JP6846775B2 - 連続気泡除去方法および連続気泡除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体に含まれる気泡を除去する連続気泡除去方法、および液体に含まれる気泡を除去する連続気泡除去装置に関するものである。

高粘性流体の気泡の除去は、その粘性のため、容易ではなく、さまざまな気泡除去方法が提案されてきた。例えば、特許文献１に記載の気泡除去技術では、入口から容器に液体が流入し、容器の容積が変化して容器内の加圧と減圧とが反復的に行われる。これにより、液体に含まれる気泡の体積が反復的に減少および増加し、その結果、気泡の周囲の液体に剪断が生じる。この剪断により、気泡の周囲の液体の粘度が低下し、浮力による気泡の上昇速度が上がる。そして、上昇した気泡が容器の気泡出口へ導かれ、気泡が除かれた液体は液体出口から容器外に流出する。このようにして、液体から気泡が連続的に除去される。

また、特許文献２に記載の気泡除去技術では、容器の複数箇所から容器内の加圧と減圧とが行われる。これにより、特許文献１の技術に対して、気泡の自然上昇速度が増加し気泡の除去効率が向上する。

国際公開第２０１１−０１８９７２号 国際公開第２０１３−０２１８４９号 特許第２０５４８９７号公報

特許文献１、２のような技術において、液体に含まれる気泡の除去速度をさらに上げる方法としては、容器の一箇所から及ぼす加圧と減圧の変化量を大きくする改良方法がある。

しかし、本願の発明者の検討によれば、そのような改良方法を実現するためには、加圧および減圧のための機構の剛性を大幅に上げる必要が生じる。その結果、気泡除去のための装置が大型化するという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、気泡除去のための装置が大型化することを抑制しつつ、気泡の除去速度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するための連続気泡除去方法は、主容器（３）と、前記主容器に接続すると共に基本作動液体を収容する基本与圧容器（１７、２７、３７）と、基本与圧容器に対して変位可能に取り付けられる基本可動部（Ｃ、３９ａ）と、を用意する手順と、気泡を含んだ脱泡対象液体を前記主容器に流通させる手順と、前記基本可動部を、前記基本与圧容器の基本支持部（１７１ａ、２９１ａ、３７１ａ）にて支持しながら往復変位させることにより、前記基本作動液体を介して、前記基本与圧容器において前記基本支持部よりも前記主容器側にある基本接続部（１７２ａ、２９２ａ、３７２ａ）によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、それにより前記気泡の体積を反復的に減少および増加させる手順と、を備える。そして、前記基本支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積よりも大きい。

また、上記目的を達成するための連続気泡除去装置は、気泡を含んだ脱泡対象液体が流通する主容器（３）と、前記主容器に接続すると共に基本作動液体を収容する基本与圧容器（１７、２７、３７）と、前記基本与圧容器に対して変位可能に取り付けられる基本可動部（Ｃ、３９ａ）と、を備え、前記基本与圧容器は、前記基本可動部が前記基本与圧容器に対して往復変位する際に前記基本可動部を支持する基本支持部（１７１ａ、２９１ａ、３７１ａ）と、前記基本支持部よりも前記主容器側にあって前記主容器に接続する基本接続部（１７２ａ、２９２ａ、３７２ａ）とを備え、前記基本可動部は、前記基本支持部に支持されて前記基本与圧容器に対して往復変位することにより、前記基本与圧容器に収容された前記基本作動液体に反復的に力を印加し、前記基本作動液体は、前記基本可動部の往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、前記基本接続部によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、前記脱泡対象液体が前記基本作動液体によって反復的に加圧および減圧されることで、前記脱泡対象液体に含まれる前記気泡の体積が反復的に減少および増加し、前記基本支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積よりも大きい。

このように、基本可動部の往復変位に応じた力が脱泡対象液体に伝達される経路である基本接続部の開口面積よりも基本可動部を支持する基本支持部の開口面積の方が大きい。したがって、可動部の変位の振幅を抑えながらも、基本接続部から脱泡対象液体に印加する圧力を、基本与圧容器が無い場合に比べて、高めることができる。その結果、気泡除去のための装置が大型化することを抑制しながらも、気泡の除去速度を向上させることができる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

第１実施形態の連続気泡除去装置の全体構成を示す模式図である。 振動子に関わる詳細構造の説明図である。 液体のレオロジー特性を示す図である。 図１におけるカムのＩＶ矢視図である。 第２実施形態の連続気泡除去装置の全体構成を示す模式図である。 第３実施形態の連続気泡除去装置の全体構成を示す模式図である。 第４実施形態の連続気泡除去装置の全体構成を示す模式図である。 第５実施形態の連続気泡除去装置で用いた与圧容器と駆動機構を示す模式図である。 図８のＩＸ矢視図である 第５実施形態の連続気泡除去装置で用いたカムの詳細図である。 図１０のＸＩ部分の拡大図である。 第５実施形態の連続気泡除去装置におけるカムの回転と弾性膜の変形具合の説明図である。 ２つのカムの振動と作動液体にかかる圧力の経時変化を示す図である。 振動子の変形例の説明図である。 図１４のピストンＣをベローズ６２に変更した変形例の説明図である。 膨らみ防止機構の説明図である。 膨らみ防止機構の説明図である。 他の実施形態における連続気泡除去装置の全体構成を示す模式図である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の連続気泡除去装置１は、主容器３、高圧マイクロフィーダー５、電子天秤９ａ、９ｂ、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、与圧容器１７、駆動機構１９等によって構成される。

主容器３には、１つの液体入口３ｂと２つの出口３ｃ、３ｄが形成されている。出口３ｃは気泡および脱泡対象液体が流出する出口である。以下、出口３ｃを気泡出口という。出口３ｄは気泡が除去された後の脱泡対象液体が流出する出口である。以下、出口３ｄを液体出口という。

また、主容器３には、液体入口３ｂから気泡出口３ｃおよび液体出口３ｄに脱泡対象液体を送るための主流路３ａと、当該主流路３ａと連通しながら当該主流路３ａから分岐して下に延びる枝流路１３ａとが設けられている。主流路３ａおよび枝流路１３ａは、連続気泡除去装置１の作動時に、気泡を含んだ脱泡対象液体を収容し、当該脱泡対象液体で満たされる。

主流路３ａにはサイトグラス６が装着されており、主流路３ａにおける気泡の軌跡をサイトグラス６を通して目視等で確認可能である。また、液体入口３ｂから主流路３ａに気泡生成用の電極８が挿入されている。電極８は定電圧発生装置１０に接続されている。なお、サイトグラス６と、電極８と定電圧発生装置１０については、気泡の分離効果を検証するために用いたものであり、連続気泡除去装置１に必須のものではない。連続気泡除去装置１の通常の使用においては、液体入口から主流路３ａ内に入る脱泡対象液体に、既に気泡が含まれている。

液体入口３ｂは、主流路３ａの一方の端部に設けられている。液体入口３ｂは、可変絞り弁１１ａを介して高圧マイクロフィーダー５に接続されている。高圧マイクロフィーダー５は圧送部に該当する。

気泡出口３ｃは、主流路３ａの他方の端部に設けられている。気泡出口３ｃは可変絞り弁１１ｂを介して回収管１５ａに接続されている。回収管１５ａは可変絞り弁１１ｂから流れ出てくる流体を、電子天秤９ａ上に載置された秤量用のビーカに導くための管路である。

また、主流路３ａは、液体入口３ｂよりも下流かつ気泡出口３ｃ、液体出口３ｄよりも上流において、下方通路３ｅと上方通路３ｆに分岐している。下方通路３ｅは上方通路３ｆよりも下方に分岐している。

下方通路３ｅの下流端が液体出口３ｄとなっており、上方通路３ｆの下流端が気泡出口３ｃとなっている。液体出口３ｄは可変絞り弁１１ｃを介して回収管１５ｂに接続されている。回収管１５ｂは可変絞り弁１１ｃから流れ出てくる流体を、電子天秤９ｂ上に載置された秤量用のビーカに導くための管路である。

枝流路１３ａは、主流路３ａの、下方通路３ｅと上方通路３ｆの分岐点よりも上流側から、下方に向かって分岐している。枝流路１３ａが主流路３ａから分岐して延びる方向が下方向なのは、この枝流路１３ａに満たされる脱泡対象液体に気泡が入り込む可能性を低減するためである。

枝流路１３ａの下端には、弾性体から成る弾性膜１４が取り付けられている。弾性膜１４の外縁部は、枝流路１３ａの下端に固定されており、弾性膜１４の上側面は、脱泡対象液体に接触する。弾性膜１４の外縁部以外の部分は、枝流路１３ａに対して変位可能になっている。この弾性膜１４が枝流路１３ａの下端を液密に封止しているので、主容器３内の脱泡対象液体が枝流路１３ａの下端より洩れ出ない。

また、枝流路１３ａの下端には与圧容器１７が接続されている。与圧容器１７は大径部１７１と小径部１７２とを有する。大径部１７１と小径部１７２は互いに連接されており、小径部１７２が大径部１７１よりも枝流路１３ａ側にある。大径部１７１の開口面積は小径部１７２の開口面積よりも十分に大きい。

与圧容器１７と枝流路１３ａの下端との接続は、小径部１７２の上側（すなわち枝流路１３ａ側）の開口端部１７２ａを枝流路１３ａの下端と連接させることで実現する。開口端部１７２ａは、樹脂等から成るピストンＥによって閉じられている。

ピストンＥは、開口端部１７２ａの内壁によって支持されている。ピストンＥは、開口端部１７２ａを液密に封止しているが、開口端部１７２ａの内壁に対して摺動可能となっている。したがって、ピストンＥは、開口端部１７２ａの内壁に支持されながら、小径部１７２の軸方向Ｘ２に沿って往復変位が可能である。

また、ピストンＥの上端面と弾性膜１４の下端面が互いに接触した状態で、ピストンＥと弾性膜１４が軸方向Ｘ２に往復変位する。また、ピストンＥの上端面の面積と弾性膜１４の下端面の面積は概略同じである。

このように、枝流路１３ａと小径部１７２とは連通状態とならず、弾性膜１４とピストンＥが枝流路１３ａと与圧容器１７とを仕切っている。しかし、与圧容器１７内の作動液体１８は、ピストンＥおよび弾性膜１４を介して枝流路１３ａ内の脱泡対象液体を付勢することができる。ピストンＥおよび弾性膜１４は仕切体に該当する。

大径部１７１の下端側の開口端部１７１ａの内壁にはピストンＣがはめ込まれている。ピストンＣは開口端部１７１ａを液密に閉じているが、開口端部１７１ａの内壁に支持されながら大径部１７１の軸方向Ｘ１（すなわち上下方向）に沿って前進変位および後退変位が可能である。

そして、大径部１７１の下端側の開口端部１７１ａの開口面積は、小径部１７２の上端側の開口端部１７２ａの開口面積よりも十分大きい。

与圧容器１７の両開口は上記のようにピストンＣとピストンＥとによって液密に封止されており、与圧容器１７の内部は作動液体１８にて満たされている。作動液体１８は、粘性が低く、蒸気圧が高く、沸点が高い液体であればよい。具体的には、作動液体１８は、工作機械の切削油であってもよいし、サラダ油であってもよいし、シリコンオイルであってもよいし、水であってもよい。

ピストンＣの下方には、ピストンＣを上下に変位させるための駆動機構１９が配されている。ピストンＣの上方への変位は前進変位に相当し、下方への変位は後退変位に相当する。与圧容器１７と駆動機構１９とが加振量変換器を構成している。

駆動機構１９は、駆動源となるモータ２０、モータ２０の出力軸２０ａに取り付けられるカム２１、カム２１によって昇降駆動される振動子２２等で構成されている。振動子２２に関わる詳細構造は図２に示すとおりである。振動子２２は、下基部２２ａおよび押圧棒２２ｂを有している。

押圧棒２２ｂは、上下方向に伸びる棒形状の部材であり、支持枠２３の上面２３ａに設けられた穴を貫通して上部を突出させている。押圧棒２２ｂの上端部はピストンＣに接触可能に配置されている。押圧棒２２ｂの上端部はピストンＣに常時連結されていてもよい。あるいは、押圧棒２２ｂの上端部は、振動子２２が上方に変位した場合にピストンＣに接触し、振動子２２が下方に変位した場合にピストンＣから離れるようになっていてもよい。

押圧棒２２ｂの下端部は、下基部２２ａに固定されている。下基部２２ａは、支持枠２３の上面から下方に延伸するガイド２４に対し、摺動可能に連結されている。振動子２２はガイド２４にガイドされながら上下に往復自在であり、その昇降軌道はガイド２４の延伸方向に沿う。

また、振動子２２の下基部２２ａと上面２３ａとの間には、圧縮コイルばね２５が介装されている。圧縮コイルばね２５は、下基部２２ａと上面２３ａとの間で、押圧棒２２ｂを取り巻いている。このため振動子２２は、圧縮コイルばね２５によって下降方向に付勢されている。

振動子２２の下基部２２ａの下側には、下基部２２ａに対して回転可能に、カムフォロア２６が取り付けられている。より具体的には、カムフォロア２６はローラおよび回転軸を有する。この回転軸は、下基部２２ａに対して回転摺動可能に、取り付けられている。回転軸の延伸方向は、上下方向に直交し、かつ、出力軸２０ａに平行である。

そして、この回転軸の一端に、円盤形状のローラが、回転軸に対して直交して、固定されている。回転軸とローラは一体的に回転する。ローラの外周は、カム２１の外周面（すなわちカム面）に当接している。この当接は圧縮コイルばね２５の付勢力によって維持される。

このような構成であるため、モータ２０によってカム２１を回転駆動し、カム２１の山でカムフォロア２６を押し上げれば振動子２２が上昇変位し、カムフォロア２６が圧縮コイルばね２５の付勢力によってカム２１の谷に追従すれば振動子２２が下降変位する。この際、カムフォロア２６全体がカムの回転に引き摺られて回転することにより、振動子２２がカム２１によって上下方向以外の方向に付勢される力の強さを低減することができる。

また、上述のように振動子２２が上昇変位すると、押圧棒２２ｂの上端部がピストンＣを押し込んで上昇させる。また、押圧棒２２ｂがピストンＣに連結されている場合は、振動子２２が下降変位すると押圧棒２２ｂの上端部がピストンＣを引き戻して下降させる。また、押圧棒２２ｂがピストンＣに連結されていない場合は、振動子２２が下降変位すると押圧棒２２ｂの上端部がピストンＣから離れ、ピストンＣは作動液体１８から受ける圧力および自重によって下降変位する。

なお、押圧棒２２ｂがピストンＣに常に連結されている場合は、連結されていない場合よりも、押圧棒２２ｂの上昇時にも下降時にも、ピストンＣが押圧棒２２ｂにより高い応答性で追従する。したがって、押圧棒２２ｂがピストンＣに常に連結されている場合は、連結されていない場合よりも、ピストンＣの挙動をより詳細に制御できる。例えば、カム２１の回転を制御して、ピストンＣの変位量をサイン曲線的に経時変化させるのではなく、三角波的に経時変化させることも容易になる。

次に、本実施形態の連続気泡除去装置１による気泡除去の実証例を説明する。まず、本例で用いた試料液体（高粘性流体）は、０．８００ｗｔ％ポリアクリル酸ナトリウム水溶液である。この試料液体の粘度曲線は図３に示すようになっている。図３からわかるように、本試料液体（０．８００ｗｔ％ポリアクリル酸ナトリウム水溶液）は、剪断速度が非常に小さい場合には、２５３Ｐａ・ｓの粘度を示すと共に、剪断速度（Ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ）の増加に伴い粘度（Ｓｈｅａｒ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）が低下する性質（Ｓｈｅａｒ ｔｈｉｎｎｉｎｇ性）を有している。したがって、この試料液体は、剪断が生じると粘度が低下する液体である。

この試料液体が高圧マイクロフィーダー５にて主容器３の液体入口３ｂから主流路３ａ内に圧送される。本例では、高圧マイクロフィーダー５の圧送圧力が０．４〜５気圧程度になっている。主容器３の液体入口３ｂから主流路３ａ内に送られた試料液体は、主流路３ａ（枝流路１３ａおよび下方通路３ｅを含む）の内部を満たしながら気泡出口３ｃおよび液体出口３ｄに向かって流れる。

このとき、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの弁開度が小さく絞られている。これは、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの流路抵抗を大きくして抵抗部として機能させるためである。可変絞り弁１１ｂ、１１ｃの弁開度を調整することで、気泡出口３ｃ側と液体出口３ｄ側との流量比を設定することができる。

また、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの弁開度を非常に小さく絞っているので、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの流路抵抗は非常に大きくなる。これにより、主流路３ａの内部の試料液体が減圧、加圧可能となる。高圧マイクロフィーダー５は、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃの流路抵抗に抗して液体を圧送する。

当該試料液体が主流路３ａ内を液体入口３ｂから出口３ｃ、３ｄに連続して流通している状態で、所定の時間だけ定電圧発生装置１０に通電され、電極８より気泡が発生する。この結果、試料液体は、気泡を含んだ脱泡対象液体となる。そして、駆動機構１９が連続して稼働される。

すると、モータ２０がカム２１を連続して回転させる。その結果、カムフォロア２６を介してカム２１によって付勢された振動子２２は、反復的な昇降変位（すなわち往復変位）を行う。この振動子２２の反復的な変位によってピストンＣが反復的に昇降変位する。

この際、ピストンＣは、開口端部１７１ａに支持されて与圧容器１７に対して昇降変位することにより、与圧容器１７に収容された作動液体１８に反復的に力を印加する。そして、作動液体１８は、ピストンＣの往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、開口端部１７２ａによって囲まれた領域において、ピストンＥを与圧容器１７に対して昇降変位させる。

つまり、ピストンＣの昇降変位は、作動液体１８に対しては、作動液体１８を小径部１７２の開口端部１７２ａから枝流路１３ａ側に押し出し、引き戻す変位、すなわち小径部１７２内での作動液体１８の反復的な往復運動変位として作用する。

そのため、ピストンＥと弾性膜１４が小径部１７２の開口端部１７２ａおよび枝流路１３ａの下端部において反復的に往復変位する。振動子２２の反復的な昇降変位、ピストンＣ、Ｅの反復的な昇降変位、作動液体１８の反復的な往復運動変位は、いずれも、振動に相当する。

ピストンＥおよび弾性膜１４の往復変位は、開口端部１７２ａによって囲まれた領域から、主容器３内の試料液体および気泡（特に、枝流路１３ａ内およびその近傍の気泡）に作用し、試料液体および気泡に働く圧力を反復的に減少および増加させる。この際に、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃが抵抗部として機能して、主流路３ａの内部と外部との間での液体の流通に抵抗を与える。したがって、ピストンＥおよび弾性膜１４の往復変位に由来する圧力の昇降変化が効率よく気泡に働く。

このように、気泡に作用させる圧力を反復的に減少および増加させることで、気泡の体積を反復的に減少および増加させることができる。気泡の体積が反復的に増減変化すると、気泡の周囲の試料液体に剪断が生じる。その結果、気泡の周囲の試料液体の粘度が低下し、気泡が浮力により液体中にて高速に上昇する。

試料液体中にて上昇した気泡は、主流路３ａ内の液体の流れに伴って主流路３ａの上端部を移動し、試料液体とともに気泡出口３ｃから可変絞り弁１１ｂを経て回収管１５ａに流出する。

液体出口３ｄにつながる下方通路３ｅは、試料液体の流れに沿って斜め下方に向かう傾斜流路であることから、上述のように浮力で上昇した気泡が下方通路３ｅに入り込む可能性が低く、液体出口３ｄからは殆ど気泡を含まない液体が流出する。

このように、主流路３ａ内に脱泡対象液体を連続的に供給しながら、ピストンＣ等を介した脱泡対象液体への加圧および減圧を反復的に繰り返すことで、脱泡対象液体から気泡を連続的に除去することができる。

また、大径部１７１の開口端部１７１ａの開口面積が小径部１７２の開口端部１７２ａの開口面積を大きく上回る。言い換えれば、ピストンＣの方向Ｘ１に直交する断面積がピストンＥの方向Ｘ２に直交する断面積および弾性膜１４の下面の面積を大きく上回る。

したがって、ピストンＣを往復変位させたときの大径部１７１の開口端部１７１ａ側での作動液体１８の変位量よりも小径部１７２の開口端部１７２ａにおける作動液体１８の変位量の方が大きい。その結果、ピストンＥおよび弾性膜１４の振幅はピストンＣの振幅よりも大きくなる。これにより、主流路３ａにおける枝流路１３ａ近傍において、主容器３内の試料液体および気泡の圧力の変化量が大きくなり、気泡の体積の増減変化の量も増大する。したがって、気泡を上昇移動させて除去する効率が向上する。

また、与圧容器１７は、ピストンＣの振幅を増幅してピストンＥおよび弾性膜１４に伝えて、その振幅を大きくする効果を発揮するから、カム２１が発生させる振動の振幅を変えずとも、ピストンＥおよび弾性膜１４の振幅をより大きくすることができる。

ピストンＣとピストンＥの振幅に関しては、以下の関係が成り立つ。
ΔＶｅ＝Ｓｅ×Δｈｅ
ΔＶｃ＝Ｓｃ×Δｈｃ
ここで、ピストンＣの上記断面積をＳｃ、ピストンＣの変位による与圧容器１７の容積変化をΔＶｃ、ピストンＣの変位量をΔｈｃ、ピストンＥの上記断面積をＳｅ、ピストンＥの変位による主容器３の容積変化をΔＶｅ、ピストンＥの変位量をΔｈｅとする。内部の作動液体１８の体積は等しいので、ΔＶｃ＝ΔＶｅとなり、
Ｓｃ×Δｈｃ＝Ｓｅ×Δｈｅ
となる。したがって、
Δｈｅ＝（Ｓｃ／Ｓｅ）×Δｈｃ
であり、Ｓｅ＜ＳｃであればΔｈｅ＞Δｈｃとなる。

ピストンＣを駆動するための駆動機構１９の構成については上述した通りであるが、その作動の詳細を以下に説明する。まず、振動子２２に振動を与えるためのカム２１の形状は、図４に示す通りである。ただし、図４では、形状を分かりやすくするため山の高さを実際よりも３０倍にしている。具体的には、山の高さが０．１ｍｍ（振幅としては０．０５ｍｍ）、山の数は６、山の形状は変形正弦曲線である。ここで、ピストンＣの断面積Ｓｃ＝４９１ｍｍ^２（直径２５ｍｍ）、ピストンＥの断面積Ｓｅ＝５０ｍｍ^２（直径８ｍｍ）であるので、増幅作用によってピストンＥの変位量Δｈｅは約１ｍｍ（振幅としては約０．５ｍｍ）となる。

振動を与える周波数は、本実施形態では、２００Ｈｚを用いたが、好ましくは４０００Ｈｚ以下の低周波であればよい。例えば１５０Ｈｚでもよい。すなわち、剪断により気泡近傍の流体粘性が下がるように、振動の周波数、圧力変動幅、位相が設定される。

比較例として、振動発生源として、スピーカー方式の振動発生装置を用いた国際公開第２０１３／０２１８４９号の装置を用いる。この振動発生装置の能力は無負荷時でも２００Ｈｚで最大振幅は０．４ｍｍであり、負荷時にはこれよりも更に小さくなる。本例のカム方式と、比較例のスピーカー方式の実験条件は次の表１の通りである。

ここで、流量比は総流量に対する液体出口３ｄからの流出量の割合である。

次に、気泡の膨張、収縮を評価する。体積収縮率α［％］は次式で示される。
α＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ×１００
気泡径ｒ＝ｒ_０＋Ａ×ｓｉｎ（ωｔ）、
気泡表面速度ｕ＝ｄｒ／ｄｔ＝Ａ×ω×ｃｏｓ（ωｔ）、
半径速度の微分値ｕ_ｒ＝ｄｕ／ｄｒ＝（１／Δｔ）［（ｒ｜_ｔ／ｒ｜_ｔ＋Δｔ）^２−１］とすると、剪断速度γ_＿ｄｏｔ［ｓ^-1］は次式で定義される。
γ_＿ｄｏｔ＝（２Ｓ：Ｓ）^１／２＝（２ｕ_ｒ ^２＋４ｕ^２／ｒ^２）^１／２
ここで、Ｖｍａｘは気泡の最大体積、Ｖｍｉｎは気泡の最小体積、ｒ_０、Ａ、ωは定数、Ｓは変形速度テンソルである。また、ｒ｜_ｔは時刻ｔにおける気泡径、ｒ｜_ｔ＋Δｔは時刻ｔ＋Δｔにおける気泡径である。Δｔは気泡径の振動の半周期の時間である。実験の結果、体積収縮率、剪断速度の比較結果は以下の表２の通りとなった。

膨張・収縮による気泡径の変化のみに着目した収縮率では、カム方式はスピーカー方式の１．８倍の気泡径変化がみられ、剪断速度はより大きい値をとった。よって、カム方式はスピーカー方式と比べ、より強い圧力振動を気泡へ伝えることができており、脱泡効果も向上しているといえる。

このように、本実施形態では、ピストンＣの面積がピストンＥの面積よりも大きいため、振動子２２の振幅を抑えながらも、強い圧力振動を試料液体および気泡に印加することができる。したがって、気泡除去のための駆動機構１９が大型化することを抑制しつつ、気泡の除去速度を向上させることができる。

以上説明した通り、本実施形態では、連続気泡除去装置１を用意する手順と、気泡を含んだ脱泡対象液体を主容器３に流通させる手順とがある。そして、ピストンＣを、大径部１７１の開口端部１７１ａにて支持しながら往復変位させることにより、作動液体１８を介して、小径部１７２の開口端部１７２ａによって囲まれた領域から、脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧する。それにより、気泡の体積を反復的に減少および増加させることができる。そして、大径部１７１の開口端部１７１ａの開口面積は、小径部１７２の開口端部１７２ａの開口面積よりも大きい。

このように、ピストンＣの往復変位に応じた加圧および減圧が脱泡対象液体に伝達される経路である開口端部１７２ａの開口面積よりも、ピストンＣを支持する開口端部１７１ａの開口面積の方が大きい。したがって、ピストンＣの変位の振幅を抑えながらも、開口端部１７２ａから脱泡対象液体に印加する圧力の振幅を、与圧容器１７が無い場合に比べて、高めることができる。その結果、気泡除去のための駆動機構が大型化することを抑制しながらも、気泡の除去速度を向上させることができる。

また、弾性膜１４が、主容器３の与圧容器１７側の端部に取り付けられて脱泡対象液体を封止する。そして、ピストンＥが、与圧容器１７の開口端部１７２ａに取り付けられ、作動液体１８を封止する。

このようにすることで、主容器３と与圧容器１７の間で作動液体および脱泡対象液体が漏れる可能性を低減することができる。そして、主容器３と与圧容器１７の両方で封止が行われている。したがって、例えば、ピストンＣ、ピストンＥを含むモジュールに不具合が発生し、当該モジュールを主容器３から取り外した場合にも、脱泡対象液体および作動液体１８が洩れ出す可能性が低減される。

なお、本実施形態では、与圧容器１７が基本与圧容器に相当し、ピストンＣが基本可動部に相当する。また、大径部１７１の下側の開口端部１７１ａが基本支持部に相当し、小径部１７２の上側の開口端部１７２ａが基本接続部に相当する。また、作動液体１８が、基本作動液体に相当する。また、カム２１が基本カムに相当する。また、弾性膜１４が主容器側封止体に相当し、ピストンＥが接続部側封止体に相当する。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。本実施形態の連続気泡除去装置１２の構成は図５に示す通りである。本実施形態の連続気泡除去装置１２が第１実施形態の連続気泡除去装置１と共通する部分については、第１実施形態と同符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、主容器３に主流路３ａ、液体入口３ｂ、気泡出口３ｃ、液体出口３ｄおよび枝流路１３ａが設けられている点は第１実施形態と共通である。本実施形態では更に、２本目の枝流路１３ｂが、主容器３に設けられている。

枝流路１３ｂは、主流路３ａのうち、主流路３ａと枝流路１３ａの分岐点よりも下流側、かつ、出口３ｃ、３ｄよりも上流側において、主流路３ａから分岐して下方に向かって伸びている。

枝流路１３ａの下端（すなわち与圧容器２７側の端部）には、弾性体から成る弾性膜１４１が取り付けられている。弾性膜１４１の外縁部は、枝流路１３ａの下端に固定されており、弾性膜１４１の上側面は、脱泡対象液体に接触する。弾性膜１４１の外縁部以外の部分は、枝流路１３ａに対して変位可能になっている。この弾性膜１４１が枝流路１３ａの下端を液密に封止しているので、主容器３内の脱泡対象液体が枝流路１３ａの下端より洩れ出ない。

枝流路１３ｂの下端（すなわち与圧容器２７側の端部）には、弾性体から成る弾性膜１４２が取り付けられている。弾性膜１４２の外縁部は、枝流路１３ｂの下端に固定されており、弾性膜１４２の上側面は、脱泡対象液体に接触する。弾性膜１４２の外縁部以外の部分は、枝流路１３ｂに対して変位可能になっている。この弾性膜１４２が枝流路１３ｂの下端を液密に封止しているので、主容器３内の脱泡対象液体が枝流路１３ｂの下端より洩れ出ない。

枝流路１３ａ、１３ｂの下端には与圧容器２７が接続されている。与圧容器２７は１本の大径部２９１と２本の小径部２９２、２９３と１本の中継部２９４を有する。大径部２９１と２本の小径部２９２、２９３は中継部２９４を介して連接されている。小径部２９２、２９３の開口面積は互いに等しく、大径部２９１の開口面積は小径部２９２、２９３の開口面積よりも十分に大きい。

与圧容器２７と枝流路１３ａの下端との接続は、小径部２９２の上側（すなわち枝流路１３ａ側）の開口端部２９２ａを枝流路１３ａの下端と連接させることで実現する。開口端部２９２ａは、樹脂等から成るピストンＥ１によって閉じられている。

ピストンＥ１は、開口端部２９２ａの内壁によって支持されている。ピストンＥ１は、開口端部２９２ａを液密に封止しているが、開口端部２９２ａの内壁に対して摺動可能となっている。したがって、ピストンＥ１は、開口端部２９２ａの内壁に支持されながら、小径部２９２の軸方向Ｘ２１に沿って往復変位が可能である。

また、ピストンＥ１の上端面と弾性膜１４１の下端面が互いに接触した状態で、ピストンＥ１と弾性膜１４１が軸方向Ｘ２１に往復変位する。また、ピストンＥ１の上端面の面積と弾性膜１４１の下端面の面積は概略同じである。

このように、枝流路１３ａと小径部２９２とは連通状態とならず、弾性膜１４１とピストンＥ１が枝流路１３ａと小径部２９２とを仕切っている。しかし、与圧容器２７内の作動液体１８は、ピストンＥ１および弾性膜１４１を介して枝流路１３ａ内の脱泡対象液体を付勢することができる。ピストンＥ１および弾性膜１４１は仕切体に該当する。

与圧容器２７と枝流路１３ｂの下端との接続は、小径部２９３の上側（すなわち枝流路１３ｂ側）の開口端部２９３ａを枝流路１３ｂの下端と連接させることで実現する。開口端部２９３ａは、樹脂等から成るピストンＥ２によって閉じられている。

ピストンＥ２は、開口端部２９３ａの内壁によって支持されている。ピストンＥ２は、開口端部２９３ａを液密に封止しているが、開口端部２９３ａの内壁に対して摺動可能となっている。したがって、ピストンＥ２は、開口端部２９３ａの内壁に支持されながら、小径部２９３の軸方向Ｘ２２に沿って往復変位が可能である。

また、ピストンＥ２の上端面と弾性膜１４２の下端面が互いに接触した状態で、ピストンＥ２と弾性膜１４２が軸方向Ｘ２２に往復変位する。また、ピストンＥ２の上端面の面積と弾性膜１４２の下端面の面積は概略同じである。

このように、枝流路１３ｂと小径部２９３とは連通状態とならず、弾性膜１４２とピストンＥ２が枝流路１３ｂと小径部２９３とを仕切っている。しかし、与圧容器２７内の作動液体１８は、ピストンＥ２および弾性膜１４２を介して枝流路１３ｂ内の脱泡対象液体を付勢することができる。ピストンＥ２および弾性膜１４２は仕切体に該当する。

大径部２９１の下端側の開口端部２９１ａにはピストンＣがはめ込まれている。ピストンＣは開口端部２９１ａを液密に閉じているが、開口端部２９１ａの内壁に支持されながら大径部２９１の軸方向Ｘ１に沿って前進変位および後退変位が可能である。

そして、大径部２９１の下端側の開口端部２９１ａの開口面積は、小径部２９２の上端側の開口端部２９２ａの開口面積よりも十分大きい。また、開口端部２９１ａの開口面積は、小径部２９３の上端側の開口端部２９３ａの開口面積よりも十分大きい。更には、開口端部２９１ａの開口面積は、開口端部２９２ａの開口面積と開口端部２９３ａの開口面積の和よりも十分大きい。

与圧容器２７の各開口は上記のようにピストンＣ、ピストンＥ１、ピストンＥ２によって液密に閉じられており、与圧容器２７の内部は、第１実施形態と同じ作動液体１８にて満たされている。ピストンＣと駆動機構の１９の関係は、第１実施形態と同じである。

第１実施形態と同様、振動子２２が反復的な昇降変位を行う。この振動子２２の反復的な変位によってピストンＣが反復的に昇降変位する。

この際、ピストンＣは、開口端部２９１ａに支持されて与圧容器２７に対して昇降変位することにより、与圧容器２７に収容された作動液体１８に反復的に力を印加する。そして、作動液体１８は、ピストンＣの往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、開口端部２９２ａ、２９３ａによって囲まれた領域において、ピストンＥ１、Ｅ２を与圧容器２７に対して昇降変位させる。

つまり、ピストンＣの昇降変位は、小径部２９２における作動液体１８を開口端部２９２ａから押し出し、引き戻す変位、すなわち小径部２９２内での作動液体１８の往復運動変位として作用する。そのため、ピストンＥ１が小径部２９２の開口端部２９２ａにおいて往復変位する。ピストンＣの昇降変位は、同様に小径部２９３の作動液体１８に対しても作用し、ピストンＥ２が小径部２９３の開口端部２９３ａにおいて往復変位する。

ピストンＥ１、Ｅ２の往復変位は、開口端部２９２ａ、２９３ａによって囲まれた領域から、主容器３内の脱泡対象液体および気泡（特に、枝流路１３ａ、１３ｂ内およびその近傍の気泡）に作用し、気泡に働く圧力を反復的に昇降変化させる。この際に、可変絞り弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃが抵抗部として機能するので、ピストンＥ１、Ｅ２の往復変位に由来する圧力の昇降変化が効率よく気泡に働く。すなわち、与圧容器２７と駆動機構１９とで加振量変換器が構成されている。

このように、気泡に作用させる圧力を反復的に昇降変化させることで、気泡の体積を反復的に増減変化させることができる。気泡の体積が反復的に増減変化すれば、気泡の周囲の液体に剪断が生じる。その結果、気泡の周囲の液体の粘度が低下して気泡が液体中にて高速に上昇する。

このときに、例えば枝流路１３ａの近くに存在する気泡が枝流路１３ａから及ぼされる圧力変化を吸収してしまって、そこから遠い位置の気泡にまでは十分に届かないことも考えられる。しかし、枝流路１３ｂからも圧力変化が及ぼされるので、上記の遠い位置の気泡にはこちらが十分に作用する。このように、２本の枝流路１３ａ、１３ｂからの圧力変化を気泡に及ぼすことができるから、気泡除去の効果が向上する。

また、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９２の開口端部２９２ａまでの距離と、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９３の開口端部２９３ａまでの距離とは、同じである。したがって、ピストンＥ１、Ｅ２の往復変位が同じタイミング（すなわち、同じ周波数および位相）で行われるので、この点からも気泡除去の効果が向上する。液体中にて上昇した気泡の排出および気泡を含まない液体の回収は、第１実施形態と同様に行われる。

大径部２９１の開口端部２９１ａの開口面積すなわちピストンＣの方向Ｘ１に直交する断面積が小径部２９２、２９３の開口端部２９２ａ、２９３ａの開口面積すなわちピストンＥ１、Ｅ２の方向Ｘ２１、Ｘ２２に直交する断面積の和を大きく上回る。したがって、ピストンＣを往復変位させたときの大径部２９１側での作動液体１８の変位量よりも小径部２９２、２９３における作動液体１８の変位量の方が大きく、ピストンＥ１、Ｅ２の振幅はピストンＣの振幅よりも大きくなる。これにより、主容器３内の圧力の変化量が大きくなり、気泡の体積の増減変化の量も増大するから、気泡を上昇移動させて除去する効率が向上する。

ピストンＣとピストンＥ１、Ｅ２の振幅に関しては、以下の関係が成り立つ。すなわちピストンＣの面積をＳｃ、ピストンＣの変位量をΔｈｃ、ピストンＥ１の面積をＳｅ１、ピストンＥ１の変位量をΔｈｅ１、ピストンＥ２の面積をＳｅ２、ピストンＥ２の変位量をΔｈｅ２とし、Ｓｅ１＝Ｓｅ２、Δｈｅ＝Δｈｅ１＝Δｈｅ２、Ｓｃ＞Ｓｅ＝Ｓｅ１＋Ｓｅ２とすると、
Δｈｅ＝Δｈｃ×（Ｓｃ／Ｓｅ）
となる。なお、Ｓｅ１＝Ｓｅ２、Δｈｅ１＝Δｈｅ２の式は、成り立たない場合があってもよい。例えば、Ｓｅ１＞Ｓｅ２、Δｈｅ１＜Δｈｅ２であってもよく、あるいは、Ｓｅ１＜Ｓｅ２、Δｈｅ１＞Δｈｅ２であってもよい。

与圧容器２７は、ピストンＣの振幅を増幅してピストンＥ１、Ｅ２に伝えて、その振幅を大きくする効果を発揮するから、カム２１が発生させる振動の振幅を変えずとも、ピストンＥ１、Ｅ２の振幅をより大きくすることができる。

また、複数の振動源（上記実施形態ではピストンＥ１、Ｅ２）を、主容器３内の液体の流れの上流および下流に配置することで、入口から出口までの液体を送る流路（上記実施形態では主流路３ａ）を長くしても、容器内の各所に振動を効率良く（すなわち、減衰を抑えて）伝えることができる。したがって、入口から出口までの液体を送る流路を長くして、その流路の上流と下流に振動源を配置することで、気泡が圧力振動を充分受けつつ移動できる経路長を伸ばすことができ、ひいては、気泡の上昇量を大きくすることができる。

また、液体内に気泡が複数個存在した場合を想定すると、１つの振動源から印加された圧力振動は、その振動源に最も近い気泡の体積変化によって消費されてしまい、他の気泡まで充分届かなくなってしまう。つまり、１つの振動源から印加された圧力振動は、その振動源に最も近い気泡によって遮蔽されてしまう。これに対し、複数の振動源を用いて位置の異なる複数箇所（上流と下流であってもよいし、そうでなくてもよい）から主容器３内の液体に圧力振動を印加した場合は、液体内に気泡が複数個存在していても、それら複数個の気泡のそれぞれに充分な圧力振動を印加できる可能性が高くなる。

また、位置の異なる複数箇所（上流と下流であってもよいし、そうでなくてもよい）から主容器３内の液体に同周波数かつ同位相の圧力振動を印加した場合、振動源の異なる圧力振動が液体内で干渉し合うことになる。したがって、液体中の複数の位置において、異なるタイミングで圧力振動が印加されたのと同等の効果が局所的に実現すると考えられる。

なお、上記の例では、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９２の開口端部２９２ａまでの距離と、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９３の開口端部２９３ａまでの距離とは、同じである。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。つまり、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９２の開口端部２９２ａまでの距離と、与圧容器２７内における大径部２９１の開口端部２９１ａから小径部２９３の開口端部２９３ａまでの距離とは、異なっていてもよい。このようにすることで、ピストンＥ１、Ｅ２の振動を付与する位置を意図的に互いに異ならせることができる。

なお、本実施形態では、与圧容器２７が基本与圧容器に相当し、ピストンＣが基本可動部に相当する。また、大径部２９１の下側の開口端部２９１ａが基本支持部に相当し、小径部２９２の上側の開口端部２９２ａが基本接続部に相当し、小径部２９３の上側の開口端部２９３ａが追加接続部に相当する。また、作動液体１８が、基本作動液体に相当する。また、カム２１が基本カムに相当する。また、弾性膜１４１、１４２が主容器側封止体に相当し、ピストンＥ１、Ｅ２が接続部側封止体に相当する。

（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態の連続気泡除去装置３１は、図６に示す通り、第１実施形態の連続気泡除去装置１に対して、枝流路１３ｂ、与圧容器１７Ａ、駆動機構１９Ａ、ピストンＣＡ、ピストンＥＡ、弾性膜１４Ａ、作動液体１８Ａが追加されている。その他の部分の構成は、第１実施形態の連続気泡除去装置１と同じである。

枝流路１３ｂは、主流路３ａのうち、主流路３ａと枝流路１３ａの分岐点よりも下流側、かつ、出口３ｃ、３ｄよりも上流側において、主流路３ａから分岐して下方に向かって伸びている。

枝流路１３ｂの下端（すなわち与圧容器１７Ａ側の端部）には、弾性体から成る弾性膜１４Ａが取り付けられている。枝流路１３ｂの下端に対する弾性膜１４Ａの取り付け形態は、枝流路１３ａの下端に対する弾性膜１４の取り付け形態と同じである。

枝流路１３ｂの下端には、与圧容器１７Ａが接続されている。与圧容器１７Ａの形状および構成は、与圧容器１７と同じである。具体的には、与圧容器１７Ａは、大径部１７１Ａおよび小径部１７２Ａを有し、大径部１７１Ａは下側の開口端部１７１ａＡを有し、小径部１７２Ａは上側の開口端部１７２ａＡを有する。そして、大径部１７１Ａ、小径部１７２Ａ、開口端部１７１ａＡ、開口端部１７２ａＡの特徴および相互の関係は、大径部１７１、小径部１７２、開口端部１７１ａ、開口端部１７２ａと同じである。

したがって、与圧容器１７Ａの小径部１７２Ａにおける上側の開口端部１７２ａＡは、与圧容器１７Ａの大径部１７１Ａにおける下側の開口端部１７１ａＡよりも、主容器３側にある。そして、開口端部１７２ａＡは、主容器３に接続する。

また、枝流路１３ｂの下端に対する与圧容器１７Ａの取り付け構造は、枝流路１３ａの下端に対する与圧容器１７の取り付け構造と同じである。このように、与圧容器１７Ａは、与圧容器１７とは別の位置から主容器３に接続する。

また、ピストンＥＡの形状および材質は、ピストンＥと同じである。また、ピストンＥＡの与圧容器１７Ａに対する取り付け形態は、ピストンＥの与圧容器１７に対する取り付け形態と同じである。また、ピストンＥＡの弾性膜１４Ａに対する接続形態は、ピストンＥの弾性膜１４に対する接続形態と同じである。

また、ピストンＣＡの与圧容器１７Ａに対する接続形態は、ピストンＣの与圧容器１７に対する接続形態と同じである。したがって、ピストンＣＡは、与圧容器１７Ａに対して変位可能に取り付けられる。また、ピストンＣＡは、与圧容器１７Ａに対して往復変位する際に、与圧容器１７Ａの大径部１７１Ａにおける下側の開口端部１７１ａＡの内壁に、支持される。

作動液体１８Ａは、与圧容器１７Ａ内に収容され、与圧容器１７Ａ内において、ピストンＣＡとピストンＥＡの間で、ピストンＣＡとピストンＥＡによって封止されている。作動液体１８Ａの成分は、作動液体１８と同じである。

ピストンＣＡを駆動するための駆動機構１９Ａの構成は、駆動機構１９と同じである。具体的には、駆動機構１９Ａは、モータ２０Ａ、カム２１Ａ、振動子２２Ａを有し、モータ２０Ａは出力軸２０ａＡを有する。そして、モータ２０Ａ、カム２１Ａ、振動子２２Ａ、出力軸２０ａＡの特徴および相互の関係は、モータ２０、カム２１、振動子２２、出力軸２０ａと同じである。また、駆動機構１９Ａの振動子２２AとピストンＣＡの関係は、駆動機構１９の振動子２２とピストンＣの関係と同じである。

このように、連続気泡除去装置３１は、与圧容器１７と駆動機構１９とで構成されるものと、与圧容器１７Ａと駆動機構１９Ａとで構成されるものとの、２組の加振量変換器を備えている。

本実施形態の連続気泡除去装置３１では、一方の加振量変換器（例えば与圧容器１７と駆動機構１９の組）だけを稼働させることが可能で、その場合の作用および効果は第１実施形態と同様となる。

また、２組の加振量変換器を両方とも稼働させれば第２実施形態と同様に、２本の枝流路１３ａ、１３ｂからの圧力変化を気泡に及ぼすことができる。したがってこの場合、第２実施形態と同様、気泡除去の効果が向上する。

２組の加振量変換器を両方とも稼働する際に、各駆動機構１９、１９Ａのカム２１、２１Ａの形状を変えたり、カム２１、２１Ａの回転速度を変えたりすることで、ピストンＣ、ＣＡの振幅、周波数、位相を互いに独立して任意に設定することができる。

したがって、ピストンＥ、ＥＡおよび弾性膜１４、１４Ａから主容器３に及ぼされる圧力変化の振幅、周波数、位相を互いに独立して任意に設定することができる。また、振幅、周波数、位相のいずれかを、またはすべてを同じくすることも可能である。

また、主容器３の異なる位置（枝流路１３ａ、１３ｂ）から同一タイミングで（例えば、同一周波数かつ同一位相の連続振動で）主容器３の内部を減圧および加圧するだけでも、単一の位置から主容器３の内部を減圧および加圧する場合に比べて高い脱泡効果を得ることができる。

なぜなら、駆動機構１９、１９Ａの性能等による限界から、１箇所から（例えば与圧容器１７と駆動機構１９の組により枝流路１３ａから）減圧および加圧するときの出力（体積変化量、加圧力等）には限界があるので、複数箇所から減圧および加圧すれば、全体としてはその限界を超えた出力で液体を減圧および加圧することができるからである。

なお、本実施形態では、与圧容器１７が基本与圧容器に相当し、ピストンＣが基本可動部に相当する。また、与圧容器１７Ａが別与圧容器に相当し、ピストンＣＡが別可動部に相当する。また、与圧容器１７においては、大径部１７１の下側の開口端部１７１ａが基本支持部に相当し、小径部１７２の上側の開口端部１７２ａが基本接続部に相当する。また、与圧容器１７Ａにおいては、大径部１７１Ａの下側の開口端部１７１ａＡが別支持部に相当し、小径部１７２Ａの上側の開口端部１７２ａＡが別接続部に相当する。また、作動液体１８が基本作動液体に相当し、作動液体１８Ａが別作動液体に相当する。また、カム２１、２１Ａが基本カムに相当する。また、弾性膜１４、１４Ａが主容器側封止体に相当し、ピストンＥ、ＥＡが接続部側封止体に相当する。

（第４実施形態）
次に第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態に対して、２つの駆動機構１９、１９Ａを１つの駆動機構１９Ｂに置き換えたものである。本実施形態の駆動機構以外の部分の構成は第３実施形態と同じである。

図７に示すように、本実施形態の連続気泡除去装置３３の駆動機構１９Ｂは、モータ２０、延長出力軸２０ｂ、カム２１、カム２１ｂ、振動子２２、振動子２２ｃを有している。モータ２０、モータ２０の出力軸２０ａ、カム２１、振動子２２は、第３実施形態のモータ２０、出力軸２０ａ、カム２１、振動子２２と同じである。

延長出力軸２０ｂは、出力軸２０ａと同軸に接続し、出力軸２０ａと同軸に一体的に回転する。また、延長出力軸２０ｂは、カム２１を貫いて、カム２１ｂまで延長されている。すなわち、延長出力軸２０ｂには、モータ２０のケーシングに近い側にカム２１が取り付けられ、先端に近い側にカム２１ｂが取り付けられている。

カム２１によって駆動される振動子２２は与圧容器１７のピストンＣに接続され、カム２１ｂによって駆動される振動子２２ｃは与圧容器１７ＡのピストンＣＡに接続されている。振動子２２とピストンＣの関係は第３実施形態と同じである。振動子２２ｃとピストンＣＡの関係は、第３実施形態における駆動機構１９Ａの振動子２２ＡとピストンＣＡの関係と同じである。

こうした構成であるから、カム２１、２１ｂは、モータ２０によって駆動されることで、互いに同期して回転する。これにより、２つの与圧容器１７、１７ＡのピストンＣ、ＣＡの往復変位の周波数や位相を合わせたりずらせたりする設定が、簡単かつ確実となる。

また、本実施形態の連続気泡除去装置３３は、上記の効果の他に、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態では、与圧容器１７が基本与圧容器に相当し、ピストンＣが基本可動部に相当する。また、与圧容器１７Ａが別与圧容器に相当し、ピストンＣＡが別可動部に相当する。また、与圧容器１７においては、大径部１７１の下側の開口端部１７１ａが基本支持部に相当し、小径部１７２の上側の開口端部１７２ａが基本接続部に相当する。また、与圧容器１７Ａにおいては、大径部１７１Ａの下側の開口端部１７１ａＡが別支持部に相当し、小径部１７２Ａの上側の開口端部１７２ａＡが別接続部に相当する。また、作動液体１８が基本作動液体に相当し、作動液体１８Ａが別作動液体に相当する。また、カム２１が基本カムに相当し、カム２１ｂが別カムに相当する。また、弾性膜１４、１４Ａが主容器側封止体に相当し、ピストンＥ、ＥＡが接続部側封止体に相当する。

（第５実施形態）
次に第５実施形態について、図８〜図１３を用いて説明する。上記の第１〜４実施形態では与圧容器の可動部としてピストンが用いられているが、本実施形態ではピストンの変わりに弾性体から成る弾性膜が用いられている。

より具体的には、本実施形態は、第１、第３実施形態の与圧容器および駆動機構の組を、図８に示す与圧容器３７および駆動機構４３の組に置き換えたものである。与圧容器３７および駆動機構４３の組に置き換わる対象は、第１実施形態であれば、与圧容器１７および駆動機構１９の組である。また、与圧容器３７および駆動機構４３の組に置き換わる対象は、第３実施形態であれば、与圧容器１７および駆動機構１９の組、与圧容器１７Ａおよび駆動機構１９Ａの組のうち、いずれか一方でも両方でもよい。

図８に示すように、本実施形態の与圧容器３７は、大径部３７１と小径部３７２とを備えている。大径部３７１と小径部３７２は互いに連接されており、小径部３７２が大径部３７１よりも取付対象側にある。取付対象とは、第１実施形態に適用するのであれば枝流路１３ａであり、第３実施形態に適用するのであれば枝流路１３ａおよび枝流路１３ｂの一方または両方である。

与圧容器３７と取付対象の下端との接続は、小径部３７２の上側（すなわち取付対象側）の開口端部３７２ａを取付対象の下端と連接させることで実現する。開口端部３７２ａは、弾性体から成る弾性膜４１によって閉じられている。

弾性膜４１の外縁部は、開口端部３７２ａに固定されている。また、弾性膜４１の下側面は、作動液体１８に接触している。また、弾性膜４１の上側面は、脱泡対象液体に接触している。弾性膜４１の外縁部以外の部分は、与圧容器３７および取付対象に対して上下方向に往復変位可能になっている。

この弾性膜４１が与圧容器３７の上端を液密に封止している。したがって、与圧容器３７内の作動液体１８が小径部３７２の開口端部３７２ａより洩れ出ない。

このように、取付対象と小径部３７２とは連通状態とならず、弾性膜４１が取付対象と与圧容器３７とを仕切っている。しかし、与圧容器３７内の作動液体１８は、弾性膜４１と主容器３側の弾性膜１４を介して取付対象内の脱泡対象液体を付勢することができる。弾性膜４１は仕切体に該当する。

大径部３７１の下端側には、２つの分離した開口端部３７１ａ、３７１ｂが形成されている。開口端部３７１ａの内壁には弾性体から成る弾性膜３９ａが取り付けられている。開口端部３７１ｂの内壁には弾性体から成る弾性膜３９ｂが取り付けられている。

弾性膜３９ａの外縁部は、開口端部３７１ａに固定されている。また、弾性膜３９ｂの外縁部は、開口端部３７１ｂに固定されている。また、弾性膜３９ａ、３９ｂの上側面は、作動液体１８に接触している。弾性膜３９ａ、３９ｂの外縁部以外の部分は、互いに独立に、与圧容器３７に対して上下方向に往復変位可能になっている。

つまり、弾性膜３９ａは開口端部３７１ａに支持されて往復変位可能であり、弾性膜３９ｂは開口端部３７１ｂに支持されて往復変位可能である。この弾性膜３９ａ、３９ｂが与圧容器３７の下端を液密に封止している。したがって、与圧容器３７内の作動液体１８が与圧容器３７の下端より洩れ出ない。

そして、開口端部３７１ａの開口面積は、小径部３７２の上端側の開口端部３７２ａの開口面積よりも十分大きい。また、開口端部３７１ｂの開口面積も、開口端部３７２ａの開口面積よりも十分大きい。開口端部３７１ａの開口面積と開口端部３７１ｂの開口面積は同じであってもよいし異なっていてもよい。

与圧容器３７の３つの開口は上記のように弾性膜４１、３９ａ、３９ｂによって液密に封止されており、与圧容器３７の内部は作動液体１８にて満たされている。作動液体１８の成分は、第１実施形態と同じである。

弾性膜３９ａ、３９ｂを変位させるための駆動機構４３は、モータ４４と、モータ４４の出力軸４４ａに取り付けられた２枚のカム４５、４６とで構成されている。図９に示すように、カム４５、４６の形状は同じであり、共に３山を有しているが、両者の位相は６０度ずらされている。カム４５は弾性膜３９ａの下面に接しており、カム４６は弾性膜３９ｂの下面に接している。

カム４５、４６の、弾性膜３９ａ、３９ｂと当接する外周面（すなわち、カム面）の詳細な形状は、図１０、図１１の実線に示すとおりである。カム４５、４６の外周面を、当該カムの回転軸に直交する断面で切った切り口を、以下、カム４５、４６の外周線という。以下で行う、カム４５、４６の外周線の形状についての説明は、カム４５、４６の外周面を、当該カムの回転軸に直交するどの断面で切って得た外周線においても、成り立つ。

カム４５、４６の外周線のうち、カム４５、４６の回転中心Ｓからの距離が最も小さい最低変位部分Ｌは、カム４５、４６の軸心から見込んだ周方向の３つの角度範囲θ１、θ３、θ５の全体に渡って、存在する。また、カム４５、４６の外周線のうち、回転中心Ｓからの距離が最低変位部分Ｌよりも大きい一続きの部分は、高変位部分である。カム４５、４６の軸心から見込んだ周方向の角度範囲θ２に１つ、角度範囲θ４に１つ、角度範囲θ６に１つ、計３つの高変位部分がある。

そして、角度範囲θ２の中央位置、角度範囲θ４の中央位置、角度範囲θ６の中央位置のそれぞれに、カム４５、４６の外周線のうち、回転中心Ｓからの距離が最も大きい最高変位部分Ｈが存在する。これら３つの最高変位部分Ｈは、カム４５、４６の山の頂点に該当する。

各一続きの高変位部分においては、以下のことが成立している。回転中心Ｓを始点として当該高変位部分を通るすべての半直線（例えば半直線Ｍｐ、Ｍｑ）の各々について、以下のことが成り立つ。

当該高変位部分の一方側の端（例えば端Ｓａ）において外周線に接する接線（例えば接線Ｔ１）と当該半直線の交点を第１交点とする。交点Ｐ１が半直線Ｍｐに対応する第１交点に相当し、交点Ｑ１が半直線Ｍｑに対応する第１交点に相当する。

また、当該高変位部分の他方側の端（例えば端Ｓｂ）において外周線に接する接線（例えば接線Ｔ２）と当該半直線の交点を第２交点とする。交点Ｐ２が半直線Ｍｐに対応する第２交点に相当し、交点Ｑ２が半直線Ｍｑに対応する第２交点に相当する。

また、当該高変位部分と当該半直線の交点を第３交点とする。交点Ｐ３が半直線Ｍｐに対応する第３交点に相当し、交点Ｑ３が半直線Ｍｑに対応する第３交点に相当する。第１交点Ｐ１と第３交点Ｐ３は一致している。また、第１交点Ｑ１と第２交点Ｑ２も一致している。

これら複数組の第１交点、第２交点、第３交点においては、同じ組内の第１交点、第２交点、第３交点（例えば交点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の間で、所定の関係が成立している。具体的には、回転中心Ｓから第１交点までの直線距離と回転中心から第２交点までの直線距離のうち短い方は、回転中心Ｓから第３交点までの直線距離以上という関係が成立している。

例えば、半直線Ｍｐ上の交点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の間では、第１交点Ｐ１と第２交点Ｐ２のうち回転中心Ｓからの直線距離が短い方は、第１交点Ｐ１である。また、第１交点Ｐ１と第３交点Ｐ３は一致しているので、回転中心Ｓから第１交点Ｐ１までの直線距離は、回転中心Ｓから第３交点Ｐ３までの直線距離と同じになっている。この場合は、半直線Ｍｐ上において、接線Ｔ１とカム４５、４６の外周線が一致している。

図１０の例では、最低変位部分のうち、最高変位部分Ｈおよびそのごく近傍を除く大部分において、接線Ｔ１または接線Ｔ２とカム４５、４６の外周線が一致している。

また例えば、半直線Ｍｑ上の交点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の間では、第１交点Ｑ１と第２交点Ｑ２は、回転中心Ｓからの直線距離が同じである。また、回転中心Ｓから第１交点Ｑ１および第２交点Ｑ２までの直線距離は、回転中心Ｓから第３交点Ｑ３までの直線距離よりも長い。この場合は、半直線Ｍｑ上において、接線Ｔ１、Ｔ２のどちらよりもカム４５、４６の外周線が回転中心Ｓに近い。

このようになっていることで、カム４５、４６の回転に対する弾性膜３９ａ、３９ｂの抵抗力が比較的小さく、カム４５、４６にかかる負荷が低い。この効果は、角度範囲θ２、θ４、θ６の角度が、例えば、６０°以下であると、より顕著である。

また、カム４５、４６がこのような外周面形状を有していることで、カム４５、４６と弾性膜３９ａ、３９ｂの下面との接触を常に維持することができる。詳しくは、図１２に示すとおり、最低変位部分Ｌが弾性膜３９ａ、３９ｂの下面に接している状態（カム４５、４６の回転角度が−３６°）から、カム４５、４６の最高変位部分Ｈが弾性膜３９ａ、３９ｂの下面に接触し（カム４５、４６の回転角度が−２４°）、カム４５、４６の最高変位部分Ｈが弾性膜３９ａ、３９ｂの下面を押し上げ変位させて、再び最低変位部分Ｌが弾性膜３９ａ、３９ｂの下面に接する状態（カム４５、４６の回転角度が＋４８°）となるまでの、全行程でカム４５、４６と弾性膜３９ａ、３９ｂの下面との接触が維持されている。従って、カム４５、４６に対する弾性膜３９ａ、３９ｂの追従性は良好である。

そして、モータ４４を作動させれば、カム４５、４６が交互に弾性膜３９ａ、３９ｂを押し込み変位させる。また、弾性膜３９ａ、３９ｂはカム４５、４６の回転に追随して、自身の弾性力で復帰する。従って、図１３に示すように、大径部３７１内の作動液体１８を周期的に力を印加できる。図１３に示すように、カム４５、４６による力の印加は、それぞれ間欠的になされるが、作動液体１８が受ける力の変化としては、両者を合成したものになる。すなわち、振動が連続的におこなわれる。出力軸４４ａの回転数を３０００ｒｐｍとしたときに振動周波数は３００Ｈｚとなる。

こうした大径部３７１における弾性膜３９ａ、３９ｂの変位が増幅されて小径部３７２の弾性膜４１に及ぼされるのは第１〜４実施形態で説明したとおりである。

このように、本実施形態では、カム４５が弾性膜３９ａを作動液体１８側に付勢するタイミングは、カム４６が弾性膜３９ｂを作動液体１８側に付勢するタイミングとずれている。

したがって、１つのカムの山の数を低減しながらも、脱泡対象液体への加圧および減圧の頻度（すなわち周波数）を高めることができる。そして、１つのカムの山の数は少なくて済むので、カム４５、４６の個々にかかる負荷を低減することができる。

なお、本実施形態では、与圧容器３７が基本与圧容器に相当し、弾性膜３９ａが基本可動部に相当し、弾性膜３９ｂが追加可動部に相当する。また、大径部３７１の下側の開口端部３７１ａが基本支持部に相当し、開口端部３７１ｂが追加支持部に相当する。また、小径部３７２の上側の開口端部３７２ａが基本接続部に相当する。また、作動液体１８が、基本作動液体に相当する。また、カム４５が基本カムに相当し、カム４６が追加カムに相当する。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

（振動子等の変形例）
第１〜４実施形態で示したピストンＣ、ＣＡおよび振動子２２について様々な変形例が可能であるので、いくつかを図１４、図１５に示す。

図１４（ａ）に示す例では、振動子は、金属や硬質樹脂などから成り、棒状で先端に円盤部５１ａを有する振動子５１である。その円盤部５１ａをゴムや樹脂等から成る弾性膜Ｔの内部に埋設することで、弾性膜Ｔと振動子５１とが連結する。

同図（ｂ）に示す例では、ゴムや樹脂等の弾性膜Ｔの下面に、弾性膜Ｔと一体成形された連結部５２が連接される。そして、連結部５２の球状部分５２ａが、金属や硬質樹脂などで製造された振動子５３に埋設されることで、弾性膜Ｔと振動子５３とが連結される。

同図（ｃ）に示す例では、ゴムや樹脂等の弾性膜Ｔの下面に、弾性膜Ｔと一体成形された棒状の連結部５４が連接される。そして、金属や硬質樹脂などで製造された振動子５５に連結部５４の下端が埋設される。そして、連結部５４が振動子５５から抜けないように、ねじまたはＯリング５６が、連結部５４および振動子５５の一方または両方に組み付けられる。

同図（ｄ）に示す例では、ゴム、樹脂、金属、複合材料（ガラス繊維＋樹脂、カーボンファイバー＋樹脂、等）等の弾性膜Ｔの下面に棒状でねじ山を有する連結部５７が連接する。連結部５７は、弾性膜Ｔと一体成形されている。金属や硬質樹脂などで製造された振動子５８には雌ねじが形成されている。連結部５７と振動子５８が螺合することで、弾性膜Ｔと振動子５８が連結する。

同図（ｅ）に示す例では、ゴムや樹脂等の弾性膜Ｔの中心部に貫通穴５９が設けられ、金属や硬質樹脂などで製造された振動子６０には貫通穴５９に整合する首部６０ａと抜け止め円盤６０ｂとが設けられる。貫通穴５９に首部６０ａが嵌合することで、弾性膜Ｔと振動子６０が連結する。

図１４に示した弾性膜Ｔが、第１〜第４実施形態のピストンＣ、ＣＡに置き換わる。その場合、これらの弾性膜Ｔの外周縁部は、ピストンＣ、ＣＡを支持していた大径部の下端の開口端部に固定される。これら各例のように構成しても、振動子の昇降によって弾性膜Ｔを駆動でき、第１〜４実施形態で示した与圧容器と同様の作用効果が得られる。

図１５（ａ）〜（ｅ）に示す例では、ピストンＣに代えて外周リング部６２ａと、胴部６２ｂと、円盤部６２ｃとを備えるベローズ６２を用いる例である。外周リング部６２ａ、胴部６２ｂ、円盤部６２ｃは、同じ材質（例えばゴム、樹脂）で一体成形されていてもよいし、別の材質の部材を組み付けることで形成されていてもよい。ベローズ６２は、図１４の弾性膜Ｔに相当する。

胴部６２ｂは蛇腹形状を有していることにより、外周リング部６２ａ、円盤部６２ｃよりも伸縮変形しやすい。アコーディオン形状とは、外周側に凸形状となった複数個の凸部と、内周側に凸形状になった複数個の凹部とが、胴部６２ｂの延伸方向に沿って１個ずつ交互に配置された形状をいう。

外周リング部６２ａは大径部の下側開口端に固定される。胴部６２ｂの上側開口端は、外周リング部６２ａの内周縁部に固定される。胴部６２ｂの下側開口端は、円盤部６２ｃの外周縁部に固定される。円盤部６２ｃは、円盤形状を有して変形しにくい膜である。円盤部６２ｃは図１４の各例と同様に振動子と連結される。

図１５に示す各例では、振動子の昇降変化は胴部６２ｂを伸縮変化させる。胴部６２ｂの伸縮変形はベローズ６２内の作動液体１８に作用するので、第１〜４実施形態で示した与圧容器と同様の作用効果が得られる。なお、円盤部６２ｃは、変形しやすい薄膜であってもよい。

このように、図１４、図１５の例では、振動子が弾性膜Ｔ、ベローズ６２に連結されている。したがって、振動子の上昇時にも下降時にも、弾性膜Ｔ、ベローズ６２が振動子により高い応答性で追従する。したがって、振動子が弾性膜Ｔ、ベローズ６２に連結されている場合は、連結されていない場合よりも、弾性膜Ｔ、ベローズ６２の挙動をより詳細に制御できる。例えば、カムの回転を制御して、弾性膜Ｔの変位量をサイン曲線的に経時変化させるのではなく、三角波的に経時変化させることも容易になる。

（膨らみ防止機構）
第５実施形態で示した弾性膜３９ａ、３９ｂや図１５に示したベローズ６２などの柔軟な構造部分は、作動液体１８の圧力が高まったときに、その圧力によって膨出させられるおそれがある。それに対する対策例を図１６、図１７に示す。

図１６は、第５実施形態で示した弾性膜３９ａ、３９ｂの下側に、それぞれ、硬い樹脂等の膨らみ防止部材６５ａ、６５ｂが取り付けられた例を示す。この例では、膨らみ防止部材６５ａ、６５ｂは、中央部に孔が空いた平板形状となっている。そして、膨らみ防止部材６５ａ、６５ｂの外周縁部は、それぞれ、開口端部３７１ａ、３７１ｂに固定されている。また、膨らみ防止部材６５ａ、６５ｂの中央部の孔は、それぞれ、カム４５、４６が貫通可能となっている。

あるタイミングでは、弾性膜３９ａがカム４５によって押圧されて作動液体１８側に押し込まれる一方、弾性膜３９ｂがカム４６からの力が緩和された状態になる。そのような状態においては、弾性膜３９ｂが膨らみ防止部材６５ｂに当接して支えられ、弾性膜３９ｂが防止部材６５ｂよりも下方に膨出することが防止される。したがって、カム４５による押し込み力が弾性膜３９ｂの膨出によって相殺されてしまう可能性が低減される。

また別のタイミングでは、弾性膜３９ｂがカム４６によって押圧されて作動液体１８側に押し込まれる一方、弾性膜３９ａがカム４６からの力が緩和された状態になる。そのような状態においては、弾性膜３９ａが膨らみ防止部材６５ａに当接して支えられ、弾性膜３９ａが膨らみ防止部材６５ａよりも下方に膨出することが防止される。したがって、カム４６による押し込み力が弾性膜３９ａの膨出によって相殺されてしまう可能性が低減される。

図１７は、図１５に示したベローズ６２の胴部６２ｂの複数個の凹部の外周に膨らみ防止用のリング６６を装着したものである。作動液体１８の圧力によって凹部が外周側に膨らむことを、このようなリング６６が防止する。凹部が外周側に膨らむことを防止できれば、振動子の振動を作動液体１８により確実に伝えることができる。

（その他の変形例）
第２〜第４実施形態において、枝流路および小径部の組は２つに限られたことではなく、例えば主流路３ａの長さに応じて、３組以上にすることができる。

駆動機構の駆動源としては、モータとカムの組み合わせに限定されるわけではなく、必要な振幅、周波数、加振力に応じ、各種バイブレータ（電動、エアー駆動）、スピーカー方式などの各種振動発生装置を用いることができる。

具体的には、上記第１実施形態におけるカム式振動発生装置である駆動機構１９を、図１８に示すように、駆動機構１００に置き換えてもよい。駆動機構１００は、振動発生源である。駆動機構１９はピストンＣに接触して振動することで、ピストンＣに振動を印加する。この振動が印加されたピストンＣは、第１実施形態と同様に上下に変位する。

駆動機構１００は、特許文献３に記載された振動発生機機構であってもよい。この振動発生機機構は、収容箱と振動発生用振動力可変装置を有している。収容箱は、ピストンＣに直接的にまたは間接的に接続されている。振動発生用振動力可変装置は、円運動発生装置である。

振動発生用振動力可変装置は、第一軸と、第二軸と、めねじ筒と、第一偏心重りと、第二偏心重りと、回転手段と、第二軸へ連係させた進退手段を有する。

第一軸は、回転自在に収容箱へ支承される。第二軸は、第一軸と同軸線上においてこの第一軸へ摺動自在に連結して、第一軸と同調回転する。めねじ筒は、第二軸に周設されたねじ部へ螺合され、かつ、収容箱へ回転自在に支持されると共に軸方向への移動が止められている。第一偏心重りは、第一軸に固着された扇形の重りであり、第二偏心重りは、第二軸のめねじ筒に固着された扇形の重りである。回転手段は第一軸へ連係され、進退手段は第二軸へ連係される。

回転手段によって第一軸が回転すると、第一軸と同期して第二軸、めねじ筒、第一偏心重り、および第二偏心重りが回転する。この回転によって振動が発生し、この振動が収容箱を介してピストンＣに伝達され、その結果、ピストンＣが上下に変位する。

第一偏心重および第二偏心重りの回転によって発生する振動の振幅は、第一偏心重りと第二偏心重りとの位相差に応じて決まる。位相差とは、第一軸、第二軸の回転方向における第一偏心重りと第二偏心重りの位相差である。

また、進退手段によって第二軸の軸方向への直線運動が発生すると、ねじ部に螺合しためねじ筒の回転運動に変換される。その結果、めねじ筒の第二偏心重りが回動して第一偏心重りとの位相差が任意に変換される。この位相差が変化すると、振動発生用振動力可変装置において発生する振動の振幅が変化する。その結果、ピストンＣの上下変位の振幅が変化する。

連続気泡除去装置１の脱泡性能を良好に維持するためのピストンＣの上下変位の振幅は、脱泡対象液体毎に異なる。第１実施形態のようなカム式の駆動機構１９を用いた場合、振幅を変更するには、連続気泡除去装置１を一旦停止させ、カム２１を交換しなければならない。その結果、脱泡対象液体の種類に応じて必要となる振幅の数と同じ個数のカム２１を用意しなければならない。これに対し、上述の駆動機構１００を用いると、連続気泡除去装置１の運転中に進退手段によって第二軸の軸方向への直線運動が発生させることで、振幅を任意の値に変更することができる。したがって、駆動機構１００を多数用意することなく、最適な振幅を設定することができる。

また、駆動機構１００は、特許文献３に記載された振動発生機機構以外の振動発生源であってもよい。例えば、駆動機構１００は、圧縮エアー駆動式のバイブレータを備えた振動発生源であってもよい。

脱泡対象液体として、揮発性があり且つ引火性のある溶媒が用いられる場合がある。このときには連続気泡除去装置１を防爆仕様とすることが求められる。圧縮エアー駆動式のバイブレータは、電動式の振動発生装置と比べて、比較的安価に防爆対策を施すことができる。

また、上述の駆動機構１００は、第１実施形態のみならず、第２実施形態の駆動機構１９、第３実施形態の駆動機構１９、１９Ａ、第４実施形態の駆動機構１９Ｂの各々の代替物として用いられてもよい。

上記の実施形態では、高圧マイクロフィーダー５の圧送圧力を０．４〜５気圧程度にしているが、これ以下またはこれ以上の圧送圧力にしてもよい。好ましい圧送圧力は、気泡の大きさや加振量変換器の能力と関係がある。すなわち、大きな気泡は容易に収縮するので、高圧マイクロフィーダー５の圧送圧力が低くても大きな気泡の脱泡効果を得ることができる。また、駆動機構をカムによる機械的な機構とすれば振動の発生能力が高くなり、高圧マイクロフィーダー５の圧送圧力が高くても気泡を膨張・収縮することができるので脱泡効果を得ることができる。

各実施形態で説明に用いた試料液体（高粘性流体）は、０．８００ｗｔ％ポリアクリル酸ナトリウム水溶液である。しかし、試料液体は、溶液の粘度が剪断によって下がる液体であれば、どのような液体でもよい。

なお、試料液体としては、剪断速度の全範囲において粘度が剪断によって下がる液体に限定されず、剪断速度の一部の範囲において粘度が剪断によって下がる液体であればよい。すなわち、気泡近傍に発生する剪断速度の範囲内において、試料液体の粘度が剪断によって下がるようになっていればよい。したがって、溶液としては、非ニュートン流体やビンガム塑性流体等が好適である。

しかし、粘度が剪断にあまり依存しないニュートン流体に近いものでも上記実施形態による脱泡効果は期待できる。上記実施形態による脱泡効果が期待できる粘性流体としては、塗料、コーティング剤、ポリマー、ペースト、スラリー等がある。

上記実施形態における弾性膜４１、弾性膜１４、１４Ａ、１４１、１４２、ピストンＥ、Ｅ１、Ｅ２、ＥＡは、必須の構成ではない。例えば、主容器３内を流れる脱泡対象液体と同じ液体を与圧容器に用いるなら、主容器３（枝流路１３ａ等）と与圧容器の小径部とを直接接続してもよい。その場合は、脱泡対象液と作動液体とは同じ種類の液体になる。

また、本発明は上記の実施形態等で示したとおり、容器内を通過する液体から気泡を除去する連続気泡除去方法および連続気泡除去装置であるが、本発明は、例えば特開２００７−５４６８０号公報に記載されているような、液体が流通するようになっていないシリンジ（単なる密封容器）に対して適用することも可能である。すなわち、このシリンジに液体を充填し、液体を当該シリンジ内に止めたままで（つまり、当該液体が当該シリンジ内を通過するようにするのではなく）、１箇所または複数箇所に与圧容器を接続して、それらにて容器内の気泡に作用させる圧力を反復的に昇降変化させてもよい。その場合でも同様の効果が得られる。

また、第１〜第４実施形態のカムを第５実施形態で用いたカム４５に置き換えてもよい。

また、図５に示した連続気泡除去装置１２に対して、図６に示した枝流路１３ｂ、与圧容器１７Ａ、弾性膜１４Ａ、ピストンＥＡ、ピストンＣＡ、駆動機構１９Ａを追加してもよい。そして更に、そのように追加された構成において、駆動機構１９、１９Ａを図７の駆動機構１９Ｂに置き換えてもよい。

また、図５に示した連続気泡除去装置１２において、大径部２９１、ピストンＣ、および駆動機構１９を、図８の大径部３７１、弾性膜３９ａ、３９ｂ、および駆動機構４３に置き換えてもよい。

また、第５実施形態で示した各カム４５、４６においては、図１０に示した角度範囲θ２、θ４、θ６の大きさは、すべて同じであってもよいし、２つのみ同じで他の１つが異なっていてもよいし、３つ全部が互いに異なっていてもよい。角度範囲θ２、θ４、θ６の大きさが一致しない場合は、カム４５、４６の等速回転によって生成される弾性膜３９ａ、３９ｂの変位態様が、角度範囲θ２、θ４、θ６の間で不均等になる。また、図１０においては、各カム４５、４６に形成された高変位部分の数は、３個である。しかし、各カム４５、４６に形成される高変位部分の数は、３個に限らず、１個でも２個でもよいし、４個以上であってもよい。

また、上記各実施形態の与圧容器１７、１７Ａ、２７、３７の各々を、開口面積が位置によらず一定であるように変更してもよい。あるいは、各実施形態において、与圧容器が廃され、ピストンＣ、ＣＡ、Ｅ、ＥＡ、Ｅ１、Ｅ２、弾性膜３９ａ、３９ｂが主容器３に直接接続されるようになっていてもよい。

１、１２、３１、３３ 連続気泡除去装置
３ 主容器
１３ａ、１３ｂ 枝流路
１４、１４Ａ、１４１、１４２、３９ａ、３９ｂ、４１ 弾性膜
１７、１７Ａ、２７、３７ 与圧容器
１７１、２９１、３７１ 大径部
１７２、２９２、２９３、３７２ 小径部
１８、１８Ａ 作動液体
１９、１９Ａ、１９Ｂ、４３、１００ 駆動機構
Ｃ、ＣＡ、Ｅ、ＥＡ、Ｅ１、Ｅ２ ピストン
１７１ａ、１７１ａＡ、２９１ａ、３７１ａ、３７１ｂ、１７２ａ、１７２ａＡ、２９２ａ、２９３ａ、３７２ａ 開口端部

Claims (10)

1. 主容器（３）と、前記主容器に接続すると共に基本作動液体を収容する基本与圧容器（１７、２７、３７）と、該基本与圧容器に対して変位可能に取り付けられる基本可動部（Ｃ、３９ａ）と、を用意する手順と、
   気泡を含んだ脱泡対象液体を前記主容器に流通させる手順と、
   前記基本可動部を、前記基本与圧容器の基本支持部（１７１ａ、２９１ａ、３７１ａ）にて支持しながら往復変位させることにより、前記基本作動液体を介して、前記基本与圧容器において前記基本支持部よりも前記主容器側にある基本接続部（１７２ａ、２９２ａ、３７２ａ）によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、それにより前記気泡の体積を反復的に減少および増加させる手順と、を備え、
   前記基本支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積よりも大きいことを特徴とする連続気泡除去方法。
2. 気泡を含んだ脱泡対象液体が流通する主容器（３）と、
   前記主容器に接続すると共に基本作動液体を収容する基本与圧容器（１７、２７、３７）と、
   前記基本与圧容器に対して変位可能に取り付けられる基本可動部（Ｃ、３９ａ）と、を備え、
   前記基本与圧容器は、前記基本可動部が前記基本与圧容器に対して往復変位する際に前記基本可動部を支持する基本支持部（１７１ａ、２９１ａ、３７１ａ）と、前記基本支持部よりも前記主容器側にあって前記主容器に接続する基本接続部（１７２ａ、２９２ａ、３７２ａ）とを備え、
   前記基本可動部は、前記基本支持部に支持されて前記基本与圧容器に対して往復変位することにより、前記基本与圧容器に収容された前記基本作動液体に反復的に力を印加し、
   前記基本作動液体は、前記基本可動部の往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、前記基本接続部によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、
   前記脱泡対象液体が前記基本作動液体によって反復的に加圧および減圧されることで、前記脱泡対象液体に含まれる前記気泡の体積が反復的に減少および増加し、
   前記基本支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積よりも大きいことを特徴とする連続気泡除去装置。
3. 前記主容器の前記基本接続部側の端部に取り付けられ、前記脱泡対象液体を封止する主容器側封止体（１４）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の連続気泡除去装置。
4. 前記基本接続部に取り付けられ、前記基本作動液体を封止する接続部側封止体（Ｅ）を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の連続気泡除去装置。
5. 回転することで前記基本可動部を付勢して前記基本可動部を変位させる基本カム（２１、４５）を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の連続気泡除去装置。
6. 前記基本カムの、前記基本可動部を付勢する外周面を、前記基本カムの回転軸に直交する断面で切った切り口が、前記基本カムの外周線であり、
   前記外周線は、前記基本カムの回転中心（Ｓ）からの距離が最も小さい最低変位部分（Ｌ）と、前記基本カムの回転中心からの距離が前記最低変位部分よりも大きい高変位部分と、を有し、
   前記回転中心を始点として前記高変位部分を通るすべての半直線の各々について、前記高変位部分の一方側の端において前記外周線に接する接線と当該半直線の交点が第１交点であり、前記高変位部分の他方側の端において前記外周線に接する接線と当該半直線の交点が第２交点であり、前記高変位部分と当該半直線の交点が第３交点であり、
   前記回転中心を始点として前記高変位部分を通るすべての半直線の各々について、前記回転中心から前記第１交点までの直線距離と前記回転中心から前記第２交点までの直線距離のうち短い方は、前記回転中心から前記第３交点までの直線距離以上であることを特徴とする請求項５に記載の連続気泡除去装置。
7. 前記基本与圧容器に対して変位可能に取り付けられる追加可動部（３９ｂ）と、
   回転することで前記追加可動部を付勢して前記追加可動部を変位させる追加カム（４６）と、を備え、
   前記基本与圧容器は、前記追加可動部が前記基本与圧容器に対して往復変位する際に前記追加可動部を支持する追加支持部（３７１ｂ）を有し、
   前記基本接続部は前記追加支持部よりも前記主容器側にあり、
   前記追加可動部は、前記追加支持部に支持されて前記基本与圧容器に対して往復変位することにより、前記基本与圧容器に収容された前記基本作動液体に反復的に力を印加し、
   前記基本作動液体は、前記追加可動部の往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、前記主容器内を流通する前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、
   前記追加支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積よりも大きく、
   前記基本カムが前記基本可動部を前記基本作動液体側に付勢するタイミングは、前記追加カムが前記追加可動部を前記基本作動液体側に付勢するタイミングとずれていることを特徴とする請求項５または６に記載の連続気泡除去装置。
8. 前記基本与圧容器は、前記基本支持部よりも前記主容器側にあって、前記基本接続部とは異なる場所で前記主容器に接続する追加接続部（２９３ａ）を備え、
   前記基本作動液体は、前記基本可動部の往復変位に伴って反復的に力を受けることにより、前記基本接続部によって囲まれた領域から、および、前記追加接続部によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、
   前記基本支持部の開口面積は、前記基本接続部の開口面積と前記追加接続部の開口面積の和よりも大きいことを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の連続気泡除去装置。
9. 前記基本与圧容器とは別の位置から前記主容器に接続すると共に別作動液体を収容する別与圧容器（１７Ａ）と、
   前記別与圧容器に対して変位可能に取り付けられる別可動部（ＣＡ）と、を備え、
   前記別与圧容器は、前記別可動部が前記別与圧容器に対して往復変位する際に前記別可動部を支持する別支持部（１７１ａＡ）と、前記別支持部よりも前記主容器側にあって前記主容器に接続する別接続部（１７２ａＡ）とを備え、
   前記別可動部は、前記別支持部に支持されて前記別与圧容器に対して往復変位することにより、前記別与圧容器に収容された前記別作動液体に反復的に力を印加し、
   前記別作動液体は、前記別可動部の往復変位に伴って圧力が反復的に力を受けることにより、前記別接続部によって囲まれた領域から、前記脱泡対象液体を反復的に加圧および減圧し、
   前記別支持部の開口面積は、前記別接続部の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の連続気泡除去装置。
10. 回転することで前記基本可動部を付勢して前記基本可動部を変位させる基本カム（２１）と、
    回転することで前記別可動部を付勢して前記別可動部を変位させる別カム（２１ｂ）と、
    モータ（２０）の出力軸と、
    前記モータの出力軸と同軸かつ一体的に回転する延長出力軸（２０ｂ）と、を備え、
    前記基本カムと前記別カムは前記モータの出力軸または前記延長出力軸に取り付けられていることを特徴とする請求項９に記載の連続気泡除去装置。

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