JPS58501710A - 泡発生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 泡　発　生　装　置 背景技術 織物工業において水処理工程は、主なエネルだ消費源であると認識されている。

エネルギコストの上昇の出現及び石油、天然ガスの有効利用の関心の高まシにつ れて、例えば、漂白、染色、プリント、仕上げの水処理工程技術についてエネル ギの使用を削減することに多大の考慮が払われている。

織物分野においてエネルギ保存研究の結果として発達した技術の１つには、水処 理工程のための泡の利用がある。泡の技術によって織物分野への液体供給総量は 、実質上削減され、それによって、製品の乾燥に必要なエネルギ総量を少なくし ている。エネルギの節減のみならず、泡は、また、生産性向上及び種々の他の利 点をもたらしている。

泡の技術による最も重要な考察は、例えば、密度、粘度、安定性及び気泡サイズ の一様特性を有する泡を生成することである。泡の物性の多様性が観察者にとっ て容易に判別できる容蘭できない結果を生じるので、そのような一様性は、泡で 染色する際には特に重要である。

泡発生装置の１つのタイプには、いわゆる「静的泡発生器（ｓｔａｔｉｃ　ｆｏ ａｍｅｒ　）　Ｊと称せられるものがある。このような装置は、空気と液体７石 けん溶液とが互いに、ビード、スクリーンとその信置種類のものの多孔媒体を通 されるとき、小さな気泡分散（すなわち、泡）が発生きれるという原理に基づい て稼動される。

静的泡発生器は、公知である。例えば、１９３７年８月２４日付でウォルター・ ゴスマン（ＷａｌｔｈｅｒＧｏｓｍａｎｎ　）に許可された米国特許第２．０９ ０．７２７号に、液体と気体とが多数のガラスのような無腐蝕性物質のボールを 含むチャンバーへ加圧下に送られ、十分混合した液体と気体との混合物を気体の 小さな気泡から成る泡に生成する装置が開示されている。

さらに、液体−気体混合物が球状ビードを通過窟れて泡となる特許として開示さ れた装置の例としては、１９７７年７月２６日付でハンス・ウィルセン（Ｈａｎ ＩＩＷｉ１ｍ＠ｅｎ　）に許可された米国特許第４，０３８．０３７号及び、１ ９７７年１１月６日付でハンス・ウルリッヒフォンデルエルツ（Ｈａｎｇ−Ｕｌ ｒｉｃｈ　ｖｏｎ　ｄｅｒ　Ｅｌｔｚ　）に発行された米国特許第４，０６１， ００１号その他がある。

液体と気体との混合物がスクリーンのようなものを通過する静的泡発生器の公知 の一例として１９８０年６月１０日付でハワードダプルコール、ジ、ニア（Ｈｏ ｗａｒｄ　Ｗ、Ｃｏ１ｅ＋Ｊｒ　）に許可された米国特許第４、２０７．２０２ 号がある。この特許においては、広げられた金属片が供給さｔた液体及び気体を 混合して泡を生じ芒せる多孔性物質として作用している。

多孔性物質の床を採用する静的泡発生器の概念は公知であるが、この発明では、 一様性の水準を改良するような液体と空気との混合を与えている。この改良の認 識は、静的泡発生器を用いて泡を発生させる際に包含１−タ問題を考察すること によって得ることができる。

基本的には気泡を発生する、気体と液体（水）との結合は不均一な系である。液 体への界面活性剤の添加は、気泡として液体相中に気体相を安定させるのみに作 用し、気体／液体の比が泡の分散中一定でおるという確信は全くない。それゆえ に、泡の一様性は、気体／液体の混合物が泡発生器を通過する際に適切な流れ動 力（ｆｌｏｗ　ｄｙｎａｍｉｔｌＡ）特性を要求することとなる。

この発明は、十分に一様な泡が生成されるように空気及び液体の流れを制御する 装置にこれらが導びかれる構造装置を構成している。

発明の概要 この改良された泡発生技術の実施において、空気及び液体が前処理混合され、そ の混合物が静的泡発生器を介して送られて泡を発生する。プリミキサと泡発生器 とは同様な構造でおる。よ＃）特に、各々は当該ケーシング内に配置された多数 の回旋状要素をおおう円筒体ケーシングからなる。泡発生器においては、ケーシ ングが、さらに、回旋状要素とケーシングとの間の空間を満たす球形状ビードの 多孔質床を含むという点で泡発生器はシリミキサと異なる。

今述べた装置において、グリミキサが連続的に、予期できるように空気と液体と を混合する。静的発生器へのこの混合物の導入においては、回旋状要素と球形状 ビードとの結合した効果には、発達する泡の流れを分割し、また、放射状に混合 して泡の直径にわたる空気−液体の濃度勾配を防ぐようになる。この結果、たと え、泡が高度な液体への空気比（しばしば「ブロー比」と呼ばれる。）を有して いても、すぐれた一様性の泡となる。

発明の詳細な説明 添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

ここで、 第１図は、この発明に係る泡発生装置の基本構成を図示する概略図であり、 第２図は、第１図に示されたこの装置の！リミキサ部を斜視する一部断面図でア シ、及び第３図は、第１図で示されたこの装置の静的泡発生器の断面図である。

添付第１図を参照すれば、加圧下の液体源は、液体（水の混合物と界面活性剤） を！リミキサ１２へ送るポンプ１０として示されている。加圧エアは前記プリミ キサの上流直前の液体流路に対向する側面に適宜な連絡部によって供給される。

空気／液体の！リミキサＪ２を通じて流れ、それから、直結した好適なカップラ を介して静的泡発生器１４に当流される。泡発生器１４内で、この混成物は更に 混合されて適宜な泡塗布器（図示しない）に供給する為に泡の放出を生じる。

プリミキサ１２の詳細は第２図を参照して理解することができる。プリミキサ１ ２は、オハイオ州ディトンのケミニール社の一部門であるケエックス社（ｔｈｅ 　Ｋｅｎｉｃｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　＋　ａ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆＣ ｈｅｍｉｎｅｅｒ　＋　Ｉｎｃ、ｏｆ　Ｄａｙｔｏｎ　＋　０ｈｉｏ　）により 販売されるケエックスＫＭＯＤ　−６０として公知の商業上有用な装置である。

ゾＩＪ　ミキサ１２は、適宜にその両端に山ねじをつけられた円筒状ケーシング １６から成り、その連結部で液体／空気の供給をさせている。ケーシング１６内 に回旋状要素１８の多数が設けられている。各回旋状要素１８は、１８０度のね じりが添えられた金属の矩形物から成る。回旋状要素１８は、ケーシング１６の 長手方向の軸に沿って−ＴｊＬ線上に延長して端と端とをつらねて配置されてい る。回旋状要素１８の近接した端は、第２図から理解できるように、互いに９０ 度の異なる方向に向けられている。

前述のこの種のプリミキサは、連続所定流で空気と液体とを混合する。回旋状要 素１８は、一様な定常特衣昭５８−５０１７１０（，３） 流（ｕｎｉｆｏｒｍ　ｆｌｏｗ　）ｆ生じさぞ、この定常流（ｕｎｉｆｏｒｍｆ ｌｏｗ）は、供給成分から波動または振動を妨げている。

この供給成分は、シリミキサの他のタイプでは、特にプＩＪ　ミキサからの混合 流の方向に沿って生じるのに応じて空気／液体の混合の一様性に変化を生じさせ る。

現在のプリミキサ１２の付加する特徴としては、グリミキサがプリミキサの他の 種に形成さるノズル効果、すなわち、そらせ板その信置様なものを有さない自由 流れ（ｆｒｅｅ　ｆｌｏｗ　）系である。従って空気／液体の流れは、最小の背 圧で太き　範囲にわたって生じる。

静的泡発生器１４は、檎造においてはプリミキサー１２と同じである。泡発生器 １４のケーシング２０は、ケーシング１６よシ大きな直径である。付は加えるな らば、ケーシング２０は、ケーシング２０に対向する両端にアダプタ２６と２８ とが設けられたフランジ２４と好適状態で協働するフランジ２２を両端に設けて いる。しかしながら、プリミキサ１２と泡発生器１４との間の最も重要な相違は 、泡発生器１４が、回旋状要素３２とケーシング２０との間の空間を占める球状 ビード３０から成る多孔質床をさらに内含することである。好ましくは、これら のビード３０は、約１、４　ｖｍの直径である。泡発生器１４内にビード３０を 保持するために、スクリーン３４がケーシング２０に対向する両端でフランジ２ ２と２３との間に設けられている。

ビードＪＯば、泡発生器１４の縦鵬に沿った方向で泡発生器１４に供給された空 気／液体の混合から泡を発生する多孔を備えている。回旋状混合要素３２は、要 素３０の水力中央部周辺で泡を発達させる回転循環を生じ、このようにして放射 状混合を起こす。この混合タイプは、本質的にはケーシング２ｏの中央部に接合 した物体とケーシング２ｏの内側壁に近接したその部分との間の空気／液体勾配 を妨げている。開示した泡発生器は、分流の数が２ｒ″に等しく、ここでｎは使 用される要素の数であるという公式に従って稼動されるから、これは１６分流を 生じさせる。

上述したこの装置を利用すると、一様な所定の再現可能な密度、粘度、安定性及 び気泡サイズの特性が倭られる。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）１３和５８年に月１今日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １国際出御番号 ＰＣＴ／ＵＳ８２１０１４７２ ２発明の名称 ３特許出願人 住所　アメリカ合衆国　ジオーノア州　３１８３３ウエストポイントウエスト・ テンプ・ストリート　４００国籍　アメリカ合衆国 ４代　理　人 住所　東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル補正された請求の範囲 １、端と端とをつらねてケーシングの長手方向に延在して配置された多数の回旋 状要素を有する第１の円筒体ケーシングを包み、空気及び液体の混成物を生成す るシリミキサと、 固定され、異々る角度に向けて端と端とをつらねてケーシングの長手方向に延在 して配置されたさらに多数の回旋状要素がその内に配列された第２の円筒体ケー シング及び前記回旋状要素と前記ケーシングとの間の空間を専有する球体状ピー ドの床を含む静的泡発生器と、及び、 前記第２のケーシングの反対端から排出される、空気と液体との均一な分散を生 じさせる前記ビードを介する通路としての泡発生器に前記混成物を供給する前記 第２のケーシングの一端へシリミキサを結合する手段とから成シ、前記分散が泡 の密度、安定性、粘漫及び連続的に均一である気泡サイズ分布の測定可能η物性 特性によシ、特徴づけられる改良した泡発生装置２　前記の空気と液体とが前記 プリミキサ・ケーシングの長手方向に沿って延在する流れの方向で前記ノ″リミ キサ・ケーシングの一端へ供給される請求の範訂第１項に記載する泡発生装置。

３、各回旋状要素が略１８０度のねじれを与えられた矩形体から成シ、その近接 した端と端が互いに異なる角度に向けられている請求の範囲第１項ないし第２項 のいずれかに記載の泡発生装置。

４、前記矩形体の隣接端は、互に９０度を成す方向に向けられている請求の範囲 第３項記載の泡発生装置。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　端と端と會つらねてケーシングの長手方向に延在して配置でれた多数の回 旋状要素を有する第１の円筒体ケーシングを包み、空気及び液体の混成物を生成 するプリミキサと、 端と端とをつらねてケーシングの長手方向に延在して配置されたさらに多数の回 旋状要素がその内に配列された第２の円筒体ケーシング及び前記回旋状要素と前 記ケーシングとの間の空間上専有する球体状ビードの床を含む静的泡発生器と、 及び、 前記第２のケーシングの反対端から排出される、空気と液体との均一な分散を生 じさせる前記ビードを介する通路としての泡発生器に前記混成物を供給する前記 第２のケーシングの一端ヘプＩＪ　ミキサを結合する手段とから成る改良した泡 発生装置。 ２　前記空気及び液体が前記プリミキサ・ケーシングの長手方向に沿って延在す る流れの方向で前記プリミキサ・ケーシングの一端へ供給される請求の範囲第１ 項に記載する泡発生装置。 ３、各回旋状要素が略１８０度のねじれを与えられた矩形体から成り、その近接 した端と端が互いに異なる角度に向けられている請求の範囲第１項ないし第２項 のいずれかに記載の泡発生装置。 ４　前記隣接端は、互に略９０度を成す方向に向けられている請求の範囲第３項 記載の泡発生装置。