(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧手段により減圧される減圧タンクと、該減圧タンク内に配置されて回転する撹拌機とを備え、前記減圧タンク内の液体中に存在する気体を除去する脱気装置であって、
前記撹拌機は、減圧タンク内に上下方向に設けられた回転軸に、上下に所定間隔をあけて複数の回転翼が取り付けられており、最上にある回転翼は、板面に穴部が形成されている円板の外周円に沿って羽根部が多数設けられた板面穴あき回転翼であり、前記板面穴あき回転翼の下位に取り付けられている回転翼は、前記板面穴あき回転翼より大径であって、板面に穴の無い円板の外周円に沿って羽根部が多数設けられた板面穴無し回転翼であることを特徴とする脱気装置。
【請求項２】
前記板面穴あき回転翼は、中央に設けられているボス部から放射状に設けられたプロペラ状のリブを有し、リブ間で前記穴部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の脱気装置。
【請求項３】
前記板面穴無し回転翼の下側には、更に板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼が取り付けられており、最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼は、上位直近の板面穴無し回転翼より小径で且つ最上位の板面穴あき回転翼より大径となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の脱気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体中に含まれる気泡や溶存気体を除去する脱気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粘性を有する液体は、気泡を含み易いとともにぬけ難く、液体の使用で気泡が大きな障害となる場合がある。例えば、塗工紙、粘着テープ等は、塗工液を塗工装置によって基材に塗工し、塗工液を乾燥させて製造されるが、前記基材に塗工液を塗工する際、内部に微細な気泡を含んでいる塗工液がそのまま基材に塗工されると、塗工が乾燥したとき、気泡によって塗工後の製品表面にクレータやピンホール状の障害が生じる。そのため、塗工液中に含まれている気泡を取り除く必要がある。
【０００３】
従来、塗工液に限らず、液体中に含まれている気泡を取り除く手段として、減圧手段により減圧される減圧タンクと、該減圧タンク内に配置されて回転する撹拌機とを備え、前記減圧タンク内の液体中に存在する気体を除去する装置が知られている。この装置は、減圧タンク内に収容されている液体を撹拌機で撹拌することにより、液体中に含まれている気泡を表面に浮上させ、液体の表面に発生した気泡を、減圧タンク内との圧力差により弾けさせて脱泡させるものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこの種の装置では、液体を撹拌機で撹拌したとき、液体の対流により上昇した気泡が再び下降してしまうので、上昇した気泡を効率よく液体の表面に浮上させることができず、液体中の気泡の除去に長時間を要するといった問題があった。また、液体中に溶存する気体を効果的に除去できるものとはなっていないといった問題があった。
【０００５】
本発明の目的とするところは、液体中に溶存している気体を効果的に泡として発生させるとともに、液体中に含まれている気泡を液体の表面に効率よく浮上させ、液体中の脱気を短時間で行えるようにした脱気装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、減圧手段により減圧される減圧タンクと、該減圧タンク内に配置されて回転する撹拌機とを備え、前記減圧タンク内の液体中に存在する気体を除去する脱気装置であって、前記撹拌機は、減圧タンク内に上下方向に設けられた回転軸に、上下に所定間隔をあけて複数の回転翼が取り付けられており、最上にある回転翼は、板面に穴部が形成されている円板の外周円に沿って羽根部が多数設けられた板面穴あき回転翼であり、前記板面穴あき回転翼の下位に取り付けられている回転翼は、前記板面穴あき回転翼より大径であって、板面に穴の無い円板の外周円に沿って羽根部が多数設けられた板面穴無し回転翼であることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成から、減圧タンク内を減圧した状態で、撹拌機を駆動して回転軸に取り付けられている回転翼を回転させると、液体は回転翼の羽根部により減圧タンク内壁に押しやられて、内壁に沿って上方に流れ、そして、中央部から下降し、上側にある板面穴あき回転翼の穴部を通って下側の板面穴無し回転翼の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク内壁側に流れ、板面穴無し回転翼の外周端と減圧タンク内壁の狭い間隙を前記上方に流れる液体と交差衝突して流れ、板面穴無し回転翼の下方から減圧タンクの底側に流れて、再び内壁に沿って上方に流れる。このとき、液体の衝突で液体内に含まれている気泡と気泡が強い力で押し付けられ、合体してより大きな気泡となり、一層浮上し易くなるとともに、気泡の膜が薄くなって一層弾け易くなる。また、液体内に含まれている気泡は液体の流れに乗って運ばれ、液体の表面に浮上すると、減圧タンク内との圧力差により気泡が弾けて気泡の中の気体は空間に放出される。ここで、弾けなかった気泡は液体の流れに乗って中央部から下降し、上側にある板面穴あき回転翼の穴部を通って下側の板面穴無し回転翼の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク内壁側に運ばれ、板面穴無し回転翼の外周端と減圧タンク内壁の間隙で上方に流れてくる液体と交差衝突し、ここで大半の気泡は上方に流れる液体に移り、再び上方へ運ばれ、これを繰り返す。
【０００８】
この結果、板面穴無し回転翼の上側にある液体中には多くの気泡が溜まることになる。板面穴無し回転翼の上側には、板面穴無し回転翼より小径で板面に穴部が形成されている板面穴あき回転翼があるので、この板面穴あき回転翼の回転により、板面穴無し回転翼の上側にある液体は、液体の表面から浅い範囲で対流し、これにより、板面穴無し回転翼の上側にある液体中の気泡は短いサイクルで液体の表面に浮上することになり、液体中の気泡の除去が効率よく行える。また、減圧タンク内の減圧と、前記回転翼の回転による液体の撹拌により、液体中に溶存している気体の泡化が促進され、液体中の脱気がより効率よく短時間で行える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記板面穴あき回転翼が、中央に設けられているボス部から放射状に設けられたプロペラ状のリブを有し、リブ間で前記穴部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このようにすると、前記プロペラ状のリブは、上下の回転翼との間の対流を促進するので、気泡が表面に達する頻度が増え、気体中の気泡の除去が容易になる。また、リブが表面側から下方に流れてくる液体が板面穴あき回転翼の穴部を通ろうとする際に、液体に乗って下降してくる気泡の通過を阻止し、気泡を液体の表面側に押し出すことになるので、液体中の気泡の除去が一層効率よく行えるものとなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の前記板面穴無し回転翼の下側には、更に板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼が取り付けられており、最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼は、上位直近の板面穴無し回転翼より小径で且つ最上位の板面穴あき回転翼より大径となっていることを特徴とする。
【００１２】
このようにすると、前記最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の上位直近の板面穴無し回転翼の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク内壁側に流れ、最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の上位直近の板面穴無し回転翼の外周端と減圧タンク内壁の狭い間隙を下方に流れる液体は最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク内壁側に流れ、最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の外周端と減圧タンク内壁の狭い間隙を前記上方に流れる液体と交差して流れ、最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の下方から減圧タンクの底側に流れて、再び内壁に沿って上方に流れることになるので、下方に流れる液体が最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の上位直近の板面穴無し回転翼の外周端と減圧タンク内壁の間隙を通過する際、上方に流れる液体に乗り移れず液体とともに最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の上位直近の板面穴無し回転翼の下方に再び戻された気泡は、次に最下位の板面穴無し回転翼或いは板面穴あき回転翼の外周端と減圧タンク内壁の間隙を通過する際、上方に流れる液体に乗り移り、上方へ運ばれることになることから、液体中の気泡がより短いサイクルで液体の表面に浮上することになり、液体中の気泡の除去を一層効率よく行える。また、減圧タンク内の減圧と、前記回転翼の回転による液体の撹拌効率も良くなり、液体中に溶存している気体の泡化が一層促進され、液体中の脱気がより効率よく短時間で行えるものとなる。
【００１３】
また、最下位の回転翼の径を最上位の回転翼の径より大きくすることにより、減圧タンク内全体の液体の流れは、上方向に流れ、中位に最大径の板面穴無し回転翼を取り付けてあっても、液体中の気泡が表面に浮上し易くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係る脱気装置の実施の形態の一例を示したもので、図１は本例の脱気装置の要部切欠正面図、図２、図３はこの脱気装置で用いている撹拌機の回転翼を示す平面図である。
【００１５】
図において、１は液体Ｗを収容する減圧タンク、２は減圧タンク１内を減圧する吸引パイプであり、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。３は減圧タンク１内に液体Ｗを導入する液体導入パイプ、４は減圧タンク１から液体Ｗを排出する液体排出パイプ、５は減圧タンク１内に収容されている液体Ｗを撹拌する撹拌機、６は撹拌機５を駆動するモータである。
【００１６】
前記撹拌機５は減圧タンク１内に上下方向に設けられた回転軸７に、上側から、板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０の３個の回転翼が、上下に所定の間隔をあけて取り付けられている。
【００１７】
前記板面穴あき回転翼８は、板面に穴部１１が形成された円板１２の外周縁に沿って回転方向の端面にエッジ１３を持ち上下方向に起立する羽根部１４が多数設けられた形状からなっている。前記円板１２の板面に形成された穴部１１にあっては、本例に示す板面穴あき回転翼８では、中央に設けられているボス部１５から放射状に設けられたプロペラ状のリブ１６を有し、リブ１６間で前記穴部１１が形成されている。このリブ１６は上面に傾斜面１６ａを有している。
【００１８】
かかる形状からなる板面穴あき回転翼８の下側に取り付けられている板面穴無し回転翼９と板面穴無し回転翼１０は、いずれも板面に穴の無い円板１７の外周円に沿って回転方向の端面に、前記板面穴あき回転翼８と同様の形状を持つ、エッジ１８を持ち上下方向に起立する羽根部１９が多数設けられた形状からなっている。
【００１９】
前記板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０のそれぞれの大きさにあっては、板面穴無し回転翼９は板面穴あき回転翼８よりも大径で、板面穴無し回転翼１０は板面穴無し回転翼９よりも小径で且つ板面穴あき回転翼８よりも大径に形成されている。これらの直径比は、板面穴あき回転翼８：板面穴無し回転翼９：板面穴無し回転翼１０が、１：１．４〜２．０：１．２〜１．６が好ましい。
【００２０】
このように構成したので、吸引パイプ２で減圧タンク１内を吸引して減圧している状態で、モータ６が撹拌機５を駆動して回転軸７に取り付けられている板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０を回転させると、液体Ｗは板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０の外周縁に沿って回転方向の端面にエッジ１３，１８を持ち上下方向に起立する羽根部１４，１９により減圧タンク１の内壁に押しやられて、内壁に沿って上方に流れ、そして、中央部から下降し、上側にある板面穴あき回転翼８の穴部１１を通って下側の板面穴無し回転翼９の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク１の内壁側に流れ、板面穴無し回転翼９の外周端と減圧タンク１の内壁の狭い間隙を前記上方に流れる液体Ｗと交差し衝突しながら流れて下降し、板面穴無し回転翼９の下側の板面穴無し回転翼１０の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク１の内壁側に流れ、板面穴無し回転翼１０の外周端と減圧タンク１の内壁の狭い間隙を前記減圧タンク１の内壁に沿って上方に流れる液体Ｗと交差し衝突しながら流れ、減圧タンクの底側に流れて、再び内壁に沿って上方に流れる。
【００２１】
このとき、液体Ｗ内に含まれている気泡は液体Ｗの流れに乗って運ばれ、液体Ｗの表面に浮上すると、減圧タンク１内との圧力差により気泡が弾けて気泡の中の気体は空間に放出され吸引パイプ２から吸引され減圧タンク１外に排出される。また、液体Ｗ同士の衝突により気泡が合体し、場合によりその圧力で気泡が弾けて、気泡の中の気体が減圧タンク１外に排出される。
【００２２】
ここで、弾けなかった気泡は液体Ｗの流れに乗って中央部から下降し、上側にある板面穴あき回転翼８の穴部１１を通って直下の板面穴無し回転翼９の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク１の内壁側に運ばれ、板面穴無し回転翼９の外周端と減圧タンク１の内壁の間隙で減圧タンク１の内壁に沿って上方に流れてくる液体Ｗと交差し、ここでまた気泡が上方に流れる液体Ｗに移り、再び上方へ流れ、これを繰り返す。
【００２３】
この結果、板面穴無し回転翼９の上側にある液体Ｗ中には多くの気泡が溜まることになる。板面穴無し回転翼９の上側には、板面穴無し回転翼９より小径で板面に穴部１１が形成されている板面穴あき回転翼８があり、この板面穴あき回転翼８の回転により、板面穴無し回転翼９の上側にある液体Ｗは、液体Ｗの表面から浅い範囲で対流し、これにより、板面穴無し回転翼９の上側にある液体Ｗ中の気泡は短いサイクルで液体Ｗの表面に浮上することになり、液体Ｗ中の気泡の除去が効率よく行える。
【００２４】
このとき、本例では、前記板面穴あき回転翼８は、前記穴部１１が、中央に設けられているボス部１５から放射状に設けられたプロペラ状のリブ１６間で形成されていて、このリブ１６は上面に傾斜面１６ａを有しているので、前記板面穴あき回転翼８と板面穴無し回転翼９との間の対流を促進するので、気泡が表面に達する頻度が増え、液体Ｗ中の気泡の除去が容易になる。また、前記リブ１６が表面側から下方に流れてくる液体Ｗが板面穴あき回転翼８の穴部１１を通ろうとする際に、液体Ｗに乗って下降してくる気泡の通過を阻止し、気泡を液体Ｗの表面側に押し出すことになるので、液体中の気泡の除去が一層効率よく行えるものとなる。
【００２５】
更に、前記液体Ｗが上位の板面穴無し回転翼９の外周端と減圧タンク１の内壁の間隙を通過する際、上方に流れる液体Ｗに乗り移れず液体Ｗとともに上位の板面穴無し回転翼９の下方に流れた気泡は、板面穴無し回転翼９の下側の板面穴無し回転翼１０の板面に当たり、板面に沿って減圧タンク１の内壁側に運ばれ、板面穴無し回転翼１０の外周端と減圧タンク１の内壁の間隙を前記上方に流れる液体Ｗと交差し、ここで上方に流れる液体Ｗに乗り移り、上方へ運ばれることになり、液体Ｗ中の気泡の浮上を早めるので、液体Ｗ中の気泡の除去を一層効率よく行える。
【００２６】
また、前記板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０に設けらている羽根部１４，１９は、いずれも回転方向の端面にエッジ１３，１８を持っているので、板面穴あき回転翼８、板面穴無し回転翼９，板面穴無し回転翼１０の回転による液体Ｗの撹拌効率も良くなり、減圧タンク内の減圧と相乗して、液体中に溶存している気体の泡化が一層促進され、液体中の脱気がより効率よく短時間で行えるものとなる。
【００２７】
また、最下位の板面穴無し回転翼１０の径を最上位の板面穴あき回転翼８の径より大きくすることにより、減圧タンク１内全体の液体Ｗの流れは、上方向に流れ、中位に最大径の板面穴無し回転翼９を取り付けてあっても、液体Ｗ中の気泡が表面に浮上し易くなる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る脱気装置によれば、液体中に溶存している気体を効果的に泡として発生させるとともに、液体中に含まれている気泡を液体の表面に効率よく浮上させ、液体中の脱気を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱気装置の実施の形態の一例を示す要部切欠正面図。
【図２】図１に示す脱気装置で用いている撹拌機に取り付けられている板面穴あき回転翼の平面図。
【図３】図１に示す脱気装置で用いている撹拌機に取り付けられている板面穴無し回転翼の平面図。
【符号の説明】
１  減圧タンク
２  吸引パイプ
３  液体導入パイプ
４  減圧タンク
５  撹拌機
６  モータ
７  回転軸
８  板面穴あき回転翼
９  板面穴無し回転翼
１０  板面穴無し回転翼
１１  穴部
１２  円板
１３  エッジ
１４  羽根部
１５  ボス部
１６  リブ
１６ａ  傾斜面
１７  円板
１８  エッジ
１９  羽根部
【図１】
0003958095.tif 000002
【図２】
0003958095.tif 000003
【図３】
0003958095.tif 000004