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流体の品質とシステムの信頼性を高める気泡除去システム技術コーティング材料、化学溶液、液体食品、セラミック材料のスラリーなどの液体に混入した気泡は、欠陥を引き起こし、生産される製品の品質を低下させる可能性があります。
「泡」とは気体をサンズイである液体で包むことを意味しますが、工学の世界では「泡」と「気泡」は明確に区別しなければなりません。気体とそれを包む液体との相互関係により下図のように、 〔泡〕 =〔表面泡〕 〔気泡〕=〔分散泡〕 液面に浮上している表面泡(FOAM)と、液中に分散する分散気泡(BUBBLE)とに区分します。 表面泡 は 泡沫と呼ばれ、気体が薄い膜に包まれ液体の表面に浮上しています。多くの表面泡は分散気泡が浮上し発生するので、気泡を除去すれば、解決することも少なくありません。表面泡の主な実害はタンクからの溢れ出しですが、高級アルコールやシリコンオイルなどの消泡剤を添加することで解決が図られます。表面泡の破壊を消泡と呼びます。 分散気泡 分散気泡は気体の粒子として液中に存在し、多くのトラブルの原因になります。気泡の発生原因としては液の攪拌・落下、キャビテーション・ 動揺による自由表面からの巻き込み(スロッシング現象)、 システム内に滞留した空気などが考えられます。分散気泡に対し消泡剤は添加すると分散気泡と結合し浮上しにくくなります。気泡に対してはマイナスです。弊社気泡除去装置は分散気泡を除去する装置です。
装置の動作原理
1.製品ごとに最適設計。[任意の流量をご指定下さい].
2.流体解析技術の導入。.
3.使用液に合わせ材質選定。.
4.仕様にあわせ、接続口径、接続形式を決定する。.
5.装置構造最適化。.
1.隔壁不要。.
2.放気用内臓パイプ不要。.
3.目詰り要因となる細孔なし。.
4.2方向から接線方向に流入。.
6.流動変動に対応。.
7.最小流量の制約あり、最大流量の制限なし。.
8.圧力損失小。.
「泡」と バブル
製品不良、計測上の問題など気泡によるトラブルは液の種類により多種多様ですが、代表例として油圧システムについてみてみます。
1) 空気溜り
分散気泡はポンプにより加圧されると油中に溶解しますが、圧力が低下すると再び気泡として析出します。 上記より、油圧システムを停止して放置された場合、析出された気泡は浮上し、液体の最高部位に集合します。 これはシリンダの誤作動、息つき、加圧力の変動など、思わぬトラブルを引き起こす要因になり得ます。トラブルの例としては、油圧シリンダの突発作動、シリンダパッキンの燃焼劣化などが知られています。
2) 油温の上昇
気泡はポンプなどで瞬間的に加圧されると温度が急激に上昇 します。気体が油中に溶解せず断熱圧縮されるとして概略値を容易に計算する事ができます。例えば、35℃の気泡を3.5MPaに加圧すると計算上580℃にも達します。気泡が高温になると気泡周辺の油は燃焼し油温上昇の原因となります。 また空気は熱を伝達しにくいので、油中に気泡を含有すると、熱伝達係数を下げ冷却性能を低下させます。これらの諸要因が相まって気泡はクーラーの容量を左右する程の影響が出ることがあります。
3) 油の酸化劣化
気温の上昇は酸化劣化促進の要因 になります。酸化反応の原理から、作動油は60℃以上になると10℃上昇する毎に酸化劣化速度は２倍になります。作動油の寿命が短くなります。油の交換インターバルを同一にするためには大きなタンク油量が必要となります。
4) エアロエマルジョンによる潤滑性低下
気泡は油膜強度を低下させ、機器内部で金属接触を引き起こし、摩耗を促進させます。油圧機器の寿命を低下させます。
その他のトラブルとして
(5) 騒音の増加
(6) キャビテーションエロージョン
(7) 圧縮性の増加による動特性低下
(8) ポンプ吐出効率の低下
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