JP2003334432A - 気体溶解器及び水処理器それらを備えた水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素ガス等の活性ガスの富化における制御性
に優れた気体溶解器を提供し、水底に溜まった汚染物質
や死水等を周囲に拡散させることなく処理を行うことが
でき、処理水中に溶解させるガス量を適正に制御しなが
らダム、浄水設備等の水底に滞留した死水等を再生して
環境浄化できる気体溶解器を提供する。 【解決手段】 気体混合液中の気体を液体に溶解させる
気体溶解器１であって、気体混合液がその円筒状側壁の
接線方向から供給され前記円筒状側壁に沿って薄膜状に
旋回される旋回薄膜液体とその中心部側に集合される静
圧力気体とに分離する混合液旋回供給部３と、混合液旋
回供給部３の下部に連設された所定長さの下降流路を備
えた円筒状通水部４と、円筒状通水部４の下部に連設さ
れた排液部５と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体混合液中の気
体を液体に効率的に溶解させることのできる気体溶解器
及び、ダムや浄水設備等の水底部に大量に滞留する溶存
酸素量の少ない底水に酸素等の活性ガスを供給して活性
化させ、好気性菌等の微生物の生育に適した環境を再生
することのできる気体溶解器を備えた水処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】気体を液体中に溶解させる気体溶解器と
しては、管内に機械的な可動部分を持たない羽部等を設
けて流れる流体を混合させるスタティックミキサー等の
静止型混合器や、気泡塔内の気体混合液を強制的に振動
させる強制振動型気泡塔、内部に設けた旋回羽根などを
回転させて壁の周囲に液膜を形成させる遠心型ガス吸収
器等が知られている。一方、水槽や河川、ダム等の水中
の溶存酸素量を増加させたり、沈殿物の浮上を促進させ
たりして水の浄化を行うために前記気体溶解器を備えた
種々の水処理装置が研究、開発されている。例えば、特
開２０００−４４７号公報（以下、イ号公報という）に
は、「円錐形のスペースを有する容器本体と、同スペー
スの内壁円周面の一部にその接線方向に開設された加圧
液体導入口と、前記円錐形のスペース底部に開設された
気体導入孔と、前記円錐形のスペースの頂部に開設され
た旋回気液導出口とから構成されてなる旋回式微細気泡
発生装置」が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は以下のような課題を有していた。 （１）静止型混合器は、気体混合液の流れが複雑で流動
抵抗が大きくなるために混合器内を流れる流体中の状態
の制御が困難であるという課題があった。 （２）強制振動型気泡塔では、同様に制御がしにくいと
いう課題に加えて、振動装置を別に必要として処理コス
トが高く、経済性に欠けるという課題があった。 （３）遠心型ガス吸収器は、気液界面が反応容器の壁面
に沿って形成するために、多大のエネルギーを要し、溶
解に必要な面積の溶解面を確保するためには装置を大型
にしなければならず、経済性に欠ける上に、液中に溶存
させるガスの濃度を所定値に維持させる制御性に欠け、
処理効率が悪いという課題があった。 （４）気体溶解器を適用してダム底から処理水を取り出
す際や酸素付加された処理水を戻す際に、水底の滞留領
域が撹拌されるので、水底に溜まった汚染物質や汚水が
周囲に拡散し、環境に悪影響を与える場合があるという
課題があった。 （５）イ号公報に記載の技術は、円錐形の狭いスペース
内で気体と液体とが混合され、中心部で低圧状態（マイ
ナス圧）になるため、溶存酸素量や反応効率を所定レベ
ル以上に高めることができないという課題を有してい
た。 （６）また、気泡を含む液を吐出させるため、この気泡
の上昇に伴って水底に溜まった汚染物質や汚水を巻き込
んで上昇させ、上層水に悪影響を与えるという課題があ
った。 （７）水処理装置としては多くの種類のものが知られて
いるが、気体の溶解作用と処理水中の汚染物質の無害化
作用とを同時に満たすようなものがないという課題があ
った。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、酸素ガス等の活性ガスの富化における制御性に優れ
た気体溶解器を提供し、処理液中の汚染物質を効果的に
分解して無害化できる水処理器を提供し、水底に溜まっ
た汚染物質や死水等を周囲に拡散させることなく処理を
行うことができ、処理水中に溶解させるガス量を適正に
制御しながらダム、浄水設備等の水底に滞留した死水等
を再生して環境を浄化でき、気体溶解と汚染物質の無害
化とを同時に効果的に行うこともできる水処理装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の気体溶解器は、気体混合液中の気体を液体に溶解させ
る気体溶解器であって、前記気体混合液がその円筒状側
壁の接線方向から供給され前記円筒状側壁に沿って薄膜
状に旋回される旋回薄膜液体とその中心部側に集合され
た静圧力気体とに分離する混合液旋回供給部と、前記混
合液旋回供給部の下部に連設された所定長さの下降流路
を備えた円筒状通水部と、前記円筒状通水部の下部に連
設された排液部と、を有して構成されている。この構成
によって、以下の作用を有する。 （１）混合液旋回供給部を有し、供給された気体混合液
に旋回運動を付与することで、気体混合液を旋回薄膜液
体と静圧力気体とに分離することができ、その下部に連
設された円筒状通水部の周壁側に液体を静圧力気体で押
しつけて加圧させながら液体を下降させることができ
る。一定の温度で一定量の液体に溶解する気体の量はそ
の気体の圧力（分圧）に比例するので、気体で加圧され
た液体の気体溶解度が高められる。さらに円筒状通水部
を下降し、下部の液面と衝突する際に、上部の圧力気体
を包み込んだ気泡やこれらが合体した気泡塊を生成さ
せ、この気泡や気泡塊における気液接触界面で気体を液
体中に溶解させて、下部に設けた排液部から溶解濃度が
高められた処理液を排出させることができる。 （２）所定長さの円筒状通水部の内壁面を気体混合液か
ら分離された気体溶解液（液体）が回転下降する。この
液体の流量や気体圧力に対応した気泡や気泡塊の成長消
長の形態パターンを実験により観察して、気泡塊が円筒
状通水部を所定速度で安定して沈降する条件に設定する
ことができる。こうして、円筒状通水部の流路長さに応
じて流量及び圧力を設定して、気体溶解反応を安定的に
持続させることができる。

【０００６】ここで、混合液旋回供給部はその円筒状周
壁の接線方向に噴出口を有した装置であり、供給される
気体混合液をその周壁に沿って旋回させることができ
る。円筒状通水部の長さＬは混合液旋回供給部の内直径
Ｄに対してその５〜１００倍、好ましくは１０〜５０倍
の範囲とすることが望ましい。これは気体混合液中の気
体量やその供給流量などにもよるが、円筒状通水部の長
さＬが内直径Ｄに対して、その１０倍より短くなるにつ
れ、円筒状通水部内に気泡塊等を成長させて安定に下降
させるための気泡塊安定化領域を形成させることが困難
となる傾向が現れ、逆に５０倍を越えて長くなるにつれ
液体の旋回力が低下し、排液流量が減り無駄な領域が増
える傾向が現れ、これらの傾向は５倍より短くなるか、
１００倍より長くなるとさらに顕著になるからである。
排液部は、円筒状通水部で気体が溶解された処理液を抜
き出す部分であり、その底部に流れの方向を規制して未
溶解の気体を分離させるための分離部を設けることもで
きる。

【０００７】請求項２に記載の気体溶解器は、請求項１
に記載の発明において、前記混合液旋回供給部に加圧さ
れた気体混合液を供給するポンプ部と、前記排液部から
排出される処理液の流量及び溶解器内圧力を調整する流
量圧力調整部と、を有して構成されている。この構成に
よって、請求項１に記載の作用の他に以下の作用を有す
る。 （１）所定圧力に加圧された気体混合液を供給するポン
プ部で所定圧力に加圧された気体混合液を円筒状通水部
に供給し、流量圧力調整部で処理液の流量や気体溶解器
内の圧力を調整できるので、円筒状通水部における旋回
薄膜液体や静圧力気体及び気泡塊の生成条件を精度よく
適正に設定できる。 （２）ポンプ部と流量圧力調整部とを連係させて作動さ
せるので、酸素ガスなどの富化時における制御性に優れ
た気体溶解器を提供できる。

【０００８】ここで、ポンプ部としては、容器内で羽根
車（インペラ）を回転させる形式の遠心ポンプ、軸流ポ
ンプ、斜流ポンプ等のターボポンプや、空間容積を周期
的に変化させ液体の吸込みと吐出作用を行わせる往復ポ
ンプ、ベーンポンプ、歯車ポンプ等の容積形ポンプが適
用できる。また、円板の外周に取り付けられ多くの溝を
設けたインペラを高速で回転させ外側のケーシングとイ
ンペラ外周部との間にはさまれた液体をインペラの回転
により円周上を流して吸込口から吐出口へ移動させる形
式の渦巻ポンプや、高圧水を小さなノズルの穴から高速
で噴出させノズル出口の圧力が下がって真空状態となる
のを利用して下方の管から水を吸い上げる形式のジェッ
トポンプ、水中に挿入した揚水管の下端へ圧縮空気を吹
き込み気泡の上昇により水と共に上方へ移動させる気泡
ポンプ等の特殊ポンプを適用できる。流量圧力調整部
は、流量調整弁や圧力調整器等を備えたもの等が適用で
き、気体溶解器に必要に応じて設置された流量センサや
圧力センサから取得されるその時点での流量や圧力をそ
れぞれの設定値と比較して、所定の開度にバルブ等を調
整できるようになっている。

【０００９】請求項３に記載の気体溶解器は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記排液部がその内部底
面から突出して形成された円筒状壁部を備えて構成され
ている。この構成により請求項１又は２に記載の作用に
加えて以下の作用を有する。 （１）円筒状壁部が排液部に備えられているので、底部
に沈降した処理液を溜め、内部気体が少しでも外部に排
出しないようにする。これによって、所定濃度に調整さ
れて処理液を効率的に得ることができる。ここで円筒状
壁部は、排液部の底部から上方に突出した部分であり、
下降する処理液の流れを規制して停滞させるように形成
されている。

【００１０】請求項４に記載の水処理器は、処理液が流
れる円筒状通水部と、前記円筒状通水部の内壁面に形成
された二酸化チタン被膜層と、前記円筒状通水部の中心
軸部に配置された細長の紫外線管とを備えて構成され
る。この構成によって、以下の作用を有する。 （１）円筒状通水部の中心軸部に紫外光やブラックライ
ト等の可視光よりも短波長の光を照射する紫外線管が配
置され、その内壁面に二酸化チタン被膜層が配置されて
いるので、紫外線管から照射される波長が３００〜４２
０ｎｍの光を無駄なく二酸化チタンに吸収させてそのエ
ネルギーレベルを高め、二酸化チタン被膜層に正孔や電
子を生成させることができる。これにより酸化還元作用
の高い活性酸素やＯＨラジカル等が生成して、二酸化チ
タン被膜層に沿ってその内壁に旋回薄膜液体として接触
しながら流動する。これによって処理液中の藻類等の汚
れを分解して付着を防止し、残留塩素、トリハロメタン
等の有害物を効果的に分解してその安全性を高めること
ができる。 （２）処理水中の溶存酸素濃度が高められる場合には、
光照射により活性化された二酸化チタン被膜層の表面で
高濃度の溶存酸素を活性酸素に変換してさらに効果的に
殺菌効果や有害物の分解効果を発揮させることができ、
水道水等に適用する際の安全性や信頼性に優れている。 （３）中心軸部に紫外線管が配置されているので、紫外
線の利用効率が大きくでき、低電力での長期稼動がで
き、経済性にも優れている。 （４）円筒状通水部に供給する処理液中に適量のオゾン
を混入させた場合には、紫外線等で活性化された二酸化
チタン被膜層における光触媒作用を相乗的に高めること
ができ、オゾンを溶解させた溶解液を得ることができ有
害物の分解や殺菌効果に優れている。

【００１１】ここで、紫外線管は、二酸化チタン被膜層
を活性化させるための短波長光を照射する蛍光灯状等の
円筒体であって、その両端部又は一端部がシール部を介
して円筒状通水部の天井部又は底部の壁に封止されて、
円筒状の発光部分が内部に配置されるようになってい
る。光触媒となる二酸化チタン被覆層は、金属やガラス
等からなる円筒状通水部の内壁面に、チタンアルコキシ
ドなどのゾルをコーティングし、これを乾操した後、加
熱焼成して薄い透光性の被膜層を形成させ、所定回数こ
の操作を繰り返すことで厚みを調整して形成させること
ができる。なお、円筒状通水部をアルミナ等のセラミッ
クス材で形成させることもでき、この内壁面に無機接着
材や有機接着材を介して二酸化チタンの粒子を分散させ
た状態で層状に固定させることもできる。円筒状通水部
は、前記気体溶解器のものと同様のものが適用できる。

【００１２】請求項５に記載の気体溶解器を備えた水処
理装置は、ダムや浄水設備等の水底に配置された取水口
から処理水を吸引し気体を混合する処理水吸引部と、前
記処理水吸引部から気体混合液が供給される請求項１乃
至４の内いずれか１項に記載の気体溶解器と、前記気体
溶解器から前記気体混合液が供給されその中心部や上部
に形成された気体回収室に気体を分離させる気液分離部
と、前記気体回収室の壁面の一方側に設けられたガス入
口から酸素ガス又は空気等の活性ガスを供給すると共に
他方側に設けられたガス出口からガスを排出して前記処
理水吸引部の処理水に循環供給するガス量調整部と、前
記気液分離部で溶存ガス量が調整された処理水を水底に
配置された排水口から排出させる処理水供給部と、を備
えて構成されている。この構成によって、以下の作用を
有する。 （１）処理水吸引部を用いて水底に配置された取水口か
ら処理水を取得し、気体溶解器を介して溶解処理を行
い、さらに気液分離部で液中の気泡ガスを気体回収室に
回収し、この気体回収室に活性ガスを供給して、処理水
吸引部の処理水に戻して循環供給させるので、ガス溶解
の際の制御性、効率性が高められる。 （２）この処理水を自重で水底に配置された排水口から
排出するので、所定量の活性ガスを効率よく処理水中に
溶存させることができる。これによって、ダム、浄水設
備等の水底に滞留した死水等を活性化して再生し環境を
効率的に浄化できる。 （３）所定濃度に調整された活性ガスが添加された処理
水が自重で水底に戻されるので、不必要に水底の滞留域
が撹拌されたり、乱されて有害物質等が拡散されるよう
なことがなく、周囲の環境を良好に維持させることがで
きる。 （４）酸素定着により好気性菌を繁殖させ、ヘドロ層等
を減少させることができ、環境を良好に維持させること
ができる。 （５）死水に酸素を付加することにより嫌気性菌を死滅
させて、嫌気性菌の繁殖による有毒ガスの発生を防止す
ることができる。 （６）ダムの上層にある清浄水に影響を与えることな
く、下層に滞留した死水の浄化処理を行うことができ
る。 （７）ダム底に供給される処理水の供給に伴って気泡が
生じないので、ヘドロ層などの固形分が気泡の浮上によ
って浮き上がることがなく、周辺の環境汚染を防止でき
る。

【００１３】ここで、処理水吸引部はポンプや制御弁を
有した配管系などで構成される。このポンプには水底に
配置された取水口を介して処理水が供給される供給口
と、ポンプ本体で加圧された処理水が排出される排出口
とを備えている。気液分離部は略円筒状に形成された周
壁と、その周壁面の接線方向に沿って設けられた供給孔
とを有し、供給孔から供給された処理水の旋回流を遅く
して若干の低圧となるようにする。また、円筒状の中心
部や天井部に気体回収部が形成されている。気体回収室
の天井部には、活性ガスが導入されるガス入口がその中
心位置から偏心した位置に配置され、その略点対称とな
る位置にガス出口が配置される。処理水供給部は気液分
離部から受水した水を溜める水槽とその底部などに設け
られた排出孔に接続された排出管等からなり、排出管の
端部に所定ガス濃度に調整された処理液を水底に排出す
るための排出口を備えている。取水口及び排水口は、ヘ
ドロ等が堆積したダム底に配置され、必要に応じて固形
分等を除去するためのメッシュ状や多孔質に形成された
フィルターを具備するストレーナが覆設されたもの等を
用いることができる。なお、取水口及び、排水口は互い
に近接させて配置する必要はなく、同じダム底の水底で
あればよく、適宜状況に応じて、所定距離を置いて配置
できる。

【００１４】請求項６に記載の水処理装置は、請求項５
に記載の発明において、前記処理水吸引部がポンプを備
え、前記気液分離部のガス出口と前記ポンプの排出口と
の間に接続された配管系にコンプレッサや制御弁等の圧
力調整器が設けられて構成されている。この構成によっ
て、請求項５の作用に加えて以下の作用を有する。 （１）コンプレッサ等の圧力調整器が設けられているの
で、処理水吸引部の排出口側に分岐した排出側分岐配管
に所定圧力に加圧したガスや気液混合水を供給できる。
これによって、気体回収室内の圧力が大きく変動しても
これに対応して一定圧力に調整することを容易にして、
水底に吐出させる処理液中の活性ガス濃度を安定に維持
させることができ、制御性に優れている。ここで圧力調
整器は、制御装置でその作動状態が制御されるコンプレ
ッサやこれに付随した配管系及び制御弁等が含まれる。

【００１５】請求項７に記載の気体溶解器を備えた水処
理装置は、請求項５又は６に記載の発明において、前記
気液分離部の気体回収部の圧力を検知する圧力センサが
備えられて構成されている。この構成によって、請求項
５又は６の作用の他、以下の作用が得られる。 （１）圧力センサが備えられているので、気体回収室内
の圧力変化に応じて供給する活性ガスの流量を調整し
て、気体回収室内を所定の一定圧力に維持させることが
でき、これによって、溶存活性ガスの濃度を所望適正レ
ベルにすることができる。 （２）溶解に寄与しない余剰の活性ガスの供給が抑制さ
れ、省エネルギー性に優れている。 （３）一定圧力となるので水処理装置の作動安定性を高
めることができ操作性にも優れている。

【００１６】請求項８に記載の水処理装置は、請求項５
乃至７の内いずれか１に記載の発明において、請求項１
乃至３の内いずれか１項に記載の気体溶解器が、請求項
４に記載の水処理器で構成されている。この構成によっ
て、請求項５乃至７の内いずれか１の作用の他、以下の
作用を有する。 （１）溶存酸素濃度が高められた処理液が紫外線照射さ
れた光触媒層の活性表面で効果的に旋回薄膜液体状態で
加圧されながら接触して処理されるので、これらの相乗
効果により、殺菌、分解作用が促進され、浄水処理能力
に優れた水処理装置を提供できる。 （２）光触媒機構が気体溶解器の円筒状通水部に内蔵さ
れ、しかも処理能力が高くできるので、水処理装置をコ
ンパクトに構成でき、小規模設備や家庭用等浄水器とし
ても適用でき汎用性に優れている。

【００１７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１の気体溶解器について、以下図面を参照しながら
説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１の気体溶
解器の断面模式図であり、図１（ｂ）はその平面図であ
る。図１において、１は実施の形態１の気体溶解器、２
は加圧された気体混合液を供給するためのポンプ部、３
はポンプ部２を介して加圧された気体混合液がその周壁
の接線方向に配置された供給管３ａの吐出口３ｂから供
給される全体が略円筒状に形成された直径Ｄの混合液旋
回供給部、４は混合液旋回供給部３の下部に縮径したテ
ーパ部３ｃに連設された長さＬ、直径ｄの円筒状通水
部、５は円筒状通水部４の下部に連設されその側壁部に
形成された排出口５ａと底部に突出して形成された円筒
状壁部５ｂとを備えた排液部、６は排液部５からの処理
液の流量及び圧力を制御する流量調整弁等からなる流量
圧力調整部、７は混合液旋回供給部３や排液部５に設置
された圧力計である。所定量の気体を含む気体混合液は
ポンプ部２で、例えば流量圧力調整部６の調整弁により
ゲージ圧９８〜２９４ｋＰａ（１〜３ｋｇｆ／ｃｍ²）
の範囲に気体溶解器１内を調整して、気体溶解器１の混
合液旋回供給部３に供給した。混合液旋回供給部３で気
体混合液に旋回運動が付加され、一旦テーパ部３ｃで絞
られ、この時、気体と液体とが分離され気体は圧力気体
となり、液体は薄膜になり円筒状通水部４の周壁に沿っ
て旋回しながら下降する。これによって、液体中の気体
の溶解度を高めることができる。

【００１８】なお、気体混合液に供給する空気や酸素等
の気体分はポンプ部２の吸引側（Ａ）や吐出側（Ｂ）か
ら必要に応じて供給できる他に、混合液旋回供給部３内
の天井中心部（Ｃ）付近から供給させることもできる。
また、この混合液旋回供給部３の天井付近や排液部５に
内部の圧力を検知する圧力計７を設け、これによってポ
ンプ部２及び流量圧力調整部６を制御して圧力が所定値
に維持できるようにしてもよい。

【００１９】ここで、表１は円筒状通水部４の長さＬと
気体の圧力Ｐをそれぞれ変動させた実験条件のもとで得
られた処理水の酸素濃度（ＤＯ：単位ｐｐｍ）、処理水
の流量（毎分リットル）、１分間の溶解量（ｐｐｍ）の
それぞれの測定データを示しており、液体（水道水）に
混合させる気体として空気と酸素を用いた実験例を示し
ている。なお、この実験例において混合液旋回供給部３
の内径（直径Ｄ）は４５ｍｍであり、円筒状通水部４の
内径（直径ｄ）は３０ｍｍとした。また、気体混合液の
液体分として用いた水道水の水温は９．２℃、酸素濃度
（ＤＯ）は１０．２３ｐｐｍであり、水道水に添加した
空気供給量は４００ｃｃ／分であった。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１のデータ等から高濃度酸素水を得るに
は、気体との接触時間をできるだけ長くすることが必要
であり、円筒状通水部４の長さＬは１００ｃｍ以上にす
ることが好ましいことが分かった。しかし、長さＬを５
０ｃｍと短くした場合には、装置全体コンパクトにして
取り扱い性をよくできる上に、０．１８〜０．２ＭＰａ
の圧力では溶解量を多く確保できる。また、空気などの
回収の必要のない安価な気体を用いる方が有利であるこ
とがわかった。

【００２２】図２は気体混合液の処理において気体溶解
器の円筒状通水部４内に形成される気泡発生パターンを
示す模式図であり、図２（ａ）は混合液旋回供給部にお
け圧力が０．１４ＭＰａ（１．４ｋｇ／ｃｍ²）、気体
の流量が４００ｃｃ／分の場合の実験例であり、図２
（ｂ）は混合液旋回供給部における圧力が０．１４ＭＰ
ａ（１．４ｋｇ／ｃｍ²）、気体の流量が３０００ｃｃ
／分の場合の実験例を示している。図示するように図２
（ａ）では円筒状通水部４内で旋回する水流が下降旋回
することにより、円筒状通水部４の上端から約１／３位
置で下部の液体と衝突して上部の気体を包み込み気泡が
発生して下降する。一方、図２（ｂ）では気泡は上端か
ら約２／３の位置で発生して下降している。その下部域
では気泡が集合して気泡塊に成長する。こうして、圧力
気体が連続的に増加するため気泡塊の内部の気泡が分離
し浮力に逆らってさらに分離沈降して、扁平な気泡とな
って排出される。このように気泡や気泡塊の成長位置及
び消滅位置等は圧力や気体流量に依存しており実験を多
数繰り返すことによりわかる。こうして、圧力や気体流
量の条件を制御することにより、所望の気泡発生パター
ンを円筒状通水部４内に形成させることができる。な
お、円筒状通水部４の円周内面に沿って周回する窪みや
凸部等を、所定箇所例えば上中下段位置に対応させて１
〜３箇所配置させることもできる。この窪みや凸部を形
成させることによって、円周内面に加圧されながら旋回
下降する液体の流れを効果的に変動させて、酸素やオゾ
ン等の気体の溶解度をさらに効果的に高めることができ
る。

【００２３】実施の形態１の気体溶解器１は以上のよう
に構成されているので以下の作用を有する。 （ａ）気体混合液に旋回運動を付与することができ、円
筒状通水部４の周壁側に薄い液膜を形成させ液体を加圧
させながら下降させることができる。これによって、溶
解度を高められると共に、円筒状通水部４を旋回しなが
ら下降し、下部の液面と衝突する際に気泡塊を効果的に
生成させ、この気泡塊の気液接触界面で気体を液体中に
溶解させて、排液部５から溶解濃度が高められた処理液
を排出させることができる。 （ｂ）長さＬ、直径ｄの円筒状通水部４を流れる液体の
流量や圧力に対応した気泡塊の成長消長のパターンを観
察して、気泡塊が円筒状通水部４を所定速度で安定して
沈降する条件に設定することができ、円筒状通水部４の
長さＬに応じて流量Ｖ及び圧力Ｐを設定して、気体溶解
反応を安定的に持続できる。 （ｃ）ポンプ部２を用いて所定圧力に加圧された気体混
合液を円筒状通水部４に供給し、流量圧力調整部６で処
理液の流量及び溶解器内圧力を調整できるので、円筒状
通水部４における気泡塊の生成を精度よく適正にコント
ロールすることができる。 （ｄ）気体混合液を供給するポンプ部２と流量圧力調整
部６とを連係させて作動させることもでき、酸素ガスな
どの富化時における制御性に優れた気体溶解器１を提供
できる。 （ｅ）円筒状壁部５ｂが排液部５の底部に備えられてい
るので、底部に沈降した処理液を溜め、内部気体が少し
でも外部に排出しにくいようにする。これによって、所
定濃度に調整された処理液が得られる。

【００２４】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
おける水処理装置について、以下図面を参照しながら説
明する。図３は実施の形態２における水処理装置の構成
図である。図３において、１０は実施の形態２の水処理
装置、１０ａは水処理装置１０を水面上に浮上維持させ
るための浮き構造体、１１はダムや浄水設備等の水底に
配置された取水管１１ａの取水口、１２は取水口１１か
ら処理水を吸引するためのポンプ１２ａを備え後続の気
体溶解器１に処理水を供給するための処理水吸引部、１
３は気体溶解器１のバルブＡに接続された導入管１３ａ
を介して円筒状周壁１３ｂの接線方向から気体を溶存し
た処理水を供給してその中心上部に形成された気体回収
室１３ｃに気体を分離させるための気液分離部、１４は
気体回収室１３ｃの壁面に設けられ酸素ガスをバルブＢ
を介して供給するためのガス入口、１５はガス入口１４
より離れた位置に設けられバルブＣを介して気体回収室
１３ｃ内のガスを排出するためのガス出口、１６はガス
入口１４及びガス出口１５を介して酸素ガスを気体回収
室１３ｃに所定圧力で供給するガス量調整部、１７は気
液分離部１３で溶存ガス量が調整された処理水を貯留槽
１７ａに溜めその底部に設けられた排水管１７ｂを介し
て水底の排水口１７ｃから排出させるための処理水供給
部、１８はバルブＢを介してガス入口１４に酸素を供給
するための酸素ボンベや酸素発生器等からなる酸素供給
装置、１９は気体回収室１３ｃ内の圧力を検出する圧力
センサである。

【００２５】気体溶解器１は実施の形態１で説明したも
のとほぼ同様の構成を有しているが、図３ではポンプ部
２及び流量圧力調整部６に相当する部分を省略した本体
部分で表示している。気体溶解器１は処理水吸引部１２
から供給された気体混合液（処理水）中の酸素ガスの未
溶解分を溶解させ、これを気液分離部１３に供給する作
用を担っている。気液分離部１３は略円筒状に形成さ
れ、円筒状周壁１３ｂの接線方向に取り付けられた導入
管１３ａから処理水吸引部１２で取り込まれた処理水が
供給される。この旋回流によって中心部分に若干の低圧
域を形成させ、この中心上部に設けられた気体回収室１
３ｃに液中の気泡ガスを回収すると共に、圧力センサ１
９でその圧力を測定監視してバルブＡ〜Ｃを調整して気
体回収室１３ｃ内のガス圧を調整しながらその気液界面
を介してガスを適正条件で溶存させるようにしている。
また、気液分離部１３は円筒状周壁１３ｂの下部に縮径
した胴部１３ｄと胴部１３ｄに拡径して連設された底部
１３ｅとを有している。気体分離部１３の底部１３ｅに
は円筒状隔壁１３ｆが配置されており、これによって、
供給された処理水の流れを制御して、処理水供給部１７
の貯留槽１７ａに供給されるようにしている。処理水供
給部１７からはその貯留された処理液の自重により排水
管１７ｂを介して水底の排水口１７ｃから溶存ガス成分
が調整された処理液が放出される。ポンプ１２ａにはそ
の吸引側の取水管１１ａから分岐した吸引側分岐配管１
２ｂが設けられ、この吸引側分岐配管１２ｂがバルブＣ
に接続されている。

【００２６】以上のように構成された水処理装置１０に
適用される水処理方法について説明する。まず、ポンプ
１２ａを図示しない制御装置や手動操作等を介して稼動
させ、取水管１１ａを介してダムや浄水設備等の水底か
ら処理水を吸引する。次に、気体溶解器１で液中に分散
混合した気体分を溶解させると共に、バルブＡを操作し
て気液分離部１３に導入させる処理水の流量を調整して
円筒状周壁１３ｂ内に所定の旋回流を形成させ上部に形
成された気体回収室１３ｃに未溶解ガスを集積分離させ
る。こうして、気体回収室１３ｃ上部のガス入口１４か
ら酸素供給装置１８の酸素ガスを供給して気体回収室１
３ｃ内の圧力を一定値に制御しながら他方側のガス出口
１５からガス圧やガス成分を調整しながら排出する。最
後に、気液分離部１３の底部１３ｅから処理水を貯留槽
１７ａに移送して貯留させ、貯留槽１７ａの底部に設け
た排水管１７ｂから取り出して水底付近に設けた排水口
１７ｃから排出させる。

【００２７】実施の形態２の水処理装置及び水処理方法
は以上のように構成されているので以下の作用を有す
る。 （ａ）処理水吸引部１２を用いて水底に配置された取水
口から処理水を取得し、気体溶解器１で液中に気体分の
溶解を促進させた後、気液分離部１３で未溶解ガスを気
体回収室１３ｃに回収し、この気体回収室１３ｃに酸素
やオゾン等の活性ガスを供給し、処理水吸引部１２に接
続された気体溶解器１に戻して循環供給させるので、ガ
ス溶解の際の制御性を高めることができる。 （ｂ）気体回収室１３ｃに圧力センサ１９が備えられて
いるので、その圧力変化に応じて供給する酸素ガスの流
量を調整して、気体回収室１３ｃ内を所定の一定圧力に
維持させることができ、これによって、溶存活性ガスの
濃度を所望適正レベルにすることができる。 （ｃ）溶解に寄与しない余剰の活性ガスの供給が抑制さ
れ、省エネルギー性に優れている。 （ｄ）ポンプ１２ａの吸引側にバルブＣに連設された吸
引側分岐配管１２ｂを有し、気体回収室１３ｃ内のガス
を自吸でき、一台のポンプ１２ａだけで水処理装置１０
を稼動させることもでき、長期に渡る作動性や操作性に
優れている。 （ｅ）気液分離部１３を有するので、処理液中に含まれ
る有害ガスなどを除去装置を取り付けることで除去で
き、この処理水を水底に配置された排水口１７ｃから排
出するので、所定量の活性ガスを効率よく処理水中に溶
存させることができ、溶存ガス量を調整して活性ガスを
効果的に溶解させることができる。これによって、ダ
ム、浄水設備等の水底に滞留した死水等を活性化して再
生し環境を効率的に浄化できる。 （ｆ）気体溶解器１を備えるので、所定濃度に調整され
た酸素ガスが添加された処理水が水底に戻され、不必要
に水底の滞留域が撹拌されたり、乱されて有害物質等が
拡散されるようなことがなく、周囲の環境を良好に維持
させることができる。 （ｇ）溶存酸素量の高い処理水をダム等の底部に供給す
ることにより、処理水中の酸素定着により好気性菌を繁
殖させ、ヘドロ層等を減少させることができ、環境を良
好に維持させることができる。 （ｈ）死水に酸素を付加することにより嫌気性菌を死滅
させて、嫌気性菌の繁殖による有毒ガスの発生を防止す
ることができる。 （ｉ）ダムの上層にある清浄水に影響を与えることな
く、下層に滞留した死水の浄化処理を行うことができ
る。 （ｊ）ダム底に供給される処理水の供給に伴って気泡が
生じないので、ヘドロ層などの固形分が気泡の浮上によ
って浮き上がることがなく、周辺の環境汚染を防止でき
る。

【００２８】（実施の形態３）図４は実施の形態３にお
ける水処理装置の構成図である。図４において、２０は
実施の形態３の水処理装置、２１は気体溶解器１の排出
側に取り付けられバルブＡに連設された排出側配管、２
２はポンプ１２ａの排出側配管２１ａに分岐してバルブ
Ｃに連設された排出側分岐配管、２３はバルブＣと気液
分離部１３のガス出口１５とのあいだに配置された圧力
調整器を構成するコンプレッサである。なお、前記実施
の形態２と同様の機能を有するものについては同一の符
号を付してその説明を省略する。実施の形態３の水処理
装置２０は、気液分離部１３のガス出口１５に連設され
る配管系がガスを所定圧力に加圧する圧力調整器として
のコンプレッサ２３を備えている点、及びそのガスが吐
出される排出側分岐配管２２がポンプ１２ａの排出側配
管２１ａに分岐して取り付けられている点とで実施の形
態２の水処理装置１０と異なっている。図５は気液分離
部１３における気体回収室１３ｃの要部断面模式図であ
る。図５において、２４は気体回収室１３ｃの天井部に
配置されその圧力が例えば１０５ｋＰａ（１．０５気
圧）以上になると作動して内部のガスを外気側に放出さ
せるための逆止弁、２５は気体回収室１３ｃの天井部に
配置されその圧力が例えば９５ｋＰａ（０．９５気圧）
以下に下がると外気を気体回収室１３ｃ内に開に導入さ
せるための逆止弁である。これによって、複雑な制御装
置を用いることなく、気体回収室１３ｃ内を常時０．９
５〜１．０５気圧の範囲に維持させることができ、処理
水に溶解させる酸素量を常時安定に保持させることがで
きる。

【００２９】実施の形態３の水処理装置２０は以上のよ
うに構成されているので、実施の形態１及び２の作用の
他、以下の作用を有する。 （ａ）ポンプ１２ａや排出側分岐配管２２、バルブ系等
の圧力調整器を有しているので、処理水吸引部のポンプ
１２ａの排出口側の排出側分岐配管２２から所定圧力に
加圧したガスや気液混合水を供給でき、ポンプ吐出圧力
よりも高圧の酸素ガスをコンプレッサ２３によって排出
側配管２１ａに噴出させ、気体溶解器１内の圧力をバル
ブＡやバルブＣで調整して所望の高酸素濃度の処理水に
できる。 （ｂ）この高酸素濃度の処理水を気液分離部１３に送り
込むことで、泡になっている酸素を回収して再利用でき
る。従って、溶解した分の酸素だけを供給すればよく全
体として水処理を効率的に行うことができる。これによ
って、水底から取り込んだ処理水に対し、その酸素濃度
を５０ｐｐｍ前後位上げることができる。ちなみに処理
水１トン当たりの酸素濃度（ＤＯ）を１ｐｐｍ上げるの
に約０．７リットルの純酸素を必要とし、例えばＤＯを
１０ｐｐｍから５０ｐｐｍに４０ｐｐｍ引き上げるのに
は約２８リットル（＝０．７×４０）の酸素を要する。 （ｃ）気体回収室１３ｃ内の圧力が大きく変動してもこ
れに対応して、コンプレッサ２３を作動させ一定圧力に
調整することを容易にして、水底に吐出させる処理液中
の活性ガス濃度を安定に維持させることができ、制御性
に優れている。 （ｄ）気体回収室１３ｃ内を常時所定圧力範囲に保持さ
せる逆止弁２４、２５の対を備えるので、簡単な構成で
処理水に溶解させる酸素量を安定に保持させ、水処理操
作を安全かつ効率的に行え、操作性や制御性に優れてい
る。 （ｅ）ダム底等に滞留する死水の処理に適用することが
でき、この場合には酸素定着により好気性菌を繁殖させ
て浄水処理を行うと共に、嫌気性菌を死滅させて嫌気性
菌の繁殖による有毒ガスの発生を効果的に防止できる。

【００３０】（実施の形態４）図６は実施の形態４の水
処理器の構成を示す断面図である。図６において、３０
は実施の形態４の光触媒機構を備えた水処理器、３１は
水処理器３０の上部に設けられた気体混合液がその円筒
状側壁の接線方向からポンプ３０ａを介して供給される
混合液旋回供給部、３２は混合液旋回供給部３１の下部
に連設された所定長さの円筒状通水部、３３は円筒状通
水部３２の内壁面に形成された二酸化チタン被膜層、３
４は円筒状通水部３２の中心軸部に配置され、その上下
端部側が外部に突出して密封配置された紫外線管、３５
は円筒状通水部３２の下部から排出される処理水の水量
及び水処理器内圧力を制御するためのバルブ部、３６は
水処理器３０内の圧力を検知するための圧力計である。
水処理器３０の光触媒機構は、円筒状通水部３２の内壁
面に形成された光触媒機能により殺菌と有害物の分解作
用を有する二酸化チタン被膜層３３と、円筒状通水部３
２の中心軸部に配置され二酸化チタン被膜層３３を活性
化させる紫外線等を放射する紫外線管３４とを備えて構
成されている。

【００３１】以上の構成を備えた実施の形態４の光触媒
機構を備えた水処理器３０の使用方法について説明す
る。ここで、気体混合液はオゾンや酸素等の活性ガスが
水道水等の液体中に分散されたもので、ポンプ３０ａを
介して水処理器３０の混合液旋回供給部３１に供給され
る。この気体混合液の液体はその遠心力で上部に押しつ
けられて、液体は旋回薄膜液体を形成し、気体（静圧力
気体）と分離される。その後、液体は下部の円筒状通水
部３２の円筒面に沿って旋回しながら下降し、その上部
に気液界面を形成する。この旋回による加圧によって気
液界面におけるオゾンや酸素の溶解が促進させることが
できる。このようにオゾンや酸素の溶解度が高められた
旋回薄膜液体は、円筒状通水部３２を下降する過程で円
筒壁に沿って旋回しながら紫外線等が照射されエネルギ
ーレベルが高められた二酸化チタン被膜層３３に効果的
に接触して、高濃度のオゾンや酸素を活性化することが
できる。この活性化されたオゾンや酸素のＯＨラジカル
等の酸化還元作用により、液中のトリハロメタン類等の
有害物を分解させ、また、大腸菌等の殺菌を促進させ、
藻類などの成長を阻止することができる。従って、この
光触媒機構を備えた水処理器３０を実施の形態２や実施
の形態３に示した水処理装置に適用した場合には、混合
液旋回供給部で高濃度化された活性ガスの作用と、紫外
線管から放射された紫外線等の光で活性化された二酸化
チタン被膜層の光触媒作用との相乗効果により、有害物
の分解と殺菌とを効果的に行うことができる。

【００３２】実施の形態４の光触媒機構を備えた水処理
器３０は以上のように構成されているので、実施の形態
１〜３の作用に加えて以下の作用を有する。 （ａ）円筒状通水部３２の内壁面に二酸化チタン被膜層
３３が形成されているので、紫外線管から照射される光
を無駄なく二酸化チタンに吸収させて、二酸化チタン被
膜層３３を活性化させることができる。こうして、二酸
化チタン被膜層３３に接触させて、その酸化還元作用に
より、処理液中の殺菌や、藻類等の汚れや残留塩素、ト
リハロメタン等の有害物を効果的に分解することができ
る。 （ｂ）溶存酸素濃度が高められた処理液が紫外線照射さ
れた二酸化チタン被膜層３３の活性表面で効果的に加圧
されながら接触して処理されるので、これらの相乗効果
により、殺菌、分解作用が促進され、浄水処理能力に優
れた水処理装置を提供できる。 （ｃ）光触媒機構が水処理器３０に内蔵され、しかも有
害物の分解処理能力が高くできるので、水処理装置をコ
ンパクトに構成でき、小規模設備や家庭用等浄水器とし
ても適用でき汎用性に優れている。 （ｄ）処理水中の溶存酸素濃度が高められる場合には、
光照射により活性化された二酸化チタン被膜層の表面で
高濃度の溶存酸素を活性酸素に変換してさらに効果的に
殺菌効果や有害物の分解効果を発揮させることができ、
水道水等に適用する際の安全性や信頼性に優れている。 （ｅ）円筒状通水部３２の中心軸部に紫外線管３４が配
置されているので、紫外線の利用効率を大きくでき、低
電力で稼動でき経済性に優れている。

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の気体溶解器に
よれば、以下の効果を有する。 （１）混合液旋回供給部を有し、供給された気体混合液
に旋回運動を付与することで、気体混合液を旋回薄膜液
体と静圧力気体とに分離することができ、その下部に連
設された円筒状通水部の周壁側に液体を静圧力気体で押
しつけて加圧させながら液体を下降させることができ
る。一定の温度で一定量の液体に溶解する気体の量はそ
の気体の圧力（分圧）に比例するので、気体で加圧され
た液体の気体溶解度が高められる。さらに円筒状通水部
を下降し、下部の液面と衝突する際に、上部の圧力気体
を包み込んだ気泡やこれらが合体した気泡塊を生成さ
せ、この気泡や気泡塊における気液接触界面で気体を液
体中に溶解させて、下部に設けた排液部から溶解濃度が
高められた処理液を排出させることができる。 （２）所定長さの円筒状通水部の内壁面を気体混合液か
ら分離された気体溶解液（液体）が回転下降する。この
液体の流量や気体圧力に対応した気泡や気泡塊の成長消
長の形態パターンを実験により観察して、気泡塊が円筒
状通水部を所定速度で安定して沈降する条件に設定する
ことができる。こうして、円筒状通水部の流路長さに応
じて流量及び圧力を設定して、気体溶解反応を安定的に
持続させることができる。

【００３４】請求項２に記載の気体溶解器によれば、請
求項１に記載の効果の他に以下の効果を有する。 （１）所定圧力に加圧された気体混合液を供給するポン
プ部で所定圧力に加圧された気体混合液を円筒状通水部
に供給し、流量圧力調整部で処理液の流量や気体溶解器
内の圧力を調整できるので、円筒状通水部における旋回
薄膜液体や静圧力気体及び気泡塊の生成条件を精度よく
適正に設定できる。 （２）ポンプ部と流量圧力調整部とを連係させて作動さ
せるので、酸素ガスなどの富化時における制御性に優れ
た気体溶解器を提供できる。

【００３５】請求項３に記載の気体溶解器によれば、こ
の構成により請求項１又は２に記載の効果に加えて以下
の効果を有する。 （１）円筒状壁部が排液部に備えられているので、底部
に沈降した処理液を溜め、内部気体が少しでも外部に排
出しないようにする。所定濃度に調整されて処理液を効
率的に得ることができる。

【００３６】請求項４に記載の水処理器によれば、以下
の効果を有する。 （１）円筒状通水部の中心軸部に紫外光やブラックライ
ト等の可視光よりも短波長の光を照射する紫外線管が配
置され、その内壁面に二酸化チタン被膜層が配置されて
いるので、紫外線管から照射される波長が３００〜４２
０ｎｍの光を無駄なく二酸化チタンに吸収させてそのエ
ネルギーレベルを高め、二酸化チタン被膜層に正孔や電
子を生成させることができる。酸化還元効果の高い活性
酸素やＯＨラジカル等が生成して、二酸化チタン被膜層
に沿ってその内壁に旋回薄膜液体として接触しながら流
動する。処理液中の藻類等の汚れを分解して付着を防止
し、残留塩素、トリハロメタン等の有害物を効果的に分
解してその安全性を高めることができる。 （２）処理水中の溶存酸素濃度が高められる場合には、
光照射により活性化された二酸化チタン被膜層の表面で
高濃度の溶存酸素を活性酸素に変換してさらに効果的に
殺菌効果や有害物の分解効果を発揮させることができ、
水道水等に適用する際の安全性や信頼性に優れている。 （３）中心軸部に紫外線管が配置されているので、紫外
線の利用効率が大きくでき、低電力での長期稼動がで
き、経済性にも優れている。 （４）円筒状通水部に供給する処理液中に適量のオゾン
を混入させた場合には、紫外線等で活性化された二酸化
チタン被膜層における光触媒効果を相乗的に高めること
ができ、オゾンを溶解させた溶解液を得ることができ有
害物の分解や殺菌効果に優れている。

【００３７】請求項５に記載の気体溶解器を備えた水処
理装置によれば、以下の効果を有する。 （１）処理水吸引部を用いて水底に配置された取水口か
ら処理水を取得し、気体溶解器を介して溶解処理を行
い、さらに気液分離部で液中の気泡ガスを気体回収室に
回収し、この気体回収室に活性ガスを供給して、処理水
吸引部の処理水に戻して循環供給させるので、ガス溶解
の際の制御性、効率性を高めることができる。 （２）この処理水を自重で水底に配置された排水口から
排出するので、所定量の活性ガスを効率よく処理水中に
溶存させることができる。ダム、浄水設備等の水底に滞
留した死水等を活性化して再生し環境を効率的に浄化で
きる。 （３）所定濃度に調整された活性ガスが添加された処理
水が自重で水底に戻されるので、不必要に水底の滞留域
が撹拌されたり、乱されて有害物質等が拡散されるよう
なことがなく、周囲の環境を良好に維持させることがで
きる。 （４）酸素定着により好気性菌を繁殖させ、ヘドロ層等
を減少させることができ、環境を良好に維持させること
ができる。 （５）死水に酸素を付加することにより嫌気性菌を死滅
させて、嫌気性菌の繁殖による有毒ガスの発生を防止す
ることができる。 （６）ダムの上層にある清浄水に影響を与えることな
く、下層に滞留した死水の浄化処理を行うことができ
る。 （７）ダム底に供給される処理水の供給に伴って気泡が
生じないので、ヘドロ層などの固形分が気泡の浮上によ
って浮き上がることがなく、周辺の環境汚染を防止でき
る。

【００３８】請求項６に記載の水処理装置によれば、請
求項５の効果に加えて以下の効果を有する。 （１）コンプレッサ等の圧力調整器が設けられているの
で、処理水吸引部の排出口側に分岐した排出側分岐配管
に所定圧力に加圧したガスや気液混合水を供給できる。
気体回収室内の圧力が大きく変動してもこれに対応して
一定圧力に調整することを容易にして、水底に吐出させ
る処理液中の活性ガス濃度を安定に維持させることがで
き、制御性に優れている。

【００３９】請求項７に記載の気体溶解器を備えた水処
理装置によれば、請求項５又は６の効果の他、以下の効
果が得られる。 （１）圧力センサが備えられているので、気体回収室内
の圧力変化に応じて供給する活性ガスの流量を調整し
て、気体回収室内を所定の一定圧力に維持させることが
でき、溶存活性ガスの濃度を所望適正レベルにすること
ができる。 （２）溶解に寄与しない余剰の活性ガスの供給が抑制さ
れ、省エネルギー性に優れている。 （３）一定圧力となるので水処理装置の作動安定性を高
めることができ操作性にも優れている。

【００４０】請求項８に記載の水処理装置によれば、請
求項５乃至７の内いずれか１の効果の他、以下の効果を
有する。 （１）溶存酸素濃度が高められた処理液が紫外線照射さ
れた光触媒層の活性表面で効果的に旋回薄膜液体状態で
加圧されながら接触して処理されるので、これらの相乗
効果により、殺菌、分解効果が促進され、浄水処理能力
に優れた水処理装置を提供できる。 （２）光触媒機構が水処理器の円筒状通水部に内蔵さ
れ、しかも処理能力が高くできるので、水処理装置をコ
ンパクトに構成でき、小規模設備や家庭用等浄水器とし
ても適用でき汎用性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施の形態１の気体溶解器の正面図 （ｂ）その平面図

【図２】（ａ）気泡発生パターンの一例を示す模式図 （ｂ）気泡発生パターンの別例を示す模式図

【図３】実施の形態２における水処理装置の構成図

【図４】実施の形態３における水処理装置の構成図

【図５】気液分離部における気体回収室の要部断面模式
図

【図６】実施の形態４の水処理器の構成を示す断面図

【符号の説明】

１ 気体溶解器 １ａ 圧力センサ ２ ポンプ部 ３ 混合液旋回供給部 ３ａ 供給管 ３ｂ 吐出口 ３ｃ テーパ部 ４ 円筒状通水部 ５ 排液部 ５ａ 排出口 ５ｂ 円筒状壁部 ６ 流量圧力調整部 ７ 圧力計 １０ 実施の形態１の水処理装置 １０ａ 浮き構造体 １１ 取水口 １１ａ 取水管 １２ 処理水吸引部 １２ａ ポンプ １２ｂ 吸引側分岐配管 １３ 気液分離部 １３ａ 導入管 １３ｂ 円筒状周壁 １３ｃ 気体回収室 １３ｄ 胴部 １３ｅ 底部 １３ｆ 円筒状隔壁 １４ ガス入口 １５ ガス出口 １６ ガス量調整部 １７ 処理水供給部 １７ａ 貯留槽 １７ｂ 排水管 １７ｃ 排水口 １８ 酸素供給装置 １９ 圧力センサ ２０ 実施の形態２の水処理装置 ２１ 排出側配管 ２１ａ 排出側配管 ２２ 排出側分岐配管 ２３ コンプレッサ ２４ 逆止弁 ２５ 逆止弁 ３０ 水処理器 ３０ａ ポンプ ３１ 混合液旋回供給部 ３２ 円筒状通水部 ３３ 二酸化チタン被膜層 ３４ 紫外線管 ３５ バルブ部 ３６ 圧力計 Ａ〜Ｃ 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） Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１ Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１ 3/20 3/20 Ｚ Ｆターム(参考） 4D029 AA01 AB05 BB11 4D037 AA05 AB03 AB14 BA18 CA11 CA12 4D050 AA02 AB06 AB19 BB02 BC06 BD06 CA07 4G035 AA01 AC29 AC44 AE02 AE13 4G037 AA02 AA18 BA03 BB01 BB06 BC04 BD01 BD04 EA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体混合液中の気体を液体に溶解させる気
   体溶解器であって、前記気体混合液がその円筒状側壁の
   接線方向から供給され前記円筒状側壁に沿って薄膜状に
   旋回される旋回薄膜液体とその中心部側に集合された静
   圧力気体とに分離する混合液旋回供給部と、前記混合液
   旋回供給部の下部に連設された所定長さの下降流路を備
   えた円筒状通水部と、前記円筒状通水部の下部に連設さ
   れた排液部と、を有することを特徴とする気体溶解器。
2. 【請求項２】前記混合液旋回供給部に加圧された気体混
   合液を供給するポンプ部と、前記気体混合液の流量及び
   溶解器内圧力を調整する流量圧力調整部と、を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の気体溶解器。
3. 【請求項３】前記排液部がその内部底面から突出して形
   成された円筒状壁部を備えていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の気体溶解器。
4. 【請求項４】処理液が流れる円筒状通水部と、前記円筒
   状通水部の内壁面に形成された二酸化チタン被膜層と、
   前記円筒状通水部の中心軸部に配置された細長の紫外線
   管とを備えたことを特徴とする水処理器。
5. 【請求項５】ダムや浄水設備等の水底に配置された取水
   口から処理水を吸引し気体を混合する処理水吸引部と、
   前記処理水吸引部から気体混合液が供給される請求項１
   乃至３の内いずれか１項に記載の気体溶解器と、前記気
   体溶解器から前記気体混合液が供給されその中心部や上
   部に形成された気体回収室に気体を分離させる気液分離
   部と、前記気体回収室の壁面の一方側に設けられたガス
   入口から酸素ガスや空気等の活性ガスを供給すると共に
   他方側に設けられたガス出口からガスを排出して前記処
   理水吸引部の処理水に循環供給するガス量調整部と、前
   記気液分離部でガス量が調整された処理水を水底に配置
   された排水口から排出させる処理水供給部と、を備えた
   ことを特徴とする気体溶解器を備えた水処理装置。
6. 【請求項６】前記処理水吸引部がポンプを備え、前記気
   液分離部のガス出口と前記ポンプの排出口との間に接続
   された配管系にコンプレッサや制御弁等の圧力調整器が
   設けられていることを特徴とする請求項５に記載の気体
   溶解器を備えた水処理装置。
7. 【請求項７】前記気液分離部の気体回収部の圧力を検知
   する圧力センサが備えられていることを特徴とする請求
   項５又は６に記載の気体溶解器を備えた水処理装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の
   気体溶解器が、請求項４に記載の水処理器であることを
   特徴とする請求項５乃至７の内いずれか１に記載の水処
   理装置。