JPH03157103A - 超音波脱泡装置浸食軽減方法 - Google Patents
超音波脱泡装置浸食軽減方法Info
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- JPH03157103A JPH03157103A JP26852289A JP26852289A JPH03157103A JP H03157103 A JPH03157103 A JP H03157103A JP 26852289 A JP26852289 A JP 26852289A JP 26852289 A JP26852289 A JP 26852289A JP H03157103 A JPH03157103 A JP H03157103A
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Landscapes
- 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、液体中の気泡を連続的に消泡させる方法に関
する。
する。
写真用乳剤のように各種分散質添加剤を含む液体は、攪
拌、分散、送液等の操作を行うことにより気泡が生じや
すい。このような気泡を含んだまま該乳剤を塗布、乾燥
させると乳剤膜にピンホールが発生してしまうため、塗
布工程前に充分な脱泡処理を施しておく必要がある。こ
のような目的で使用される脱泡装置として、例えば特公
昭4211875号公報に記載されたような超音波を利
用した脱泡装置が公知である。
拌、分散、送液等の操作を行うことにより気泡が生じや
すい。このような気泡を含んだまま該乳剤を塗布、乾燥
させると乳剤膜にピンホールが発生してしまうため、塗
布工程前に充分な脱泡処理を施しておく必要がある。こ
のような目的で使用される脱泡装置として、例えば特公
昭4211875号公報に記載されたような超音波を利
用した脱泡装置が公知である。
超音波脱泡装置は、脱泡対象となる液体を脱泡槽に収容
してこれに超音波を照射する。液体に超音波を照射する
と、液体中に負圧の微小な気泡が瞬間的に発生、消滅を
繰り返すいわゆるキャビテーションが生じ、これにより
液体中の気泡が除去される。したがって、脱泡効果を高
めようとするときには、キャビテーションの発生を盛ん
にさせるために、超音波振動の出力を大きくすればよい
。
してこれに超音波を照射する。液体に超音波を照射する
と、液体中に負圧の微小な気泡が瞬間的に発生、消滅を
繰り返すいわゆるキャビテーションが生じ、これにより
液体中の気泡が除去される。したがって、脱泡効果を高
めようとするときには、キャビテーションの発生を盛ん
にさせるために、超音波振動の出力を大きくすればよい
。
ところで、写真用乳剤の場合、添加物の種類。
量、撹拌2分散時間及び速度、さらに送液流量等の違い
によって気泡状態は多様である。このため従来では、最
も気泡が発生している状態でも充分な脱泡処理ができる
ように、安全率を考慮して充分な強度の超音波を照射す
るようにしていた。
によって気泡状態は多様である。このため従来では、最
も気泡が発生している状態でも充分な脱泡処理ができる
ように、安全率を考慮して充分な強度の超音波を照射す
るようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題]
ところが、上記キャビテーションは、他方ではエロージ
ョンを惹き起こすことが知られている。
ョンを惹き起こすことが知られている。
すなわち上記脱泡槽のように、超音波振動が照射される
部位の表面が、キャビテーションによる気泡の加圧、負
圧の影響を受けて浸食される現象が生じる。そして、こ
のエロージョンによる腐食は超音波振動子から与えられ
る振動エネルギーに比例して大きくなってゆく。
部位の表面が、キャビテーションによる気泡の加圧、負
圧の影響を受けて浸食される現象が生じる。そして、こ
のエロージョンによる腐食は超音波振動子から与えられ
る振動エネルギーに比例して大きくなってゆく。
したがって従来のように、脱泡効果を上げるために充分
な強度の超音波を照射していると、エロージョンによっ
て脱泡槽表面が浸食されやすく、耐久性の面で大きな問
題となっていた。なお、特開昭59−92003号公報
、特開昭61−50608号公報には、超音波の被照射
部の形状を改良して脱泡効率の向上を図ってはいるが、
エロージョンによる浸食に対しては有効な解決手段とは
なっていない。
な強度の超音波を照射していると、エロージョンによっ
て脱泡槽表面が浸食されやすく、耐久性の面で大きな問
題となっていた。なお、特開昭59−92003号公報
、特開昭61−50608号公報には、超音波の被照射
部の形状を改良して脱泡効率の向上を図ってはいるが、
エロージョンによる浸食に対しては有効な解決手段とは
なっていない。
(発明の目的)
本発明は、以上のような従来技術の問題を解決するため
になされたもので、脱泡効果を損なうことなく、しかも
エロージョンによって超音波被照射部が浸食されること
を最小銀に食い止めることができるようにした超音波脱
泡方法を提供することを目的とする。
になされたもので、脱泡効果を損なうことなく、しかも
エロージョンによって超音波被照射部が浸食されること
を最小銀に食い止めることができるようにした超音波脱
泡方法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]
本発明は前記目的を達成するために、超音波脱泡装置の
上流で液体中に含まれる気泡の量を測定し、この測定結
果に対応して超音波脱泡装置から液体に照射される超音
波出力を変化させるように構成したものである。
上流で液体中に含まれる気泡の量を測定し、この測定結
果に対応して超音波脱泡装置から液体に照射される超音
波出力を変化させるように構成したものである。
(作用〕
液体中の気泡を検出する気泡検出装置を用いることによ
って、送液中の気泡の量を定量的に測定することができ
る。こうして検出された気泡の量に応じて気泡の除去に
必要な出力を設定し、これに基づいて超音波の照射を行
えば、過度の超音波照射を避けることができる。
って、送液中の気泡の量を定量的に測定することができ
る。こうして検出された気泡の量に応じて気泡の除去に
必要な出力を設定し、これに基づいて超音波の照射を行
えば、過度の超音波照射を避けることができる。
なお気泡検出器としては、例えば実公昭6313487
号公報に開示されたように、導管内の液体に測定用の超
音波を照射し、超音波振動子の電気的インピーダンスの
変化を測定する装置が公知で、これによれば液体中の気
泡量を的確に把握することができる。
号公報に開示されたように、導管内の液体に測定用の超
音波を照射し、超音波振動子の電気的インピーダンスの
変化を測定する装置が公知で、これによれば液体中の気
泡量を的確に把握することができる。
以下、ゼラチン水溶液の脱泡装置に本発明を適用した実
施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[実施例]
本発明の一実施例を示す第1図において、溶解タンク1
からゼラチン水溶液を導く導管は送液ポンプ2を通り、
不純物の除去のためのフィルター3を通ったのちに脱泡
装置4へ通じている。フィルター3と脱泡装置4を結ぶ
導管には、気泡検知センサー5が設けられている。
からゼラチン水溶液を導く導管は送液ポンプ2を通り、
不純物の除去のためのフィルター3を通ったのちに脱泡
装置4へ通じている。フィルター3と脱泡装置4を結ぶ
導管には、気泡検知センサー5が設けられている。
気泡検知センサー5は、導管内に流れるゼラチン水溶液
に超音波を照射する。これにより、導管内のゼラチン水
溶液には音場が発生するが、この音場内の音響インピー
ダンスは液体とともに通過する気泡の量に対応して変化
する。この音響インピーダンスの変化は、気泡検知セン
サー5の超音波振動子の電気的インピーダンスに変換さ
れ、この変化が気泡検知センサー5から電気信号として
出力される。
に超音波を照射する。これにより、導管内のゼラチン水
溶液には音場が発生するが、この音場内の音響インピー
ダンスは液体とともに通過する気泡の量に対応して変化
する。この音響インピーダンスの変化は、気泡検知セン
サー5の超音波振動子の電気的インピーダンスに変換さ
れ、この変化が気泡検知センサー5から電気信号として
出力される。
導管は、脱泡装置4の中心部に設けられた円筒状の脱泡
槽7に通じ、脱泡槽7に形成された流出口8は、再び外
部の導管を介して塗布機構部に連絡されている。脱泡装
置4内には、脱泡槽7の側面に接して円環状に保温槽9
が形成されている。
槽7に通じ、脱泡槽7に形成された流出口8は、再び外
部の導管を介して塗布機構部に連絡されている。脱泡装
置4内には、脱泡槽7の側面に接して円環状に保温槽9
が形成されている。
保温槽9は、媒体として温水が充填され、脱泡槽のゼラ
チン水溶液をほぼ一定の温度に保つ。保温槽9には、温
水流入口10と温水流出口11とが設けられ、所定温度
の温水を循環させる構造になっている。
チン水溶液をほぼ一定の温度に保つ。保温槽9には、温
水流入口10と温水流出口11とが設けられ、所定温度
の温水を循環させる構造になっている。
保温槽9の外壁を取り囲むように、超音波振動子12が
取り付けられている。この超音波振動子12は振動子駆
動回路13によって駆動される。
取り付けられている。この超音波振動子12は振動子駆
動回路13によって駆動される。
振動子駆動回路13は、超音波振動子12が振動すると
きに駆動電流を変化させて振幅を制御する機能を有し、
その制御は気泡検知センサー5及びプリセント人力部1
4から入力されるデータに基づいて行われる。このブ°
ノセット入力部14には、送液されるゼラチン水溶液の
流量、粘度等のデータがマニュアル入力される。なお、
導管に流量計を取り付けたときには、流量データに関し
ては、流量計から自動的にプリセット入力部14に入力
することもできる。
きに駆動電流を変化させて振幅を制御する機能を有し、
その制御は気泡検知センサー5及びプリセント人力部1
4から入力されるデータに基づいて行われる。このブ°
ノセット入力部14には、送液されるゼラチン水溶液の
流量、粘度等のデータがマニュアル入力される。なお、
導管に流量計を取り付けたときには、流量データに関し
ては、流量計から自動的にプリセット入力部14に入力
することもできる。
上記構成の作用は以下のとおりである。
脱泡処理を必要とするゼラチン水溶液は、送液ポンプ2
の駆動により溶解タンク1から脱泡槽7に送液される。
の駆動により溶解タンク1から脱泡槽7に送液される。
この送液の途中で、ゼラチン水溶液中の不純物はフィル
ター3によって除去され、その後ゼラチン水溶液中に含
まれる気泡の量が気泡検知センサー5によって測定され
る。この測定データは振動子駆動回路13に入力される
。振動子駆動回路13は気泡データの他、プリセット人
力部14で設定された流量データやゼラチン水溶液の粘
度データに応じて超音波振動子12の駆動電力を調節す
る。
ター3によって除去され、その後ゼラチン水溶液中に含
まれる気泡の量が気泡検知センサー5によって測定され
る。この測定データは振動子駆動回路13に入力される
。振動子駆動回路13は気泡データの他、プリセット人
力部14で設定された流量データやゼラチン水溶液の粘
度データに応じて超音波振動子12の駆動電力を調節す
る。
上記超音波振動子12としてフェライト磁歪振動子を用
いて40KHzで駆動するとき、振動子駆動回路13か
ら超音波振動子12に供給される駆動電力を50W、1
00W、200W、300Wと変化させたとき、脱泡槽
7の中心部における音圧を測定すると、第2図に示した
ように比例関係があり、脱泡槽7に照射される超音波の
強度を調節するときには、振動子駆動回路13の駆動電
力を調節すればよいことが分る。
いて40KHzで駆動するとき、振動子駆動回路13か
ら超音波振動子12に供給される駆動電力を50W、1
00W、200W、300Wと変化させたとき、脱泡槽
7の中心部における音圧を測定すると、第2図に示した
ように比例関係があり、脱泡槽7に照射される超音波の
強度を調節するときには、振動子駆動回路13の駆動電
力を調節すればよいことが分る。
気泡検知センサー5からのデータ、プリセット人力部1
4からのデータに対応した駆動電力で超音波振動子12
が駆動されると、保温槽9内の温水を媒体として脱泡槽
7に超音波が照射される。
4からのデータに対応した駆動電力で超音波振動子12
が駆動されると、保温槽9内の温水を媒体として脱泡槽
7に超音波が照射される。
この結果、脱泡槽7内にはキャビテーションが発生し、
ゼラチン水溶液中に含まれていた気泡は除去されるよう
になる。このとき、超音波振動子12の超音波出力は、
ゼラチン水溶液中に含まれている気泡の量に応じて調節
されているため、気泡が少ないのにもかかわらず脱泡槽
7に過度の超音波エネルギーを照射することがない。し
たがって、脱泡槽7や保温槽9の表面のエロージョンに
よる浸食を最小限に抑えることができる。
ゼラチン水溶液中に含まれていた気泡は除去されるよう
になる。このとき、超音波振動子12の超音波出力は、
ゼラチン水溶液中に含まれている気泡の量に応じて調節
されているため、気泡が少ないのにもかかわらず脱泡槽
7に過度の超音波エネルギーを照射することがない。し
たがって、脱泡槽7や保温槽9の表面のエロージョンに
よる浸食を最小限に抑えることができる。
第3図は、上記フェライト磁歪振動子を用い、満足し得
る脱泡効果が得られる超音波駆動電力と、ゼラチン水溶
液の流量、あるいは粘度との相関を表したものである。
る脱泡効果が得られる超音波駆動電力と、ゼラチン水溶
液の流量、あるいは粘度との相関を表したものである。
なお、条件は以下のとおりである。
超音波振動子
フェライト磁歪振動子
駆動周波数:40に七
ゼラチン水溶液
濃度:5% 液温:40°C
粘度二粘度調整剤付与により、30 c P。
60cP、90cPに可変
表面張カニ界面活性剤付与により、30d y n e
/ c m 脱泡槽 内径:85mm 長さ:550mm 肉圧:1mm 脱泡槽に流入する気泡の程度 大きさ:100〜500μm 流入量: 2〜10cc/min。
/ c m 脱泡槽 内径:85mm 長さ:550mm 肉圧:1mm 脱泡槽に流入する気泡の程度 大きさ:100〜500μm 流入量: 2〜10cc/min。
第3図のグラフから分るように、ゼラチン水溶液の流量
並びに粘度を考慮した上で脱泡槽7に流入してくる気泡
の量に対応して超音波振動子12の駆動電力を調節すれ
ば、充分な脱泡効果が得られ、常に強力な超音波を脱泡
槽7に照射しておく必要はない。
並びに粘度を考慮した上で脱泡槽7に流入してくる気泡
の量に対応して超音波振動子12の駆動電力を調節すれ
ば、充分な脱泡効果が得られ、常に強力な超音波を脱泡
槽7に照射しておく必要はない。
第4図は、濃度5%、粘度40cPのゼラチン水溶液を
脱泡対象とし、48時間連続送液した場合の脱泡処理を
シミュレートしたときの気泡検出センサー5の出力信号
と超音波振動子12の駆動電力との関係を示している。
脱泡対象とし、48時間連続送液した場合の脱泡処理を
シミュレートしたときの気泡検出センサー5の出力信号
と超音波振動子12の駆動電力との関係を示している。
例えば同図中に破線で示したように、200W一定の駆
動電力で超音波振動子12を駆動する従来方式では、約
960QW−hrに対応した超音波エネルギーが脱泡槽
7に照射されるのに対し、本発明方式のように気泡の量
に応じて駆動電力を調節すれば、同様の脱泡効果を得る
のに約2500 W−h rの?ft 力T: 済み、
脱泡槽7に対するエロージョンの影響を大幅に減らすこ
とができる。なお、気泡検出センサー5から明確な検知
出力が得られない場合にも、図示のようにエロージョン
の悪影響が生じない程度の駆動電力で超音波振動子12
を駆動しておくことが望ましい。
動電力で超音波振動子12を駆動する従来方式では、約
960QW−hrに対応した超音波エネルギーが脱泡槽
7に照射されるのに対し、本発明方式のように気泡の量
に応じて駆動電力を調節すれば、同様の脱泡効果を得る
のに約2500 W−h rの?ft 力T: 済み、
脱泡槽7に対するエロージョンの影響を大幅に減らすこ
とができる。なお、気泡検出センサー5から明確な検知
出力が得られない場合にも、図示のようにエロージョン
の悪影響が生じない程度の駆動電力で超音波振動子12
を駆動しておくことが望ましい。
以上のように、気泡検出センサー5により脱泡槽7に流
入する気泡の量を推定し、その気泡の量に対応して超音
波振動子12の駆動電力を制御すれば、不必要に強力な
超音波を脱泡槽7に照射せずに済み、脱泡槽7.保温槽
9等の表面がエロージョンで浸食されることを抑えるこ
とができるようになる。また、高出力の超音波照射を気
泡の量に応じて短時間に抑えることができるため、超音
波出力をより高めに設定して脱泡槽7を小容量のものに
することも可能となる。
入する気泡の量を推定し、その気泡の量に対応して超音
波振動子12の駆動電力を制御すれば、不必要に強力な
超音波を脱泡槽7に照射せずに済み、脱泡槽7.保温槽
9等の表面がエロージョンで浸食されることを抑えるこ
とができるようになる。また、高出力の超音波照射を気
泡の量に応じて短時間に抑えることができるため、超音
波出力をより高めに設定して脱泡槽7を小容量のものに
することも可能となる。
なお、写真用乳剤を脱泡対象とする場合には、極めて微
小な気泡が残っていたとしても塗布工程でピンホールに
なり、塗膜欠陥になってしまうから、上記気泡検出セン
サー5を複数個設けて気泡の検出精度を高めるのがよい
。また、本発明方法は、ゼラチン水溶液、写真用乳剤だ
けでなく、その他の液体から脱泡をする際にも同様に適
用し得るのはもちろんである。
小な気泡が残っていたとしても塗布工程でピンホールに
なり、塗膜欠陥になってしまうから、上記気泡検出セン
サー5を複数個設けて気泡の検出精度を高めるのがよい
。また、本発明方法は、ゼラチン水溶液、写真用乳剤だ
けでなく、その他の液体から脱泡をする際にも同様に適
用し得るのはもちろんである。
以上詳細に説明したように、本発明の超音波脱泡方法に
よれば、脱泡処理を行う前に液体中に含まれている気泡
の量を検出し、これに対応して超音波出力を調節するよ
うにしたから、不必要に強力な超音波を脱泡対象部位に
照射せずに済むようになり、エロージョンによる被照射
部の破損を防ぐことができる。
よれば、脱泡処理を行う前に液体中に含まれている気泡
の量を検出し、これに対応して超音波出力を調節するよ
うにしたから、不必要に強力な超音波を脱泡対象部位に
照射せずに済むようになり、エロージョンによる被照射
部の破損を防ぐことができる。
また、従来の方法でエロージョンの影響を少なくするた
めに超音波出力を低く抑えようとする場合は、超音波照
射部の容積を大きくして液体の平均滞留時間を長くしな
くてはならなかったが、本発明によれば、必要なときだ
け高出力の超音波照射を行うことができるため、超音波
出力を従来よりも大きく設定して被照射部の小容量化を
図ることも可能となり、脱泡槽内における液体の置換も
効率的に行うことができる。
めに超音波出力を低く抑えようとする場合は、超音波照
射部の容積を大きくして液体の平均滞留時間を長くしな
くてはならなかったが、本発明によれば、必要なときだ
け高出力の超音波照射を行うことができるため、超音波
出力を従来よりも大きく設定して被照射部の小容量化を
図ることも可能となり、脱泡槽内における液体の置換も
効率的に行うことができる。
第1図は、−船釣な写真乳剤塗布機構送液系を示す説明
図である。 第2図は、脱泡装置の中心部音圧と超音波出力との関係
の一例を示すグラフである。 第3図は、ゼラチン水溶液の粘度と通過量とを変化させ
て評価した、脱泡装置の脱泡能力の一例を示すグラフで
ある。 第4図は、気泡検知センサーからの信号と超音波出力と
の一例を示すグラフである。 4・・・・・・脱泡装置 5・・・・・・気泡検知センサー 7・・・・・・脱泡槽 9・・・・・・保温槽 I2・・・・・・超音波振動子 第2図 B合液t77 (W) 第3図 j缶液を力(W)
図である。 第2図は、脱泡装置の中心部音圧と超音波出力との関係
の一例を示すグラフである。 第3図は、ゼラチン水溶液の粘度と通過量とを変化させ
て評価した、脱泡装置の脱泡能力の一例を示すグラフで
ある。 第4図は、気泡検知センサーからの信号と超音波出力と
の一例を示すグラフである。 4・・・・・・脱泡装置 5・・・・・・気泡検知センサー 7・・・・・・脱泡槽 9・・・・・・保温槽 I2・・・・・・超音波振動子 第2図 B合液t77 (W) 第3図 j缶液を力(W)
Claims (1)
- (1)導管内を流れる液体に含まれる気泡を超音波脱泡
装置から照射される超音波により消失させる超音波脱泡
方法において、 前記超音波脱泡装置の上流で導管内を流れる液体に含ま
れる気泡の量を検出し、検出された気泡の量に応じて超
音波脱泡装置から照射される超音波の出力を変化させる
ことを特徴とする超音波脱泡方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26852289A JP2902683B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 超音波脱泡装置浸食軽減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26852289A JP2902683B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 超音波脱泡装置浸食軽減方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03157103A true JPH03157103A (ja) | 1991-07-05 |
JP2902683B2 JP2902683B2 (ja) | 1999-06-07 |
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