JPH03123605A - 液体中の気泡分離装置 - Google Patents
液体中の気泡分離装置Info
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- JPH03123605A JPH03123605A JP1259996A JP25999689A JPH03123605A JP H03123605 A JPH03123605 A JP H03123605A JP 1259996 A JP1259996 A JP 1259996A JP 25999689 A JP25999689 A JP 25999689A JP H03123605 A JPH03123605 A JP H03123605A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
- B01D45/06—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by reversal of direction of flow
-
- 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
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
- B01D19/0057—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、低気泡含有液体供給装置に関する。
さらに詳しくは、小型でかつ効率よく気泡を連続的に分
離しつつ、気泡の少ない液層を優先的に供給することを
可能とすることを特徴とする液体中の気泡分離装置に関
する。
離しつつ、気泡の少ない液層を優先的に供給することを
可能とすることを特徴とする液体中の気泡分離装置に関
する。
（従来技術と発明が解決しようとする課題）従来、一般
の液体、例えばエンジン油、油圧作動油、タービン油、
コンプレッサー油などの撹拌されながら流送される潤滑
油や、乳化液等の界面活性剤や、コーティング剤等を含
有している液体は、気泡を含有したまま流送されがちで
ある。
の液体、例えばエンジン油、油圧作動油、タービン油、
コンプレッサー油などの撹拌されながら流送される潤滑
油や、乳化液等の界面活性剤や、コーティング剤等を含
有している液体は、気泡を含有したまま流送されがちで
ある。
しかるに気泡を多量に含有している液体は、泡立ちの原
因となり、その液体が本来有している機能が低下して、
種々の問題をひき起こす。例えば、自動車のエンジン潤
滑油の場合、エンジンの回転数が高くなると、エンジン
内部のオイルパン中のオイルに多量の気泡が混入し、こ
れが潤滑油供給ポンプで各部に流送されると油圧作動装
置の作動不良を起こしたり、騒音を発生したり、あるい
は潤滑作用が不十分となり、摩耗、焼き付きをひき起こ
す。また、紙のサイズ剤であるエマルシジン液体を気泡
が多いまま流送すると、サイズ効果が悪くなる等の弊害
を及ぼす。
因となり、その液体が本来有している機能が低下して、
種々の問題をひき起こす。例えば、自動車のエンジン潤
滑油の場合、エンジンの回転数が高くなると、エンジン
内部のオイルパン中のオイルに多量の気泡が混入し、こ
れが潤滑油供給ポンプで各部に流送されると油圧作動装
置の作動不良を起こしたり、騒音を発生したり、あるい
は潤滑作用が不十分となり、摩耗、焼き付きをひき起こ
す。また、紙のサイズ剤であるエマルシジン液体を気泡
が多いまま流送すると、サイズ効果が悪くなる等の弊害
を及ぼす。
前者の問題、すなわち自動車のエンジン用潤滑油につい
ては、近年機関の出力向上を計るため、従来以上にエン
ジン回転速度が高（なる傾向がある。この高速化にとも
ない、より優れ°た油圧作動性能や潤滑性能が潤滑油に
要求されるにもかかわらず、反対にエンジン各部による
高速撹拌により、多量の気泡が混入し、前述の油圧作動
性能や潤滑性機能の低下が問題となって来ており、早急
の解決が要求されている。
ては、近年機関の出力向上を計るため、従来以上にエン
ジン回転速度が高（なる傾向がある。この高速化にとも
ない、より優れ°た油圧作動性能や潤滑性能が潤滑油に
要求されるにもかかわらず、反対にエンジン各部による
高速撹拌により、多量の気泡が混入し、前述の油圧作動
性能や潤滑性機能の低下が問題となって来ており、早急
の解決が要求されている。
また、従来の気泡分離装置としては、米国特許箱４，５
４８，６２２号および第４，５８５，４６５号があるが
、これらの技術はいずれも遠心力による微小気泡を合一
合体せしめた後、液体からの気体の分離は流送光のタン
ク内で行なうものである。すなわち、これらの装置では
流送の途中で気泡の成長は計るが、分離操作は流送工程
が終了したのちに行なうものである。したがって、これ
らの方法は紙のサイズ剤や、自動車のエンジン用潤滑油
の流送ライン中での気泡分離装置としては機能しないこ
とは明白なので流送ライン中での気泡分離技術が望まれ
ていた。
４８，６２２号および第４，５８５，４６５号があるが
、これらの技術はいずれも遠心力による微小気泡を合一
合体せしめた後、液体からの気体の分離は流送光のタン
ク内で行なうものである。すなわち、これらの装置では
流送の途中で気泡の成長は計るが、分離操作は流送工程
が終了したのちに行なうものである。したがって、これ
らの方法は紙のサイズ剤や、自動車のエンジン用潤滑油
の流送ライン中での気泡分離装置としては機能しないこ
とは明白なので流送ライン中での気泡分離技術が望まれ
ていた。
（課題を解決するための手段）
本発明の気泡分離装置は、その基本構成要素がイ、中心
軸に直交する断面が円形でかっ、該断面の直径が、液体
の流れの上流から下流に向かって連続的または断続的に
減少してゆく部分を有する両端が閉じられた旋回流室と
、 口、該旋回流室の一端の最外周部付近に接線方向に設け
られた一個または複数個の液体の導入管または導入孔と
、 ハ、該中心軸に沿って該旋回流室の一端を貫通して設け
られた気泡除去管と、 二、該旋回流室壁に設けられた一個または複数個の液体
の導出管または導出孔と から成ることを特徴とする液体中の気泡分離装置である
。
軸に直交する断面が円形でかっ、該断面の直径が、液体
の流れの上流から下流に向かって連続的または断続的に
減少してゆく部分を有する両端が閉じられた旋回流室と
、 口、該旋回流室の一端の最外周部付近に接線方向に設け
られた一個または複数個の液体の導入管または導入孔と
、 ハ、該中心軸に沿って該旋回流室の一端を貫通して設け
られた気泡除去管と、 二、該旋回流室壁に設けられた一個または複数個の液体
の導出管または導出孔と から成ることを特徴とする液体中の気泡分離装置である
。
（作用）
上記のように構成された液体中の気泡分離装置において
は、旋回流室の直径が、液体の流れてゆく下流に向かっ
て減少してゆくため、気体の分離能力を極めて有効に高
めることができる。
は、旋回流室の直径が、液体の流れてゆく下流に向かっ
て減少してゆくため、気体の分離能力を極めて有効に高
めることができる。
なぜなら、今半径ｒのところに気体を含まない液体（質
ｆｉ ｍ ａ ）と気体（質量ｍｇ ）の小さなかたま
りがあり、このかたまりが角速度ω（オメガ）で旋回運
動をしているとすると、ｍｇとｍｇの分離能力Ｓは夫々
の遠心力の差として表わされ、２ Ｓ−ｍ （ｔ ｒω −ｍｇｒω −ｒ ω２（ｍ！Ｉ−ｍｇ） −−−−−■と書ける
。ここでｍ ｇ ’ ｍ ｇであるから０式はと近似で
きる。■式は分離能力がｒｘω２に比例することを示し
ている。旋回流室の直径が下流に向って減少してゆくと
、気泡を含んだ液体はｒが小さくなるため流速ωは大き
くなる。しかしＳに対してｒが一部で効くのに対しωは
２乗で効くため分離能力Ｓはますます大きくなる。
ｆｉ ｍ ａ ）と気体（質量ｍｇ ）の小さなかたま
りがあり、このかたまりが角速度ω（オメガ）で旋回運
動をしているとすると、ｍｇとｍｇの分離能力Ｓは夫々
の遠心力の差として表わされ、２ Ｓ−ｍ （ｔ ｒω −ｍｇｒω −ｒ ω２（ｍ！Ｉ−ｍｇ） −−−−−■と書ける
。ここでｍ ｇ ’ ｍ ｇであるから０式はと近似で
きる。■式は分離能力がｒｘω２に比例することを示し
ている。旋回流室の直径が下流に向って減少してゆくと
、気泡を含んだ液体はｒが小さくなるため流速ωは大き
くなる。しかしＳに対してｒが一部で効くのに対しωは
２乗で効くため分離能力Ｓはますます大きくなる。
このようにして当該発明によれば気泡と液体を瞬時にか
つ連続的に分離することとができる。
つ連続的に分離することとができる。
（実施例）
以下に本発明に基づ〈実施例について述べるが、本発明
は、これに限定されるものではない。
は、これに限定されるものではない。
実施例−１
第１図および第２図に示すような、本発明による気泡分
離装置を、自動車のエンジン用潤滑油圧送ポンプＰの後
に設置して、エンジンの性能テストを実施した。すなわ
ち、潤滑油圧送ポンプＰによりオイルスクリーン２を通
して吸引され、圧送された気泡を含有するエンジン用潤
滑油１は、気泡分離装置３の導入管４より高速度で旋回
流室５の接線方向へ流入し、遠心力の作用により気泡を
多量に含有する液層Ｂと気泡を低濃度で含有する液層Ｃ
に分離されて、中心部のＢは気泡除去孔６を通ってさら
に気泡除去管７を経てオイルパン８へ戻り、また気泡が
低濃度のＣは導出孔９および通油管１０を経てエンジン
内の必要箇所へと供給された。
離装置を、自動車のエンジン用潤滑油圧送ポンプＰの後
に設置して、エンジンの性能テストを実施した。すなわ
ち、潤滑油圧送ポンプＰによりオイルスクリーン２を通
して吸引され、圧送された気泡を含有するエンジン用潤
滑油１は、気泡分離装置３の導入管４より高速度で旋回
流室５の接線方向へ流入し、遠心力の作用により気泡を
多量に含有する液層Ｂと気泡を低濃度で含有する液層Ｃ
に分離されて、中心部のＢは気泡除去孔６を通ってさら
に気泡除去管７を経てオイルパン８へ戻り、また気泡が
低濃度のＣは導出孔９および通油管１０を経てエンジン
内の必要箇所へと供給された。
実験の結果、空気を８％（体積％；１５℃、１気圧換算
、以下同様）含有していたエンジン用潤滑油は本発明に
よる気泡分離装置に通すことにより、空気を２４％含有
するＢと空気を０．８％含有するＣとに分けることがで
き、当該エンジンは負荷率９５％、回転数６００Ｏｒｐ
ｍで、２００時間順調に運転することが可能であった。
、以下同様）含有していたエンジン用潤滑油は本発明に
よる気泡分離装置に通すことにより、空気を２４％含有
するＢと空気を０．８％含有するＣとに分けることがで
き、当該エンジンは負荷率９５％、回転数６００Ｏｒｐ
ｍで、２００時間順調に運転することが可能であった。
実施例−２
第３図に示すような、本発明による気泡分離装置を、タ
ービン用潤滑油圧送ポンプＰの後に設置して、タービン
の性能テストを実施した。本実施例では旋回流室１１の
壁の形状は放物線の一部をシミュレートして形成してあ
り、また液体の旋回流室１１への導入孔１２は旋回流室
１１の円筒部分１３の８カ所に切口を入れ、プレス加工
により切口を旋回流室内へ押し込んだ形で形成されてい
る。ポンプＰによって圧送されてきた気泡を含んだター
ビン油１４は通油管１５を通って第１隔室１６へ入り導
入孔１２から旋回流室１１へ接線方向に入る。気泡を多
く含んだタービン油は気泡除去管１７に設けられた気泡
除去孔１８を通って気泡除去管１７を流れ、リリーフバ
ルブ１９を通って除去される。一方旋回流室１１の外縁
部に集合した気泡を含まないタービン油は、多数の導出
孔２０を通過し第２隔室２１から通油管２２を通ってタ
ービンの潤滑の必要なな箇所へ送られてゆく。
ービン用潤滑油圧送ポンプＰの後に設置して、タービン
の性能テストを実施した。本実施例では旋回流室１１の
壁の形状は放物線の一部をシミュレートして形成してあ
り、また液体の旋回流室１１への導入孔１２は旋回流室
１１の円筒部分１３の８カ所に切口を入れ、プレス加工
により切口を旋回流室内へ押し込んだ形で形成されてい
る。ポンプＰによって圧送されてきた気泡を含んだター
ビン油１４は通油管１５を通って第１隔室１６へ入り導
入孔１２から旋回流室１１へ接線方向に入る。気泡を多
く含んだタービン油は気泡除去管１７に設けられた気泡
除去孔１８を通って気泡除去管１７を流れ、リリーフバ
ルブ１９を通って除去される。一方旋回流室１１の外縁
部に集合した気泡を含まないタービン油は、多数の導出
孔２０を通過し第２隔室２１から通油管２２を通ってタ
ービンの潤滑の必要なな箇所へ送られてゆく。
実験の結果、空気を５％（体積％；１５℃、１気圧換算
、以下同様）含有していたタービン油１４は本発明によ
る気泡分離装置へ通すことにより、空気を２３％含有す
るタービン油りと空気を０，４％含有するタービン油Ｅ
に分けることができた。
、以下同様）含有していたタービン油１４は本発明によ
る気泡分離装置へ通すことにより、空気を２３％含有す
るタービン油りと空気を０，４％含有するタービン油Ｅ
に分けることができた。
（発明の効果）
本発明は、以上説明したように構成されているので実施
例１、実施例２から明らかなように気泡除去率が９０％
以上の液体が得られ、当該発明による装置を用いること
により以下に記載されるような効果を奏する。
例１、実施例２から明らかなように気泡除去率が９０％
以上の液体が得られ、当該発明による装置を用いること
により以下に記載されるような効果を奏する。
高速回転下で運転される内燃機関や外燃機関では内臓さ
れる油圧作動装置の安定な作動が行なわれ、また各種の
摺動部では流体潤滑条件が形成され易く、摩耗や焼付き
を減らすことにより機械の長時間に恒る使用が可能にな
る。
れる油圧作動装置の安定な作動が行なわれ、また各種の
摺動部では流体潤滑条件が形成され易く、摩耗や焼付き
を減らすことにより機械の長時間に恒る使用が可能にな
る。
油圧作動装置では、作動系、制御系とも油中の気泡を分
離除去することにより油圧作動装置全体の安定な運転が
可能になる。
離除去することにより油圧作動装置全体の安定な運転が
可能になる。
タービン油やコンプレッサー油にも当該発明による装置
を用いることにより軸受部における高速摺動下での流体
潤滑が可能になり、機械の長寿命化が可能になる。
を用いることにより軸受部における高速摺動下での流体
潤滑が可能になり、機械の長寿命化が可能になる。
また、油圧作動油やタービン油やコンプレッサー油では
、気泡除去管から取出される気泡を多く含んだ潤滑油を
二次処理、例えば真空脱気やプレート上を流して脱気す
ることにより、空気の油中への抱き込み量を少くするこ
とができ、潤滑油の酸化安定性寿命を長くする等の効果
がある。
、気泡除去管から取出される気泡を多く含んだ潤滑油を
二次処理、例えば真空脱気やプレート上を流して脱気す
ることにより、空気の油中への抱き込み量を少くするこ
とができ、潤滑油の酸化安定性寿命を長くする等の効果
がある。
サイズ剤のような界面活性剤や、コーティング剤を含ん
だ液体において当該発明による装置を用いることにより
、紙の表面の仕上がりや各種のフィルムの仕上がりが均
一にでき、品質管理上の気泡による問題が解決される等
の効果がある。
だ液体において当該発明による装置を用いることにより
、紙の表面の仕上がりや各種のフィルムの仕上がりが均
一にでき、品質管理上の気泡による問題が解決される等
の効果がある。
第１図は、本発明をエンジンに適用した場合のフロー図
。 第２図は、第１図に用いた気泡分離装置の断面図。 第３図は、タービン油の気泡分離に用いた当該発明品の
断面図である。 エンジン用潤滑油 気泡除去装置 旋回流室 気泡除去管 導出孔 １、旋回流室 ３、円筒部分 オイルスクリーン 導入管 気泡除去孔 オイルパン ０、通油管 ２、導入孔 ４、タービン油 １５、通油管 １６．第１隔室１７、気泡除
去管 １８．気泡除去孔１９、リリーフバルブ
２０．導出孔２１、第２隔室 ２２０通油管
Ｂ、気泡を多量に含有する液層 Ｃ６気泡を低濃度で含有する液層 り、空気を２３％含有するタービン油
。 第２図は、第１図に用いた気泡分離装置の断面図。 第３図は、タービン油の気泡分離に用いた当該発明品の
断面図である。 エンジン用潤滑油 気泡除去装置 旋回流室 気泡除去管 導出孔 １、旋回流室 ３、円筒部分 オイルスクリーン 導入管 気泡除去孔 オイルパン ０、通油管 ２、導入孔 ４、タービン油 １５、通油管 １６．第１隔室１７、気泡除
去管 １８．気泡除去孔１９、リリーフバルブ
２０．導出孔２１、第２隔室 ２２０通油管
Ｂ、気泡を多量に含有する液層 Ｃ６気泡を低濃度で含有する液層 り、空気を２３％含有するタービン油
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体中の気泡を分離するための装置であって、その
基本要素が イ、中心軸に直交する断面が円形でかつ、該断面の直径
が、液体の流れの上流から下流に向って連続的または断
続的に減少してゆく部分を有する両端が閉じられた旋回
流室と、 ロ、該旋回流室の一端の最外周部付近に接線方向に設け
られた一個または複数個の液体の導入管または導入孔と
、 ハ、該中心軸に沿って該旋回流室の一端を貫通して設け
られた気泡除去管と、 ニ、該旋回流室壁に設けられた一個または複数個の液体
の導出管または導出孔と から成ることを特徴とする液体中の気泡分離装置。 ２、旋回流室への液体の導入管または導入孔が設けられ
ている部分が略円筒形であることを特徴とする特許請求
範囲１項記載の液体中の気泡分離装置。 ３、旋回流室壁に設けられた液体の導出孔の断面が円形
であってその直径が０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、望ましくは
１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの複数個の該導出孔が該旋回流
室壁の一周にわたってかつ複数列に周方向に均一な間隔
をもって設けられていることを特徴とする特許請求範囲
１項または２項記載の液体中の気泡分離装置。 ４、旋回流室の中心軸に沿って設けられた気泡除去管が
円筒であり、該旋回流室内の該円筒の端部は閉端面を有
しているかまたは開口しており、該円筒の壁面には断面
が円形であって、その直径が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、
望ましくは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの複数個の気泡除去
孔が該気泡除去管の一周にわたってかつ複数列に周方向
に均一な間隔をもって設けられていることを特徴とする
特許請求範囲１項または２項または３項記載の液体中の
気泡分離装置。 ５、旋回流室への導入管または導入孔へ流入しようとす
る液体と、該旋回流室壁の導出管または導出孔から流出
してきた液体と、気体除去管から流出してきた気泡また
は気泡を含む液体が、隔離されるように、該旋回流室の
外側が隔壁または隔室または管で分離されていることを
特徴とする特許請求範囲１項、２項、３項、４項記載の
液体中の気泡分離装置。 ６、特許請求範囲５項に記載された隔室のうち、導入管
または導入孔へ流入しようとする液体のための第１隔室
に通液管または通液孔が設けられ、一方旋回流室の導出
管または導出孔から流出してきた液体のための第２隔室
にも通液管または通液孔が設けられていることを特徴と
する特許請求範囲５項記載の液体中の気泡分離装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259996A JPH0751204B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 液体中の気泡分離装置 |
| EP19890123553 EP0423396A3 (en) | 1989-10-06 | 1989-12-20 | Device for removing bubbles from liquid |
| KR1019890018970A KR920002061B1 (ko) | 1989-10-06 | 1989-12-20 | 액중 기포 제거 장치 |
| CA002006252A CA2006252A1 (en) | 1989-10-06 | 1989-12-20 | Device for removing bubbles from liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259996A JPH0751204B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 液体中の気泡分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123605A true JPH03123605A (ja) | 1991-05-27 |
| JPH0751204B2 JPH0751204B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17341846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259996A Expired - Fee Related JPH0751204B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 液体中の気泡分離装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0423396A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0751204B2 (ja) |
| KR (1) | KR920002061B1 (ja) |
| CA (1) | CA2006252A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739702A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Mitsubishi Oil Co Ltd | 気泡分離装置 |
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