去装置を開発した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの公報に開示さ
れている気泡除去装置は、実際に使用してみた結果、気
泡除去に関しては従来では考えられない程、際立った性
能を発揮することがわかったが、各種の産業において実
際に組み込んで使用する場合には、この気泡除去装置を
組み込む前後の工程の状況との関係で、その状況に合っ
たように操作するようにすることが、その際立った性能
を十分に発揮させるために好ましいことががわかった。
そして、その性能を十分に発揮させるためには、この気
泡除去装置を組み込む際には、例えば油圧装置の場合に
はその油圧装置にこの気泡除去装置をどのような配置関
係で組み込むか、また付属装置を付けるのにどのような
付属装置をどのような配置関係で付けるのがよいか問題
である。そして、気泡除去装置を組み込む場合、液体を
作用部に送って作用させるときに、液体をポンプで送る
関係で、基本的にポンプ、作用部、気泡除去装置の配置
関係が重要であって、どのような配置関係とするかによ
り、付属装置の種類や配置関係が変わってくる。

【０００７】本発明は、液体の流れる方向で、ポンプ、
作用部、気泡除去装置の順序で配列するシステムの場合
において、その性能を十分に発揮させることができる液
体の気泡除去システムを提供することを課題とするもの
である。本発明は、前記の気泡除去装置を使用するに当
たって、液体中への混入気泡をリアルタイムに除去可能
であり、微細気泡の除去による効率の良い気泡除去が可
能である気泡除去システムを提供することを課題とする
ものである。また、本発明は、前記の気泡除去装置を使
用するに当たって、小型でかつ廉価なシステム構成であ
る気泡除去システムを提供することを課題とするもので
ある。さらに、本発明は、前記の気泡除去装置を使用す
るに当たって、液圧回路への気泡除去装置の取付けが容
易である気泡除去システムを提供することを課題とする
ものである。本発明は、前記の気泡除去装置を使用する
に当たって、この気泡除去装置が最も効率が高い条件に
なるように、そして最も簡単な構成でそれを達成できる
付属手段又は付属装置を設けた気泡除去システムを提供
することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段に
より、前記の課題を解決した。（１）液体を流送ポンプにより作用部に送って作用部に
おいて作用を行わせ、作用部から出る液体を気泡除去装
置を通して液体中の気泡を除く液体中の気泡除去システ
ムであって、液体タンクから液体を流送ポンプにより作
用部に送るように流路で接続し、前記作用部から出た気
泡を含有する液体を気泡除去装置へ送るように流路で接
続し、前記気泡除去装置は、液体入口に続く予備旋回流
路を通って円錐状の周壁と中心に中心細管を有し、円錐
状の周壁を通った気泡の少ない液体を取り出し、前記中
心細管に入った気泡を多く含む液体を排出する気泡除去
装置からなり、前記気泡の少ない液体を元の液体タンク
又は別の液体タンクに送ることを特徴とする液体中の気
泡除去システム。

【０００９】（２）前記気泡除去装置に流量調整手段を
付加したバイパス回路を設けたことを特徴とする前記
（１）記載の液体中の気泡除去システム。（３）前記気泡除去装置の気泡排出流路に流量調整手段
を付加したことを特徴とする前記（１）記載の液体中の
気泡除去システム。（４）前記気泡除去装置と前記作用部との間に背圧調整
手段を設けたことを特徴とする前記（１）記載の液体中
の気泡除去システム。（５）前記気泡除去装置の下流にフィルタを設けたこと
を特徴とする前記（１）記載の液体中の気泡除去システ
ム。（６）前記流送ポンプの下流及び／又は前記気泡除去装
置の上流に液圧調整手段を設けたことを特徴とする前記
（１）記載の液体中の気泡除去システム。（７）前記気泡除去装置の下流に流量計測手段を設けた
ことを特徴とする前記（１）記載の液体中の気泡除去シ
ステム。

【００１０】本発明は、作用部が例えば油圧装置である
ような場合のように、気泡がなるべく少ない液体が入る
ことが必要な場合に有用に適用され、さらに作用部がそ
こで液体に気泡が入り易い操作や作業が行われるもので
ある場合に有用であって、作用部で気泡が入った液体を
その後に設けた気泡除去装置において、液体から気泡を
除去し、気泡が少なくなった液体を液体タンクへ戻すこ
とにより、液体タンクから流送ポンプにより気泡の少な
い液体を作用部へ送ることができる。本発明において液
体から気泡の除去に使用する気泡除去装置の概要を説明
する。詳しくは発明の実施の形態の項において図面によ
り説明する。この気泡除去装置は、概略の構造は、液体
を液体入口に導入し、液体入口に続く予備旋回流路を通
って円錐状の周壁と中心に中心細管を有し、円錐状の周
壁を通った気泡の少ない液体を取り出し、前記中心細管
に入った気泡を多く含む液体を排出する気泡除去装置で
ある。

【００１１】この気泡除去装置を用いて液体から気泡を
除去する際、気泡除去装置の性能上、液体の流量が或る
量以上であることが好ましく、それを「下限」とする
と、或る量以上となると圧力損失が急激に増えることか
ら「上限」がある。そのため、この気泡除去装置の上流
側に流送ポンプがある関係で、気泡除去装置への液体の
流量が多すぎる場合には、気泡除去装置をバイパスさせ
ることが必要で、そのための流路を設け、かつその場合
には気泡除去装置への流量を確保する関係で、その流路
に流量調整手段を設けることが好ましい。このバイパス
用の流路は、気泡除去装置内での流体に対する抵抗が著
しく大きくなった場合についても使用することができ
る。

【００１２】また、前記の気泡除去装置内での流体に対
する抵抗が著しく大きくなった場合で、流送ポンプに対
する負担が掛かる場合には、気泡除去装置の手前に液圧
調整手段を備えた流出用流路（例えば図３では２６）を
設けることができる。さらに、流送ポンプにより液体を
作用部へ送る場合には、その間に液圧調整手段を設ける
と良い。作用部における作用停止などで液体が作用部へ
流れなくなった場合には流送ポンプにおいて圧力が急激
に上昇するから、保護手段として作用部の手前に液圧調
整手段を備えた流出用流路（例えば図３では２５）を設
けることが不可欠である。その他、作用部が自動車の潤
滑部のようなもので、循環する潤滑油の場合には、液体
タンク、流送ポンプ、作用部、気泡除去装置からなる系
内を粉状固形分が循環することになるので、作用部或い
は気泡除去装置の後にフィルタを設けることが好まし
く、またそれ以外の箇所として、作用部、気泡除去装置
へ粉状固形分が入らないように、気泡除去装置の前にフ
ィルタを設けることができる。この系において、適切な
範囲で操業されていることを知るために、気泡除去装置
から液体タンクへ戻る流路に流量計測手段を設けること
が好ましい。

【００１３】次に、気泡除去装置から気泡を除去した液
体を別のタンクへ移送する場合や、容器に充填する場合
には、気泡除去装置での安定な作業を確保するために、
気泡除去装置からの気泡を除去した液体の出口に一定の
背圧を与えるために背圧調整手段を設けることが好まし
い。特に大量生産をする工場では同時に多数の容器に充
填作業をする場合が多いが、このような場合には液体が
大量に流れて気泡除去装置出口の背圧が低下して気泡除
去装置内部の条件が著しく変化することになるので、背
圧調整手段を設けることが必要となる。また、移送や充
填作業の停止、充填ライン数の変化に対応できるよう
に、液圧調整手段を備えた流出用流路を設けることが好
ましい。

【００１４】本発明は、液体タンク、流送ポンプ、作用
部、気泡除去装置、又は別タンク或いは容器からなる気
泡除去システムにおいて、このようなバイパス用の流
路、背圧調整手段、液圧調整手段、流出用流路（例えば
２５、２６）の少なくとも一つを設けるようにすること
により、一層高い効率で気泡を除去することができる。
前記の作用部としては、液体を種々使用又は処理する部
を総称するものであって、後で述べる具体例で説明して
いる例えば殺菌、浄化、機械加工など各種の処理部をい
うものである。

【００１５】本発明で取り扱う「液体」は、水、水溶
液、液状の有機物（石油製品）、有機溶液など各種の液
状体を包含するものであるが、乳濁液や懸濁液も含むも
のであり、これらから気泡を十分除去することができ
る。例えばセラミックスのスラリーのような懸濁液を基
体上に塗布する場合には、スラリー中に気泡が含まれて
いると、スラリーの塗膜に孔が生じてそれから得られる
製品の品質が低下するが、本発明によればスラリー中の
気泡を十分に除去することができるから、製品の品質を
著しく高めることができる。このようなスラリーを処理
する場合には、スラリーを収容するタンクに攪拌機を設
けてスラリーの懸濁状態が維持されるようにすることが
好ましい。乳濁液としては、化粧品における乳液類や写
真乳剤なども粘度があまり高くないものであれば処理す
ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の適用範囲を以下に示す。（１）産業機械タービン、成型機、圧延機、ＮＣ工作機械、切削機械、
動力伝達装置、油圧プレス機（２）動力車両動力伝達装置、トラクタ、油圧式ショベル系掘削機、シ
ョベルトラック、ブルトーザ、油圧式クレーン車、フォ
ークリフト、基礎工事用機械、整地機械（３）食品機械飲料製造装置（コーヒー、コーラ、ジュース、お茶、ミ
ネラル水、他）および同充填装置酒類製造装置（酒、ビール、ワイン、焼酎、他）および
同充填装置液状調味料製造装置（醤油、味醂、酢、めんつゆ、他）
および同充填装置食品製造装置（乳製品、豆腐、スープ、チョコレート、
他）および同充填装置

【００１７】（４）化学品等製造機械化学品製造装置（液状化学品、塗料、インキ、他）およ
び充填装置洗剤製造装置（液状石鹸、シャンプー、リンス、他）お
よび同充填装置化粧品製造装置（化粧水、乳液、、整髪料、他）および
同充填装置（５）混合・溶解装置液／液混合装置（薬品、塗料、インキ、液状調味料、
他）固／液混合・溶解装置（スラリー液、薬品、コーヒー、
加工乳、他）（６）水処理装置浴槽水浄化装置（２４時間風呂）プール水浄化装置排水処理装置

【００１８】本発明は、前記気泡除去装置を最も効率良
く使用するための気泡除去装置を含む全体としての気泡
除去システムに関するものである。まず、本発明の気泡
除去システムにおいて用いられる気泡除去装置につい
て、図４及び図５により具体的に説明する。この気泡除
去装置１００は、両端が閉じた円錐形のコーン１０１に
よって旋回流室１０２が形成されているコーンは最大径
部分を下にして垂直に配置されている。コーンの下端の
最大径部分の外周にはこれを取り巻く環状予備旋回流路
１１２が一体的に形成されており、この環状予備旋回流
路１１２の一端部に液体供給口１０４が流路１１２の周
壁面の接線方向に連通連結されている。

【００１９】環状予備旋回流路１１２は、図４に示した
ようにコーン１０１の最大径部分の外周を略一周するよ
うに形成されている。環状予備旋回流路１１２の一端部
には液体供給口１０４が連結されているが、この連結点
に近接する他端部との間にはガイド１１３が配設されて
おり、ガイド１１３の至近位置において環状予備旋回流
路１１２の他端部と旋回流室１０２を連通するようにコ
ーン１０１の周壁面に唯一の開口１１４が形成されてい
る。ガイド１１３の端面は開口１１４を介してコーンの
内周面のほぼ接線方向の面となっている。

【００２０】また、コーン１０１の中央から上端部にか
けての周壁面にはコーン内外を貫通する多数の小孔１０
６が穿設されている。これら小孔を通じてコーン１０１
内から流出する液体を集めて液体排出口１０７に導くよ
うに、コーン１０１を包み込む円筒形のハウジング１０
８がコーン１０１や環状予備旋回流路１１２と一体的に
設けられている。

【００２１】さらに、コーン１０１内の旋回流室２に
は、その中心軸に沿って気泡除去管１０９が配設されて
いる。この気泡除去管１０９の筒状周壁には管内外を貫
通する多数の小孔１１０が穿設されている。気泡除去管
の下端部にはコーン１０１に底部中心を貫通する気泡排
出口１１１に繋がっており、旋回流室１０２から小孔１
１０を通じて気泡除去管１０９内に僅かな液体と共に入
り込む気泡部分を元の液体貯蔵タンクに戻すために、こ
の気泡排出口１１１に導いている。

【００２２】次に、上記した構成を有する気泡除去装置
１００の動作について述べる。作用部から液体供給口１
０４に微細気泡を含んだ液体が導入されてくると、その
液体は液体供給口１０４から環状予備旋回流路１１２内
にその接線方向に流入し、旋回流となって環状予備旋回
流路１１２を一端部から他端部へと流れ、コーン１０１
の外周をほぼ一周する。

【００２３】この旋回運動によって生じる遠心力によ
り、液体中の微細気泡は環状予備旋回流路１１２の内周
部分に集合しながら合一及び合体を繰り返して次第に大
きな気泡に成長して行く。また、気泡をほとんど含まな
い密度の大きな液体は、環状予備旋回流路１１２の外周
部分に分布する。そして、環状予備旋回流路１１２の他
端部まで流れる間に液体は層流状態となり、この層流状
態を維持したままガイド１１３と開口１１４の形成位置
からコーン１０１内に接線方向に沿って流入して、旋回
加速度を減ずることなく強い旋回流を引き起こす。

【００２４】環状予備旋回流路１１２において合体して
大きくなった気泡は、コーン１０１内において旋回流の
回転軸に沿って集中しかつさらに合体を繰り返しながら
より大きな気泡に成長する。また、旋回流の外周部分は
気泡分を殆ど含まない液体の流れとなり、コーン１０１
の内面に沿って旋回しながら上昇し、コーンに穿設され
た多数の小孔１０６からコーン外に流出し、液体排出孔
１０７に導かれる。一方、旋回流の回転軸に沿って集中
した気泡分は、多数の小孔１１０を通って気泡除去管１
０９内に旋回流室１０２の内圧により押し込まれ、気泡
排出口１１１に導かれる。

【００２５】気泡除去装置１００は、その大きさによっ
てその処理能力（液体処理量）が決まるが、前記したよ
うに最大処理能力が例えば１０リットル／ｍｉｎのもの
でも、最適の流量範囲は５〜１０リットル／ｍｉｎであ
る。この範囲を外れると気泡除去率が低下する。また、
液体の粘度が高過ぎると所定の流量が得られないので、
直径が０．２ｍｍの気泡を除去するためには２５０ｃＳ
ｔ以下の粘度とすることが必要である。

【００２６】本発明は、前記気泡除去装置を最も効率良
く使用するための気泡除去装置を含む全体としての気泡
除去システムに関するものである。そのため、その気泡
除去システムとしては数多くの形態が考えられる。本発
明は、気泡除去システムとしては、前記気泡除去装置を
流送ポンプの下流に設置した形式であるため、流送ポン
プによる圧力が前記気泡除去装置に掛かるもので、その
圧力が十分利用されるものであって、前記気泡除去装置
を最も効率良く使用するための補助的な手段や装置をも
加味して組み合わせたものは図３に示す形式のものであ
る。この本発明の気泡除去システムについて説明する
が、分かり易く簡単な基本型から順次説明する。以下、
それぞれ各形式をフローシートを用いて説明する。

【００２７】１．基本システムＡこの基本システムＡは、図１に示すように、液体タンク
１から流送ポンプ２で第１流路２０を経て気泡を含む液
体を作用部３に送り、そこで作用を行い、作用部３から
出た液体を第２流路２１を経て気液分離装置４に送り、
そこで液体から気泡を分離し、第３流路２２を経て液体
タンク１へ戻され、また気泡を含む液体は第４流路２３
を経て液体タンク１へ返送され、その段階で、返送され
る気泡を含む液体から気泡が放出される。

【００２８】（１）特性ａ．建設機械や油圧プレス機等では通常３０〜３５ＭＰ
ａ、場合によっては４０ＭＰａの油圧が用いられてい
る。このような高圧条件下においては、作動油中に混入
する気泡は圧力で潰されて最終的には消滅（油中へ溶
解）してしまうため油中に気泡が存在しなくなり、気泡
除去装置をポンプ下流・作用部上流の流路に付設しても
油中気泡を低減することが出来ない。本システムは、作
用部下流の液体圧力が１ＭＰａ以下の回路へ気泡除去装
置を付設するため、気泡が膨張しかつ溶解気体が析出し
た状態下で気泡除去が可能となり、高い気液分離性能と
液体中に存在する気体絶対量の低減を図ることができ
る。

【００２９】ｂ．作用部で液体中に気泡が混入または発
生する回路では、作用部から液体タンクに戻る流路（作
用部下流）に気泡除去装置を付設して気泡除去を行い、
気泡除去後の液体を液体タンクに戻すことによって、液
体タンク内の気泡の少ない液体をポンプで吸引して作用
部へ再び供給することが可能となる。ｃ．液圧回路への気泡除去装置の取付けが容易である
（作用部と液体タンクを連通する流路間への気泡除去装
置取付けと、気泡除去孔への気泡除去管接続でシステム
を構成できる）。

【００３０】（２）応用例ａ．動力車両：オイルタンク、オイルポンプ、油圧モー
タ、油圧シリンダ、オイルフィルタ等が配管で接続され
ている液圧回路の作用部（油圧モータ、油圧シリンダ、
他）下流に気泡除去装置を付設して気泡除去を行い、気
泡除去後の作動油をオイルタンクからオイルポンプを経
由して作用部へ供給する。ｂ．産業機械：タービン、切削機械、動力伝達装置等の
潤滑系統では、通常、作用部で気泡が発生して油中へ混
入している。このような系では作用部（軸受部、切削
部、ギヤー部等）下流に気泡除去装置を付設して気泡除
去を行い、気泡除去オイルをオイルポンプを経由して再
び作用部へ供給する。

【００３１】ｃ．水処理装置：浴槽水、プール水の浄化
は、通常、受部（浴槽、プール）から水をポンプで作用
部（濾過フィルタ、殺菌部）に圧送し、フィルタで固異
物を除去し、殺菌部で塩素ガス、オゾンガス等を吹込ん
で殺菌を行い、浄化後の水を浴槽、プールに再循環する
方式が採用されている。この回路において、作用部下流
に気泡除去装置を付設すれば余剰の塩素ガス、オゾンガ
ス等を回収、リサイクルすることが出来、浄化効率の向
上および省エネルギーが図れる。

【００３２】（３）注意事項ａ．液体の状態が安定（流量、圧力）している回路には
適用できるが、変動幅が大きい回路では、気泡の除去性
能が低下する。ｂ．気泡除去装置内部から気泡を排出するための背圧
（水の場合：０．１ＭＰａ以上）が必要。背圧が得られ
ない場合は、背圧調整手段を気泡除去装置下流に設ける
必要がある。

【００３３】２．基本システムＢこの基本システムＢは、図２に示すように、液体タンク
１から流送ポンプ２で第１流路２０を経て気泡を含む液
体を作用部３に送り、そこで作用を行い、作用部３から
出た液体を気液分離装置４に送り、そこで液体から気泡
を分離し、気泡を除去した液体を別な液体タンク１１に
送り、また気泡を含む液体は第４流路を経て液体タンク
１へ返送され、その段階で、返送される気泡を含む液体
から気泡が放出される。

【００３４】（１）特性ａ．食品製造機械、化学品製造機械、混合・溶解装置の
場合は、作用部（撹拌行程、混合・溶解行程、反応行程
等）で液体中に気泡が混入するため、ポンプ下流・作用
部上流位置で気泡除去を行うのが最も効率が良い。特
に、食品製造においては、液状食品中に気泡が存在する
と気泡に起因する食品の酸化が加速され風味が損なわれ
ることが指摘されており、そのためには出来るだけ気泡
混入直後に気泡除去を行うのが望ましい。本システム
は、液体タンク１からポンプで吸引した液体を作用部へ
導入して、作用部下流の液体圧力が１ＭＰａ以下の流路
へ付設した気泡除去装置で気泡除去を行い、気泡除去後
の液体を別な液体タンク１１へ流出するもので、気泡混
入直後に気泡を除去出来ることを特徴としており、本シ
ステムの採用によって気泡に起因する各種弊害を解消す
ることが可能となる。ｂ．液圧回路への気泡除去装置の取付けと、気泡除去孔
への気泡除去管接続でシステムを構成できる。

【００３５】（２）応用例ａ．食品製造機械：コーヒー飲料、加工乳等の食品製造
機械においては、液体タンク１（複数の原材料タンク）
から原材料をポンプで作用部（混合機、溶解機等）へ圧
送して混合、溶解を行い、製造された飲料等は別の液体
タンク１１（混合槽、溶解槽、製品タンク等）へ送られ
る。この作用部での混合、溶解時に混入する気泡を作用
部の下流で除去するために、ポンプ下流・作用部下流位
置に気泡除去装置を付設する。気泡除去により、液体自
身の酸化劣化の抑制、充填時の流量計測精度の向上、作
業環境の改善（液体タンク２からの泡のオーバーフロー
の抑制）を図ることが出来る。ｂ．化学品製造機械：前記と同じく、化学品、洗剤、化
粧品等の製造機械における複数の現材料混合、溶解行程
へ応用することができる。

【００３６】（３）注意事項ａ．流体の状態が安定（流量、圧力）している回路には
適用できるが、変動幅が大きい回路では、気泡の除去性
能が低下する。ｂ．気泡除去装置内部から気泡を排出するための背圧
（水の場合：０．１ＭＰａ以上）が必要である。背圧が
得られない場合は、背圧調整手段を気泡除去装置下流に
設ける必要がある。

【００３７】３．応用システム（全体）図３に示すように、図１の基本システムＡの構成に加え
て、作用部の前に流圧調整手段を設けたシステム、
作用部の後、気泡除去装置の前の流路に流圧調整手段を
設けたシステム、気泡除去装置についてバイパス流路
を設ける手段、気泡除去装置の後の流路にフィルタを
設けるシステムの各装置を付けた総合的に構成したもの
である。（１）特性ａ．本システムは、「ポンプ下流・作用部下流型」の全
体構成を示したもので、実際の機械や製造工程に付設す
る場合は、それぞれの機械や工程に適合した構成にする
必要がある。例えば、流量変動が小さく、流体特性が一
定で、気泡除去装置に必要背圧が掛っている場合には、
流量調整手段または液圧調整手段を具備した流路の付設
や背圧調整手段の設置は不要となる。ｂ．気泡除去装置をポンプ下流・作用部下流に付設する
ことにより、液圧ポンプの吐出圧が高くてポンプと作用
部間に気泡除去装置を付設出来ない場合や、作用部にお
いて液体中に気泡が混入または発生する液圧回路に適用
できる。

【００３８】ｃ．作用部上流および／または気泡除去装
置上流に液体タンクと連通する液圧調整手段を具備した
流出用流路を設けることにより、作用部への供給液圧を
調整したり、気泡除去装置への供給液圧を調整して気泡
除去性能の向上を図ることが出来る。ｄ．気泡除去装置の上流部と下流部を接続して流量調整
手段を具備したバイパス流路を設けることによって、高
粘度液体を流入させた場合の粘性抵抗に起因する流量不
足を解決することが可能となる。ｅ．気泡除去装置下流の流路へ背圧調整手段を設けるこ
とによって、気泡除去装置の内部圧力を調整して気泡除
去装置からの気泡排出を適確に行う。ここで、気泡除去
装置下流にフィルタおよび／または流量計測手段を設け
る場合でフィルタ、流量計測手段が気泡排出に要する背
圧以上の圧力損失を有する場合は、背圧調整手段を削除
することが出来る。

【００３９】ｆ．気泡除去装置の気泡除去管に、流量調
整手段を設けることによって、気泡と共に排出される液
体成分量を調整して気泡除去性能の向上を図ることが出
来る。ｇ．気泡除去装置下流にフィルタを設けることによっ
て、液体中の固形異物を除去して液圧ポンプや作用部の
耐久性向上を図ることが出来る。ｈ．気泡除去装置下流に流量計測手段を設けて、気泡除
去後の液体が流量計測手段に導入されるよう構成するこ
とによって、流量計測精度の向上を図ることが出来る。

【００４０】（２）応用例ａ．産業機械：タービン、成形機、圧延機、ＮＣ工作機
械、切削機械、動力伝達装置、油圧プレス機、他ｂ．動力車両：トラクタ、油圧式ショベル系掘削機、シ
ョベルトラクタ、ブルトーザ、油圧式クレーン車、フォ
ークリフト、基礎工事用機械、整地機械ｃ．食品機械：飲料製造機械、酒類製造機械、液状調味
料製造機械、食品製造機械、他ｄ．化学品製造機械：化粧品製造機械、洗剤製造機械、
化粧品製造機械、他ｅ．混合・溶解装置：液／液混合装置、固／液混合・溶
解装置、他ｆ．水処理装置：浴槽水浄化装置、プール水浄化装置、
排水処理装置、他

【００４１】（３）注意事項ａ．大幅な流量変動が発生する液圧回路では、所定の気
泡除去性能が得られない。このような機械または製造工
程に気泡除去装置を付設する場合は、複数の気泡除去装
置を並列に取付けて流路を切り替えて、流量に対応させ
る必要がある。ｂ．気泡除去装置にかける背圧が作用部に影響を及ぼさ
ないことを確認してシステムを構成する必要がある。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。液体から酸素が除去されるため、液体の酸化劣化が
抑制され、液体が食品の場合にはその風味が損なわれる
ことがない。油圧機器の場合には、油から気泡が除去されるた
め、油圧作動効率が向上する。油圧機器の場合には、油から気泡が除去されるた
め、循環する油中でのキャビテーションが抑制され、そ
れにより騒音の低減及び振動の低減が得られる。タービン、切削機械、動力伝達装置等の潤滑油を循
環する系統では、前記油から気泡が除去されるため、摺
動部の摩耗および摩擦が低減される。製品歩留まりが改善される。石油製品などの計量においては、気泡が除去される
ために流量計測精度が向上する。水をオゾン処理する際には、処理水から脱気するこ
とによりオゾンを回収できて、リサイクルすることによ
り水浄化効率を向上させることができる。食品製造機械では、食品から気泡が除去されること
により、作業環境が改善される。液体から気泡が除去されることにより、気泡破壊熱
の低減、冷却効率の向上により液体温度の上昇が抑制さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本システムＡのフローシートを示
す。

【図２】本発明の基本システムＢのフローシートを示
す。

【図３】本発明の応用システム全体のフローシートを示
す。

【図４】本発明を実施するために用いる気泡除去装置の
縦断面図を示す。

【図５】本発明を実施するために用いる気泡除去装置の
横断面図を示す。

【符号の説明】

１液体タンク２流送ポンプ３作用部４気泡分離装置６フィルタ７流量調整手段８液圧調整手段９背圧調整手段１０流量計測手段１１別液体タンク２０第１流路２１第２流路２２第３流路２３第４流路２４バイパス流路２５流出用流路２６流出用流路１００気泡除去装置１０１コーン１０２旋回流室１０４液体供給口１０６小孔１０７液体排出孔１０８ハウジング１０９気泡除去管１１０小孔１１１気泡排出口１１２環状予備旋回流路１１３ガイド１１４開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を流送ポンプにより作用部に送って
作用部において作用を行わせ、作用部から出る液体を気
泡除去装置を通して液体中の気泡を除く液体中の気泡除
去システムであって、液体タンクから液体を流送ポンプ
により作用部に送るように流路で接続し、前記作用部か
ら出た気泡を含有する液体を気泡除去装置へ送るように
流路で接続し、前記気泡除去装置は、液体入口に続く予
備旋回流路を通って円錐状の周壁と中心に中心細管を有
し、円錐状の周壁を通った気泡の少ない液体を取り出
し、前記中心細管に入った気泡を多く含む液体を排出す
る気泡除去装置からなり、前記気泡の少ない液体を元の
液体タンク又は別の液体タンクに送ることを特徴とする
液体中の気泡除去システム。
【請求項２】前記気泡除去装置に流量調整手段を付加
したバイパス回路を設けたことを特徴とする請求項１記
載の液体中の気泡除去システム。
【請求項３】前記気泡除去装置の気泡排出流路に流量
調整手段を付加したことを特徴とする請求項１記載の液
体中の気泡除去システム。
【請求項４】前記気泡除去装置の下流に背圧調整手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載の液体中の気泡
除去システム。
【請求項５】前記気泡除去装置の下流にフィルタを設
けたことを特徴とする請求項１記載の液体中の気泡除去
システム。
【請求項６】前記流送ポンプの下流及び／又は前記気
泡除去装置の上流に液圧調整手段を設けたことを特徴と
する請求項１記載の液体中の気泡除去システム。
【請求項７】前記気泡除去装置の下流に流量計測手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載の液体中の気泡
除去システム。