JPH0745002B2

JPH0745002B2 - 液体中の気泡除去システム

Info

Publication number: JPH0745002B2
Application number: JP13474789A
Authority: JP
Inventors: 久矢野; 淳輔藪元
Original assignee: 三菱石油株式会社
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH034907A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、液体中の気体、即ち、液体中に浮遊している
気泡および溶解している気体を除去する、液体中の気泡
除去システムに関する。

更に詳しくは、流送液体中に浮遊している気泡だけでな
く、再気泡化した溶解気体も除去するとともに、除去さ
れた気泡を、流送液体自身がもつエネルギーによって作
動する吸引装置で装置外部に導出することを特徴とす
る、液体中の気泡除去システムに関する。

（従来の技術）潤滑油その他の液体中に気泡が混入すると、様々な問題
が発生する。

潤滑油を必要とする各種の機械、例えば、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、外
燃機関や各種の油圧作動装置などでは、潤滑油中に含有
される気泡によって潤滑面に油膜切れが生じ、機械の摩
耗損傷が発生する。

また、各種の建設機械や工作機械などの産業機械には、
方向制御、位置制御、圧力制御をするための油圧作動機
構がいくつも組込まれている。

その他、最近の自動車用エンジンには、油圧タペットや
可変バルブ機構など、油圧を利用した作動機構が組込ま
れる場合があるが、この動力源として、オイルポンプに
よって加圧されたエンジン油が用いられている。

上記いずれの場合においても、油圧作動油やエンジン油
中に気泡が含有されていると、作動効率や作動精度が悪
化する。

また、紙のサイズ剤液やポリマーを含有するコーテイン
グ液などを取り扱う産業分野においては、これらの液体
中に気泡が混入すると、製品の品質に欠陥が生じる。

従来、液体中に浮遊する気泡を除去する方法としては、
単に気泡の浮力を利用したり、特公昭44−23803号、日
本特許第1371889号、特開平１−104315号などに示され
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、合一させて除去する方法などがある。

（発明が解決しようとする課題）通常、液体は、流送用ポンプによって貯蔵タンク等から
吸引され、加圧状態で圧送される。

加圧状態の下では、液体中に混入した気泡の一部は液体
中に溶解する。

この溶解気体は、液体がその後の流送過程で減圧状態に
なると、その一部が析出して再気泡化する。

従来の気泡除去方法は、いずれも液体中に浮遊する気泡
を除去するものであって、溶解気体に対しては有効では
なかった。

このため、液体中に浮遊している気泡のみならず、溶解
している気体も同時に除去できる技術の開発が望まれて
いた。

本発明は、液体中の気泡および再気泡化した溶解気体を
同時に効率的に除去して、気泡含有量の極めて少ない液
体を供給するシステムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の液体中の気泡除去システムは、液体流送用ポン
プと、液体流送管に設置され、流送液体から気泡を分離
する旋回流室と、旋回流室内に流送液体を導入する旋回
流用導入管と、旋回流室の略中心軸部に沿って設けられ
た気泡除去管と、気泡除去管によって除去された気泡を
吸引する吸引装置とから成る。

そして、旋回流室が液体流送用ポンプの吸引側の液体流
送管に設置され、かつ、吸引装置が流送液体によって作
動されることを特徴とする。

旋回流用導入管は、旋回流室に導入される液体が旋回流
室内部で旋回流となるように、旋回流室に対して接線方
向に設けられる。

なお、旋回流用導入管を、固形異物を濾過するスクリー
ンで覆うことができる。

旋回流室は、液体流送管に結合するか、または液体流送
管内に隔壁を設けて区画形成する。

液体流送管内に隔壁を設けて旋回流室を区画形成する場
合は、隔壁に複数個の小孔を設ける。

旋回流室は、その断面形状が円形であり、該断面の直径
が該旋回流室内を流れる液体の上流側から下流側に向か
うにつれて小さくなる形状が好ましい。

気泡除去管は、旋回流室内に位置する部分に、複数個の
小孔を開口形成している。

そして、その一端は閉じており、他の一端は吸引装置に
結合または連結している。

吸引装置としては、減圧機構付きのリリーフバルブ、ギ
ヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポンプ、渦巻きポ
ンプなどが使用される。

（作用）気泡および溶解気体を含有する流送液体は、液体流送用
ポンプによって吸引され、旋回流用導入管から旋回流室
内に接線方向に流入し、激しい旋回流となる。

そして、旋回流室が液体流送用ポンプの吸引側に設置さ
れているため、吸引作用による減圧によって、気泡は膨
脹、、合一しやすくなる。

また、溶解気体の一部は、吸引作用による減圧によっ
て、液体中から気泡となって析出し、膨脹、合一する。

これらの合一した気泡は、旋回流室内で旋回している間
に、密度の異なる液体との遠心力の差によって液体と分
離し、旋回流室内の中心軸部に集合する。

気泡の分離能力は気泡が大きくなればなるほど高まる。
本発明においては、液体流送用ポンプの吸引作用によっ
て、気泡が分離されやすい大きさに成長するため、分離
効率がより大きくなる。

そして、この分離された気泡は、吸引装置によって容易
に吸引され、旋回流室の略中心軸部に沿って設けられた
気泡除去管の小孔から気泡除去管内に入り、外部に排出
される。

一方、気泡および溶解気体を除去された液体は、液体流
送用ポンプによって、液体流送管を経由して必要部に供
給される。

その際、この液体の一部は、流送液体自身がもつエネル
ギーによって吸引装置を作動させる。

なお、気泡の分離能力は、旋回流室の形状と密接な関係
がある。

旋回流室の形状を、その断面形状が円形であり、断面の
直径が旋回流室内を流れる液体の上流側から下流側に向
かうにつれて小さくなる形状にすると、気泡分離能力が
一層高まる。

（実施例）以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。

第１実施例この実施例は、吸引装置として減圧機構付きのリリーフ
バルブを使用したものである。

第１図にしたがって説明する。

旋回流室２は、液体流送用ポンプ５の吸引側の液体流送
管４の一端に結合している。

旋回流室２の断面形状は円形であり、その直径は底面１
から上方にいくにしたがって小さくなっている。

旋回流室２の円筒状底部には、２本の旋回流用導入管３
が円形の底面１の接線方向に、対称位置に取付けられて
いる。

液体中の大きな固形異物を濾過するスクリーン37は、旋
回流用導入管３および旋回流室２の底面１を覆ってお
り、その上端は旋回流室２の側壁に固着されている。

旋回流室２の中心軸部には、気泡除去管13が配設されて
いる。

そして、気泡除去管13の旋回流室２内に位置する部分に
は、多数の小孔12が開口形成されている。

なお、気泡除去管13の旋回流室２内の端部は閉じてい
る。

分岐管６は、液体流送用ポンプ５の吐出側の液体流送管
４から分岐し、リリーフバルブ７に結合されている。

リリーフバルブ７から伸びている吐出管８は、吸引室10
内に貫入して設置されている。

なお、吐出管８の開口部９は、吸引室10の絞り管11内に
開口している。

気泡除去管13の他の一端は、旋回流室２の上部の液体流
送管４および吸引室10の各側壁を貫通しており、その開
口部15は吸引室10内に開口している。

旋回流室２外に位置する気泡除去管13には、逆止弁14が
結合されている。

上記の構成において、気泡および溶解気体を含有する液
体は、液体流送用ポンプ５によって吸引され、スクリー
ン37を通って、大きい固形異物が濾過された後、旋回流
用導入管３から旋回流室２の内部に接線方向に流入し、
強い旋回流となる。

そして、液体流送用ポンプ５の吸引作用による減圧によ
って膨脹、合一した気泡および再気泡化した溶解気体
は、密度の異なる液体との遠心力の差によって液体と分
離し、旋回流室２の中心軸部に位置する気泡除去管13の
周辺に集合する。

一方、気泡および溶解気体を除去された液体は、液体流
送用ポンプ５によって、液体流送管４を経由して必要部
に供給される。

この液体の一部は、分岐管６およびリリーフバルブ７を
通り、強い噴流となって、吐出管８の開口部９から吸引
室10の絞り管11を通って流出する。

この噴流によって、吸引室10内に減圧状態が形成され
る。そして、旋回流室２内の気泡除去管13の周辺部に集
合する気泡および再気泡化した溶解気体が吸引される。

吸引された気泡は、気泡除去管13の小孔12から気泡除去
管13内に入り、逆止弁14を通って、気泡除去管開口部15
から吸引室10内に入り、絞り管11から外部に排出され
る。

なお、リリーフバルブ７が閉じている間は吸引室10内が
減圧状態とならないため、液体流送用ポンプ５によって
液体が吸引される際に、外部の気体が気泡除去管開口部
15から旋回流室２内に入ることがある。これを防止する
ために、逆止弁14が気泡除去管13に付設されている。

第２実施例この実施例は、吸引装置としてギヤポンプを使用したも
のである。

第２図にしたがって説明する。

液体流送用ポンプ22の吸引側の液体流送管21は、その一
端部がラッパ状に開いて形成されている。

旋回流室17は、このラッパ状に開いた液体流送管21の内
部に、側壁（隔壁）19によって区画形成されている。

旋回流室17の形状は、断面が円形であり、その直径が底
面16から上方にいくにしたがって小さくなっている略円
錐筒状の閉じられた形である。

そして、旋回流室17の側壁19には、多数の小貫通孔20が
開口形成されている。

旋回流室17の円筒状底部には、１本の旋回流用導入管18
が円形の底面16の接線方向に取付けられている。

気泡除去管32は、旋回流室17の中心軸部に沿って配設さ
れており、その一端は旋回流室17の上端を貫通してい
る。

気泡除去管32の旋回流室17内に位置する部分には、多数
の小孔31が開口形成されている。

なお、気泡除去管32の旋回流室17内の端部は閉じてい
る。

また、旋回流室17の側壁19は、その下端部が液体流送管
21に、また、上端部が気泡除去管32に固着されている。

液体流送用ポンプ22の吐出側の液体流送管21から分岐す
る分岐管23は、リリーフバルブ24に結合されている。

リリーフバルブ24から伸びている吐出管25は、ギヤポン
プ室26内に貫入して配置されている。

ギヤポンプ室26は、駆動用羽根車室27、羽根車28、羽根
車28の車軸29、車軸29に直結するギヤポンプ30、吸引口
33および吐出口34で構成されている。

気泡除去管32は、旋回流室17の上部の液体流送管21の側
壁を貫通しており、その一端の開口部はギヤポンプ室26
の吸引口33に結合されている。また、ギヤポンプ室26の
吐出口34には、吐出管35が結合されている。

旋回流室17外の気泡除去管32には、逆止弁36が結合され
ている。

上記の構成において、気泡および溶解気体を含有する液
体は、液体流送用ポンプ22によって吸引され、旋回流用
導入管18から旋回流室17の内部に接線方向に流入し、強
い旋回流を起こしながら上方へ移動する。

そして、液体流送用ポンプ22の吸引作用による減圧によ
って膨脹、合一した気泡および再気泡化した溶解気体
は、密度の異なる液体との遠心力の差によって液体と分
離し、気泡除去管32の周辺に集合し、ギヤポンプ30によ
って吸引される。

吸引された気泡は、気泡除去管32の小孔31から気泡除去
管32内に入り、逆止弁36を通って、ギヤポンプ室26の吸
引口33に入り、吐出口34および吐出管35から外部に排出
される。

一方、気泡および溶解気体を除去された液体は、旋回流
室17の側壁19に設けられた多数の小貫通孔20から液体流
送管21に入り、必要部に供給される。

また、この液体の一部は、分岐管23およびリリーフバル
ブ24を通り、強い噴流となって、駆動用羽根車室27内の
羽根車28を回転させる。羽根車28の車軸29は、ギヤポン
プ30を駆動させる。

そして、旋回流室17内の気泡除去管32の周辺部に集合す
る気泡および再気泡化した溶解気体が吸引される。

なお、リリーフバルブ24が閉じている間はギヤポンプ室
26が作動されないため、液体流送用ポンプ22によって液
体が吸引される際に、外部の気体が吐出管35から気泡除
去管32を経由して旋回流室17内に入ることがある。これ
を防止するために、逆止弁36が気泡除去管32に付設され
ている。

（発明の効果）本発明の液体中の気泡除去システムは、液体流送用ポン
プの吐出側ではなく、吸引側に、液体から気泡を分離す
る旋回流室を配設する。

このため、吸引作用による減圧によって、液体中の気泡
は膨脹し、合一しやすくなるばかりでなく、液体中に溶
解している気体の一部が液体中から気泡となって析出
し、膨脹、合一する。

したがって、本発明によれば、液体中の気泡は勿論、溶
解気体も同時に効率よく分離、除去することができ、気
泡含有量の極めて少ない液体を必要部に供給することが
できる。

また、本発明は、気泡除去管と吸引装置を結合させ、流
送される液体自身がもつエネルギーによってこの吸引装
置を作動させる構成としているため、極めてコンパクト
に作製できる。

この結果、潤滑油を必要とする各種の機械、例えば、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、外燃機関や各種の油圧作動装置などに本発明に
よる気泡除去システムを組み込むことにより、潤滑油中
に含有される気泡によって生じる油膜切れを防ぎ、潤滑
面に十分な油膜を形成することができるため、機械の摩
耗損傷を防止することができる。

また、各種の建設機械や工作機械などの産業機械の油圧
作動機構に本発明の気泡除去システムを組込むことによ
り、油圧作動機構の作動効率や作動精度を大巾に改善す
ることができる。

また、紙のサイズ剤液やポリマーを含有するコーテイン
グ液などを取り扱う産業分野において、これらの液体の
流送過程に本発明の気泡除去システムを組込むことによ
って、液体中の気泡による技術的欠陥をなくし、均質な
品質の製品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の断面図である。第２図は、本発明の第２実施例の断面図である。１……底面２……旋回流室３……旋回流用導入管４……液体流送管５……液体流送用ポンプ６……分岐管７……リリーフバルブ８……吐出管９……吐出管開口部 10……吸引室 11……絞り管 12……小孔 13……気泡除去管 14……逆止弁 15……気泡除去管開口部 16……底面 17……旋回流室 18……旋回流用導入管 19……側壁（隔壁） 20……小貫通孔 21……液体流送管 22……液体流送用ポンプ 23……分岐管 24……リリーフバルブ 25……吐出管 26……ギヤポンプ室 27……駆動用羽根車室 28……羽根車 29……車軸 30……ギヤポンプ 31……小孔 32……気泡除去管 33……吸引口 34……吐出口 35……吐出管 36……逆止弁 37……スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体流送用ポンプと、液体流送管に設置さ
れ、流送液体から気泡を分離する旋回流室と、該旋回流
室内に流送液体を接線方向に導入する旋回流用導入管
と、該旋回流室の略中心軸部に沿って設けられ、該旋回
流室内に位置する部分に複数個の小孔を開口形成した気
泡除去管と、該気泡除去管によって除去された気泡を吸
引する吸引装置とから成り、該旋回流室が該液体流送用ポンプの吸引側の液体流送管
に設置され、かつ、該吸引装置が流送液体によって作動
され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】旋回流室の断面形状が円形であり、該断面
の直径が該旋回流室内を流れる液体の上流側から下流側
に向かうにつれて小さくなっていることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項記載の液体中の気泡除去システ
ム。
【請求項３】吸引装置が減圧機構付きのリリーフバル
ブ、ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポンプ、ま
たは渦巻きポンプのいずれかである、特許請求の範囲１
項または２項記載の液体中の気泡除去システム。
【請求項４】固形異物を濾過するスクリーンの内部に旋
回流用導入管を設置することを特徴とする、特許請求の
範囲１項、２項または３項記載の液体中の気泡除去シス
テム。