JP2007237009A - 気体溶解装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】気液混合液を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせることで前記混合液中への気体溶解を高めて、気体溶解液を送出する気体溶解器8、9と、前記気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口と、該気体溶解液噴出口からタンク内空間に噴射された前記気体溶解液を収容してタンク外部への給液を可能とする加圧タンク11を備える。気体の吸収効率を高め、短時間(例えばワンパス)で飽和値まで溶解させ、長時間その状態を維持させることが可能となる。装置全体の小型化を実現し、装置を経済的に提供することが可能になる。
【選択図】図1
Description
さらに、その他の気液混合方法としては、エジェクタを用いたもの(例えば特許文献2参照)や、渦流ポンプを用いたもの(例えば特許文献3参照)が知られている。
以下に、本発明の一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。
本実施形態の気体溶解装置1は、図1に示すように、オゾンなどの気体を溶解させる液体10a(水など)を貯液する貯液槽2を備えており、該貯液槽2に送液管3が連結されている。該送液管3は、中途に給気管4が並列に接続されて、その下流側で気液混合ポンプ6が介設されている。給気管4では、空気の場合は、その端部を開放するものでもよく、また、オゾンなどの気体を給気する場合には、気体供給装置に接続する。
また、前記気液混合ポンプ6としては渦流ポンプなどを用いることができる。気液混合ポンプ6の上下流側近傍の送液管3には、それぞれ開閉バルブ5a、5bが設けられている。送液管3は、気液混合ポンプ6の下流側で圧力計7a、流量計7bが設けられており、さらに下流側は分岐して圧力タンク11内に伸長している。なお、分岐した送液管3には、それぞれ開閉弁12a、12bが設けられている。
なお、この実施形態では、気体溶解器を二つ有するものについて説明を行うが、本発明としては気体溶解器の個数が限定されるものではない。
また、圧力タンク11の下方部には、貯留した気体溶解液10を圧力タンク11外に取り出すための給液管15が開閉バルブ17を介して設けられており、さらに該給液管15には、フィルタ18、紫外線殺菌器19を介して先端に給液口16が設けられている。
気体溶解器8は、送液管7に連結される導入側噴流管80を有し、該導入側噴流管80の下流側に、バッフル部となる扁平ベース空間部81、83、85、87を順次有している。なお、扁平ベース空間部81、83間は、6本の細径噴流管82…82で連結され、扁平ベース空間部83、85間は、6本の細径噴流管84…84で連結され、扁平ベース空間部85、87間は、6本の細径噴流管86…86でそれぞれ連結されている。各細径噴流管の穴断面積は同一とされ、各組における6本の細径噴流管の穴断面積の総和は、導入側噴流管80の穴断面積よりも小さくしてある。
なお、扁平ベース空間部81の通過孔811に連結された細径噴流管82…82の他端側は、扁平ベース空間部83の上流側にある通過孔811に連結されており、扁平ベース空間部83の下流側にある通過孔811…811にはそれぞれ細径噴流管84…84が連結されている。
なお、扁平ベース空間部83の下流側の通過孔811に連結された細径噴流管84…84の他端側は、扁平ベース空間部85の上流側にある通過孔811に連結されている。また扁平ベース空間部83の下流側にある通過孔811…811にはそれぞれ細径噴流管86…86が連結されている。
扁平ベース空間部85の下流側の通過孔811に連結された細径噴流管86…86の他端側は、扁平ベース空間部87の通過孔811に連結されている。また扁平ベース空間部87の下流側にある通過孔801には下流側噴流管88が連結されており、該下流側噴流管88の先端が気体溶解液噴射口89となっている。
先ず、圧力調整弁14によって圧力タンク11内の設定圧力を定めておき、貯液槽2には、液体10aとして海水を貯水しておく。開閉弁17を閉じておき、開閉弁5a、5b、12a、12bを開いて気液混合ポンプ6を動作させるとともに、給気管4からはオゾンを導入する。
導入されたオゾンガスは、気液混合ポンプ6内で海水と混合され、海水中に溶け込みながら、気液混合液として送液管3によって下流側に送られる。この際に、気液混合液の圧力は圧力計7aで測定され、流量は流量計7bによって測定されている。
導入側噴流管80に導入された気液混合液は、扁平ベース空間部81の通過孔802を通して内部空間に導入される。扁平ベース空間部81内では、凸部814の外周側に導かれて対向壁811に衝突しながら通過孔812を通して細径噴流管82…82へと送液される。ここで、気液混合液が対向壁811に打ち当たる際に乱流が生じ、オゾンの気泡は一層微小化され海水中に溶け込んで気体溶解液が得られる。
圧力タンク11において貯留されている気体溶解液10を取り出す際には、開閉バルブ17を開くことにより圧力タンク11内から給液管15を通して気体溶解液10が取り出される。気体溶解液10は、フィルタ18によって異物などが取り除かれ、紫外線殺菌器19によって殺菌がなされて気体溶解液給液口16から給液される。得られた液は、溶存酸素、海水中の有用ミネラル分を多く含んでおり、清水用の後処理装置で処理を行うことで飲料用として用いることができる。
なお、上記実施形態においては説明をしなかったが、圧力タンク11と貯液槽3との間に環流管20を設け、圧力タンク11内の気体溶解液10を貯液槽3に返流しつつ気体溶解を行うことも可能である。これにより、より確実に溶存気体量を高めることが可能になる。
なお、上記実施形態1では、気体溶解器8を圧力タンク11内の上方空間に配置して、その先端噴射口から圧力タンク11内の空間を経て収容されている気体溶解液に噴射するものとしている。ただし、本発明としては、図7に示すように、気体溶解器8を圧力タンク11外に配置して、該気体溶解器8の先端に接続した噴射管20を圧力タンク11の下方に接続し、噴射管20の先端にある気体溶解液噴射口20aを気体溶解液10内に臨ませても良い。なお、気体溶解器8の上流側は、上記実施形態1と同様の構成とすることができる。
気体としては酸素を用い、酸素を溶解させる液体として水道水を用いた。
本発明の実施例1として上記実施形態で説明した気体溶解装置を用い、空気を導入することで酸素を水道水に溶解させた。実施例2として、上記実施形態における気体溶解器を圧力タンク外に置いて、その送液先を圧力タンクの下部に接続して圧力タンク内の貯留されている気体溶解液中に水道水を供給する装置を用意した。圧力タンク内の圧力は、大気圧+0.2MPaに調整した。
また、比較例として、気液混合ポンプを気液混合器とした装置を用意した。
上記各装置において、気体溶解または気液混合を行いつつ水中の溶存酸素量を隔膜式カ゛ルハ゛ニ電池法による溶存酸素計(東亜ディーケーケー株式会社製DO−24P)によって所定の時間毎に測定をし、また、所定の時間後、気体溶解または気液混合を停止、その後、所定の時間毎に溶存空気量を測定した。
気体溶解処理中の溶存酸素量の変化を表1および図8(a)に示す。また、気体溶解処理停止後の溶存酸素量の結果を表2および図8(b)に示す。
表1、2および図8(a)(b)から明らかなように、本発明の気体溶解装置は、空気溶存量を大きくすることができるとともに、長い時間に亘って安定した溶存量を示すことができる。特に、気体溶解器の送出先を圧力タンク内の液上面とした実施例1は、空気溶存量をより大きくすることができる。
2 貯液槽
3 送液管
4 給気管
6 気液混合ポンプ
8 気体溶解器
9 気体溶解器
81、83、85、87 扁平ベース空間部
89 気体溶解液噴射口
10 気体溶解液
11 圧力タンク
14 圧力調整弁
15 給液管
20a 気体溶解液噴射口
Claims (11)
- 気液混合液を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせることで前記気液混合液中への気体溶解を高めて、その気体溶解液を送出する気体溶解器と、該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口と、前記気体溶解液噴出口からタンク内部に噴射された前記気体溶解液を収容してタンク外部への給液を可能とする圧力タンクとを備えることを特徴とする気体溶解装置。
- 気液混合液を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせることで前記気液混合液中への気体溶解を高めて、その気体溶解液を送出する気体溶解器と、該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口と、前記気体溶解液噴出口からタンク内空間に噴射された前記気体溶解液を収容してタンク外部への給液を可能とする圧力タンクとを備えることを特徴とする気体溶解装置。
- 前記気体溶解器は、導入された気液混合液が噴流する噴流管と、前記噴流が衝突して乱流を生じさせるバッフル部とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の気体溶解装置。
- 前記気体溶解器は、液体が通過する通過孔をそれぞれ有する2つの対向壁と該対向壁間を囲む周壁とを有する扁平ベース空間部を前記バッフル部として備え、前記扁平ベース空間部は、上流側対向壁の通過孔と下流側対向壁の通過孔とが対向壁面方向において位置をずらして設けられており、かつ上流側対向壁の通過孔を通過した液体噴流が前記扁平ベース空間部内において下流側の対向壁面に衝突して急激な乱流を生ずるように構成されていることを特徴とする請求項3記載の気体溶解装置。
- 前記扁平ベース空間部は、対向壁の少なくとも一方に複数の通過孔が設けられ、該通過孔に、並列された複数の細径噴流管がそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項4記載の気体溶解装置。
- 前記気体溶解器の上流に気体と液体とを混合する気液混合部を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の気体溶解装置。
- 前記気液混合部が、気液混合ポンプであることを特徴とする請求項6記載の気体溶解装置。
- 前記気体溶解液噴射口は、前記圧力タンク内に収容された気体溶解液の液面に向けて気体溶解液を噴射し、かつ該噴射の方向が圧力タンク内における気体溶解液の旋回方向に略沿うように配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の気体溶解装置。
- 前記圧力タンクは、タンク内の圧力を調整する圧力調整弁を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の気体溶解装置。
- 前記圧力調整弁は、圧力タンク内を大気圧超〜大気圧+0.6MPaの圧力に調整するものであることを特徴とする請求項9記載の気体溶解装置。
- 圧力タンク内の気体溶解液を前記気体溶解器の上流側に戻して環流させる返流管を備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の気体溶解装置。
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JP2013010075A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Nitto Seiko Co Ltd | 気体注入装置および気液接触装置 |
JP2021530962A (ja) * | 2018-07-12 | 2021-11-18 | カネカ ユーロジェンテック エス.エー. | 染色体外核酸配列の精製のための方法及び装置 |
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