JP5044740B2 - 超音波エタノール分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波振動でエタノールが含まれた液体を漏斗状ノズルから吐出して、吐出された液柱の周囲からエタノールを回収するようにした超音波エタノール分離装置に関するものである。

この種の超音波霧化装置としては、図６に示すように、ケース１の側壁１ａの上部に送風口１ｂを形成し、側壁１ａの対向する側壁１ｃに吸引口１ｄを形成し、ケース１の底部に水平部１ｅより僅かに傾斜した複数の傾斜部１ｆを形成し、この傾斜部１ｆの下部にそれぞれ圧電体振動子２を装着し、又、傾斜部１ｆにそれぞれ圧電体振動子２より小径の孔１ｇを形成し、傾斜部１ｆの上部に、それぞれの傾斜と同方向に傾斜した円錐状のノズル３を装着し、さらに、ノズル３の上端より僅かに下側まで霧化液体４が常に一定のレベルになるように供給され、又、圧電体振動子２に発振器５から発振出力を印加したものを本出願人が提案している。

このように構成された従来の超音波霧化分留装置では、発振器５から圧電体振動子２に発振出力が供給されると、圧電体振動子２から超音波が発生し、ノズル３と傾斜部１ｆの間に形成された霧化液体注入口３ａから注入された霧化液体４はノズル３から噴出して、霧化粒子４ａが発生し、この霧化粒子４ａは送風口１ｂから供給された送風によって吸引口１ｄから吸引され、図示しない回収装置によって回収される。

しかしながら、このように構成した従来の超音波霧化分留装置では、ケース１内に多数の圧電体振動子２で液体を霧化するために、大きなエネルギーを必要とし、霧化した後で、霧化粒子４ａを液体エタノールにしなければならず、液化するための効率が非常に悪いという問題があった。
特開２００６−１３０３９３

解決しようとする問題点は、従来の超音波霧化分留装置では、ケース１内に多数の圧電体振動子２で液体を霧化するために、大きなエネルギーを必要とし、霧化粒子を液体エタノールにしなければならず、液化するための効率が非常に悪いという問題があった。

本発明では、先端に吐出口、背部に広がった開口部をそれぞれ設けた漏斗状ノズルを取り付けた容器と、該容器内に入れたエタノールを含む液体と、前記漏斗状ノズルの開口部と間隔を空けて装着された圧電体振動子と、該圧電体振動子に発振出力を印加する発振器と、前記圧電体振動子によって前記漏斗状ノズルより吐出された液柱の径より小さい径のカット穴を設け、前記漏斗状ノズルの吐出口の前面に装着したカット部材とからなり、前記漏斗状ノズルより吐出された液柱を前記カット部材のカット穴を通過させることにより、、前記液柱の外側のエタノールを前記カット部材のカット穴でカットするものであり、又、前記カット部材はカット穴を設けた吸い取り部材である。

本発明の超音波分離装置では、漏斗状ノズルより吐出された液柱の径より小さい径のカット穴を設け、前記漏斗状ノズルの吐出口の前面にカット部材を装着することにより、表面過剰現象によって漏斗状ノズルから吐出されたエタノールを含む液体の表面をカット部材でカットすることにより、エタノールを含む液体から効率よくエタノール分を分離することができるという利点がある。

本発明では、先端に吐出口、背部に広がった開口部をそれぞれ設けた漏斗状ノズルを取り付けた容器にエタノールを含む液体入れ、漏斗状ノズルの背部の開口部と間隔を空けて装着された圧電体振動子を装着し、発振器から発振出力を圧電体振動子に印加することにより、圧電体振動子によって、漏斗状ノズルより吐出される液柱の径より小さい径のカット穴を設けたカット部材によって、漏斗状ノズルより吐出された液柱をカット部材のカット穴を通過させ、前記液柱の外側のエタノールを前記カット部材のカット穴でカットすることにより、液柱の外側のエタノールを分離するものである。

図１は本発明の実施例の超音波エタノール分離装置の側面図で、容器６の１つの側壁６ａに先端に吐出口７ａを設け、背部７ｂに広がった開口部７ｃを容器６の内部と連通する漏斗状ノズル７を取り付け、漏斗状ノズル７の背部７ｂの開口部７ｃと間隔を空けて、容器６の側壁６ａと対向する側壁６ｂに圧電体振動子８を装着し、圧電体振動子８に発振器９を接続し、容器６に液体供給装置１０からエタノールを含む液体１１を供給し、漏斗状ノズル７の吐出口７ａの対向部に漏斗状ノズル７から吐出される液柱１１ａの径より僅かに小径のカット穴１２ａを設けたカット部材１２を漏斗状ノズル７から吐出される液柱１１ａから霧化が生じる寸前の液柱１１ａが通過する位置に装着し、このカット部材１２の下方に回収容器１３を装着し、又、カット部材１２のカット穴１２ａを通過したエタノールが少なくなった液体１２ｂは回収容器１４で回収される。

このように構成された本実施例の超音波エタノール分離装置では、発振器９から発振出力を圧電体振動子８に印加すると、圧電体振動子８からの超音波振動によって容器６内のエタノールを含む液体１１を漏斗状ノズル７の背面７ｂからから吐出口７ａの方向に押し込むので、エタノールを含む液体１１は吐出口７ａから液柱１１ａとして吐出されるが、この液柱１１ａは図２に示すように、表面のギザギザＡがキャピラリー波で、ギザギザＡの部分に高エタノール濃度領域となり、液柱１１ａは表面のエタノール濃度が高くなる表面過剰現象が生じ、吐出される液柱１１ａが漏斗状ノズル７の吐出口から離れた位置で霧化が発生するので、この霧化が発生する前に高エタノール濃度領域Ａを回収するために、液柱１１ａの径より僅かに小径のカット穴１２ａを設けた板状のカット部材１２を液柱１１ａの通過位置に装着することにより、液柱１１ａの径より僅かに小径のカット穴１２ａによって、液柱１１ａのエタノールの濃度が高い表面をカットして回収容器１３でカットすることにより、エタノールを効率よく回収することができる。

図３は本発明の他の実施例の超音波エタノール分離装置の側面図で、６は容器、７は漏斗状ノズル、８は圧電体振動子、９は発振器、１０は液体供給装置、１１はエタノールを含む液体、１２はカット部材であり、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、カット部材１２は漏斗状ノズル７の吐出口７ａに密接して装着され、又、カット部材１２は吸い取り部材で構成されている。

このように構成された本実施例の超音波エタノール分離装置では、液体１１が漏斗状ノズル７の吐出口７ａから吐出する位置にカット部材１２を装着したので、表面過剰現象が生じる位置でエタノールを効率よく回収することができ、又、カット部材１２を吸い取り部材で構成したので、エタノールを効率よく回収することができる。

図４は本発明の他の実施例の超音波エタノール分離装置の側面図で、６は容器、７は漏斗状ノズル、８は圧電体振動子、９は発振器、１０は液体供給装置、１１はエタノールを含む液体、１２はカット部材であり、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、カット部材１２はカット穴１２ａの漏斗状ノズル７の吐出口７ａに向けて、エタノールを含む液体１１から霧化が発生する寸前に装着され、カット部材１２はカット穴１２ａから徐々に広がって漏斗状に構成されている。

このように構成された本実施例の超音波エタノール分離装置では、エタノールを含む液体１１はカット部材１２の外側に広がることなく、エタノールを効率よく回収することができる。

図５は本発明の他の実施例の超音波エタノール分離装置の側面図で、６は容器、７は漏斗状ノズル、８は圧電体振動子、９は発振器、１０は液体供給装置、１１はエタノールを含む液体、１２はカット部材であり、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、容器６は密閉されて漏斗状ノズル７は容器６より突出して形成され、漏斗状ノズル７の吐出口７ａは下方に向けられ、吐出されたエタノールを含む液体１１が通過するように装着されたカット部材１２は漏斗状ノズル７に対向するカット穴１２ａと下部が徐々に広くなる漏斗状に構成され、漏斗状のカット部材１２の周囲に形成された回収部材１５は下端でカット部材１２と一体に形成されている。

このように構成された本実施例の超音波エタノール分離装置では、漏斗状のカット部材１２のカット穴１２ａで表面をカットされた液柱１１ａは下方に落下して回収容器１４で回収され、カット部材１２のカット穴１２ａでカットされて回収部材１５の回収口１５ａから回収されたエタノールを多く含む液体１１ｂは回収部材１５の下方に装着された取り出し口１５ｂから回収容器１３で回収されるので、エタノールを効率よく回収することができる。

なお、上記実施例では、アルコールと水が含まれた液体からアルコールを除去する例を記載したが、水と水より比重の軽い物質を分離する場合に使用することができる。

本発明の実施例の超音波エタノール分離装置の側面断面図である。 図１の超音波エタノール分離装置から吐出されたエタノールを含む液体の断面構成図である。 本発明の他の実施例の超音波エタノール分離装置の側面断面図である。 本発明のさらに他の実施例の超音波アルコール分離装置の側面断面図である。 本発明のさらに他の実施例の超音波アルコール分離装置の側面断面図である。 本出願人が提案した超音波霧化分流装置の側面断面図である。

６ 容器
７ 漏斗状ノズル
８ 圧電体振動子
９ 発振器
１０ 液体供給装置
１１ エタノールを含む液体
１２ カット部材
１３、１４ 回収容器
１５ 回収部材

Claims (5)

1. 先端に吐出口、背部に広がった開口部をそれぞれ設けた漏斗状ノズルを取り付けた容器と、該容器内に入れたエタノールを含む液体と、前記漏斗状ノズルの背部の開口部と間隔を空けて装着された圧電体振動子と、該圧電体振動子に発振出力を印加する発振器と、前記圧電体振動子によって前記漏斗状ノズルより吐出された液柱の径より小さい径のカット穴を設け、前記漏斗状ノズルの吐出口の前面に装着したカット部材とからなり、前記漏斗状ノズルより吐出された液柱を前記カット部材のカット穴を通過させ、前記液柱の外側のエタノールを前記カット部材のカット穴でカットすることにより、前記液柱の外側のエタノールを分離することを特徴とする超音波エタノール分離装置。
2. 前記カット部材は漏斗状ノズルの吐出口に固着することを特徴とする請求項１記載の超音波エタノール分離装置。
3. 前記カット部材はカット穴を設けた吸い取り部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波エタノール分離装置。
4. 前記カット部材は前記漏斗状ノズルの吐出口に面しているカット穴からエタノールの吐出方向に傾斜して広がった後部口を設けたものであることを特徴とする請求項１記載の超音波エタノール分離装置。
5. 前記容器は密閉され、漏斗状ノズルは容器より突出され、前記カット部材の周囲に回収部材を装着し、該回収部材によってエタノールを回収することを特徴とする請求項４記載の超音波エタノール分離装置。

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