遠心脱泡機
【課題】ロータ内での気泡の滞留を無くすことで、多様な原液をさらに高い精度で気泡と液とに分離できる遠心脱泡機を提供する。
【解決手段】回転軸を中心として回転可能に構成されたロータ２を有し、ロータ内の脱泡処理室２ｂの原液に遠心力を与えることにより、脱泡液と泡液とに分離する遠心脱泡機であって、ロータの回転軸Ａ近傍に、脱泡処理室２ｂ内から外部へ延在して配置され、脱泡処理室２ｂ内に位置する部分に下泡液取込口３ａが形成され、内側に泡液が通過する泡液通路１１が形成された上中空シャフト３と、脱泡処理室内２ｂにおいて、下泡液取込口３ａを挟んでロータ２の第１の端部壁５と対向するように設けられ、水平方向に放射状に延在する面により気泡の移動を規制する規制板７とを有し、ロータ２の規制板７に対向する第２の端部壁２ｄの回転軸Ａ近傍に脱泡液をロータ２外へ排出する脱泡液排出口４ａが形成される。
【解決手段】回転軸を中心として回転可能に構成されたロータ２を有し、ロータ内の脱泡処理室２ｂの原液に遠心力を与えることにより、脱泡液と泡液とに分離する遠心脱泡機であって、ロータの回転軸Ａ近傍に、脱泡処理室２ｂ内から外部へ延在して配置され、脱泡処理室２ｂ内に位置する部分に下泡液取込口３ａが形成され、内側に泡液が通過する泡液通路１１が形成された上中空シャフト３と、脱泡処理室内２ｂにおいて、下泡液取込口３ａを挟んでロータ２の第１の端部壁５と対向するように設けられ、水平方向に放射状に延在する面により気泡の移動を規制する規制板７とを有し、ロータ２の規制板７に対向する第２の端部壁２ｄの回転軸Ａ近傍に脱泡液をロータ２外へ排出する脱泡液排出口４ａが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液中に散在する気泡を、遠心力を利用して除去する遠心脱泡機に関し、特に、化学、医薬、製紙、繊維、印刷、電子材料、油製品などの工業分野や、化粧品、食品、樹脂、塗料、接着剤、シール材などの製品の製造過程において、液中に混入した気泡を連続的に除去する遠心脱泡機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液中に混入した気泡を除去する方法としては、当該液中に消泡剤などを利用する化学的方法と以下に示す物理的方法が上げられる。物理的脱泡方法としては、例えば、自然圧力下又は減圧下において自然に気泡と液体とが分離するまで液体を放置する方法や加圧ロール方式、回転スクリーン方式、減圧薄膜方式を用いた方法が開示されている。
【０００３】
しかし、化学的方法は、液中に消泡剤などを添加することにより液中成分が変化するため、用途によっては好ましくない場合がある。また物理的方法では、上記いずれの方法においても粘度が高い液体の脱泡が難しく、また脱泡に長時間を有する等の問題がある。また、例えば、減圧下において処理を行うものは、液体の中に香料や溶剤などの揮発しやすい成分が蒸発しやすくなり、液の物性が不安定になると共に、高真空度対応の精密ポンプが必要であり設備費が高くなる等の問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解決する遠心式の脱泡機が、例えば特開２００５−１３１６００号公報に開示されている。図７は、この従来の遠心脱泡機の構成を示す断面図である。従来の遠心脱泡機１０１は、有底円筒形状の容器で構成され、上下方向に延びる回転軸Ａ１を中心に回転可能に構成されるロータ１０２と、ロータ１０２の底壁１０２ｄの内面中心部に固着され、上下方向に立設された中空シャフト１０３とを備えている。
【０００５】
中空シャフト１０３は、内筒１０４と、内筒１０４よりも長さが短く、内径が大きい外筒１０５とを備えた２重管構造で構成されている。中空シャフト１０３の外筒１０５は、外筒１０５の最下端に設けられた外筒固定部材１０６によって内筒１０４に固定され、内筒１０４の両端を除く中間部分にのみ設けられている。中空シャフト１０３の内筒１０４の上部外周面は、原液が供給される原液ケーシング１２２により回転可能に支持されている。この原液ケーシング１２２の内部に中空シャフト１０３の外筒１０５の上端が連通している。中空シャフト１０３の外筒１０５の下端部には、原液ケーシング１２２から内筒１０４と外筒１０５との間に形成された原液通路１１２を通じて供給される原液を、ロータ１０２内に供給するために原液供給口１０５ａが設けられている。
【０００６】
ロータ１０２の底壁１０２ｄの外面中心部には、回転シャフト１０７が設けられている。ロータ１０２は、回転シャフト１０７が図示しないモーター等により回転することにより回転して、ロータ１０２内に供給された原液中の気泡をロータ１０２の回転軸Ａ１側へ移動させ、気泡を含まない脱泡液をロータ１０２内の外側領域へ移動させて、泡液と脱泡液とに分離する。
【０００７】
中空シャフト１０３の内筒１０４の下端は、ロータ１０２の底壁１０２ｄの内面中心部に固定されている。中空シャフト１０３の内筒１０４の下端近傍には、内筒１０４の内側に位置する泡液通路１１１に連通する泡液取込口１０４ａが設けられている。中空シャフト３の内筒１０４の上端は、泡液取込口１０４ａから泡液通路１１１を通じて供給される前記分離された泡液を排出するための泡液ケーシング１２１と連通している。
【０００８】
また、ロータ１０２には、中空シャフト１０３が貫通する開口１０８ａを有する蓋部１０８と、開口１０８ａの周囲に立設して設けられ、外筒１０５との間で、前記分離された脱泡液を排出するための脱泡液通路１３３を形成するシリンダ部１０８ｂとが備えられている。中空シャフト１０３の外筒１０５の原液供給口１０５ａの上位には、前記分離された脱泡液に残存する気泡が脱泡液通路１１３側に移動するのを規制するために、規制板１０９が外筒１０５と交差する方向に放射状に突出して設けられている。脱泡液通路１１３の上端は、外筒１０５の外周面を支持し且つ脱泡液を排出するための脱泡液ケーシング１２３の内部と連通している。
【０００９】
なお、上記の泡液ケーシング１２１、原液ケーシング１２２、及び脱泡液ケーシング１２３は回転しない構成であり、ロータ１０２及び中空シャフト１０３の回転をスムーズにするために、中空シャフト１０３の内筒１０４及び外筒１０５、シリンダ部１０８ｂの上端近傍にはベアリング１３１〜１３３が設けられるとともに、各ケーシング間の液の漏出を防止するため、Ｏ−リング等のシール部材１３４〜１３８が備えられている。
【００１０】
従来の遠心脱泡機１０１は、上記のように構成されることにより、気泡と液とを分離するために規制板１０９を設けるなどの工夫により比較的高粘度の原液でも脱泡処理することが可能である。また、ロータ１０２に鉛直方向に原液が供給されると共に、鉛直方向に泡液及び脱泡液が排出されるため、中空シャフト１０３内での原液の分離などの問題が生じることなく、供給された原液がロータ１０２内に移動してから分離が行われるため、分離の効率も高い。
【特許文献１】特開２００５−１３１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の遠心脱泡機１０１においては、原液供給口１０５ａを通じてロータ１０２内に供給された原液中の気泡の移動方向が、原液の流動方向に対して逆向きである。したがって、図７に示すように規制板１０９の下方の領域Ｘ１００において互いに逆向きで釣り合って気泡が滞留し、遠心脱泡機１０１の脱泡効果が低下するという問題点がある。
【００１２】
また、各通路を形成する中空シャフト１０３が、内筒１０４及び外筒１０５の２重管構造で構成されているので、単管構造に比べて分解及び組立が煩雑であるとともに部品点数が多く、重量が重い。さらに、中空シャフト１０３の管径も大きくなる。回転軸となる中空シャフト１０３の管径が大きいと、当該シャフトの表面における周速が速くなるため、シール部材１３４〜１３８に負担がかかる。また、それを避けるために中空シャフト１０３の管径を小さくすると、原液、泡液、又は脱泡液の流路面積が小さくなるので、内圧が高くなるとともに脱泡処理量が少なくなる。すなわち、図７に示す従来の遠心脱泡機１０１では、脱泡処理量を大きくしようとすると中空シャフト１０３の管径を大きくせねばならず、シール部材１３４〜１３８の負担が大きくなるというトレードオフの関係にあった。
【００１３】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、上記の遠心式の脱泡機が有していた問題点を解消することにあって、ロータ内での気泡の滞留を減らして脱泡効果の低下を抑えるとともに、部品点数を削減して軽量化及び脱泡処理量の増加を実現することができる遠心脱泡機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、基本構成として、回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、遠心力を与えることによって脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、内側に前記泡液が通過する泡液通路が形成され、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する泡液取込口が形成された中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記中空シャフトに交差する方向に放射状に延在する面を有して、当該面により気泡の移動を規制する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に前記脱泡液を前記ロータの外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする。
より具体的には、以下の構成の遠心脱泡機を提供する。
【００１５】
本発明の第１態様によれば、回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、回転により遠心力を与えることによって前記気泡を前記回転軸近傍に集める脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から、前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、外壁と前記開口とによって原液供給口を画定するとともに、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する第１の泡液取込口が形成され、内側に前記第１の泡液取込口から流入した前記泡液が前記脱泡処理室の外部に位置する部分へ流れるための泡液通路が形成された第１の中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に、前記規制板の外側端部と前記ロータの周壁との間を通過した前記脱泡液を前記脱泡処理室の外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする遠心脱泡機を提供する。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、さらに、前記規制板の前記脱泡液排出口側に、前記第１の中空シャフトと同一回転軸で前記ロータの前記脱泡処理室内から前記脱泡処理室の外部へ前記第２の端部壁を貫通するように延在して配置され、前記規制板に近い側の端部近傍に前記脱泡処理室と連通する脱泡液取込口が形成され、内側に前記脱泡液が通過し、前記脱泡液排出口と連通する脱泡液通路が形成された第２の中空シャフトを有することを特徴とする第１態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１７】
本発明の第３態様によれば、前記ロータの前記開口の周囲にはシリンダ部が立設され、前記第１の中空シャフトの外壁と前記シリンダ部の内壁とによって、脱泡処理前の前記原液を前記原液供給口に案内する原液通路が画定されており、
前記シリンダ部と対向する前記第１の中空シャフトの外壁に、前記原液通路と前記泡液通路とを連通する第２の泡液取込口が設けられていることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１８】
本発明の第４態様によれば、さらに、前記脱泡処理室内において、前記第１の中空シャフトの前記原液供給口に隣接する部分と前記第１の泡液取込口との間に設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向に放射状に延在ずる面を有する案内板を備え、
前記脱泡処理室内において、前記案内板と前記原液供給口との間の位置に、前記脱泡処理室と前記泡液通路とを連通する第３の泡液取込口が設けられていることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１９】
本発明の第５態様によれば、前記規制板は、前記脱泡液排出口側の面が、前記回転軸に直交する方向に対して、前記回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、前記ロータの前記第１の端部壁に近づく方向に傾斜していること第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の遠心脱泡機を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原液供給口を通ってロータ内に供給される原液は、原液供給口を通って規制板側へ移動し、その過程で原液中の気泡がロータの回転による遠心力を受けてロータの回転軸側に移動する。また、規制板は、ロータの回転軸側に移動する気泡が脱泡液排出口側に移動しないように気泡の移動を規制するともに、脱泡液がロータ内の外側領域に移動したのち、脱泡液排出口側に移動するように脱泡液の移動を規制する。このとき、原液は原液供給口から規制板に向かう方向に移動（流動）し、気泡には前記方向と交差方向にロータの回転による遠心力が働くので、気泡と原液との移動方向が反対方向を向くことがなく相違する。したがって、本発明によれば、気泡と原液との移動方向が釣り合うことによる滞留を減らすことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、中空シャフトを単管構造で構成できるので、２重管構造に比べ、分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフトの管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
また、さらに、ロータのシリンダ部と対向する第１中空シャフトの外壁に、原液通路と泡液通路とを連通する第２の泡液取込口を設けることで、原液中の気泡のうち、サイズの大きな気泡を予め泡液通路に取り込むことができ、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
【００２２】
また、さらに、脱泡処理室内において、第１の中空シャフトの原液供給口に隣接する部分と第１の泡液取込口との間に、第１の中空シャフトに交差する方向に放射状に延在した面を有する案内板を設けることで、原液を分離するための移動経路を従来の装置よりも長くすることができるので、気泡が原液から分離される前に泡液通路に取り込まれる量を少なくすることができ、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
また、さらに、脱泡処理室内において、案内板と原液供給口との間の位置に、脱泡処理室と泡液通路とを連通する第３の泡液取込口を設けることで、案内板と原液供給口の間でロータの回転による遠心力を受け、案内板によりロータ内の外側領域に移動されて第１の泡液取込口側へ移動できずに案内板と原液供給口の間でロータの回転軸側に移動した気泡を、泡液通路に取り込むことができる。これにより、案内板のみ設けるよりも分離効率を高くすることができる。
【００２３】
また、さらに、規制板の脱泡液排出口側の面を、回転軸に直交する方向に対して、回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、ロータの第１端部壁に近づく方向に傾斜させることで、仮に気泡が規制板を越えて脱泡液排出口側に移動したとしても、ロータの回転が遅くなる又は停止したときに、気泡は規制板の脱泡液排出口側の中央部分に滞留することなく、前記傾斜に沿ってロータ内の外側領域に移動し、泡液排出口側に移動することができる。これにより、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る遠心脱泡機１について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の構成を示す断面図であり、図２はその部分拡大図である。遠心脱泡機１は、多数の気泡が分散した原液を脱泡液と泡液とに分離することによって、原液中の気泡を取り除くための装置である。遠心脱泡機１は、概ね円筒形箱体の容器で構成され、上下方向に延在する回転軸Ａを中心に回転可能に構成されるロータ２と、ロータ２の回転軸近傍に、ロータ２の内部の脱泡処理室２ｂ内から脱泡処理室２ｂ外に上下方向に延在するように配置された第１及び第２の中空シャフトの一例である円筒形状の上中空シャフト３及び下中空シャフト４とを備えている。
【００２６】
ロータ２は、図示しないモーターなどから動力を受けて回転軸Ａまわりに（例えば矢印５０に示すように）回転することで、多数の気泡が分散した原液を脱泡処理室２ｂ内において脱泡液と泡液とに分離する。すなわち、ロータ２は、回転することにより、単位体積あたりの比重の大きい液体部分をロータ２の外側領域へ移動させ、単位体積あたりの比重が小さい泡部分をロータ２の回転軸Ａ側へ移動させる。
【００２７】
ロータ２の周壁内側表面２ａは粗面になっており、ロータ２内に存在する原液との摩擦を高くしてロータ２の回転力が原液に伝達されやすいように構成されている。ロータ２の周壁内側表面２ａは、図２に示すように、抵抗板２ｃを取り付けてロータ２の回転を原液に伝達しやすいようにしてもよい。この場合、抵抗板２ｃの枚数は２〜１０枚程度が好ましい。また、抵抗板２ｃの形状は、幅が１〜２０ｍｍ、高さがロータ２の０．１〜０．５倍とすることが好ましい。
【００２８】
ロータ２には、上中空シャフト３が貫通する開口５ａを有する第１の端部壁の一例である蓋部５と、開口５ａの周囲に図１の上方向に立設された円筒状のシリンダ部５ｂとが備えられている。ロータ２は、後述する各種通路の部分以外は密閉構造となっている。
【００２９】
蓋部５の開口５ａを形成する蓋部５の内周部とそれに対向する上中空シャフト３の外壁との間には、原液供給口１２ａが形成されている。すなわち、原液供給口１２ａは、蓋部５の開口５ａと上中空シャフト３の外壁とにより画定されている。ロータ２のシリンダ部５ｂの内壁と上中空シャフト３の外壁との間には、原液を原液供給口１２ａに案内する原液通路１２が形成されている。すなわち、原液通路１２は、ロータ２のシリンダ部５ｂの内壁と上中空シャフト３の外壁とにより画定されている。
【００３０】
原液通路１２は、ロータ２の脱泡処理室２ｂと原液ケーシング２２と連通している。原液ケーシング２２は、上中空シャフト３の上部外周面を回転可能に支持するとともに、その底板２２ａでロータ２のシリンダ部５ｂを回転可能に支持している。原液ケーシング２２は、回転軸Ａに対して遠ざかる側の側壁に設けられた図示しない供給口から矢印５３に示すようにロータ２内に供給される原液を受け入れ、矢印５４に示すように原液通路１２、原液供給口１２ａを通じてロータ２内に供給する。
【００３１】
一方、上記従来例の原液ケーシング１２２においては、図７の上側の壁面に形成された凹部に原液中の気泡が滞留して装置の脱泡効果を低下させることがある。
このため、原液ケーシング２２は、原液中の気泡が原液ケーシング２２内で滞留して遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、壁面に凹凸がないように形成されている。
【００３２】
上中空シャフト３の内側には、気泡が集められた泡液が矢印５２に示すように図１の上方向に通過する泡液通路１１が形成されている。上中空シャフト３の太さは、原液の性状等の運転条件により設定することができ、ロータ２の内半径Ｒと上中空シャフト３の内半径Ｓとの比が２：１から２０：１となるような太さを有していることが好ましい（図２参照）。上中空シャフト３が上記範囲を越えて太くなると、気泡の分離に必要な遠心力の差があまり発生せず、有効な脱泡効果が得られず、また、ロータ２の有効容積が減少して分離効果が減少する。また、上中空シャフト３、及びロータ２のシリンダ部５ｂの上端近傍に設けられたベアリング３１、３２に過度の負担がかかる。
【００３３】
ロータ２のシリンダ部５ｂと対向する上中空シャフト３の外壁部分、つまり原液通路１２と接する上中空シャフト３の外壁部分には、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１と原液通路１２とを連通する第２の泡液取込口の一例である上泡液取込口３ｂが設けられている。上泡液取込口３ｂは、原液通路１２、原液供給口１２ａを通じてロータ２内に供給される原液中の気泡のうち、ロータ２の回転により原液通路１２の回転軸Ａ側に移動したサイズの大きな気泡（例えば５０μｍ以上）を予め泡液通路１１に取り込み、脱泡効果を向上させる。
なお、上泡液取込口３ｂの大きさや設置個数は、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて適宜設定すればよい。
【００３４】
上中空シャフト３の下端近傍には、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１とロータ２の脱泡処理室２ｂとを連通する第１の泡液取込口の一例である下泡液取込口３ａが形成されている。上中空シャフト３の上端は、下部が原液ケーシング２２の上側に固定された略有底円筒形状の容器で形成された泡液ケーシング２１と連通している。泡液ケーシング２１は、矢印５２に示すように下泡液取込口３ａ及び泡液通路１１を通じて送り込まれた泡液を受け入れ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口から矢印５１に示すように遠心脱泡機１の外部に排出する。
【００３５】
一方、上記従来例の泡液ケーシング１２１においては、図７に示すように、その内径が上中空シャフト１０４の内径よりも大きく形成されており、その内径差の部分（図７においてシール１３４の上側の領域）に泡液中の気泡が滞留して装置の脱泡効果を低下させることがある。
このため、泡液ケーシング２１の内径は、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１を矢印５２に示す方向（図１の上方向）に移動する泡液中の気泡が滞留して遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、上中空シャフト３の内径とほぼ同一の長さになるように形成されている。
なお、泡液ケーシング２１は、上中空シャフト３の上端の近傍部分の内径が上中空シャフト３の内径とほぼ同一に形成されるとともに、泡液の移動方向の下流側（図１の上方向）に向かうに従い、その内径が徐々に大きくなるように形成されてもよい。
また、泡液ケーシング２１は、原液ケーシング２２と一体的に形成されてもよい。
【００３６】
上中空シャフト３の下端には、泡液通路１１を塞ぐとともに上中空シャフト３と交差する方向（例えば直交方向）に放射状に延在する面を有して、当該面により気泡の移動を規制する例えば略円板形状の規制板７が固着されている。原液通路１２、原液供給口１２ａを通って脱泡処理室２ｂ内に供給された原液は、この規制板７と蓋部５とに挟まれた原液分離領域Ｘにおいて、主として脱泡液と泡液とに分離される。
【００３７】
規制板７は、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて、図２に示すように、ロータ２の内半径Ｒと規制板７の半径ｒ１との比が１０：４から１０：９の範囲となるように適宜変形することができる。特に、規制板７の半径ｒ１が上記範囲よりも小さくなると、ロータ２内での気泡の分離が不完全となり、脱泡液に混入する気泡の量が増える一方、上記範囲を越えて大きくなると、分離効果は大きくなるが、脱泡液を排出するための抵抗も大きくなり、単位時間当りの脱泡処理量が少なくなるか、圧力を上げる必要がある。
【００３８】
規制板７の上中空シャフト３の液泡通路１１を塞ぐ面７ａの反対側の面７ｂは、回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かう従い、蓋部５に近づく方向（図１の上方向）に傾斜（例えば円錐形状に突出）するように形成されている。これにより、原液分離領域Ｘで原液から分離されずに規制板７を超えて、つまりロータ２の外側領域に移動して規制板７とロータ２の第２の端部壁の一例である底壁２ｄとの間に挟まれた脱泡液回収領域Ｙに移動した原液中の一部の気泡が、脱泡液回収領域Ｙに滞留せず、面７ｂに沿って原液分離領域Ｘに戻ることができるようにしている。
規制板７の面７ｂの中央部近傍には、下中空シャフト４が上中空シャフト３と同一回転軸Ａで上下方向に延在するように固定されている。下中空シャフト４は、ロータ２の底壁２ｄの回転軸Ａ近傍を貫通しており、脱泡処理室２ｂ内の液漏れがないように、その外周面の一部がロータ２の底壁２ｄに固着されている。
【００３９】
下中空シャフト４の内側には、脱泡処理後の脱泡液が通過する脱泡液排出口４ｂと脱泡液通路１３とが形成されている。下中空シャフト４の上端部近傍には、脱泡液通路１３とロータ２の脱泡処理室２ｂとを連通する脱泡液取込口４ａが形成されている。下中空シャフト４の下端は、ロータ２の下方に位置する略有底円筒形状の容器で形成された脱泡液ケーシング２３と連通している。下中空シャフト４は、その下端部周囲を、脱泡液ケーシング２３の上部２３ａに回転可能に支持されている。脱泡液ケーシング２３は、矢印５５に示すように脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて送り込まれた脱泡液を受け入れ、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口から矢印５６に示すように遠心脱泡機１の外部に排出する。
【００４０】
脱泡液ケーシング２３の下部２３ｂの内径は、泡液ケーシング２１と同様に、下中空シャフト４の内側の脱泡液通路１３を矢印５５に示す方向（図１の下方向）に移動する脱泡液の気泡が滞留して、遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、下中空シャフト４の内径とほぼ同一の長さになるように形成されている。
なお、脱泡液ケーシング２３の下部２３ｂは、下中空シャフト４の下端の近傍部分の内径が下中空シャフト４の内径とほぼ同一に形成されるとともに、脱泡液の移動方向の下流側（図１の下方向）に向かうに従い、その内径が徐々に大きくなるように形成されてもよい。
【００４１】
上記の各ケーシング２１、２２（２２ａ）、２３（２３ａ、２３ｂ）は、回転しない構成であり、ロータ２、上中空シャフト３、下中空シャフト４、及び規制板７の一体的な回転をスムーズにするために、上中空シャフト３、及びロータ２のシリンダ部５ｂの上端近傍、下中空シャフト４の下端部近傍にそれぞれベアリング３１〜３３を設けると共に、各ケーシング間の液の漏出を防止するため、Ｏ−リング等のシール部材３４〜３７を備えている。
【００４２】
次に、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の動作について説明する。
まず、図１及び図３を用いて、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムについて説明する。図３は、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１のシステム構成図である。なお、遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムの各動作は、図示しない記憶部に予め記憶された動作プログラムに基づいて各装置の動作を制御するように構成された図示しない制御部にて制御される。
【００４３】
脱泡処理を行う原液は、原液タンク４０に蓄積されている。原液タンク４０からの原液は、ポンプ４１により配管４２を通って本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の原液ケーシング２２に送りこまれる。原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、上述したようにロータ２の脱泡処理室２ｂ内に送られて泡液と脱泡液とに分離される。原液から分離された泡液は、遠心脱泡機１の外部に排出され、配管４３を通ってその一部は原料タンク４０に戻される。残りの一部は排出される。一方、原液から分離された脱泡液は、配管４４を通って遠心脱泡機１の外部に排出される。なお、各配管４２、４３、４４には、当該配管を通過する給送量を調整するための図示しないバルブが設けられており、また、配管４２には、配管内に存在する空気が遠心脱泡機１内に送りこまれないようにするために、図示しない空気抜きバルブが設けられている。
【００４４】
上記システムにおいてポンプ４１を駆動すると、原料タンク４０から遠心脱泡機１へ原液の供給が行われる。このときのポンプ４１の吐出圧は、遠心脱泡機１の仕様にもよるが、概ね０．０５メガパスカル以下に調整することが好ましい。
原料タンク４０から遠心脱泡機１へ原液を供給することにより遠心脱泡機１の空気抜きバルブ６０、６１から原液が出てきたら、各バルブを閉じ、所定の回転数でロータ２の回転を開始させる。ロータ２の回転数は、原料や遠心脱泡機１の仕様などの運転条件により適宜調整することができる。
【００４５】
配管４２を通って原液ケーシング２２に設けられた図示しない供給口より、図１の矢印５３に示すように原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、図１の矢印５４に示すように原液通路１２を下り、ロータ２内の脱泡処理室２ｂの原液分離領域Ｘに送られる。このとき、原液通路１２を通過する原液中の気泡のうち、ロータ２の回転により原液通路１２の回転軸Ａ側に移動したサイズの大きな気泡が、上中空シャフト３に設けられた上泡液取込口３ｂを通じて、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１に取り込まれる。
ロータ２内の脱泡処理室２ｂの原液分離領域Ｘに送られた原液は、上述したように、上下方向に伸びる回転軸Ａを中心に回転可能に構成されたロータ２が回転することにより、ロータ２の回転に伴う遠心効果の作用、つまり遠心力を受ける。
【００４６】
ロータ２の回転に伴う遠心効果は、ロータ２の内径と回転数に比例する。例えば、ロータ２の内半径Ｒが０．１ｍでロータ２の容積が１．８Ｌである装置の場合、粘度が２００〜５００パスカル・秒の原液では、回転数は、１５００〜２２００ｒｐｍ程度に設定し、処理量を０．４〜１．０Ｌ／ｍｉｎとすることにより、十分な脱泡効果が得られる。また、粘度が５００パスカル・秒程度の原液では、回転数３５００ｒｐｍ、処理量０．３２〜１．０Ｌ／ｍｉｎ程度とすることにより、十分な脱泡効果が得られる。
【００４７】
一般的に、原液の送り量を増やすと、ロータ２の回転数を上げることが好ましく、また、原液の粘度が上がった場合には送り量を減らしてロータ２の回転数を上げることが有効である。脱泡処理には特に送り量が大きく影響する。一般には、ロータ２の回転数を８００ｒｐｍ以上とすることが望ましく、高粘度液になるほど原液の送り量を減らすことが好ましい。
【００４８】
なお、原料タンク４０から遠心脱泡機１に送られる液温は、遠心脱泡機１のシール部材２２〜２６にゴムが使用されている場合、変質を及ぼさない程度の液温とすることが好ましい。
【００４９】
原液分離領域Ｘにおいて、ロータ２の回転による遠心力を受けた原液は、単位体積あたりの比重が大きい液体部分がロータ２の周壁内側表面２ａ側に移動し、単位体積あたりの比重が小さい気泡部分がロータ２の回転軸Ａ側へ移動する。このとき、原液供給口１２ａを通じて原液分離領域Ｘに供給された原液は、原液供給口１２ａから規制板７に向かう方向（図１の下方向）に移動するため、原液と気泡との移動方向に相違が生じる。したがって、原液と気泡との移動方向が釣り合わないので、気泡が原液分離領域Ｘ内で滞留しない。また、規制板７が放射状に延在するよう設けられているので、原液中の気泡の大部分又は全部は、規制板７を越えて原液分離領域Ｘの下方にある脱泡液回収領域Ｙまで移動することができない。また、仮に、規制板７を越えて脱泡回収領域Ｙに移動したとしても、規制板７の面７ｂが回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かうに従い、蓋部５に近づく方向（図１の上方向）に傾斜するように形成されているので、原液中の気泡は脱泡回収領域Ｙに滞留せず、ロータ２の回転が遅くなる又は停止したときに原液分離領域Ｘに移動する。このようにして、原液は泡液と脱泡液とに完全に分離される。
【００５０】
原液分離領域Ｘ内で回転軸Ａ側に集められた気泡は、下泡液取込口３ａ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図１の矢印５１に示すように遠心脱泡機１の外部に排出される。一方、ロータ２内の原液分離領域Ｘの外側領域に移動した脱泡液は、原液供給口１２ａを通って原液分離領域Ｘに移動してくる原液の圧力により押されて、規制板７とロータ２の周壁内側表面２ａとの隙間から規制板７の下側の脱泡液回収領域Ｙへ移動し、脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて、脱泡液ケーシング２３に送り込まれる。そして、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口より配管４４を通じて遠心脱泡機１の外部に排出される。
【００５１】
本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１は、大気圧下、完全な密閉回路内での遠心分離操作により、連続的に高粘度から低粘度まで幅広い多様な原液の脱泡処理が可能であり、特に高粘度液の脱泡処理に適している。また、上下方向に液の供給及び排出がおこなわれるため、ガス抜きが容易であり取り扱いを簡単にすることができる。また、通路を形成する中空シャフト３，４が単管構造であるため、２重管構造と比べて分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフト３，４の管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
【００５２】
また、減圧装置が不要であるので設備費を安価にすることができ、簡単な構造の設備で効率的に脱泡処理ができ、溶剤や香料など揮発性の成分を含む原液などの多様な液処理が可能である。また、インライン連続式であるため、運転休止に伴う各種ロスがなく、ストックタンクが不要である。
【００５３】
また、泡液通路１１と原液通路１２とを連通するように上泡液取込口３ｂを設けたので、原液中の気泡のうち、サイズの大きな気泡を予め泡液通路１１に取り込むことができ、分離効率が従来に比べて高い。
また、泡液ケーシング２１、原液ケーシング２２、及び脱泡ケーシング２３を、気泡が滞留しない形状に形成したので、遠心脱泡機１の脱泡効果の低下を防ぐことができる。
【００５４】
さらに、密閉回路による遠心分離装置であるので、装置内壁などへの液の飛散や衝突が抑えられるため、気泡の再発生が少なく、短時間で効率的な脱泡処理が可能である。また、処理液にせん断力が発生しないため、処理液に対して変質などの悪影響を及ぼすことがない。
【００５５】
さらに連続式に処理ができるため、必要な時に必要な量の処理が可能であり、必要処理量に対して効果的に柔軟に対応できる設備設計が可能となり、相対的に設備コストを低くすることができる。
【００５６】
《第２実施形態》
以下、本発明の第２実施形態に係る遠心脱泡機４０１について、図４を参照しながら説明する。
【００５７】
図４は、本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の構成を示す断面図である。本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１は、上泡液取込口３ｂに代えて第３の泡液取込口の一例である中泡液取込口４０３ｃを備え、さらに案内板４０６を備えた点で第１実施形態の遠心脱泡機１と異なる。その他の点においては、第１実施形態の遠心脱泡機１と同様であるので、添付図面において同様の部品については同じ参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５８】
図４において、案内板４０６は、ロータ２の脱泡処理室２ｂ内において、上中空シャフト３の下泡液取込口３ａより上位に固着され、上中空シャフト３と交差する方向（例えば直交方向）に放射状に延在する面を有して、当該面により原液をロータ２内の外側領域、つまりロータ２の周壁内側表面２ａ側に案内するよう形成されている。
また、案内板４０６は、原液供給口１２ａから下泡液取込口３ａまでの経路を長くして、原液通路１２を通じて送られてきた原液が泡液と脱泡液とに分離する前に、下泡液取込口３ａを通じて泡液通路１１へと移動しないように設けられている。
【００５９】
案内板４０６は、規制板７と同様に、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて、図５に示すように、ロータ２の内半径Ｒと案内板４０６の半径ｒ２との比が１０：４から１０：９の範囲となるように適宜変形することができる。
なお、案内板４０６の半径ｒ２は、規制板７の半径ｒ１より小さい方が好ましい。このように構成することで、原液中の気泡が、案内板４０６の外周部とロータ２の周壁内側表面２ａとの間を通って、より下泡液取込口３ａ側に移動するとともに、規制板７を越えて脱泡液回収領域Ｙに移動しない。
【００６０】
また、案内板４０６及び規制板７は、図５に示すように、それぞれの外周部４０６ａ、７ｃを傾斜させた形状とすることもできる。また、円錐形状にしてもよい。傾斜角度α、βとしては、概ね３０度から１５０度であることが好ましい。本第２実施形態においては、原液中の気泡は案内板４０６の下面及び規制板７の上面に沿って流れるように誘導されるため、案内板４０６及び／又は規制板７を傾斜させて設けることにより、案内板４０６の半径ｒ２及び／又は規制板７の半径ｒ１を大きくすることなく接触面積を大きくすることができ、分離効果を向上させることができる。
【００６１】
中泡液取込口４０３ｃは、脱泡処理室２ｂ内で且つ上中空シャフト３の案内板４０６より上位に形成されている。原液ケーシング２２から原液通路１２を通じて送られてくる原液は、蓋部５と案内板４０６とに挟まれた原液案内領域Ｘ１を通過して、案内板４０６と規制板７とに挟まれた原液分離領域Ｘ１まで移動可能な圧力でロータ２内に供給される。しかしながら、原液案内領域Ｘ１においてもロータ２の回転による遠心力がかかるため、原液中の一部の気泡は、原液分離領域Ｘ２まで移動できず、原液案内領域Ｘ１内の回転軸Ａ側に移動する。中泡液取込口４０３ｃは、この一部の気泡を泡液通路１１内に取り込むために形成されている。
【００６２】
次に、本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の動作について説明する。
本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１を用いて原液を処理するシステムは、図３に示す第１実施形態にかかる遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムと同様であるので、重複する説明は省略する。また、本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の動作について、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の動作と同様である点については、重複する詳細な説明は省略する。
【００６３】
遠心脱泡機４０１を用いて原液を処理するシステムにおいて、ポンプ４１を駆動すると、原料タンク４０から遠心脱泡機４０１へ原液の供給が行われる。原料タンク４０から遠心脱泡機４０１へ原液を供給することにより遠心脱泡機４０１の空気抜きバルブ６０、６１から原液が出てきたら、各バルブを閉じ、所定の回転数でロータ２の回転を開始させる。
【００６４】
配管４２を通って原液ケーシング２２に設けられた図示しない供給口より、図４の矢印５３に示すように原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、図４の矢印５４に示すように原液通路１２を下り、ロータ２内の脱泡処理室２ｂに送られ、ロータ２の回転による遠心力を受ける。
ロータ２内の脱泡処理室２ｂに送られた原液は、まず、案内板４０６に案内されて原液案内領域Ｘ１を通過する。このとき、ロータ２の回転による遠心力により原液分離領域Ｘ２まで移動できなかった原液中の一部の気泡は、原液案内領域Ｘ１内で回転軸Ａ側に集められ、中泡液取込口４０３ｃ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図４の矢印５１に示すように遠心脱泡機４０１の外部に排出される。
【００６５】
一方、原液案内領域Ｘ１をロータ２内の外側領域まで移動し、ロータ２の周壁内側表面２ａと案内板４０６の外周部４０６ａとの間から原液分離領域Ｘ２に送られた原液は、ロータ２の回転による遠心力を受け、単位体積あたりの比重が大きい液体部分がロータ２の周壁内側表面２ａ側に移動し、単位体積あたりの比重が小さい気泡部分がロータ２の回転軸Ａ側へ移動する。このとき、原液供給口１２ａを通じて原液案内領域Ｘ１から原液分離領域Ｘ２に供給された原液は、案内板４０６から規制板７に向かう方向（図４の下方向）に移動するため、原液と気泡との移動方向に相違が生じる。したがって、原液と気泡との移動方向が釣り合わないので、気泡が原液分離領域Ｘ２内で滞留しない。また、規制板７が放射状に延在するよう設けられているので、原液中の気泡の大部分又は全部は、規制板７を越えて原液分離領域Ｘ２の下方にある脱泡液回収領域Ｙまで移動することができない。また、仮に、規制板７を越えて脱泡回収領域Ｙに移動したとしても、規制板７の面７ｂが回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かうに従い、蓋部５に近づく方向（図４の上方向）に傾斜するように形成されているので、原液中の気泡は脱泡回収領域Ｙに滞留せず、ロータ２の回転が遅くなる又は停止したときに原液分離領域Ｘ２に移動する。このようにして、原液は原液分離領域Ｘ２において泡液と脱泡液とに完全に分離される。
【００６６】
原液分離領域Ｘ２内で回転軸Ａ側に集められた気泡は、下泡液取込口３ａ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図４の矢印５１に示すように遠心脱泡機４０１の外部に排出される。一方、原液分離領域Ｘ２内でロータ２内の外側領域に移動した脱泡液は、原液分離領域Ｘ１から移動してくる原液の圧力により押されて、規制板７とロータ２の周壁内側表面２ａとの隙間から規制板７の下側の脱泡液回収領域Ｙへ移動し、脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて、脱泡液ケーシング２３に送り込まれる。そして、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口より、配管４４を通じて遠心脱泡機４０１の外部に排出される。
【００６７】
本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１は、以上のように構成され動作することにより、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１と同様の効果を得ることができる。
また、案内板４０６により原液を分離するための移動経路を長くするとともに、原液案内領域Ｘ１をロータ２の周壁内側表面２ａ側まで移動できなかった気泡も中泡液取込口４０３ｃにより排出できる構成としているので、分離効率が従来に比べて高い。
【００６８】
以上説明したとおり、本発明の第１及び第２にかかる遠心脱泡機１，４０１によれば、脱泡処理されにくい高粘度の液体についても、高い精度で脱泡処理を行うことができる。また、大気圧下で処理し、また原液にせん断力が加わることがないため、処理液に対して変質などの悪影響を及ぼすことがない。また、気泡が滞留する場所を無くして、分離効率を向上させることができる。さらに、中空シャフトが単管構造であるので、２重管構造に比べて分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフトの管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
【００６９】
なお、本発明は上記様々な実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、上記第２実施形態においては、上中空シャフト３、下中空シャフト４、案内板４０６、及び規制板７は別部材として構成したが、一体的に形成してもよい。
また、図６に示す遠心脱泡機４０１ａのように、下中空シャフト４とロータ２とが一体的に構成されたり、下中空シャフト４の上端が規制板７に接続されていなくてもよい。
【００７０】
また、上記第２実施形態においては、案内板４０６及び規制板７を上中空シャフト３に取り付けたが、ロータ２の周壁内側表面２ａに取り付けてもよい。この場合、案内板４０６には、ロータ２内の外側領域の原液が原液案内領域Ｘ１から原液分離領域Ｘ２まで移動できるように適宜開口を設け、規制板７には、原液分離領域Ｘ２で分離された脱泡液がロータ２の周壁内側表面２ａに沿って原液分離領域Ｘ２から脱泡液回収領域Ｙまで移動できるように適宜開口を設ければよい。
【００７１】
また、上記第１及び第２実施形態においては、遠心脱泡機１，４０１を、泡液ケーシング２１が上方に位置し、脱泡液ケーシング２３が下方に位置するように配置したが、これには限定されない。例えば遠心脱泡機１，４０１を、図面の状態から９０度倒して各通路１１〜１３が縦方向ではなく横方向に長くなるように配置されてもよい。また、遠心脱泡機１，４０１を図面の状態から１８０度回転させて、各ケーシング２１〜２３，ロータ２の上下関係が反転するように配置されてもよい。
また、上記第１及び第２実施形態においては、装置の組立を容易にするために、図面では、有底円筒形状の容器部分と蓋部５との２つの部材でロータ２を構成するように示したが、これには限られない。例えば、底壁２ｄを別部材としてもよい。またこの場合、蓋部５と周壁とを一体的に構成してもよい。
【００７２】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明にかかる遠心脱泡機は、ロータ内での気泡の滞留を無くし、多様な原液を高い精度で気泡と液とに分離できる効果を有し、特に、化学、医薬、製紙、繊維、印刷、電子材料、油製品などの工業分野や、化粧品、食品、樹脂、塗料、接着剤、シール材などの製品の製造過程において、液中に混入した気泡を連続的に除去するための遠心脱泡機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機の構成を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機の部分拡大図
【図３】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機のシステム構成図
【図４】本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機の構成を示す断面図
【図５】本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機の変形例の部分拡大図
【図６】本発明の遠心脱泡機の変形例の構成を示す断面図
【図７】従来の遠心脱泡機の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００７５】
１、４０１ 遠心脱泡機
２ ロータ
２ａ 周壁内側表面
２ｂ 脱泡処理室
２ｃ 抵抗板
２ｄ 底壁
３ 上中空シャフト
３ａ 下泡液取込口
３ｂ 上泡液取込口
４ 下中空シャフト
４ａ 脱泡液取込口
４ｂ 脱泡液排出口
５ 蓋部
５ａ 開口
５ｂ シリンダ部
７ 規制板
１１ 泡液通路
１２ 原液通路
１２ａ 原液供給口
１３ 脱泡液通路
２１ 泡液ケーシング
２２ 原液ケーシング
２３ 脱泡液ケーシング
３１〜３３ ベアリング
３４〜３７ シール部材
４０ 原液タンク
４１ ポンプ
４２〜４４ 配管
６０、６１ 空気抜きバルブ
４０６ 案内板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液中に散在する気泡を、遠心力を利用して除去する遠心脱泡機に関し、特に、化学、医薬、製紙、繊維、印刷、電子材料、油製品などの工業分野や、化粧品、食品、樹脂、塗料、接着剤、シール材などの製品の製造過程において、液中に混入した気泡を連続的に除去する遠心脱泡機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液中に混入した気泡を除去する方法としては、当該液中に消泡剤などを利用する化学的方法と以下に示す物理的方法が上げられる。物理的脱泡方法としては、例えば、自然圧力下又は減圧下において自然に気泡と液体とが分離するまで液体を放置する方法や加圧ロール方式、回転スクリーン方式、減圧薄膜方式を用いた方法が開示されている。
【０００３】
しかし、化学的方法は、液中に消泡剤などを添加することにより液中成分が変化するため、用途によっては好ましくない場合がある。また物理的方法では、上記いずれの方法においても粘度が高い液体の脱泡が難しく、また脱泡に長時間を有する等の問題がある。また、例えば、減圧下において処理を行うものは、液体の中に香料や溶剤などの揮発しやすい成分が蒸発しやすくなり、液の物性が不安定になると共に、高真空度対応の精密ポンプが必要であり設備費が高くなる等の問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解決する遠心式の脱泡機が、例えば特開２００５−１３１６００号公報に開示されている。図７は、この従来の遠心脱泡機の構成を示す断面図である。従来の遠心脱泡機１０１は、有底円筒形状の容器で構成され、上下方向に延びる回転軸Ａ１を中心に回転可能に構成されるロータ１０２と、ロータ１０２の底壁１０２ｄの内面中心部に固着され、上下方向に立設された中空シャフト１０３とを備えている。
【０００５】
中空シャフト１０３は、内筒１０４と、内筒１０４よりも長さが短く、内径が大きい外筒１０５とを備えた２重管構造で構成されている。中空シャフト１０３の外筒１０５は、外筒１０５の最下端に設けられた外筒固定部材１０６によって内筒１０４に固定され、内筒１０４の両端を除く中間部分にのみ設けられている。中空シャフト１０３の内筒１０４の上部外周面は、原液が供給される原液ケーシング１２２により回転可能に支持されている。この原液ケーシング１２２の内部に中空シャフト１０３の外筒１０５の上端が連通している。中空シャフト１０３の外筒１０５の下端部には、原液ケーシング１２２から内筒１０４と外筒１０５との間に形成された原液通路１１２を通じて供給される原液を、ロータ１０２内に供給するために原液供給口１０５ａが設けられている。
【０００６】
ロータ１０２の底壁１０２ｄの外面中心部には、回転シャフト１０７が設けられている。ロータ１０２は、回転シャフト１０７が図示しないモーター等により回転することにより回転して、ロータ１０２内に供給された原液中の気泡をロータ１０２の回転軸Ａ１側へ移動させ、気泡を含まない脱泡液をロータ１０２内の外側領域へ移動させて、泡液と脱泡液とに分離する。
【０００７】
中空シャフト１０３の内筒１０４の下端は、ロータ１０２の底壁１０２ｄの内面中心部に固定されている。中空シャフト１０３の内筒１０４の下端近傍には、内筒１０４の内側に位置する泡液通路１１１に連通する泡液取込口１０４ａが設けられている。中空シャフト３の内筒１０４の上端は、泡液取込口１０４ａから泡液通路１１１を通じて供給される前記分離された泡液を排出するための泡液ケーシング１２１と連通している。
【０００８】
また、ロータ１０２には、中空シャフト１０３が貫通する開口１０８ａを有する蓋部１０８と、開口１０８ａの周囲に立設して設けられ、外筒１０５との間で、前記分離された脱泡液を排出するための脱泡液通路１３３を形成するシリンダ部１０８ｂとが備えられている。中空シャフト１０３の外筒１０５の原液供給口１０５ａの上位には、前記分離された脱泡液に残存する気泡が脱泡液通路１１３側に移動するのを規制するために、規制板１０９が外筒１０５と交差する方向に放射状に突出して設けられている。脱泡液通路１１３の上端は、外筒１０５の外周面を支持し且つ脱泡液を排出するための脱泡液ケーシング１２３の内部と連通している。
【０００９】
なお、上記の泡液ケーシング１２１、原液ケーシング１２２、及び脱泡液ケーシング１２３は回転しない構成であり、ロータ１０２及び中空シャフト１０３の回転をスムーズにするために、中空シャフト１０３の内筒１０４及び外筒１０５、シリンダ部１０８ｂの上端近傍にはベアリング１３１〜１３３が設けられるとともに、各ケーシング間の液の漏出を防止するため、Ｏ−リング等のシール部材１３４〜１３８が備えられている。
【００１０】
従来の遠心脱泡機１０１は、上記のように構成されることにより、気泡と液とを分離するために規制板１０９を設けるなどの工夫により比較的高粘度の原液でも脱泡処理することが可能である。また、ロータ１０２に鉛直方向に原液が供給されると共に、鉛直方向に泡液及び脱泡液が排出されるため、中空シャフト１０３内での原液の分離などの問題が生じることなく、供給された原液がロータ１０２内に移動してから分離が行われるため、分離の効率も高い。
【特許文献１】特開２００５−１３１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の遠心脱泡機１０１においては、原液供給口１０５ａを通じてロータ１０２内に供給された原液中の気泡の移動方向が、原液の流動方向に対して逆向きである。したがって、図７に示すように規制板１０９の下方の領域Ｘ１００において互いに逆向きで釣り合って気泡が滞留し、遠心脱泡機１０１の脱泡効果が低下するという問題点がある。
【００１２】
また、各通路を形成する中空シャフト１０３が、内筒１０４及び外筒１０５の２重管構造で構成されているので、単管構造に比べて分解及び組立が煩雑であるとともに部品点数が多く、重量が重い。さらに、中空シャフト１０３の管径も大きくなる。回転軸となる中空シャフト１０３の管径が大きいと、当該シャフトの表面における周速が速くなるため、シール部材１３４〜１３８に負担がかかる。また、それを避けるために中空シャフト１０３の管径を小さくすると、原液、泡液、又は脱泡液の流路面積が小さくなるので、内圧が高くなるとともに脱泡処理量が少なくなる。すなわち、図７に示す従来の遠心脱泡機１０１では、脱泡処理量を大きくしようとすると中空シャフト１０３の管径を大きくせねばならず、シール部材１３４〜１３８の負担が大きくなるというトレードオフの関係にあった。
【００１３】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、上記の遠心式の脱泡機が有していた問題点を解消することにあって、ロータ内での気泡の滞留を減らして脱泡効果の低下を抑えるとともに、部品点数を削減して軽量化及び脱泡処理量の増加を実現することができる遠心脱泡機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、基本構成として、回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、遠心力を与えることによって脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、内側に前記泡液が通過する泡液通路が形成され、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する泡液取込口が形成された中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記中空シャフトに交差する方向に放射状に延在する面を有して、当該面により気泡の移動を規制する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に前記脱泡液を前記ロータの外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする。
より具体的には、以下の構成の遠心脱泡機を提供する。
【００１５】
本発明の第１態様によれば、回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、回転により遠心力を与えることによって前記気泡を前記回転軸近傍に集める脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から、前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、外壁と前記開口とによって原液供給口を画定するとともに、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する第１の泡液取込口が形成され、内側に前記第１の泡液取込口から流入した前記泡液が前記脱泡処理室の外部に位置する部分へ流れるための泡液通路が形成された第１の中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に、前記規制板の外側端部と前記ロータの周壁との間を通過した前記脱泡液を前記脱泡処理室の外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする遠心脱泡機を提供する。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、さらに、前記規制板の前記脱泡液排出口側に、前記第１の中空シャフトと同一回転軸で前記ロータの前記脱泡処理室内から前記脱泡処理室の外部へ前記第２の端部壁を貫通するように延在して配置され、前記規制板に近い側の端部近傍に前記脱泡処理室と連通する脱泡液取込口が形成され、内側に前記脱泡液が通過し、前記脱泡液排出口と連通する脱泡液通路が形成された第２の中空シャフトを有することを特徴とする第１態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１７】
本発明の第３態様によれば、前記ロータの前記開口の周囲にはシリンダ部が立設され、前記第１の中空シャフトの外壁と前記シリンダ部の内壁とによって、脱泡処理前の前記原液を前記原液供給口に案内する原液通路が画定されており、
前記シリンダ部と対向する前記第１の中空シャフトの外壁に、前記原液通路と前記泡液通路とを連通する第２の泡液取込口が設けられていることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１８】
本発明の第４態様によれば、さらに、前記脱泡処理室内において、前記第１の中空シャフトの前記原液供給口に隣接する部分と前記第１の泡液取込口との間に設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向に放射状に延在ずる面を有する案内板を備え、
前記脱泡処理室内において、前記案内板と前記原液供給口との間の位置に、前記脱泡処理室と前記泡液通路とを連通する第３の泡液取込口が設けられていることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の遠心脱泡機を提供する。
【００１９】
本発明の第５態様によれば、前記規制板は、前記脱泡液排出口側の面が、前記回転軸に直交する方向に対して、前記回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、前記ロータの前記第１の端部壁に近づく方向に傾斜していること第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の遠心脱泡機を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原液供給口を通ってロータ内に供給される原液は、原液供給口を通って規制板側へ移動し、その過程で原液中の気泡がロータの回転による遠心力を受けてロータの回転軸側に移動する。また、規制板は、ロータの回転軸側に移動する気泡が脱泡液排出口側に移動しないように気泡の移動を規制するともに、脱泡液がロータ内の外側領域に移動したのち、脱泡液排出口側に移動するように脱泡液の移動を規制する。このとき、原液は原液供給口から規制板に向かう方向に移動（流動）し、気泡には前記方向と交差方向にロータの回転による遠心力が働くので、気泡と原液との移動方向が反対方向を向くことがなく相違する。したがって、本発明によれば、気泡と原液との移動方向が釣り合うことによる滞留を減らすことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、中空シャフトを単管構造で構成できるので、２重管構造に比べ、分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフトの管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
また、さらに、ロータのシリンダ部と対向する第１中空シャフトの外壁に、原液通路と泡液通路とを連通する第２の泡液取込口を設けることで、原液中の気泡のうち、サイズの大きな気泡を予め泡液通路に取り込むことができ、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
【００２２】
また、さらに、脱泡処理室内において、第１の中空シャフトの原液供給口に隣接する部分と第１の泡液取込口との間に、第１の中空シャフトに交差する方向に放射状に延在した面を有する案内板を設けることで、原液を分離するための移動経路を従来の装置よりも長くすることができるので、気泡が原液から分離される前に泡液通路に取り込まれる量を少なくすることができ、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
また、さらに、脱泡処理室内において、案内板と原液供給口との間の位置に、脱泡処理室と泡液通路とを連通する第３の泡液取込口を設けることで、案内板と原液供給口の間でロータの回転による遠心力を受け、案内板によりロータ内の外側領域に移動されて第１の泡液取込口側へ移動できずに案内板と原液供給口の間でロータの回転軸側に移動した気泡を、泡液通路に取り込むことができる。これにより、案内板のみ設けるよりも分離効率を高くすることができる。
【００２３】
また、さらに、規制板の脱泡液排出口側の面を、回転軸に直交する方向に対して、回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、ロータの第１端部壁に近づく方向に傾斜させることで、仮に気泡が規制板を越えて脱泡液排出口側に移動したとしても、ロータの回転が遅くなる又は停止したときに、気泡は規制板の脱泡液排出口側の中央部分に滞留することなく、前記傾斜に沿ってロータ内の外側領域に移動し、泡液排出口側に移動することができる。これにより、分離効率を従来の装置に比べて高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る遠心脱泡機１について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の構成を示す断面図であり、図２はその部分拡大図である。遠心脱泡機１は、多数の気泡が分散した原液を脱泡液と泡液とに分離することによって、原液中の気泡を取り除くための装置である。遠心脱泡機１は、概ね円筒形箱体の容器で構成され、上下方向に延在する回転軸Ａを中心に回転可能に構成されるロータ２と、ロータ２の回転軸近傍に、ロータ２の内部の脱泡処理室２ｂ内から脱泡処理室２ｂ外に上下方向に延在するように配置された第１及び第２の中空シャフトの一例である円筒形状の上中空シャフト３及び下中空シャフト４とを備えている。
【００２６】
ロータ２は、図示しないモーターなどから動力を受けて回転軸Ａまわりに（例えば矢印５０に示すように）回転することで、多数の気泡が分散した原液を脱泡処理室２ｂ内において脱泡液と泡液とに分離する。すなわち、ロータ２は、回転することにより、単位体積あたりの比重の大きい液体部分をロータ２の外側領域へ移動させ、単位体積あたりの比重が小さい泡部分をロータ２の回転軸Ａ側へ移動させる。
【００２７】
ロータ２の周壁内側表面２ａは粗面になっており、ロータ２内に存在する原液との摩擦を高くしてロータ２の回転力が原液に伝達されやすいように構成されている。ロータ２の周壁内側表面２ａは、図２に示すように、抵抗板２ｃを取り付けてロータ２の回転を原液に伝達しやすいようにしてもよい。この場合、抵抗板２ｃの枚数は２〜１０枚程度が好ましい。また、抵抗板２ｃの形状は、幅が１〜２０ｍｍ、高さがロータ２の０．１〜０．５倍とすることが好ましい。
【００２８】
ロータ２には、上中空シャフト３が貫通する開口５ａを有する第１の端部壁の一例である蓋部５と、開口５ａの周囲に図１の上方向に立設された円筒状のシリンダ部５ｂとが備えられている。ロータ２は、後述する各種通路の部分以外は密閉構造となっている。
【００２９】
蓋部５の開口５ａを形成する蓋部５の内周部とそれに対向する上中空シャフト３の外壁との間には、原液供給口１２ａが形成されている。すなわち、原液供給口１２ａは、蓋部５の開口５ａと上中空シャフト３の外壁とにより画定されている。ロータ２のシリンダ部５ｂの内壁と上中空シャフト３の外壁との間には、原液を原液供給口１２ａに案内する原液通路１２が形成されている。すなわち、原液通路１２は、ロータ２のシリンダ部５ｂの内壁と上中空シャフト３の外壁とにより画定されている。
【００３０】
原液通路１２は、ロータ２の脱泡処理室２ｂと原液ケーシング２２と連通している。原液ケーシング２２は、上中空シャフト３の上部外周面を回転可能に支持するとともに、その底板２２ａでロータ２のシリンダ部５ｂを回転可能に支持している。原液ケーシング２２は、回転軸Ａに対して遠ざかる側の側壁に設けられた図示しない供給口から矢印５３に示すようにロータ２内に供給される原液を受け入れ、矢印５４に示すように原液通路１２、原液供給口１２ａを通じてロータ２内に供給する。
【００３１】
一方、上記従来例の原液ケーシング１２２においては、図７の上側の壁面に形成された凹部に原液中の気泡が滞留して装置の脱泡効果を低下させることがある。
このため、原液ケーシング２２は、原液中の気泡が原液ケーシング２２内で滞留して遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、壁面に凹凸がないように形成されている。
【００３２】
上中空シャフト３の内側には、気泡が集められた泡液が矢印５２に示すように図１の上方向に通過する泡液通路１１が形成されている。上中空シャフト３の太さは、原液の性状等の運転条件により設定することができ、ロータ２の内半径Ｒと上中空シャフト３の内半径Ｓとの比が２：１から２０：１となるような太さを有していることが好ましい（図２参照）。上中空シャフト３が上記範囲を越えて太くなると、気泡の分離に必要な遠心力の差があまり発生せず、有効な脱泡効果が得られず、また、ロータ２の有効容積が減少して分離効果が減少する。また、上中空シャフト３、及びロータ２のシリンダ部５ｂの上端近傍に設けられたベアリング３１、３２に過度の負担がかかる。
【００３３】
ロータ２のシリンダ部５ｂと対向する上中空シャフト３の外壁部分、つまり原液通路１２と接する上中空シャフト３の外壁部分には、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１と原液通路１２とを連通する第２の泡液取込口の一例である上泡液取込口３ｂが設けられている。上泡液取込口３ｂは、原液通路１２、原液供給口１２ａを通じてロータ２内に供給される原液中の気泡のうち、ロータ２の回転により原液通路１２の回転軸Ａ側に移動したサイズの大きな気泡（例えば５０μｍ以上）を予め泡液通路１１に取り込み、脱泡効果を向上させる。
なお、上泡液取込口３ｂの大きさや設置個数は、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて適宜設定すればよい。
【００３４】
上中空シャフト３の下端近傍には、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１とロータ２の脱泡処理室２ｂとを連通する第１の泡液取込口の一例である下泡液取込口３ａが形成されている。上中空シャフト３の上端は、下部が原液ケーシング２２の上側に固定された略有底円筒形状の容器で形成された泡液ケーシング２１と連通している。泡液ケーシング２１は、矢印５２に示すように下泡液取込口３ａ及び泡液通路１１を通じて送り込まれた泡液を受け入れ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口から矢印５１に示すように遠心脱泡機１の外部に排出する。
【００３５】
一方、上記従来例の泡液ケーシング１２１においては、図７に示すように、その内径が上中空シャフト１０４の内径よりも大きく形成されており、その内径差の部分（図７においてシール１３４の上側の領域）に泡液中の気泡が滞留して装置の脱泡効果を低下させることがある。
このため、泡液ケーシング２１の内径は、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１を矢印５２に示す方向（図１の上方向）に移動する泡液中の気泡が滞留して遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、上中空シャフト３の内径とほぼ同一の長さになるように形成されている。
なお、泡液ケーシング２１は、上中空シャフト３の上端の近傍部分の内径が上中空シャフト３の内径とほぼ同一に形成されるとともに、泡液の移動方向の下流側（図１の上方向）に向かうに従い、その内径が徐々に大きくなるように形成されてもよい。
また、泡液ケーシング２１は、原液ケーシング２２と一体的に形成されてもよい。
【００３６】
上中空シャフト３の下端には、泡液通路１１を塞ぐとともに上中空シャフト３と交差する方向（例えば直交方向）に放射状に延在する面を有して、当該面により気泡の移動を規制する例えば略円板形状の規制板７が固着されている。原液通路１２、原液供給口１２ａを通って脱泡処理室２ｂ内に供給された原液は、この規制板７と蓋部５とに挟まれた原液分離領域Ｘにおいて、主として脱泡液と泡液とに分離される。
【００３７】
規制板７は、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて、図２に示すように、ロータ２の内半径Ｒと規制板７の半径ｒ１との比が１０：４から１０：９の範囲となるように適宜変形することができる。特に、規制板７の半径ｒ１が上記範囲よりも小さくなると、ロータ２内での気泡の分離が不完全となり、脱泡液に混入する気泡の量が増える一方、上記範囲を越えて大きくなると、分離効果は大きくなるが、脱泡液を排出するための抵抗も大きくなり、単位時間当りの脱泡処理量が少なくなるか、圧力を上げる必要がある。
【００３８】
規制板７の上中空シャフト３の液泡通路１１を塞ぐ面７ａの反対側の面７ｂは、回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かう従い、蓋部５に近づく方向（図１の上方向）に傾斜（例えば円錐形状に突出）するように形成されている。これにより、原液分離領域Ｘで原液から分離されずに規制板７を超えて、つまりロータ２の外側領域に移動して規制板７とロータ２の第２の端部壁の一例である底壁２ｄとの間に挟まれた脱泡液回収領域Ｙに移動した原液中の一部の気泡が、脱泡液回収領域Ｙに滞留せず、面７ｂに沿って原液分離領域Ｘに戻ることができるようにしている。
規制板７の面７ｂの中央部近傍には、下中空シャフト４が上中空シャフト３と同一回転軸Ａで上下方向に延在するように固定されている。下中空シャフト４は、ロータ２の底壁２ｄの回転軸Ａ近傍を貫通しており、脱泡処理室２ｂ内の液漏れがないように、その外周面の一部がロータ２の底壁２ｄに固着されている。
【００３９】
下中空シャフト４の内側には、脱泡処理後の脱泡液が通過する脱泡液排出口４ｂと脱泡液通路１３とが形成されている。下中空シャフト４の上端部近傍には、脱泡液通路１３とロータ２の脱泡処理室２ｂとを連通する脱泡液取込口４ａが形成されている。下中空シャフト４の下端は、ロータ２の下方に位置する略有底円筒形状の容器で形成された脱泡液ケーシング２３と連通している。下中空シャフト４は、その下端部周囲を、脱泡液ケーシング２３の上部２３ａに回転可能に支持されている。脱泡液ケーシング２３は、矢印５５に示すように脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて送り込まれた脱泡液を受け入れ、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口から矢印５６に示すように遠心脱泡機１の外部に排出する。
【００４０】
脱泡液ケーシング２３の下部２３ｂの内径は、泡液ケーシング２１と同様に、下中空シャフト４の内側の脱泡液通路１３を矢印５５に示す方向（図１の下方向）に移動する脱泡液の気泡が滞留して、遠心脱泡機１の脱泡効果を低下させないように、下中空シャフト４の内径とほぼ同一の長さになるように形成されている。
なお、脱泡液ケーシング２３の下部２３ｂは、下中空シャフト４の下端の近傍部分の内径が下中空シャフト４の内径とほぼ同一に形成されるとともに、脱泡液の移動方向の下流側（図１の下方向）に向かうに従い、その内径が徐々に大きくなるように形成されてもよい。
【００４１】
上記の各ケーシング２１、２２（２２ａ）、２３（２３ａ、２３ｂ）は、回転しない構成であり、ロータ２、上中空シャフト３、下中空シャフト４、及び規制板７の一体的な回転をスムーズにするために、上中空シャフト３、及びロータ２のシリンダ部５ｂの上端近傍、下中空シャフト４の下端部近傍にそれぞれベアリング３１〜３３を設けると共に、各ケーシング間の液の漏出を防止するため、Ｏ−リング等のシール部材３４〜３７を備えている。
【００４２】
次に、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の動作について説明する。
まず、図１及び図３を用いて、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムについて説明する。図３は、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１のシステム構成図である。なお、遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムの各動作は、図示しない記憶部に予め記憶された動作プログラムに基づいて各装置の動作を制御するように構成された図示しない制御部にて制御される。
【００４３】
脱泡処理を行う原液は、原液タンク４０に蓄積されている。原液タンク４０からの原液は、ポンプ４１により配管４２を通って本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の原液ケーシング２２に送りこまれる。原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、上述したようにロータ２の脱泡処理室２ｂ内に送られて泡液と脱泡液とに分離される。原液から分離された泡液は、遠心脱泡機１の外部に排出され、配管４３を通ってその一部は原料タンク４０に戻される。残りの一部は排出される。一方、原液から分離された脱泡液は、配管４４を通って遠心脱泡機１の外部に排出される。なお、各配管４２、４３、４４には、当該配管を通過する給送量を調整するための図示しないバルブが設けられており、また、配管４２には、配管内に存在する空気が遠心脱泡機１内に送りこまれないようにするために、図示しない空気抜きバルブが設けられている。
【００４４】
上記システムにおいてポンプ４１を駆動すると、原料タンク４０から遠心脱泡機１へ原液の供給が行われる。このときのポンプ４１の吐出圧は、遠心脱泡機１の仕様にもよるが、概ね０．０５メガパスカル以下に調整することが好ましい。
原料タンク４０から遠心脱泡機１へ原液を供給することにより遠心脱泡機１の空気抜きバルブ６０、６１から原液が出てきたら、各バルブを閉じ、所定の回転数でロータ２の回転を開始させる。ロータ２の回転数は、原料や遠心脱泡機１の仕様などの運転条件により適宜調整することができる。
【００４５】
配管４２を通って原液ケーシング２２に設けられた図示しない供給口より、図１の矢印５３に示すように原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、図１の矢印５４に示すように原液通路１２を下り、ロータ２内の脱泡処理室２ｂの原液分離領域Ｘに送られる。このとき、原液通路１２を通過する原液中の気泡のうち、ロータ２の回転により原液通路１２の回転軸Ａ側に移動したサイズの大きな気泡が、上中空シャフト３に設けられた上泡液取込口３ｂを通じて、上中空シャフト３の内側の泡液通路１１に取り込まれる。
ロータ２内の脱泡処理室２ｂの原液分離領域Ｘに送られた原液は、上述したように、上下方向に伸びる回転軸Ａを中心に回転可能に構成されたロータ２が回転することにより、ロータ２の回転に伴う遠心効果の作用、つまり遠心力を受ける。
【００４６】
ロータ２の回転に伴う遠心効果は、ロータ２の内径と回転数に比例する。例えば、ロータ２の内半径Ｒが０．１ｍでロータ２の容積が１．８Ｌである装置の場合、粘度が２００〜５００パスカル・秒の原液では、回転数は、１５００〜２２００ｒｐｍ程度に設定し、処理量を０．４〜１．０Ｌ／ｍｉｎとすることにより、十分な脱泡効果が得られる。また、粘度が５００パスカル・秒程度の原液では、回転数３５００ｒｐｍ、処理量０．３２〜１．０Ｌ／ｍｉｎ程度とすることにより、十分な脱泡効果が得られる。
【００４７】
一般的に、原液の送り量を増やすと、ロータ２の回転数を上げることが好ましく、また、原液の粘度が上がった場合には送り量を減らしてロータ２の回転数を上げることが有効である。脱泡処理には特に送り量が大きく影響する。一般には、ロータ２の回転数を８００ｒｐｍ以上とすることが望ましく、高粘度液になるほど原液の送り量を減らすことが好ましい。
【００４８】
なお、原料タンク４０から遠心脱泡機１に送られる液温は、遠心脱泡機１のシール部材２２〜２６にゴムが使用されている場合、変質を及ぼさない程度の液温とすることが好ましい。
【００４９】
原液分離領域Ｘにおいて、ロータ２の回転による遠心力を受けた原液は、単位体積あたりの比重が大きい液体部分がロータ２の周壁内側表面２ａ側に移動し、単位体積あたりの比重が小さい気泡部分がロータ２の回転軸Ａ側へ移動する。このとき、原液供給口１２ａを通じて原液分離領域Ｘに供給された原液は、原液供給口１２ａから規制板７に向かう方向（図１の下方向）に移動するため、原液と気泡との移動方向に相違が生じる。したがって、原液と気泡との移動方向が釣り合わないので、気泡が原液分離領域Ｘ内で滞留しない。また、規制板７が放射状に延在するよう設けられているので、原液中の気泡の大部分又は全部は、規制板７を越えて原液分離領域Ｘの下方にある脱泡液回収領域Ｙまで移動することができない。また、仮に、規制板７を越えて脱泡回収領域Ｙに移動したとしても、規制板７の面７ｂが回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かうに従い、蓋部５に近づく方向（図１の上方向）に傾斜するように形成されているので、原液中の気泡は脱泡回収領域Ｙに滞留せず、ロータ２の回転が遅くなる又は停止したときに原液分離領域Ｘに移動する。このようにして、原液は泡液と脱泡液とに完全に分離される。
【００５０】
原液分離領域Ｘ内で回転軸Ａ側に集められた気泡は、下泡液取込口３ａ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図１の矢印５１に示すように遠心脱泡機１の外部に排出される。一方、ロータ２内の原液分離領域Ｘの外側領域に移動した脱泡液は、原液供給口１２ａを通って原液分離領域Ｘに移動してくる原液の圧力により押されて、規制板７とロータ２の周壁内側表面２ａとの隙間から規制板７の下側の脱泡液回収領域Ｙへ移動し、脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて、脱泡液ケーシング２３に送り込まれる。そして、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口より配管４４を通じて遠心脱泡機１の外部に排出される。
【００５１】
本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１は、大気圧下、完全な密閉回路内での遠心分離操作により、連続的に高粘度から低粘度まで幅広い多様な原液の脱泡処理が可能であり、特に高粘度液の脱泡処理に適している。また、上下方向に液の供給及び排出がおこなわれるため、ガス抜きが容易であり取り扱いを簡単にすることができる。また、通路を形成する中空シャフト３，４が単管構造であるため、２重管構造と比べて分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフト３，４の管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
【００５２】
また、減圧装置が不要であるので設備費を安価にすることができ、簡単な構造の設備で効率的に脱泡処理ができ、溶剤や香料など揮発性の成分を含む原液などの多様な液処理が可能である。また、インライン連続式であるため、運転休止に伴う各種ロスがなく、ストックタンクが不要である。
【００５３】
また、泡液通路１１と原液通路１２とを連通するように上泡液取込口３ｂを設けたので、原液中の気泡のうち、サイズの大きな気泡を予め泡液通路１１に取り込むことができ、分離効率が従来に比べて高い。
また、泡液ケーシング２１、原液ケーシング２２、及び脱泡ケーシング２３を、気泡が滞留しない形状に形成したので、遠心脱泡機１の脱泡効果の低下を防ぐことができる。
【００５４】
さらに、密閉回路による遠心分離装置であるので、装置内壁などへの液の飛散や衝突が抑えられるため、気泡の再発生が少なく、短時間で効率的な脱泡処理が可能である。また、処理液にせん断力が発生しないため、処理液に対して変質などの悪影響を及ぼすことがない。
【００５５】
さらに連続式に処理ができるため、必要な時に必要な量の処理が可能であり、必要処理量に対して効果的に柔軟に対応できる設備設計が可能となり、相対的に設備コストを低くすることができる。
【００５６】
《第２実施形態》
以下、本発明の第２実施形態に係る遠心脱泡機４０１について、図４を参照しながら説明する。
【００５７】
図４は、本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の構成を示す断面図である。本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１は、上泡液取込口３ｂに代えて第３の泡液取込口の一例である中泡液取込口４０３ｃを備え、さらに案内板４０６を備えた点で第１実施形態の遠心脱泡機１と異なる。その他の点においては、第１実施形態の遠心脱泡機１と同様であるので、添付図面において同様の部品については同じ参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５８】
図４において、案内板４０６は、ロータ２の脱泡処理室２ｂ内において、上中空シャフト３の下泡液取込口３ａより上位に固着され、上中空シャフト３と交差する方向（例えば直交方向）に放射状に延在する面を有して、当該面により原液をロータ２内の外側領域、つまりロータ２の周壁内側表面２ａ側に案内するよう形成されている。
また、案内板４０６は、原液供給口１２ａから下泡液取込口３ａまでの経路を長くして、原液通路１２を通じて送られてきた原液が泡液と脱泡液とに分離する前に、下泡液取込口３ａを通じて泡液通路１１へと移動しないように設けられている。
【００５９】
案内板４０６は、規制板７と同様に、運転条件や脱泡したい原液の性状などの運転条件に応じて、図５に示すように、ロータ２の内半径Ｒと案内板４０６の半径ｒ２との比が１０：４から１０：９の範囲となるように適宜変形することができる。
なお、案内板４０６の半径ｒ２は、規制板７の半径ｒ１より小さい方が好ましい。このように構成することで、原液中の気泡が、案内板４０６の外周部とロータ２の周壁内側表面２ａとの間を通って、より下泡液取込口３ａ側に移動するとともに、規制板７を越えて脱泡液回収領域Ｙに移動しない。
【００６０】
また、案内板４０６及び規制板７は、図５に示すように、それぞれの外周部４０６ａ、７ｃを傾斜させた形状とすることもできる。また、円錐形状にしてもよい。傾斜角度α、βとしては、概ね３０度から１５０度であることが好ましい。本第２実施形態においては、原液中の気泡は案内板４０６の下面及び規制板７の上面に沿って流れるように誘導されるため、案内板４０６及び／又は規制板７を傾斜させて設けることにより、案内板４０６の半径ｒ２及び／又は規制板７の半径ｒ１を大きくすることなく接触面積を大きくすることができ、分離効果を向上させることができる。
【００６１】
中泡液取込口４０３ｃは、脱泡処理室２ｂ内で且つ上中空シャフト３の案内板４０６より上位に形成されている。原液ケーシング２２から原液通路１２を通じて送られてくる原液は、蓋部５と案内板４０６とに挟まれた原液案内領域Ｘ１を通過して、案内板４０６と規制板７とに挟まれた原液分離領域Ｘ１まで移動可能な圧力でロータ２内に供給される。しかしながら、原液案内領域Ｘ１においてもロータ２の回転による遠心力がかかるため、原液中の一部の気泡は、原液分離領域Ｘ２まで移動できず、原液案内領域Ｘ１内の回転軸Ａ側に移動する。中泡液取込口４０３ｃは、この一部の気泡を泡液通路１１内に取り込むために形成されている。
【００６２】
次に、本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の動作について説明する。
本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１を用いて原液を処理するシステムは、図３に示す第１実施形態にかかる遠心脱泡機１を用いて原液を処理するシステムと同様であるので、重複する説明は省略する。また、本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１の動作について、本第１実施形態にかかる遠心脱泡機１の動作と同様である点については、重複する詳細な説明は省略する。
【００６３】
遠心脱泡機４０１を用いて原液を処理するシステムにおいて、ポンプ４１を駆動すると、原料タンク４０から遠心脱泡機４０１へ原液の供給が行われる。原料タンク４０から遠心脱泡機４０１へ原液を供給することにより遠心脱泡機４０１の空気抜きバルブ６０、６１から原液が出てきたら、各バルブを閉じ、所定の回転数でロータ２の回転を開始させる。
【００６４】
配管４２を通って原液ケーシング２２に設けられた図示しない供給口より、図４の矢印５３に示すように原液ケーシング２２に送りこまれた原液は、図４の矢印５４に示すように原液通路１２を下り、ロータ２内の脱泡処理室２ｂに送られ、ロータ２の回転による遠心力を受ける。
ロータ２内の脱泡処理室２ｂに送られた原液は、まず、案内板４０６に案内されて原液案内領域Ｘ１を通過する。このとき、ロータ２の回転による遠心力により原液分離領域Ｘ２まで移動できなかった原液中の一部の気泡は、原液案内領域Ｘ１内で回転軸Ａ側に集められ、中泡液取込口４０３ｃ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図４の矢印５１に示すように遠心脱泡機４０１の外部に排出される。
【００６５】
一方、原液案内領域Ｘ１をロータ２内の外側領域まで移動し、ロータ２の周壁内側表面２ａと案内板４０６の外周部４０６ａとの間から原液分離領域Ｘ２に送られた原液は、ロータ２の回転による遠心力を受け、単位体積あたりの比重が大きい液体部分がロータ２の周壁内側表面２ａ側に移動し、単位体積あたりの比重が小さい気泡部分がロータ２の回転軸Ａ側へ移動する。このとき、原液供給口１２ａを通じて原液案内領域Ｘ１から原液分離領域Ｘ２に供給された原液は、案内板４０６から規制板７に向かう方向（図４の下方向）に移動するため、原液と気泡との移動方向に相違が生じる。したがって、原液と気泡との移動方向が釣り合わないので、気泡が原液分離領域Ｘ２内で滞留しない。また、規制板７が放射状に延在するよう設けられているので、原液中の気泡の大部分又は全部は、規制板７を越えて原液分離領域Ｘ２の下方にある脱泡液回収領域Ｙまで移動することができない。また、仮に、規制板７を越えて脱泡回収領域Ｙに移動したとしても、規制板７の面７ｂが回転軸Ａ上に位置する面７ｂの中央部から外周部に向かうに従い、蓋部５に近づく方向（図４の上方向）に傾斜するように形成されているので、原液中の気泡は脱泡回収領域Ｙに滞留せず、ロータ２の回転が遅くなる又は停止したときに原液分離領域Ｘ２に移動する。このようにして、原液は原液分離領域Ｘ２において泡液と脱泡液とに完全に分離される。
【００６６】
原液分離領域Ｘ２内で回転軸Ａ側に集められた気泡は、下泡液取込口３ａ、泡液通路１１を通じて泡液ケーシング２１に送られ、泡液ケーシング２１に設けられた図示しない排出口より、図４の矢印５１に示すように遠心脱泡機４０１の外部に排出される。一方、原液分離領域Ｘ２内でロータ２内の外側領域に移動した脱泡液は、原液分離領域Ｘ１から移動してくる原液の圧力により押されて、規制板７とロータ２の周壁内側表面２ａとの隙間から規制板７の下側の脱泡液回収領域Ｙへ移動し、脱泡液取込口４ａ、脱泡液排出口４ｂ及び脱泡液通路１３を通じて、脱泡液ケーシング２３に送り込まれる。そして、脱泡液ケーシング２３に設けられた図示しない排出口より、配管４４を通じて遠心脱泡機４０１の外部に排出される。
【００６７】
本第２実施形態にかかる遠心脱泡機４０１は、以上のように構成され動作することにより、本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機１と同様の効果を得ることができる。
また、案内板４０６により原液を分離するための移動経路を長くするとともに、原液案内領域Ｘ１をロータ２の周壁内側表面２ａ側まで移動できなかった気泡も中泡液取込口４０３ｃにより排出できる構成としているので、分離効率が従来に比べて高い。
【００６８】
以上説明したとおり、本発明の第１及び第２にかかる遠心脱泡機１，４０１によれば、脱泡処理されにくい高粘度の液体についても、高い精度で脱泡処理を行うことができる。また、大気圧下で処理し、また原液にせん断力が加わることがないため、処理液に対して変質などの悪影響を及ぼすことがない。また、気泡が滞留する場所を無くして、分離効率を向上させることができる。さらに、中空シャフトが単管構造であるので、２重管構造に比べて分解及び組立が容易であるとともに、部品点数を削減して軽量化を実現することができる。さらに、中空シャフトの管径を大きくして脱泡処理量を増加することもできる。
【００６９】
なお、本発明は上記様々な実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、上記第２実施形態においては、上中空シャフト３、下中空シャフト４、案内板４０６、及び規制板７は別部材として構成したが、一体的に形成してもよい。
また、図６に示す遠心脱泡機４０１ａのように、下中空シャフト４とロータ２とが一体的に構成されたり、下中空シャフト４の上端が規制板７に接続されていなくてもよい。
【００７０】
また、上記第２実施形態においては、案内板４０６及び規制板７を上中空シャフト３に取り付けたが、ロータ２の周壁内側表面２ａに取り付けてもよい。この場合、案内板４０６には、ロータ２内の外側領域の原液が原液案内領域Ｘ１から原液分離領域Ｘ２まで移動できるように適宜開口を設け、規制板７には、原液分離領域Ｘ２で分離された脱泡液がロータ２の周壁内側表面２ａに沿って原液分離領域Ｘ２から脱泡液回収領域Ｙまで移動できるように適宜開口を設ければよい。
【００７１】
また、上記第１及び第２実施形態においては、遠心脱泡機１，４０１を、泡液ケーシング２１が上方に位置し、脱泡液ケーシング２３が下方に位置するように配置したが、これには限定されない。例えば遠心脱泡機１，４０１を、図面の状態から９０度倒して各通路１１〜１３が縦方向ではなく横方向に長くなるように配置されてもよい。また、遠心脱泡機１，４０１を図面の状態から１８０度回転させて、各ケーシング２１〜２３，ロータ２の上下関係が反転するように配置されてもよい。
また、上記第１及び第２実施形態においては、装置の組立を容易にするために、図面では、有底円筒形状の容器部分と蓋部５との２つの部材でロータ２を構成するように示したが、これには限られない。例えば、底壁２ｄを別部材としてもよい。またこの場合、蓋部５と周壁とを一体的に構成してもよい。
【００７２】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明にかかる遠心脱泡機は、ロータ内での気泡の滞留を無くし、多様な原液を高い精度で気泡と液とに分離できる効果を有し、特に、化学、医薬、製紙、繊維、印刷、電子材料、油製品などの工業分野や、化粧品、食品、樹脂、塗料、接着剤、シール材などの製品の製造過程において、液中に混入した気泡を連続的に除去するための遠心脱泡機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機の構成を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機の部分拡大図
【図３】本発明の第１実施形態にかかる遠心脱泡機のシステム構成図
【図４】本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機の構成を示す断面図
【図５】本発明の第２実施形態にかかる遠心脱泡機の変形例の部分拡大図
【図６】本発明の遠心脱泡機の変形例の構成を示す断面図
【図７】従来の遠心脱泡機の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００７５】
１、４０１ 遠心脱泡機
２ ロータ
２ａ 周壁内側表面
２ｂ 脱泡処理室
２ｃ 抵抗板
２ｄ 底壁
３ 上中空シャフト
３ａ 下泡液取込口
３ｂ 上泡液取込口
４ 下中空シャフト
４ａ 脱泡液取込口
４ｂ 脱泡液排出口
５ 蓋部
５ａ 開口
５ｂ シリンダ部
７ 規制板
１１ 泡液通路
１２ 原液通路
１２ａ 原液供給口
１３ 脱泡液通路
２１ 泡液ケーシング
２２ 原液ケーシング
２３ 脱泡液ケーシング
３１〜３３ ベアリング
３４〜３７ シール部材
４０ 原液タンク
４１ ポンプ
４２〜４４ 配管
６０、６１ 空気抜きバルブ
４０６ 案内板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、回転により遠心力を与えることによって前記気泡を前記回転軸近傍に集める脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から、前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、外壁と前記開口とによって原液供給口を画定するとともに、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する第１の泡液取込口が形成され、内側に前記第１の泡液取込口から流入した前記泡液が前記脱泡処理室の外部に位置する部分へ流れるための泡液通路が形成された第１の中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記第１の泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に、前記規制板の外側端部と前記ロータの周壁との間を通過した前記脱泡液を前記脱泡処理室の外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする遠心脱泡機。
【請求項２】
さらに、前記規制板の前記脱泡液排出口側に、前記第１の中空シャフトと同一回転軸で前記ロータの前記脱泡処理室内から前記脱泡処理室の外部へ前記第２の端部壁を貫通するように延在して配置され、前記規制板に近い側の端部近傍に前記脱泡処理室と連通する脱泡液取込口が形成され、内側に前記脱泡液が通過し、前記脱泡液排出口と連通する脱泡液通路が形成された第２の中空シャフトを有することを特徴とする請求項１に記載の遠心脱泡機。
【請求項３】
前記ロータの前記開口の周囲にはシリンダ部が立設され、前記第１の中空シャフトの外壁と前記シリンダ部の内壁とによって、脱泡処理前の前記原液を前記原液供給口に案内する原液通路が画定されており、
前記シリンダ部と対向する前記第１の中空シャフトの外壁に、前記原液通路と前記泡液通路とを連通する第２の泡液取込口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心脱泡機。
【請求項４】
さらに、前記脱泡処理室内において、前記第１の中空シャフトの前記原液供給口に隣接する部分と前記第１の泡液取込口との間に設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する案内板を備え、
前記脱泡処理室内において、前記案内板と前記原液供給口との間の位置に、前記脱泡処理室と前記泡液通路とを連通する第３の泡液取込口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心脱泡機。
【請求項５】
前記規制板は、前記脱泡液排出口側の面が、前記回転軸に直交する方向に対して、前記回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、前記ロータの前記第１の端部壁に近づく方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の遠心脱泡機。
【請求項１】
回転軸を中心として回転可能に構成された円筒形箱体のロータを有し、前記ロータ内の脱泡処理室に存在しかつ気泡が含まれる原液に、回転により遠心力を与えることによって前記気泡を前記回転軸近傍に集める脱泡処理を行い、処理後の脱泡液と前記気泡が集められた泡液とに分離する遠心脱泡機であって、
前記ロータの回転軸近傍に、前記脱泡処理室内から、前記ロータの第１の端部壁の前記回転軸近傍に形成された開口を通過して前記脱泡処理室の外部へ延在して配置され、外壁と前記開口とによって原液供給口を画定するとともに、前記脱泡処理室内に位置する部分に前記ロータの前記脱泡処理室に連通する第１の泡液取込口が形成され、内側に前記第１の泡液取込口から流入した前記泡液が前記脱泡処理室の外部に位置する部分へ流れるための泡液通路が形成された第１の中空シャフトと、
前記脱泡処理室内において、前記第１の泡液取込口を挟んで前記ロータの前記第１の端部壁と対向するように設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する規制板と、を有し、
前記ロータの前記規制板に対向する第２の端部壁の前記回転軸近傍に、前記規制板の外側端部と前記ロータの周壁との間を通過した前記脱泡液を前記脱泡処理室の外部へ排出する脱泡液排出口が形成されたことを特徴とする遠心脱泡機。
【請求項２】
さらに、前記規制板の前記脱泡液排出口側に、前記第１の中空シャフトと同一回転軸で前記ロータの前記脱泡処理室内から前記脱泡処理室の外部へ前記第２の端部壁を貫通するように延在して配置され、前記規制板に近い側の端部近傍に前記脱泡処理室と連通する脱泡液取込口が形成され、内側に前記脱泡液が通過し、前記脱泡液排出口と連通する脱泡液通路が形成された第２の中空シャフトを有することを特徴とする請求項１に記載の遠心脱泡機。
【請求項３】
前記ロータの前記開口の周囲にはシリンダ部が立設され、前記第１の中空シャフトの外壁と前記シリンダ部の内壁とによって、脱泡処理前の前記原液を前記原液供給口に案内する原液通路が画定されており、
前記シリンダ部と対向する前記第１の中空シャフトの外壁に、前記原液通路と前記泡液通路とを連通する第２の泡液取込口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心脱泡機。
【請求項４】
さらに、前記脱泡処理室内において、前記第１の中空シャフトの前記原液供給口に隣接する部分と前記第１の泡液取込口との間に設けられ、前記第１の中空シャフトに交差する方向で且つ前記第１の中空シャフトの周りに放射状に延在する面を有する案内板を備え、
前記脱泡処理室内において、前記案内板と前記原液供給口との間の位置に、前記脱泡処理室と前記泡液通路とを連通する第３の泡液取込口が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心脱泡機。
【請求項５】
前記規制板は、前記脱泡液排出口側の面が、前記回転軸に直交する方向に対して、前記回転軸上に位置する当該面の中央部から当該面の外周部に向かうに従い、前記ロータの前記第１の端部壁に近づく方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の遠心脱泡機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２５９９５９（Ｐ２００８−２５９９５９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４４４５（Ｐ２００７−１０４４４５）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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