(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含泡液体を加圧供給する含泡液体加圧供給工程、加圧供給される含泡液体を環管状に薄層整流できる一層ないし多層の環管整流工程、前記環管整流工程中に移送中の含泡液体中の気泡を整流加圧して合流拡大させる気泡拡大工程、排出口より絞り開放させて気泡を液体分より分離排出させる気体分離工程、及び前記気泡と分離された液体分を放射状の傘状に拡開させる液体拡散工程とより成ることを特徴とする含泡液体の脱気方法。
【請求項２】
含泡液体を加圧供給する含泡液体加圧供給機構と、
加圧供給される含泡液体を導入する筒体の層流形成管体と、該層流形成管体は、外筒を形成できる円筒管と、この円筒管の中央に形成される内層体を備え、一以上の間隙を介して形成されて内部に配設される環管状の含泡液体の管状層流路機構と、
該管状層流路機構の吐出側に含泡液体を絞る、狭少にした気液分離吐出口機構と、
前記機構で吐出された気泡を排気分離した液体分を流下させる拡散板機構と、
脱気液体を静止回収貯溜する液体回収貯溜槽機構と、
を備えることを特徴とする含泡液体の脱気装置。
【請求項３】
含泡液体の管状層流路機構の導入部には含泡液体を導入保持する含泡液体貯溜部を設けて成ることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【請求項４】
含泡液体の管状層流路機構の間隙には、一層ないし多層の含泡液体の流路を形成して成ることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【請求項５】
気液分離吐出口機構には、気体を分離された液体を流下させる傘機構を備えて成ることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【請求項６】
気液分離吐出口機構は、円筒管又は内層体のいずれか一方を拡幅又は縮径させて絞り構成として成ることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【請求項７】
含泡液体の管状層流路機構は、断面円形、楕円形、三角形、五角形のいずれか一つであることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【請求項８】
液体回収貯溜槽機構には、排気された気体を吸引排除する減圧機構を備えて成ることを特徴とする請求項２記載の含泡液体の脱気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミルク、豆乳、果汁などの各種食品、健康補助食品又は栄養剤、ドリンク剤等の医薬品或は、美顔液、洗髪料等の化粧品、更には塗料、バッテリーペースト、その他の化成品、高分子樹脂等の粘性のある液状体を含む種々の液状体中に混在する気泡を除去排除する含泡液体の脱気方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を最終製品とする技術分野は、食品、医療を始め高分子化学品など、その範囲はあらゆる物に及ぶ。
【０００３】
そして、液体製品であるため、濃度、精度などの物性上、混入又は発生する気泡は本質的に品質上多くの問題があり、排除することが不可避である。
【０００４】
化学的に消泡剤を用いて行う場合もあるが、液体製品の品質管理上、悪影響を及ぼす場合が多く、一般的ではない。そこで多くの場合、機械的方法で脱泡する方法、装置が用いられている。
【０００５】
具体的には、サイクロンないし遠心分離方式と呼ばれる含泡液体の脱気方法やその装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、気泡分離装置に関し、含泡液体を回転タンクの回転軸とその周囲の貫通孔との間隙より流入させ、回転タンクの上面のガイド部材上を流下させることで、液体中の気泡を取り出し、また、気泡が取り除かれた液体を回収することが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらにまた、塗布装置に用いられる真空脱泡装置に関し、含泡液体を先端が縮径した液膜形成ノズルから放出し、なんらかの部材に衝突させた上で平面視円形状の液膜を形成し、減圧により液体中の気泡を取り出し、また、気泡が取り除かれた液体を回収することが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
なおまた、各種の気液を分離する文献も知られている（例えば、特許文献５，６，７，８参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７０１２号公報
【特許文献２】特開平１０−４３２９３号公報
【特許文献３】特開昭５７−１９７００４号公報
【特許文献４】特開２００６−１２２８１２号公報
【特許文献５】特開昭５１−１７１７５号公報
【特許文献６】特開昭６１−２６８３０５号公報
【特許文献７】実開平５−９３５０２号公報
【特許文献８】特公昭４７−２７２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した特許文献１，２は、いずれも含泡液体を容器内へ導入するに際し、円周方向に旋回させて、その旋回流通路に塞板として網板を配設して気泡を分離させていたり、中央に設けた円筒状の濾過体を配設して気泡を分離させて液体分と分離させて脱泡しており、単に網の目や濾過体の目の大きさによって脱気分が規制されるという問題は避けられない。
【００１１】
また、上記特許文献３の気泡分離装置においては、間隙を通過した液体が回転軸の方向へと曲折されるような構成を有するものではない。
【００１２】
さらに、上記特許文献４の真空脱泡装置においては、液膜形成ノズル内において、液体が環管状に流れる構成を有するものではない。
【００１３】
さらにまた、特許文献５，６，７及び８は、いずれも、本発明の脱泡機構を備えた構成を具備するものではない。
【００１４】
これに対し、本出願人は、押圧加圧された被含泡液体を一層以上の多重環管状に形成される円筒管状の流路に導通させて液体中の気泡分を長尺かつ隣り合う気泡分を重合させて拡開させた状態に変位させ、直接又は中央で一旦凝集させた後、軸中心に対して水平方向、円周方向に拡張して液体分と気泡分とを有効に分離して、排出後は気体分を除去させると共に、脱気状態の液体分を取り出せるようにした含泡液体の脱気方法及びその装置を開発した事実がある（ＰＣＴ／ＪＰ２０１２／０６３９３９  特願２０１２−５４０１９０）。
【００１５】
本発明は上述した開発した発明をさらに発展させて、押圧加圧された被含泡液体を一層ないし一層以上の多重環管状に形成される円筒管状の直状の流路に導通させて液体中の気泡分を長尺かつ隣り合う気泡分を重合させて拡開させた過程で外周方向に変位させ、かつ吐出開口部分を絞り構成として吐出させ、液体中の気泡部分を分離吐出排気し、簡単効率的に脱気状態の液体分を取り出せるようにした含泡液体の脱気方法及びその装置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】
【００１６】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１７】
（１）含泡液体を加圧供給する含泡液体加圧供給工程、加圧供給される含泡液体を環管状に薄層整流できる一層ないし多層の環管整流工程、前記環管整流工程中に移送中の含泡液体中の気泡を整流加圧して合流拡大させる気泡拡大工程、排出口より絞り開放させて気泡を液体分より分離排出させる気体分離工程、及び前記気泡と分離された液体分を放射状の傘状に拡開させる液体拡散工程とより成ることを特徴とする含泡液体の脱気方法。
【００１８】
（２）含泡液体を加圧供給する含泡液体加圧供給機構と、
加圧供給される含泡液体を導入する筒体の層流形成管体と、該層流形成管体は、外筒を形成できる円筒管と、この円筒管の中央に形成される内層体を備え、一以上の間隙を介して形成されて内部に配設される環管状の含泡液体の管状層流路機構と、
該管状層流路機構の吐出側に含泡液体を絞る、狭少にした気液分離吐出口機構と、
前記機構で吐出された気泡を排気分離した液体分を流下させる拡散板機構と、
脱気液体を静止回収貯溜する液体回収貯溜槽機構と、
を備えることを特徴とする含泡液体の脱気装置。
【００１９】
（３）含泡液体の管状層流路機構の導入部には含泡液体を導入保持する含泡液体貯溜部を設けて成ることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【００２０】
（４）含泡液体の管状層流路機構の間隙には、一層ないし多層の含泡液体の流路を形成して成ることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【００２１】
（５）気液分離吐出口機構には、気体を分離された液体を流下させる傘機構を備えて成ることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【００２２】
（６）気液分離吐出口機構は、円筒管又は内層体のいずれか一方を拡幅又は縮径させて絞り構成として成ることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【００２３】
（７）含泡液体の管状層流路機構は、断面円形、楕円形、三角形、五角形のいずれか一つであることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【００２４】
（８）液体回収貯溜槽機構には、排気された気体を吸引排除する減圧機構を備えて成ることを特徴とする前記（２）記載の含泡液体の脱気装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に拠れば、含泡流体を加圧移送させる際、環管状の１層ないし２以上の多層に分流させて液体中の気泡を伸長させ、かつ整流させているので、隣り合う気泡同士が合流合体して拡張し、吐出排出口部分の絞り作用を経て、液体分中の気泡は圧縮されると同時に噴出作用を経て、液体より分離して気化状態となり、極めて有効に液体と分離される。
【００２６】
含泡液体の層流状態が２以上であれば層流作用は拡大し、各層流での気体分の重合拡大が促進され、それぞれの吐出部での分流作用が増大して効率的な泡体、液体との分離取り出しを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る脱泡装置の一例を示す断面側面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】本発明の他の実施例を示す断面説明図
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。
【００３０】
はじめに、図１及び図２の構成について説明する。
【００３１】
１は、含泡液体を加圧供給する含泡液体供給機構２の供給管、３は供給管１より供給される含泡液体を層流に整流するために必要な含泡液体滞溜部、４は前記含泡液体滞溜部３より比較的長尺に形成される層流形成管体であって、外壁を形成する円筒管５及びこの円筒管５の中央に形成される内層体６を備え、この内層体６と前記円筒管５との間に間隙ｇに相当する管状層流路機構７を形成する。
【００３２】
８は、前記層流形成管体４の含泡液体の吐出側に形成される気液分離吐出口であって、間隙ｇを狭少にすべく絞り構造として形成してある。この絞り構造は、狭少絞り吐出機構であって、円筒管５又は内層体６のいずれか一方を拡幅又は縮径させて形成できる。９は内層体６の気液分離吐出口８において外方に突出させた弧状突出部であって、気液分離吐出口８より吐出される気液分離状態の含泡液体を、外方円周方向に案内させるための働きを呈する。
【００３３】
１０は、前記気液分離吐出口８の円筒管５に沿って設けた、傘状の分離液体を流下させるための拡散板機構、１１は、前記拡散板機構１０の外周に配設される脱泡された液体を収容できる液体回収貯溜槽であって、この液体回収貯溜槽１１の開口部１２は大気開放となっているが、必要に応じて蓋による遮蔽構造とし図示しないが、減圧モータなどにより減圧吸引することも可能である。１３は排出口であって、液体回収貯溜槽１１内の水位を計測して順次排水可能としている。
【００３４】
また、上記構成において、層流形成管体４の円筒管５は、基盤１４と中間部材などを介して固定起立され、前記円筒管５内に挿通される内層体６は、先端の円錐状部１５を凹状型円錐状受体１６に係入させ、かつ中心に挿通させた固定棒１７を、基盤１４内に挿通させてナットなどの止環１８で固定して組立てることができる。
【００３５】
なお、１９は前記拡散板機構１０を支持する支持杆、２０はその蝶ねじ、２１は基盤１４を支持する止杆であって、移動可能な自在滑車を付設することもできる。
【００３６】
叙上の構成に基づいて、作用を説明する。
【００３７】
気泡を混入する含泡液体は、含泡液体供給機構２を経て、供給管１に供給されて、層流形成管体４へ導入される。含泡液体は直ちに含泡液体滞溜部３に入り、外周の間隔ｇに相当する管状層流路機構７に導入され、層流作用を受け、液体内の気泡は互いに隣り合う気泡同士が結合し、拡大されて気液分離吐出口８に達し、ここで間隔ｇがより狭少で絞り効果が働き、含泡液体が圧縮凝集して噴霧吐出される。気体分は液体分より離散し、液体回収貯溜槽１１の開口部１２より大気開放される。液体分は、弧状突出部９によって外方外周に向かって導出され、脱気された状態で傘状の拡散板機構１０に沿って流下し、液体回収貯溜槽１１内に流下し貯溜され、一定量貯溜後、排出口１３より脱気状態の液体を得ることができる。
【００３８】
つぎに、図３及び図４の実施例について説明する。
【００３９】
この実施例は間隙ｇが２層構成としたもので、内層体６を中心として外周に二重の内径を異にした円筒管５ａ，５ｂを配設したもので、之等の内筒管５ａ，５ｂの端縁には略同径同大の傘状の拡散板機構１０ａ，１０ｂを設けるものである。
【００４０】
そして、層流形成管体４Ａの外周部分に二重の間隙ｇ１，ｇ２を設けた管状層流路機構７ａ，７ｂを形成し、多量の含泡液体に適応した脱泡処理を短時間に能率よく行わせることができる。その他の機構構成は、前記実施例と同一であるので、同一符号を施し説明の詳細を省く。ここで、二重の間隙ｇ１，ｇ２の大きさは同一でも異なっても良く、何等限定されない。
【００４１】
なお、上記実施例において、層流形成管体４，４Ａの長さは長尺であることが好ましく、その長さは何等特定されず、また、同層流形成管体４，４Ａの断面形状も円形，楕円形は勿論のこと、三角形，四角形などの多角形状について実施できる。
【００４２】
そして、傘状の拡散板機構１０，１０ａ，１０ｂの外周端より流出する脱泡された回収液体は流下状態で液体回収貯溜槽１１内に供給されるものであるが、滴下の場合を避けるため、液体の流下を助ける吊下板（図示せず）を付設して気泡を発生する虞れのある滴下状況の形成を防止することもできる。
【００４３】
さらに、支持杆１９に代えて、支持杆１９ａを液体回収貯溜槽１１に上端を固着して保持している。
【００４４】
また、三重以上の層流を形成する場合も同様の構成で実施できる。
【符号の説明】
【００４５】
１              供給管
２              含泡液体供給機構
３              含泡液体滞溜部
４，４Ａ        層流形成管体
５，５ａ，５ｂ  円筒管
６              内層体
７，７ａ，７ｂ  管状層流路機構
８              気液分離吐出口
９              弧状突出部
１０，１０ａ，１０ｂ  拡散板機構
１１            液体回収貯溜槽
１２            開口部
１３            排出口
１４            基盤
１５            円錐状部
１６            凹状型円錐状受体
１７            固定棒
１８            止環
１９，１９ａ    支持杆
２０            蝶ねじ
２１            止杆
ｇ，ｇ１，ｇ２    間隙
【要約】
本発明は、液体を筒内に移動させる際に生ずる層流現象を利用して層流中の気泡を集合拡大させて吐出口より噴出分離させて脱泡させるようにしたもので、含泡液体を加圧供給する含泡液体加圧供給工程、加圧供給される含泡液体を環管状に薄層整流できる一層ないし多層の環管整流工程、前記環管整流工程中に移送中の含泡液体中の気泡を整流加圧して合流拡大させる気泡拡大工程、排出口より絞り開放させて気泡を液体分より分離排出させる気体分離工程、及び前記気泡と分離された液体分を放射状の傘状に拡開させる液体拡散工程とより成ることを特徴とする含泡液体の脱気方法。【図１】
0005405693.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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