JP2000005583A - ガス溶存装置及びガス溶存方法 - Google Patents
ガス溶存装置及びガス溶存方法Info
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- JP2000005583A JP2000005583A JP10193626A JP19362698A JP2000005583A JP 2000005583 A JP2000005583 A JP 2000005583A JP 10193626 A JP10193626 A JP 10193626A JP 19362698 A JP19362698 A JP 19362698A JP 2000005583 A JP2000005583 A JP 2000005583A
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- gas dissolving
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプが不要で、且つ駆動音や振動を抑制し
たガス溶存装置及びガス溶存方法を提供すること。 【解決手段】 ガス溶存装置は、ハウジング10と、こ
のハウジング10内に設置された回転翼20と、回転翼
20が取り付けられている中空の回転軸30とを備え、
この中空回転軸30はモータ40に連結されている。ハ
ウジング10は、筒部13を備えたほぼ円筒形をなし、
底面には液体導入口12が穿設され、その側壁には気液
放出口14が穿設されている。
たガス溶存装置及びガス溶存方法を提供すること。 【解決手段】 ガス溶存装置は、ハウジング10と、こ
のハウジング10内に設置された回転翼20と、回転翼
20が取り付けられている中空の回転軸30とを備え、
この中空回転軸30はモータ40に連結されている。ハ
ウジング10は、筒部13を備えたほぼ円筒形をなし、
底面には液体導入口12が穿設され、その側壁には気液
放出口14が穿設されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス溶存装置及び
ガス溶存方法に係り、更に詳細には、水や培養液などの
液体中に空気や酸素等のガスを、比較的静寂に且つ長期
に亘って安定的に溶存させ、又は液体中の溶存ガスを気
散させることができるガス溶存装置及びガス溶存方法に
関する。また、本発明のガス溶存装置及びガス溶存方法
は、微生物、水生動植物及び観賞魚等を育成する液体中
への各種ガスの散気に好適に利用できる。
ガス溶存方法に係り、更に詳細には、水や培養液などの
液体中に空気や酸素等のガスを、比較的静寂に且つ長期
に亘って安定的に溶存させ、又は液体中の溶存ガスを気
散させることができるガス溶存装置及びガス溶存方法に
関する。また、本発明のガス溶存装置及びガス溶存方法
は、微生物、水生動植物及び観賞魚等を育成する液体中
への各種ガスの散気に好適に利用できる。
【0002】
【従来の技術】従来から、液体中にガスを溶存させる方
法としては、いわゆる曝気(エアレーション)が知られ
ており、観賞魚などの育成においては、多孔質のエアス
トーン等を介して、空気や酸素を水槽中に通気すること
が行われている。また、下水等を浄化する活性汚泥法な
どでも曝気が行われている。
法としては、いわゆる曝気(エアレーション)が知られ
ており、観賞魚などの育成においては、多孔質のエアス
トーン等を介して、空気や酸素を水槽中に通気すること
が行われている。また、下水等を浄化する活性汚泥法な
どでも曝気が行われている。
【0003】ここで、液体中への散気は、一般的にポン
プに代表される送気装置で通気することにより行われ
る。この際、通気効率を上げるために、通気と同時に液
体中で攪拌翼を回転させ、送られたガスを細泡化するこ
とも行われている。更に、攪拌翼を液体中で回転させる
と、攪拌翼の中心部が陰圧になって周囲ガスを吸い込
み、場合によってはそのガスを回転翼が叩いて破砕する
現象もよく知られている。
プに代表される送気装置で通気することにより行われ
る。この際、通気効率を上げるために、通気と同時に液
体中で攪拌翼を回転させ、送られたガスを細泡化するこ
とも行われている。更に、攪拌翼を液体中で回転させる
と、攪拌翼の中心部が陰圧になって周囲ガスを吸い込
み、場合によってはそのガスを回転翼が叩いて破砕する
現象もよく知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の散気において、観賞魚の飼育分野では、ダイ
アフラム型ポンプが一般的に使用されているが、その駆
動音と振動が大きく、これを解消するには消音装置が大
きくならざるを得なかった。また、従来の散気では、専
用のポンプを必要とし、コスト高となっていた。
うな従来の散気において、観賞魚の飼育分野では、ダイ
アフラム型ポンプが一般的に使用されているが、その駆
動音と振動が大きく、これを解消するには消音装置が大
きくならざるを得なかった。また、従来の散気では、専
用のポンプを必要とし、コスト高となっていた。
【0005】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ポンプが不要で、且つ駆動音や振動を抑制したガス
溶存装置及びガス溶存方法を提供することにある。
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ポンプが不要で、且つ駆動音や振動を抑制したガス
溶存装置及びガス溶存方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の回転起流体に
よって陰圧領域を形成し、この陰圧領域をガス吸引機構
として利用することにより、上記課題を解決できること
を見出し、本発明を完成するに至った。
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の回転起流体に
よって陰圧領域を形成し、この陰圧領域をガス吸引機構
として利用することにより、上記課題を解決できること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明のガス溶存装置は、液体中に
ガスを溶存させる装置であって、上記液体に浸漬され且
つ上記ガスと連通したハウジングと、このハウジング内
を減圧する回転起流体とを備え、上記ハウジングが、上
記液体を導入する液体導入口と、上記ガス及び上記液体
を放出する気液放出口とを有し、この気液放出口が上記
回転起流体による流れに抗する位置に穿設されているこ
とを特徴とする。
ガスを溶存させる装置であって、上記液体に浸漬され且
つ上記ガスと連通したハウジングと、このハウジング内
を減圧する回転起流体とを備え、上記ハウジングが、上
記液体を導入する液体導入口と、上記ガス及び上記液体
を放出する気液放出口とを有し、この気液放出口が上記
回転起流体による流れに抗する位置に穿設されているこ
とを特徴とする。
【0008】また、本発明のガス溶存装置の好適形態
は、上記回転起流体が中空の回転軸に取り付けられ、こ
の中空回転軸を介して、上記ガスと上記ハウジングとが
連通していることを特徴とする。
は、上記回転起流体が中空の回転軸に取り付けられ、こ
の中空回転軸を介して、上記ガスと上記ハウジングとが
連通していることを特徴とする。
【0009】更に、本発明の他のガス溶存装置は、上記
回転起流体が中空円筒状をなし、その内部には、この中
空円筒状回転起流体の頂面と底面とに連結して設けら
れ、且つその半径方向に延在した壁部が形成され、この
壁部により規定される流路は、上記中空円筒状回転起流
体の周壁部に開口部を形成していることを特徴とする。
回転起流体が中空円筒状をなし、その内部には、この中
空円筒状回転起流体の頂面と底面とに連結して設けら
れ、且つその半径方向に延在した壁部が形成され、この
壁部により規定される流路は、上記中空円筒状回転起流
体の周壁部に開口部を形成していることを特徴とする。
【0010】また、本発明の更に他のガス溶存装置は、
上記回転起流体が、筒本体と、この筒本体の軸方向に対
してほぼ垂直に突出した突出筒部とを備えることを特徴
とする。
上記回転起流体が、筒本体と、この筒本体の軸方向に対
してほぼ垂直に突出した突出筒部とを備えることを特徴
とする。
【0011】更に、本発明のガス溶存方法は、上述のガ
ス溶存装置を用いることを特徴とする。
ス溶存装置を用いることを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明においては、ガスを溶存させようとする
液体中にハウジングを浸漬し、このハウジング内で特定
の回転起流体を回転させることにした。この回転により
ハウジング内が減圧されて陰圧領域を形成するので、上
記ガス及び液体はハウジング内に吸入される。次いで、
吸入されたガスと液体は回転起流体により混合され、ハ
ウジングに設けられた気液放出口を介して溶液中に分散
・放出され、これによって、溶液中へのガスの溶存が行
われる。
液体中にハウジングを浸漬し、このハウジング内で特定
の回転起流体を回転させることにした。この回転により
ハウジング内が減圧されて陰圧領域を形成するので、上
記ガス及び液体はハウジング内に吸入される。次いで、
吸入されたガスと液体は回転起流体により混合され、ハ
ウジングに設けられた気液放出口を介して溶液中に分散
・放出され、これによって、溶液中へのガスの溶存が行
われる。
【0013】また、上記回転起流体の回転軸を中空と
し、この中空回転軸を介してハウジングとガスとを連通
することにすれば、特別なガス供給経路を形成する必要
がなくなり、部材数を減少できるとともに便利である。
し、この中空回転軸を介してハウジングとガスとを連通
することにすれば、特別なガス供給経路を形成する必要
がなくなり、部材数を減少できるとともに便利である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明のガス溶存装置及び
ガス溶存方法について詳細に説明する。本発明のガス溶
存装置は、上述の如く、ガスを溶存させようとする液体
に浸漬されるハウジングと、このハウジング内を減圧す
る回転起流体とを備える。また、このハウジングには、
液体を導入する液体導入口と、ガス及び液体を放出する
気液放出口とが穿設されている。
ガス溶存方法について詳細に説明する。本発明のガス溶
存装置は、上述の如く、ガスを溶存させようとする液体
に浸漬されるハウジングと、このハウジング内を減圧す
る回転起流体とを備える。また、このハウジングには、
液体を導入する液体導入口と、ガス及び液体を放出する
気液放出口とが穿設されている。
【0015】ここで、「回転起流体」は、回転すること
により、液体及び/又はガスの流れを発生する部材・要
素をいい、いわゆる回転翼がこれに該当する。この回転
翼は、上記液体及び/又はガスの流れの方向が、その回
転軸の方向とほぼ垂直になるものと、平行になるものと
に大別できるが、本発明ではいずれも使用できる。ま
た、各種形状の回転翼を用いることができ、これらは対
象とする液体やガスの特性、回転翼を配置する水深など
によって選択することができる。
により、液体及び/又はガスの流れを発生する部材・要
素をいい、いわゆる回転翼がこれに該当する。この回転
翼は、上記液体及び/又はガスの流れの方向が、その回
転軸の方向とほぼ垂直になるものと、平行になるものと
に大別できるが、本発明ではいずれも使用できる。ま
た、各種形状の回転翼を用いることができ、これらは対
象とする液体やガスの特性、回転翼を配置する水深など
によって選択することができる。
【0016】本発明者が、直径40mmで5mm離間し
て対向させた円板の縁部に、5mm角の正方形板から成
る翼をその辺が円板の半径方向に一致するように挾持し
て回転翼を形成し、当該翼の枚数を種々変更し、水中で
空気を通気する条件下、気体の細かさを目視測定したと
ころ、翼間の距離が1mm以上ある状態では、翼の距離
が小さいほど気体が細かくなることが分かった。即ち、
翼からの気液の噴き出し口が小さいと、気泡が噴き出し
口から放出される際に切られて小さくなり、気液交換率
が良好になることが分かった。一方、噴き出し口が小さ
すぎると、噴き出し口の圧力損失になるので、噴き出し
量が少なくなって好ましくないことも分かった。
て対向させた円板の縁部に、5mm角の正方形板から成
る翼をその辺が円板の半径方向に一致するように挾持し
て回転翼を形成し、当該翼の枚数を種々変更し、水中で
空気を通気する条件下、気体の細かさを目視測定したと
ころ、翼間の距離が1mm以上ある状態では、翼の距離
が小さいほど気体が細かくなることが分かった。即ち、
翼からの気液の噴き出し口が小さいと、気泡が噴き出し
口から放出される際に切られて小さくなり、気液交換率
が良好になることが分かった。一方、噴き出し口が小さ
すぎると、噴き出し口の圧力損失になるので、噴き出し
量が少なくなって好ましくないことも分かった。
【0017】なお、回転起流体は、上述の回転翼に限定
されるものではなく、上記流れを発生できれば十分であ
り、回転翼以外のものとしては、回転軸の方向に対して
ほぼ垂直に延びる気液流路を有する回転体を挙げること
ができる。かかる形状の回転体は、上記回転翼が押し出
し乃至叩きの動作によって気液に流れを起こすのに対
し、気液流路に存在する気液を回転による遠心力によっ
て振り出すことにより、気液に流れを起こす。このよう
な回転体としては、筒本体と、筒本体の軸方向に対して
ほぼ垂直に突出した突出筒部とを有するもの、代表的に
は、L字管、T字管その他の多岐管を例示することがで
きる。
されるものではなく、上記流れを発生できれば十分であ
り、回転翼以外のものとしては、回転軸の方向に対して
ほぼ垂直に延びる気液流路を有する回転体を挙げること
ができる。かかる形状の回転体は、上記回転翼が押し出
し乃至叩きの動作によって気液に流れを起こすのに対
し、気液流路に存在する気液を回転による遠心力によっ
て振り出すことにより、気液に流れを起こす。このよう
な回転体としては、筒本体と、筒本体の軸方向に対して
ほぼ垂直に突出した突出筒部とを有するもの、代表的に
は、L字管、T字管その他の多岐管を例示することがで
きる。
【0018】本発明において、上述の回転起流体は、上
記ハウジング内に設置され、回転して気・液を混合し、
気液の流れを発生する。この気液流がハウジングに設け
た気液放出口を介して液体中に放出され、ガスの溶存が
実行される一方で、ハウジング内を減圧するため、ガス
及び液体がハウジング内に導入され、上記同様に気・液
の混合が行われるため、ガスの溶存が連続的に実行され
ることになる。
記ハウジング内に設置され、回転して気・液を混合し、
気液の流れを発生する。この気液流がハウジングに設け
た気液放出口を介して液体中に放出され、ガスの溶存が
実行される一方で、ハウジング内を減圧するため、ガス
及び液体がハウジング内に導入され、上記同様に気・液
の混合が行われるため、ガスの溶存が連続的に実行され
ることになる。
【0019】上述の構成において、液体のハウジングへ
の導入は、ハウジングに設けた液体導入口を介して行わ
れるが、ガスのハウジングへの導入は、中空の回転軸を
介して行うことが好ましい。即ち、かかる中空回転軸に
回転起流体を装着することにすれば、回転軸とガス導入
経路とを兼用することができ、便利である。
の導入は、ハウジングに設けた液体導入口を介して行わ
れるが、ガスのハウジングへの導入は、中空の回転軸を
介して行うことが好ましい。即ち、かかる中空回転軸に
回転起流体を装着することにすれば、回転軸とガス導入
経路とを兼用することができ、便利である。
【0020】また、上述の気液放出口の設置位置は、回
転起流体による流れに抗する位置とすることを要する。
例えば、回転起流体による流れの方向がこの回転起流体
の回転軸の方向とほぼ垂直であり、ハウジングが円筒状
をなす場合、気液放出口はこの円筒状ハウジングの側壁
部に穿設されていることが好ましい。これに対し、液体
導入口の設置位置は、特に限定されるものではないが、
通常は、円筒状ハウジングの底面、側面及び頂面や、中
空回転軸の周壁部とすればよい。
転起流体による流れに抗する位置とすることを要する。
例えば、回転起流体による流れの方向がこの回転起流体
の回転軸の方向とほぼ垂直であり、ハウジングが円筒状
をなす場合、気液放出口はこの円筒状ハウジングの側壁
部に穿設されていることが好ましい。これに対し、液体
導入口の設置位置は、特に限定されるものではないが、
通常は、円筒状ハウジングの底面、側面及び頂面や、中
空回転軸の周壁部とすればよい。
【0021】なお、本発明のガス溶存装置においては、
上述の回転起流体の全部又は一部を多孔質材料で形成す
ることにより、気液混合により生ずる気泡の細分化を促
進することができる。また、ハウジングの全部又は一部
を多孔質材料で形成することもでき、これにより、気泡
の細分化を更に促進することも可能である。
上述の回転起流体の全部又は一部を多孔質材料で形成す
ることにより、気液混合により生ずる気泡の細分化を促
進することができる。また、ハウジングの全部又は一部
を多孔質材料で形成することもでき、これにより、気泡
の細分化を更に促進することも可能である。
【0022】かかる多孔質材料としては、連続気泡を有
する多孔質プラスチック、多孔質ガラス、パンチングメ
タル及び網などを挙げることができる。但し、多孔質材
料の孔が小さすぎると、液体中に粒子が存在する場合に
は、これらが目詰まりを起こしたり、その他、多孔質材
料に黴等の微生物が付着したり、増殖したりして目詰ま
りの原因になることがあるので、液体の成分を考慮して
適切な孔の大きさや形状を有する多孔質材料を選択する
ことが好ましい。
する多孔質プラスチック、多孔質ガラス、パンチングメ
タル及び網などを挙げることができる。但し、多孔質材
料の孔が小さすぎると、液体中に粒子が存在する場合に
は、これらが目詰まりを起こしたり、その他、多孔質材
料に黴等の微生物が付着したり、増殖したりして目詰ま
りの原因になることがあるので、液体の成分を考慮して
適切な孔の大きさや形状を有する多孔質材料を選択する
ことが好ましい。
【0023】また、気泡の細分化は、上記気液放出口に
細泡部材、例えば、各種多孔質材料や網などを装着する
ことによっても促進することができるが、この場合も、
液体の成分を考慮して部材選択を行うことが好ましい。
細泡部材、例えば、各種多孔質材料や網などを装着する
ことによっても促進することができるが、この場合も、
液体の成分を考慮して部材選択を行うことが好ましい。
【0024】本発明のガス溶存装置において、ハウジン
グは、上記回転起流体を収容でき、上記気液放出口及び
液体導入口を有すれば十分であり、代表的には円筒状を
なすが、液体中へのガスの溶存に際し、以下の機能も果
たしている。即ち、回転起流体が液体中で回転すると、
液体全体が回転する。このような液体全体の回転は、養
殖や観賞魚の飼育では、魚へのストレスの原因になるの
で望ましくない。また、魚が回転起流体に接触して傷つ
くことも予想される。これに対し、本ガス溶存装置によ
れば、回転起流体がハウジングに収納されているので、
魚が回転起流体に接する心配が無く、ハウジングが回転
することも無いので、ハウジングがじゃま板の役割を果
たし、液体の回転を抑制する役割を果たす。
グは、上記回転起流体を収容でき、上記気液放出口及び
液体導入口を有すれば十分であり、代表的には円筒状を
なすが、液体中へのガスの溶存に際し、以下の機能も果
たしている。即ち、回転起流体が液体中で回転すると、
液体全体が回転する。このような液体全体の回転は、養
殖や観賞魚の飼育では、魚へのストレスの原因になるの
で望ましくない。また、魚が回転起流体に接触して傷つ
くことも予想される。これに対し、本ガス溶存装置によ
れば、回転起流体がハウジングに収納されているので、
魚が回転起流体に接する心配が無く、ハウジングが回転
することも無いので、ハウジングがじゃま板の役割を果
たし、液体の回転を抑制する役割を果たす。
【0025】なお、上述の液体の回転抑制は、ハウジン
グの気液放出部にじゃま板を設けたり、気液放出口を包
囲する円筒のような流れガイドを配設することによって
も行うことができる。
グの気液放出部にじゃま板を設けたり、気液放出口を包
囲する円筒のような流れガイドを配設することによって
も行うことができる。
【0026】次に、本発明が対象とするガスや液体につ
いて説明する。まず、ガスとしては、空気、酸素、二酸
化炭素又は窒素及びこれらの任意の混合気体などを挙げ
ることができる。一方、液体としては、水、海水、汽水
又は培養液及びこれらの任意の混合液を挙げることがで
きる。このように、本発明は、主として動植物、特に水
生動植物の育成、培養や排水処理用曝気槽への利用を意
図しているものであり、動植物の生息域に存在する液体
なども、本発明の対象となる。
いて説明する。まず、ガスとしては、空気、酸素、二酸
化炭素又は窒素及びこれらの任意の混合気体などを挙げ
ることができる。一方、液体としては、水、海水、汽水
又は培養液及びこれらの任意の混合液を挙げることがで
きる。このように、本発明は、主として動植物、特に水
生動植物の育成、培養や排水処理用曝気槽への利用を意
図しているものであり、動植物の生息域に存在する液体
なども、本発明の対象となる。
【0027】なお、本発明のガス溶存装置によって、対
象とする液体に特定のガスを溶存させることができるの
は言うまでもないが、これ以外にも、当該液体に既に溶
存しているガスをこの液体から放出させることも可能で
あり、本発明に係るガス溶存は、双方の現象を含むもの
とする。一般的に、放出することが望ましい溶存ガス成
分には、必要以上の濃度の二酸化炭素、アンモニア及び
酸化窒素があり、酸素も必要以上の高濃度では阻害成分
になることがある。
象とする液体に特定のガスを溶存させることができるの
は言うまでもないが、これ以外にも、当該液体に既に溶
存しているガスをこの液体から放出させることも可能で
あり、本発明に係るガス溶存は、双方の現象を含むもの
とする。一般的に、放出することが望ましい溶存ガス成
分には、必要以上の濃度の二酸化炭素、アンモニア及び
酸化窒素があり、酸素も必要以上の高濃度では阻害成分
になることがある。
【0028】
【実施例】(実施例1)図1は、本発明のガス溶存装置
の一実施例を示す断面図である。同図において、このガ
ス溶存装置は、ハウジング10と、このハウジング10
内に設置された回転起流体の一例である回転翼20と、
この回転翼20が取り付けられている中空の回転軸30
とを備え、この中空回転軸30はモータ40に連結され
ている。また、ハウジング10は、筒部13を備えたほ
ぼ円筒形をなしており、その底面には液体導入口12が
穿設されており、且つその側壁には気液放出口14が穿
設されている。
の一実施例を示す断面図である。同図において、このガ
ス溶存装置は、ハウジング10と、このハウジング10
内に設置された回転起流体の一例である回転翼20と、
この回転翼20が取り付けられている中空の回転軸30
とを備え、この中空回転軸30はモータ40に連結され
ている。また、ハウジング10は、筒部13を備えたほ
ぼ円筒形をなしており、その底面には液体導入口12が
穿設されており、且つその側壁には気液放出口14が穿
設されている。
【0029】次に、このガス溶存装置の作動について説
明する。図1において、上記ガス溶存装置を対象液体の
一例である水50に浸漬し、モータ40を駆動させて中
空回転軸30を矢印Aの方向に回転させると、回転翼2
0が回転してハウジング10内の水50を気液放出口1
4から排出し、ハウジング10内に陰圧領域を形成す
る。これとほぼ同時に、ガスの一例である空気60は、
空気導入口13aを介して矢印Bで示すように中空回転
軸30の内部を通ってハウジング10に吸入され、水5
0も、矢印Cで示すように液体導入口12を介してハウ
ジング10に吸入される。
明する。図1において、上記ガス溶存装置を対象液体の
一例である水50に浸漬し、モータ40を駆動させて中
空回転軸30を矢印Aの方向に回転させると、回転翼2
0が回転してハウジング10内の水50を気液放出口1
4から排出し、ハウジング10内に陰圧領域を形成す
る。これとほぼ同時に、ガスの一例である空気60は、
空気導入口13aを介して矢印Bで示すように中空回転
軸30の内部を通ってハウジング10に吸入され、水5
0も、矢印Cで示すように液体導入口12を介してハウ
ジング10に吸入される。
【0030】次いで、上述のようにしてハウジング10
に吸入された空気60と水50とは、回転翼20によっ
て気液混合され、更に翼部分22によって気液放出口1
4の方向へ叩き出される。この結果、気液混合物が水5
0中に放出され、水50に対する空気60の溶存が行わ
れることになる。なお、本実施例では、回転翼20が形
成する空気及び/又は水の流れの方向は、回転軸30の
延在方向とほぼ垂直である。
に吸入された空気60と水50とは、回転翼20によっ
て気液混合され、更に翼部分22によって気液放出口1
4の方向へ叩き出される。この結果、気液混合物が水5
0中に放出され、水50に対する空気60の溶存が行わ
れることになる。なお、本実施例では、回転翼20が形
成する空気及び/又は水の流れの方向は、回転軸30の
延在方向とほぼ垂直である。
【0031】上述のように、本実施例のガス溶存装置に
よれば、簡易な装置構成によって、比較的静寂で且つ振
動の極めて少ないガス溶存を実施することができる。ま
た、ハウジング10の外部に流れガイド70を設けるこ
とにより、回転翼20による気液流の方向を上下方向に
制御することができ、水50の全体としての回転を確実
に防止することが可能になる。なお、本実施例では、気
液放出口14は液体導入口を兼ねることが可能であり、
液体は気液吐出口14からも導入され得るので、液体導
入口12は必須の要素ではない。更に、モータは水中に
配置することが可能であり、翼がハウジング内で回転す
る水中ポンプのような構造にし、当該ハウジングに空気
導入口を設ければ、モータの駆動音を更に低減すること
ができる。
よれば、簡易な装置構成によって、比較的静寂で且つ振
動の極めて少ないガス溶存を実施することができる。ま
た、ハウジング10の外部に流れガイド70を設けるこ
とにより、回転翼20による気液流の方向を上下方向に
制御することができ、水50の全体としての回転を確実
に防止することが可能になる。なお、本実施例では、気
液放出口14は液体導入口を兼ねることが可能であり、
液体は気液吐出口14からも導入され得るので、液体導
入口12は必須の要素ではない。更に、モータは水中に
配置することが可能であり、翼がハウジング内で回転す
る水中ポンプのような構造にし、当該ハウジングに空気
導入口を設ければ、モータの駆動音を更に低減すること
ができる。
【0032】(実施例2)図2は、本発明のガス溶存装
置の他の実施例を示す断面図である。以下、上述の部材
・要素と実質的に同一の部材・要素には同一符号を付
し、その説明を省略する。図2において、このガス溶存
装置は、棒状回転軸31の端部に固定されたディスクタ
ービン23を有する。このディスクタービン23は、複
数枚の矩形翼23aが円板23bに対して垂直な状態で
円板23bの周縁部に嵌め込まれて形成されており、矩
形翼23aの辺の延在方向は、円板23bの半径方向と
一致している。本実施例の装置においては、空気60は
中実の回転軸31と筒部13との空間を通して導入され
る。
置の他の実施例を示す断面図である。以下、上述の部材
・要素と実質的に同一の部材・要素には同一符号を付
し、その説明を省略する。図2において、このガス溶存
装置は、棒状回転軸31の端部に固定されたディスクタ
ービン23を有する。このディスクタービン23は、複
数枚の矩形翼23aが円板23bに対して垂直な状態で
円板23bの周縁部に嵌め込まれて形成されており、矩
形翼23aの辺の延在方向は、円板23bの半径方向と
一致している。本実施例の装置においては、空気60は
中実の回転軸31と筒部13との空間を通して導入され
る。
【0033】(実施例3)図3(A)は、本発明のガス
溶存装置の更に他の実施例を示す部分断面図であり、回
転起流体の変形例を示している。また、図3(B)は、
図3(A)の装置のX−X切断面における断面図であ
る。この回転起流体27は、中空回転軸30と連通して
おり、全体形状がほぼ中空の円筒状をなしている。この
回転起流体27の内部には、複数の仕切り壁27aが上
円板15と下円板16とに挾持されて立設されており、
これら仕切り壁27aは、円筒状回転起流体の半径方向
に延在しており、回転起流体27の側壁部に複数個の気
液放出口14’(図3(B)参照)を形成している。ま
た、下円板16には、液体導入口17が穿設されてい
る。
溶存装置の更に他の実施例を示す部分断面図であり、回
転起流体の変形例を示している。また、図3(B)は、
図3(A)の装置のX−X切断面における断面図であ
る。この回転起流体27は、中空回転軸30と連通して
おり、全体形状がほぼ中空の円筒状をなしている。この
回転起流体27の内部には、複数の仕切り壁27aが上
円板15と下円板16とに挾持されて立設されており、
これら仕切り壁27aは、円筒状回転起流体の半径方向
に延在しており、回転起流体27の側壁部に複数個の気
液放出口14’(図3(B)参照)を形成している。ま
た、下円板16には、液体導入口17が穿設されてい
る。
【0034】本実施例において、回転起流体27が回転
すると、その内部に存在する気液は、仕切り壁27aに
よって叩かれ、仕切り壁27aの間の流路を介して遠心
力で外方へ振り出され、気液放出口14’から放出され
るので、回転起流体27の中央部に陰圧領域が形成さ
れ、実施例1と同様にガスの溶存が行われる。
すると、その内部に存在する気液は、仕切り壁27aに
よって叩かれ、仕切り壁27aの間の流路を介して遠心
力で外方へ振り出され、気液放出口14’から放出され
るので、回転起流体27の中央部に陰圧領域が形成さ
れ、実施例1と同様にガスの溶存が行われる。
【0035】(実施例4)図4は、本発明のガス溶存装
置の他の実施例を示す断面図である。本装置において
は、中空回転軸30と回転起流体の一例である回転筒2
0Bとは一体に形成されており、この回転筒20Bは、
回転筒本体24Bからその軸方向に対してほぼ垂直に突
出筒部26Bが突出しており、全体としてはほぼT字管
の形状をなしている。また、回転筒本体24Bには、液
体導入孔25Bが穿設されている。更に、気液放出口1
4には、細泡化部材の一例である網18が装着されてい
る。
置の他の実施例を示す断面図である。本装置において
は、中空回転軸30と回転起流体の一例である回転筒2
0Bとは一体に形成されており、この回転筒20Bは、
回転筒本体24Bからその軸方向に対してほぼ垂直に突
出筒部26Bが突出しており、全体としてはほぼT字管
の形状をなしている。また、回転筒本体24Bには、液
体導入孔25Bが穿設されている。更に、気液放出口1
4には、細泡化部材の一例である網18が装着されてい
る。
【0036】上述の構成のガス溶存装置において、中空
回転軸30により回転筒20Bを回転させると、突出筒
部26B中に存在する水50は、遠心力で外周方向へ振
り出され、回転筒20B内に陰圧領域が形成される。そ
して、上記同様に、中空回転軸30から空気が、液体導
入孔25Bから水が導入され、形成された気液流は、突
出筒部26Bの端部から吐出されることになる。なお、
水は突出筒部26Bの端部からも導入される。上記吐出
の際、気液流は、気液放出口14に装着された網18に
よって切られて細分化され、細かい気泡になる。なお、
突出筒部26Bの端部に網を装着しても細泡化を行うこ
とができる。
回転軸30により回転筒20Bを回転させると、突出筒
部26B中に存在する水50は、遠心力で外周方向へ振
り出され、回転筒20B内に陰圧領域が形成される。そ
して、上記同様に、中空回転軸30から空気が、液体導
入孔25Bから水が導入され、形成された気液流は、突
出筒部26Bの端部から吐出されることになる。なお、
水は突出筒部26Bの端部からも導入される。上記吐出
の際、気液流は、気液放出口14に装着された網18に
よって切られて細分化され、細かい気泡になる。なお、
突出筒部26Bの端部に網を装着しても細泡化を行うこ
とができる。
【0037】上述のように、本実施例では、回転筒20
Bによって気液を遠心力で外へ振り出すことにより陰圧
領域を形成するのであり、回転翼で押し出し又は叩くこ
とにより陰圧領域を形成する実施例1及び2とは、この
点で異なる。回転翼で気液を叩くと若干の音が発生する
が、遠心力で液体を振り出すことにより音の発生を更に
抑制でき、静寂化を促進することができる。更に、気液
は回転筒から遠心力で振り出した体積分だけ確実に吸い
込まれるので、強い陰圧を形成することができ、気液放
出口14の設置位置の液深が深くても所期の効果を確実
に実現することができる。
Bによって気液を遠心力で外へ振り出すことにより陰圧
領域を形成するのであり、回転翼で押し出し又は叩くこ
とにより陰圧領域を形成する実施例1及び2とは、この
点で異なる。回転翼で気液を叩くと若干の音が発生する
が、遠心力で液体を振り出すことにより音の発生を更に
抑制でき、静寂化を促進することができる。更に、気液
は回転筒から遠心力で振り出した体積分だけ確実に吸い
込まれるので、強い陰圧を形成することができ、気液放
出口14の設置位置の液深が深くても所期の効果を確実
に実現することができる。
【0038】以上、本発明を好適実施例により更に詳細
に説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形が可能である。例えば、回転翼が起こす気液流の方向
は、回転軸30の延在方向と平行であってもよい。ま
た、回転翼20及び20A、回転筒20Bは多孔質材料
で形成することも可能である。更に、網18の代わりに
各種多孔質材料を用いることも可能である。
に説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形が可能である。例えば、回転翼が起こす気液流の方向
は、回転軸30の延在方向と平行であってもよい。ま
た、回転翼20及び20A、回転筒20Bは多孔質材料
で形成することも可能である。更に、網18の代わりに
各種多孔質材料を用いることも可能である。
【0039】また、中空回転軸30を用いずに、独立し
た回転軸とガス供給管とを用いてもよい。更に、水と空
気を例に採って説明したが、本発明が対象とする液体及
びガスはこれらに限定されるものではないことは上述の
通りである。
た回転軸とガス供給管とを用いてもよい。更に、水と空
気を例に採って説明したが、本発明が対象とする液体及
びガスはこれらに限定されるものではないことは上述の
通りである。
【0040】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、特定の回転起流体によって陰圧領域を形成し、この
陰圧領域をガス吸引機構として利用することとしたた
め、ポンプが不要で、且つ駆動音や振動を抑制したガス
溶存装置及びガス溶存方法を提供することができる。
ば、特定の回転起流体によって陰圧領域を形成し、この
陰圧領域をガス吸引機構として利用することとしたた
め、ポンプが不要で、且つ駆動音や振動を抑制したガス
溶存装置及びガス溶存方法を提供することができる。
【図1】本発明のガス溶存装置の一実施例を示す断面図
である。
である。
【図2】本発明のガス溶存装置の他の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図3】本発明のガス溶存装置の更に他の実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図4】本発明のガス溶存装置の他の実施例を示す断面
図である。
図である。
10 ハウジング 12 液体導入口 13 筒部 13a 空気導入口 14 気液放出口 14’ 気液放出口 15 上円板 16 下円板 17 液体導入口 18 網 20 回転翼 20B 回転筒 22 翼 23 ディスクタービン 23a 矩形翼 23b 円板 24B 回転筒本体 25B 液体導入口 26B 突出筒部 27 回転起流体 27a 仕切り壁 30 中空回転軸 31 棒状回転軸 40 モータ 50 水 60 空気 70 流れガイド
Claims (12)
- 【請求項1】 液体中にガスを溶存させる装置であっ
て、 上記液体に浸漬され且つ上記ガスと連通したハウジング
と、このハウジング内を減圧する回転起流体とを備え、 上記ハウジングが、上記液体を導入する液体導入口と、
上記ガス及び上記液体を放出する気液放出口とを有し、
この気液放出口が上記回転起流体による流れに抗する位
置に穿設されていることを特徴とするガス溶存装置。 - 【請求項2】 上記回転起流体が中空の回転軸に取り付
けられ、この中空回転軸を介して、上記ガスと上記ハウ
ジングとが連通していることを特徴とする請求項1記載
のガス溶存装置。 - 【請求項3】 上記回転起流体による流れの方向が当該
回転軸方向とほぼ垂直な方向であり、上記ハウジングが
円筒状をなし、この円筒状ハウジングの側壁部に、上記
気液放出口が穿設されていることを特徴とする請求項1
又は2記載のガス溶存装置。 - 【請求項4】 上記回転起流体の全部又は一部が、上記
液体及び上記ガスを通過させ得る多孔質材料で形成され
ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの
項に記載のガス溶存装置。 - 【請求項5】 上記気液放出口に細泡化部材が装着され
ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの
項に記載のガス溶存装置。 - 【請求項6】 上記ハウジングの外部に流れガイドを付
加して成ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1
つの項に記載のガス溶存装置。 - 【請求項7】 上記回転起流体が、攪拌羽根を有する回
転翼を構成することを特徴とする請求項1〜6のいずれ
か1つの項に記載のガス溶存装置。 - 【請求項8】 上記回転起流体が中空筒状をなし、その
内部には、この中空筒状回転起流体の頂面と底面とに連
結して設けられ且つその中心方向に延在した壁部が形成
され、この壁部により規定される流路は、上記中空筒状
回転起流体の壁部に開口部を形成していることを特徴と
する請求項1〜6のいずれか1つの項に記載のガス溶存
装置。 - 【請求項9】 上記回転起流体が、筒本体と、この筒本
体の軸方向に対してほぼ垂直に突出した突出筒部とを備
えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つの項
に記載のガス溶存装置。 - 【請求項10】 上記ガスが、空気、酸素、二酸化炭素
及び窒素から成る群より選ばれた少なくとも1種のもの
であり、上記液体が、水、海水及び培養液から成る群よ
り選ばれた少なくとも1種のものであることを特徴とす
る請求項1〜9のいずれか1つの項に記載のガス溶存装
置。 - 【請求項11】 水生生物の培養又は育成に用いられる
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つの項に
記載のガス溶存装置。 - 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1つの項に
記載のガス溶存装置を用いることを特徴とするガス溶存
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10193626A JP2000005583A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | ガス溶存装置及びガス溶存方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10193626A JP2000005583A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | ガス溶存装置及びガス溶存方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000005583A true JP2000005583A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16311077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10193626A Pending JP2000005583A (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | ガス溶存装置及びガス溶存方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000005583A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008504813A (ja) * | 2004-06-29 | 2008-02-21 | フェルプラスト エス.ピー.エー. | 特に水槽の炭素および/または二酸化炭素を供給するための装置 |
KR100870728B1 (ko) | 2008-08-05 | 2008-11-27 | 주식회사 한국종합기술 | 개선된 교반장치의 하수고도처리 장치 |
KR101378181B1 (ko) * | 2013-11-01 | 2014-03-24 | 정욱도 | 분산기 |
JP2016137454A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日新技研株式会社 | 気液混合装置および微細気泡混合液の製造方法 |
JP2019103971A (ja) * | 2017-12-12 | 2019-06-27 | Kyb株式会社 | 気泡含有液体製造装置、気泡含有液体製造方法及び気泡含有液体製造システム |
CN113104924A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-13 | 冯颖诗 | 一种污水处理用涡凹曝气机 |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP10193626A patent/JP2000005583A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008504813A (ja) * | 2004-06-29 | 2008-02-21 | フェルプラスト エス.ピー.エー. | 特に水槽の炭素および/または二酸化炭素を供給するための装置 |
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KR101378181B1 (ko) * | 2013-11-01 | 2014-03-24 | 정욱도 | 분산기 |
WO2015064904A1 (ko) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 정욱도 | 분산기 |
CN105682782B (zh) * | 2013-11-01 | 2017-04-19 | 郑煜道 | 分散器 |
JP2016137454A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日新技研株式会社 | 気液混合装置および微細気泡混合液の製造方法 |
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