JP2001276589A - Aerator - Google Patents

Aerator

Info

Publication number
JP2001276589A
JP2001276589A JP2000094772A JP2000094772A JP2001276589A JP 2001276589 A JP2001276589 A JP 2001276589A JP 2000094772 A JP2000094772 A JP 2000094772A JP 2000094772 A JP2000094772 A JP 2000094772A JP 2001276589 A JP2001276589 A JP 2001276589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
liquid
forming tank
flow
aerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000094772A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tokumitsu Kadota
徳光 門田
Iyuu Yoshimi
偉雄 吉見
Michiro Nonaka
道郎 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nittetsu Mining Co Ltd filed Critical Nittetsu Mining Co Ltd
Priority to JP2000094772A priority Critical patent/JP2001276589A/en
Publication of JP2001276589A publication Critical patent/JP2001276589A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aerator which can continuously supply air bubbles with a uniform bubble size of about several tens of μm to a liquid to be treated at a low energy consumption. SOLUTION: This aerator has a delivery stream formation vessel 3 which has a delivery port 4 opening at the bottom section 3a and is immersed in a liquid 1 to be treated; a gas-liquid mixing means 22 with which a gas-liquid mixture stream is formed since a gas is spontaneously sucked through a gas supply port by the flow of a liquid supplied under pressure to a liquid supply port; and a gas-liquid mixture stream supply means 7 which supplies under pressure the gas-liquid mixture stream from the gas-liquid mixing means 22 to the delivery stream formation vessel 3 in such a jetting direction that a flow revolving along the inner wall of the vessel 3 is formed. A gas-liquid two-phase stream formed by supplying under pressure the gas-liquid mixture stream to the vessel 3 is jetted and diffused through the delivery port 4 into the liquid 1 to be treated.

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、液中に微細気泡を
発生させるエアレータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aerator for generating fine bubbles in a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】河川や湖沼などの水の浄化や、生活排水
等の汚水の浄化を行う方法として、被処理液中の好気性
微生物による生物酸化作用を利用する方法が知られてい
る。また、このような方法による浄化処理では、好気性
微生物による生物酸化作用を活性化するために、被処理
液中に空気の微細気泡を送り込むことが有効であること
も知られている。
2. Description of the Related Art As a method for purifying water from rivers, lakes and marshes, and purifying sewage such as domestic wastewater, there is known a method utilizing the biological oxidizing action of aerobic microorganisms in a liquid to be treated. Also, in the purification treatment by such a method, it is also known that it is effective to introduce fine air bubbles into the liquid to be treated in order to activate the biological oxidizing action of aerobic microorganisms.

【0003】このような浄化処理用として、各種の気泡
発生装置が開発されている。例えば、散気管を用いる方
法では、導入された気体は細孔を通過して液中に気泡と
して供給される。また、機械的方法では、回転する翼に
より導入された気体を細分化して気泡を発生する。
[0003] Various types of bubble generators have been developed for such purification treatment. For example, in a method using a diffuser, the introduced gas is supplied as bubbles in the liquid through the pores. Further, in the mechanical method, the gas introduced by the rotating wings is fragmented to generate bubbles.

【0004】散気管を用いる方法では、細孔の閉塞によ
る気泡サイズのばらつきと気泡発生率の低下や気泡発生
量に制限がある。また、撹拌作用が不充分であるので、
限られた容量の処理液に対しては効果があっても、河川
や湖沼などの大容量の液処理は不可能であるという欠点
があった。また、機械的方法では、消費エネルギが大き
く、気泡サイズのばらつきも大きいという欠点があっ
た。
In the method using a diffuser, there is a variation in bubble size due to blockage of pores, a reduction in bubble generation rate, and a limit on the amount of bubble generation. In addition, because the stirring action is insufficient,
Although effective for a limited volume of processing solution, it has the drawback that it is impossible to process a large volume of solution for rivers and lakes. Further, the mechanical method has disadvantages in that the energy consumption is large and the variation in bubble size is large.

【0005】従来一般に用いられている気泡発生装置
(以下、エアレータという)においては、例えば、被処
理液槽中に配置した細孔を有する管を用いるものの場
合、気泡を発生させる細孔の閉塞により気泡サイズがば
らついたり、気泡発生率が低下したりするという問題
や、気泡発生量に制限があるという問題があった。な
お、このような細孔の閉塞は、比較的短時間のうちに発
生する可能性があり、エアレータの保守にも大きな労力
を必要とするという問題もあった。
[0005] In a conventional bubble generator (hereinafter referred to as an aerator), for example, in the case of using a tube having pores arranged in a liquid tank to be treated, the bubble generator generates bubbles. There are problems that the bubble size varies and the bubble generation rate decreases, and that the amount of bubble generation is limited. In addition, there is a possibility that such blockage of the pores may occur in a relatively short time, and there is also a problem that maintenance of the aerator requires a large amount of labor.

【0006】液浄化への貢献度を高めるためには、発生
した気泡と被処理液とが良く混ざり合うことが必要であ
る。即ち、エアレータから吐出される気相を含んだ液
(気液混合二相流)は、被処理液中に勢いよく吐出され
て気泡を生成し、被処理液と気泡との混合による接触が
促進されることが好ましい。
In order to increase the degree of contribution to liquid purification, it is necessary that the generated bubbles and the liquid to be treated are well mixed. That is, the liquid containing the gas phase (gas-liquid mixed two-phase flow) discharged from the aerator is vigorously discharged into the liquid to be processed to generate bubbles, and the contact between the liquid to be processed and the bubbles is promoted by mixing. Is preferably performed.

【0007】そこで、本願発明者等は上記問題を検討し
て特開平10−230150公報に記載のエアレータを
開発した。このエアレータにより、被処理液中における
気泡の発生効率を高め、吐出流の撹拌作用により発生し
た気泡と、被処理液との接触効率を高めることが可能と
なった。
Therefore, the present inventors have studied the above problems and have developed an aerator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-230150. With this aerator, it has become possible to increase the generation efficiency of bubbles in the liquid to be treated, and to increase the contact efficiency between the bubbles generated by the stirring action of the discharge flow and the liquid to be treated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】その後の本願発明者等
による研究により、気液混合流により被処理液中に供給
する気泡の気泡サイズと実際の浄化性能との間には、気
泡サイズが小さく均一になるほど浄化性能が向上するこ
とが認められ、特に、数十μm程度の微細で均一な気泡
を大量に発生した場合には、浄化性能の向上が著しいこ
とが明らかとなった。
As a result of a study conducted by the inventors of the present application, it was found that the bubble size was small between the bubble size of the bubbles supplied into the liquid to be treated by the gas-liquid mixed flow and the actual purification performance. It was recognized that the purification performance was improved as the size became uniform. In particular, when a large number of fine and uniform bubbles of about several tens of μm were generated, the purification performance was significantly improved.

【0009】つまり、液中に送り込む総空気量が同じで
も、気泡サイズを小さくすれば、その分、液中に送り出
した気泡の表面積が増大して、液体との接触面積が増大
する。また、液中での気泡の浮遊時間が長くなり、液体
と気泡との接触時間が長くなる。これにより、液体中へ
の酸素の溶解効率が向上し、好気性微生物による生物酸
化作用の活性化への貢献度が高くなる。したがって、浄
化処理のために被処理液中に送る気泡は、気泡サイズの
ばらつきをなくすと同時に、気泡サイズをより小さくす
ることが浄化性能向上のため必要となる。
That is, even if the total amount of air sent into the liquid is the same, if the bubble size is reduced, the surface area of the bubbles sent out into the liquid increases accordingly, and the contact area with the liquid increases. In addition, the floating time of the bubbles in the liquid becomes longer, and the contact time between the liquid and the bubbles becomes longer. Thereby, the dissolving efficiency of oxygen in the liquid is improved, and the contribution to the activation of the biological oxidizing action by the aerobic microorganisms is increased. Therefore, it is necessary to reduce the bubble size of the bubbles sent into the liquid to be treated for the purification process while reducing the bubble size in order to improve the purification performance.

【0010】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、少ない消費エネルギで被処理液中に気泡サイ
ズが数十μm程度の均一なサイズの気泡を継続的に大量
供給することができるエアレータを提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to continuously supply a large amount of bubbles having a uniform size of about several tens μm into a liquid to be treated with a small amount of energy consumption. An object of the present invention is to provide an aerator that can be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る請求項1記載のエアレータは、液体中
に気相を取り込んで形成した気液二相流を被処理液中に
吐出することで該被処理液に微細気泡を供給するエアレ
ータにおいて、底部に吐出口が開口して被処理液中に浸
漬される吐出流形成槽と、液体供給口に加圧供給した液
体の流れにより気体供給口から気体が自然吸引されるこ
とで、液体中に気体が混合された気液混合流を形成する
気液混合手段を有し、該気液混合手段からの気液混合流
を、前記吐出流形成槽の周壁に沿って槽内を旋回する旋
回流となる噴射方向で前記吐出流形成槽に加圧供給する
気液混合流供給手段とを備え、前記吐出流形成槽に気液
混合流を加圧供給して形成した気液二相流を前記吐出口
から被処理液中に拡散噴射することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a gas-liquid two-phase flow formed by taking a gaseous phase into a liquid is discharged into the liquid to be treated. In the aerator that supplies fine bubbles to the liquid to be processed, the discharge port is opened at the bottom and the discharge flow forming tank immersed in the liquid to be processed, and the flow of the liquid pressurized and supplied to the liquid supply port is used. A gas-liquid mixing unit that forms a gas-liquid mixed flow in which the gas is mixed into the liquid by the natural suction of the gas from the gas supply port, and the gas-liquid mixed flow from the gas-liquid mixing unit, Gas-liquid mixed flow supply means for pressurizing and supplying the discharge flow forming tank with a jetting direction of a swirling flow swirling inside the tank along the peripheral wall of the discharge flow forming tank, The gas-liquid two-phase flow formed by pressurizing the flow is expanded from the discharge port into the liquid to be treated. Characterized by injection.

【0012】このエアレータでは、気液混合流供給手段
の液体供給口に加圧供給する液体によって気体供給口か
ら気体が自然吸引されて液中に気体が導入された気液混
合流が形成される。この気液混合流を吐出流形成槽内に
噴射供給することにより得られる吐出流形成槽の周壁に
沿った旋回流は、槽内を旋回しながら吐出口に向けて流
れる。気液混合流中に含まれる気体の一部は液体中に溶
解し、残りの気体は気体自体の浮力によって吐出流形成
槽の中心部に圧迫されて空気芯を形成する。このように
して吐出流形成槽内では、液体の旋回流と空気芯とによ
る気液二相流が形成される。そして、吐出流形成槽の吐
出口から気液二相流が拡散噴射されると、吐出口近傍に
気体の塊が形成され、その気体の塊が大きな剪断力によ
って細分化される。また、気液混合手段から吐出流形成
槽内に導入された気体の一部は液体中に溶解し、吐出流
形成槽の吐出口から被処理液中に拡散噴射する際に、そ
の圧力低下に伴って溶存する気体が液中に析出して微細
な気泡を発生する。これにより、被処理液中に略均質で
微細な気泡を大量に安定供給することができる。
In this aerator, the gas is spontaneously sucked from the gas supply port by the liquid supplied to the liquid supply port of the gas-liquid mixed flow supply means to form a gas-liquid mixed flow in which the gas is introduced into the liquid. . The swirling flow along the peripheral wall of the discharge flow forming tank obtained by injecting and supplying this gas-liquid mixed flow into the discharge flow forming tank flows toward the discharge port while turning in the tank. Part of the gas contained in the gas-liquid mixed flow is dissolved in the liquid, and the remaining gas is pressed against the center of the discharge flow forming tank by the buoyancy of the gas itself to form an air core. Thus, in the discharge flow forming tank, a gas-liquid two-phase flow is formed by the swirling flow of the liquid and the air core. When the gas-liquid two-phase flow is diffused and ejected from the discharge port of the discharge flow forming tank, a gas mass is formed near the discharge port, and the gas mass is subdivided by a large shear force. In addition, a part of the gas introduced into the discharge flow forming tank from the gas-liquid mixing means dissolves in the liquid, and when the gas is diffused and injected into the liquid to be treated from the discharge port of the discharge flow forming tank, the pressure is reduced. Accordingly, the dissolved gas precipitates in the liquid to generate fine bubbles. Thereby, a large amount of substantially uniform and fine bubbles can be stably supplied into the liquid to be treated.

【0013】請求項2記載のエアレータは、前記気体供
給口に供給する気体の量を調整する制御弁を備えたこと
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the aerator is provided with a control valve for adjusting an amount of gas supplied to the gas supply port.

【0014】このエアレータでは、液体の流れによる吸
引作用によって前記吐出流形成槽へ導入される気体の量
を制御弁で調整することにより、使用環境に応じて空気
流入量を適切に調整することができ、気泡サイズを確実
に微細化することができる。
In this aerator, the amount of gas introduced into the discharge flow forming tank by the suction action of the liquid flow is adjusted by the control valve, so that the amount of air inflow can be appropriately adjusted according to the use environment. As a result, the bubble size can be reliably reduced.

【0015】請求項3記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽が、前記旋回流の旋回中心軸に直交する断面が円
形状に形成され、前記気液混合流供給手段を前記吐出流
形成槽の内周面に対して接線方向に接続したことを特徴
とする。
According to a third aspect of the present invention, in the aerator, the discharge flow forming tank has a circular cross section perpendicular to the swirling center axis of the swirling flow, and the gas-liquid mixed flow supply means is connected to the discharge flow forming tank. It is characterized by being connected tangentially to the inner peripheral surface.

【0016】このエアレータでは、前記気液混合流供給
手段から液体が供給されることで、吐出流形成槽の内周
面に沿って旋回流が円滑に形成される。
In this aerator, the swirling flow is smoothly formed along the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank by supplying the liquid from the gas-liquid mixed flow supplying means.

【0017】請求項4記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽の底部を、前記気液二相流の噴射方向に突出する
円錐状に形成したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a conical shape protruding in the direction of jetting the gas-liquid two-phase flow.

【0018】このエアレータでは、吐出流形成槽の底部
を円錐状に形成することにより、吐出流形成槽内で生じ
る旋回流の流れを滑らかにでき圧力損失を低減できる。
このため、消費動力が小さくエネルギ効率の高い構成と
することができる。
In this aerator, by forming the bottom of the discharge flow forming tank into a conical shape, the flow of the swirling flow generated in the discharge flow forming tank can be made smooth, and the pressure loss can be reduced.
For this reason, it is possible to achieve a configuration that consumes less power and has high energy efficiency.

【0019】請求項5記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽の底部を平板状に形成したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the bottom of the discharge flow forming tank is formed in a flat plate shape.

【0020】このエアレータでは、吐出流形成槽を単純
な形状にでき製造コストを低減できると共に、エアレー
タの小型化を図ることができる。
In this aerator, the discharge flow forming tank can be formed in a simple shape, the production cost can be reduced, and the size of the aerator can be reduced.

【0021】請求項6記載のエアレータは、前記気液混
合流供給手段を、前記吐出流形成槽の底部から所定高さ
隔てた位置の吐出流形成槽壁面に接続したことを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the aerator of the present invention, the gas-liquid mixed flow supply means is connected to a wall of the discharge flow forming tank located at a predetermined height from the bottom of the discharge flow forming tank.

【0022】このエアレータでは、吐出流形成槽内の底
部から所定高さ隔てた位置から気液混合流を供給して該
所定高さの間を旋回させ続けることにより、旋回流の偏
りが低減され、吐出口から均一に拡散噴射させることが
できる。
In this aerator, the bias of the swirling flow is reduced by supplying the gas-liquid mixed flow from a position at a predetermined height from the bottom in the discharge flow forming tank and continuing the swirling between the predetermined heights. In addition, it is possible to uniformly diffuse and inject from the discharge port.

【0023】請求項7記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽内で前記吐出口に対峙して設けた気体導入口から
前記旋回流によって気体を自然吸引させることで前記吐
出流形成槽に気体を供給する気体供給手段を備えたこと
を特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the aerator, the gas is naturally sucked by the swirling flow from a gas introduction port provided in the discharge flow forming tank so as to face the discharge port, so that the gas flows into the discharge flow forming tank. It is characterized by comprising gas supply means for supplying.

【0024】このエアレータでは、前記気液混合手段か
ら導入される気体に加えて、気体供給手段からも気体を
供給することにより、装置全体としての気体供給量が増
加して、気液混和率を向上させることができる。
In this aerator, by supplying gas from the gas supply means in addition to the gas introduced from the gas-liquid mixing means, the gas supply amount of the entire apparatus is increased, and the gas-liquid mixing rate is reduced. Can be improved.

【0025】請求項8記載のエアレータは、前記気体供
給手段の気体導入口に、気体の導入を安定化するノズル
を設けたことを特徴とする。
An aerator according to claim 8 is characterized in that a nozzle for stabilizing the introduction of gas is provided at a gas introduction port of the gas supply means.

【0026】このエアレータでは、前記吐出流形成槽の
吐出口に向けて新たに導入される気体の流れが安定し
て、形成される気液二相流の被処理液中での流れが安定
する。これにより、吐出流形成槽から拡散噴射される気
液混合二相流と吐出流形成槽外部の被処理液との間の界
面における剪断応力を安定した状態にできる。
In this aerator, the flow of gas newly introduced toward the discharge port of the discharge flow forming tank is stabilized, and the flow of the formed gas-liquid two-phase flow in the liquid to be treated is stabilized. . Thereby, the shear stress at the interface between the gas-liquid mixed two-phase flow diffused and injected from the discharge flow forming tank and the liquid to be treated outside the discharge flow forming tank can be stabilized.

【0027】請求項9記載のエアレータは、前記吐出流
形成槽の異なる位置に複数の前記気液混合流供給手段を
前記吐出流形成槽の内周面に対して接線方向に接続した
ことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the aerator of the present invention, a plurality of the gas-liquid mixed flow supply means are connected to different positions of the discharge flow forming tank in a tangential direction with respect to an inner peripheral surface of the discharge flow forming tank. And

【0028】このエアレータでは、複数の気液混合流供
給手段を吐出流形成槽に接続することで、気体の供給量
が増加すると共に、吐出流形成槽内の旋回流がより強力
な流れとなり、これにより、気体と液体との接触機会が
増加して、気体の液中への溶解効率が向上する。
In this aerator, by connecting a plurality of gas-liquid mixed flow supply means to the discharge flow forming tank, the supply amount of gas increases, and the swirling flow in the discharge flow forming tank becomes a stronger flow. Thereby, the chance of contact between the gas and the liquid increases, and the efficiency of dissolving the gas in the liquid improves.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係
るエアレータの一実施形態を示す図、図2は本実施形態
のエアレータの構成図であって、(a)は縦断面図で
(b)は図2(a)のA−A断面矢視図を示している。
本実施形態のエアレータ100は、図1に示すように被
処理液1が貯留された処理槽2内に浸漬した状態で使用
され、被処理液1中に直径が数十μm程度の均一なサイ
ズの微細気泡を安定して大量供給することを特徴として
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of an aerator according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an aerator of the present embodiment, (a) is a longitudinal sectional view, and (b) is A in FIG. 2 (a). FIG.
The aerator 100 of the present embodiment is used in a state where it is immersed in a processing tank 2 in which a liquid 1 to be treated is stored as shown in FIG. 1 and has a uniform size of about several tens μm in the liquid 1 to be treated. It is characterized by supplying a large amount of fine bubbles stably.

【0030】図1及び図2に示すように、本実施形態の
エアレータ100は、周壁が円筒状に形成されると共に
底部3aが外方に突出する円錐状に形成され、該円錐状
の底部3aの中心位置に吐出口4を開口した吐出流形成
槽3と、液体供給口に液体を加圧供給すると共に、この
液体の流れにより気体供給口から気体を自然吸引するこ
とで、液体中に気体が混合された気液混合流を形成する
気液混合手段としてのアスピレータ22を有し、このア
スピレータ22からの気液混合流を、管路5を通して吐
出流形成槽3の周壁に沿って槽内を旋回する旋回流とな
る噴射方向で吐出流形成槽3に加圧供給する気液混合流
供給手段7とを備えている。処理槽2は、エアレータ1
00による処理性能に応じた容積となっており、必要と
する処理量の増減に伴って、それに見合った処理能力又
は個数のエアレータが適宜用いられる。或いは、エアレ
ータの処理性能に見合った容積の処理槽が適宜選択され
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the aerator 100 of the present embodiment has a cylindrical peripheral wall and a bottom portion 3a formed in a conical shape projecting outward, and the conical bottom portion 3a. The liquid is supplied under pressure to the liquid supply port and the liquid is supplied to the liquid supply port under pressure and the gas is naturally sucked from the gas supply port by the flow of the liquid, so that the gas flows into the liquid. Has an aspirator 22 as gas-liquid mixing means for forming a gas-liquid mixed flow in which the gas-liquid mixed flow is mixed. The gas-liquid mixed flow from the aspirator 22 is passed through the pipe 5 along the peripheral wall of the discharge flow forming tank 3 in the tank. And a gas-liquid mixed flow supply means 7 for pressurizing and supplying the discharge flow forming tank 3 with a jetting direction of a swirling flow. The processing tank 2 includes an aerator 1
The capacity is set in accordance with the processing performance by 00, and as the required processing amount increases or decreases, a processing capacity or number of aerators corresponding to the increase or decrease are appropriately used. Alternatively, a processing tank having a volume corresponding to the processing performance of the aerator is appropriately selected.

【0031】気液混合流供給手段7は、吐出流形成槽3
に連通される管路5にアスピレータ22の出口側を接続
し、アスピレータ22の入口側の気体供給口には気体導
入管24を、液体供給口には図示しないポンプに接続さ
れ液体Wを加圧供給する液体供給管26を接続して構成
される。気液混合流供給手段7は、液体供給管26から
加圧供給される液体中に、気体導入管24から気体を自
然吸引により導入して吐出流形成槽3に気液混合流を噴
射供給する。なお、本実施形態においては、気液混合流
供給手段7が吐出流形成槽3に供給する液体Wは、処理
槽2に貯留されている被処理液1と同じものであるが、
これに限らず他の液体であってもよい。
The gas-liquid mixed flow supply means 7 includes the discharge flow forming tank 3
The outlet side of the aspirator 22 is connected to the pipe line 5 communicating with the aspirator 22, the gas supply pipe on the inlet side of the aspirator 22 is connected to the gas introduction pipe 24, and the liquid supply port is connected to a pump (not shown) to pressurize the liquid W. It is configured by connecting a liquid supply pipe 26 to be supplied. The gas-liquid mixed flow supply means 7 introduces gas by natural suction from the gas introduction pipe 24 into the liquid supplied under pressure from the liquid supply pipe 26, and jets and supplies the gas-liquid mixed flow to the discharge flow forming tank 3. . In the present embodiment, the liquid W supplied to the discharge flow forming tank 3 by the gas-liquid mixed flow supply means 7 is the same as the liquid 1 to be processed stored in the processing tank 2.
The liquid is not limited to this, and may be another liquid.

【0032】また、吐出流形成槽3への管路5の接続角
度は、吐出流形成槽3に送給する液体Wの噴射方向を規
定するもので、液体Wが吐出流形成槽3の周壁に沿って
槽内を旋回する旋回流を形成するように設定されてい
る。即ち、本実施形態においては、図2(b)に示すよ
うに、管路5を吐出流形成槽3の内周面に対して接線方
向に接続している。そして、管路5を吐出流形成槽3の
底部から所定高さ隔てた位置、ここでは、エアレータの
高さHに近い位置で吐出流形成槽3の壁面に接続するこ
とで、管路5から供給された液体が吐出流形成槽3内を
旋回し続けることになる。これにより、旋回流の偏りが
なくなり、吐出口から均一に拡散噴射されるようにな
る。
The connection angle of the pipe 5 to the discharge flow forming tank 3 defines the direction in which the liquid W to be fed to the discharge flow forming tank 3 is jetted. Is set so as to form a swirling flow that swirls in the tank along. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the pipe 5 is connected to the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank 3 in a tangential direction. The pipe 5 is connected to the wall of the discharge flow forming tank 3 at a position separated from the bottom of the discharge flow forming tank 3 by a predetermined height, here, at a position close to the height H of the aerator, so that the pipe 5 The supplied liquid continues to swirl in the discharge flow forming tank 3. Thereby, the bias of the swirling flow is eliminated, and the jet is uniformly diffused from the discharge port.

【0033】吐出流形成槽3の底部3aは、図2(a)
に示すように吐出口4からの噴射方向外側に突出する円
錐状に形成され、旋回流が滑らかに吐出口4に向かうよ
うにしている。
The bottom 3a of the discharge flow forming tank 3 is shown in FIG.
As shown in (1), it is formed in a conical shape protruding outward in the ejection direction from the discharge port 4 so that the swirling flow smoothly goes to the discharge port 4.

【0034】次に、上記エアレータ100の作用を説明
する。上記構成のエアレータ100は、図1に示すよう
に、気液混合流供給手段7により吐出流形成槽3に気体
Gの混在する液体Wを加圧供給することで吐出流形成槽
3内に旋回流が形成される。旋回流は、吐出流形成槽3
の内周面を旋回した後、吐出口4から抜ける流れとな
る。気液混合流中に含まれる気体の一部は液体中に溶解
し、残りの気体は図3に概念的に示すように、気泡自体
の浮力によって吐出流形成槽3の中心部に圧迫されて空
気芯11を形成する。このようにして、吐出流形成槽3
内では、気体を溶解した液体の旋回流と空気芯とによる
気液二相流が形成される。
Next, the operation of the aerator 100 will be described. As shown in FIG. 1, the aerator 100 having the above-described structure is swirled into the discharge flow forming tank 3 by pressurizing and supplying the liquid W containing the gas G to the discharge flow forming tank 3 by the gas-liquid mixed flow supplying means 7. A flow is formed. The swirling flow is generated in the discharge flow forming tank 3
After turning on the inner peripheral surface of the nozzle, the flow comes out of the discharge port 4. A part of the gas contained in the gas-liquid mixed flow is dissolved in the liquid, and the remaining gas is pressed against the center of the discharge flow forming tank 3 by the buoyancy of the bubble itself as conceptually shown in FIG. An air core 11 is formed. Thus, the discharge flow forming tank 3
Inside, a gas-liquid two-phase flow is formed by the swirling flow of the liquid in which the gas is dissolved and the air core.

【0035】そして、形成された吐出流形成槽3内の気
液二相流は、吐出口4から被処理液1中に拡散噴射され
る。その際、図1に示すように吐出口4の付近にはノズ
ル10から噴射された空気の塊である空気たまり12が
形成され、空気たまりと被処理液1との境界での剪断作
用により微細気泡が発生する。また、液中に溶解した気
体は、吐出口で圧力が開放されると同時に微細気泡とな
る。そして、吐出口4から一定距離離れると、ほぼ均質
に微細気泡14の混和された気液混和流16となる。
Then, the gas-liquid two-phase flow in the formed discharge flow forming tank 3 is diffused and jetted from the discharge port 4 into the liquid 1 to be treated. At this time, as shown in FIG. 1, an air pocket 12, which is a lump of air injected from the nozzle 10, is formed in the vicinity of the discharge port 4, and is finely formed by a shearing action at a boundary between the air pocket and the liquid 1 to be processed. Bubbles are generated. Further, the gas dissolved in the liquid becomes fine bubbles at the same time as the pressure is released at the discharge port. Then, at a certain distance from the discharge port 4, a gas-liquid mixed flow 16 in which the microbubbles 14 are mixed almost uniformly is formed.

【0036】このようなエアレータ100においては、
吐出流形成槽3の吐出口4から吐出された気液混合二相
流における気液の界面張力をσw/g 、気液混合二相流と
吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の界面18にお
ける剪断応力をS、気液混和流16中に発生する気泡の
直径をdaとすると、次式が成立する。 da =4(σw/g)/S
In such an aerator 100,
The gas-liquid interfacial tension in the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 is σ w / g , and the gas-liquid mixed two-phase flow and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3 are different from each other. Assuming that the shear stress at the interface 18 between S and S is S, and the diameter of the bubble generated in the gas-liquid mixed flow 16 is d a , the following equation is established. d a = 4 (σ w / g ) / S

【0037】即ち、剪断応力Sが大きくなるほど、ま
た、気液の界面張力σw/g が小さくなるほど、吐出流形
成槽3の吐出口4から気液混合二相流が吐出されること
で発生する気液混和流中の気泡サイズが小さくなり、且
つ気泡サイズのばらつきも抑制される。また、生成され
る気液混和流16中の気泡の混和率も高められる。した
がって、サイズの小さな気泡を大量に得るためには、気
液混合二相流と被処理液1との界面18の剪断応力Sを
大きくすること、気液の界面張力σw/g を小さくするこ
とが重要になる。本実施形態のエアレータによれば、吐
出口4から噴射された空気を、剪断応力の大きい界面を
強制的に通過させる構成としたことにより、気泡サイズ
の微細化と気泡サイズのばらつき低減を達成している。
That is, as the shear stress S increases and the gas-liquid interfacial tension σ w / g decreases, the gas-liquid mixed two-phase flow is discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3. The bubble size in the mixed gas-liquid flow is reduced, and the variation in bubble size is suppressed. Further, the mixing ratio of bubbles in the generated gas-liquid mixed flow 16 is also increased. Therefore, in order to obtain a large amount of small-sized bubbles, the shear stress S at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow and the liquid 1 to be treated is increased, and the interfacial tension σ w / g of the gas-liquid is reduced. It becomes important. According to the aerator of the present embodiment, the air jetted from the discharge port 4 is forcibly passed through the interface having a large shear stress, thereby achieving the miniaturization of the bubble size and the reduction of the variation in the bubble size. ing.

【0038】以下に、上記エアレータ100による効果
を詳細に説明する。上記エアレータ100の構成によれ
ば、アスピレータ22に導入した気体が液中で気泡とな
って吐出流形成槽3内を旋回することで、圧力を高めた
状態で液体との接触機会が増え、気体の液中への溶解が
促進される。また、気液混合流供給手段7から導入され
た気体は、吐出口4からの吐出勢いと気体自体の浮力と
がバランスした位置で、剪断応力の大きい界面18に囲
まれて滞留し、空気たまり12を形成する。空気たまり
12内の気体は剪断応力の大きい界面18を通過してか
ら被処理液中に分散されるため、導入された気体と界面
18との接触によって生じる剪断により、空気たまり1
2内の気体が効率良く細かに分割される。
Hereinafter, the effects of the aerator 100 will be described in detail. According to the configuration of the aerator 100, the gas introduced into the aspirator 22 is turned into bubbles in the liquid and swirls in the discharge flow forming tank 3, thereby increasing the chance of contact with the liquid at a high pressure. In the liquid is promoted. Further, the gas introduced from the gas-liquid mixed flow supply means 7 stays at a position where the discharge force from the discharge port 4 and the buoyancy of the gas itself are balanced, surrounded by the interface 18 having a large shear stress, and accumulates in the air pool. 12 is formed. Since the gas in the air pool 12 passes through the interface 18 having a large shear stress and is dispersed in the liquid to be treated, the air generated by the contact between the introduced gas and the interface 18 causes the air pool 1
The gas in 2 is divided efficiently and finely.

【0039】そして、圧力が高められた液体中に気体を
導入し、また、気体と液体との接触機会を増加させてい
ることから液中への気体の溶解が助長される。このた
め、気液二相流を吐出流形成槽3の吐出口4から拡散噴
射する際に、その減圧作用により、溶存する気体の液体
中への析出(気泡化)が促進される。
Since the gas is introduced into the liquid at an increased pressure and the chance of contact between the gas and the liquid is increased, the dissolution of the gas into the liquid is promoted. For this reason, when the gas-liquid two-phase flow is diffused and injected from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3, the decompression action promotes the deposition (bubbling) of the dissolved gas in the liquid.

【0040】さらに、気液混合流供給手段7によって吐
出流形成槽3内に供給した気液混合流の旋回力は、気体
流を旋回中心方向に圧迫して、吐出流形成槽3から吐出
されたときの減圧作用による気体の析出や微粒子化を促
進する役割を果たして、気液混和流16における気泡の
混和率を高める作用もある。
Further, the swirling force of the gas-liquid mixed flow supplied into the discharge flow forming tank 3 by the gas-liquid mixed flow supply means 7 presses the gas flow toward the center of swirling and is discharged from the discharge flow forming tank 3. It also plays a role of accelerating the deposition and atomization of gas by the depressurizing action at the time, and also has an action of increasing the mixing ratio of bubbles in the gas-liquid mixed flow 16.

【0041】また、吐出流形成槽3の底部3aを円錐状
に形成することにより、吐出流形成槽内で生じる旋回流
の流れが滑らかとなり圧力損失が低減する。このため、
必要とする動力の少ない、エネルギ効率の高いエアレー
タの構成とすることができる。また、吐出口4近傍での
液体の軸方向流速分布がなだらかになり安定する。
By forming the bottom 3a of the discharge flow forming tank 3 in a conical shape, the flow of the swirling flow generated in the discharge flow forming tank becomes smooth, and the pressure loss is reduced. For this reason,
An aerator with a low energy requirement and high energy efficiency can be provided. Further, the axial flow velocity distribution of the liquid in the vicinity of the discharge port 4 becomes gentle and stable.

【0042】このように、本実施形態のエアレータ10
0においては、上記各効果が相乗的に作用することによ
り、直径数十μm程度の微細気泡を一定サイズで安定し
て大量供給することが可能となる。また、液体と気体の
流動や気泡分散のためのエネルギが小さく、装置全体と
しての消費エネルギを小さくできると共に、騒音も小さ
くできる。そして、液体を加圧供給するために、液体の
攪拌作用が向上し、液体と気泡との相対速度が大きくな
り、気泡の表面被膜の更新速度が増大して、酸素の被処
理液中への移動速度を向上できる。
As described above, the aerator 10 of the present embodiment is
In the case of 0, the above effects act synergistically, so that it is possible to stably supply a large amount of fine bubbles having a diameter of about several tens of μm at a constant size. Further, the energy for flowing the liquid and the gas and dispersing the bubbles is small, so that the energy consumption of the entire apparatus can be reduced and the noise can be reduced. Then, in order to supply the liquid under pressure, the stirring action of the liquid is improved, the relative speed between the liquid and the bubbles is increased, the renewal speed of the surface coating of the bubbles is increased, and oxygen is introduced into the liquid to be treated. The moving speed can be improved.

【0043】このエアレータ100を浄化処理に利用す
れば、優れた浄化性能が得られると同時に、浄化装置の
小型化やコストの低減を図ることができる。また、上記
エアレータ100は、各々気体導入口8aを備える複数
個の吐出流形成槽3を組み合わせ、単一の気液混合流供
給手段7を分岐させて接続することにより作動させるこ
ともできる。したがって、河川や湖沼の浄化といった大
容量処理に対しても簡単に適応できる。
If this aerator 100 is used for purification processing, excellent purification performance can be obtained, and at the same time, the size and cost of the purification device can be reduced. The aerator 100 can also be operated by combining a plurality of discharge flow forming tanks 3 each having a gas inlet 8a, and branching and connecting a single gas-liquid mixed flow supply means 7. Therefore, it can be easily adapted to large-capacity processing such as purification of rivers and lakes.

【0044】なお、気泡サイズの微細化や一定化に対す
る信頼性を高めるには、装置各部の寸法及び条件を次の
ように設定することが好ましい。 V2 =20〜200 m/sec d0/D=0.05〜0.5 θ=30゜〜180゜ ただし、V2は吐出口4から吐出される気液二相流の流
速、Dは吐出流形成槽3の内径、d0は吐出口4の内
径、θは底部3aの頂角である。
In order to increase the reliability of miniaturizing and stabilizing the bubble size, it is preferable to set the dimensions and conditions of each part of the apparatus as follows. V 2 = 20 to 200 m / sec d 0 /D=0.05 to 0.5 θ = 30 ° to 180 ° where V 2 is the flow rate of the gas-liquid two-phase flow discharged from the discharge port 4, and D is the inner diameter of the discharge flow forming tank 3, d 0 is the inner diameter of the discharge port 4, theta is the apex angle of the bottom 3a.

【0045】また、吐出流形成槽3の形状は、本実施形
態における円筒形あるいは円筒と円錐の組み合わせ形に
限るものではなく、気液混合流供給手段によって送給さ
れた気液が周壁に沿って槽内を旋回する旋回流となる形
状であれば、例えば、楕円体、あるいは球形とすること
もできる。即ち、吐出流形成槽3の形状は、旋回流の旋
回中心軸に直交する断面が円形状に形成された形状であ
ればよい。なお、アスピレータ22に接続される気体導
入管24の途中に図示しない空気流量調整用の制御弁を
設け、アスピレータ22に導入される空気量を調整する
ことにより、エアレータの形状や運転条件の変動に対し
ても気泡サイズを微細に且つ一定に維持することがで
き、また、使用環境に応じて適正な運転条件となるよう
に調整でき、常に最適な状態でエアレータを作動させる
ことができる。
Further, the shape of the discharge flow forming tank 3 is not limited to the cylindrical shape or the combination of the cylinder and the cone in the present embodiment, but the gas-liquid supplied by the gas-liquid mixed flow supply means is formed along the peripheral wall. For example, the shape may be an ellipsoid or a spherical shape as long as the shape forms a swirling flow swirling in the tank. That is, the shape of the discharge flow forming tank 3 may be any shape as long as the cross section orthogonal to the center axis of the swirling flow is formed in a circular shape. In addition, a control valve (not shown) for adjusting the air flow rate is provided in the middle of the gas introduction pipe 24 connected to the aspirator 22, and by adjusting the amount of air introduced into the aspirator 22, the shape and operating conditions of the aerator can be changed. On the other hand, the bubble size can be kept fine and constant, and the operating conditions can be adjusted according to the use environment so that the aerator can always be operated in an optimal state.

【0046】次に、本実施形態のエアレータの変形例を
説明する。図4は、本変形例のエアレータの構成を示す
縦断面図である。このエアレータ200も、図1と同様
に被処理液1が貯留された処理槽2内に浸漬した状態で
使用され、被処理液1中に直径が数十μm程度の均一な
サイズの微細気泡を安定して大量供給できる。なお、図
2と同一の機能を有する部材に対しては同一の符号を付
与することで、ここでは、その説明を省略する。
Next, a modified example of the aerator of this embodiment will be described. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the aerator of the present modification. This aerator 200 is also used in a state of being immersed in the processing tank 2 in which the liquid 1 to be treated is stored as in FIG. 1, and fine bubbles of a uniform size having a diameter of about several tens μm are formed in the liquid 1 to be treated. Stable mass supply. Note that members having the same functions as in FIG. 2 are given the same reference numerals, and description thereof is omitted here.

【0047】本変形例のエアレータ200では、有底円
筒状の底部20aの中心位置に吐出口4を開口した吐出
流形成槽20を備えており、該吐出流形成槽20の底部
20aは平板状に形成している。この構成によれば、吐
出流形成槽20を加工が容易な単純な形状にでき、製造
コストを低減できると共に、突出部がないためにエアレ
ータの小型化を図ることができる。
The aerator 200 of this modified example has a discharge flow forming tank 20 having a discharge port 4 opened at the center of a bottomed cylindrical bottom 20a, and the discharge flow forming tank 20 has a flat bottom 20a. Is formed. According to this configuration, the discharge flow forming tank 20 can be formed into a simple shape that can be easily processed, the manufacturing cost can be reduced, and the size of the aerator can be reduced because there is no protrusion.

【0048】次に、本発明に係るエアレータの第2実施
形態を説明する。図5に本実施形態のエアレータ300
の断面図を示した。図5に示すように、本実施形態のエ
アレータ300は、第1実施形態のエアレータ100の
構成にさらに別の気体供給手段を設けた構成としてい
る。
Next, a second embodiment of the aerator according to the present invention will be described. FIG. 5 shows an aerator 300 of the present embodiment.
A cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 5, an aerator 300 of the present embodiment has a configuration in which another gas supply unit is provided in addition to the configuration of the aerator 100 of the first embodiment.

【0049】気体供給手段9は、吐出流形成槽3の吐出
口4と対峙するように気体導入口8aを配設し、槽内に
空気を供給する。気体導入口8aは、槽内の液体中に浸
漬するように管路8の一端側を槽内に延出することで配
置され、その先端には空気の導入を安定化させるノズル
10を設けている。また、管路8の他端側は、大気に解
放されており、大気圧の空気を吐出流形成槽3内に自然
吸引により導入する。なお、図示はしないが管路8の途
中に、空気導入量を調整する制御弁を設けることが好ま
しい。また、気体導入口8aは、構成を簡略化するため
に、管路8を槽内に延出せずに吐出流形成槽底部3aの
反対側の槽端面中央位置に吐出口4と対峙して設けた構
成としてもよい。
The gas supply means 9 has a gas inlet 8a disposed so as to face the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3, and supplies air into the tank. The gas inlet 8a is arranged by extending one end of the conduit 8 into the tank so as to be immersed in the liquid in the tank, and a nozzle 10 for stabilizing the introduction of air is provided at the tip thereof. I have. The other end of the pipe 8 is open to the atmosphere, and air at atmospheric pressure is introduced into the discharge flow forming tank 3 by natural suction. Although not shown, it is preferable to provide a control valve for adjusting the air introduction amount in the middle of the pipe 8. Further, in order to simplify the configuration, the gas inlet 8a is provided facing the discharge port 4 at the center of the tank end face opposite to the bottom 3a of the discharge flow forming tank without extending the pipe 8 into the tank. May be adopted.

【0050】また、気体供給手段9の気体導入口8aに
ノズル10を備えたことで、吐出流形成槽3内から吐出
口4に向けて導入される気体の導入状態が安定し、これ
により、吐出流形成槽3の吐出口4から吐出された気液
混合二相流の吐出速度を安定させることができる。以
て、吐出流形成槽3の吐出口4から拡散噴射された気液
混合二相流と吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の
界面18における剪断応力Sを安定させることができ
る。
Further, by providing the nozzle 10 at the gas inlet 8a of the gas supply means 9, the state of introduction of the gas introduced from the inside of the discharge flow forming tank 3 toward the discharge port 4 is stabilized. The discharge speed of the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 can be stabilized. Thus, it is possible to stabilize the shear stress S at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow diffused and injected from the discharge port 4 of the discharge flow forming tank 3 and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3. it can.

【0051】ノズル10を装着した場合としない場合と
を比較すると、エアレータ300から吐出された気液混
合二相流と吐出流形成槽3外部の被処理液1との間の界
面18における剪断応力Sの安定性の差は顕著で、装着
した場合の方が微細サイズの気泡を安定して大量に吐出
することができる。また、剪断応力Sが大きい状態で安
定することにより、気液混和流16中の微細気泡14の
混和率を高めることが可能になる。また、吐出流形成槽
3の底部3aが円錐状に形成されてることにより、気体
導入口ノズル近傍での液体の軸方向流速分布がなだらか
になり、吸引力が大きく且つ安定するので、これに伴っ
て気体の導入量を増加させることができる。なお、気泡
サイズの微細化や一定化に対する信頼性を高めるには、
装置各部の寸法及び条件を次のように設定することが好
ましい。 d1/d0=0.1〜1 h/H=0〜1 V1=0.1〜100m/sec ここで、d1はノズル10の内径、hはノズル10の槽
内高さ、Hは吐出流形成槽3の高さ、V1はノズル10
から噴射される空気の流速である。
The shear stress at the interface 18 between the gas-liquid mixed two-phase flow discharged from the aerator 300 and the liquid 1 to be treated outside the discharge flow forming tank 3 is compared between the case where the nozzle 10 is mounted and the case where the nozzle 10 is not mounted. The difference in the stability of S is remarkable, and it is possible to discharge a large amount of fine bubbles stably in a large amount when attached. Further, by stabilizing the shear stress S in a large state, the mixing ratio of the fine bubbles 14 in the gas-liquid mixed flow 16 can be increased. Further, since the bottom 3a of the discharge flow forming tank 3 is formed in a conical shape, the axial flow velocity distribution of the liquid in the vicinity of the gas inlet nozzle becomes gentle, and the suction force is large and stable. Thus, the amount of gas introduced can be increased. In order to increase the reliability of miniaturization and constant bubble size,
It is preferable to set the dimensions and conditions of each part of the apparatus as follows. d 1 / d 0 = 0.1 to 1 h / H = 0 to 1 V 1 = 0.1 to 100 m / sec where d 1 is the inner diameter of the nozzle 10, h is the height of the nozzle 10 in the tank, H Is the height of the discharge flow forming tank 3, V 1 is the nozzle 10
It is the flow velocity of the air injected from.

【0052】次に、本発明に係るエアレータの第3実施
形態を説明する。図6は本実施形態のエアレータの断面
図である。図6に示すように、エアレータ400の吐出
流形成槽3に対し、複数の気液混合流供給手段が吐出流
形成槽3周壁面の周方向に等配され、それぞれ吐出流形
成槽3の内周面に対して接線方向に接続されている。本
実施形態の場合は、気液混合流供給手段が2つ設けら
れ、吐出流形成槽3に接続された気液混合流供給手段7
の接続位置とは対面位置となる周壁面に第2の気液混合
流供給手段13を接続している。この第2の気液混合流
供給手段13の管路28は、気液混合流供給手段7の管
路5を分岐させたものであってもよく、別途気液混合流
供給手段を設けて液体を供給するものとしてもよい。
Next, a third embodiment of the aerator according to the present invention will be described. FIG. 6 is a sectional view of the aerator of the present embodiment. As shown in FIG. 6, a plurality of gas-liquid mixed flow supply means are equally arranged in the circumferential direction of the peripheral wall surface of the discharge flow forming tank 3 with respect to the discharge flow forming tank 3 of the aerator 400. It is connected tangentially to the peripheral surface. In the case of the present embodiment, two gas-liquid mixed flow supply means are provided, and the gas-liquid mixed flow supply means 7 connected to the discharge flow forming tank 3 is provided.
The second gas-liquid mixed flow supply means 13 is connected to the peripheral wall surface facing the connection position of the above. The pipe 28 of the second gas-liquid mixed flow supply means 13 may be a branch of the pipe 5 of the gas-liquid mixed flow supply means 7. May be supplied.

【0053】本実施形態の構成によれば、吐出流形成槽
3内で発生する旋回流をより強力に、且つ安定した流れ
にすることが可能になり、その分、気体と液体との接触
機会が増加して気体の液体への溶解を促進することがで
きる。なお、管路28の設置位置は管路5の対面位置に
限らず、吐出流形成槽3の内周面いずれの位置であって
もよく、また、さらに複数の管路を設けた構成としても
よい。
According to the structure of this embodiment, the swirling flow generated in the discharge flow forming tank 3 can be made stronger and more stable, and accordingly, the chance of contact between the gas and the liquid can be increased. To promote the dissolution of the gas into the liquid. In addition, the installation position of the conduit 28 is not limited to the position facing the conduit 5 and may be any position on the inner peripheral surface of the discharge flow forming tank 3. Further, a configuration in which a plurality of conduits are provided. Good.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明のエアレータによれば、気液混合
流供給手段により形成された気液混合流を吐出流形成槽
内に加圧供給することで旋回流を形成し、この旋回流に
より気体供給手段から気体が吸引作用を受けて吐出流形
成槽内に自然吸気により導入される。一方、気液混合流
中に含まれる気泡は、気泡自体の浮力によって吐出流形
成槽の中心部に圧迫されて、気体供給手段から導入され
た空気と共に空気芯を形成する。このようにして吐出流
形成槽内では、液体の旋回流と空気芯とによる気液二相
流が形成され、吐出流形成槽の吐出口から気液二相流が
拡散噴射される。これにより、少ない消費エネルギで被
処理液中に微細で均一な気泡を継続的に大量供給するこ
とができる。このエアレータを浄化処理に利用すること
で、優れた浄化性能を得ることができ、浄化装置の小型
化やコストの低減を図ることができる。
According to the aerator of the present invention, the swirl flow is formed by pressurizing and supplying the gas-liquid mixed flow formed by the gas-liquid mixed flow supply means into the discharge flow forming tank. The gas is suctioned from the gas supply means and introduced into the discharge flow forming tank by natural suction. On the other hand, the bubbles contained in the gas-liquid mixed flow are pressed against the center of the discharge flow forming tank by the buoyancy of the bubbles themselves, and form an air core together with the air introduced from the gas supply means. In this way, a gas-liquid two-phase flow is formed in the discharge flow forming tank by the swirling flow of the liquid and the air core, and the gas-liquid two-phase flow is diffused and injected from the discharge port of the discharge flow forming tank. This makes it possible to continuously supply a large amount of fine and uniform bubbles in the liquid to be treated with low energy consumption. By using this aerator for purification processing, excellent purification performance can be obtained, and the size and cost of the purification device can be reduced.

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

【図1】本発明に係るエアレータの第1実施形態の構成
例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of an aerator according to the present invention.

【図2】エアレータの構成を示す図であって、(a)は
縦断面図(b)は図2(a)のA−A断面矢視図である。
2A and 2B are diagrams showing a configuration of an aerator, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.

【図3】本発明に係るエアレータの作用を概念的に説明
する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view conceptually explaining the operation of the aerator according to the present invention.

【図4】本発明に係るエアレータの変形例における構成
を示す縦断面図である
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a modified example of the aerator according to the present invention.

【図5】本発明に係るエアレータの第2実施形態におけ
る構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a second embodiment of an aerator according to the present invention.

【図6】本発明に係るエアレータの第3実施形態におけ
る構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example in a third embodiment of the aerator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被処理液 2 処理槽 3、20 吐出流形成槽 3a、20a 底部 4 吐出口 7、13 気液混合流供給手段 8a 気体導入口 9 気体供給手段 10 ノズル 14 気泡 16 気液混和流 22 アスピレータ(気液混合手段) 100、200、300、400 エアレータ G 空気 W 液体 Reference Signs List 1 liquid to be processed 2 processing tank 3, 20 discharge flow forming tank 3a, 20a bottom 4 discharge port 7, 13 gas-liquid mixed flow supply means 8a gas introduction port 9 gas supply means 10 nozzle 14 bubble 16 gas-liquid mixed flow 22 aspirator ( Gas-liquid mixing means) 100, 200, 300, 400 Aerator G Air W Liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉見 偉雄 東京都西多摩郡日の出町平井8−1 日鉄 鉱業株式会社内 (72)発明者 野中 道郎 東京都杉並区下高井戸1−31−20 Fターム(参考) 4D029 AA09 AB03 BB11 CC07 4G035 AB15 AB16 AC15 AC24 AE02 AE13 4G037 AA02 EA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshio Yoshimi 8-1 Hirai Hinodemachi, Nishitama-gun, Tokyo Nippon Steel Mining Co., Ltd. (72) Inventor Michio Nonaka 1-31-20F Shimotakaido, Suginami-ku, Tokyo Terms (reference) 4D029 AA09 AB03 BB11 CC07 4G035 AB15 AB16 AC15 AC24 AE02 AE13 4G037 AA02 EA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体中に気相を取り込んで形成した気液
二相流を被処理液中に吐出することで該被処理液に微細
気泡を供給するエアレータにおいて、 底部に吐出口が開口して被処理液中に浸漬される吐出流
形成槽と、 液体供給口に加圧供給した液体の流れにより気体供給口
から気体が自然吸引されることで、液体中に気体が混合
された気液混合流を形成する気液混合手段を有し、該気
液混合手段からの気液混合流を、前記吐出流形成槽の周
壁に沿って槽内を旋回する旋回流となる噴射方向で前記
吐出流形成槽に加圧供給する気液混合流供給手段とを備
え、 前記吐出流形成槽に気液混合流を加圧供給して形成した
気液二相流を前記吐出口から被処理液中に拡散噴射する
ことを特徴とするエアレータ。
1. An aerator that supplies fine gas bubbles to a liquid to be processed by discharging a gas-liquid two-phase flow formed by taking a gas phase into a liquid into the liquid to be processed. And a gas-liquid mixture in which the gas is naturally sucked from the gas supply port by the flow of the liquid pressurized and supplied to the liquid supply port. A gas-liquid mixing unit that forms a mixed flow, and discharges the gas-liquid mixed flow from the gas-liquid mixing unit in a jet direction that forms a swirling flow that swirls inside the tank along the peripheral wall of the discharge flow forming tank. A gas-liquid mixed flow supply means for pressurizing and supplying a gas-liquid mixed flow to the flow forming tank, and forming a gas-liquid two-phase flow formed by pressurizing and supplying the gas-liquid mixed flow to the discharge flow forming tank from the discharge port into the liquid to be treated. An aerator characterized in that it is diffused and jetted.
【請求項2】 前記気体供給口に供給する気体の量を調
整する制御弁を備えたことを特徴とする請求項1記載の
エアレータ。
2. The aerator according to claim 1, further comprising a control valve for adjusting an amount of gas supplied to the gas supply port.
【請求項3】 前記吐出流形成槽は、前記旋回流の旋回
中心軸に直交する断面が円形状に形成され、前記気液混
合流供給手段を前記吐出流形成槽の内周面に対して接線
方向に接続したことを特徴とする請求項1又は請求項2
記載のエアレータ。
3. The discharge flow forming tank has a circular cross section orthogonal to a swirling center axis of the swirling flow, and the gas-liquid mixed flow supply means is provided with respect to an inner peripheral surface of the discharge flow forming tank. 3. A tangential connection.
Aerator as described.
【請求項4】 前記吐出流形成槽の底部を、前記気液二
相流の噴射方向に突出する円錐状に形成したことを特徴
とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のエアレ
ータ。
4. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein a bottom portion of the discharge flow forming tank is formed in a conical shape protruding in a jet direction of the gas-liquid two-phase flow. Aerator.
【請求項5】 前記吐出流形成槽の底部を平板状に形成
したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1
項記載のエアレータ。
5. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein a bottom portion of the discharge flow forming tank is formed in a flat plate shape.
The aerator according to the item.
【請求項6】 前記気液混合流供給手段を、前記吐出流
形成槽の底部から所定高さ隔てた位置の吐出流形成槽壁
面に接続したことを特徴とする請求項1〜請求項5のい
ずれか1項記載のエアレータ。
6. The discharge flow forming tank according to claim 1, wherein the gas-liquid mixed flow supply means is connected to a wall of the discharge flow forming tank located at a predetermined height from a bottom of the discharge flow forming tank. An aerator according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 前記吐出流形成槽内で前記吐出口に対峙
して設けた気体導入口から前記旋回流によって気体を自
然吸引させることで前記吐出流形成槽に気体を供給する
気体供給手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求
項6のいずれか1項記載のエアレータ。
7. A gas supply means for supplying a gas to the discharge flow forming tank by causing the gas to be naturally sucked by the swirling flow from a gas introduction port provided in the discharge flow forming tank so as to face the discharge port. The aerator according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
【請求項8】 前記気体供給手段の気体導入口に、気体
の導入を安定化するノズルを設けたことを特徴とする請
求項7記載のエアレータ。
8. The aerator according to claim 7, wherein a nozzle for stabilizing gas introduction is provided at a gas introduction port of said gas supply means.
【請求項9】 前記吐出流形成槽の異なる位置に複数の
前記気液混合流供給手段を前記吐出流形成槽の内周面に
対して接線方向に接続したことを特徴とする請求項1〜
請求項8のいずれか1項記載のエアレータ。
9. The discharge flow forming tank, wherein a plurality of the gas-liquid mixed flow supply means are tangentially connected to an inner peripheral surface of the discharge flow forming tank at different positions.
The aerator according to claim 8.
JP2000094772A 2000-03-30 2000-03-30 Aerator Pending JP2001276589A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094772A JP2001276589A (en) 2000-03-30 2000-03-30 Aerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094772A JP2001276589A (en) 2000-03-30 2000-03-30 Aerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001276589A true JP2001276589A (en) 2001-10-09

Family

ID=18609765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000094772A Pending JP2001276589A (en) 2000-03-30 2000-03-30 Aerator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001276589A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007136030A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Marubeni Corporation Fine bubble generating apparatus
JP2008514417A (en) * 2004-10-01 2008-05-08 プロピュア・アクティーゼルスカブ Multi-fluid injection mixer
WO2009019984A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Honda Motor Co., Ltd. Coating device
JP4563496B1 (en) * 2009-10-22 2010-10-13 株式会社H&S Microbubble generator
JP2010269301A (en) * 2009-04-24 2010-12-02 Anlet Co Ltd Micropscopic bubble generating apparatus
JP2011088061A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Japan Organo Co Ltd Gas-liquid dissolving tank
WO2012017475A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 アート電子株式会社 Microbubble-generating device
JP2013081880A (en) * 2011-10-06 2013-05-09 Clean Tech Service:Kk Gas dissolving apparatus
JP2014101688A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Nakaken Producing apparatus and producing method of fluidized soil
US8959991B2 (en) 2010-12-21 2015-02-24 Schlumberger Technology Corporation Method for estimating properties of a subterranean formation
WO2018021217A1 (en) * 2016-07-24 2018-02-01 株式会社テックコーポレーション Microbubble generator, microbubble generating method, suction device, and suction system
JP2018020313A (en) * 2016-07-24 2018-02-08 株式会社テックコーポレーション Fine bubble generation device and fine bubble generation method

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4913058B2 (en) * 2004-10-01 2012-04-11 プロピュア・アクティーゼルスカブ Multi-fluid injection mixer
JP2008514417A (en) * 2004-10-01 2008-05-08 プロピュア・アクティーゼルスカブ Multi-fluid injection mixer
US8523151B2 (en) 2006-05-23 2013-09-03 Ligaric Co., Ltd. Fine bubble generating apparatus
WO2007136030A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Marubeni Corporation Fine bubble generating apparatus
US8186653B2 (en) 2006-05-23 2012-05-29 Hideyasu Tsuji Fine bubble generating apparatus
WO2009019984A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Honda Motor Co., Ltd. Coating device
JP2010269301A (en) * 2009-04-24 2010-12-02 Anlet Co Ltd Micropscopic bubble generating apparatus
US8292269B2 (en) 2009-04-24 2012-10-23 Anlet Co., Ltd. Microscopic bubble generating apparatus
JP4563496B1 (en) * 2009-10-22 2010-10-13 株式会社H&S Microbubble generator
JP2011088061A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Japan Organo Co Ltd Gas-liquid dissolving tank
JP2011088079A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 H&S Co Ltd Apparatus for generating fine bubble
WO2012017475A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 アート電子株式会社 Microbubble-generating device
US8959991B2 (en) 2010-12-21 2015-02-24 Schlumberger Technology Corporation Method for estimating properties of a subterranean formation
JP2013081880A (en) * 2011-10-06 2013-05-09 Clean Tech Service:Kk Gas dissolving apparatus
JP2014101688A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Nakaken Producing apparatus and producing method of fluidized soil
WO2018021217A1 (en) * 2016-07-24 2018-02-01 株式会社テックコーポレーション Microbubble generator, microbubble generating method, suction device, and suction system
JP2018020313A (en) * 2016-07-24 2018-02-08 株式会社テックコーポレーション Fine bubble generation device and fine bubble generation method
US11745149B2 (en) 2016-07-24 2023-09-05 Tech Corporation Co., Ltd. Fine bubble generating apparatus, fine bubble generation method, suction device, and suction system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100843970B1 (en) Apparatus of generating microbubble
KR0173996B1 (en) Apparatus for dissolving a gas into and mixing the same with a liquid
JPH084731B2 (en) Gas-liquid mixing device
WO2001097958A1 (en) Fine air bubble generator and fine air bubble generating device with the generator
JP4929874B2 (en) Microbubble generator
US4117048A (en) Apparatus for introducing gas into a liquid
JP2001276589A (en) Aerator
KR101053447B1 (en) Rotary bubble jet diffuser
JP2003126665A (en) Microbubble generator
JP2007209953A (en) Microbubble generating system
WO2002040137A1 (en) Method and apparatus for wet type flue-gas desulfurizaion
JP2001314888A (en) Wastewater treatment system
JP4426612B2 (en) Fine bubble generation nozzle
FI96388C (en) Method and apparatus for dissolving the gas
KR102313214B1 (en) Ultra fine bubble generating system with coil-shaped nozzle
JP2011152534A (en) Device for generating gas-liquid mixing circulative flow
JP2002059186A (en) Water-jet type fine bubble generator
JP2001259395A (en) Aerator
JPS5941780B2 (en) Complex fluid jet method and complex nozzle unit
JPH10230150A (en) Aerator
JP2011183328A (en) Aerator
US20240198300A1 (en) Device and method for dispersing gases into liquids
KR100854687B1 (en) Micro bubble system
KR100420097B1 (en) A gas soiution apparatus
JP2013237035A (en) Gas dissolver

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060424

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081029

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090310