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JPS60200923A - 気泡の微細化分散装置 - Google Patents

気泡の微細化分散装置

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Publication number
JPS60200923A
JPS60200923A JP59057120A JP5712084A JPS60200923A JP S60200923 A JPS60200923 A JP S60200923A JP 59057120 A JP59057120 A JP 59057120A JP 5712084 A JP5712084 A JP 5712084A JP S60200923 A JPS60200923 A JP S60200923A
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JP
Japan
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rotating body
supply path
vertical
gas
gas supply
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JP59057120A
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JPS6140737B2 (ja
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Yoshitatsu Otsuka
良達 大塚
Shigemi Tanimoto
谷本 繁美
Kazuo Toyoda
一雄 豊田
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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Publication date
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Priority to AU40242/85A priority patent/AU569943B2/en
Priority to EP85103407A priority patent/EP0155701B1/en
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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】 この発明は気泡の微細化分散装置に関する。
アルミニウム(アルミニウム合金も含む。以下同じ)溶
湯中に窒素ガスやアルゴンガスなどのような不活性カス
を気泡状態で放出し、アルミニウム溶湯中の水素などの
カスやアルミニウム、マグネシウムの酸化物などの非金
属介在物を除去する方法や、またたとえば化学反応を促
進リ−るため、液体中に気体を気泡状態で放出する気液
接触方法がある。そしてこれらいずれの場合にも気体と
液体との接触を良くづる1〔めには、気泡をできるだけ
微細化し、液中に均一に分散させることが要請される。
そこで、従来は、槽内に配置されかつ内部に気体供給路
を有する垂直回転軸と、垂直回転軸の下端に取付けられ
た回転体とよりなり、気体供給路の下端が回転体の底面
に開口さUられ、回Φムイホの底面に気体供給路の間口
部から周縁に至る複数の溝が放射状に設けられ、回転体
の周面にJj Ijる」二記漏の聞]」と対応する位置
に、下端部が上記溝内に開口する垂直面が設()られた
装置が用いられていた。このJ、うな装置において、回
転軸が駆動装置によって高速回転させられるどどもに気
体供給路から回転体の底面の渦に不活性ガスか供給され
る。この不活性カスは溝を通って遠心方向に流れて回転
体周面の垂直溝に入り、さらに垂直溝から液中に放出さ
れるさいに細分化されC気泡どされるようになっている
しかしながら、発明化らが実験研究を重ねた結果、従来
の装置では気泡の微細化分散効果が充分でないことが判
明しIC、その叩出は次の通りである。すなわち、回転
体を回転ざUた場合に、槽中の液体も回転体の回転方向
に流れる。
液体の流速は回転体の回転速度よりjヱくなるが、両速
度の差が大きいほど気泡の微細化作用は大きくなる。と
ころが、従来の装置では回転体底面の溝が周面の垂直溝
に連なっているために、両速度の差が大きくならない。
しかも、放出Jべき気体の量が多くなった場合に、垂直
溝内が気体で満たされ、気泡の微細化がg4 勤になる
とともに攪拌作用が不充分になって垂直溝による液中へ
の分散作用も妨げられる。
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従
来の装置に比較して気泡の微細化分散効果のすぐれ1.
:B置を提供することを目的とづる。
この発明による気泡の微細化分散装置は、槽内に配置さ
れかつ内部に気体供給路を右する垂直回転軸と、垂直回
転軸の下端に取イ」けられた気泡微細化分散用回転体と
J、りなり、気体供給路の下端か回転体の底面に開口さ
せられ、回転イホの底面に気体供給路の開口部から周縁
に至る複数のif4が放q・j状に設Getられ、回転
体の周面にお【ノる6満の間口の間に、下端部が回転体
の底面周縁部に開口した凹所が設(jられたものである
上記において、回転体の周面の凹所としては、少なくと
も下端部が底面周縁部に開口したものであればJ、く、
回転体の仝VさにわIこるWiでdつってしよいし、底
面から所定高さまでの凹所であってbよい3.また、気
泡の微細化効果(J回転体の直径または回転速度が大き
い程良く、分散効果は凹所の大きさまたは回転回転体の
厚さが人さ″い程良くなるが、これらは槽の大きざ、液
の種類等を考慮して適宜法められる。また上記において
、槽にはるつぼも含まれる。
この発明による気泡の微細化分散装置i;L上述のよう
に構成されているので、槽に入れられ7.−液中におい
て気泡微細化分散用回転体を回転させながら気体供給路
から回転体の底面に気体を供給すると、この気体は放射
状の114を通って回転体の周縁部に至り、溝の周縁側
の端部から微細化されつつ液中に放出される。そして、
微細化された気泡は、回転体周面の凹所の攪拌作用によ
り回転体と同方向に回転しつつ遠心方向に流れる液体に
につて槽全イホに分散さUられる。
この発明の装置によれば、回転体底面のfi+7が周面
の凹所に連なっていないので、潜の周縁がわの端部から
も気泡が放出されるさいの回転体の回転速度と液体の流
速との差が従来の装置に比ベて人さくなる。したがって
、従来の装置に比べて気泡の分散効果がJ゛ぐれたもの
になる。
この発明の実施例を、以下従)1ξ例どの比較のbどに
図面を参照しなからM2明1−る。全図面を通じて同一
符号は、実質的同一部分J、たけ同一部月を指す。
従来例を示づ′第1図および第2図において、気泡の微
細化分散装置は、槽(1)と、槽(1)内に配置されか
つ内部に気体供給路(2)を右する中空状の垂直回転軸
(3)と、重0″1回帖軸(3)の下9M:に取付(プ
られた円板状の気泡1iiRfJlll化分散用回1:
(H体(4)とよりなり、気体供給路(2)のT りF
itが回転体(4)の底面に間口さけられ、回転IA 
(4>の底面に気体供給路(2)の間口部から周縁に至
る複数のii? (5)が放射状に設(プられ、回転体
(/I)の周面におりる溝(5)の開口と対応?1−る
位置に、手端部r !fffi(5)と連なりかつ渦(
5)より幅の広い重心)吊(6)が5没(プられたもの
(・ある。垂1白ト!I Illム1llll[(3)
は、図示しない回転駆動装置によって回転させられるよ
うになっている。また、垂直回転軸(3)の下端部外周
面には友1ねじ部(3a)全一 が−形成されており、この雄ねじ部(3a)l1回転体
(4)の中央部にあ()られた貫通孔(7)の上端部に
形成された雌ねじ部(7a)にねじ1θ;められること
により回転体(4)が垂直回転軸(3)に取イq&プら
れている。気体供給路(2)の上端は不活性ガス供給装
置(図示略)に連通させられ、下端は貫通孔(7)を介
して回転体(4)の底面中央部に間口している。
このような装置において、垂直回転軸〈3)が駆動装置
により高速回転さ「られるとともに、不活性カス供給装
置から気1本供Ki路(2)に不活性ガスか供給される
。不45性カスは、気体供給路(2)の下端から貫通孔
(7〉を経て回転イホ(/l)の底面に供給される。こ
の不)、5性ガスkJiM(5)を通って遠心方向に流
れて垂直溝(0)に入り、垂直i苫(’6 ) −b+
 +ろ細分化されながら放出される。ところが、第2図
に示づように、回転体(4)の回転速度(その人きざを
矢印(△)で−示り〉ど回転体(4)のJ4′)りのア
ルミニウム溶湯の流速(その人きざを矢印(B)で示り
−)とのノテか小ざいために、気泡の微f01化効果が
不1−分℃ある。また、気体(バ給装価から1jζ給路
(2)を経て供給される不活性ガスの17iが多いと、
垂直!I4 (6)内が不活性ガスで満たされるので、
垂直溝〈6〉によるアルミニウム溶湯の攪拌効果が低下
し、槽(1)全体への気泡の分散効果も低下して気泡は
回転軸(4)の近くに集中−りる。
第3図J3よび第4図は、従来装置の欠点を解消しlζ
この発明の実施例を示す。第3図および第4図において
、第1図J3よび第2図に承り装置との相違点は、垂直
回転軸〈3)のト端に取付Gノられている回転体(10
)の周面に63 Uる各ttA (5)の開口の間に、
下端部が回転体(10)の底面周縁部に、」二端部か頂
面周縁部にそれぞれ開口した垂直)苗からなる凹所(1
1)が設()られ、満(5)の周面への開口と対応J−
る位置に垂直溝(6)が設けられていないことである。
このような装置におい−CS重直回転軸(3)が駆動装
置により高速回転させられるとともに、不活性ガス供給
装置から気体供給路(2)に不活性ガスが供給される。
不活性ガスは、気体供、船路(2)の下端から貫通孔(
7)を経て回転体く10)の底面に供給される。この不
活性ガスは!fi (5)を通って周縁に向って流れ、
溝(5)の回転体(10)周面への間[二lから子の間
口縁に当たっC細分化されて放出される。このとき、1
234図に示づJ、うに、回転体(10)の回転速度(
その人きざを矢印(C)で示す)と回転体(10)のま
わりのアルミニウム溶湯の流速(その大きさを矢印(D
)で示す)との差が従来装置の場合と比べて大さくなる
。したがって、従来装置の場合に比べて微細な気泡が放
出される。
放出された微細な気泡は、凹所(11)の攪拌効果によ
り回転体(10)の回転方向と同方向に回転しつつ遠心
方向に流れるアルミニウム?’FJ e+ににって、第
3図に矢印(E)で示づように槽く1)全イホに分散さ
ぜられる。
第5図には回転体の変形例が示され−Cいる。
この回転体(13)の周面における凹所(14〉は、下
端だけが回転体(13)の底面周縁部に間口し、その上
端は回転体(13)頂面に間口していない。
第6図にも回転体の変形例が示されている。
この回転体り15)の頂面は中央部から周縁部に向つ−
(末広がり状となっている。したがって、回転体(15
)の回転により生じるアルミニウム溶湯の流れは第6図
に矢印(F)で示Jようになり、この流れによって微細
化気泡は槽く1)内により均一に分散される。
次にこの発明の装置を用いて行なった操作例について、
従来装置を用いて行なった操作例との比較のもとに説明
する。
操作例133よび比較操作例1 この操作例は、第3図および第4図に示ず装置を用いて
行なったものである。槽(1)の大さざtよ50cmx
 50cmx 60cm、回転体く10)の直径は1’
7cm、厚さは10cmである。そして、回り’7i体
(10)を11000rpで回転さtなり’i ラ、A
rガスを30//minおよび601/minで供給し
た。比較操作例は第1図および第2図に1示す装置を用
いて行なったものである。槽(1)J3よび回転イホ(
4)の大ぎさは操作例の場合と同じ(パある。そしで、
回転体(4)をi oo。
r l] mで回転させながら、Arガスを3Q//m
111および60 / /n1i11で供給した。上記
操作例d3 J:ぴ比較操作例において気泡の大ぎさを
測定づるどどしに気泡の分散状態を観察した。その結果
を第1表に示J0 (以下余白) 第一1表 (L−/、T花心) 操作例2 J5よび比較操作例2 内径6Qcmの黒工()るつぼ中に約500 kgのへ
6063合金溶湯を入れて720℃に保持してJ3いた
。そして、第3図および第4図に示す回転軸(3)およ
び回転体(10) <uj径17cm、厚さ10cm)
を黒鉛るつぼ内に配置し、回転体く10)を700 r
Dm テ回転さVながら501/1;1団の△1゛ガス
を供給づるという処理を3分局11なった。また比較の
ために第1図J3よび第2図に示1J回転軸および回転
体(4)(直径17C1n、厚さ10cm)を黒鉛るつ
ぼ内に配置し、回転体く4)を70Orpmで回転さl
!なから5017m1nのArガスを供給Jるという処
理を3分間行なった。そして、上記操作例および比較操
作例において、処理前および処理後のノフルミニウム溶
湯中の水素mを測定した。その結果を第2表に示す。
第2表 上述した操作例1.2J3よび比較操作例1.2から明
らかなように、この発明の装置によれば従来装置に比較
して気泡の微細化効果d3よぴ分散効果がすぐれており
、その結果脱ガス効果も1′ぐれている。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来例を丞し、第1図は一部切欠
き垂直断面図、第2図は第1図の■−If線にそうg矢
視図である。第3図〜第6図はこの発明の実施例を示し
、第3図は一部切欠き垂直断面図、第4図は第3図のI
V −IV線にそう絋り矢視図、第5図は回転体の変形
例を承り正面図、第6図は回転体の他の変形例を示づ第
3図相当の図である。 (1〉・・・41シ、(2)・・・気体供給路、(3)
・・・垂直回転軸、〈5)・・・溝、(10) (13
) (15)・・・回転体、(11) (14)・・・
凹所。 以 上 特、j′1出願人 昭和アルミニウム株式会社ント47
3 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 槽(1)内に配置されかつ内部に気体供給路〈2)を有
    する垂直回転軸(3)と、垂直回転軸(3)の下端に取
    (=J(プられた気泡微細化分11rl用回転体り10
    )とよりなり、気体供給路(2)の下端が回転体く10
    〉の底面に開口させられ、回転体り10)の底面に気1
    木供給路(2)の聞1]部から周縁に至る複数の:ti
     (5)が放射状に設けられ、回転体く10)の周面に
    お()る台溝(5)の間L」の間に、下端部か回転体(
    10)の底面周縁部に開口した凹所〈11)が設けられ
    た気泡の微細化分散装置。
JP59057120A 1984-03-23 1984-03-23 気泡の微細化分散装置 Granted JPS60200923A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Applications Claiming Priority (1)

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JP59057120A JPS60200923A (ja) 1984-03-23 1984-03-23 気泡の微細化分散装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60200923A true JPS60200923A (ja) 1985-10-11
JPS6140737B2 JPS6140737B2 (ja) 1986-09-10

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Family Applications (1)

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EP (1) EP0155701B1 (ja)
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AU (1) AU569943B2 (ja)
DE (1) DE3575871D1 (ja)
NO (1) NO167518C (ja)

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