JP2003093859A - 気液混合装置 - Google Patents

気液混合装置

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JP2003093859A
JP2003093859A JP2001331698A JP2001331698A JP2003093859A JP 2003093859 A JP2003093859 A JP 2003093859A JP 2001331698 A JP2001331698 A JP 2001331698A JP 2001331698 A JP2001331698 A JP 2001331698A JP 2003093859 A JP2003093859 A JP 2003093859A
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gas
liquid
valve
discharge
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Kimihiko Okanoe
公彦 岡上
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】従来、圧縮空気が送り込まれるセラミックフイ
ルタにより微細な気泡を発生させていたので、気泡の径
はセラミックフイルタによって決定し、気泡はセラミッ
クフイルタの周辺のみに発生し水全体を白濁するには至
らない。さらに、気泡の径が大きいため、直ぐに気泡が
液面に浮上し、完全な気液混合は望めない。さらに、コ
ンプレッサーを必要とした。 【解決手段】第1のポンプ6の吐出口に流入口が接続さ
れた第2のポンプ9の流入側を負圧にして、第1のポン
プ6の吐出口と第2のポンプ9の流入口との間に設けら
れた気体吸引開口部12から気体を吸引し、第1のポン
プ6の吐出液体内に混在させ、第2のポンプ9によって
攪拌し、第2のポンプ9の吐出側に設けられたバルブ1
3を絞ることにより、液体が白濁するような微細な気泡
として均一に混在させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、例えば水等の液体中
に、例えば空気等の気体を、液体が白濁する様な微細な
状態で均一に送り込み、気体と液体との混在時間を長く
することにより、例えば洗濯機、食器洗い機、加工部品
を洗浄する洗浄機、魚、牡蛎、海苔、真珠等の養殖場、
海水の赤潮対策、湖沼のアオコ対策、バクテリア処理を
するバッキ槽、河川の浄化、水耕栽培、配管のフラッシ
ング装置、液体のBOD,CODの低減装置等に使用さ
れる気液混合装置に関するものである。 【0002】図3は一般的な気液混合装置を示す。液体
1が貯えられた水槽2の底部に微細な気孔を多数有する
セラミックフイルタ3を設置し、コンプレッサー4によ
って圧縮空気をセラミックフイルタ3に送り込み、微細
な気泡を液体1中に発生させていた。 【0003】 【発明が解決しょうとする課題】従来の装置は上記の如
く構成されているため、気泡の径はセラミックフイルタ
3の径によって決定し、その径はせいぜい0.3μ程度
であり、かつ、その気泡はセラミックフイルタ3の周辺
から発生するため、液体1全体が白濁するように均一に
気泡を混入させることが出来なかった。さらに、気泡の
径が大きいため、直ぐに気泡が液面に浮上し、完全な気
液混合は望めなかった。さらにまた、気泡を発生させる
ためにコンプレッサー4を必要とするため、装置の設置
場所に制約を受ける課題が有った。 【0004】この発明は上記の如き従来の課題を解消す
るためになされたもので、 【請求項1】の発明は、第1のポンプの吐出口に流入口
が接続された第2のポンプの、流入側を負圧にすること
により、第1のポンプの吐出口と第2のポンプの流入口
との間に設けられた気体吸引開口部から気体を吸引し、
第1のポンプの吐出液体内に攪拌し、かつ、第2のポン
プの吐出側に設けられたバルブを絞ることにより、液体
が白濁するような微細な気泡として均一に混在させるよ
うにしたものである。 【0005】即ち、第1のポンプは液体を圧送する役目
のみをさせ、第2のポンプは気体を吸引すると共に、吸
引された気体を第1のポンプの吐出液体内に攪拌して混
在させ、かつ、バルブを絞ることにより、液体が白濁す
るような微細な気泡として均一に混在させ、気体を長時
間、液体中に混在させることが出来る。 【0006】 【課題を解決するための手段】 【請求項1】の発明は、流入口から液体を吸引する第1
のポンプと、第1のポンプの吐出口に流入口が接続さ
れ、流入側が負圧となるように設定された第2のポンプ
と、第1のポンプの吐出口と第2のポンプの流入口との
間に設けられた気体吸引開口部と、第2のポンプの吐出
口に接続され、第2のポンプの吐出量を絞るバルブとを
備え、第2のポンプの流入側を負圧にすることにより、
気体吸引開口部から気体を吸引し、第2のポンプによつ
て吸引された気体を、第1のポンプの吐出液体内に攪拌
して混在させ、かつ、バルブを絞ることにより、液体が
白濁するような微細な気泡として均一に混在させるよう
にして実現した。 【0007】 【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示すフロー図であ
る。図1において、入り口バルブ5からの液体は第1の
ポンプ6に流入する。呼び水バルブ7からの呼び水は、
第1のポンプ6の始動時に第1のポンプ6内に給水され
る。バルブ8は第1のポンプ6の吐出側に接続され、第
1のポンプ6の吐出流量を調整する。第2のポンプ9の
流入口は、バルブ8を介して第1のポンプ6の吐出口
と、逆支弁10と開口面積調整バルブ11とを介して気
体吸引開口部12に接続されている。第2のポンプ9の
流量は第1のポンプ6の流量より大きく設定されて、第
2のポンプ9の流入側は負圧になるように設定されお
り、気体吸引開口部12からの気体は、この負圧によっ
て第1のポンプ6の吐出液体中に吸引され、第2のポン
プ9によって攪拌混在される。吐出流量調整バルブ13
は、第2のポンプ9の吐出側に接続され、第2のポンプ
9の吐出流量を絞ることにより、気体吸引開口部12か
ら吸引された気体と第1のポンプ6の吐出液体とをより
効果的に攪拌して、液体が白濁するような微細な気泡と
して均一に混在させる。検流器14は第2のポンプ9
の、吐出液体中の気泡の混在状況を目視で確認し、真っ
白な均一状態で混在するように、バルブ8と開口面積調
整バルブ11と吐出流量調整バルブ13とで調整する。
出口バルブ15は、気液が混在した液体を吐出するバル
ブである。 【0008】次ぎに動作を説明する。呼び水バルブ7か
ら呼び水を第1のポンプ6内に注水し、第1のポンプ6
の稼動準備をした後、第1,第2のポンプ6,9を駆動
する。第2のポンプ9の流量を、第1のポンプ6の吐出
流量より大きく設定することにより、第2のポンプ9の
流入側を負圧とすることが出来る。また、第1,第2の
ポンプ6,9が同一ポンプの場合、バルブ8の調整によ
り第1のポンプ6の吐出流量を第2のポンプ9の吐出流
量より小さくして、第2のポンプ9の流入側を負圧にす
ることが出来る。第2のポンプ9を駆動すると、気体吸
引開口部12からの気体が第1のポンプ6の吐出液体と
共に、第2のポンプ9内に吸引されて攪拌される。この
攪拌をより効果的にするため、第2のポンプ9の、吐出
液体中の気泡の混在状況を検流器14で目視で確認しな
がら、バルブ8と開口面積調整バルブ11と吐出流量調
整バルブ13とを調整し、液体が真っ白な均一状態で混
在するようにする。 【0009】なお、第1,第2のポンプ6,9として、
それぞれイワヤポンプ:WPS−101型を使用し、バ
ルブ8並びに吐出流量調整バルブ13をそれぞれ全開に
した場合、第1のポンプ6の吐出流量は10リットル/
分であり、第2のポンプ9の吐出流量は20リットル/
分であった。この状態において、バルブ8の調整によ
り、第1のポンプ6の吐出流量を8リットル/分、吐出
流量調整バルブ13の調整により第2のポンプ9の吐出
流量を9.5リットル/分とすると、液体が真っ白な均
一状態で混在し、最適状態となった。なおこの場合、気
体吸引開口部12は3分のパイプとし、開口面積調整バ
ルブ11は全開とした。 【0010】図2は、例えば洗濯機への応用例を示す。
図2において、水槽16は、洗濯機の水槽である。凝集
濾過装置17は次の構成となっている。バルブ8からの
液体は流入口18から容器19内に流入する。容器19
内には第1,第2の濾過層20,21が設置されてお
り、第1,第2の濾過層20,21間には吸着剤22が
充填されている。即ち、容器19内に流入した液体は、
第1の濾過層20→吸着剤22→第2の濾過層21→流
出口23を経て、第2のポンプ9の流入口に至る。 【0011】また、吸着剤22は、例えば 【化学式1】 MgSO・5Mg(OH)・3H
O で示される塩基性硫酸マグネシュウムを94%以上と、 【化学式2】 Mg(OH) で示される水酸化マグネシュウム6%以下と、 【化学式3】 MgSO で示される硫酸マグネシュウム0.5%以下とからなっ
ており、その形状は、結晶状繊維を集合して構成された
粉末状、または、顆粒状、もしくは、粒状となってい
る。 【0012】次ぎに動作を説明する。水槽16内の液体
は、入口バルブ5を介して第1のポンプ6に流入し、バ
ルブ8を介して流入口18から容器19内に流入する。
容器19内に流入した液体は、第1の濾過層20を経て
吸着剤22の相互間隙を通過する。その際、液体中の微
粒子は、相互間距離を所定距離以下にして引力が作用
し、互いに凝集し、約300倍の大きな塊となり、微粒
子個々に対して十分目の粗い第2の濾過層21で絡め取
られる。微粒子が除去された液体は、流出口23から容
器19外に流出し、気体吸引開口部12から吸引された
気体と混在して第2のポンプ9に流入し、攪拌されて液
体と気体とが真っ白な均一に混在した状態で出口バルブ
15を介して水槽16内に吐出される。 【0013】水槽16が例えば洗濯機の水槽である場
合、水槽16内の洗濯物に、液体と気体とが真っ白な均
一に混在した状態で吹き付けられ、キャビテーション現
象により洗剤なしで洗濯物を洗濯することが出来る。ま
た、洗濯時に発生する汚れは、凝集濾過装置17できれ
いに浄化され、常にきれいな水で洗濯することが出来
る。即ち、洗濯時に洗剤を必要とせず、また、濯ぎ水等
の排水を無くすことが出来る。 【0014】図2は、洗濯機への応用例を示したが、食
器洗い機、加工部品を洗浄する洗浄機、魚、牡蛎、海
苔、真珠等の養殖場、海水の赤潮対策、湖沼のアオコ対
策、バクテリア処理をするバッキ槽、河川の浄化、水耕
栽培、配管のフラッシング装置、液体のBOD,COD
の低減装置等にも応用することが出来る。 【発明の効果】以上のように、 【請求項1】の発明によれば、第1のポンプの吐出口に
流入口が接続された第2のポンプの、流入側を負圧にす
ることにより、第1のポンプの吐出口と第2のポンプの
流入口との間に設けられた気体吸引開口部から気体を吸
引して、第1のポンプの吐出液体内に攪拌し、かつ、第
2のポンプの吐出側に設けられたバルブを絞ることによ
り、液体が白濁するような微細な気泡として均一に混在
させているため、コンプレッサー等を用いず、かつ、気
体を長時間、液体中に混在させることが出来る効果を有
する。
【図面の簡単な説明】 【図1】図1はこの発明にかかる気液混合装置の一実施
例を示すフロー図である。 【図2】図2はこの発明にかかる気液混合装置の応用例
を示すフロー図である。 【図3】図3は一般的な気液混合装置を示すブロック線
図である。 【符号の説明】 6:第1のポンプ 9:第2のポンプ 12:気体吸引開口部 13:吐出流量調整バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A01K 61/00 A01K 61/00 G 4G035 63/00 63/00 C 4G075 63/04 63/04 D A47L 15/42 A47L 15/42 D B01J 10/00 104 B01J 10/00 104 C02F 3/22 C02F 3/22 B D06F 39/08 301 D06F 39/08 301Z Fターム(参考) 2B104 AA01 AA26 EB04 EB20 FA20 2B314 MA23 PA08 PA09 3B082 BD01 BD04 3B155 AA01 AA03 BA02 BB14 CB42 CB48 FA02 FA29 MA01 MA02 4D029 AA09 AB03 BB11 4G035 AB16 4G075 AA03 AA13 AA70 BA06 BD13 DA01 EC01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 流入口から液体を吸引する第1のポンプ
    と、 前記第1のポンプの吐出口に流入口が接続され、流入側
    が負圧となるように設定された第2のポンプと、 前記第1のポンプの吐出口と前記第2のポンプの流入口
    との間に設けられた気体吸引開口部と、 前記第2のポンプの吐出口に接続され、前記第2のポン
    プの吐出量を絞るバルブとを備え、 前記第2のポンプの流入側を負圧にすることにより、前
    記気体吸引開口部から気体を吸引し、前記第2のポンプ
    によって吸引された気体を、前記第1のポンプの吐出液
    体内に攪拌して混在させ、前記バルブを絞ることによ
    り、液体が白濁するような微細な気泡として均一に混在
    させるようにしたことを特徴とする気液混合装置。
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