JP2011052640A - Fluid dispersion pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの流体を分散、例えば、液体中に微細気泡を分散させながら、これらの流体を送液するための流体分散ポンプに関する。 The present invention relates to a fluid dispersion pump for distributing two fluids, for example, delivering these fluids while dispersing fine bubbles in the liquid.
工業的分野において、2つの流体を分散させ、さらに分散流体を搬送する操作については広く行なわれているところである。 In the industrial field, operations for dispersing two fluids and further transporting the dispersed fluid are widely performed.
特に、近年、例えば、液体に気体を分散する分野において、工程の多様化に伴い、また、反応の効率化や迅速化などのため、気体を微細化して液体中に分散することが要求されることが多くなってきている。 In particular, in recent years, for example, in the field of dispersing a gas in a liquid, with the diversification of processes, and in order to increase the efficiency and speed of the reaction, it is required to make the gas fine and disperse in the liquid. A lot is happening.
気泡を微細化するための微細気泡発生装置は、非特許文献1などに多種類のものが提案されている。例えば、(a)ベンチュリ管等を用いた流路拡大方式(非特許文献2及び特許文献1を参照)、(b)加圧溶解気体の過飽和析出方式(加圧溶解式)、(c)旋回流気泡せん断方式(旋回流式)、(d)オリフィス等を用いた高圧開放方式、(e)微細孔からの気体吐出方式、(f)超音波や機械による気泡破壊方式などである。 Various types of microbubble generators for miniaturizing bubbles have been proposed in Non-Patent Document 1 and the like. For example, (a) channel expansion method using a Venturi tube or the like (see Non-Patent Document 2 and Patent Document 1), (b) Supersaturated precipitation method of pressurized dissolved gas (pressurized dissolution method), (c) Swivel There are a bubble bubble shearing method (swirl flow method), (d) a high-pressure opening method using an orifice or the like, (e) a gas discharging method from a fine hole, and (f) a bubble breaking method using ultrasonic waves or a machine.
いずれの方法も気泡発生方式や発生気泡の破壊方法を様々に工夫している。特に、(a)〜(d)の方法は圧力変動や水流によるもの、(e)の方法は気体を吐出する孔径を小さくすることによるもの、(f)の方法は水流以外の動力(媒質の振動や機械によるせん断)によるものである。 Both methods devise various methods for generating bubbles and destroying generated bubbles. In particular, the methods (a) to (d) are based on pressure fluctuations and water flow, the method (e) is by reducing the diameter of the gas discharge hole, and the method (f) is a power other than water flow (medium This is due to vibration or mechanical shearing.
これらの各種方法には、それぞれ利点及び欠点があるが、特に問題となるのは、圧力を発生させるためのポンプを必要とすることである。例えば、(a)の方式では、ベンチュリ管に気液混合流体を搬送するため、(b)(d)の方式では加圧のため、(e)の方式では流体を微細孔に通すため、などにそれぞれ流体を加圧させるためのポンプが必要となる。 Each of these various methods has advantages and disadvantages, but a particular problem is the need for a pump to generate pressure. For example, in the method (a), the gas-liquid mixed fluid is conveyed to the venturi tube, in the methods (b) and (d), for pressurization, in the method (e), the fluid is passed through the fine holes, etc. Each requires a pump for pressurizing the fluid.
さらに、上記の各種方法では、気泡を微細化して分散させた気液分散流体を使用目的に応じて反応槽などへ流動させるために別にポンプが必要となる。すなわち、微細気泡を作成するためと微細気泡を作成した気液混合流を搬送するために、それぞれポンプが必要となり、その結果、装置が全体として大型化するという問題を生じていた。 Furthermore, in the various methods described above, a separate pump is required for flowing the gas-liquid dispersion fluid in which bubbles are refined and dispersed into a reaction vessel or the like according to the purpose of use. That is, a pump is required to create the fine bubbles and to transport the gas-liquid mixed flow in which the fine bubbles are created. As a result, there has been a problem that the apparatus is enlarged as a whole.
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、2つの流体を分散させながら分散流体を搬送することができる流体分散ポンプを提供することである。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a fluid dispersion pump capable of conveying a dispersed fluid while dispersing two fluids.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の流体分散ポンプを提供する。 In order to solve the above technical problem, the present invention provides a fluid dispersion pump having the following configuration.
本発明の第1態様によれば、円筒形の固定子を内包する固定子枠と、
両端側にそれぞれ第1インペラ及び第2インペラに接続された回転軸を有する前記固定子枠内に挿通された回転子と、
前記第1インペラと前記回転軸を収納するように前記固定子枠に固定され、第1流体供給口と第1流体流出口を備える第1ケーシングと、
前記第2インペラと前記回転軸を収納するように前記固定子枠に固定され、第2流体供給口と第2流体流出口を備える第2ケーシングと、
前記第2ケーシング内部に設けられ、前記固定子枠内のキャン隙間を通って前記第2ケーシング内に供給された第1流体の一部と前記第2流体供給口から供給された第2流体を分散させる分散部と、
を備えることを特徴とする、流体分散ポンプを提供する。
According to the first aspect of the present invention, a stator frame containing a cylindrical stator,
A rotor inserted into the stator frame having a rotation shaft connected to the first impeller and the second impeller on both ends, respectively;
A first casing fixed to the stator frame so as to accommodate the first impeller and the rotating shaft, and having a first fluid supply port and a first fluid outlet;
A second casing fixed to the stator frame so as to accommodate the second impeller and the rotating shaft, and having a second fluid supply port and a second fluid outlet;
A part of the first fluid provided in the second casing and supplied from the second fluid supply port through the can gap in the stator frame and the second fluid supplied from the second fluid supply port. A dispersion unit to be dispersed;
A fluid dispersion pump is provided.
本発明の第2態様によれば、前記第1流体は液体で、前記第2流体は気体であって前記分散部は、液体中に気体を微細気泡として分散させる微細気泡生成機構である、第1態様の流体分散ポンプを提供する。 According to the second aspect of the present invention, the first fluid is a liquid, the second fluid is a gas, and the dispersion unit is a fine bubble generating mechanism that disperses the gas as fine bubbles in the liquid. An aspect of the fluid dispersion pump is provided.
本発明の第3態様によれば、前記分散部は、
環状に構成された分散部本体と、
断面積が徐々に縮小するように構成された流路縮小部と、前記流路の断面積が徐々に拡大するように構成された流路拡大部と、前記流路縮小部と流路拡大部との境界部分に隙間最小部を備えた分散流路を備えることを特徴とする、第2態様の分散ポンプを提供する。
According to a third aspect of the present invention, the dispersing unit is
A dispersion unit body configured in an annular shape;
A flow path reducing portion configured to gradually reduce a cross-sectional area; a flow path expanding portion configured to gradually increase a cross-sectional area of the flow path; and the flow path reducing portion and the flow path expanding portion. A dispersion pump according to a second aspect is provided, characterized in that a dispersion flow path having a minimum gap portion is provided at a boundary portion between the first and second embodiments.
本発明の第4態様によれば、前記分散流路は、前記分散部本体を貫通する管路として構成されている、第3態様の流体分散ポンプを提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fluid dispersion pump according to the third aspect, wherein the dispersion flow path is configured as a pipe line penetrating the dispersion portion main body.
本発明の第5態様によれば、前記固定子枠内に前記回転子を支承する前記固定子枠内に設けられた軸受と、前記軸受を保持する軸受支持部とを備え、
前記第1ケーシング及び第2ケーシング内と前記固定子枠内とを連通する流通経路が、前記軸受支持部に設けられていることを特徴とする、第1から第4態様のいずれか1つの流体分散ポンプを提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, it comprises a bearing provided in the stator frame for supporting the rotor in the stator frame, and a bearing support portion for holding the bearing,
Any one of the fluids according to any one of the first to fourth aspects, characterized in that a flow passage that communicates the inside of the first casing and the second casing and the inside of the stator frame is provided in the bearing support portion. A dispersion pump is provided.
本発明の第6態様によれば、前記第1インペラは、円板形状のインペラ本体部と前記第1流体を送り出す遠心羽根とを備え、
前記インペラ本体部は、前記インペラ本体部の表裏側を連通する貫通孔を備えることを特徴とする、第1から第5態様のいずれか1つの流体分散ポンプを提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, the first impeller includes a disc-shaped impeller body portion and a centrifugal blade that sends out the first fluid,
The impeller body includes a through hole that communicates the front and back sides of the impeller body. The fluid dispersion pump according to any one of the first to fifth aspects is provided.
本発明の第7態様によれば、前記第2流体流出口は、前記第1流体流出口に連通する分散液流動管に連通していることを特徴とする、第1から第5態様のいずれか1つの流体分散ポンプを提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, any one of the first to fifth aspects is characterized in that the second fluid outlet is in communication with a dispersion flow pipe that is in communication with the first fluid outlet. One fluid dispersion pump.
本発明によれば、例えば回転軸の両端にそれぞれインペラを設け、第1流体及び第2流体をそれぞれ流出することができる。また、ポンプ駆動のモータとしてキャンドモータを用い、第1流体がキャン隙間を通って第2ケーシング内に供給され、第2ケーシング内に設けられた分散部により2つの流体を分散する。本発明によれば、第1,第2流体の分散として、別のインペラにより行なうため、分散の効率をよくすることができ、また、流体の搬送だけではなく、裏面側領域で2つの流体の分散を行なうように構成されているため、流体の分散及び搬送を同時に行なうことができる。 According to the present invention, for example, the impellers can be provided at both ends of the rotating shaft, respectively, so that the first fluid and the second fluid can flow out. In addition, a canned motor is used as a pump-driven motor, the first fluid is supplied into the second casing through the can gap, and the two fluids are dispersed by a dispersing portion provided in the second casing. According to the present invention, since the first and second fluids are dispersed by separate impellers, the efficiency of the dispersion can be improved, and not only the fluid transfer but also the two fluids in the back side region. Since it is configured to perform the dispersion, the fluid can be dispersed and transported simultaneously.
また、本発明の第2態様によれば、第1流体は液体で、前記第2流体は気体とすることができ、前記分散部は液体中に気体を微細気泡として分散させる微細気泡生成機構であることが好ましい。この構成によれば、キャン隙間を通過する液体に気泡が含まれなくなるため、固定子及び回転子の冷却効率を高くすることができ、キャンドモータの効率低下を引き起こす問題がない。 According to the second aspect of the present invention, the first fluid may be a liquid, the second fluid may be a gas, and the dispersion unit is a fine bubble generating mechanism that disperses the gas as fine bubbles in the liquid. Preferably there is. According to this configuration, since the liquid passing through the can gap does not include bubbles, the cooling efficiency of the stator and the rotor can be increased, and there is no problem that the efficiency of the can motor is reduced.
本発明の第3態様によれば、第2ケーシング内に設けられた分散部の分散流路がベンチュリ管と同様の効果を呈し、第2ケーシング内で気液混合流体中の気泡を微細化することができる。第2ケーシング内にはインペラが設けられており、高圧条件下で分散部を通過させることができるため、マイクロバブルレベルの微細気泡を発生させることができる。分散流路の具体的な構成は、環状スリットでもよいし、単なる管路であってもよい。 According to the third aspect of the present invention, the dispersion flow path of the dispersion part provided in the second casing exhibits the same effect as the venturi tube, and the bubbles in the gas-liquid mixed fluid are refined in the second casing. be able to. An impeller is provided in the second casing and can pass through the dispersion portion under high pressure conditions, so that microbubbles having a microbubble level can be generated. The specific configuration of the dispersion channel may be an annular slit or a simple pipe.
本発明の第5態様によれば、流通経路によって、キャンドモーターポンプの性能の低下を生じさせることなくキャン隙間を通って第2ケーシング内に供給される第1流体の量を増加させることができ、分散量を増大させることができる。また、軸受支持部に支持されている軸受に第1流体が供給されるため、第1流体を潤滑・冷却液として利用することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the flow path can increase the amount of the first fluid that is supplied into the second casing through the can gap without causing a decrease in the performance of the canned motor pump. The amount of dispersion can be increased. Further, since the first fluid is supplied to the bearing supported by the bearing support portion, the first fluid can be used as a lubricating / cooling liquid.
本発明の第6態様によれば、インペラ本体部に設けられた貫通孔により、回転軸が挿通される固定子枠内と第1ケーシング内部とが連通し、第1流体が固定子枠内に供給されやすくなる。したがって、キャン隙間を通って第2ケーシング内に供給される第1流体の量を増加させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the inside of the stator frame through which the rotation shaft is inserted communicates with the inside of the first casing through the through hole provided in the impeller body, and the first fluid is placed in the stator frame. It becomes easy to be supplied. Therefore, the amount of the first fluid supplied to the second casing through the can gap can be increased.
以下、本発明の一実施形態に係る流体分散ポンプについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a fluid dispersion pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかる流体分散ポンプの断面図である。なお、以下、各実施形態は、第1流体として液体、第2流体として気体を用い、微細気泡にした気体を液体中に分散させて流出する気液分散ポンプについて説明するが、本発明の流体分散ポンプは気液分散ポンプに限定されるものではなく、液体中に液体を分散させるポンプなどを含むものである。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a fluid dispersion pump according to an embodiment of the present invention. In the following, each embodiment describes a gas-liquid dispersion pump that uses liquid as the first fluid and gas as the second fluid and disperses the gas in the form of fine bubbles in the liquid and flows out. The dispersion pump is not limited to the gas-liquid dispersion pump, and includes a pump for dispersing the liquid in the liquid.
図1において、流体分散ポンプ1は、第1流体として液体、第2流体として気体を用い、ケーシング内のインペラを回転させ両流体を流出させるとともに液体中に供給された気体を微細気泡として分散させることができる。流体分散ポンプ1は、キャンドモータ10と送液部11と微細気泡発生部12とを備えている。
In FIG. 1, a fluid dispersion pump 1 uses a liquid as a first fluid and a gas as a second fluid, rotates an impeller in a casing to flow out both fluids, and disperses the gas supplied into the liquid as fine bubbles. be able to. The fluid dispersion pump 1 includes a canned
キャンドモータ10は、回転子13と固定子24とを備える。回転子13は、回転子鉄心14と回転子鉄心14に圧入固着された回転軸15を備え、この回転軸15の前後部にそれぞれスリーブ16,17およびスラストカラー18,19が装着されている。回転軸15は、これらスリーブ16,17およびスラストカラー18,19を介して前後部の軸受20,21に回転自在に支持されている。これら軸受20,21は、各々前部軸受箱22、後部軸受箱23に挿入されて固定されている。
The canned
前部軸受箱22は、固定子24を挿入固着した固定子枠25の前部フランジ26面に締結固定される。また、後部軸受箱23はガスケット28を介して固定子枠25の後部端面29に液密に締結固定されている。
The
回転子13は、回転子鉄心14を内包し非磁性で薄肉円筒状の回転子キャン31と側板32とが液密に溶着されて密封されている。また、固定子24は、固定子枠25の端部と非磁性で薄肉円筒状の固定子キャン33とが液密に溶着された内部に密封されている。回転子13と固定子24とはキャン隙間34を介して対向配置される。
The
送液部11に設けられる前部ケーシング35は、前部フランジ26にガスケットを介して液密に締結固定されている。第1ケーシングの構成例としての前部ケーシング35と前部フランジ26は、収納室37を画定する。
The
前部ケーシング35には、液体供給口38及び流体流出口39が設けられている。液体供給口38は、回転子13の回転軸15の延在位置に設けられ、流体流出口39は、ケーシング35の回転軸15に対し交差する方向に位置する面に設けられる。
The
収納室37内には、第1インペラ40が収納される。第1インペラ40は、キャンドモータ10の回転軸15の先端に固定される。図1に示すように、第1インペラ40は、クローズタイプの遠心インペラで構成され、円板状のインペラ後面を備えたインペラ本体部41の内部に、送液用の遠心羽根42を備えた構成となっている。
A
インペラ本体部41のインペラ後面には、インペラ後面の表裏を連通する貫通孔40aが設けられている。貫通孔40aは、インペラ後面の表裏間の流体の流れを促進するものであり、設置個数は特に限定されるものではない。
A through
第1インペラ40が回転することで、液体供給口38から収納室37内に液体が供給され、第1インペラ40の回転によって遠心力が付与された液体は、流体流出口39から流出する。
When the
収納室37内において、前部軸受箱22のインペラ本体部41と第1インペラ40との間に生じる隙間43を通して、液体供給口38から収納室37内に供給された液体の一部が、前部軸受20、キャン隙間34、後部軸受21に供給されてキャンドモータ10の潤滑・冷却液として機能する。
In the
前部軸受箱22及び後部軸受箱23には、キャン隙間34を通して流体を流通させやすくするため、それぞれ貫通孔22a,23aが設けられている。キャン隙間34を通った流体は、回転軸15の後端側に移動し、後部ケーシング45の内部に移動する。
The
微細気泡発生部12に設けられる後部ケーシング45は、後部軸受箱23に液密に締結固定されている。第2ケーシングの構成例としての後部ケーシング45と後部軸受箱23は、分散室47を画定する。
The
第2ケーシングの一部を構成する後部軸受箱23には、気体供給口48及び分散液流出口49が設けられている。気体供給口48は、回転子13の回転軸15に対し交差する方向に位置する面に設けられ、気体(空気)を回転軸15の近傍に供給する。また、分散液流出口49は、後部ケーシング45の回転軸15の延在位置に設けられる。
The
分散室47内には、第2インペラ50のほか、分散部51が収納される。第2インペラ50は、キャンドモータ10の回転軸15の後端に固定される。図1に示すように、第2インペラ50は、円板状のインペラ本体部52の表面に、送液用の遠心羽根53を備えた構成となっている。
In addition to the
分散室47内に設けられた分散部51は、後部軸受箱23に固定される。分散部51は、図2、図3に示すように、固定された2枚の円板56,57で構成された分散部本体を備え、これら円板56,57の対向面には、円板56,57の全周にわたって分散流路58が形成されている。
The
円板56は、図3に示すとおり、中央部分60が薄肉に、外側部分61は肉厚になるように厚みが異なるように構成されている。外側部分と内側部分との境界は、斜めに構成されたテーパ面となっており、当該テーパ面が後述する流路縮小部65として機能する。
As shown in FIG. 3, the
円板57は、図3に示すとおり、中心部分に開口62が設けられ、外縁部分にスリーブ64が設けられた環状の円板である。円板57の中央部分63は薄肉に構成されており、外側部分は肉厚に構成されている。円板57は、円板56よりも大きな外径であり、スリーブ64の内側部分に円板56を挿入可能に構成されている。スリーブ64の内側面は斜めに構成されたテーパ面であり、当該テーパ面が後述する流路拡大部67として機能する。また、外側部分と内側部分との境界は、斜めに構成されたテーパ面となっており、当該テーパ面が後述する流路縮小部65として機能する。
As shown in FIG. 3, the
2枚の円板56,57がそれぞれ対向する側の対向面に形成されている分散流路58は、断面積が徐々に縮小するように構成された流路縮小部65と、流路の断面積が徐々に拡大するように構成された流路拡大部67と、流路縮小部65と流路拡大部67との接続部分に分散流路58の間隙が最も小さくなる隙間最小部66を備える。
The
分散部51の円板の薄肉部分には、図2に示すように、第2インペラ50の遠心羽根53が位置する。第2インペラ50が回転することで、キャン隙間34を通って分散室47内に供給された液体には、第1インペラ40の回転遠心力によって加圧され、分散部51の分散流路58を通過する。
As shown in FIG. 2, the
分散室47では、気体供給口48から取り込まれた気体と液体とが存在している。このとき、第2インペラ50の回転によって気体と液体との混合物は、分散部51の分散流路58に設けられた流路縮小部65および流路拡大部67を順に通過して移動する。そして、気体と液体との混合物が流路縮小部65を経て流路拡大部67を通るとき、流路間隙の変化により気体と液体との混合物は流速が変化して圧力が変化し、気体が微細化された微細気泡分散液が生成する。
In the
この気体の微細化は、主として、液体の流速、気体の量、隙間最小部66および流路拡大部67の間隙寸法などによって決定される。例えば、液体の流速がある閾値以下であると、気泡の径が小さくならず十分な微細化が行われない。この場合、微細化される気泡の径は、主として、隙間最小部66および流路拡大部67の間隙寸法によって調整することができる。一方、液体の流速が閾値以上になると、気泡の径が小さくなって十分な微細化が行われる。分散流路58に設けられた流路拡大部67がベンチュリ管と同様の効果を呈し、気体を伴った液体が分散部51の分散流路58内を通過することにより、気体を微細化することができる。
The refinement of the gas is mainly determined by the flow rate of the liquid, the amount of gas, the gap size of the gap
分散流路58を通過した微細気泡分散液は、分散部51と後部ケーシング45との間に移動し、分散液流出口49から流出する。分散液流出口49は流体流出口39と分散液流動管68により連通しており、微細気泡分散液が液体と混合して流出する。
The fine bubble dispersion liquid that has passed through the
次に、図1から図3を用いて流体分散ポンプ1の動作を説明する。なお、以下、液体供給口38から供給される流体を液体とし、気体供給口48から供給され液体に分散部で分散する流体を空気として説明する。
Next, the operation of the fluid dispersion pump 1 will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the fluid supplied from the
キャンドモータ10の運転の前提として、収納室37及び分散室47内に流体が充填されていることが必要である。このとき、流体分散ポンプ1内に存在する空気は、空気抜きユニット69から抜かれ、流体分散ポンプ1内に液体が充填される。
As a premise of the operation of the canned
キャンドモータ10の回転軸15が回転すると、第1インペラ40及び第2インペラ50も一体に回転し、液体を液体供給口38より収納室37内へ取り入れる。第1インペラ40が回転することにより液体が回転軸から遠心方向に送られ、一部が流体流出口39から流出する。
When the
流体流出口39から流出しなかった一部の流体は、前部軸受20、キャン隙間34、後部軸受21に供給されてキャンドモータ10の潤滑・冷却液として機能する。流体は、前部軸受箱22に設けられている貫通孔22aを通って、回転軸15の後端側の固定子枠内に移動し、後部軸受箱23の貫通孔23a及び軸受21とスリーブ17の間を通って分散室47内に移動する。
A part of the fluid that has not flowed out from the
分散室47内に設けられた第2インペラ50は、分散室47内の気液分散流体を回転軸15側から遠心方向に移動させる。上記の通り、分散室47内には、気体供給口48から供給された気体とキャン隙間34を通って移動した液体が混合しているため、第2インペラの回転により、分散部51を通過して気泡が微細化される。
The
分散流路58を通過した微細気泡分散液は、分散部51と後部ケーシング45との間に移動し、分散液流出口49から流出する。分散液流出口49は流体流出口39と分散液流動管68により連通しており、微細気泡分散液が液体と混合して流出する。
The fine bubble dispersion liquid that has passed through the
本実施形態にかかる流体分散ポンプは、収納室37内で第1インペラ40によって液体を流出させるとともに、一部の液体を潤滑・冷却液としてキャン隙間34を通し、分散室47内に設けられている第2インペラ50と分散部51によって微細気泡を発生させる機構を有している。このため、キャンドモータ10の潤滑・冷却液としての液体に気泡が含まれず、回転子及び固定子の冷却効率に優れている。また、収納室37と分散室47がそれぞれ独立しているため、流体搬送のポンプ機能及び微細気泡発生機能の効率をそれぞれ高めることができ、効率よく微細気泡分散液を生成することができる。
The fluid dispersion pump according to the present embodiment is provided in the
図4に示す構成の分散部であっても、分散流路58に設けられた流路拡大部67がベンチュリ管と同様の効果を呈し、気体を伴った液体が分散部51の分散流路58内を通過することにより、気体を微細化することができる。
Even in the dispersion portion having the configuration shown in FIG. 4, the flow
以上説明したように、本発明の実施形態にかかる分散ポンプによれば、流体搬送機能を有するポンプの遠心羽根と同軸に気泡を微細化するための第2インペラを設け、収納室とは別に構成された分散室内に設けられた分散部により、流体中に分散されている気体を微細化して分散させることができる。また、微細化した気泡を表側領域に戻して流体流出口から流出させることができるため、本実施形態にかかる分散ポンプのみで、効率よく微細気泡分散液を生成が可能であり、微細気泡の分散と分散した流体の吐出を行うことができる。 As described above, according to the dispersion pump according to the embodiment of the present invention, the second impeller for refining the air bubbles is provided coaxially with the centrifugal blade of the pump having the fluid conveyance function, and is configured separately from the storage chamber. The gas dispersed in the fluid can be refined and dispersed by the dispersion part provided in the dispersion chamber. In addition, since the refined bubbles can be returned to the front side region and allowed to flow out from the fluid outlet, the fine bubble dispersion can be efficiently generated only by the dispersion pump according to the present embodiment, and the fine bubbles can be dispersed. Dispersed fluid can be discharged.
分散部によって分散される気泡のサイズは、液体の流速、気体の量、分散部の構成などによって決定され、マイクロバブルのレベルにまで微細化することができる。 The size of the bubbles dispersed by the dispersion unit is determined by the flow rate of the liquid, the amount of gas, the configuration of the dispersion unit, and the like, and can be miniaturized to the microbubble level.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、分散部の構成は、図1に示したものではなく、例えば、図5に示すように、ベンチュリ管として機能する流路縮小部、流路拡大部、隙間最小部を備えた分散流路を備えるものを広く利用することができる。また、分散流路は、2つの円板の間に構成されたスリットに限られるものではなく、管路などで構成されていてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in another various aspect. For example, the configuration of the dispersion unit is not the one shown in FIG. 1. For example, as shown in FIG. 5, the dispersion channel having a channel reduction unit, a channel expansion unit, and a gap minimum unit that function as a Venturi tube Can be widely used. Further, the dispersion flow path is not limited to the slit formed between the two disks, and may be configured by a pipe line or the like.
本発明にかかる分散ポンプは、2つの流体、特に気体を微細気泡のレベルにまで微細化して液体中に分散させ、さらに流出することができるため、化学プラントなどの種々のプラントにおいて好適に利用することができる。 The dispersion pump according to the present invention can be suitably used in various plants such as a chemical plant because two fluids, in particular, gas can be refined to the level of fine bubbles, dispersed in a liquid, and further discharged. be able to.
1 流体分散ポンプ
10 キャンドモータ
11 送液部
12 微細気泡発生部
13 回転子
14 回転子鉄心
15 回転軸
16,17 スリーブ
18,19 スラストカラー
20,21 軸受
22 前部軸受箱
23 後部軸受箱
22a,23a 貫通孔
24 固定子
25 固定子枠
26 前部フランジ
28 ガスケット
29 後部端面
31 回転子キャン
32 側板
33 固定子キャン
34 キャン隙間
35 前部ケーシング
37 収納室
38 液体供給口
39 流体流出口
40 第1インペラ
40a 貫通孔
41 インペラ本体部
42 遠心羽根
43 隙間
45 後部ケーシング
47 分散室
48 気体供給口
49 分散液流出口
50 第2インペラ
51 分散部
53 遠心羽根
56,57 円板
58 分散流路
65 流路縮小部
66 隙間最小部
67 流路拡大部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid dispersion |
Claims (7)
両端側にそれぞれ第1インペラ及び第2インペラに接続された回転軸を有する前記固定子枠内に挿通された回転子と、
前記第1インペラと前記回転軸を収納するように前記固定子枠に固定され、第1流体供給口と第1流体流出口を備える第1ケーシングと、
前記第2インペラと前記回転軸を収納するように前記固定子枠に固定され、第2流体供給口と第2流体流出口を備える第2ケーシングと、
前記第2ケーシング内部に設けられ、前記固定子枠内のキャン隙間を通って前記第2ケーシング内に供給された第1流体の一部と前記第2流体供給口から供給された第2流体を分散させる分散部と、
を備えることを特徴とする、流体分散ポンプ。 A stator frame containing a cylindrical stator;
A rotor inserted into the stator frame having a rotation shaft connected to the first impeller and the second impeller on both ends, respectively;
A first casing fixed to the stator frame so as to accommodate the first impeller and the rotating shaft, and having a first fluid supply port and a first fluid outlet;
A second casing fixed to the stator frame so as to accommodate the second impeller and the rotating shaft, and having a second fluid supply port and a second fluid outlet;
A part of the first fluid provided in the second casing and supplied from the second fluid supply port through the can gap in the stator frame and the second fluid supplied from the second fluid supply port. A dispersion unit to be dispersed;
A fluid dispersion pump comprising:
環状に構成された分散部本体と、
断面積が徐々に縮小するように構成された流路縮小部と、前記流路の断面積が徐々に拡大するように構成された流路拡大部と、前記流路縮小部と流路拡大部との境界部分に隙間最小部を備えた分散流路を備えることを特徴とする、請求項2に記載の流体分散ポンプ。 The dispersion unit is
A dispersion unit body configured in an annular shape;
A flow path reducing portion configured to gradually reduce a cross-sectional area; a flow path expanding portion configured to gradually increase a cross-sectional area of the flow path; and the flow path reducing portion and the flow path expanding portion. The fluid dispersion pump according to claim 2, further comprising a dispersion flow path having a minimum gap portion at a boundary portion between the fluid dispersion pump and the fluid.
前記軸受を保持する軸受支持部とを備え、
前記第1ケーシング及び第2ケーシング内と前記固定子枠内とを連通する流通経路が、前記軸受支持部に設けられていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1つに記載の流体分散ポンプ。 A bearing provided in the stator frame for supporting the rotor in the stator frame;
A bearing support for holding the bearing;
The flow path which connects the inside of the said 1st casing and 2nd casing, and the said stator frame is provided in the said bearing support part, The any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Fluid dispersion pump.
前記インペラ本体部は、前記インペラ本体部の表裏側を連通する貫通孔を備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1つに記載の流体分散ポンプ。 The first impeller includes a disc-shaped impeller main body and a centrifugal blade that sends out the first fluid,
The fluid dispersion pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the impeller main body includes a through hole that communicates the front and back sides of the impeller main body.
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-
2009
- 2009-09-03 JP JP2009203834A patent/JP5269726B2/en active Active
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