JPH1163397A - 低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置 - Google Patents
低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置Info
- Publication number
- JPH1163397A JPH1163397A JP22950197A JP22950197A JPH1163397A JP H1163397 A JPH1163397 A JP H1163397A JP 22950197 A JP22950197 A JP 22950197A JP 22950197 A JP22950197 A JP 22950197A JP H1163397 A JPH1163397 A JP H1163397A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage tank
- temperature storage
- ultrasonic
- liquid
- low
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- Pending
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温貯蔵タンク内の低温液体の層状化を防止
する。 【解決手段】 低温貯蔵タンク１の低板の下面に超音波
振動子２を取り付け、該超音波振動子２に発振器を含む
コントローラ３を接続して、超音波振動子２により数Ｈ
ｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧がタンク底部にお
ける液体の圧力以上である超音波を発生させて、タンク
底面から気泡を発生させるようにした。
する。 【解決手段】 低温貯蔵タンク１の低板の下面に超音波
振動子２を取り付け、該超音波振動子２に発振器を含む
コントローラ３を接続して、超音波振動子２により数Ｈ
ｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧がタンク底部にお
ける液体の圧力以上である超音波を発生させて、タンク
底面から気泡を発生させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＮＧなどの低温の
液体を貯蔵する低温貯蔵タンクに係り、特に貯蔵された
ＬＮＧが重い液と軽い液とに別れて層状化している場合
にそれを攪拌混合する装置に関する。
液体を貯蔵する低温貯蔵タンクに係り、特に貯蔵された
ＬＮＧが重い液と軽い液とに別れて層状化している場合
にそれを攪拌混合する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧなどを貯蔵する低温貯蔵タンク
は、例えば、図２に示す形式のものがある。図におい
て、ａは基礎底板、ｂは鋼板製内槽であり、ブロックｃ
を介して基礎底板ａ上に設置されており低温液体ｆを貯
蔵する。ｄは鋼板製外槽である。内槽ｂと外槽ｄとの間
にはパーライト等の粒状の保冷材を充填するとともに、
窒素ガスを封入し、乾燥を保つ。ｅは防溢堤で、万一、
タンクが破損したときに低温液体ｆを堤内に貯留するよ
うにしている。
は、例えば、図２に示す形式のものがある。図におい
て、ａは基礎底板、ｂは鋼板製内槽であり、ブロックｃ
を介して基礎底板ａ上に設置されており低温液体ｆを貯
蔵する。ｄは鋼板製外槽である。内槽ｂと外槽ｄとの間
にはパーライト等の粒状の保冷材を充填するとともに、
窒素ガスを封入し、乾燥を保つ。ｅは防溢堤で、万一、
タンクが破損したときに低温液体ｆを堤内に貯留するよ
うにしている。
【０００３】一方、低温貯蔵タンクに貯蔵されるＬＮＧ
などの低温液体ｆは、種々の成分からなるが、密度差に
より軽い液ｆ1 と重い液ｆ2 に分離し層状化する。さら
に、重い液が上層になり軽い液が下層になった場合には
不安定となり、一挙に上下が逆転するロールオーバ事故
を起す。また、貯蔵液が層状化していると、払い出しの
途中で成分が急変する不具合が生じる。
などの低温液体ｆは、種々の成分からなるが、密度差に
より軽い液ｆ1 と重い液ｆ2 に分離し層状化する。さら
に、重い液が上層になり軽い液が下層になった場合には
不安定となり、一挙に上下が逆転するロールオーバ事故
を起す。また、貯蔵液が層状化していると、払い出しの
途中で成分が急変する不具合が生じる。
【０００４】このような層状化を防ぐため、下層の液を
ポンプを介してタンク底部に上向きに設置したノズルか
ら噴出させ、その噴流により攪拌を行うジェットミキシ
ングが従来から多く用いられている。
ポンプを介してタンク底部に上向きに設置したノズルか
ら噴出させ、その噴流により攪拌を行うジェットミキシ
ングが従来から多く用いられている。
【０００５】さらに超音波を用いた低温貯蔵タンク内の
低温液体のミキシング方法として「超音波によるＬＮＧ
層状化破壊装置」（発明協会公開技報、公技番号９７−
３６６５号、発行日１９９７．５．１）が開示されてい
る。上記公開技報によれば、タンク底面に設置した振動
子から超音波を上向きに発射し、その発生する交番圧力
場によって細かい渦を発生させる。その結果層状化境界
面が破壊される。超音波は拡がり角度から小さくエネル
ギを集中できることから、単純な構造で高い混合効果が
得られる。
低温液体のミキシング方法として「超音波によるＬＮＧ
層状化破壊装置」（発明協会公開技報、公技番号９７−
３６６５号、発行日１９９７．５．１）が開示されてい
る。上記公開技報によれば、タンク底面に設置した振動
子から超音波を上向きに発射し、その発生する交番圧力
場によって細かい渦を発生させる。その結果層状化境界
面が破壊される。超音波は拡がり角度から小さくエネル
ギを集中できることから、単純な構造で高い混合効果が
得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ジェットミキシン
グでは、ジェットが供給液と残液との境界面を通過し、
上層の液に到達するまでの運動量の損失が大きいので、
攪拌の効率がやや低く、十分な攪拌を行うには大きなエ
ネルギを必要とする。特に上層の液が少い場合は攪拌が
むずかしい。さらに、ジェットミキシングでは配管やポ
ンプなど大きな設備を必要とし、そのためのメンテナン
ス費用も大きい。
グでは、ジェットが供給液と残液との境界面を通過し、
上層の液に到達するまでの運動量の損失が大きいので、
攪拌の効率がやや低く、十分な攪拌を行うには大きなエ
ネルギを必要とする。特に上層の液が少い場合は攪拌が
むずかしい。さらに、ジェットミキシングでは配管やポ
ンプなど大きな設備を必要とし、そのためのメンテナン
ス費用も大きい。
【０００７】一方、公開技報に開示された超音波による
ミキシング方法はミキシング原理が必ずしも明らかでな
く、どのような超音波を発生させればミキシングが効率
よく行われるかが開示されておらず、発明として未完成
である。
ミキシング方法はミキシング原理が必ずしも明らかでな
く、どのような超音波を発生させればミキシングが効率
よく行われるかが開示されておらず、発明として未完成
である。
【０００８】本発明は以上述べた従来技術の問題点に鑑
み案出されたもので、超音波を利用して効率よくミキシ
ングが行われ、使用するエネルギが小さく、設備が安価
で、かつ、メンテナンス費用が安い低温貯蔵タンクの超
音波攪拌装置を提供することを目的とする。
み案出されたもので、超音波を利用して効率よくミキシ
ングが行われ、使用するエネルギが小さく、設備が安価
で、かつ、メンテナンス費用が安い低温貯蔵タンクの超
音波攪拌装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置は、低温貯蔵
タンクの底板の下面に超音波振動子を取り付け、該超音
波振動子に発振器を含むコントローラを接続して超音波
振動子により数Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧
がタンク底部における液体の圧力以上である超音波を発
生させて、タンク底面から気泡を発生させるようにした
ものである。
本発明の低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置は、低温貯蔵
タンクの底板の下面に超音波振動子を取り付け、該超音
波振動子に発振器を含むコントローラを接続して超音波
振動子により数Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧
がタンク底部における液体の圧力以上である超音波を発
生させて、タンク底面から気泡を発生させるようにした
ものである。
【００１０】本発明の好ましい実施形態によれば、振動
子をタンク底板のみならず、側板にも設けるようにして
もよい。
子をタンク底板のみならず、側板にも設けるようにして
もよい。
【００１１】次に本発明の作用を説明する低温貯蔵タン
クの底板の下面に超音波振動子を取り付け、振動子に数
Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧がタンク底部に
おける液体の圧力以上である超音波を発生させると、超
音波は粗密波であるので、低温液体が粗の状態のとき
に、圧力が飽和蒸気圧以下に下がり、液体が局所的に気
化し、気泡が発生する。気泡が連続的に発生し、浮力に
より気泡が上昇するとそれに引きずられて上昇流が発生
し、その流れにより貯蔵液体の攪拌が行われる。さらに
超音波のエネルギが低温液体に吸収されると、その部分
で発熱、膨張して密度の低くなった液体は対流を起こ
す。上記気泡による流れと熱による対流とは方向が同じ
であり、互に助け合って攪拌が助長される。
クの底板の下面に超音波振動子を取り付け、振動子に数
Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有し、音圧がタンク底部に
おける液体の圧力以上である超音波を発生させると、超
音波は粗密波であるので、低温液体が粗の状態のとき
に、圧力が飽和蒸気圧以下に下がり、液体が局所的に気
化し、気泡が発生する。気泡が連続的に発生し、浮力に
より気泡が上昇するとそれに引きずられて上昇流が発生
し、その流れにより貯蔵液体の攪拌が行われる。さらに
超音波のエネルギが低温液体に吸収されると、その部分
で発熱、膨張して密度の低くなった液体は対流を起こ
す。上記気泡による流れと熱による対流とは方向が同じ
であり、互に助け合って攪拌が助長される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の超音波攪拌
装置を設けた低温貯蔵タンクの側断面図である。図にお
いて、１は低温貯蔵タンクである。なお、低温貯蔵タン
ク１は図２における内槽ｂに相当するものであり、本図
では、図２に示す外槽ｄなどは図示を省略している。１
ａは低温貯蔵タンク１の底板であり、１ｂは側板であ
る。２は超音波振動子である。３は発振器を含むコント
ローラであり、コントローラ３と超音波振動子２とは電
線７で接続されている。４はＬＮＧなどの低温液体であ
る。５は気泡、６は低温流体４の流線である。
図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の超音波攪拌
装置を設けた低温貯蔵タンクの側断面図である。図にお
いて、１は低温貯蔵タンクである。なお、低温貯蔵タン
ク１は図２における内槽ｂに相当するものであり、本図
では、図２に示す外槽ｄなどは図示を省略している。１
ａは低温貯蔵タンク１の底板であり、１ｂは側板であ
る。２は超音波振動子である。３は発振器を含むコント
ローラであり、コントローラ３と超音波振動子２とは電
線７で接続されている。４はＬＮＧなどの低温液体であ
る。５は気泡、６は低温流体４の流線である。
【００１３】コントローラ３の発振器から信号を送り、
超音波振動子２を振動させて、超音波を発振させる。発
振させる超音波は、数Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有
し、音圧がタンク底部における液体の圧力以上である。
超音波は粗密波であるので、低温液体が粗の状態のとき
に、圧力が飽和蒸気圧以下に下がり、液体が局所的に気
化し気泡５が発生する。気泡５が連続的に発生し、浮力
により気泡５が上昇すると、それに引きずられて上昇流
が発生する。上昇流は流線６で示すように下降流を伴っ
た対流を生じさせ、低温液体４の攪拌が行われる。さら
に超音波のエネルギが低温液体４に吸収されると、その
部分で発熱膨張し、密度の低くなった低温液体４は対流
を起こす。気泡５による対流と熱による対流とは方向が
同じであり、互に助けあって攪拌が助長される。
超音波振動子２を振動させて、超音波を発振させる。発
振させる超音波は、数Ｈｚから数ＫＨｚの周波数を有
し、音圧がタンク底部における液体の圧力以上である。
超音波は粗密波であるので、低温液体が粗の状態のとき
に、圧力が飽和蒸気圧以下に下がり、液体が局所的に気
化し気泡５が発生する。気泡５が連続的に発生し、浮力
により気泡５が上昇すると、それに引きずられて上昇流
が発生する。上昇流は流線６で示すように下降流を伴っ
た対流を生じさせ、低温液体４の攪拌が行われる。さら
に超音波のエネルギが低温液体４に吸収されると、その
部分で発熱膨張し、密度の低くなった低温液体４は対流
を起こす。気泡５による対流と熱による対流とは方向が
同じであり、互に助けあって攪拌が助長される。
【００１４】側板１ｂ付近では摩擦抵抗があり、対流が
起りにくいので、側板１ｂにも振動子２を設けることに
より対流が促進される。
起りにくいので、側板１ｂにも振動子２を設けることに
より対流が促進される。
【００１５】本発明は以上述べた実施形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明の低温貯蔵タン
クの超音波攪拌装置は、単に、低温貯蔵タンクの外側に
超音波振動子を取り付けるだけで低温液体の攪拌が確実
に行えるので、ジェットミキシングのように低温貯蔵タ
ンク内にノズルを設ける必要がなく、配管やポンプなど
の設備費と設備のメンテナンス費用が安価になり、か
つ、エネルギ費用も安価になるなどの優れた効果を有す
る。
クの超音波攪拌装置は、単に、低温貯蔵タンクの外側に
超音波振動子を取り付けるだけで低温液体の攪拌が確実
に行えるので、ジェットミキシングのように低温貯蔵タ
ンク内にノズルを設ける必要がなく、配管やポンプなど
の設備費と設備のメンテナンス費用が安価になり、か
つ、エネルギ費用も安価になるなどの優れた効果を有す
る。
【図１】本発明の超音波攪拌装置を設けた低温貯蔵タン
クの側断面図である。
クの側断面図である。
【図２】従来の低温貯蔵タンクの断面図である。
１ 低温貯蔵タンク ２ 振動子 ３ コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 低温貯蔵タンクの底板の下面に超音波振
動子を取り付け、該超音波振動子に発振器を含むコント
ローラを接続して、超音波振動子により数Ｈｚから数Ｋ
Ｈｚの周波数を有し、音圧がタンク底部における液体の
圧力以上である超音波を発生させて、タンク底面から気
泡を発生させるようにしたことを特徴とする低温貯蔵タ
ンクの超音波攪拌装置。 - 【請求項２】 低温貯蔵タンクの側板の外側にも超音波
振動子を取り付けた請求項１記載の低温貯蔵タンクの超
音波攪拌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22950197A JPH1163397A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22950197A JPH1163397A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1163397A true JPH1163397A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16893169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22950197A Pending JPH1163397A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 低温貯蔵タンクの超音波攪拌装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1163397A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001092458A3 (de) * | 2000-05-30 | 2002-03-14 | Steinecker Maschf Anton | Maischgefäss und maischverfahren |
| WO2010150629A1 (ja) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | パナソニック電工株式会社 | 弾性表面波を用いる霧または微細気泡の発生方法および霧または微細気泡発生装置 |
| JP2011179582A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 層状化解消装置 |
| KR20200102231A (ko) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | 동명대학교산학협력단 | 다방향 초음파 조사 가능한 에멀젼 제조장치 |
| CN112524472A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 彭志军 | 一种内置超声辅助出气氢气罐装置 |
| CN115077147A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-20 | 威特龙消防安全集团股份公司 | 一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22950197A patent/JPH1163397A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001092458A3 (de) * | 2000-05-30 | 2002-03-14 | Steinecker Maschf Anton | Maischgefäss und maischverfahren |
| WO2010150629A1 (ja) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | パナソニック電工株式会社 | 弾性表面波を用いる霧または微細気泡の発生方法および霧または微細気泡発生装置 |
| JP5253574B2 (ja) * | 2009-06-22 | 2013-07-31 | パナソニック株式会社 | 弾性表面波を用いる霧または微細気泡の発生方法および霧または微細気泡発生装置 |
| KR101317736B1 (ko) * | 2009-06-22 | 2013-10-15 | 파나소닉 전공 주식회사 | 탄성 표면파를 사용하는 미스트 또는 미세 기포의 발생 방법 및 미스트 또는 미세 기포 발생 장치 |
| US10232329B2 (en) | 2009-06-22 | 2019-03-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Generating method and generator for generating mist or fine-bubble by using surface acoustic wave |
| JP2011179582A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 層状化解消装置 |
| KR20200102231A (ko) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | 동명대학교산학협력단 | 다방향 초음파 조사 가능한 에멀젼 제조장치 |
| CN112524472A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 彭志军 | 一种内置超声辅助出气氢气罐装置 |
| CN115077147A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-20 | 威特龙消防安全集团股份公司 | 一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法 |
| CN115077147B (zh) * | 2022-06-13 | 2024-04-12 | 威特龙消防安全集团股份公司 | 一种冷库注氮控氧防护系统及防护方法 |
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