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Dokumentenidentifikation DE69810999T2 28.08.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0885641
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Blasen aus einer Flüssigkeit unter Verwendung von Ultraschall
Anmelder Konica Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ueno, Nobuhiro, Hino-shi, Tokyo, JP;
Nishi, Yasuo, Hino-shi, Tokyo, JP;
Sakurai, Takeshi, Odawara-shi, Kanagawa-ken, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69810999
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.06.1998
EP-Aktenzeichen 981109861
EP-Offenlegungsdatum 23.12.1998
EP date of grant 29.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.08.2003
IPC-Hauptklasse B01D 19/00
IPC-Nebenklasse B01D 19/02   G03C 1/025   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Entgasung oder Entschäumung einer Flüssigkeit durch Ultraschallwellen (siehe auch Einleitung von Anspruch 1), worin die Flüssigkeit, die Blasen oder Schaum enthält, mit Ultraschallwellen beschallt wird, um die Blasen oder den Schaum aus der Flüssigkeit zu entfernen, mit einer Vorrichtung, in welcher das selbe angewendet wird (siehe Einleitung von Anspruch 2), und mit einem Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen Materials, welches das selbe verwendet, wobei solche Verfahren und Vorrichtungen bereits aus Dokument US-A-4205966 bekannt sind.

Bei bestimmten Flüssigkeiten ist es gewöhnlich notwendig, sie einer Entschäumung zu unterziehen.

Wenn zum Beispiel eine lichtempfindliche Emulsion für lichtempfindliche, fotografische Filme, auf einem Grundstoff aufgetragen wird, führen die Blasen zu Problemen bei der Beschichtung. Von daher ist es unmöglich, eine einheitliche, lichtempfindliche Schicht zu erzeugen. Es entstehen streifenförmige oder punktförmige Bereiche, die überhaupt nicht lichtempfindlich sind, oder bei denen die Empfindlichkeit nicht einheitlich ist. Folglich ist es unumgänglich, die lichtempfindliche Emulsion vor dem Beschichten zu entschäumen.

Um hochviskose Flüssigkeiten, wie etwa eine lichtempfindliche Emulsion, zu entschäumen, werden sie mit Ultraschallwellen beschallt.

Um den Grad der Entschäumung zu erhöhen, sind viele Erfindungen hinsichtlich der Form des Entschäumungs-Tanks, der eine zu entschäumende Flüssigkeit enthält, und der Intensität und Richtung der Ultraschallwellen, gemacht worden. Aber keine der Erfindungen war in der Lage, die Entschäumung der zu entschäumenden Flüssigkeit vollständig durchzuführen. Es besteht Bedarf an einer weitem Verbesserung des Entschäumungsgrades. Außerdem wurden fotografische Beschichtungsflüssigkeiten, wie etwa lichtsensitive Emulsionen, in letzter Zeit immer stärker kondensiert, wodurch sich ihre Viskosität erhöhte. Folglich ist eine weitere Verbesserung des Grades der Entschäumung gefragt.

Nach mühseligen Studien, haben die hier anwesenden Erfinder entdeckt, dass der Blasen-Fallen-Effekt (bei dem Blasen an Knotenbereichen der stehenden Wellen, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Tank, auf Grund der Beschallung mit Ultraschallwellen, entstehen, gefangen werden), welcher einer der Entschäumungs-Faktoren ist, in beträchtlichem Maße von den Bedingungen, unter denen die Ultraschallwellen auftreten, wie etwa die Stabilität der Position des Knotens der stehenden Welle, und der Differenz des Schalldrucks zwischen dem Knoten und dem Schwingungsbauch der stehenden Welle, abhängig ist.

Sie haben außerdem entdeckt, dass die oben genannte Bedingung für das Auftreten von Ultraschallwellen, vom Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in der zu entschäumenden Flüssigkeit unter den Anwendungsbedingungen abhängt.

Die anwesenden Erfinder entdeckten Folgendes: Gerade der Output des Ultraschallwellen-Generators, der bislang für wichtig beim Einfangen von Blasen erachtet wurde, ist in Wirklichkeit nicht wichtig. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind hingegen die Differenz der Stärke des Schalldrucks zwischen dem Knoten und dem Schwingungsbauch einer stehenden Welle in einem realen Entschäumungs-Behälter ΔI [kgf/cm²] und die Frequenz SF der Ultraschallwellen [kHz] wichtig. Je größer die Differenz der Stärke des Schalldrucks zwischen dem Knoten und dem Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in einer zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Entschäumungs-Behälter ΔI [kgf/cm²] auftritt, ist, desto größer ist die Kraft, mit welcher Blasen gefangen werden, wodurch der Grad der Entschäumung steigt.

So befremdlich es klingen mag, aber je niedriger die Frequenz der Ultraschallwellen ist, desto höher ist der Grad der Entschäumung.

Außerdem haben die hier anwesenden Erfinder entdeckt, dass die Verteilung der stehenden Wellen und die Form der Schalldruckoberfläche der stehenden Wellen wichtig für das Entschäumen sind.

Wie bereits oben beschrieben worden ist, ist das Entschäumen mit Ultraschallwellen abhängig von der Differenz der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem realen Entschäumungs-Behälter auftritt ΔI [kgf/cm²]. Wie bereits oben erwähnt worden ist, ist jedoch die Differenz in der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem aktuellen Entschäumungs-Behälter auftritt, ΔI [kgf/cm²] nicht vom Output des Ultraschallwellen- Generators abhängig, wie bislang gedacht worden ist.

Der Grund für das oben Geschriebene liegt darin, dass selbst dann, wenn der Output des Ultraschallwellen-Generators hoch ist, viele Fälle vorkommen, in denen die Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem aktuellen Entschäumungs-Behälter auftritt, ΔI [kgf/cm²] extrem klein ist. Im Gegensatz dazu, gibt es Fälle, in denen, selbst dann, wenn der Output des Ultraschall-Generators gering ist, die Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem realen Entschäumungs-Behälter auftritt ΔI, [kgf/cm²] ziemlich groß ist.

Der Output des Ultraschall-Generators ist gleich der Energie, die dem Ultraschallwellen-Generator zugeführt wird. Nicht die ganze, vorhin erwähnte Energiezufuhr wird auch notwendigerweise in einen Output an Schwingung umgesetzt. Zweitens wird der Schalldruck der Ultraschallwellen in Proportion zu der Wurzel aus dem Schwingungs-Output bestimmt. Jedoch wird der vorhin erwähnte Schwingungs-Output, in Umwandlung von Wärme oder Schwingung in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen, die sich in dem Behälter befindet, und welche der Übertragung der vorher erwähnten Ultraschallwellen dient, reduziert. Mit anderen Worten ausgedrückt, gibt es einen Verlust an Ultraschallwellen. Drittens, selbst wenn der Schalldruck der Ultraschallwellen der gleiche bleibt, was abhängig von der Form, der Größe, dem Ort und der Position der Flüssigkeitsoberfläche des Ultraschallwellen-Generators, dem Behälter, für die Flüssigkeit zur Übertragung von Ultraschallwellen und dem Entschäumungs-Behälter ist, wird die Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit, in dem realen Entschäumungs-Behälter, auftritt ΔI [kgf/cm²], merklich verändert. Auf Grund der oben genannten Faktoren, ist die Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit, in dem realen Entschäumungs-Behälter, auftritt ΔI [kgf/cm²] nicht vom Output des Ultraschallwellen-Generators abhängig, wie früher gedacht wurde. Als Nächstes soll hier der Grund für die merkliche Veränderung erklärt werden, die selbst dann auftritt, wenn der Schalldruck der Ultraschallwellen der Gleiche bleibt, abhängig von der Form, der Größe, dem Ort und der Position der Flüssigkeitsoberfläche des Ultraschallwellen-Generators, dem Behälter, für die Flüssigkeit zur Übertragung von Ultraschallwellen, und dem Entschäumungs-Behälter, der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit, in dem realen Entschäumungs-Behälter, auftritt ΔI [kgf/cm²].

Durch die Ultraschallwellen, welche die selbe Frequenzen haben, aber in verschiedene Richtungen transferiert werden, entsteht eine stehende Welle. Eine aktuelle, stehende Welle im Entschäumungs-Behälter entsteht zwischen den Ultraschallwellen, die direkt vom Ultraschallwellen-Generator transferiert werden, und den Ultraschallwellen, die von der Wand des Behälters reflektiert werden. Es ist ganz normal, dass die Stärke und die Richtung der reflektierten Ultraschallwellen verschieden sind, abhängig von der Form, der Größe, dem Ort und der Position der Flüssigkeitsoberfläche des Ultraschallwellen-Generators, dem Behälter, für die Flüssigkeit zur Übertragung von Ultraschallwellen und dem Entschäumungs- Behälter. Auf Grund dessen, beeinflussen die Verteilung von stehenden Wellen und die Form der Schalldruckoberfläche der stehenden Ultraschallwellen den Grad des Entschäumens merklich.

Gewöhnlicher Weise ist die Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle ΔI [kgf/cm²] gering. Die durchschnittliche Stärke des Schalldrucks einer stehenden Welle IM [kgf/cm²] ist größer als ΔI [kgf/cm²]. Die gegenteilige Voraussetzung (ΔI > 2 · IM), kommt nicht in Betracht. Das Auflösen von Blasen, die aus dem eingefangenen Zustand der Blasen entkommen sind, ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Die Stärke, mit der die Blasen herausströmen, ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Die hier anwesenden Erfinder entwickelten eine Erfindung, die in Anbetracht der oben genannten verwandten Faktoren, in folgenden Punkten detailliert ist.

Übrigens sind bei der Stärke des Ausströmens der Blasen, die Viskosität CV [cp], der zu entschäumenden Flüssigkeit, und die Flussrate FR [mm/Sek.] der zu entschäumenden Flüssigkeit, wichtige Faktoren. Bei der Auflösung der Blasen, der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle ΔI [kgf/cm²], die Frequenz von Ultraschallwellen [kHz] und der Grad der Nichtabsättigung der Luft der oben erwähnten, zu entschäumenden Flüssigkeit AS [%].

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben erwähnten Situation gemacht.

Die vorliegende Erfindung richtet ihr Augenmerk auf den Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen, als ein primäres Medium, dem bislang keine Beachtung geschenkt worden ist. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Entschäumen mit Ultraschallwellen und einer Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, das in der Lage ist, den Grad des Entschäumens zu verstärken, ohne dabei die Form des Entschäumungs-Tanks zu ändern, den Output des Ultraschallwellen-Generators zu steigern, sowie die Position oder die Bearbeitung der zu entschäumenden Flüssigkeit zu verändern. Dieses Ziel wird mit dem Verfahren, das mit dem Anspruch 1 übereinstimmt, erreicht.

Indem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft, in der oben genannten Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen, als ein primäres Medium, auf 10% oder mehr eingestellt wird, kann der Grad des Entschäumens erhöht werden, ohne dass dabei die Form des Entschäumungs-Tanks geändert werden muss, der Output des Ultraschallwellen-Genetrators verstärkt werden muss, die Position oder die Bearbeitung der zu entschäumenden Flüssigkeit verändert werden muss. Auf Grund eines erhöhten Grades an Entschäumung, kann der Grad der Entschäumung auf dem vorherigen Level gehalten werden, selbst dann noch, wenn der Output der Beschallung des Ultraschallwellen-Generators niedriger als zuvor ist. Auf diese Weise kann Energie eingespart werden.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den abhängigen Verfahren der Ansprüche 12-18 definiert.

Ein Gerät, das mit den Merkmalen der Erfindung übereinstimmt, wird in Anspruch 1 definiert.

Indem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft, in der oben genannten Flüssigkeit für das Transferieren von Ultraschallwellen, als ein primäres Medium, auf 10% oder mehr eingestellt wird, kann der Grad des Entschäumens erhöht werden, ohne dass dabei die Form des Entschäumungs-Tanks geändert werden muss, der Output des Ultraschallwellen-Genetrators verstärkt werden muss, und die Position oder die Bearbeitung der zu entschäumenden Flüssigkeit verändert werden muss. Auf Grund des Verstärkens des Grades der Entschäumung, kann der Grad der Entschäumung auf dem selben Level wie vorher aufrecht erhalten werden, selbst dann noch, wenn der Output der Beschallung des Ultraschallwellen-Generators niedriger als vorher ist. Auf diese Weise kann Energie eingespart werden.

Die vorliegende Erfindung kann ganz einfach benutzt werden, ohne dass dazu die Vorrichtung für das Entschäumen mit Ultraschallwellen, in welcher die Flüssigkeit für den Transfer der Ultraschallwellen als primäres Medium eingesetzt wird, merklich geändert werden muss. Darum kann ein Verfahren zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, und eine Vorrichtung für das Entschäumen mit Ultraschallwellen, welche beide den Grad des Entschäumens steigern können, bereitgestellt werden. Bevorzugte Ausführungsformen des Geräts, gemäß der Erfindung, sind in den abhängigen Geräte-Ansprüchen 2 bis 10 definiert. In der vorliegenden Erfindung wird " unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung" als die Bedingungen definiert, unter denen die Flüssigkeit für den Transfer der Ultraschallwellen steht, wenn die Ultraschallwellen, durch die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen, in die zu entschäumende Flüssigkeit gesandt werden. Druck und Temperatur werden angegeben.

In der vorliegenden Erfindung wird vorausgesetzt, dass "der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft, unter den Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung" P ist, wobei P durch folgende Gleichung dargestellt werden kann:

P = (1 - A/B) · 100(%)

wobei A die Dichte der gelösten Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung ist (%),

und B die Dichte der gesättigten, gelösten Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung ist (%).

Als ein Beispiel für ein Verfahren zur Messung der Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, wird die Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung mit Hilfe eines gelösten Sauerstoff-Densitometers gemessen, das auf dem Verhältnis von Luftsauerstoff unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung basiert. Aus den Messergebnissen über die Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, kann die Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung berechnet werden.

Die Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung kann unter Verwendung von Bedingungen (Druck und Temperatur) berechnet werden.

Aus der Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, und der Dichte gesättigter, gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter den Bedingungen von Druck und Temperatur in der Anwendung, so wie sie oben gemessen worden sind, kann der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung berechnet werden.

"Ultraschallwellen" bedeutet hier Schallwellen mit einer Frequenz von 20 kHz oder mehr. Bevorzugt werden Schallwellen mit einer Frequenz von 40 kHz oder weniger.

Eine "stehende Welle" ist eine periodische Welle, bei welcher die räumliche Amplitudenverteilung fixiert ist, was durch die Überlagerung mit einer vorausgegangenen Welle, die sich in entgegengesetzter Richtung fortbewegt, entsteht. Da die Reflektionen an der Wand des Behälters in der Flüssigkeit, in dem vorher erwähnten Behälter, groß sind, entsteht dadurch bedingt eine stehende Welle, zwischen den sich fortpflanzenden Wellen aus dem Generator und den gerade vorher erwähnten, sich fortpflanzenden Wellen, die an der Wand des Behälters reflektiert werden.

Eine "Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen" ist eine Flüssigkeit, die Ultraschallwellen in den Entschäumungs-Behälter transferiert.

ΔI, welches die Differenz der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters, auftritt, repräsentiert [kgf/cm²], repräsentiert die Differenz zwischen der Stärke des Knotens IN einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters, auftritt [kgf/cm²], und der Intensität des Knotens IA einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters auftritt, [kgf/cm²]. Die vorhin erwähnte Differenz kann durch folgende Gleichung berechnet werden:

ΔI = IA - IN

Die Stärke des Knotens IN einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters auftritt (kgf/cm²), und die Stärke des Knotens IA einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters auftritt (kgf/cm²), kann nicht mit Hilfe eines normalen Druckmessers gemessen werden. Allerdings können mit Hilfe eines keramischen, piezoelektrischen Elements, das auf hohe Frequenzen anspricht, elektrische Signale erhalten werden, die dem Schalldruck entsprechen. In den Erfindungen, die in den Punkten 1 bis 12 beschrieben sind, wird durch die Werte, die mit einem Honda Elektronic Schalldruckmesser HUS-5, hergestellt von Honda Electronics Co., Ltd. gemessen worden sind, bestimmt, ob es nun innerhalb des technischen Umfangs der Erfindung liegt, oder ob nicht. Es sollte klar sein, dass ein Schalldruckmesser nicht auf diese Vorrichtung beschränkt ist. Übrigens sollte in Anbetracht der Erfindungen aus jedem der Punkte 1 bis 12 klar sein, dass es zwar wichtig ist, die Gleichung (1) zu erfüllen, die Verwendung eines Schaldruckmessers aber nicht unbedingt erforderlich ist.

Der Honda Electronics Schalldruckmesser HUS-5 gibt eine Spannung aus, die dem fluktuierenden Druck entspricht, indem es die Druckfluktuation mit Hilfe eines keramischen, piezoelektronischen Elements misst. Da der vorher erwähnte Wert für die Spannung proportional zur Stärke des Schalldrucks ist, wird der vorher erwähnte Spannungs-Wert V in die Schalldruck-Stärke I konvertiert, indem er mit dem Konversions-Koeffizienten α multipliziert wird, wie es in der folgenden Gleichung gezeigt ist.

I = α · V

Der vorher erwähnte Konversionskoeffizient α wurde berechnet, indem mehrere Sorten von Flüssigkeiten, die unterschiedliche Verhältnisses bezüglich ihrer Schallwellen-Adsorption zueinander haben, in den Entschäumungs-Behälter geschüttet, die Temperatur ... gehalten wird ... die Ultraschallwellen-Generatoren, der Behälter für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit, die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen, der Entschäumungs-Behälter und die Flüssigkeit im Entschäumungsbehälter und der Output- Wert des Schalldruckmessers und die Wärmeenergie der Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters verglichen wurden.

Energie wurde mit Hilfe des Honda Electronic Schalldruckmessers HUS-5, hergestellt von Honda Electronics Co., Ltd., an 12 verschiedenen Punkten, mit annähernd dem selben Interval innerhalb einer Wellenlänge der stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Behälter entsteht, für 3 Wellenlängen gemessen. Der gemessene Wert wurde in Schalldruck-Stärke konvertiert. Mit Hilfe der Sinuskurven- Approximation werden die Stärke von Knoten IN einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters entsteht [kgf/cm²], und die Intensität von Knoten IA einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters entsteht [kgf/cm²], gemessen.

Namentlich in Anbetracht der vielen Sorten an Flüssigkeiten L1, L2 ..., die unterschiedliche Verhältnisse, bezüglich ihrer Schallwellen-Adsorption zueinander haben, wurde jede Flüssigkeit L1, L2 ... in dem selben Behälter aufbewahrt. Schallwellen, die eine vorgeschriebene Stärke haben, wurden in den vorhin genannten Entschäumungs-Behälter eingebracht. Bei der aktuelle Messung der Wärmeenergie EH (L1), EH (L2) ... [J], die durch die Absorption von Schallwellen im vorher genannten Entschäumungs-Behälters aufheizt, können die Stärke von Knoten IN einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters entsteht [kgf/cm²] und die Intensität von Knoten IA einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters entsteht [kgf/cm²], berechnet werden, auf Grund der Übereinstimmung zwischen dem Spannungs-Wert V (L1), V (L2) ... [V], der von dem Honda Electronics Schalldruckmesser HUS-5 ausgegeben wird, und der Wärmeenergie EH (L1), EH (L2) ... [J], die durch die Adsorption non Schallwellen im vorher genannten Entschäumungs-Behälter aufgeheizt wird.

Die Schallwellen-Energie Es (L1), Es (L2) ... [J] in dem vorhin genannten Entschäumungs-Behälter, und die Wärmeenergie EH (L1), EH (L2) ... [J], welche durch das Absorbieren von Schallwellen im vorher genannten Entschäumungs-Behälter aufgeheizt wird, haben ein Verhältnis zueinander, das die folgende Gleichung erfüllt.

Es(L1) - Es(L2) = EH(L2) - EH (L1)

Zwischen dem Schalldruck I, der Schallwellen-Energie ES, der Dichte der Flüssigkeit p und der Schallgeschwindigkeit VS besteht ein Zusammenhang, der folgende Gleichung erfüllt.

I² = ES · ρ · VS

Entsprechend erfüllen der Spannungs-Wert V (L1), V (L2) ... [V], die Schallwellen- Energie ES (L1), ES (L2) ... [J] in dem vorhin genannten Behälter, die Dichte ρ der Flüssigkeit in dem Behälter ρ(L1), ρ(L2) ... [kg/cm³] und die Schallgeschwindigkeit VS (L1), VS (L2) ... der Flüssigkeit in dem Behälter [m/sec] die folgende Gleichung.

(α · V (L1))²/ρ(L1)/VS(L1) - (α · V(L2))²/ρ(L2)/VS(L2) = ES(L1) - ES(L2)

Folglich kann der Konversions-Koeffizient aus folgender Gleichung berechnet werden.

α = (EH(L2) - EH(L1))/((ρ(L1) · VS(L1)/V(L1)²) - (ρ(L1) · VS(L1)/V(L2))1/2

Übrigens war der Konversions-Koeffizient α in dem Honda Electronics Schalldruckmesser HUS-5, der vom anwesenden Erfinder gemäß des oben geschilderten Verfahrens eingesetzt wurde. Folgender: Es ist bei jedem Honda Electronics Schalldruckmesser HÜS-5 notwendig den Konversions-Koeffizienten α zu messen.

α = 1000/4

Die Flussrate FR [mm/sec] der oben genannten zu entschäumenden Flüssigkeit am oben genannten Durchlass für den Flüssigkeitsauslass des oben genannten Entschäumungs- Behälters, kann gemessen werden, indem die Menge an Flüssigkeit, die pro Zeiteinheit ausfließt, gemessen wird, oder indem ein normales Flussraten-Messgerät für die Messung verwendet wird.

Die Viskosität CV [cp] der oben genannten zu entschäumenden Flüssigkeit wird mit einem Tropfentyp-Viskosimeter gemessen.

Die Frequenz SF [kHz] der oben genannten Ultraschallwellen kann mit Hilfe einer spezifischen oder wiedergegebenen Frequenz des Ultraschallwellen-Generators sichtbar gemacht werden. Außerdem kann sie mit einem normalen Frequenz-Messgerät gemessen werden.

Der Grad der Luft-Nichtabsättigung, der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter für die Entschäumung wird durch folgende Gleichung definiert.

AS = (1 - A/B) · 100(%)

A: Dichte der gelösten Luft der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter für die Entschäumung (%)

B: Dichte der gesättigten, gelösten Luft in der zu entschäumenden Flüssigkeit (%).

Die Dichte der gelösten Luft der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter zum Entschäumen A kann, basierend auf dem Verhältnis von Sauerstoff in der Luft nach der Messung der Dichte gelösten Sauerstoffs der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter für die Entschäumung, mit Hilfe eines gelösten Sauerstoff-Densitometers, berechnet werden. Die Dichte gesättigter, gelöster Luft der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter zum Entschäumen, kann basierend auf dem Verhältnis von Sauerstoff in der Luft nach der Messung der Dichte gelösten Sauerstoffs der zu entschäumenden Flüssigkeit in dem Behälter für die Entschäumung, mit Hilfe eines gelösten Sauerstoff-Densitometers, berechnet werden, nachdem Luft bis zur Sättigung unter den selben Bedingungen (Druck und Temperatur,) wie sie in dem Behälter zum Entschäumen vorliegen, gelöst wurde.

Kurze Erklärung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Kurve, die den Einfluss der Differenz der Schalldruck-Stärke von Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle auf die Kraft, mit der Blasen eingefangen werden, und die Frequenz der Ultraschallwellen zeigt.

Fig. 2 ist eine Kurve, die den Einfluss der Differenz der Schalldruck-Stärke von Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle auf die Auflösungs-Geschwindigkeit der Blasen und die Frequenz der Ultraschallwellen zeigt.

Fig. 3 ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Beispiel für einen Präparationsschritt, bei einer flüssigen Beschichtung einer Fotografisch-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit, zeigt.

Fig. 4 ist die Ansicht eines schematischen Querschnitts, der ein Beispiel für eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, gemäß der vorliegenden Erfindung, zeigt.

Fig. 5 ist die Ansicht eines schematischen Querschnitts, der ein Beispiel für eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, gemäß der vorliegenden Erfindung, zeigt.

Fig. 6 ist eine Kurve, welche das Verhältnis zeigt, das zwischen dem Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, der Amplitude der stehenden Welle und der Fluktuation der Stärke der Ultraschallwellen über die Zeit besteht.

Fig. 7 zeigt eine schematische Blockansicht eines Querschnitts durch die Vorrichtung zur Entschäumung mit Ultraschallwellen aus den Ausführungsformen 1 und 2.

Fig. 8 ist eine schematische Blockansicht eines Querschnitts, der eine stehende Welle zeigt, die in der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen in Ausführungsform 1 auftritt.

Figs. 9(A) und 9(B) sind Zeichnungen, welche schematisch die Veränderung der Schwingungsfrequenz der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen und der Wellenlänge der Schwingung über die Zeit, aus Ausführungsform 2 zeigen.

Fig. 10 ist eine schematische Blockansicht eines Querschnitts, welcher die Bewegung stehender Wellen, die in der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen aus Ausführungsform 2 auftreten, zeigt.

Fig. 11 ist eine schematische Blockansicht eines Querschnitts, welcher die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen aus Ausführungsform 3 zeigt.

Fig. 12 ist eine schematische Blockansicht eines Querschnitts welcher die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen aus Ausführungsform 4 zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die folgende Ausführungsform wird als Beispiel für die vorliegende Erfindung gezeigt. Die folgende Ausführungsform stellt ein bevorzugtes Beispiel für die vorliegende Erfindung dar. Es stellt keine Einschränkung für die Bedeutung der Bedingungen oder des technischen Umfangs dar.

Ausführungsform 1

Die vorliegende Ausführungsform wird unter Zuhilfenahme der Figs. 3 und 4 erklärt.

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagram, das ein Herstellungsgerät für ein silberhalogenidhaltiges, fotografisches, lichtempfindliches Material der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Fig. 4 ist die Ansicht eines schematischen Querschnitts, der ein Beispiel für ein Gerät zur Entschäumung mit Ultraschall aus der vorliegenden Erfindung zeigt.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die zu entschäumende Flüssigkeit eine Silberhalogenid-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit (hierin des Weiteren mit der Abkürzung Beschichtungs-Flüssigkeit bezeichnet), für fotografisches, lichtempfindliches Material aus Silberhalogenid. Die vorhin genannte Silberhalogenid-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit für fotografisches, lichtempfindliches Material aus Silberhalogenid, in welcher Gelatine gelöst ist, um in wässriger Lösung gehalten zu werden, während Silberhalogenid-Körner, in denen Öltropfen mit darin gelösten, sensitivierenden Farbstoffen und Kopplern, festgebunden und gelöst sind, um festgesetzt zu werden, wird in einen evakuierten Behalter 31 gegossen.

Mit Hilfe der Pumpe zur Flüssigkeitszufuhr 32 wird die Beschichtungs-Flüssigkeit aus dem evakuierten Behälter 31 zu Filter 33 gepumpt. Wenn die Beschichtungs-Flüssigkeit den Filter 33 passiert, werden alle verunreinigenden Partikel, die sich in der Beschichtungs- Flüssigkeit befinden, entfernt. Die Beschichtungs-Flüssigkeit wird dann durch einen Einfluss- Absperrhahn 4 zu der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall 5 befördert. Der Mechanismus dieser Einheit zum Entschäumen mit Ultraschall 5 wird später noch detailliert ausgeführt.

Nachdem die Beschichtungs-Flüssigkeit in der Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall 5 entschäumt worden ist, wird die Beschichtungs-Flüssigkeit 40 durch einen Ausfluss-Absperrhahn 6 zum Beschichter 37 befördert. Mit Hilfe des Beschichters 37 wird die Beschichtungs-Flüssigkeit 40 auf lichtempfindliches Material 93, das sich auf Rückrolle 38 befindet, aufgetragen.

In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall 5 aus dem Entschäumungs-Behälter 8, bei dem es sich um einen Entschäumungs- Behälter handelt, der die zu entschäumende Fotografische-Emulsion-Beschichtungs- Flüssigkeit 10 enthält, Ummantelung 9, die Wasser 14 als eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen enthält, Ultraschallwellen-Generator 13, Pumpe 19, welche die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen zirkulieren lässt und die Einrichtungen zum Entlüften 20. Übrigens ist die Form des Entschäumungs-Behälters nicht auf eine spezielle Form festgelegt. Als Entschäumungs-Behälter kann ein Rohr, wie etwa ein Zufuhrrohr, verwendet werden.

Die Ummantelung 9 ist säulenförmig. Der säulenförmige Entschäumungs-Behälter 8 bildet das Zentrum der vorhin genannten Ummantelung 9. Um den Entschäumungs-Behälter 8 herum ist die Ummantelung 9 im Inneren mit Wasser 14 gefüllt, welches eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen darstellt.

Außerdem befindet sich noch der Ultraschallwellen-Generator 13 innerhalb der Ummantelung 9.

Der Entschäumungs-Behälter 8 aus der vorliegenden Ausführungsform ist eine Säule mit einem Durchmesser von 200 mm. In 300 mm Höhe, von der Unterseite aus gemessen, ist in der Seitenwand des vorhin genannten Entschäumungs-Behälters 8 ein Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 11, durch welchen eine Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit fließt, angebracht. An der Unterseite ist ein Durchlass für den Flüssigkeitsfluss 12, durch welchen die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit herausfließt, angebracht. Der Boden des vorhin genannten Entschäumungs-Behälters ist kegelförmig, so dass die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit leicht herausfließen kann. Am Boden des Kegels befindet sich der Durchlass für den Flüssigkeitsfluss 12. Gewöhnlich wird die Durchflussmenge der Flüssigkeit über den Einlass-Hahn 4 und den Ausfluss-Hahn 6, auf eine solche Art und Weise reguliert, dass sich die Grenzschicht Gas/Flüssigkeit oberhalb des Durchlasses für den Flüssigkeitseintritt 11 befindet.

Die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche des Wassers 14 in der Ummantelung 9 liegt höher als die Flüssigkeitsoberfläche der Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10 im Entschäumungs-Behälters 8, so dass die gesamte Fotografische-Emulsion- Beschichtungs-Flüssigkeit 10 innerhalb des Entschäumungs-Behälters 8 beständig einer Beschallung mit Ultraschallwellen ausgesetzt ist. Um das Wasser für die Entschäumung innerhalb der Ummantelung 9 zirkulieren lassen zu können, sind die Pumpe 19 und die Einrichtungen zur Entschäumung 20 über das Rohr zur Flüssigkeits-Einleitung 18 mit der Ummantelung 9 verbunden.

Über dem Entschäumungs-Behälter 8 befinden sich die kugelförmige Brause 15 für das Waschen, sowie der Druckdurchlass 16, um durch ihn einen Druck im Inneren des Entschäumungs-Behälters aufbauen zu können.

Im Folgenden wird hier jetzt erklärt, wie die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs- Flüssigkeit unter der Verwendung der Vorrichtung für das Entschäumen mit Ultraschall 5 entschäumt wird. Die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10, die durch den Einlass-Hahn 4 von dem Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 11 in den Entschäumungs- Behälter 8 gelangt ist, wird unter Druck gesetzt, der über den Druckdurchlass 16 aufgebaut wird. Mit Hilfe des Ultraschall-Generators 13 werden Ultraschallwellen einheitlich durch Wasser 14, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen darstellt, ausgesendet, so dass die Entschäumung in der Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10 ausgeführt werden kann. Die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10, die entschäumt worden ist, fließt aus dem Durchlass für den Flüssigkeitsausfluss 12 heraus. Die Frequenz der Ultraschallwellen liegt vorzugsweise bei 5-40 kHz.

Wenn das Wasser 14 innerhalb der Ummantelung 9 zu einem festgelegten Zeitpunkt ersetzt wird, indem der Ausfluss-Hahn 17 für das Betreiben der Pumpe 19 geöffnet wird, gelangt Wasser aus dem Inneren der Ummantelung 9 durch das Rohr zur Flüssigkeitseinleitung 18 in die Einrichtung zum Entschäumen 20. In der Einrichtung zum Entschäumen 20 befindet sich eine Entschäumungs-Membran. Wenn Wasser durch die vorhin genannte Entschäumungs-Membran fließt, wird das Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, einer Entschäumung unterzogen. In der Einrichtung zum Entschäumen 20 wird die Dichte der gelösten Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Verwendung von Wasser 14, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, verringert, wodurch der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter den Bedingungen der Verwendung von Wasser auf 10% oder mehr eingestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter den Bedingungen der Verendung von Wasser auf 50% eingestellt. Indem Einfluss-Hahn 21 geöffnet wird, gelangt entschäumtes Wasser wieder durch das Rohr zur Flüssigkeitseinleitung in die Ummantelung 9. Übrigens wird das Wasser 14 innerhalb der Ummantelung 9 von Pumpe 19 jederzeit für die Entschäumung zur Zirkulation gebracht.

Da die zu entschäumende Flüssigkeit nut Wasser, in welchem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter den Bedingungen der Verwendung von Wasser auf 10% oder mehr eingestellt ist, und welches als Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen dient, der Beschallung mit Ultraschall ausgesetzt wird, können stabile Ultraschallwellen effektiv in die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10 innerhalb des Entschäumungs-Behälters 8 gesendet werden. Darum kann die Entschäumungs- Effizienz gesteigert werden.

In der Ummantelung 9 wird ein, in der Lösung befindliches, Sauerstoff-Densitometer 50, welches die Dichte des in Wasser 14 gelösten Sauerstoffs misst, bereit gestellt. Von den Messergebnissen des, in der Lösung befindlichen, Sauerstoff-Densitometers 50 wird die Dichte der gelösten Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung berechnet. Aus diesen Ergebnissen und der Dichte der gesättigten, gelösten Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, kann der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, berechnet werden. Darum kann der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, jederzeit gemessen werden.

Als Einrichtung zum Entschäumen 20 wird ein Vakuum-Tank, für das Entschäumen durch Vakuum, verwendet.

Wenn eine Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit ersetzt wird, kann das Innere des Entschäumungs-Behälters, falls dies nötig ist, einfach ausgewaschen werden, indem Wasser aus der kugelförmigen Brause 15 versprüht wird.

Ausführungsform 2

Mit Bezug auf Fig. 5 wird jetzt eine Ausführungsform erklärt, in welcher der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter der Bedingung, dass Wasser verwendet wird, welches eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, auf 10% oder mehr eingestellt wird, indem Druck auf das Wasser, welches eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, ausgeübt wird, und nicht durch Entschäumen.

Der Aufbau des Entschäumungs-Behälters 8 und der Vorgang des Entschäumens sind die selben, wie sie in der Ausführungsform zu Fig. 4 gezeigt worden sind. Deswegen erübrigt sich eine detaillierte Erläuterung.

In der vorliegenden Ausführungsform hat die Ummantelung 9 einen eng geschlossenen Aufbau. Ein Druckerzeugungsmittel (nicht abgebildet) erzeugt mit Hilfe des Druckdurchlasses 30 in der Ummantelung 9 im Inneren der Ummantelung 9 einen Druck. Durch den Druck in der Ummantelung 9 wird die Dichte gesättigter, gelöster Luft in Wasser 14, welches eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung erhöht, wodurch sich der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung auf 10% oder mehr erhöht. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung auf 50% eingestellt.

Da die zu entschäumende Flüssigkeit einer Beschallung mit Ultraschall durch Wasser, in welchem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter der Bedingung, dass Wasser, welches als Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen dient, eingesetzt wird, auf 10% oder mehr eingestellt worden ist, ausgesetzt wird, können stabile Ultraschallwellen effektiv in die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit 10 im Entschäumungs- Behälter 8 gesendet werden. Von daher kann die Effizienz der Entschäumung gesteigert werden.

Luft löst sich unter Druck sehr leicht in Wasser. Deswegen wird in einem festgelegten Intervall Ausfluss-Hahn 17 geöffnet, und Pumpe 19 beginnt zu arbeiten. Auf Grund dessen, wird Wasser aus dem Inneren der Ummantelung 9 durch das Rohr zur Flüssigkeitseinleitung 18 in den Behälter mit konstantem Druck 31 eingeleitet. Der Behälter mit konstantem Druck 31 wird geöffnet, damit er Verbindung mit der Umgebungsluft bekommt. Indem in dem Behälter mit konstantem Druck 31 wieder normaler Druck eingestellt wird, wird die gelöste Luft auf Grund des Drucks in der Ummantelung 9 entschäumt, so dass ein Anstieg der Dichte gelöster Luft in Wasser 14, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, verhindert wird. Wasser, in welchem, in dem Behälter mit konstantem Druck 31, wieder normaler Druck herrscht, fließt über ein Rohr zur Flüssigkeitseinleitung wieder in die Ummantelung 9 indem ein Einfluss-Hahn 21 geöffnet wird. Übrigens wird das Wasser 14 innerhalb der Ummantelung 9 durch Pumpe 19 zirkuliert. Zu jedem Zeitpunkt kann Wasser auf Normaldruck zurück gebracht werden, so dass ein Anstieg der Dichte gelöster Luft verhindert werden kann.

Abhängig von der Höhe des Drucks, ist es möglich, den Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft beliebig zu verändern. Wenn lediglich der Druck bekannt ist, so ist auch die Dichte gesättigter, gelöster Luft in Wasser unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung bekannt. Deswegen kann der Grad der Nichtabsättigung die Dichte der in Wasser gelösten Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung herausgefunden werden. Von daher reicht es aus, nur einen Druckmesser zur Verfügung zu stellen, und es ist nicht nötig, ein, sich in der Lösung befindendes, Sauerstoff- Densitometer 50, welches die Dichte des Sauerstoffs, der in Wasser 14 in der Ummantelung 9 gelöst ist, misst, zur Verfügung zu stellen.

Übrigens sind weder eine Vorrichtung zum Entschäumen noch ein Druckerzeugungsmittel vorhanden. Wasser, das auf solche Weise entschäumt worden ist, dass der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, kann ... zu jeder Zeit in die Ummantelung 9 eingespeist werden.

Beispiel 1

Als Vorrichtung zum Entschäumen nut Ultraschall wird eine Vorrichtung zur Entschäumung mit Ultraschall verwendet, wie sie in einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist. Die Entschäumungs-Bedingungen sind Folgende:

Zu entschäumende Flüssigkeit: Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit mit einem Gelatinegehalt von 5 Gewichts-%, deren Viskosität 40 cp ist

Flussrate der zu entschäumenden Flüssigkeit: 3 Liter/min. (1,6 mm/sek.)

Druck in einem Entschäumungs-Behälter: 1 kg/cm²

Bedingungen der Ultraschallwellen-Beschallung: 25 kHz

Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen: Wasser, das durch eine Entschäumungs- Membran geleitet worden ist, in welchem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung 50% beträgt. 40ºC

Differenz in der Stärke von Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Behälter entsteht: 0,2 kgf/cm² Grad der Nichtabsättigung von gelöster Luft in der zu entschäumenden Flüssigkeit: 50%

Die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit wurde in der vorliegenden Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall vermittels dreier Arten von Output des Ultraschallwellen-Generators, d. h. 500 W, 350 W und 250 W, unter den oben genannten Bedingungen, der Entschäumung unterzogen.

Vergleichs-Beispiel 1

Als eine Vorrichtung zur Entschäumung mit Ultraschall wurde eine Vorrichtung zur Entschäumung mit Ultraschall verwendet, die identisch mit derjenigen ist, die im Beispiel verwendet wurde. Es wurde lediglich die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ausgetauscht.

Entschäumungs-Behälter: Säule mit einem Durchmesser von 200 mm

Zu entschäumende Flüssigkeit: Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit mit einem Gelatinegehalt von 5 Gewichts-%, deren Viskosität 40 cp ist

Flussrate der zu entschäumenden Flüssigkeit: 3 Liter/min. (1,6 mm/sek.)

Druck in einem Entschäumungs-Behälter: 1 kg/cm²

Bedingungen der Ultraschallwellen-Beschallung: 25 kHz

Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen: Wasser, das durch eine Entschäumungs- Membran geleitet worden ist, in welchem der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung 5% beträgt. 40ºC

Differenz in der Stärke von Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Behälter entsteht.: 0,2 kgf/cm² Grad der Nichtabsättigung von Luft in der zu entschäumenden Flüssigkeit: 50%

Die Fotografische-Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit wurde in der vorliegenden Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall, mit Hilfe dreier Arten von Output des Ultraschallwellen-Generators, d. h. 500 W, 350 W und 250 W, unter den oben genannten Bedingungen der Entschäumung unterzogen.

Ergebnisse

In Bezug auf die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen des Beispiels konnte in allen Fällen, in denen der Output des Ultraschall-Generators 500 W, 350 W und 250 W betrug, die Entschäumung vollständig durchgerührt werden. In der Fotografische- Emulsion-Beschichtungs-Flüssigkeit, die aus der Entschäumungs-Vorrichtung heraus floss, konnten keine Blasen entdeckt werden.

Im Gegensatz dazu konnte die Entschäumung in Bezug auf die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall aus dem Vergleichs-Beispiel nur dann vollständig durchgeführt werden, wenn der Output des Ultraschall-Generators 500 W betrug. Wenn der Output des Ultraschall-Generators hingegen nur 350 W und 250 W betrug, konnte keine vollständige Entschäumung durchgerührt werden. In der Fotografische-Emulsion-Beschichtungs- Flüssigkeit, die aus der Entschäumungs-Vorrichtung heraus floss, verblieben Blasen. (Beziehung zwischen dem Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in einer Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, der Amplitude der stehenden Welle und der Fluktuation in der Stärke der Ultraschallwellen über die Zeit).

Fig. 6 ist eine Kurve, in welcher das Verhältnis zwischen dem Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in einer Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung, der Amplitude der stehenden Welle und der Fluktuation der Stärke der Ultraschallwellen über die Zeit gezeigt wird, was unter Verwendung eines Honda Electronics Schalldruckmessers HUS-5 gemessen wird.

Die Amplitude der stehenden Welle ist eine Amplitude zwischen Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters, als Folge der Beschallung mit Ultraschallwellen, entsteht. Falls die vorhin genannte Amplitude groß ist, wird der sogenannte "Blasenfallen-Effekt", durch welchen Blasen an einem Knotenbereich eingefangen werden, größer, wodurch die Entschäumungs-Effekte verbessert werden.

Die Fluktuation der Stärke von Ultraschallwellen über die Zeit ergibt einen Wert für die Fluktuation der Stärke der Ultraschallwellen innerhalb eines festgelegten Zeitraums (im vorliegenden Experiment 0,5 Min.). Dass der vorhin genannte Wert klein ist, zeigt an, dass die Stärke der Ultraschallwellen stabil ist. Wenn die Stärke der Ultraschallwellen stabil ist, wird auch die Position von Knoten und Schwingungsbauch der stehenden Welle stabil. "Der Blasenfallen-Effekt" wird größer und steigert den Entschäumungs-Effekt.

In diesem Experiment wurde Wasser in eine Ummantelung einer Vorrichtung zum Entschäumen gegossen, die derjenigen aus dem Beispiel ähnelt. Die Wassertemperatur wurde auf 40ºC eingestellt. Der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von der in Wasser gelösten Luft unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung wurde so verändert, dass er 5%, 15%, 25%, 35%, 45% und 55% betrug. Bei jedem Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft wurden Ultraschallwellen unter den selben Bedingungen wie in dem Beispiel (25 Hz, 250 W) ausgesendet. In dem Wasser innerhalb der Ummantelung befanden sich viele Schalldruckmesser. Indem der Schalldruck im Wasser mit Hilfe des vorhin genannten Schalldruckmessers gemessen wurde, wurden die Amplitude der stehenden Wellen und die Fluktuation der Stärke der Ultraschallwellen über die Zeit gemessen.

Die Amplitude der stehenden Wellen wurde als die Differenz des Schalldrucks am Knoten und am Schwingungsbauch der stehenden Wellen definiert. Die Fluktuation der Ultraschallwellen über die Zeit wurde definiert, als die Differenz zwischen dem maximalen Schalldruck und dem minimalen Schalldruck an dieser festgelegten Position im Wasser. Die Kurve aus Fig. 6 zeigt, dass die Amplitude der stehenden Wellen um so größer ist, je größer der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung ist, was zu verbesserten Entschäumungs-Effekten führt. Wenn der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung 10% oder mehr beträgt, dann wird der Wert für die Stärke der Ultraschallwellen über die Zeit schnell verringert. Es wird ersichtlich, dass ein Stabilisieren der Stärke von Ultraschallwellen die Entschäumungs-Effekte verbessert.

Aus diesem Grund verstärkt sich der Entschäumungs-Effekt, wenn der Grad der Nichtabsättigung der Dichte von gelöster Luft in Wasser, das eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ist, unter Bedingungen von Druck und Temperatur während der Anwendung 10% oder mehr beträgt.

Auf Grund der oben geschilderten Aufrührungsformen 1 und 2 kann der Entschäumungs-Effekt verstärkt werden, ohne dass dafür die Form des Entschäumungs- Behälters und der Ultraschallwellen-Generator und die Bearbeitung der zu entschäumenden Flüssigkeit verändert werden müssen. Auf Grund der Verstärkung des Entschäumungs- Effekts, kann der Entschäumungs-Effekt auf dem selben Level gehalten werden, wie er normalerweise üblich ist, auch dann, wenn der Output der Beschallung mit Ultraschallwellen verglichen mit dem, was normalerweise üblich ist, reduziert worden ist. Dadurch kann Energie eingespart werden.

Außerdem wird es möglich, ohne bemerkenswerte Veränderungen einer konventionellen Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, in welcher üblicherweise eine Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen als primäres Medium eingesetzt wird, ein Verfahren zur Entschäumung mit Ultraschallwellen sowie eine Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen, die den Entschäumungs-Effekt verstärken können, bereit zu stellen.

Ausführungsform 3

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, besteht die Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschallwellen 105 der vorliegenden Ausführungsform aus dem Entschäumungs-Behälter 111, welcher eine Beschichtungs-Flüssigkeit 110 enthält, die entschäumt werden soll, sowie einen Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit, welcher die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 enthält, und einem Ultraschallwellen-Generator 122.

Der Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit ist säulenförmig. In seinem Inneren befindet sich ein säulenförmiger Entschäumungs-Behälter 111. Dieser ist so angebracht, dass die zentrale Achse des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit mit der zentralen Achse des säulenförmigen Entschäumungs- Behälters 111 übereinstimmt. Um den Entschäumungs-Behälter 111 herum ist das Innere des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit gefüllt mit der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120. Innen am Boden des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit sind zwei Stück Ultraschallwellen-Generatoren 122 einander gegenüber, symmetrisch um die zentrale Achse des säulenförmigen Entschäumungs-Behälters 111 angebracht. Weil zwei Ultraschallwellen-Generatoren 122 Ultraschallwellen, die mit der selben Frequenz schwingen aussenden, wie in Fig. 8 dargestellt ist, entstehen viele Knoten 141, 142 und 143 von stehenden Wellen in der zu entschäumenden Flüssigkeit innerhalb des Entschäumungs-Behälters 110. Bezüglich der vorhin genannten Knoten 141, 142 und 143 liegt die Amplitude konstant bei näherungsweise 0. Aus der Umgebung werden Blasen 144 eingefangen Übrigens kann die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 sowohl Grundwasser als auch Leitungswasser sein.

Der Entschäumungs-Behälter 111 ist eine Säule mit einem Durchmesser von 260 mm. In einer seiner Seitenwände befindet sich ein Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 112, durch welchen eine Beschichtungs-Flüssigkeit, in einer Höhe von 300 mm über dem Boden, hinein gelangt. In der Bodenfläche verfügt er über den Auslass für den Flüssigkeitsausfluss 113. Außerdem ist die Bodenfläche kegelförmig, so dass die Beschichtungsflüssigkeit leicht herausfließen kann. Am Boden des Kegels befindet sich der Auslass für den Flüssigkeitsausfluss 113. Damit die Flüssigkeitsoberfläche der Beschichtungsflüssigkeit 110, d. h. die Grenzfläche zwischen Gasphase und flüssiger Phase, oberhalb des Durchlasses für den Flüssigkeitseintritt 112 liegt, wird die Flussrate der Flüssigkeit mit Hilfe von Einfluss- Absperrhahn 104 und Ausfluss-Absperrhahn 106 reguliert.

Die Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 innerhalb des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit liegt höher als die Flüssigkeitsoberfläche der Beschichtungs-Flüssigkeit 110 innerhalb des Entschäumungs- Behälters 111, wodurch die gesamte Beschichtungs-Flüssigkeit 110 im Entschäumungs- Behälter 111 gleichmäßig mit Ultraschallwellen beschallt werden kann.

Über dem Entschäumungs-Behälter 111 befinden sich der Schaudruckmesser 114 und der vertikale Probenbeförderer 117, welcher das stabförmige Teil 116, in dem sich an einem Rand die Probe 115 des Schalldruckmessers 114 befindet, in vertikaler Richtung antreibt. Die vorhin genannte Probe 115 ist über einen Draht mit dem Schalldruckmesser 114 verbunden. Der Schalldruck der Ultraschallwellen, die am Rand der Probe 115, die am Ende des vorhin genannten stabförmigen Teils 116 angebracht ist, entsehen, wird mit dem Schalldruckmesser 114 gemessen, der das Ergebnis an die Steuersektion 118 weitergibt. Die Steuersektion steuert den Output von Ultraschallwellen des Ultraschallwellen-Generators 122 entsprechend des Schalldrucks, der mit dem Schalldruckmesser gemessen wurde, auf solche Art und Weise, dass die folgende Formel (1) erfüllt ist. Formel (1)

ΔI·AS/(FR·CV·SF) ≥ 0,0026

worin ΔI die Differenz der Stärke des Schalldrucks zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im oben erwähnten Entschäumungsbehälter entsteht, darstellt [kgf/cm²],

FR die Flussrate der oben genannten zu entschäumenden Flüssigkeit am oben genannten Auslass für den Flüssigkeitsauslauf 113 des oben genannten Entschäumungs-Behälters [mm/sec.] repräsentiert,

CV die Viskosität der obengenannten, zu entschäumenden Flüssigkeit [cp] repräsentiert,

SF die Frequenz der oben genannten Ultraschallwellen [kHz] repräsentiert und

AS den Grad der Nichtabsättigung der Luft der oben genannten, zu entschäumenden Flüssigkeit im oben genannten Entschäumungs-Behälter darstellt.

Während die Probe 115 mit Hilfe des vertikalen Probenbeförderers 117 bewegt wird, wird der Schalldruck der Ultraschallwellen, die am Rand der Probe 115 entstehen, mit dem Schalldruckmesser 114 in einem festgelegten Intervall kontinuierlich gemessen, und der Output an die Steuersektion 118 weiter gegeben. Basierend auf der Übereinstimmung zwischen der Veränderung des Schalldrucks über die Zeit, wie sie von Schalldruckmesser 114 gemessen wird, und der Veränderung der Position von Probe 115 über die Zeit, misst Steuersektion 118 ob wenigstens ein Knoten der stehenden Welle zwischen dem Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 112 im Entschäumungs-Behälter 111 und dem Auslass für den Flüssigkeitsauslauf 113 in dem Entschäumungs-Behälter 111 existiert, oder ob nicht. Wenn die Steuersektion 118 misst, dass mindestens ein Knoten der stehenden Welle zwischen dem Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 112 im Entschäumungs-Behälter 111 und dem Auslass für den Flüssigkeitsauslauf 113 im Entschäumungs-Behälter 111 existiert, wird die Entschäumung fortgesetzt. Falls die Steuersektion 118 misst, dass zwischen ihnen kein Knoten einer stehenden Welle existiert, erklingt ein Alarm, und die Entschäumung wird sofort beendet. Die Beschichtung wird nicht weiter fortgesetzt. Übrigens ist der Wert für die Gleichung (1) vorzugsweise 0,004 oder mehr, und noch besser 0,01 oder mehr.

Im Folgenden wird hier erklärt, wie die Beschichtungs-Flüssigkeit 110 unter Verwendung der Vorrichtung 5 zum Entschäumen mit Ultraschall entschäumt wird. Die Beschichtungs-Flüssigkeit 110, die mit Hilfe des Einfluss-Absperrhahns 104 durch den Durchlass für den Flüssigkeitseintritt 112 in den Entschäumungs-Behälter 111 geflossen ist, wird einer Beschallung mit Ultraschallwellen durch die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120, innerhalb des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit, unterzogen, mit Hilfe des Ultraschallwellen-Generators 122, und dann entschäumt. Die entschäumte Beschichtungs-Flüssigkeit 110 fließt durch den Auslass für den Flüssigkeitsausfluss 113 heraus.

Um die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 zu zirkulieren, werden dem Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit durch Ausfluss-Hahn 123 und Einfluss-Hahn 127 die Pumpe 125 und der Entschäumungs-Behälter 126 zur Verfügung gestellt. In einem festgelegten Intervall werden Ausfluss-Hahn 123 und Einfluss- Hahn 127 geöffnet. Durch das Betreiben der Pumpe 125 wird die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 innerhalb des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit über das Rohr zur Flüssigkeitseinleitung 124 in den Entschäumungs-Behälter 126 eingeleitet. In Entschäumungs-Behälter 126 befindet sich eine Entschäumungs-Membran. Indem die Flüssigkeit zum Transfer von Ultraschallwellen 120 durch die vorhin genannte Entschäumungs-Membran hindurch tritt, wird die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen entschäumt. In Entschäumungs-Behälter 126 wird der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 unter Bedingungen der Anwendung verringert, so dass der Grad der Nichtabsättigung der Dichte gelöster Luft in der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 unter Bedingungen der Anwendung in dem Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit 10% oder mehr wird [50% oder weniger].

Übrigens liegt der Grad der Nichtabsättigung von gelöster Luft vorzugsweise bei 50% oder weniger. Die entschäumte Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 fließt von Einfluss-Hahn 127 durch das Rohr zur Flüssigkeitseinleitung wieder in den Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit. Übrigens wird die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 in dem Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit gleichmäßig mit Hilfe der Pumpe 125 zirkuliert, um die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 zu entschäumen. Auf Grund dessen, kann die Effizienz des Transfers von Ultraschallwellen verbessert werden. Indem Druck auf die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen ausgeübt wird, kann außerdem der Grad der Nichtabsättigung der gelösten Luft auf 10% oder mehr eingestellt werden.

Ausführungsform 4

Die vorliegende Ausführungsform ist eine abgewandelte Ausführungsform von Ausführungsform 3. Alles was die vorliegende Ausführungsform von Ausführungsform 3 unterscheidet, wird unter Hinzunahme der Figs. 9(A) und (B), in denen die allgemeine Veränderung der Schwingungsfrequenz und der Wellenlänge der Schwingung einer Vorrichtung für das Entschäumen mit Ultraschall über die Zeit, wie sie in Ausführungsform 4 gezeigt ist, erklärt werden.

In der vorliegenden Ausführungsform, ist die Schwingungsfrequenz von zwei Ultraschallwellen-Generatoren, die sich am Boden des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit, welcher in Ausführungsform 3 die Flüssigkeit for den Transfer von Ultraschallwellen 120 enthält, befinden, auf die selbe Art und Weise in jedem Zyklus CY reduziert, wie in Fig. 9(A) gezeigt ist. Auf Grund dessen steigt die Wellenlänge der Schwingung der zwei Ultraschallwellen-Generatoren in jedem Zyklus CY mit einer konstanten Geschwindigkeit an, wie in Fig. 9(B) gezeigt ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, bewegen sich die Knoten 141, 142 und 143 von stehenden Wellen, die in der Vorrichtung für das Entschäumen mit Ultraschall der vorliegenden Ausführungsform aufgetreten sind, mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit innerhalb von jedem Zyklus CY. Folglich werden Blasen zur Flüssigkeitsoberfläche geschoben, während sie von den Knoten 141, 142 und 143 der stehenden Wellen eingefangen werden. Der Entschäumungs-Effekt wird weiter verstärkt. Übrigens bewegt sich Knoten 143, der stehenden Welle, welcher an einer Stelle auftritt, die nahe dem Ultraschallwellen-Generator 122 liegt mit einer langsameren Geschwindigkeit vorwärts, als der Knoten 141, der stehenden Welle, welcher an einer Stelle auftritt, die weit entfernt von Ultraschallwellen-Generator 122 auftritt. Darum wird die Möglichkeit verringert, dass Blasen, die von Knoten 143, der stehenden Welle, der an einer Position nahe dem Auslass für den Flüssigkeitsauslass 113 auftritt, aus der Falle entkommen.

Ausführungsform 5

Die vorliegende Ausführungsform ist eine abgewandelte Ausführungsform von Ausführungsform 3. Alles was die vorliegende Ausführungsform von Ausführungsform 3 unterscheidet, wird unter Verwendung von Fig. 11, die eine Ansicht eines Längsschnitts durch ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall in Ausführungsform 5 zeigt, erklärt werden.

Die vorliegende Ausführungsform verfügt über die ersten Ultraschallwellen- Generatoren, welche aus zwei Ultraschallwellen-Generatoren 128 bestehen, und über die zweiten Ultraschallwellen-Generatoren, welche aus zwei Ultraschallwellen-Generatoren 129 bestehen, innerhalb des Behälters 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit. In dem Behälter 121 für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit betreibt die Sektion 130 für den vertikalen Antrieb von Ultraschallwellen-Generatoren, gleichzeitig, vertikal zwei Ultraschallwellen-Generatoren 128, die zur ersten Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren gehören, indem sie Rückhalteglied 131, welches zwei Ultraschallwellen-Generatoren 128, die zu der ersten Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren gehören, zurückhält, und sie betreibt gleichzeitig, vertikal zwei Ultraschallwellen-Generatoren 129, die zu der zweiten Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren gehören, indem sie Rückhalteglied 132, welches zwei Ultraschallwellen-Generatoren 129, die zu der zweiten Gruppe der Ultraschallwellen- Generatoren gehören, zurückhält, vertikal betreibt.

Steuersektion 118 steuert die Schwingung der Ultraschallwellen von jedem der Ultraschallwellen-Generator 128 und 129, sowie die vertikale Bewegung eines jeden Ultraschallwellen-Generators 128 und 129 durch die Verwendung der Sektion 130 für den vertikalen Antrieb von Ultraschallwellen-Generatoren. Durch das abwechselnde Bewegen des Ultraschallwellen-Generators, der zu einer Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren aus zwei Gruppen der Ultraschallwellen-Generatoren gehört, mit einer festgelegten Geschwindigkeit nach oben, während der vorhin genannte Ultraschallwellen-Generator sendet, und durch das Bewegen des Ultraschallwellen-Generators, der zu einer anderen Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren von zwei Gruppen der Ultraschallwellen- Generatoren gehört, mit einer festgelegten Geschwindigkeit nach unten, während der vorhin genannte Ultraschallwellen-Generator nicht sendet, wird die Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120 entschäumt, während im Entschäumungs-Behälter 111 Knoten stehender Wellen in Richtung auf die Flüssigkeitsoberfläche zu bewegt werden.

Übrigens bewegen sich in der vorliegenden Ausführungsform alle Knoten der stehenden Wellen mit einer festgelegten Geschwindigkeit nach oben. Wenn das Erzeugen von Schwingung durch einen Ultraschallwellen-Generator von der einer Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren zu der anderen Gruppe der Ultraschallwellen-Generatoren gewechselt wird, erlöschen die stehenden Wellen für einen Moment, und entstehen dann wieder, und alle Knoten der stehenden Wellen bewegen sich mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit nach oben. Als Folge davon, werden die Blasen zur Flüssigkeitsoberfläche hin bewegt, während sie von den Knoten 141, 142 und 143 der stehenden Wellen eingefangen werden.

Ausführungsform 6

Die vorliegende Ausführungsform ist eine abgewandelte Ausführungsform von Ausführungsform 3. Alles was die vorliegende Ausführungsform von Ausführungsform 3 unterscheidet, wird unter Hinzunahme von Fig. 12, die eine Ansicht eines Längsschnitts durch ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Entschäumen mit Ultraschall aus Ausführungsform 6 zeigt, erklärt werden.

In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich eine Vielzahl ringförmige Rippen 119 am Entschäumungs-Behälter 111 auf der Seite der Flüssigkeit für den Transfer von Ultraschallwellen 120. Auf Grund dessen, entstehen vielfach kompliziert geformte, stehende Wellen. Dadurch steigt die Fähigkeit, Blasen zu fangen. Der Entschäumungs-Effekt wird weiter verbessert. Übrigens führt die Bereitstellung von Furchen anstelle von Rippen 19 zu dem selben Effekt.

Beispiel 2

In dem Ultraschallwellen-Generator, der in Ausführungsform 3 gezeigt ist, und in dem die Frequenz SF der Ultraschallwellen 25 kHz beträgt und der Output 500 W ist, während die aktuelle Differenz ΔI [kgf/cm²] der Stärke des Schalldrucks zwischen dem Knoten und dem Schwingungsbauch der stehenden Welle variiert wird, fließt eine 5 prozentige, wässrige Gelatinelösung, in welcher der Grad der Nichtabsättigung von Luft AS 50% beträgt und deren Viskosität CV 100 [cp] ist, mit einer Flussrate FR von 1 [mm/sec.], um das Ergebnis der Entschäumung abschätzen zu können. Hier werden im Folgenden die Ergebnisse der Abschätzung zusammen mit ΔI [kgf/cm²] und dem Konditions-Wert X durch die folgende Gleichung dargestellt.

X = ΔI·AS/(FR·CV·SF)

Ergebnisse der Abschätzung

Ergebnis der Entschäumung

B: Entschäumung ist unzureichend. Solange nicht noch weitere Prozesse zusätzlichen durchgeführt werden, können bei der Beschichtung eventuell Probleme auftreten.

A: Es konnte ein ausreichender Entschäumungs-Effekt erzielt werden.

Beispiele 3 bis 5

Es wurden Experimente auf die selbe Art und Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt, nur dass die Vorrichtung, die in Beispiel 2 eingesetzt worden ist, durch Auführungsform 4 bis 6 ersetzt wurde. Als Resultat wurden die selben Ergebnisse erzielt.

Durch die vorliegende Erfindung werden Entschäumungs-Effekte weiter verbessert, selbst dann, wenn kein Ultraschallwellen-Generator mit hohem Output, wie normalerweise angenommen wird, verwendet wird.

Die offenbarte Ausführungsform kann von erfahrenen Personen abgewandelt werden, ohne dabei von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]

1. Ein Gerät zum Entschäumen von Flüssigkeit mit Ultraschallwellen, um Schaum oder Blasen aus der Flüssigkeit zu entfernen, das Folgendes beinhaltet:

einen Ultraschallwellen-Flüssigkeits-Tank (9), in welchem sich eine Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) befindet;

einen Entschäumungs-Tank (8), in welchem sich eine zu entschäumende Flüssigkeit (10) befindet; und

wenigstens einen Ultraschall-Oszillator (13) für das Aussenden von Ultraschallwellen durch die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) zum Entschäumungs-Tank (8); bei dem wenigstens ein Teil des Entschäumungs-Tanks (8) in die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14), innerhalb des Ultraschallwellen-Flüssigkeits-Tanks (9), eingetaucht ist,

das dadurch charakterisiert ist, dass

der Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit beim Vorgang des Entschäumens, nicht unter 10% liegt.

2. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass eine Entlüftungs-Vorrichtung (20), die dazu dient, die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) zu entlüften, bereitgestellt wird, um so den Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit, während des Vorgangs des Entschäumens, nicht unter 10% sinken zu lassen.

3. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass es eine Druckvorrichtung (19) enthält, die dazu dient, Druck auf die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) auszuüben, um so den Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit, während des Vorgangs des Entschäumens, nicht unter 10% sinken zu lassen.

4. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass der Entschäumungs-Tank (8) mit einem Flüssigkeits-Einlass (4) versehen ist, durch welchen die zu entschäumende Flüssigkeit (10) in den Entschäumungs-Tank hinein fließt, sowie mit einem Flüssigkeits-Auslass (12), durch welchen die zu entschäumende Flüssigkeit aus dem Entschäumungs-Tank heraus fließt, dass die zu entschäumende Flüssigkeit durch die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) mit Ultraschallwellen beschallt wird, während sie in dem Entschäumungs-Tank vom Flüssigkeits-Einlass zum Flüssigkeits-Auslass fließt, und dass die folgende, bedingte Formel (1) erfüllt ist:

ΔI · AS/(FR · CV · SF) ≥ 0.0026 (1)

worin

ΔI (Kgf/cm²) die Differenz im Schaudruck zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle ist, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Flüssigkeits- Tank auftritt,

FR (mm/Sek.) die Fließgeschwindigkeit der zu entschäumenden Flüssigkeit am Flüssigkeits-Auslass des Entschäumungs-Tanks ist,

CV (cp) die Viskosität der zu entschäumenden Flüssigkeit ist,

SF (kHz) die Frequenz der Ultraschallwellen ist,

und

AS (%) der Grad der Luft-Nichtab Sättigung in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Tank ist.

5. Ein Gerät, wie es in Anspruch 4 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass es über Schalldruck-Messeinrichtungen(114, 115, 116, 117), zum Messen des Schalldrucks im Entschäumungs-Tank (8), verfügt, bei dem der Ultraschall-Oszillator (13) so gesteuert wird, dass er die bedingte Formel (1) in Übereinstimmung mit dem Schalldruck, der von den Schalldruck-Messeinrichtungen gemessen wird, erfüllt.

6. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass die zu entschäumende Flüssigkeit (10) durch die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) mit Ultraschallwellen beschallt wird, während sie in dem Entschäumungs-Tank in einer Fließrichtung von einem Flüssigkeits-Einlass (4) zu einem Flüssigkeits-Auslass (12) fließt, und eine Vielzahl der Ultraschall-Oszillatoren (13) einander gegenüber liegend, über das Zentrum des Entschäumungs-Tanks verteilt, angebracht ist, und die oszillierende Oberfläche eines jeden Ultraschall-Oszillators sich senkrecht zur Fließrichiung befindet.

7. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass die Seite des Entschäumungs-Tanks (8) für die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit mit Mehrfachrippen oder mehreren Vorsprüngen ausgestattet ist.

8. Ein Gerät, wie es in Anspruch 1 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass der Flüssigkeits-Auslass (12) sich am Boden des Entschäumungs-Tanks (8) oder in der Nähe des Bodens befindet, und die Entschäumung durchgeführt wird, während der Knoten (141, 142, 143) der stehenden Welle auf die Flüssigkeitsoberfläche der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Tank verlagert wird.

9. Ein Gerät, wie es in Anspruch 8 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass mindestens zwei Gruppen von Ultraschall-Oszillatoren (13) - jede Gruppe besteht aus mindestens einem Paar Ultraschall-Oszillatoren - in dem Ultraschallwellen- Flüssigkeits-Tank (9) bereitgestellt werden, und in dem der alternierende Oszillationsvorgang so durchgeführt wird, dass eine der zwei Gruppen der Ultraschall-Oszillatoren (13) verschoben wird, während sie Ultraschallwellen aussendet, und die andere keine Ultraschallwellen aussendet, wonach dann die eine der zwei Gruppen der Ultraschall- Oszillatoren keine Ultraschallwellen aussendet und die andere verschoben wird, wobei sie Ultraschallwellen aussendet, wodurch das Entschäumen, solange der Knoten der stehenden Welle auf die Flüssigkeitsoberfläche im Entschäumungs-Tank (8) verlagert wird, durchgeführt wird.

10. Ein Gerät, wie es in Anspruch 8 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass die Frequenz der Ultraschall-Oszillatoren (13), so moduliert werden kann, dass der Knoten der stehenden Welle auf die Flüssigkeitsoberfläche im Entschäumungs-Tank verlagert wird.

11. Ein Verfahren zum Entschäumen von Flüssigkeit mit Ultraschallwellen, um Schaum oder Blasen aus der Flüssigkeit zu entfernen, das aus folgenden Schritten besteht:

- Aufbewahren einer zu entschäumenden Flüssigkeit (10) in einem Entschäumungs-Tank (8); und

- Aussenden von Ultraschallwellen durch eine Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) zum Entschäumungs-Tank (8) hin, in welchem die zu entschäumende Flüssigkeit aufbewahrt wird;

das dadurch charakterisiert ist, dass

der Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit (14) während des Vorgangs des Entschäumens nicht unter 10% liegt.

12. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 11 beansprucht worden ist, dass dadurch charakterisiert ist, dass die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) so entlüftet wird, dass der Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit, während des Vorgangs des Entschäumens, nicht unter 10% liegt.

13. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 11 beansprucht worden ist, dass dadurch charakterisiert ist, dass die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) so unter Druck gesetzt wird, dass der Grad der Nichtabsättigung mit gelöster Luft in der Ultraschallwellen übertragenden Flüssigkeit, während des Vorgangs des Entschäumens, nicht niedriger als 10% ist.

14. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 11 beansprucht worden ist, dass dadurch charakterisiert ist, dass die zu entschäumende Flüssigkeit durch die Ultraschallwellen übertragende Flüssigkeit (14) mit Ultraschallwellen beschallt wird, während sie in dem Entschäumungs-Tank (8) von einem Flüssigkeits-Einlass zu einem Flüssigkeits-Auslass fließt, und dass die folgende, bedingte Gleichung erfüllt ist:

ΔI · AS/(FR · CV · SF) ≥ 0,0026 (1)

worin

ΔI (Kgf/cm²) die Differenz im Schalldruck zwischen Knoten und Schwingungsbauch einer stehenden Welle ist, die in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Flüssigkeits-Tank auftritt, FR (mm/Sek.) die Fließgeschwindigkeit der zu entschäumenden Flüssigkeit am Flüssigkeits-Auslass des Entschäumungs-Tanks ist,

CV (cp) die Viskosität der zu entschäumenden Flüssigkeit ist,

SF (kHz) die Frequenz der Ultraschallwellen ist,

und

AS (%) der Grad der Luft-Nichtabsättigung in der zu entschäumenden Flüssigkeit im Entschäumungs-Tank ist.

15. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 14 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass die Entschäumung unter der Bedingungen durchgeführt wird, dass sich wenigstens ein Stück der Knoten-Oberfläche der stehenden Welle zwischen dem Flüssigkeits-Einlass und dem Flüssigkeits-Auslass des Entschäumungs-Tanks befindet.

16. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 14 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass delektiert wird, ob sich wenigstens ein Stück der Knoten-Oberfläche der stehenden Welle zwischen dem Flüssigkeits-Einlass und dem Flüssigkeits-Auslass des Entschäumungs-Tanks befindet, oder ob nicht.

17. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 16 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass die Entschäumung dann durchgerührt wird, wenn sich wenigstens ein Stück der Knoten-Oberfläche der stehenden Welle zwischen dem Flüssigkeits-Einlass und dem Flüssigkeits-Auslass des Entschäumungs-Tanks befindet.

18. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 14 beansprucht worden ist, das dadurch charakterisiert ist, dass im Entschäumungs-Tank der Schalldruck gemessen wird, und der Ultraschall- Oszillator so gesteuert wird, dass die bedingte Formel (1) in Übereinstimmung mit dem Schalldruck erfüllt wird.

19. Ein Verfahren zur Erzeugung von lichtsensitivem Material, in dem eine entschäumte Flüssigkeit auf einen Träger aus dem lichtsensitiven Material aufgetragen wird, in dem die Flüssigkeit, die aufgetragen werden soll, gemäß dem Verfahren aus einem der Ansprüche 11 bis 18 entschäumt worden ist.







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