JP2000161278A - Gas liquid mixing dissolution device - Google Patents

Gas liquid mixing dissolution device

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JP2000161278A
JP2000161278A JP10334322A JP33432298A JP2000161278A JP 2000161278 A JP2000161278 A JP 2000161278A JP 10334322 A JP10334322 A JP 10334322A JP 33432298 A JP33432298 A JP 33432298A JP 2000161278 A JP2000161278 A JP 2000161278A
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JP
Japan
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gas
liquid
suction
pump
vortex
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Application number
JP10334322A
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Japanese (ja)
Inventor
Soichiro Osaki
荘一郎 大崎
Kenji Tsuruoka
謙二 鶴岡
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Nikuni KK
Original Assignee
Nikuni KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas liquid mixing dissolution device capable of efficiently and stably mixing a great quantity of gas into liquid so as to be dissolved therein, and of producing a great quantity of gas dissolved liquid high in concentration. SOLUTION: Plural vortex flow pumps 11a and 11b feeding liquid in order, are connected in series by the use of a conduit 31. A conduit 14 taken out of the inside of the bottom part of a floating separation processing tank 13 purifying and treating of polluted material contained in liquid by means of floating separation, is connected with the liquid suction port 12a of the vortex pump 11a at the upstream side through a suction pressure adjusting valve 15, and it is also connected with a gas suction means 16 for sucking gas such as air. A conduit 18 is taken out of a gas liquid discharging port 17b discharging gas liquid mixed material by the use of the vortex pump 11b at the downstream side so as to be inserted into an excess gas separation tank 19 for separating excess gas contained in the gas liquid mixed material. A conduit 21 taken out of the inside of the bottom part of the excess gas separation tank 19 is thereby inserted into the inside of the bottom part of the floating separation processing tank 13 through a discharge pressure adjusting valve 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、渦流ポンプを用い
た気液混合溶解装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-liquid mixing and dissolving apparatus using a vortex pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に示されるように、従来の気液混合
溶解装置は、渦流ポンプ11の液体吸込口12に、液中の汚
濁物質を浮上分離させて液を浄化処理する浮上分離処理
槽13の底部内から引出された管路14が、吸込圧力調整弁
15を経て接続されるとともに、空気などの気体を吸込む
ための気体吸込手段16も、この渦流ポンプ11の液体吸込
口12に接続されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, a conventional gas-liquid mixing and dissolving apparatus uses a flotation process in which a contaminant in a liquid is floated and separated into a liquid suction port 12 of a vortex pump 11 to purify the liquid. A pipe 14 drawn from the bottom of the tank 13 is a suction pressure adjusting valve.
A gas suction means 16 for sucking a gas such as air is connected to the liquid suction port 12 of the vortex pump 11 in addition to the connection via the liquid suction port 15.

【0003】さらに、渦流ポンプ11にて液体中に気体が
混合溶解された気液混合体を吐出する気液吐出口17より
管路18が引出され、この管路18は、気液混合体中の余剰
気体を分離するための余剰気体分離槽19に挿入され、こ
の余剰気体分離槽19の底部内から引出された管路21が、
吐出圧力調整弁22を経て前記浮上分離処理槽13の底部内
の中央まで挿入されている。
Further, a pipe 18 is drawn out from a gas-liquid discharge port 17 for discharging a gas-liquid mixture in which gas is mixed and dissolved in a liquid by a vortex pump 11, and this pipe 18 is connected to the gas-liquid mixture. A pipe 21 inserted into a surplus gas separation tank 19 for separating surplus gas of
It is inserted through the discharge pressure regulating valve 22 to the center in the bottom of the flotation tank 13.

【0004】前記気体吸込手段16は、風量計23、吸込方
向に開口自在の逆止弁24および電磁弁25を順次装備した
吸込ノズル26の先端が、渦流ポンプ11の液体吸込口12に
挿入されている。
The gas suction means 16 has a tip of a suction nozzle 26 equipped with a flow meter 23, a check valve 24 and a solenoid valve 25 which can be freely opened in the suction direction, and is inserted into the liquid suction port 12 of the vortex pump 11. ing.

【0005】また、余剰気体分離槽19は、密閉された槽
体の上部に空気抜き弁などの抜気弁27を備えており、こ
の抜気弁27は、液体中の余剰気体のみを徐々に外部に排
出する。この余剰気体分離槽19内の気液混合体は加圧さ
れた状態にあり、管路21を経て浮上分離処理槽13の底部
内に注入される。
[0005] The excess gas separation tank 19 is provided with an air release valve 27 such as an air release valve on the upper part of the sealed tank body, and this air release valve 27 gradually removes only the excess gas in the liquid to the outside. To be discharged. The gas-liquid mixture in the surplus gas separation tank 19 is in a pressurized state, and is injected into the bottom of the floating separation processing tank 13 through the pipe 21.

【0006】渦流ポンプ11の吸込側の管路14には吸込圧
力計(連成計)28が設けられ、渦流ポンプ11の吐出側の
管路18には吐出圧力計29が設けられている。
[0006] A suction pressure gauge (compound gauge) 28 is provided in the pipe 14 on the suction side of the vortex pump 11, and a discharge pressure gauge 29 is provided in the pipe 18 on the discharge side of the vortex pump 11.

【0007】このような気液混合溶解装置において、水
などの液体中に空気などの気体を混合溶解する場合は、
浮上分離処理槽13で浄化処理された清浄な液体を渦流ポ
ンプ11に吸引するとともに、吸込圧力計28を見ながら吸
込圧力調整弁15を絞り、渦流ポンプ11の液体吸込口12を
負圧にして、気体吸込手段16より気体を同時に吸引す
る。このとき、液体中に注入される気体の流量は風量計
23で調整され、例えば気液比7〜8%に調整される。
In such a gas-liquid mixing and dissolving apparatus, when a gas such as air is mixed and dissolved in a liquid such as water,
While sucking the clean liquid purified in the flotation treatment tank 13 into the vortex pump 11, the suction pressure adjusting valve 15 is throttled while looking at the suction pressure gauge 28, and the liquid suction port 12 of the vortex pump 11 is set to a negative pressure. The gas is simultaneously sucked from the gas suction means 16. At this time, the flow rate of the gas injected into the liquid is
The adjustment is performed at 23, for example, the gas-liquid ratio is adjusted to 7 to 8%.

【0008】渦流ポンプ11の内部において液体と気体と
が撹拌混合され、吐出圧力調整弁22の絞りにより吐出圧
力が加圧され、気体が液体中に加圧溶解される。液体中
に溶解されなかった未溶解の余剰気体は、余剰気体分離
槽19の抜気弁27より大気に放出され、気体が完全に溶解
された加圧液体は、吐出圧力調整弁22にて大気圧まで急
減圧され、液体中に溶解された気体が、浮上分離処理槽
13内の液体中に微細気泡となって放出される。
The liquid and the gas are stirred and mixed in the vortex pump 11, the discharge pressure is increased by the throttle of the discharge pressure regulating valve 22, and the gas is dissolved under pressure in the liquid. The undissolved surplus gas that has not been dissolved in the liquid is released to the atmosphere from the vent valve 27 of the surplus gas separation tank 19, and the pressurized liquid in which the gas has been completely dissolved is large by the discharge pressure regulating valve 22. The gas that has been rapidly decompressed to atmospheric pressure and dissolved in the liquid
It is released as fine bubbles in the liquid inside 13.

【0009】この微細気泡が液体中に浮遊する汚濁物質
に付着して汚濁物質を浮上分離させ、液体を浄化する。
このサイクルが連続的に行われ、水質などが浄化され
る。
[0009] These fine bubbles adhere to the contaminants floating in the liquid to float and separate the contaminants, thereby purifying the liquid.
This cycle is continuously performed to purify water quality and the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この従来の気液混合溶
解装置においては、1台の渦流ポンプを用いて、渦流ポ
ンプの吸込側より液体と気体とを同時に吸引して気液混
合溶解を行うため、ポンプ吸込側から吸引された気体の
影響により、流れる液体の送液量およびポンプ吐出圧力
が低減し、例えば気体の注入限度量が気液比で約10%
を超えると、送液が不能となるため、多量の気体を注入
できない問題がある。
In this conventional gas-liquid mixing and dissolving apparatus, a single vortex pump is used to simultaneously suck liquid and gas from the suction side of the vortex pump to perform gas-liquid mixing and dissolution. Therefore, due to the influence of the gas sucked from the pump suction side, the flow rate of the flowing liquid and the pump discharge pressure are reduced. For example, the gas injection limit is about 10% in gas-liquid ratio.
If the pressure exceeds the limit, the liquid cannot be sent, so that a large amount of gas cannot be injected.

【0011】また、気体吸引による送液量と吐出圧力の
低減量が大きいと、例えば微細気泡発生装置用では一般
的に4kg/cm2 に加圧された実使用点における送液量が
非常に少流量となり、かつ運転状態が非常に不安定とな
り、急に発泡不良が生じたりするため、装置の運転操作
に手間がかかるなどの問題がある。
If the amount of liquid sent and the amount of discharge pressure reduced by gas suction are large, for example, for a microbubble generator, the amount of liquid sent at an actual point of use, which is generally pressurized to 4 kg / cm 2 , becomes very large. Since the flow rate becomes small, the operation state becomes extremely unstable, and foaming failure occurs suddenly, there is a problem that the operation operation of the apparatus is troublesome.

【0012】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、多量の気体を効率良くかつ安定的に液体中に混合
溶解させて高濃度の気体溶解液を多量に製造できる気液
混合溶解装置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and a gas-liquid mixed solution capable of efficiently and stably mixing and dissolving a large amount of gas in a liquid to produce a large amount of a high-concentration gas-dissolved solution. It is intended to provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、直列に接続され液体を順次給送する複数の渦流ポ
ンプと、上流側の渦流ポンプにおける液体吸込口に接続
された気体吸込手段とを具備した気液混合溶解装置であ
る。
According to the present invention, a plurality of vortex pumps are connected in series and sequentially feed a liquid, and a gas suction is connected to a liquid suction port of an upstream vortex pump. And a gas-liquid mixing and dissolving apparatus comprising:

【0014】そして、複数の渦流ポンプを直列に接続し
たから、設定圧力に対して渦流ポンプ1台当たりの差圧
力は、ポンプ使用台数で等分された低圧力で使用できる
とともに、渦流ポンプの使用台数倍にポンプ吐出圧力を
高圧化できる。これにより、気体の吸引量が増大すると
ともに、気体吸引によって生ずるポンプ吐出圧力および
送液量の低減量が少なく、気体吸引時の運転状態が安定
しており、高濃度の気体溶解液を効率良く製造できる。
Since a plurality of vortex pumps are connected in series, the differential pressure per vortex pump with respect to the set pressure can be used at a low pressure equally divided by the number of pumps used, The pump discharge pressure can be increased by the number of times. As a result, the amount of gas suction increases, the amount of reduction in the pump discharge pressure and the amount of liquid supply caused by the gas suction is small, the operating state at the time of gas suction is stable, and the high-concentration gas solution can be efficiently removed. Can be manufactured.

【0015】請求項2に記載された発明は、渦流ポンプ
のポンプ本体と、ポンプ本体の内部に回転自在に併設さ
れた複数段の羽根車と、これらの羽根車に沿って設けら
れたそれぞれが直列に接続された複数段の昇圧通路と、
上流側の昇圧通路における液体吸込口に接続された気体
吸込手段とを具備した気液混合溶解装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pump main body of a vortex pump, a plurality of impellers rotatably provided inside the pump main body, and respective impellers provided along these impellers. A plurality of stages of boost passages connected in series;
A gas-liquid mixing / dissolving apparatus comprising: a gas suction means connected to a liquid suction port in an upstream pressure passage.

【0016】そして、複数段の羽根車に沿ったそれぞれ
の昇圧通路を直列に接続したから、設定圧力に対して羽
根車1台当たりの差圧力は、羽根車の使用台数で等分さ
れた低圧力で使用できるとともに、羽根車の使用台数倍
にポンプ吐出圧力を高圧化できる。これにより、気体の
吸引量が増大するとともに、気体吸引によって生ずるポ
ンプ吐出圧力および送液量の低減量が少なく、気体吸引
時の運転状態が安定しており、高濃度の気体溶解液を効
率良く製造できる。さらに、共通のポンプ本体内に複数
段の羽根車が併設されたから、装置をコンパクトに、か
つ安価に構成できる。
Since the pressure passages along the plurality of stages of impellers are connected in series, the differential pressure per impeller relative to the set pressure is a low pressure divided equally by the number of used impellers. The pump can be used under pressure, and the pump discharge pressure can be increased by the number of times the number of impellers is used. As a result, the amount of gas suction increases, the amount of reduction in the pump discharge pressure and the amount of liquid supply caused by the gas suction is small, the operating state at the time of gas suction is stable, and the high-concentration gas solution can be efficiently removed. Can be manufactured. Furthermore, since a plurality of stages of impellers are provided in the common pump body, the device can be made compact and inexpensive.

【0017】請求項3に記載された発明は、請求項1ま
たは2記載の気液混合溶解装置における気体吸込手段
が、渦流ポンプの液体吸込口に接続された槽内の液面よ
り上方へ立上げて開口された気体吸引管により形成され
たものである。
According to a third aspect of the present invention, in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to the first or second aspect, the gas suction means stands above the liquid level in the tank connected to the liquid suction port of the vortex pump. It is formed by a gas suction pipe which is opened up.

【0018】そして、気体吸引時における運転状態が安
定しているため、気体吸引量の操作調整に用いる従来の
風量計などを必要とせず、渦流ポンプの液体吸込口に接
続された槽内の液面より上方へ立上げて開口された気体
吸引管のみにより、気体吸込手段を簡素化できる。
Since the operating state at the time of gas suction is stable, a conventional air flow meter or the like used for operation adjustment of the gas suction amount is not required, and the liquid in the tank connected to the liquid suction port of the vortex pump is not required. The gas suction means can be simplified by using only the gas suction pipe which is opened up from the surface.

【0019】請求項4に記載された発明は、請求項1乃
至3のいずれかに記載の気液混合溶解装置において、渦
流ポンプに設けられた気液混合体を吐出する気液吐出口
に接続され気液混合体中の余剰気体を分離する余剰気体
分離槽と、余剰気体分離槽の密閉された上部から気体に
排出抵抗を与える絞り手段を経て他の槽にわたり配設さ
れた排出管路とを具備したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the vortex pump is connected to a gas-liquid discharge port for discharging a gas-liquid mixture. A surplus gas separation tank for separating the surplus gas in the gas-liquid mixture, and a discharge line disposed over another tank through a restricting means for giving a gas discharge resistance from the sealed upper part of the surplus gas separation tank. It is provided with.

【0020】そして、余剰気体分離槽内の余剰気体だけ
でなく液体も、単なる絞り手段を経て排出管路により他
の槽に排出するから、従来の余剰気体分離槽内からの液
体の漏出を防止する開閉構造の空気抜き弁のように、液
体中の不純物により詰まるおそれがない。
Further, not only the surplus gas in the surplus gas separation tank but also the liquid is discharged to another tank by a discharge pipe through a simple restricting means, so that leakage of the liquid from the conventional surplus gas separation tank is prevented. There is no risk of clogging with impurities in the liquid as in an air vent valve having an opening / closing structure.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図1乃至図6に示
された実施形態を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS.

【0022】図1および図2は、気液混合溶解装置の実
施の一形態を示し、図1に示されるように、液体を順次
給送する複数の渦流ポンプ11a ,11b が、管路31により
直列に接続されている。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a gas-liquid mixing / dissolving apparatus. As shown in FIG. 1, a plurality of vortex pumps 11a and 11b for sequentially feeding liquid are connected by a pipe 31. They are connected in series.

【0023】上流側の渦流ポンプ11a における液体吸込
口12a に、液中の汚濁物質を浮上分離させて液を浄化処
理する浮上分離処理槽13の底部内から引出された管路14
が、吸込圧力調整弁15を経て接続されるとともに、空気
などの気体を吸込むための気体吸込手段16も、この上流
側の渦流ポンプ11a における液体吸込口12a に接続され
ている。
A line 14 drawn out from the bottom of a flotation tank 13 for purifying the liquid by floating and separating contaminants in the liquid into a liquid inlet 12a of the vortex pump 11a on the upstream side.
Is connected via a suction pressure regulating valve 15, and a gas suction means 16 for sucking a gas such as air is also connected to the liquid suction port 12a of the vortex pump 11a on the upstream side.

【0024】さらに、下流側の渦流ポンプ11b にて液体
中に気体が混合溶解された気液混合体を吐出する気液吐
出口17b より管路18が引出され、この管路18は、気液混
合体中の余剰気体を分離するための余剰気体分離槽19に
挿入され、この余剰気体分離槽19の底部内から引出され
た管路21が、吐出圧力調整弁22を経て前記浮上分離処理
槽13の底部内の中央まで挿入されている。
Further, a pipe 18 is drawn out from a gas-liquid discharge port 17b for discharging a gas-liquid mixture in which a gas is mixed and dissolved in a liquid by a vortex pump 11b on the downstream side. A line 21 inserted into an excess gas separation tank 19 for separating excess gas in the mixture and drawn out from the bottom of the excess gas separation tank 19 passes through a discharge pressure regulating valve 22 to the flotation separation processing tank. It is inserted to the center in the bottom of 13.

【0025】前記気体吸込手段16は、風量計23、吸込方
向に開口自在の逆止弁24および電磁弁25を順次装備した
吸込ノズル26の先端が、上流側の渦流ポンプ11a の液体
吸込口12a に挿入されている。なお、この複数の渦流ポ
ンプ11a ,11b を用いた実施形態では気体吸引時の運転
状態が安定しているため、風量計23、逆止弁24および電
磁弁25を撤去することが可能である。
The gas suction means 16 is provided with a flow meter 23, a check valve 24 which can be freely opened in the suction direction, and a suction nozzle 26 which is sequentially equipped with a solenoid valve 25. The tip of the suction nozzle 26 has a liquid suction port 12a of an upstream vortex pump 11a. Has been inserted. In the embodiment using the plurality of vortex pumps 11a and 11b, since the operating state at the time of gas suction is stable, the air flow meter 23, the check valve 24 and the solenoid valve 25 can be removed.

【0026】また、余剰気体分離槽19は、密閉された槽
体の上部に空気抜き弁などの抜気弁27を備えており、こ
の抜気弁27は、液体中の余剰気体のみを徐々に外部に排
出する。この余剰気体分離槽19内の気液混合体は加圧さ
れた状態にあり、管路21を経て浮上分離処理槽13の底部
内に注入される。
Further, the excess gas separation tank 19 is provided with an air release valve 27 such as an air release valve on the upper part of the sealed tank body, and this air release valve 27 gradually removes only the excess gas in the liquid to the outside. To be discharged. The gas-liquid mixture in the surplus gas separation tank 19 is in a pressurized state, and is injected into the bottom of the floating separation processing tank 13 through the pipe 21.

【0027】渦流ポンプ11a の吸込側の管路14には吸込
圧力計(連成計)28が設けられ、渦流ポンプ11b の吐出
側の管路18には吐出圧力計29が設けられている。
A suction pressure gauge (compound gauge) 28 is provided in the pipe 14 on the suction side of the vortex pump 11a, and a discharge pressure gauge 29 is provided in the pipe 18 on the discharge side of the vortex pump 11b.

【0028】図2に示されるように、前記管路31により
直列に接続された複数の渦流ポンプ11a ,11b は、それ
ぞれ、ポンプ本体32に環状の昇圧通路33が形成され、こ
の昇圧通路33の入口部34に液体吸込口12a ,12b が連通
形成されているとともに、昇圧通路33の出口部35に気液
吐出口17a ,17b が連通形成され、昇圧通路33の入口部
34と出口部35との間に隔離部36が形成されている。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of vortex pumps 11a and 11b connected in series by the pipe line 31 has an annular boosting passage 33 formed in the pump body 32. The liquid suction ports 12a and 12b are formed in communication with the inlet 34, and the gas-liquid discharge ports 17a and 17b are formed in communication with the outlet 35 of the pressurizing passage 33.
An isolation portion 36 is formed between 34 and the outlet portion 35.

【0029】ポンプ本体32内に羽根車37が回転可能に嵌
合されており、この羽根車37の外周部には、複数の小羽
根38およびこの小羽根38の間の羽根溝39が設けられてお
り、羽根車37の中心に嵌着された回転軸41を外部のモー
タなどで回動することにより、これらの小羽根38および
羽根溝39は、羽根車37と同心円の昇圧通路33内を回転す
る。
An impeller 37 is rotatably fitted in the pump body 32. A plurality of small blades 38 and a blade groove 39 between the small blades 38 are provided on the outer periphery of the impeller 37. By rotating a rotary shaft 41 fitted at the center of the impeller 37 by an external motor or the like, these small blades 38 and the blade grooves 39 pass through the pressure passage 33 concentric with the impeller 37. Rotate.

【0030】上流側の渦流ポンプ11a の液体吸込口12a
を形成する部分には、前記吸込ノズル26が螺入されて固
定されており、この吸込ノズル26の先端部分は昇圧通路
33の入口部34まで挿入され、吸込ノズル26の内部に形成
された気体通孔26a が昇圧通路33の入口部34に臨んで開
口され、この気体通孔26a から液体の流入方向に沿って
気体が導入される。
The liquid suction port 12a of the vortex pump 11a on the upstream side
The suction nozzle 26 is screwed into and fixed to a portion that forms
A gas through hole 26a formed inside the suction nozzle 26 is opened to the inlet 34 of the pressurizing passage 33, and the gas flows along the inflow direction of the liquid from the gas through hole 26a. Is introduced.

【0031】そして、上流側の渦流ポンプ11a におい
て、羽根車37を回転させると、液体吸込口12a から吸込
まれた液体は、羽根車37と共に昇圧通路33をほぼ一周
し、その間に昇圧されて気液吐出口17a から吐出され
る。この昇圧通路33に吸込まれた液体には、羽根車37の
羽根溝39内と昇圧通路33との間で渦流が生じ、これが各
羽根溝39で同時に行なわれながら昇圧通路33内を進み、
昇圧通路33を進むにつれて昇圧される。
When the impeller 37 is rotated in the vortex pump 11a on the upstream side, the liquid sucked from the liquid suction port 12a substantially goes around the pressure-raising passage 33 together with the impeller 37, and is pressurized during that time. The liquid is discharged from the liquid discharge port 17a. In the liquid sucked into the pressurizing passage 33, a vortex occurs between the inside of the blade groove 39 of the impeller 37 and the pressurizing passage 33, and the vortex flows in the pressurizing passage 33 while being simultaneously performed in each blade groove 39,
The pressure is increased as it proceeds through the pressure increasing passage 33.

【0032】この液体吸込口12a から昇圧通路33内に液
体が吸込まれる際に、吸込ノズル26の気体通孔26a から
昇圧通路33の入口部34に気体も吸込まれ、液体と気体と
が一緒に羽根車37と昇圧通路33との間で生じる渦流によ
って撹拌され、微細な気泡が作られる。
When the liquid is sucked into the pressurizing passage 33 from the liquid suction port 12a, the gas is also sucked into the inlet portion 34 of the pressurizing passage 33 from the gas passage 26a of the suction nozzle 26, and the liquid and the gas are combined. The turbulence generated between the impeller 37 and the pressurizing passage 33 causes the air to be stirred, and fine bubbles are produced.

【0033】このとき、昇圧通路33の入口部34では昇圧
通路33に吸込まれる液体の流速が速く圧力が低くなるた
め、この昇圧通路33の入口部34に挿入された吸込ノズル
26の気体通孔26a から液体内への気体の吸込効率がよ
く、かつ、吸込ノズル26にて気体通孔26a から液体の流
入方向に沿って気体が導入されるため、液体内への気体
の吸込みがスムーズに行なえ、従って、気体吸込量が多
い。
At this time, the flow rate of the liquid sucked into the pressurizing passage 33 is high and the pressure is low at the inlet portion 34 of the pressurizing passage 33. Therefore, the suction nozzle inserted into the inlet portion 34 of the pressurizing passage 33
26, the gas is efficiently introduced into the liquid from the gas through holes 26a, and the gas is introduced into the liquid from the gas through holes 26a by the suction nozzle 26, so that the gas into the liquid is Suction can be performed smoothly, and therefore, the gas suction amount is large.

【0034】この上流側の渦流ポンプ11a で液体中に気
体が混合され昇圧された気液混合体は、気液吐出口17a
から管路31に吐出され、この管路31を経て下流側の渦流
ポンプ11b の液体吸込口12b に吸込まれ、同様に羽根車
37により昇圧通路33を移動しながら昇圧されて、気液吐
出口17b から前記管路18を経て前記余剰気体分離槽19に
吐出される。
The gas-liquid mixture pressurized by mixing the gas into the liquid by the upstream vortex pump 11a is supplied to the gas-liquid discharge port 17a.
From the whirlpool pump 11b on the downstream side through the pipe 31, and is similarly sucked into the impeller.
The pressure is increased while moving through the pressurizing passage 33 by the 37, and is discharged from the gas-liquid discharge port 17b to the surplus gas separation tank 19 through the pipe 18.

【0035】次に、図1に示された気液混合溶解装置の
作用を説明する。
Next, the operation of the gas-liquid mixing and dissolving apparatus shown in FIG. 1 will be described.

【0036】浮上分離処理槽13で浄化処理された清浄水
などの液体を渦流ポンプ11a に吸引する。このとき、吸
込圧力計28を見ながら吸込圧力調整弁15を絞り、渦流ポ
ンプ11a の液体吸込口12a を負圧にして、吸込ノズル26
より空気などの気体を同時に吸引する。その際、液体中
に注入される気体の流量は風量計23で調整され、例えば
気液比で最大20〜30%程度まで注入可能である。
A liquid such as clean water purified by the flotation tank 13 is sucked by the vortex pump 11a. At this time, while observing the suction pressure gauge 28, the suction pressure adjusting valve 15 is throttled, the liquid suction port 12a of the vortex pump 11a is set to a negative pressure, and the suction nozzle 26 is
More air and other gases are simultaneously sucked. At this time, the flow rate of the gas injected into the liquid is adjusted by the air flow meter 23, and the gas can be injected up to, for example, about 20 to 30% in gas-liquid ratio.

【0037】単に気体を吸引させると、吸引量によって
ポンプ吐出圧力および液流量が大きく低減変動するおそ
れもあるが、後段の渦流ポンプ11b の吸込力の作用によ
り前段の渦流ポンプ11a の吐出圧力および液流量の低減
量が大幅に軽減され、低減変動量が小さい安定した運転
状態が得られる。
If the gas is simply sucked in, the pump discharge pressure and the liquid flow rate may greatly decrease and fluctuate depending on the suction amount. However, the discharge pressure and the liquid pressure of the preceding vortex pump 11a are affected by the suction force of the subsequent vortex pump 11b. The amount of reduction in the flow rate is greatly reduced, and a stable operation state with a small amount of reduction fluctuation is obtained.

【0038】前段の渦流ポンプ11a の内部において撹拌
混合された気液混合体は、後段の渦流ポンプ11b に送ら
れる。この後段の渦流ポンプ11b の内部においても、同
様に気液の撹拌混合が行われる。この多段処理により撹
拌混合効果が増大する。
The gas-liquid mixture agitated and mixed inside the former vortex pump 11a is sent to the latter vortex pump 11b. The agitation and mixing of gas and liquid are similarly performed inside the vortex pump 11b at the subsequent stage. This multi-stage treatment increases the stirring and mixing effect.

【0039】さらに、吐出圧力調整弁22の絞りによりポ
ンプ吐出圧力が加圧され、気体が液体中に加圧溶解され
る。各渦流ポンプ11a ,11b に作用する圧力はポンプ吐
出圧力をポンプ台数分で分担するため、各渦流ポンプ11
a ,11b 毎にその作用圧力によって加圧溶解が行われ
る。
Further, the discharge pressure of the pump is increased by the throttle of the discharge pressure adjusting valve 22, and the gas is dissolved under pressure in the liquid. The pressure acting on each of the vortex pumps 11a and 11b shares the pump discharge pressure with the number of pumps.
Pressure dissolution is performed by the working pressure for each of a and 11b.

【0040】液体中に溶解されなかった未溶解の余剰気
体は、余剰気体分離槽19の抜気弁27より大気に放出さ
れ、完全に溶解された加圧液体は、吐出圧力調整弁22に
て大気圧まで急減圧され、液体中に溶解された気体が、
浮上分離処理槽13内の液体中に微細気泡となって放出さ
れる。
The undissolved surplus gas that has not been dissolved in the liquid is released to the atmosphere from the vent valve 27 of the surplus gas separation tank 19, and the completely dissolved pressurized liquid is discharged by the discharge pressure regulating valve 22. The gas that is rapidly depressurized to atmospheric pressure and dissolved in the liquid,
The bubbles are released as fine bubbles into the liquid in the flotation processing tank 13.

【0041】この微細気泡が液体中に浮遊する汚濁物質
に付着して、汚濁物質を浮上分離させ、液体を浄化す
る。このサイクルが連続的に行われ、水質などの液質が
浄化される。
These fine bubbles adhere to the contaminants floating in the liquid, float and separate the contaminants, and purify the liquid. This cycle is performed continuously to purify liquid quality such as water quality.

【0042】図3は、図1に示される2台の渦流ポンプ
11a ,11b を直列接続した場合と、図7に示される従来
の単一の渦流ポンプ11を用いた場合とで、比較測定した
空気注入時におけるポンプ性能グラフである。本データ
の測定には、株式会社ニクニ製の渦流ポンプ20NPD
07Zを使用する。
FIG. 3 shows the two vortex pumps shown in FIG.
FIG. 8 is a graph of pump performance at the time of air injection measured in comparison between a case where 11a and 11b are connected in series and a case where the conventional single vortex pump 11 shown in FIG. 7 is used. For the measurement of this data, a vortex pump 20NPD made by Nikuni Co., Ltd.
07Z is used.

【0043】この図3において、太線A,Bは、それぞ
れ2台の渦流ポンプ11a ,11b を直列接続した場合の液
流量・ポンプ吐出圧力特性であり、細線a,bは、それ
ぞれ従来の単一の渦流ポンプ11を用いた場合の液流量・
ポンプ吐出圧力特性であり、太線Aおよび細線aは、空
気注入量が2Nリットル/分の場合であり、太線Bおよ
び細線bは、空気注入量が4Nリットル/分の場合であ
る。
In FIG. 3, bold lines A and B show the liquid flow rate / pump discharge pressure characteristics when two vortex pumps 11a and 11b are connected in series, respectively. Flow rate when using the vortex pump 11
The pump discharge pressure characteristics are as follows: a thick line A and a thin line a indicate a case where the air injection amount is 2 N l / min, and a thick line B and a thin line b indicate a case where the air injection amount is 4 N l / min.

【0044】太線A,Bで示された本装置の場合は、空
気注入量の増加により特性低下が生ずるものの、図示さ
れた範囲内の全域で安定した運転状態を維持することが
可能である。
In the case of the present apparatus shown by the thick lines A and B, although the characteristics are deteriorated due to the increase of the air injection amount, it is possible to maintain a stable operation state in the entire range within the illustrated range.

【0045】一方、細線a,bで示された従来の場合
は、液流量が多い実線部分で示された使用可能の領域
と、液流量が少なく安定した運転状態が得られない点線
部分で示された使用不可の領域とがある。
On the other hand, in the conventional case shown by the thin lines a and b, the usable region is shown by the solid line portion where the liquid flow rate is large, and the dotted line portion where the liquid flow amount is small and a stable operation state cannot be obtained. There are some unusable areas.

【0046】次に、図1および図2に示された実施形態
の効果をまとめると、次のようになる。
Next, the effects of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 can be summarized as follows.

【0047】(1)本装置は気体吸引量が増大し、気体
の吸引によって生ずるポンプ吐出圧力および送液量の低
減量が少なく、安定した運転状態を保持することができ
る。
(1) In this apparatus, the amount of gas suction increases, and the amount of reduction in the pump discharge pressure and the amount of liquid supply caused by gas suction is small, and a stable operation state can be maintained.

【0048】a.気体の吸引量が増大する。すなわち、
気体吸引量と送液量との気液比率で、従来の1ポンプ方
式では最大13.8%であったが、改良された本装置で
は最大32.3%の比率で気液を吸引することができ
る。これは、株式会社ニクニ製の渦流ポンプ20NPD
04Zによる比較実測データである。
A. The amount of gas suction increases. That is,
The gas-liquid ratio between the gas suction amount and the liquid sending amount is up to 13.8% in the conventional one-pump system, but it is up to 32.3% in the improved device. Can be. This is a whirlpool pump 20NPD made by Nikuni Co., Ltd.
It is comparative measurement data by 04Z.

【0049】b.気体吸引時の運転状態が安定してい
る。すなわち、気体の吸引量を大きく変動させても吐出
圧力・送液量の低減変動量が少なく、運転状態が安定し
ている。急で大きな変動によって発生する送液不能すな
わち空運転状態などが起こることがない。
B. The operating state during gas suction is stable. That is, even if the amount of gas suction is largely changed, the amount of change in the discharge pressure and the amount of liquid sent is small, and the operating state is stable. Inability to supply liquid, i.e., an idling state, caused by sudden and large fluctuations does not occur.

【0050】(2)複数の渦流ポンプ11a ,11b を直列
接続とするため、設定圧力に対してポンプ1台当たりの
差圧力は、ポンプ使用台数で等分され、低圧力で使用で
きる。また、全体的には高圧力にして高濃度の気体溶解
液を造ることができる。
(2) Since the plurality of vortex pumps 11a and 11b are connected in series, the differential pressure per pump with respect to the set pressure can be equally divided by the number of pumps used and can be used at a low pressure. In addition, a high-pressure gas solution can be produced at a high pressure as a whole.

【0051】a.渦流ポンプ11a ,11b のポンプ1台当
たりの差圧力が等分され、各ポンプ1台当たりの差圧力
は低い圧力で使用できる。羽根車37のサイドクリアラン
スを広げることができるようになる。スラリー液用など
の渦流ポンプにおいて、ポンプ本体32・羽根車37の摩耗
が解消して長寿命化するため、信頼性が高まる。ポンプ
低圧運転時では、ポンプ内部の羽根車サイドクリアラン
スからの漏液量が少なく、高いポンプ効率で使用するこ
とができる。
A. The differential pressure per pump of the vortex pumps 11a and 11b is equally divided, and the differential pressure per pump can be used at a low pressure. The side clearance of the impeller 37 can be increased. In a vortex pump for slurry liquid or the like, the wear of the pump body 32 and the impeller 37 is eliminated and the life is extended, so that the reliability is improved. During low-pressure operation of the pump, the amount of liquid leakage from the impeller side clearance inside the pump is small, and the pump can be used with high pump efficiency.

【0052】b.複数の渦流ポンプ11a ,11b の使用台
数倍に圧力を高圧化することができる。気体の溶解量
は、ヘンリーの法則により加圧力に比例するため、高圧
力下で気液の溶解を行うと、高濃度の気体溶解液を造る
ことができる。
B. The pressure can be increased to be twice the number of vortex pumps 11a and 11b used. Since the amount of dissolved gas is proportional to the applied pressure according to Henry's law, a high-concentration gas-dissolved solution can be produced by dissolving gas-liquid under high pressure.

【0053】このように、複数台の渦流ポンプ11a ,11
b を直列方向に接続して使用する方式は、1台目の渦流
ポンプ11a の吸込側より送液中に多量な気体をコンプレ
ッサなどを用いずに負圧吸引させて混合溶解させること
ができ、2台目の渦流ポンプ11b によってさらに高圧化
させて混合溶解の効果を高めることができる。
Thus, a plurality of vortex pumps 11a, 11
In the method using b connected in series, a large amount of gas can be mixed and dissolved by suctioning a large amount of gas into the liquid from the suction side of the first vortex pump 11a without using a compressor or the like, The pressure can be further increased by the second vortex pump 11b to enhance the effect of mixing and dissolving.

【0054】すなわち、複数の渦流ポンプ11a ,11b を
直列に接続したから、設定圧力に対して渦流ポンプ1台
当たりの差圧力は、ポンプ使用台数で等分された低圧力
で使用できるとともに、渦流ポンプ11a ,11b の使用台
数倍にポンプ吐出圧力を高圧化でき、これにより、気体
の吸引量が増大するとともに、気体吸引によって生ずる
ポンプ吐出圧力および送液量の低減量が少なく、気体吸
引時の運転状態が安定しており、高濃度の気体溶解液を
効率良く製造できる。
That is, since the plurality of vortex pumps 11a and 11b are connected in series, the differential pressure per one vortex pump with respect to the set pressure can be used at a low pressure equally divided by the number of pumps used. The pump discharge pressure can be increased to twice the number of pumps 11a and 11b used, thereby increasing the amount of gas suction and reducing the amount of pump discharge pressure and liquid supply caused by gas suction. The operating state is stable, and a high-concentration gas solution can be produced efficiently.

【0055】なお、渦流ポンプは、3台以上を直列に接
続するようにしても良い。すなわち、吸込ノズル26を有
する上流側の渦流ポンプ11a または吸込ノズル26を有さ
ない下流側の渦流ポンプ11b の少なくとも一方を複数台
にして、それらを直列に接続すると良い。
It should be noted that three or more vortex pumps may be connected in series. That is, at least one of the upstream vortex pump 11a having the suction nozzle 26 or the downstream vortex pump 11b having no suction nozzle 26 is preferably provided in a plurality and connected in series.

【0056】次に、図4は、気液混合溶解装置の実施の
他の形態を示し、図4(A)に示されるように、多段式
渦流ポンプ11c の液体吸込口12に、液中の汚濁物質を浮
上分離させて液を浄化処理する浮上分離処理槽13の底部
内から引出された管路14が、吸込圧力調整弁15を経て接
続されるとともに、空気などの気体を吸込むための気体
吸込手段16も、多段式渦流ポンプ11c の液体吸込口12に
接続されている。
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the gas-liquid mixing and dissolving apparatus. As shown in FIG. 4 (A), the liquid suction port 12 of the multi-stage vortex pump 11c is connected to the submerged liquid. A pipe 14 drawn out from the bottom of a flotation treatment tank 13 for flotation and separation of contaminants to purify the liquid is connected via a suction pressure regulating valve 15, and is a gas for sucking gas such as air. The suction means 16 is also connected to the liquid suction port 12 of the multi-stage vortex pump 11c.

【0057】さらに、この多段式渦流ポンプ11c にて液
体中に気体が混合溶解された気液混合体を吐出する気液
吐出口17より管路18が引出され、この管路18は、気液混
合体中の余剰気体を分離するための余剰気体分離槽19に
挿入され、この余剰気体分離槽19の底部内から引出され
た管路21が、吐出圧力調整弁22を経て前記浮上分離処理
槽13の底部内の中央まで挿入されている。
Further, a pipe 18 is drawn out from a gas-liquid discharge port 17 for discharging a gas-liquid mixture in which gas is mixed and dissolved in the liquid by the multistage vortex pump 11c. A line 21 inserted into an excess gas separation tank 19 for separating excess gas in the mixture and drawn out from the bottom of the excess gas separation tank 19 passes through a discharge pressure regulating valve 22 to the flotation separation processing tank. It is inserted to the center in the bottom of 13.

【0058】前記気体吸込手段16は、風量計23、吸込方
向に開口自在の逆止弁24および電磁弁25を順次装備した
吸込ノズル26の先端が、多段式渦流ポンプ11c の液体吸
込口12に挿入されている。
The gas suction means 16 has a tip of a suction nozzle 26 equipped with a flow meter 23, a check valve 24 and a solenoid valve 25 which can be freely opened in the suction direction, and is connected to the liquid suction port 12 of the multistage vortex pump 11c. Has been inserted.

【0059】また、余剰気体分離槽19は、密閉された槽
体の上部に空気抜き弁などの抜気弁27を備えており、こ
の抜気弁27は、液体中の余剰気体のみを徐々に外部に排
出する。この余剰気体分離槽19内の気液混合体は加圧さ
れた状態にあり、管路21を経て浮上分離処理槽13の底部
内に注入される。
The surplus gas separation tank 19 is provided with a vent valve 27 such as an air vent valve at the upper part of the closed vessel, and this vent valve 27 gradually removes only surplus gas in the liquid to the outside. To be discharged. The gas-liquid mixture in the surplus gas separation tank 19 is in a pressurized state, and is injected into the bottom of the floating separation processing tank 13 through the pipe 21.

【0060】多段式渦流ポンプ11c の吸込側の管路14に
は吸込圧力計(連成計)28が設けられ、多段式渦流ポン
プ11c の吐出側の管路18には吐出圧力計29が設けられて
いる。
A suction pressure gauge (compound gauge) 28 is provided in the pipe 14 on the suction side of the multistage vortex pump 11c, and a discharge pressure gauge 29 is provided in the pipe 18 on the discharge side of the multistage vortex pump 11c. Have been.

【0061】図4(B)に示されるように、この多段式
渦流ポンプ11c は、単一のポンプ本体32の内部に、複数
段の羽根車37a ,37b が回転自在に併設されたもので、
これらの羽根車37a ,37b は、共通の回転軸41により軸
受42を介してポンプ本体32に回転自在に軸支されてい
る。
As shown in FIG. 4B, the multi-stage vortex pump 11c has a plurality of stages of impellers 37a and 37b rotatably provided inside a single pump body 32.
These impellers 37a and 37b are rotatably supported by a pump body 32 via a bearing 42 by a common rotating shaft 41.

【0062】これらの羽根車37a ,37b に沿って複数段
の昇圧通路33a ,33b がそれぞれ環状に設けられてい
る。これらの昇圧通路33a ,33b は、それぞれの一端部
に入口部34a ,34b が位置するとともに、それぞれの他
端部に出口部35a ,35b が位置し、上流側の昇圧通路33
a の出口部35a と下流側の昇圧通路33b の入口部34b と
が、内部通路43により直列に接続されている。上流側の
昇圧通路33a における入口部34a に液体吸込口12が連通
され、下流側の昇圧通路33b における出口部35bに気液
吐出口17が連通されている。
A plurality of boosting passages 33a, 33b are provided in a ring shape along the impellers 37a, 37b, respectively. The boost passages 33a, 33b have inlets 34a, 34b at one end thereof and outlets 35a, 35b at the other end thereof.
The outlet part 35a of a and the inlet part 34b of the downstream pressure passage 33b are connected in series by an internal passage 43. The liquid suction port 12 communicates with the inlet 34a of the upstream pressure passage 33a, and the gas-liquid discharge port 17 communicates with the outlet 35b of the downstream pressure passage 33b.

【0063】次に、この図4に示された気液混合溶解装
置の作用を説明する。
Next, the operation of the gas-liquid mixing and dissolving apparatus shown in FIG. 4 will be described.

【0064】浮上分離処理槽13にて浄化処理された清浄
な水などの液体を多段式渦流ポンプ11c に吸引する。こ
のとき、吸込圧力計28を見ながら吸込圧力調整弁15を絞
り、多段式渦流ポンプ11c の液体吸込口12を負圧にし
て、吸込ノズル26より空気などの気体を同時に吸引す
る。
The liquid such as clean water purified in the flotation tank 13 is sucked by the multistage vortex pump 11c. At this time, while observing the suction pressure gauge 28, the suction pressure adjusting valve 15 is throttled, the liquid suction port 12 of the multistage vortex pump 11c is set to a negative pressure, and gas such as air is simultaneously sucked from the suction nozzle 26.

【0065】多段式渦流ポンプ11c の1段目の羽根車37
a において気液の吸引および撹拌混合が行われ、2段目
の羽根車37b に送られる。この2段目の羽根車37b にお
いても、同様に気液の撹拌混合が行われる。このように
撹拌混合を多段処理することにより撹拌混合効果が増大
する。
The first stage impeller 37 of the multistage vortex pump 11c
In a, gas-liquid suction and agitation mixing are performed, and are sent to the second-stage impeller 37b. In the second stage impeller 37b, the gas-liquid agitation and mixing are similarly performed. By performing the stirring and mixing in multiple stages, the effect of stirring and mixing is increased.

【0066】さらに、吐出圧力調整弁22の絞りによりポ
ンプ吐出圧力が加圧され、気体が液体中に加圧溶解され
る。各羽根車37a ,37b に作用する圧力はポンプ吐出圧
力を羽根車台数分で等分するため、各羽根車毎にその差
圧力によって加圧溶解が行われる。
Further, the discharge pressure of the pump is increased by the throttle of the discharge pressure regulating valve 22, and the gas is dissolved under pressure in the liquid. Since the pressure acting on each of the impellers 37a and 37b divides the pump discharge pressure equally by the number of the impellers, the pressure dissolution is performed for each impeller by the differential pressure.

【0067】液体中に溶解されなかった未溶解の余剰気
体は、余剰気体分離槽19の抜気弁27より大気に放出さ
れ、完全に溶解された加圧液体は、吐出圧力調整弁22に
て大気圧まで急減圧され、液体中に溶解された気体が、
浮上分離処理槽13内の液体中に微細気泡となって放出さ
れる。
The undissolved surplus gas that has not been dissolved in the liquid is released to the atmosphere through the vent valve 27 of the surplus gas separation tank 19, and the completely dissolved pressurized liquid is discharged by the discharge pressure regulating valve 22. The gas that is rapidly depressurized to atmospheric pressure and dissolved in the liquid,
The bubbles are released as fine bubbles into the liquid in the flotation processing tank 13.

【0068】このように、複数段の昇圧通路33a ,33b
および羽根車37a ,37b を有する多段式渦流ポンプ11c
を用い、1段目で多量の気体をコンプレッサなどを用い
ずに負圧吸引させて混合加圧溶解させ、2段目または2
段目以降の複数段でさらに高圧化させて混合加圧溶解さ
せ、高濃度の気体溶解液を造るようにする。
As described above, the boosting passages 33a, 33b of a plurality of stages are provided.
-Stage vortex pump 11c having a pump and impellers 37a, 37b
In the first stage, a large amount of gas is suctioned at a negative pressure without using a compressor or the like to mix and dissolve the mixture under pressure.
In a plurality of stages after the first stage, the pressure is further increased, and the mixture is dissolved under pressure to produce a gas solution having a high concentration.

【0069】すなわち、複数段の羽根車37a ,37b に沿
ったそれぞれの昇圧通路33a ,33bを内部通路43により
直列に接続したから、設定圧力に対して羽根車1台当た
りの差圧力は、羽根車37a ,37b の使用台数で等分され
た低圧力で使用できるとともに、羽根車37a ,37b の使
用台数倍にポンプ吐出圧力を高圧化できる。
That is, since the pressure-raising passages 33a and 33b along the plurality of stages of the impellers 37a and 37b are connected in series by the internal passage 43, the differential pressure per impeller relative to the set pressure is The pump can be used at a low pressure equally divided by the number of used wheels 37a and 37b, and the pump discharge pressure can be increased to be twice the number of used blades 37a and 37b.

【0070】これにより、気体の吸引量が増大するとと
もに、気体吸引によって生ずるポンプ吐出圧力および送
液量の低減量が少なく、気体吸引時の運転状態が安定し
ており、高濃度の気体溶解液を効率良く製造できる。さ
らに、共通のポンプ本体32内に複数段の羽根車37a ,37
b が併設されたから、装置をコンパクトに、かつ安価に
構成できる。
As a result, the amount of gas suction is increased, the amount of reduction in the pump discharge pressure and the amount of liquid supply caused by the gas suction is small, the operation state during gas suction is stable, and the high-concentration gas solution Can be manufactured efficiently. Furthermore, a plurality of stages of impellers 37a, 37
Since b was added, the device can be made compact and inexpensive.

【0071】次に、図5は、気液混合溶解装置における
気体吸込手段16を簡素化した変形例としての気体吸込手
段16a を示し、前記上流側の渦流ポンプ11a (または前
記多段式渦流ポンプ11c )の液体吸込口12a (または1
2)に挿入された吸込ノズル26に、垂直に設けられた上
端開放の気体吸引管51が接続され連通されている。
Next, FIG. 5 shows a gas suction means 16a as a modified example in which the gas suction means 16 in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus is simplified, and the upstream-side vortex pump 11a (or the multi-stage vortex pump 11c). ) Liquid inlet 12a (or 1
A vertically provided gas suction pipe 51 having an open upper end is connected to and communicates with the suction nozzle 26 inserted in 2).

【0072】この気体吸引管51は、渦流ポンプ11a の液
体吸込口12a に管路14で接続された槽としての浮上分離
処理槽13内の液面52より上方へ、すなわち液面52より高
い位置に立上げて、管上端を開口したものである。
The gas suction pipe 51 is located above the liquid surface 52 in the flotation / separation processing tank 13 as a tank connected to the liquid suction port 12a of the vortex pump 11a by the pipe line 14, that is, at a position higher than the liquid surface 52. And the upper end of the tube was opened.

【0073】そして、渦流ポンプ11a は、気体吸引管51
の上端開口より吸込ノズル26を経て、空気などの気体を
液体吸込口12a に吸引する。この気体の吸引量は、吸込
圧力計28を見ながら吸込圧力調整弁15により調整して、
適度な気体流量を吸引させる。
The vortex pump 11a is connected to the gas suction pipe 51.
A gas such as air is sucked into the liquid suction port 12a through the suction nozzle 26 from the upper end opening of the nozzle. The suction amount of this gas is adjusted by the suction pressure adjusting valve 15 while watching the suction pressure gauge 28,
A moderate gas flow is sucked.

【0074】このように、気体吸引時における運転状態
が安定しているため、気体注入量の微妙な調整を必要と
せず、すなわち気体吸引量の操作調整に用いる風量計2
3、逆止弁24および電磁弁25を必要とせず、細い気体吸
引管51を、浮上分離処理槽13内の液面52より高い位置に
立上げてその先端を開放しておくだけの簡単構造で、気
体吸込手段16a を簡素化でき、コストダウンを図れる。
As described above, since the operation state at the time of gas suction is stable, fine adjustment of the gas injection amount is not required, that is, the air flow meter 2 used for operation adjustment of the gas suction amount.
3. A simple structure that does not require the check valve 24 and the solenoid valve 25, and raises the thin gas suction pipe 51 to a position higher than the liquid level 52 in the flotation tank 13 and leaves its tip open. Thus, the gas suction means 16a can be simplified, and the cost can be reduced.

【0075】次に、図6は、前記気液混合体中の余剰気
体を分離する余剰気体分離槽19の空気抜き弁などの抜気
弁27に替えて、より簡素化された余剰気体排出手段を設
けた変形例を示し、図6(A)に示されるように、余剰
気体分離槽19の密閉された上部61から他の槽62にわた
り、気体を排出するための排出管路63が配設され、この
排出管路63中に、気体に排出抵抗を与える絞り手段とし
ての開閉調整可能の気体排出弁64が設けられものであ
る。
Next, FIG. 6 shows a more simplified excess gas discharging means in place of an air release valve 27 such as an air release valve of an excess gas separation tank 19 for separating excess gas in the gas-liquid mixture. A modified example is shown, and as shown in FIG. 6 (A), a discharge pipe 63 for discharging gas is provided from the sealed upper part 61 of the surplus gas separation tank 19 to another tank 62. An open / close adjustable gas discharge valve 64 is provided in the discharge line 63 as a throttling means for imparting discharge resistance to the gas.

【0076】余剰気体分離槽19には、図1または図4に
示されるように前記渦流ポンプ11b(または前記多段式
渦流ポンプ11c )に設けられた気液混合体を吐出する気
液吐出口17b (または17)から引出された管路18が接続
されている。
As shown in FIG. 1 or FIG. 4, the surplus gas separation tank 19 has a gas-liquid discharge port 17b for discharging a gas-liquid mixture provided in the vortex pump 11b (or the multistage vortex pump 11c). (Or 17) is connected to the conduit 18.

【0077】前記絞り手段は、図6(B)に示されるよ
うな開閉調整不能の単なるオリフィス65でも良い。ま
た、前記他の槽62は、図1または図4に示された浮上分
離処理槽13とすることが望ましいが、限定されない。
The squeezing means may be a simple orifice 65 whose opening and closing cannot be adjusted as shown in FIG. The other tank 62 is preferably the flotation processing tank 13 shown in FIG. 1 or FIG. 4, but is not limited thereto.

【0078】そして、複数の渦流ポンプ11a ,11b また
は多段式渦流ポンプ11c では液体中に溶解されなかった
余剰気体は、余剰気体分離槽19の上部に設けられた気体
排出弁64またはオリフィス65を経て、排出管路63により
槽62の上側に放出される。このとき、余剰気体だけでな
く液体が余剰気体分離槽19の上部から流出しても、その
液体は、気体排出弁64またはオリフィス65を通過し、排
出管路63により槽62の上側に放出され、槽62内に溜めら
れる。
The surplus gas not dissolved in the liquid by the plurality of vortex pumps 11a, 11b or the multistage vortex pump 11c passes through a gas discharge valve 64 or an orifice 65 provided at the upper part of the surplus gas separation tank 19. Is discharged to the upper side of the tank 62 by the discharge line 63. At this time, even if not only the surplus gas but also the liquid flows out from the upper part of the surplus gas separation tank 19, the liquid passes through the gas discharge valve 64 or the orifice 65 and is discharged to the upper side of the tank 62 by the discharge pipe 63. Is stored in the tank 62.

【0079】このように、余剰気体分離槽19内の余剰気
体だけでなく一部の液体も、単なる絞り手段としての気
体排出弁64またはオリフィス65を通過させた上で、排出
管路63により槽62に回収する。
As described above, not only the surplus gas in the surplus gas separation tank 19 but also a part of the liquid is passed through the gas discharge valve 64 or the orifice 65 merely as a throttling means, and then discharged through the discharge line 63. Collect at 62.

【0080】よって、液位の上昇により閉じるフロート
式逆止弁構造の空気抜き弁のように、余剰気体分離槽19
内からの液体の漏出を防止する自動弁構造では、汚れた
液体中の不純物により詰まるおそれがあるのに対し、単
なる絞り手段としての気体排出弁64またはオリフィス65
は、液体中の不純物などの異物により閉塞するおそれが
少ない点で優れており、また、空気抜き弁を必要としな
いから装置製作上、部品のコストダウンを図れる。
Therefore, as in the case of an air release valve having a float check valve structure which closes when the liquid level rises, the excess gas separation tank 19 is closed.
In the automatic valve structure for preventing the liquid from leaking from the inside, there is a possibility that the liquid may be clogged with impurities in the dirty liquid, while the gas discharge valve 64 or the orifice 65 merely as a throttle means.
Are excellent in that they are less likely to be clogged by foreign substances such as impurities in the liquid. Further, since an air vent valve is not required, the cost of parts can be reduced in manufacturing the apparatus.

【0081】なお、本気液混合溶解装置は、液体に空
気、酸素またはオゾンなどの各種気体を混合溶解させる
もので、本装置には、微細気泡発生装置、酸素富化装置
またはオゾン溶解装置などが含まれる。
The present gas-liquid mixing and dissolving apparatus mixes and dissolves various gases such as air, oxygen and ozone into a liquid. The present apparatus includes a fine bubble generating apparatus, an oxygen enriching apparatus and an ozone dissolving apparatus. included.

【0082】[0082]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、複数の渦
流ポンプを直列接続したから、設定圧力に対して渦流ポ
ンプ1台当たりの差圧力は、ポンプ使用台数で等分され
た低圧力で使用できるとともに、渦流ポンプの使用台数
倍にポンプ吐出圧力を高圧化でき、これにより気体の吸
引量を増大できるとともに、気体吸引によって生ずるポ
ンプ吐出圧力および送液量の低減量を少なくすることが
でき、気体吸引時の運転状態の安定性を向上でき、多量
の気体を効率良くかつ安定的に液体中に混合溶解でき、
高濃度の気体溶解液を多量に製造できる。
According to the first aspect of the present invention, since a plurality of vortex pumps are connected in series, the differential pressure per one vortex pump with respect to the set pressure is a low pressure divided equally by the number of pumps used. And the pump discharge pressure can be increased to twice the number of vortex pumps used, thereby increasing the amount of gas suction and reducing the amount of reduction in pump discharge pressure and liquid supply caused by gas suction. Can improve the stability of the operating state at the time of gas suction, can efficiently and stably mix and dissolve a large amount of gas in liquid,
High-concentration gas solution can be produced in large quantities.

【0083】請求項2記載の発明によれば、複数段の羽
根車に沿ったそれぞれの昇圧通路を直列接続したから、
設定圧力に対して羽根車1台当たりの差圧力は、羽根車
の使用台数で等分された低圧力で使用できるとともに、
羽根車の使用台数倍にポンプ吐出圧力を高圧化でき、こ
れにより気体の吸引量を増大できるとともに、気体吸引
によって生ずるポンプ吐出圧力および送液量の低減量を
少なくすることができ、気体吸引時の運転状態の安定性
を向上でき、多量の気体を効率良くかつ安定的に液体中
に混合溶解でき、高濃度の気体溶解液を多量に製造でき
る。さらに、共通のポンプ本体内に複数段の羽根車が併
設されたから、2台の渦流ポンプを接続する場合より
も、装置をコンパクトに、かつ安価に提供できる。
According to the second aspect of the present invention, since the respective boost passages along the plurality of stages of the impeller are connected in series,
The differential pressure per impeller with respect to the set pressure can be used at low pressure equally divided by the number of used impellers,
The pump discharge pressure can be increased by the number of times the number of impellers used, thereby increasing the amount of gas suction and reducing the amount of reduction in pump discharge pressure and liquid supply caused by gas suction. Can improve the stability of the operating state, can efficiently and stably mix and dissolve a large amount of gas in the liquid, and can produce a large amount of high-concentration gas-dissolved liquid. Furthermore, since a plurality of stages of impellers are provided in a common pump body, the device can be provided more compactly and at lower cost than when two vortex pumps are connected.

【0084】請求項3記載の発明によれば、気体吸引時
の運転状態が安定しているため、気体吸引量の操作調整
に用いる従来の風量計などを必要としないから、渦流ポ
ンプの液体吸込口に接続された槽内の液面より上方へ立
上げて開口された気体吸引管のみにより、気体吸込手段
を簡素化でき、装置製作上コストダウンを図れる。
According to the third aspect of the present invention, since the operating state at the time of gas suction is stable, a conventional air flow meter or the like used for adjusting the amount of gas suction is not required. The gas suction means can be simplified by using only the gas suction pipe which is opened up from the liquid level in the tank connected to the port, and the cost can be reduced in manufacturing the apparatus.

【0085】請求項4記載の発明によれば、余剰気体分
離槽内の余剰気体だけでなく液体も、単なる絞り手段を
経て排出管路により他の槽に排出できるから、従来の余
剰気体分離槽内からの液体の漏出を防止する開閉構造の
空気抜き弁のように、液体中の不純物により詰まるおそ
れを防止でき、メンテナンス性を向上できるとともに、
空気抜き弁が不要であるから装置製作の上で部品のコス
トダウンを図れる。
According to the fourth aspect of the present invention, not only the surplus gas in the surplus gas separation tank but also the liquid can be discharged to another tank by a discharge pipe through a simple throttle means. Like an air vent valve with an open / close structure that prevents liquid from leaking from the inside, the risk of clogging by impurities in the liquid can be prevented, and maintainability can be improved.
Since an air vent valve is not required, the cost of parts can be reduced in manufacturing the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る気液混合溶解装置の実施の一形態
を示す流体回路図である。
FIG. 1 is a fluid circuit diagram showing an embodiment of a gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to the present invention.

【図2】同上気液混合溶解装置に用いられている複数の
渦流ポンプの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a plurality of vortex pumps used in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus.

【図3】同上複数の渦流ポンプと従来の単一の渦流ポン
プとを用いて比較した空気注入時の性能グラフである。
FIG. 3 is a performance graph at the time of air injection comparing the plurality of vortex pumps with the conventional single vortex pump.

【図4】(A)は本発明に係る気液混合溶解装置の実施
の他の形態を示す流体回路図、(B)はその気液混合溶
解装置に用いられている渦流ポンプの断面図である。
4A is a fluid circuit diagram showing another embodiment of the gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to the present invention, and FIG. 4B is a sectional view of a vortex pump used in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus. is there.

【図5】同上気液混合溶解装置における気体吸込手段の
変形例を示す流体回路図である。
FIG. 5 is a fluid circuit diagram showing a modified example of the gas suction means in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus.

【図6】(A)は同上気液混合溶解装置における余剰気
体分離槽からの余剰気体排出手段の変形例を示す流体回
路図、(B)はその余剰気体排出管路中にある絞り手段
の別の例を示す説明図である。
FIG. 6A is a fluid circuit diagram showing a modified example of the surplus gas discharging means from the surplus gas separation tank in the gas-liquid mixing and dissolving apparatus, and FIG. 6B is a fluid circuit diagram of the throttling means in the surplus gas discharging pipe. It is explanatory drawing which shows another example.

【図7】従来の気液混合溶解装置を示す流体回路図であ
る。
FIG. 7 is a fluid circuit diagram showing a conventional gas-liquid mixing and dissolving apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a ,11b 複数の渦流ポンプ 11c 渦流ポンプ 12 液体吸込口 12a 液体吸込口 13 槽 16 気体吸込手段 16a 気体吸込手段 17 気液吐出口 17b 気液吐出口 19 余剰気体分離槽 32 ポンプ本体 33a ,33b 複数段の昇圧通路 37a ,37b 複数段の羽根車 51 気体吸引管 52 液面 62 槽 63 排出管路 64 絞り手段としての気体排出弁 65 絞り手段としてのオリフィス 11a, 11b Multiple swirl pumps 11c Swirl pump 12 Liquid inlet 12a Liquid inlet 13 Tank 16 Gas inlet 16a Gas inlet 17 Gas-liquid outlet 17b Gas-liquid outlet 19 Excess gas separation tank 32 Pump body 33a, 33b Multiple Step-up passage 37a, 37b Multi-stage impeller 51 Gas suction pipe 52 Liquid level 62 Tank 63 Discharge line 64 Gas discharge valve as throttle means 65 Orifice as throttle means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列に接続され液体を順次給送する複数
の渦流ポンプと、 上流側の渦流ポンプにおける液体吸込口に接続された気
体吸込手段とを具備したことを特徴とする気液混合溶解
装置。
1. A gas-liquid mixing and dissolving system comprising: a plurality of vortex pumps connected in series for sequentially feeding liquid; and gas suction means connected to a liquid suction port of an upstream vortex pump. apparatus.
【請求項2】 渦流ポンプのポンプ本体と、 ポンプ本体の内部に回転自在に併設された複数段の羽根
車と、 これらの羽根車に沿って設けられたそれぞれが直列に接
続された複数段の昇圧通路と、 上流側の昇圧通路における液体吸込口に接続された気体
吸込手段とを具備したことを特徴とする気液混合溶解装
置。
2. A pump main body of a vortex pump, a plurality of stages of impellers rotatably provided inside the pump main body, and a plurality of stages provided along these impellers, each of which is connected in series. A gas-liquid mixing and dissolving apparatus comprising: a pressure increasing passage; and gas suction means connected to a liquid suction port in an upstream pressure increasing passage.
【請求項3】 気体吸込手段は、渦流ポンプの液体吸込
口に接続された槽内の液面より上方へ立上げて開口され
た気体吸引管により形成されたことを特徴とする請求項
1または2記載の気液混合溶解装置。
3. The gas suction means according to claim 1, wherein the gas suction means is formed by a gas suction pipe which is opened upward from a liquid level in a tank connected to the liquid suction port of the vortex pump. 3. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to 2.
【請求項4】 渦流ポンプに設けられた気液混合体を吐
出する気液吐出口に接続され気液混合体中の余剰気体を
分離する余剰気体分離槽と、 余剰気体分離槽の密閉された上部から気体に排出抵抗を
与える絞り手段を経て他の槽にわたり配設された排出管
路とを具備したことを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載の気液混合溶解装置。
4. A surplus gas separation tank connected to a gas-liquid discharge port for discharging a gas-liquid mixture provided in the vortex pump, for separating surplus gas in the gas-liquid mixture, and the surplus gas separation tank is hermetically sealed. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a discharge pipe disposed from the upper portion to another tank through a restricting means for giving a discharge resistance to the gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2013029001A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Kyokado Kk Liquefaction prevention method

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