(57)【要約】【課題】クランプ式超音波プロセッサを提供する。【解決手段】変換器部材及び機能締結具を備える。変換器部材は変換器１及び振幅変換軸２を更に備え、変換器１と振幅変換軸２とは連結される。少なくとも１つの変換器部材と機能締結具とは連結される。機能締結具は前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４で構成され、機能締結具は超音波の照射を受信させるパイプ容器を納置させる機能締結空胴８を内設させ、前線近位照射棒ブロック３は前線近位照射管支持ブロック４に連結させて照射される超音波の照射を受信させるパイプ容器を挟持させる。前線近位照射棒ブロック３及び／或いは前線近位照射管支持ブロック４と振幅変換軸２とを連結させる。クランプ式超音波プロセッサの応用及び／或いは金属生産への応用を更に提供する。 【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変換器部材及び機能締結具を備え、前記変換器部材は変換器及び振幅変換軸で構成され、前記変換器は前記振幅変換軸に連結され、少なくとも１つの前記変換器部材が前記機能締結具に連結される事を特徴とするクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項２】
前記機能締結具は前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロックを備え、前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロック内には超音波の照射を受信させるパイプを納置させる機能締結空胴を設置させ、 前線近位照射棒ブロックは前線近位照射管支持ブロックに連結されて超音波の照射を受信させるパイプを挟持させ、前線近位照射棒ブロック及び／或いは前線近位照射管支持ブロックは振幅変換軸に連結される事を特徴とする、請求項１に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項３】
前記振幅変換軸と前線近位照射棒ブロックとはスクリューを螺着させる事により連結される事を特徴とする、請求項２に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項４】
前記前線近位照射棒ブロックと前線近位照射管支持ブロックとの間は少なくとも１つのスクリューにより連結されて固定される事を特徴とする、請求項３に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項５】
前記前線近位照射棒ブロックと前記前線近位照射管支持ブロックとにより構成される機能締結空胴は超音波の照射を受信させるパイプ容器の外壁に貼着させて接触させる事を特徴とする、請求項２に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項６】
前記前線近位照射棒ブロックと振幅変換軸との連結部は平面形状、浮き出し雄型形状或いは凹陥形状である事を特徴とする、請求項１に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項７】
前記振幅変換軸は２本或いは２本以上であり、振幅変換軸の間はスクリューにより連結され、振幅変換軸の間の連結部にはフランジを設置させる事を特徴とする、請求項１に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項８】
前記機能締結具は矩形、円形、楕円形或いは三角形等であり、機能締結具内に設置される機能締結空胴に挟持される超音波の照射を受信させるパイプの形状は矩形、円形、楕円形或いは三角形等で設置させる事を特徴とする、請求項１に記載のクランプ式超音波プロセッサ。
【請求項９】
超音波の処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁にはクランプ式超音波プロセッサを少なくとも設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具の機能締結空胴は超音波の処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁に挟持させる事を特徴とするクランプ式超音波プロセッサの応用。
【請求項１０】
炭素電極棒を以て超音波伝導体とし、炭素電極棒の一端は溶融する金属液に侵入させ、炭素電極棒には少なくとも１つのクランプ式超音波プロセッサを設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具は炭素電極棒の外壁に挟持させる事を特徴とするクランプ式超音波プロセッサの金属生産への応用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波処理設備に関し、より詳しくは、クランプ式超音波プロセッサ及びその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、超音波洗浄設備を内部に備えるものは、液相を物質伝達させる超音波キャビテーション機能の為の設備とし、超音波の照射を受信させるパイプの構造の多くは槽体或いは管体をとる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術では、もし管中を流動する気体、液体或いは気固液混合物を処理させる必要がある場合、克服し難い困難に遭遇するといった問題があった。
【０００４】
本発明は、気体、液体或いは気固液混合物の超音波処理に於いて発見された問題に鑑みてなされたものである。すなわち、上記課題解決のため、本発明は、従来の設備を大きく変える事無く、生産過程において停止させる必要なく実施可能な上、付加設備を備え付ける空間も小さくすみ、超音波処理効果を高めるクランプ式超音波プロセッサ及びその応用を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るクランプ式超音波プロセッサは変換器部材及び機能締結具を備え、前記変換器部材は変換器及び振幅変換軸で構成され、前記変換器は前記振幅変換軸に連結され、少なくとも１つの前記変換器部材が前記機能締結具に連結されることを特徴とする。
【０００６】
前記機能締結具は前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロックを備え、前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロック内には超音波の照射を受信させるパイプを納置させる機能締結空胴を設置させ、 前線近位照射棒ブロックと前線近位照射管支持ブロックとは超音波の照射を受信させるパイプをきつく締結させて挟持させ、前線近位照射棒ブロックは振幅変換軸に連結されることを特徴とする。
【０００７】
前記振幅変換軸と前線近位照射棒ブロックとはスクリューを螺着させる事により連結されることを特徴とする。
【０００８】
前記前線近位照射棒ブロックと前線近位照射管支持ブロックとの間は少なくとも１つのスクリューにより連結されて固定されることを特徴とする。
【０００９】
前記前線近位照射棒ブロックと前記前線近位照射管支持ブロックとにより構成される機能締結空胴は超音波の照射を受信させるパイプ容器の外壁に貼着させて接触させ、充分に吻合させて締結させることを特徴とする。
【００１０】
前記前線近位照射棒ブロックと振幅変換軸との連結部は平面形状、浮き出し雄型形状或いは凹陥形状であり、振幅変換軸に連結されて好ましい共振作用を得ることを特徴とする。
【００１１】
前記振幅変換軸は２本或いは２本以上であり、振幅変換軸の間はスクリューにより連結され、振幅変換軸の間の連結部にはフランジを設置させることを特徴とする。
【００１２】
前記機能締結具は矩形、円形、楕円形或いは三角形等であり、機能締結具内に設置される機能締結空胴に挟持される超音波の照射を受信させるパイプの形状は矩形、円形、楕円形或いは三角形等で設置させることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの応用は超音波の処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁にはクランプ式超音波プロセッサを少なくとも設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具の機能締結空胴は超音波の処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁を挟持させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの金属生産への応用は炭素電極棒を以て超音波伝導体とし、炭素電極棒の一端は溶融する金属液に侵入させ、炭素電極棒には少なくとも１つのクランプ式超音波プロセッサを設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具は炭素電極棒の外壁を挟持させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は超音波による処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁に機能締結具を緊密に吻合させて締結させ、機能締結具には１つ、２つないしは複数の適合する変換器及び振幅変換軸により組成される変換器部材を設置させ、流動する液相、粘液状物質或いは霧状気化物質の超音波の照射を受信させるパイプと超音波変換構造とは緊密に連結されて一体となり、 また超音波機能を管中の物質へ向けて休みなく連続的に、或いはパルス式で照射させ、明確に超音波機能を増強させる。 同時に本発明は従来の固有設備に対し技術を付加させる改造を実現させ、従来の設備を大きく変える事無く、生産過程において停止させること無く行え、付加機能を備え付けるのに必要な空間も小さくすみ、位置選択に於いても満足でき、十分実用的な超音波処理の改造及び応用装置を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの構造概略図である。
【図２】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの振幅変換軸が前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロックにスクリューにより連結される構造概略図である。
【図３】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの振幅変換軸が前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロックにスクリューにより連結される構造概略図である。
【図４】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの振幅変換軸が前線近位照射棒ブロック及び前線近位照射管支持ブロックにスクリューにより連結される構造概略図である。
【図５】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の構造概略図である。
【図６】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の構造概略図である。
【図７】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の構造概略図である。
【図８】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサが２つの振幅変換軸を有する実施形態の構造概略図である。
【図９】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具に２つ或いは２つ以上の変換器部材を設置させる構造概略図である。
【図１０】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具に２つ或いは２つ以上の変換器部材を設置させる構造概略図である。
【図１１】複数の本発明に係るクランプ式超音波プロセッサが超音波の照射を受信させるパイプ上に設置される実施形態の構造概略図である。
【図１２】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の連結構造及び機能締結具内の機能締結空胴の形状の概略図である。
【図１３】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の連結構造及び機能締結具内の機能締結空胴の形状の概略図である。
【図１４】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の連結構造及び機能締結具内の機能締結空胴の形状の概略図である。
【図１５】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の連結構造及び機能締結具内の機能締結空胴の形状の概略図である。
【図１６】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサの機能締結具の連結構造及び機能締結具内の機能締結空胴の形状の概略図である。
【図１７】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサが超音波の照射を受信させるパイプに応用される構造概略図である。
【図１８】複数の本発明に係るクランプ式超音波プロセッサが超音波の照射を受信させるパイプ上に設置される実施形態の構造概略図である。
【図１９】本発明に係るクランプ式超音波プロセッサが金属生産に応用される構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係るクランプ式超音波プロセッサは、図１によると、変換器部材及び機能締結具を備え、変換器部材は変換器１及び振幅変換軸２で構成され、変換器１は振幅変換軸２に連結され、少なくとも１つの変換器部材は機能締結具に連結される。機能締結具は前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４を備え、前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４内には超音波の照射を受信させるパイプを納置させる機能締結空胴８を設置させ、前線近位照射棒ブロック３は超音波の照射を受信させるパイプに連結させて挟持させる。前線近位照射棒ブロック３及び／或いは前線近位照射管支持ブロック４は振幅変換軸にスクリュー５により連結される。変換器１は圧電式或いは磁気式である。変換器１と振幅変換軸２とはスクリューにより組み合わされて変換器部材となり、変換器１は導線により超音波発射器９に連結され、超音波発射器９が発生させる超音波は機能締結具により超音波の照射を受信させるパイプ内へ向けて照射され、超音波機能を増強させる。前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４が組成させる機能締結具はスクリューにより螺着されて組み合わされ、前線近位照射棒ブロック３はスクリュー５により振幅変換軸２に螺着されて連結され、機能締結具と変換器部材とを緊密に連結させて一体にさせる。機能締結具が構成させる機能締結空胴内には自然に組成されるリング７を設置させ、機能締結具と超音波の照射を受信させるパイプとを機能締結空胴に緊密に挟持させ、十分に吻合させて貼着させる。機能締結具はクランプ式超音波プロセッサ技術の向上に於いて重要な部材であり、その材料の選択は材質の硬度及び靭性の処理と調整が済んだ金属或いは合金が最も好ましく、または他の剛性の材質により共振による超音波エネルギーを集中させ、超音波の照射を受信させるパイプ内にスムーズに照射させ、超音波機能効果を大幅に向上させる目的を達成させる。 
【００１８】
クランプ式超音波プロセッサの機能締結具構造の基本的な構成形式は作用の異なる超音波の照射を受信させるパイプに対し、柔軟に変化させあらゆる構造に適応させ、適応性は原則として共振機能を優先的に発揮させる為にある。図２によれば、振幅変換軸は前線近位照射棒ブロック３及び／或いは前線近位照射管支持ブロック４にスクリュー４により連結されて接触される部分には、浮き出し雄型形状を設ける。図３によると、振幅変換軸２と前線近位照射棒ブロック３及び／或いは前線近位照射管支持ブロック４とがスクリュー５により連結されて接触される部分には凹陥形状を設ける。図４によると、振幅変換軸と前線近位照射棒ブロック３及び／或いは前線近位照射管支持ブロック４とがスクリュー５により連結されて接触される部分には平面形状を設ける。
【００１９】
機能締結具と処理が必要な超音波の照射を受信させるパイプは立体効果及び優良な共振の要求に応えるよう総合的に設置させ、機能締結具の前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４が製造させる形状は相互に対応させての改変が可能である。機能締結具は矩形、円形、円環、楕円形、三角形或いは円錐台形等である。図５によれば、前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４は半円形状或いは半楕円形状に製造される。図６によると、前線近位照射棒ブロック３は半円形状或いは半楕円形状に製造され、前線近位照射管支持ブロック４は矩形或いは正方形状に製造される。図７によれば、前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４は全て矩形、正方形状或いは台形である。前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４の形状は同じか相差の大きな多辺形である。 
【００２０】
機能締結具の前線近位照射棒ブロック３と前線近位照射管支持ブロック４とはスクリュー６を螺着させることで連結させ、処理の必要な超音波の照射を受信させるパイプの外壁を挟持させる。スクリュー６は機能締結具の左右に各１個、合計６個螺着させる為、従来の設備に比べ付加性能の面で有利であり、改造性を向上させ、超音波を伝送させる超音波の照射を受信させるパイプの選択した位置で、２つのスクリュー６を螺着させる事で前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４の２つを組合わせる。但し図１２乃至図１６によると、新たに設置させる設備、特に小さな超音波の照射を受信させるパイプ (直径 5&#12316;150 )の設備に関しては１つのスクリュー６を螺着させるのみで要求を満たせる。 
【００２１】
図１７によれば、機能締結具に適切に挟持され円管形の超音波の照射を受信させるパイプ１１は、液相物質によっては超音波の照射を受信させるパイプ１１は必ずしも筒状ではない。例えば菱形状、楕円形状、三角形状、多辺形状等であり、これら超音波の照射を受信させるパイプに対し完全に吻合させ挟持させる同様の形状の空間を製造させるが、原則的には共振させる超音波を最適化させるように機能締結具を設計させる。図１２乃至図１６によれば、機能締結具内に設置させる機能締結空胴は挟持させる超音波の照射を受信させるパイプの形状に合わせ矩形、円形、楕円形或いは三角形等を選択させ、各種形状の超音波の照射を受信させるパイプの需要に適合させる。
【００２２】
前記振幅変換軸２は２本或いは２本以上であり、振幅変換軸２の間はスクリューを螺着させて連結させ、振幅変換軸２の間の連結部はフランジ１０により固定されて設置され、図８によると、２本の振幅変換軸２はスクリューを螺着させて連結させた後、振幅変換軸２の間の連結部はフランジ１０により固定されて設置され、その後スクリューを螺着させる事で機能締結具を連結させる。 
【００２３】
超音波の照射を受信させるパイプが大きい場合、図１８によれば、変換器部材が機能締結具上で必要な超音波機能を充分に発揮出来ない場合、機能締結具の前線近位照射棒ブロック３及び前線近位照射管支持ブロック４には２つ或いは２つ以上の変換器部材を設置させ、図１８及び図１１に示すように対称に設置させてもよく、或いは非対称に設置させてもよい。 
【００２４】
図１８によると、超音波の照射を受信させるパイプ１１には同様に、２つの或いは２つの以上の変換器部材を有するクランプ式超音波プロセッサを需要に応じ１つ、２つ、或いは２つ以上設置させる。図１１及び図１８によれば、超音波の照射を受信させるパイプ１１の同じ横断面にはリング形機能締結具のクランプ式超音波プロセッサを設置させ、同じリング形機能締結具には複数の変換器部材を設ける。 
【００２５】
クランプ式超音波プロセッサの応用は、超音波の照射を受信させるパイプの機能締結空胴外にはクランプ式超音波プロセッサを少なくとも設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具は超音波の照射を受信させるパイプの外壁を挟持させる。本発明に係るクランプ式超音波プロセッサは、従来の超臨界抽出設備の円筒缶を円管状の超音波の照射を受信させるパイプとし、超臨界の円筒缶の外壁にはクランプ式超音波プロセッサを配置させて、図１８によれば、超音波照射及び超臨界機能は協同で同調して物質抽出の作用を起こし、優れた革新的な技術により改造方法を向上させる。 
【００２６】
クランプ式超音波プロセッサの金属生産への応用は、図１９によると、炭素電極棒１２を超音波伝導体とし、炭素電極棒１２には少なくとも１つのクランプ式超音波プロセッサを設置させ、クランプ式超音波プロセッサの機能締結具は炭素電極棒１２の外壁を挟持させ、炭素電極棒１２の一端は溶融する金属液相１４へ侵入させる。溶融する金属液相は電気保持炉中で加熱され、電気保持炉内には電熱管１３を設置させて電気保持炉内の溶融する金属液相を加熱させる。炭素電極棒１２が電気保持炉内に載置される溶融する金属液相へ向けて超音波を照射させ、有効的に結晶を誘導させ、金属材質の機能を加速させて高め、合金等の材料を有効的な方法で整備させる。 
【００２７】
本発明に係るクランプ式超音波プロセッサは以下の長所及び応用範囲を有する。
１・従来の直接挿入式超音波処理器は機能を直接物質中に挿入させ、液相物質で作用させ、プローブの金属微粒子を直接物質中に混入させるため汚染させてしまうが、本発明はこのようなマイナスな現象は全く起こさせず、容器外壁を隔離させる方式で超音波を伝送させる。 
２・本発明は外付け挟持式管式設置に有益であり、設置も便利であり、従来の設備に対する技術的改造性も向上させ、 共通性も高く、設置される本体の立体効果も少なく、空間の利用も自由である。 
３・本発明はプラスチック押出機或いは塑造機に用いられ、好ましい効果を有する。
４・超音波振動泥漿にも応用でき、均質化細分化及び分散性を加速させ、設備塗料を潤滑且つ均質にさせ、特に電池のプラス極とマイナス極の研和に応用される水性塗料の効果も良好で、工芸の面からも優れた改善がある。 
５・バイオディーゼル燃料の精製に用いられ、脂質交換反応を促進させ、副産物も明確に減少させ、二次生成物の加工、分離、気化等の工程の圧力も減少させ、材料の応用効率を高める。
６・超音波による酒類の熟成に応用され、高効率での目標達成を加速させる。 
７・動植物体内の有効的な薬用保健成分の取り出しの高速化に応用され、洗浄槽式の超音波取り出し方法に比べより好ましい取り出し効果 （超音波による漢方薬取り出し方法）を有する。
８・木材プラスチック産業の、天然充填材に応用され、例えば木粉、竹粉の粒子中の蛋白質、ペクチン、オリゴ糖類及び脂質類等の有機物除去効果にも優れる。 
９・植物細胞の破砕、霊芝胞子の細胞壁の破壊、藍藻や微生物等の不活性化等の不活性化工程に応用され、充分良好な効果を有し、船のバラストの不活性化処理工程に応用させてもよい 
１０・汚水処理に応用され、紫外線及びナノＴｉＯ２(二酸化チタン) とに固体活性剤により結合させ、汚染物質分子等の発生、自然へ還元、連鎖切断及び分子異性化等を迅速化させて、加水分解の化学反応を発生させ、水質浄化効果を達成させる。郵便物の殺菌、ウィルス、有害微生物及び／或いは炭疽菌の環境保全の消毒工程にも応用される。空気中悪臭を消臭させて空気を浄化、消毒させる工程にも応用される。 
１１・結晶誘導に応用され、超音波は直接高速な製氷を行う実用性の発展の前景があるため、これ以外に水化物を結晶誘導する前景としても充分考慮できる 
１２・本発明と炭素電極棒とを結合させ、炭素電極棒が、載置される溶融する金属液相に向けて超音波を照射させ、有効的に結晶誘導させ、金属材質の機能を加速させ高め、合金等の材料を有効的な方法で整備させる。 
１３・本発明は活性水処理に用いられ、長鎖水分子中の水素結合を切断させ、 長鎖水の組合せを改変させて短鎖の活性状態とし、 この種の活性水は好ましい健康用の活性飲用水となる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１      変換器        
２      振幅変換軸        
３      前線近位照射棒ブロック        
４      前線近位照射管支持ブロック        
５      機能締結空胴   
【図１】
2013517131.tif 000003
【図２】
2013517131.tif 000004
【図３】
2013517131.tif 000005
【図４】
2013517131.tif 000006
【図５】
2013517131.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013517131.tif 000009
【図８】
2013517131.tif 000010
【図９】
2013517131.tif 000011
【図１０】
2013517131.tif 000012
【図１１】
2013517131.tif 000013
【図１２】
2013517131.tif 000014
【図１３】
2013517131.tif 000015
【図１４】
2013517131.tif 000016
【図１５】
2013517131.tif 000017
【図１６】
2013517131.tif 000018
【図１７】
2013517131.tif 000019
【図１８】
2013517131.tif 000020
【図１９】
2013517131.tif 000021
【国際調査報告】
2013517131.tif 000022
2013517131.tif 000023
2013517131.tif 000024
2013517131.tif 000025
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2013517131.tif 000027
2013517131.tif 000028
2013517131.tif 000029