JP2017006823A - 脱気方法及び脱気装置 - Google Patents
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Abstract
Description
因みに、この脱気度としては、10分程度以内に脱気後の溶存酸素(DO値)が2.5mg/l程度以下であれば、バリ取り、洗浄が効率的に行われて実用に供することが本発明者等の経験によって確かめられている。
また、この際、洗浄液に向けて発振される超音波の振動周波数が25KHz未満であったり、2MHzを超えたりすると、洗浄液に溶解する気体が泡状になって分離される能力が低下する。また、特に、振動周波数が40KHzの場合、分離能力が極めて高いことが実験の結果、明らかになった。この実験結果から、特に振動周波数が35〜45KHzの範囲であれば分離能力が高くて好適なものと思われる。
本発明に係る脱気方法および脱気装置は、特に、超音波を利用したバリ取り・洗浄において超音波発振時のキャビテーションの衝撃効果を高めるため、洗浄水から脱気する際の技術に関し、効率的に脱気するとともに、中空糸等を交換するような手間をなくすことができるようにされている。
バッチ式処理方式の脱気装置1Aは、図1に示すように、真空引きライン15を通して真空ポンプ2が接続され且つ振動周波数25KHz〜2MHzの超音波振動子3が取り付けられる脱気槽4Aを備えており、真空ポンプ2は、脱気槽4Aの上面側に接続されるとともに、超音波振動子3は、脱気槽4Aの底面側に取り付けられている。
そして、本実施例では、前記給水路5の延出端部には、超音波バリ取り・洗浄に使用する洗浄槽20内に貯留される洗浄液中に浸漬されて洗浄液を吸い込むことのできる吸水部材10が接続され、前記排水路7の延出端部には、洗浄槽20内に洗浄液を戻すことのできる送水部材11が接続されている。
また、この液面計は、液面が所定の高さに達すると自動的に洗浄液の給水が停止するようにされている。
そして、前記脱気装置1A側の吸水部材10と、送水部材11は、洗浄槽20内の洗浄液中に浸漬され、これを循環させて洗浄液中に溶解する気体を脱気するようにされている。
因みに、洗浄槽20側の超音波振動子21は、振動周波数50KHz未満、好ましくは20〜25KHzとし、強力なキャビテーションを発生してバリ取り効果が高まるようにしている。
脱気槽4Aが空の状態で、給水路5のサーボバルブ6や、排水路7のサーボバルブ8や、大気解放ライン13のサーボバルブ14をいずれも閉じた状態で、真空ポンプ2を作動させ、真空引きライン15のサーボバルブ16を開にして脱気槽4A内を真空引きする。そして脱気槽4Aの減圧程度が−96Kpa程度になるまで真空引きすると、給水路5のサーボバルブ6が開かれる。すると、脱気槽4A内の負圧により洗浄槽20内の洗浄液が脱気槽4A内に流れ込み、液面計12により洗浄液の液面高さが所定量に達したことが検知されると、給水路5のサーボバルブ6は自動的に閉じられる。この洗浄液の吸引の際、必要に応じて真空ポンプ2の作動は継続される。
そして、タイマー等により数分程度で超音波振動子3の作動が停止すると、真空引きライン15のサーボバルブ16が閉じられ大気解放ライン13のサーボバルブ14が開かれるとともに、排水路7のサーボバルブ8が開かれて、脱気された洗浄液は洗浄槽20内に戻される。そして、このような脱気槽4Aによる脱気、すなわち、所定量の洗浄液の吸引、脱気、洗浄液の戻しが断続的に繰り返される。
図2に示すように、この構成例では、脱気槽4Bの液面を検知する液面計として、ハイレベル領域まで洗浄液が充填されていることを検知するハイレベル液面計12aと、ローレベル領域まで洗浄液が充填されていることを検知するローレベル液面計12bを設けている。
この脱気装置1Cの脱気槽4Cは、内部が所定高さの仕切り17によって脱気室18aとオーバーフロー室18bの各領域に区画され、給水路5は脱気室18a内に接続されるとともに、排水路7はオーバーフロー室18bに接続されている。また、超音波振動子3は、脱気室18a側の底面に配置されている。また、排水路7の途中には、排水ポンプ19が配設され、また、オーバーフロー室18bには、オーバーフロー室18bに流れ込む洗浄液の液面を検知するための液面計12が設けられおり、この液面計12が検知する信号によって前記排水ポンプ19の作動を制御するようにされている。
当初、脱気槽4C内に洗浄液が導入されるまでの工程は、前記例の場合と同様である。そして、脱気槽4C内の真空引きが終えると、給水路5のサーボバルブ6や、排水路7のサーボバルブ8が開かれ、脱気槽4C内への洗浄液の導入が開始される。そして、脱気槽4Cの脱気室18a内の液面が所定のレベル(例えば、液面が仕切り17の高さより若干低い位置等)に達した時点で真空ポンプ2による真空引きが継続されながら超音波振動子3が駆動される。
そして、この場合でも、洗浄液に溶解する溶存気体量を効率的に2.5mg/l程度以下にすることができ、脱気効率は極めて良好である。
例えば、脱気した洗浄液の用途は、バリ取り・洗浄に限られるものではなく、単なる洗浄等でもよい。また、脱気槽1A、1B、1Cに使用する超音波振動子3の数などは任意である。
また、この際、洗浄液に向けて発振される超音波の振動周波数が25KHz未満であったり、2MHzを超えたりすると、洗浄液に溶解する気体が泡状になって分離される能力が低下する。また、特に、振動周波数が40KHzの場合、分離能力が極めて高いことが実験の結果、明らかになった。この実験結果から、特に振動周波数が35〜45KHzの範囲であれば分離能力が高くて好適なものと思われる。
図2に示すように、この構成例では、脱気槽4Bの液面を検知する液面計として、給水停止レベルまで洗浄液が充填されていることを検知する給水停止レベル液面計12a(以下、ハイレベル液面計12aという。)と、排水停止レベルまで洗浄液が充填されていることを検知する排水停止レベル液面計12b(以下、ローレベル液面計12bという。)を設けている。
Claims (6)
- 洗浄液中に溶解する気体を脱気するための脱気方法であって、脱気槽内を空の状態にして真空引きすることで脱気槽内の真空度を所定圧以下にする工程と、脱気槽の所定領域内に所定量の洗浄液を流入させた後、流入を停止させる工程と、脱気槽内の洗浄液に向けて振動周波数25KHz〜2MHzの超音波を発振しながら脱気槽の洗浄液占有領域以外の部分から真空引きをする工程と、所定時間経過した時点で超音波発振と真空引きを停止して脱気槽内の洗浄液を流出させる工程を備え、これら工程を断続的に繰り返すことを特徴とする脱気方法。
- 洗浄液中に溶解する気体を脱気するための脱気方法であって、脱気槽内を空の状態にして真空引きすることで脱気槽内の真空度を所定圧以下にする工程と、脱気槽のハイレベル領域まで洗浄液を流入させた後、流入を停止させる工程と、脱気槽内の洗浄液に向けて振動周波数25KHz〜2MHzの超音波を発振しながら脱気槽の洗浄液占有領域以外の部分から真空引きをする工程と、所定時間経過した時点で超音波発振と真空引きを停止して脱気槽内の洗浄液をローレベル領域まで流出させる工程を備え、前記ハイレベル領域まで洗浄液を流入させる工程からローレベル領域まで洗浄液を流出させる工程を連続的に繰り返すことを特徴とする脱気方法
- 洗浄液中に溶解する気体を脱気するための脱気方法であって、脱気槽内を空の状態にして真空引きすることで脱気槽内の真空度を所定圧以下にする工程と、脱気槽内の脱気室の所定領域内に洗浄液を流入させ、流入を継続させながら洗浄液に向けて振動周波数25KHz〜2MHzの超音波を発振すると同時に脱気槽の洗浄液占有領域以外の部分から真空引きする工程と、前記脱気槽内の脱気室に所定高さの仕切りを介して隣接する脱気室内のオーバーフロー室内に、仕切りをオーバーフローした洗浄液を流入させる工程と、オーバーフロー室の洗浄液が所定の量に達したらこれを脱気槽外に流出させる工程を備えたことを特徴とする脱気方法。
- 洗浄液中に溶解する気体を脱気するための脱気装置であって、真空引きラインを通して真空引きポンプが接続され且つ液面計を備えた脱気槽と、洗浄液を脱気槽に送り込むための給水路およびその途中の開閉バルブと、脱気槽の洗浄液を脱気槽外に送り出すための排水路およびその途中の開閉バルブを備え、前記脱気槽には、脱気槽内の洗浄液に向けて振動周波数25KHz〜2MHzの超音波を発振することのできる超音波振動子が設けられることを特徴とする脱気装置。
- 前記液面計は、脱気槽のハイレベル領域を検知するハイレベル液面計と、ローレベル領域を検知するローレベル液面計を備えたことを特徴とする請求項4に記載の脱気装置。
- 洗浄液中に溶解する気体を脱気するための脱気装置であって、真空引きラインを通して真空引きポンプが接続される脱気槽と、洗浄液を脱気槽に送り込むための給水路と、脱気槽の洗浄液を脱気槽外に送り出すための排水路を備え、この排水路の途中には、排水ポンプが配設されるとともに、前記脱気槽の内部は、所定の高さの仕切りを介して脱気室とオーバーフロー室に区画され、このオーバーフロー室には液面計が設けられ、また、前記給水路は脱気室に、前記排水路はオーバーフロー室にそれぞれ連通し、且つ、脱気室側には、脱気室内の洗浄液に向けて振動周波数25KHz〜2MHzの超音波を発振することのできる超音波振動子が配設されることを特徴とする脱気装置。
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