JP2003117368A - 気−液または液−液の混合器、混合装置、混合液製造法および微細気泡含有液製造法 - Google Patents

気−液または液−液の混合器、混合装置、混合液製造法および微細気泡含有液製造法

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JP2003117368A
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discharge port
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Yoshitaka Nagasawa
義孝 長澤
Toyomi Yoshitake
豐海 吉武
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Kyowa Engineering Co Ltd
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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【課題】効率よく、短時間で気−液または液−液の混合
液を得ることのできる混合器、それを用いた混合装置、
微細気泡発生装置、微細気泡発生方法、混合液製造法お
よび微細気泡含有液製造法の提供。 【解決手段】円錐台形、円筒形、円錐台と円筒の組み合
わせ形、もしくは二つの円錐台の組み合わせ形の内壁面
またはそれらの円周内壁部分が変形された変異形円周内
壁面を有する容器本体の円周内壁面の一部に、その接線
方向に気−液または液−液の流体導入口を設け、その本
体の両端面(円筒形の場合は上面と下面、円錐台形の場
合は大口径面と小口径面、組み合わせ形の場合は小口径
面と小口径面または該上面もしくは下面と小口径面があ
る)もしくは一方の面に気−液または液−液の混合液排
出口を設けてなる旋回流発生器を1個もしくは2個以上
により組み立てられた混合器。旋回流発生器(A)と旋
回流発生器(B)の2個を有するこの混合器に気−液ま
たは液−液の循環ポンプを設けて構成される混合装置に
より、混合液、微細気泡含有液を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は気体と液体(気−液
という)または液体と液体(液−液という)の混合器そ
れを用いた気−液もしくは液−液の混合装置、微細気泡
発生装置、微細気泡発生法さらに混合液製造法および微
細気泡含有液製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】気−液の混合方法としては、従来攪拌槽
に通気しながら攪拌する方法、水中に気体を細い管から
インジェクトする方法、サイクロン型容器に液体を旋回
流させながら気体をインジェクトする方法あるいはそれ
らの改良方法などが知られている。液−液混合について
は混合すべき両液体が親和性を有する場合については問
題がないが、親和性が乏しいまたは親和性を有しない液
体同士の混合については改良が求められている。簡単な
方法としては攪拌槽内で両液体を攪拌混合する方法、回
転容器内で攪拌しながら混合する方法などが知られてい
る。これらの混合は混合の目的、例えば気体の溶解、液
体中の固体の分離、エマルジョン化など、装置の規模、
液体の粘度、気体と液体の混合比率などによって適切な
構造、方法を選択して用いられる。円錐形の容器に液体
を導入して旋回流を形成させ気体を自吸させて容器内を
移動させ液体と気体を放出させて微細な気体を生成さ
せ、種々の用途に用いることが国際公開99/3355
3公報に開示されている。この方法は気体を自吸させて
いるので吸引の能力に限界がありエネルギー効率が低
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、簡単で効率がよく、短時間で気−液または
液−液の混合液を得ることのできる混合器、それを用い
た混合装置、微細気泡発生装置および微細気泡発生方法
を提供することである。さらに混合液製造法、微細気泡
含有液製造法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に詳細に検討したところ、形状を考慮した旋回流発生器
を組み合わせた混合器またそれを用いた混合装置により
極めて短時間に効率よく気−液または液--液の混合でき
ることが判明し、本発明を完成するに至った。
【0005】本発明の構成は以下のとおりである。本発
明の気−液または液--液の混合器は、下記の(1)〜
(11)項で示される。 (1)円錐台形、円筒形、円錐台と円筒の組み合わせ
形、もしくは二つの円錐台の組み合わせ形の内壁面また
はそれらの円周内壁部分が変形された変異形円周内壁面
(以下変異円周面と略す)を有する容器本体の円周内壁
面の一部に、その接線方向に気体と液体(以下気−液と
略す)または液体と液体(以下液−液と略す)の流体導
入口を設け、その本体の両端面(円筒形の場合は上面と
下面、円錐台形の場合は大口径面と小口径面、組み合わ
せ形の場合は小口径面と小口径面または該上面もしくは
下面と小口径面がある)もしくは一方の面に気−液また
は液−液の混合液排出口を設けてなる旋回流発生器を1
個もしくは2個以上を具備する混合器。 (2)該容器本体が円筒形と円錐台形とを組み合わせた
内壁を有し、その一端にある円錐台形の小口径面が該排
出口として絞られている前記(1)項に記載の混合器。 (3)該容器本体が円錐台形の内壁を有し、その大口径
面が閉鎖されてなる前記(1)項に記載の混合器。 (4)該容器本体が円筒形の内壁を有し、該排出口がそ
の両端面の中心にある前記(1)項に記載の混合器。 (5)該容器本体が変異円周面を有し、円周内壁部分を
円周に対し直角に中心軸に沿って切断した形状が、曲
線、波形、階段形状もしくは凸凹形状であることからな
る前記(1)項に記載の混合器。 (6)該容器本体が変異円周面を有し、その円周内壁面
が波形らせん状面、階段形らせん状面もしくは凸凹形ら
せん状面である前記(1)項に記載の混合器。 (7)該導入口の形状が円形、正方形、長方形、台形ま
たは楕円形である前記(1)〜(6)項のいずれか一項
に記載の混合器。
【0006】(8)複数個の旋回流発生器をそれらの導
入口が一つの導入口となるように多段式に組み合わせて
なる前記(1)〜(7)項のいずれか一項に記載の混合
器。 (9)1個の旋回流発生器(A)に1個もしくは2個以上
の旋回流発生器をそれぞれの導入口と排出口とで連結接
続し、連結の最後が1個もしくは2個以上の旋回流発生器
(B)となる連続槽型に構成されてなる前記(1)〜
(7)項いずれか一項に記載の混合器。 (10)旋回流発生器(B)が1個である前記(9)項
に記載の混合器。 (11)旋回流発生器(A)の容器本体が円錐台形また
はその変異円周面の内壁を有するものであり、旋回流発
生器(B)が円筒形またはその変異円周面の内壁を有す
る前記(9)または10項に記載の混合器。
【0007】本発明の気−液または液--液の混合装置
は、下記の(12)〜(15)項で示される。 (12)液体aと液体bもしくは気体bとを所定の比率
で合流させた液−液もしくは気−液の流体(X)をポン
プにより混合器にその流体導入口から圧入する供給加圧
手段、およびその圧入された流体(X)が該混合器内に
おいて旋回してその排出口から液−液もしくは気−液の
混合液(Z)として噴出する混合手段により液−液もし
くは気−液を混合することを特徴とする混合装置(ただ
し、該混合器は前記(1)〜(11)項のいずれか一項
に記載の混合器である。)。 (13)液体bもしくは気体bの送入パイプの接合され
ている混合液(Z)のベース液体a送入パイプ;液体aと
液体bもしくは気体bとが合流した液−液もしくは気−
液の流体(X)を混合器に加圧供給するポンプ;圧入さ
れた該流体(X)を旋回させる、流体導入口1および混
合液排出口2を有する混合器;および該混合液排出口2
から噴出する混合液(Z)を収集する混合液槽(V)を
具備し、該導入口1は該ポンプの吐出口に接続され、該
送入パイプはポンプに接続され、また該混合液(Z)を
該混合液槽(V)から必要に応じて該流体(X)と合流
できる移送管を有することからなる液−液もしくは気−
液を混合することを特徴とする混合装置(ただし、該混
合器は前記(1)〜(11)項のいずれか一項に記載の
混合器である。)。 (14)該混合器が前記(9)〜(11)項のいずれか
一項に記載の混合器である前記(12)または(13)
項に記載の混合装置。 (15)混合器が、1個の旋回流発生器(A)の排出口
と1個の旋回流発生器(B)の導入口とがパイプで連結
接続されたものであり、旋回流発生器(A)の本体は円
錐台形またはその変異円周面の内壁をもち、その小口径
面に排出口を有し、旋回流発生器(B)の本体は円筒形
またはその変異円周面の内壁をもち、その混合液排出口
はその本体の両面にあることからなる前記(12)〜
(14)項のいずれか一項に記載の混合装置(ただし、
該混合器は前記(1)〜(11)項のいずれか一項に記
載の混合器である。)。
【0008】本発明の微細気泡発生装置は、下記の(1
6)〜(19)項で示される。 (16)液体a1および気体b、または該液体a1、気体b
および液体bを合流させた流体(X1)をポンプにより
混合器にその流体導入口から圧入する供給加圧手段、お
よびその圧入された流体(X1)が該混合器内において
旋回流となりその排出口から気−液の混合液(Z1)が
噴出する気泡発生を伴う混合手段を具備する微細気泡発
生装置(ただし、該混合器は前記(1)〜(11)項の
いずれか一項に記載の混合器である。)。 (17)気体bを送入するパイプおよび液体bを送入す
るパイプの接合されている、気泡発生させる対象液体a1
を吸入移送する吸入パイプ;該液体a1および気体b、ま
たは該液体a1、気体bおよび液体bが合流した気−液の
流体(X1)を混合器に加圧供給するポンプ;圧入され
た該流体(X)を旋回させる、流体導入口1および混合
液排出口2を有する混合器を具備し、該流体導入口は該
ポンプの吐出口に接続され、該吸入パイプはポンプに接
続され、該吸入パイプと該混合液排出口とが気泡発生さ
せる対象液体a1中に挿入もしくは没入可能に設計されて
なる微細気泡発生装置(ただし、該混合器は前記(1)
〜(11)項のいずれか一項に記載の混合器であ
る。)。 (18)該混合器が前記(9)〜(11)項のいずれか
一項に記載の混合器である前記(16)〜(17)項の
いずれか一項に記載の微細気泡発生装置。 (19)混合器が1個の旋回流発生器(A)の排出口と1
個の旋回流発生器(B)の導入口とがパイプで連結接続
されたものであり、該旋回流発生器(A)の本体は円錐
台形またはその変異円周面の内壁をもち、その小口径面
に排出口を有し、旋回流発生器(B)の本体は円筒形ま
たはその変異円周面の内壁をもち、その混合液排出口は
その本体の両面にあることからなる前記(16)〜(1
8)項のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
【0009】本発明の微細気泡発生方法は、下記の(2
0)項で示される。 (20)前記(17)項に記載の微細気泡発生装置にお
ける吸入パイプと混合液排出口とを気泡発生させる対象
液体a1中に挿入もしくは没入し、吸入パイプから対象液
体a1を吸入し、この吸入された対象液体a1に気体bもし
くは気体bおよび液体bを合流させた流体(X1)をポ
ンプで混合器に加圧供給し、該混合器内に圧入された流
体(X1)をその排出口から気-液混合液(Z1)として
対象液体a1中に噴出して微細気泡を発生させることから
なる微細気泡発生方法。
【0010】本発明の混合液製造法は、下記の(21)
項で示される。 (21)液体aと液体bもしくは気体bとを所定の比率
で合流させた流体(X)をポンプにより混合器にその流
体導入口から圧入することにより、その圧入された流体
が該混合器内において旋回しその排出口から液−液もし
くは気−液の混合液(Z)を噴出し液−液もしくは気−
液の混合液(Z)を得ることからなる混合液製造法(た
だし、該混合器は前記(1)〜(11)項のいずれか一
項に記載の混合器である。)。
【0011】本発明の微細気泡含有液含有液含製造法
は、下記の(22)項で示される。 (22)前記(17)項に記載の微細気泡発生装置にお
ける吸入パイプと混合液排出口とを、気泡発生させる対
象液体a1の貯留されている液体槽の液体中に挿入もしく
は没入し、該パイプにより吸入された対象液体a1と気体
b、または該液体a1と気体bおよび液体bとを所定の比
率で合流させた流体(X1)をポンプにより混合器にそ
の流体導入口から圧入し、その圧入された流体が該混合
器内において旋回してその排出口から気-液混合液
(Z1)を該液体槽の液体a1中に噴出させることにより
気泡含有液(Z1)を得る微細気泡含有液製造法(ただ
し、該混合器は前記(1)〜(11)項のいずれか一項
に記載の混合器である。)。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を詳細に説明
する。本発明の混合器は、容器本体に気−液または液−
液の流体導入口と気−液または液−液の混合液排出口が
設けられた旋回流発生器を少なくとも1個を具備するも
のであって、該容器本体は、円錐台形、円筒形、円錐台
と円筒の組み合わせ形、もしくは二つの円錐台の組み合
わせ形の内壁面またはそれらの円周内壁部分が変形され
た変異形円周内壁面(変異円周面)を有し、該混合導入
口は、該容器本体の円周内壁面の一部に、その接線方向
に設けられ、該混合液排出口が該容器本体の両端面(円
筒形の場合は上面と下面、円錐台形の場合は大口径面と
小口径面、組み合わせ形の場合は小口径面と小口径面ま
たは該上面もしくは下面と小口径面がある)もしくは一
方の面に設けられていることが特徴である。
【0013】該流体導入口を設けるための接線方向は厳
密な必要はなく、導入された気−液または液−液(以下
流体ということがある)が旋回流発生器の空間内で円周
面に沿って旋回できればよく、該導入口の導入管が接線
より10度以内外側に配管され、流体が接線より内側に
放出されてもよい。該導入口の形状は正方形、長方形、
円形、台形、楕円形などいずれでもよいが、混合器全体
の大きさなどによって製作し易い形状を選択できる。導
入口は原則として円周内壁部分のどこにでも設けること
ができる。通常容器本体が円錐台形内壁の場合は大口径
面が閉鎖され、その閉鎖面に寄った円周内壁部分に設け
られる。容器本体が円筒内壁の場合は両端からの中点に
設けられるが、排出口が1つの場合閉鎖された面に近い
円周内壁部分に設けられる。該混合液排出口は、容器本
体が円錐台形内壁の場合は小口径面に設けられ、円筒台
形内壁の場合は両面もしくは一方の面に設けられる。容
器本体の円周内壁は、導入された流体の旋回流を形成さ
せるために、その円周に沿った断面が基本的には円であ
ればよいが、その旋回流が損なわれなければ若干変形さ
れていてもよい。例えば円周内壁面自体が波形らせん状
面の構造であってもよく、この場合断面は基本的には円
であるが細部は変形されている。混合器は、旋回流発生
器の複数台を直列、並列またはそれらの組み合わせによ
って、それらの排出口と導入口をパイプなどを用いて連
結することにより構成することができる。また、複数の
旋回流発生器を多段に組み立て各旋回流発生器の導入口
が一つに連結され排出口の多数有する混合器も可能であ
る。
【0014】本発明の混合器およびそれに用いる旋回流
発生器の具体例を図1と図2により説明する図1におけ
る(a)は円錐台形の内壁を有する旋回流発生器、
(b)は排出口が1つの円筒形内壁を有する旋回流発生
器、(c)は排出口が2つの円筒形円筒形内壁を有する
旋回流発生器であり、さらにこれらは本発明の混合器で
もある。(d)は円筒形内壁を有する多段式の本発明の
混合器である。混合器の流体導入口1から圧入された気
−液または液−液の流体は器内において矢印のように旋
回して旋回流体となる。図2は、変異円周面を有する旋
回流発生器の円周内壁部分を円周に対し直角に中心軸に
沿って切断した形状(A−A視断面図)例を示す。
【0015】本発明の気−液または液−液の混合装置
は、気−液または液−液を同時に供給し加圧する供給加
圧手段および気−液または液−液を混合させ、気−液に
おいては微細気泡発生させる混合手段を含む構成からな
る。すなわち、本発明の混合装置は、混合液のベース液
体槽から移送された液体aとこれに混合する液体bもし
くは気体bとを所定の比率で合流させた液−液もしくは
気−液の流体(X)をポンプにより本発明の混合器にそ
の流体導入口から圧入し(供給加圧手段)、その圧入さ
れた流体(X)が該混合器内において旋回流となりその
排出口から液−液もしくは気−液の混合液(Z)として
混合液槽に噴出すること(混合手段)からなる。上記で
得られる混合液(Z)をパイプなどを通して、ベースと
なる液体aと合流させてさらに循環させると、より均一
な混合効果と混合液を得ることができる。
【0016】また、本発明の混合装置は、液体bもしく
は気体bの送入パイプの接合されている混合液(Z)の
ベース液体a送入パイプ;液体aと液体bもしくは気体b
とが合流した液−液もしくは気−液の流体(X)を本発
明に係る混合器に加圧供給するポンプ、該ポンプから圧
入された該流体(X)を旋回させる本発明に係る混合
器、および該混合器の混合液排出口2から噴出する混合
液(Z)を収集する混合液槽(V)からなり、該混合器
の流体導入口1は該ポンプの吐出口に接続され、該送入
パイプはポンプに接続され、また該混合液(Z)を該混
合液槽(V)から必要に応じて該流体(X)と合流でき
る移送管を有することを特徴とする。
【0017】本発明の微細気泡発生装置は、気体bを送
入するパイプおよび液体bを送入するパイプの接合され
ている、気泡発生させる対象液体a1を吸入移送する吸入
パイプ;該液体a1および気体b、または該液体a1、気体
bおよび液体bが合流した気−液の流体(X1)を混合
器に加圧供給するポンプ;圧入された該流体(X)を旋
回させる、流体導入口1および混合液排出口2を有する
本発明に係る混合器を具備し、該流体導入口は該ポンプ
の吐出口に接続され、該吸入パイプはポンプに接続さ
れ、該吸入パイプと該混合液排出口とが気泡発生させる
対象液体a1中に挿入もしくは没入可能に設計されてな
る。すなわち、微細気泡発生装置における吸入パイプと
混合器の混合液排出口とをパイプなどによって、池、河
川などに導くことによりその水中に微細気泡を発生させ
ることができる。また、所要の液体槽内の液中に吸入パ
イプと混合液排出口とを挿入することにより微細気泡含
有液とすることができる。微細気泡発生装置の場合、混
合器本体は、液体中に埋没して設置してもよく、混合液
排出口が液体槽内の液体中にあれば外部に設置してもよ
い。供給加圧手段において、気体と液体の供給機器とし
ては、パイプ中の液流体に気体をインジェクトする機
器、三又配管に気体と液体を供給するなどの公知の機器
が利用できる。液−液供給においても両液体が親和性の
乏しいあるいは親和性を有しない液体でも前記の気体と
液体の供給機器を用いることができる。お互いに親和性
を有する液−液供給についてもっと単純な機器によって
もできる。加圧機器としては、気−液または液−液の流
体を本発明の混合器に供給できればよく、気体を含有す
る液体でも混合器に送入できて、かつ簡単な手段が好ま
しい。通常ポンプ、とくにキャビテーションポンプが好
ましく利用できる。現在では最大10%程度気体を含有
していても供給できる。混合手段として、1個の旋回流
発生器からなる混合器もしくは2個以上の旋回流発生器
をそれらの排出口と導入口とをパイプなどにより連結し
組み合わせた混合器を用いることができる。
【0018】気−液または液−液供給機器よって供給さ
れた流体は、ポンプで加圧されて混合器にその導入口か
ら供給される。ポンプによって供給される気体と液体は
通常パルス状となって交互に供給される。混合器に供給
されると気体と液体は旋回流発生器においてその比重差
によって液体は器壁を旋回しながら加速され旋回流とな
り、気体は旋回流発生器の中心軸上を旋回しながらそれ
ぞれ排出口方向へ移動し、排出口から気−液混合混合液
が排出される。すなわち、供給された流体はポンプで加
圧されることにより旋回流発生器内部に液体の旋回流を
生成し、その旋回流によって旋回流発生器中心軸上に形
成される負圧部分を通過する気体が細い旋回気体流を形
成して排出口からは気−液混合液として噴出される。円
錐台形の空間を有する旋回流発生器の場合、断面円周が
縮小される混合液排出口に向かうほど、液体旋回流速と
気体流速とが同時に増加する。また、この旋回に伴っ
て、液体と気体の比重差から、液体には遠心力、気体に
は向心力が同時に働き、そのために液体部と気体部の分
離が可能となり、気体が糸状で排出口まで続き、そこか
ら噴出されることになる。本発明の混合装置の大きさは
全体の処理量によって左右されるが、ポンプの大きさに
は限度があり、多量に処理する場合は複数の混合装置を
設けて処理する方が好ましい。
【0019】本発明の気−液または液−液の混合装置を
その構成の具体例を示す図3に基づいて説明する。混合
液(Z)のベースとなる液体a(11)をパイプ8を通
じて液体タンク(T)から移送し、パイプ9から送入さ
れる液体bもしくは気体b(15)を所定の比率で合流
させる。この合流された液−液もしくは気−液の流体
(X)が、循環ポンプ4に送入され、そのポンプ4から
パイプ10を通じて吐出されることにより、中間旋回流
発生器(A)にその流体導入口1から該流体(X)が圧
入される。該中間旋回流発生器(A)は図1の(a)に相
当する旋回流発生器であり、圧入された流体(X)は混
合し旋回流となって排出口2aから加速されてパイプ5
を通じて旋回流発生器(B)にその導入口1cから導入
される。旋回流発生器(B)は図1の(c)に相当する旋
回流発生器であり、加速送入された混合液(Y)はさら
に混合され旋回流となって液−液もしくは気−液の混合
液(Z)として混合液排出口2から混合槽(V)に噴出
される。さらにバルブ12を開きこの混合液(Z)をパ
イプ7を通じてパイプ8のベース液体11と合流させ、
さらにパイプ9から送入される液体もしくは気体15を
合流させて循環ポンプ4に送り込み循環させることによ
り均一な混合液(Z)が得られる。混合槽Vが充満すれ
ばバルブ13および14を閉じて混合液(Z)の循環だ
けにすればよい。このパイプ5によって接続されている
中間旋回流発生器(A)と旋回流発生器(B)および混
合液流体導入口1と混合液排出口2によって本発明の混
合器を構成していることになる。
【0020】本発明に使用する液体としては水、トルエ
ン,アセトン,アルコールなどの有機溶剤、石油、ガソ
リンなどの燃料、食用油脂,バター、アイスクリーム、
ビールなどの食品・飲料、ドリンク剤などの薬品、浴水
などの健康用品、湖沼水、浄化槽汚染水などの環境水な
どがあげられる。気体としては、空気、水素、不活性気
体のアルゴン、ラドンなど、酸素、オゾンなどの酸化
剤、炭酸ガス、塩化水素、亜硫酸ガス、酸化窒素、硫化
水素ガスなどの酸性ガス、アンモニアなどのアルカリ性
ガスなどがあげられる。通常液体として水、気体として
は空気が使用される
【0021】本発明の装置を設計するに際しては、取り
扱う気体および/または液体の量、微細気泡の発生対象
液の種類、量などに応じてポンプの大きさと台数を設定
しポンプの吐出能力に応じて気−液または液−液の混合
装置または微細気泡発生装置の形式と大きさを設定する
ことによってシステム全体の構成を設計できる。ポンプ
設置場所と気−液または液−液の混合装置または微細気
泡発生装置との距離が遠い場合は、中間加速を目的とし
てパイプの途中に旋回流発生器を1個またはそれ以上設
けることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明の混合器、混合装置、微細気泡発
生装置、微細気泡発生法、混合液製造法および微細気泡
含有液製造法を用いることによって、つぎの効果を期待
することができる。 1)液−液混合については任意の比率で混合でき、気−
液混合の場合はポンプの揚水量の10%まで混合可能で
ある。 2)従来、処理容量が大きく、混合装置の構造自体は極
めて簡単で製作し易い。 3)従来少量の気体を含有する気−液混合物は気体と液
体が分離したパルスでしか送ることができなかったが、
供給加圧手段、混合手段を具備する本発明の混合装置、
微細気泡発生装置によって、気−液混合物を均一の状態
で移送することができる。 4)従来の気体吸引方式は1方向にしか気−液混合物を
放出できず、かつ、複数の混合器を連結できないが、本
発明の混合器は、1台で複数方向の流体排出が可能であ
り、多段式にすることによって任意の流体排出、気泡発
生が可能である。 5)配管経路が長く、途中で旋回流速が失速する場合
は、配管経路の途中に設置される旋回流発生器がブース
ターとしての機能を発揮し.旋回流速を回復させること
ができる。
【0023】本発明の混合器、混合装置、微細気泡発生
装置、混合液製造法および微細気泡含有液製造法は、種
々の目的に利用できる。以下に例をあげる。 1、自然環境浄化 ダム湖、湖沼、池、河川、海などの水質浄化と生息生物
育成による自然環境浄化維持。酸素の供給、アオコなど
のSS浮上分離、水温の均一化などを行うことによって
達成できる。 2、水産技術への適応 陸上および海面養殖技術への応用(酸素供給、SS浮上分
離、魚介類の養殖、余剰餌料、糞の浮上分離)活魚輸
送。 3、温泉、プールへの適用。 オゾン殺菌、炭酸温泉水の製造、湯垢の浮上分離 4、廃水処理への適応 浮遊物質などの浮上除去 5、食品製造、加工工場への適応 油脂類と水性液との混合エマルジョン化 6.健康 浴槽水に適用して微細泡風呂を構成、血流促進、浴槽水
の保温。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は円錐台形の内壁の旋回流発生器もしく
は混合器、(b)は排出口1つの円筒形内壁の旋回流発
生器もしくは混合器、(c)排出口は2つの円筒形円筒
形内壁の旋回流発生器もしくは混合器、(d)は円筒形
多段式の混合器を示す図である。
【図2】容器本体が変異円周面を有し、円周内壁部分を
円周に対し直角に中心軸に沿って切断した形状例(A−
A視断面)を示す図である。
【図3】本発明における気−液もしくは液−液の混合装
置の基本構成を示す図である。
【符号の説明】
1.気−液もしくは液−液の流体導入口。 2.気−液もしくは液−液の混合液排出口。 4.循環ポンプ。 5.パイプ。 11.液体a。 15.液体bもしくは気体b。 A.中間旋回流発生器。 B.旋回流発生器。 Y.混合液。 Z.混合液。 T.ベース液体タンク。 V.混合液槽。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61L 2/20 B01F 3/04 Z 4G035 B01F 3/04 3/08 Z 3/08 C02F 1/24 C02F 1/24 3/20 ZAB 3/20 ZAB A61H 33/04 A (72)発明者 吉武 豐海 山口県防府市大字新田字中百間町301番地 1 協和エンジニアリング株式会社山口支 社内 Fターム(参考) 2B104 EB04 EB19 EB20 4C058 AA20 BB07 EE26 JJ14 4C094 EE08 EE22 4D029 AA01 AB05 BB11 BB13 4D037 AA11 AB02 BA01 BB04 4G035 AB27 AB37 AC01

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円錐台形、円筒形、円錐台と円筒の組み合
    わせ形、もしくは二つの円錐台の組み合わせ形の内壁面
    またはそれらの円周内壁部分が変形された変異形円周内
    壁面(以下変異円周面と略す)を有する容器本体の円周
    内壁面の一部に、その接線方向に気体と液体(以下気−
    液と略す)または液体と液体(以下液−液と略す)の流
    体導入口を設け、その本体の両端面(円筒形の場合は上
    面と下面、円錐台形の場合は大口径面と小口径面、組み
    合わせ形の場合は小口径面と小口径面または該上面もし
    くは下面と小口径面がある)もしくは一方の面に気−液
    または液−液の混合液排出口を設けてなる旋回流発生器
    を1個もしくは2個以上を具備する混合器。
  2. 【請求項2】該容器本体が円筒形と円錐台形とを組み合
    わせた内壁を有し、その一端にある円錐台形の小口径面
    が該排出口として絞られている請求項1に記載の混合
    器。
  3. 【請求項3】該容器本体が円錐台形の内壁を有し、その
    大口径面が閉鎖されてなる請求項1に記載の混合器。
  4. 【請求項4】該容器本体が円筒形の内壁を有し、該排出
    口がその両端面の中心にある請求項1に記載の混合器。
  5. 【請求項5】該容器本体が変異円周面を有し、円周内壁
    部分を円周に対し直角に中心軸に沿って切断した形状
    が、曲線、波形、階段形状もしくは凸凹形状であること
    からなる請求項1に記載の混合器。
  6. 【請求項6】該容器本体が変異円周面を有し、その円周
    内壁面が波形らせん状面、階段形らせん状面もしくは凸
    凹形らせん状面である請求項1に記載の混合器。
  7. 【請求項7】該導入口の形状が円形、正方形、長方形、
    台形または楕円形である請求項1〜6のいずれか一項に
    記載の混合器。
  8. 【請求項8】複数個の旋回流発生器をそれらの導入口が
    一つの導入口となるように多段式に組み合わせてなる請
    求項1〜7のいずれか一項に記載の混合器。
  9. 【請求項9】1個の旋回流発生器(A)に1個もしくは2
    個以上の旋回流発生器をそれぞれの導入口と排出口とで
    連結接続し、連結の最後が1個もしくは2個以上の旋回流
    発生器(B)となる連続槽型に構成されてなる請求項1
    〜7のいずれか一項に記載の混合器。
  10. 【請求項10】旋回流発生器(B)が1個である請求項
    9に記載の混合器。
  11. 【請求項11】旋回流発生器(A)の容器本体が円錐台
    形またはその変異円周面の内壁を有するものであり、旋
    回流発生器(B)が円筒形またはその変異円周面の内壁
    を有する請求項9または10に記載の混合器。
  12. 【請求項12】液体aと液体bもしくは気体bとを所定
    の比率で合流させた液−液もしくは気−液の流体(X)
    をポンプにより混合器にその流体導入口から圧入する供
    給加圧手段、およびその圧入された流体(X)が該混合
    器内において旋回してその排出口から液−液もしくは気
    −液の混合液(Z)として噴出する混合手段により液−
    液もしくは気−液を混合することを特徴とする混合装置
    (ただし、該混合器は請求項1〜11のいずれか一項に
    記載の混合器である。)。
  13. 【請求項13】液体bもしくは気体bの送入パイプの接
    合されている混合液(Z)のベース液体a送入パイプ;
    液体aと液体bもしくは気体bとが合流した液−液もし
    くは気−液の流体(X)を混合器に加圧供給するポン
    プ;圧入された該流体(X)を旋回させる、流体導入口
    1および混合液排出口2を有する混合器;および該混合
    液排出口2から噴出する混合液(Z)を収集する混合液
    槽(V)を具備し、該導入口1は該ポンプの吐出口に接
    続され、該送入パイプはポンプに接続され、また該混合
    液(Z)を該混合液槽(V)から必要に応じて該流体
    (X)と合流できる移送管を有することからなる液−液
    もしくは気−液を混合することを特徴とする混合装置
    (ただし、該混合器は請求項1〜11のいずれか一項に
    記載の混合器である。)。
  14. 【請求項14】該混合器が請求項9〜11のいずれか一
    項に記載の混合器である請求項12または13に記載の
    混合装置。
  15. 【請求項15】混合器が、1個の旋回流発生器(A)の
    排出口と1個の旋回流発生器(B)の導入口とがパイプ
    で連結接続されたものであり、旋回流発生器(A)の本
    体は円錐台形またはその変異円周面の内壁をもち、その
    小口径面に排出口を有し、旋回流発生器(B)の本体は
    円筒形またはその変異円周面の内壁をもち、その混合液
    排出口はその本体の両面にあることからなる請求項12
    〜14のいずれか一項に記載の混合装置(ただし、該混
    合器は請求項1〜11のいずれか一項に記載の混合器で
    ある。)。
  16. 【請求項16】液体a1および気体b、または該液体a1
    気体bおよび液体bを合流させた流体(X1)をポンプ
    により混合器にその流体導入口から圧入する供給加圧手
    段、およびその圧入された流体(X1)が該混合器内に
    おいて旋回流となりその排出口から気−液の混合液(Z
    1)が噴出する気泡発生を伴う混合手段を具備する微細
    気泡発生装置(ただし、該混合器は請求項1〜11のい
    ずれか一項に記載の混合器である。)。
  17. 【請求項17】気体bを送入するパイプおよび液体bを
    送入するパイプの接合されている、気泡発生させる対象
    液体a1を吸入移送する吸入パイプ;該液体a1 および気体
    b、または該液体a1、気体bおよび液体bが合流した気
    −液の流体(X1)を混合器に加圧供給するポンプ;圧
    入された該流体(X)を旋回させる、流体導入口1およ
    び混合液排出口2を有する混合器を具備し、該流体導入
    口は該ポンプの吐出口に接続され、該吸入パイプはポン
    プに接続され、該吸入パイプと該混合液排出口とが気泡
    発生させる対象液体a1中に挿入もしくは没入可能に設計
    されてなる微細気泡発生装置(ただし、該混合器は請求
    項1〜11のいずれか一項に記載の混合器である。)。
  18. 【請求項18】該混合器が請求項9〜11のいずれか一
    項に記載の混合器である請求項16〜17のいずれか一
    項に記載の微細気泡発生装置。
  19. 【請求項19】混合器が1個の旋回流発生器(A)の排
    出口と1個の旋回流発生器(B)の導入口とがパイプで
    連結接続されたものであり、該旋回流発生器(A)の本
    体は円錐台形またはその変異円周面の内壁をもち、その
    小口径面に排出口を有し、旋回流発生器(B)の本体は
    円筒形またはその変異円周面の内壁をもち、その混合液
    排出口はその本体の両面にあることからなる請求項16
    〜18のいずれか一項に記載の微細気泡発生装置。
  20. 【請求項20】請求項17に記載の微細気泡発生装置に
    おける吸入パイプと混合液排出口とを気泡発生させる対
    象液体a1中に挿入もしくは没入し、吸入パイプから対象
    液体a1を吸入し、この吸入された対象液体a1に気体bも
    しくは気体bおよび液体bを合流させた流体(X1)を
    ポンプで混合器に加圧供給し、該混合器内に圧入された
    流体(X1)をその排出口から気-液混合液(Z1)とし
    て対象液体a1中に噴出して微細気泡を発生させることか
    らなる微細気泡発生方法。
  21. 【請求項21】液体aと液体bもしくは気体bとを所定
    の比率で合流させた流体(X)をポンプにより混合器に
    その流体導入口から圧入することにより、その圧入され
    た流体が該混合器内において旋回しその排出口から液−
    液もしくは気−液の混合液(Z)を噴出し液−液もしく
    は気−液の混合液(Z)を得ることからなる混合液製造
    法(ただし、該混合器は請求項1〜11のいずれか一項
    に記載の混合器である。)。
  22. 【請求項22】請求項17に記載の微細気泡発生装置に
    おける吸入パイプと混合液排出口とを、気泡発生させる
    対象液体a1の貯留されている液体槽の液体中に挿入もし
    くは没入し、該パイプにより吸入された対象液体a1と気
    体b、または該液体a1と気体bおよび液体bとを所定の
    比率で合流させた流体(X1)をポンプにより混合器に
    その流体導入口から圧入し、その圧入された流体が該混
    合器内において旋回してその排出口から気-液混合液
    (Z1)を該液体槽の液体a1中に噴出させることにより
    気泡含有液(Z1)を得る微細気泡含有液製造法(ただ
    し、該混合器は請求項1〜11のいずれか一項に記載の
    混合器である。)。
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