JP2013177819A - Metering pump, liquid determination apparatus, and fluid purifying apparatus - Google Patents

Metering pump, liquid determination apparatus, and fluid purifying apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metering pump for stably suppressing a chronological reduction of a discharging amount of liquid over a long period of time when carrying a fixed amount of liquid containing many floating substances.SOLUTION: A feeding liquid vibration part 30 is provided which includes a communicating chamber 31 in communication with a feeding check valve 10 of a metering pump, and an ultrasonic wave vibration unit 32 arranged inside the communicating chamber 31. Thus, by driving the ultrasonic wave vibration unit 32, ultrasonic wave vibration is applied to liquid inside the feeding check valve 10. Further, a discharging liquid vibration part 40 is provided which includes a communicating chamber 41 in communication with a discharging check valve 20 of a metering pump, and an ultrasonic wave vibration unit 42 arranged inside the communicating chamber 41. Thus, by driving the ultrasonic wave vibration unit 42, the ultrasonic wave vibration is applied to the liquid inside the discharging check valve 20.

Description

本発明は、液体収容室の容積を変化させることで、液体を定量しながら吐出する定量ポンプ、並びにこれを用いる液体定量装置及び液体浄化装置に関するものである。   The present invention relates to a metering pump that discharges while quantifying a liquid by changing the volume of a liquid storage chamber, and a liquid metering device and a liquid purification device using the metering pump.

この種の定量ポンプとしては、プランジャーポンプやダイヤフラムポンプなどが知られている。何れの定量ポンプにおいても、液体を液体収容室に取り込んで定量しながら吐出する仕組みになっている。液体収容室の容積は、容積変化手段によって増減される。例えば、プランジャーポンプでは、容積変化手段としてのピストンを液体収容室の中で往復移動させるのに伴って液体収容室の容積を増減させる。また、ダイヤフラムポンプでは、液体収容室の側壁として機能しながら横隔膜のような動きをする容積変化手段たるダイヤフラムを往復移動させるのに伴って液体収容室の容積を増減させる。これらの定量ポンプの液体収容室には、液体を液体収容室に給送するための給送管と、液体を液体収容室から吐出するための吐出管とが接続されている。そして、給送管には、自らの内部に収容している液体の給送方向の流れだけを許容し、逆方向の流れを阻止する給送用逆止弁が接続されている。また、吐出管には、自らの内部に収容している液体の吐出方向の流れだけを許容し、逆方向の流れを阻止する吐出用逆止弁が接続されている。   As this type of metering pump, a plunger pump, a diaphragm pump, and the like are known. In any metering pump, the liquid is taken into the liquid storage chamber and discharged while being metered. The volume of the liquid storage chamber is increased or decreased by the volume changing means. For example, in the plunger pump, the volume of the liquid storage chamber is increased or decreased as the piston as the volume changing means is reciprocated in the liquid storage chamber. Further, in the diaphragm pump, the volume of the liquid storage chamber is increased or decreased as the diaphragm, which functions as a volume change means that functions as a side wall of the liquid storage chamber, reciprocates. The liquid storage chambers of these metering pumps are connected to a feed pipe for feeding liquid to the liquid storage chamber and a discharge pipe for discharging liquid from the liquid storage chamber. The feed pipe is connected with a feed check valve that allows only the flow of the liquid contained in the feed pipe in the feed direction and prevents the flow in the reverse direction. The discharge pipe is connected with a discharge check valve that allows only the flow of the liquid contained in the discharge pipe in the discharge direction and blocks the flow in the reverse direction.

液体収容室からの液体の吐出は、次のようにして行われる。即ち、ピストンやダイヤフラムが液体収容室の容積を増加させる方向に動いているときには、吐出管から液体収容室内への液体の逆流が吐出用逆止弁によって阻止された状態で、給送管の液体が液体収容室に取り込まれる。このとき、ピストン又はダイヤフラムの動作が予め設定された動作量で停止されることで、液体収容室の容積が所定の大きさになって液体収容室内に所定量の液体が取り込まれる。これにより、液体の定量がなされる。その後、ピストン又はダイヤフラムが液体収容室の容積を減少させる方向に動くと、液体収容室内から給送管への液体の逆流が給送用逆止弁によって阻止された状態で、液体収容室内の液体が吐出管に吐出される。このようにして、単位時間あたりに一定の量の液体が、液体収容室から吐出される。   The liquid is discharged from the liquid storage chamber as follows. That is, when the piston or the diaphragm moves in the direction of increasing the volume of the liquid storage chamber, the liquid in the supply pipe is prevented from flowing back from the discharge pipe into the liquid storage chamber by the discharge check valve. Is taken into the liquid storage chamber. At this time, the operation of the piston or diaphragm is stopped by a preset operation amount, so that the volume of the liquid storage chamber becomes a predetermined size, and a predetermined amount of liquid is taken into the liquid storage chamber. Thereby, the liquid is quantified. Thereafter, when the piston or the diaphragm moves in the direction of decreasing the volume of the liquid storage chamber, the liquid in the liquid storage chamber is prevented from flowing back from the liquid storage chamber to the supply pipe by the check valve for supply. Is discharged into the discharge pipe. In this way, a certain amount of liquid is discharged from the liquid storage chamber per unit time.

かかる構成の定量ポンプにおいては、生活廃水、工場廃水、家畜糞尿など、浮遊物質を多く含む液体の搬送に用いられる場合に、単位時間あたりの液体の吐出量が経時的に低下してしまうという不具合を引き起こし易い。具体的には、定量ポンプの給送用逆止弁や吐出用逆止弁は、自らの内部で、液体を弁座の貫通口に通しながら正規方向に流すようになっている。そして、液体が逆流しようとすると、その動きを利用してボール弁などの弁部材を弁座に押し付けることで、弁座の貫通口を塞いで液体の逆流を阻止する。給送用逆止弁や吐出用逆止弁の中で、浮遊物質を多く含む液体が長期間に渡って流れると、浮遊物質が弁部材や弁座の表面に固着して小塊を形成していく。逆流しようとする液体によって弁座に押し付けられる弁部材と、弁座との間にその小塊が介在すると、弁部材と弁座との間に微小な間隙が形成され、液体がその間隙を通って逆流してしまうようになる。給送用逆止弁の弁部材や弁座の表面に浮遊物質の小塊が形成されると、液体収容室内からの液体の吐出の際に、一部の液体が液体収容室内から給送管に逆流するため、吐出管への液体の吐出量が低下してしまう。また、吐出用逆止弁の弁部材や弁座の表面に浮遊物質の小塊が形成されると、給送管から液体収容室内への液体の取り込みの際に、吐出管の液体が液体収容室に逆流する。そして、その逆流の分だけ給送管から液体収容室内への液体の取り込み量を減少させる結果、液体収容室からの単位時間あたりの液体吐出量が低下してしまう。   In the metering pump having such a configuration, when used for transporting liquids containing a large amount of suspended solids, such as domestic wastewater, factory wastewater, and livestock manure, the amount of liquid discharged per unit time decreases over time. It is easy to cause. Specifically, the feed check valve and the discharge check valve of the metering pump are configured to flow in a normal direction while passing the liquid through the through hole of the valve seat. When the liquid tries to flow backward, the valve member such as a ball valve is pressed against the valve seat by utilizing the movement, thereby blocking the through-hole of the valve seat and preventing the liquid from flowing backward. If a liquid containing a large amount of suspended solids flows in the feed check valve or discharge check valve for a long period of time, the suspended matter adheres to the surface of the valve member or valve seat to form a small lump. To go. When the small mass is interposed between the valve member pressed against the valve seat by the liquid to be backflowed and the valve seat, a minute gap is formed between the valve member and the valve seat, and the liquid passes through the gap. Will come back. When a lump of floating material is formed on the surface of the valve member or valve seat of the check valve for feeding, a part of the liquid is fed from the liquid storage chamber when the liquid is discharged from the liquid storage chamber. As a result, the amount of liquid discharged to the discharge pipe decreases. In addition, when a small mass of floating material is formed on the surface of the valve member or valve seat of the discharge check valve, the liquid in the discharge pipe is stored when the liquid is taken into the liquid storage chamber from the supply pipe. Back into the room. As a result of reducing the amount of liquid taken into the liquid storage chamber from the supply pipe by the amount of the reverse flow, the amount of liquid discharged from the liquid storage chamber per unit time decreases.

特許文献1に記載のプランジャーポンプであれば、弁部材や弁座の表面上における浮遊物質の小塊の成長を防止し得ると考えられる。このプランジャーポンプは、弁座を回転駆動させる弁座回転手段を具備している。弁部材や弁座の表面に浮遊物質の小塊が固着しても、弁部材が弁座に向けて押し付けられている状態で、弁座が回転することで、弁部材と弁座との間でそれらの表面に小塊を強く擦り付けることで、小塊を壊すことができる。弁座を定期的に回転駆動することで、浮遊物質の小塊を定期的に壊すことができるので、小塊の成長を防止することができると思われる。   If it is a plunger pump of patent document 1, it will be thought that the growth of the small lump of the suspended | floating matter on the surface of a valve member or a valve seat can be prevented. This plunger pump is provided with valve seat rotating means for rotating the valve seat. Even if a small lump of suspended solid adheres to the surface of the valve member or valve seat, the valve seat rotates between the valve member and the valve seat while the valve member is pressed toward the valve seat. The small blob can be broken by rubbing it strongly against the surface. By periodically driving the valve seat, it is possible to periodically break up the nodule of suspended solids, so that it seems that the growth of the nodule can be prevented.

しかしながら、このプランジャーポンプにおいては、浮遊物質の小塊を弁部材や弁座の表面に強く擦り付けるのに伴って、小塊によって弁部材や弁部材の表面を傷付けて表面に微小な溝を形成してしまう。そして、液体がその溝を通って逆流するようになってしまうため、液体の吐出量の経時的な低下を長期間に渡って安定して抑えることができないと思われる。   However, in this plunger pump, the surface of the valve member or valve member is damaged by the lump as the small amount of floating substance is strongly rubbed against the surface of the valve member or valve seat, and a minute groove is formed on the surface. Resulting in. Then, since the liquid flows back through the groove, it seems that the temporal decrease in the discharge amount of the liquid cannot be stably suppressed over a long period of time.

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、浮遊物質を多く含む液体を定量搬送する場合における液体の吐出量の経時的な低下を長期間に渡って安定して抑えることができる定量ポンプ等を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and the object of the present invention is to reduce the discharge amount of the liquid over time over a long period of time when the liquid containing a large amount of suspended matter is quantitatively conveyed. A metering pump or the like that can be stably suppressed is provided.

上記目的を達成するために、本発明は、液体を定量のために取り込む液体収容室と、前記液体収容室の容積を変化させる容積変化手段と、前記液体収容室の中に液体を給送するために前記液体収容室に接続された給送管と、前記給送管に接続された状態で、自らの内部に収容している液体の給送管側から液体収容室側に向けての流れ許容する一方で、液体収容室側から給送管側に向けての流れを阻止する給送用逆止弁と、液体を前記液体収容室の中から吐出するために前記液体収容室に接続された吐出管と、前記吐出管に接続された状態で、自らの内部に収容している液体の液体収容室側から吐出管側に向けての流れを許容する一方で、吐出管側から液体収容室側に向けての流れを阻止する吐出用逆止弁とを有し、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を増加させるのに伴って、前記給送管の中の液体を前記液体収容室の中に給送する一方で、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を減少させるのに伴って、前記液体収容室の中の液体を前記吐出管に吐出する定量ポンプにおいて、前記給送用逆止弁の中の液体を振動させるために前記給送用逆止弁の近傍に配設された給送液振動手段と、前記吐出用逆止弁の中の液体を振動させるために前記吐出用逆止弁の近傍に配設された吐出液振動手段とのうち、少なくとも何れか一方を設けたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid storage chamber for taking in liquid for quantitative determination, volume changing means for changing the volume of the liquid storage chamber, and feeding the liquid into the liquid storage chamber. For this purpose, a supply pipe connected to the liquid storage chamber and a flow from the supply pipe side to the liquid storage chamber side of the liquid stored in the supply pipe connected to the supply pipe. A feed check valve that prevents flow from the liquid storage chamber side to the feed pipe side while allowing, and is connected to the liquid storage chamber for discharging liquid from the liquid storage chamber. The discharge pipe and the liquid accommodated from the discharge pipe side while permitting the flow of the liquid contained in the discharge pipe from the liquid storage chamber side to the discharge pipe side while being connected to the discharge pipe. A discharge check valve for blocking the flow toward the chamber, and by the volume changing means As the volume of the liquid storage chamber is increased, the liquid in the supply pipe is fed into the liquid storage chamber, while the volume of the liquid storage chamber is decreased by the volume changing means. Accordingly, in the metering pump that discharges the liquid in the liquid storage chamber to the discharge pipe, in order to vibrate the liquid in the check valve for feeding, in the vicinity of the check valve for feeding. At least one of the provided liquid supply vibration means and the discharge liquid vibration means provided in the vicinity of the discharge check valve to vibrate the liquid in the discharge check valve One of the features is that one is provided.

本発明においては、給送液振動手段が、給送用逆止弁の中の液体を振動させることで、液体中に含まれる浮遊物質を、給送用逆止弁の弁座や弁部材の表面に固着させ難くしたり、弁座や弁部材の表面に固着してしまった浮遊物質を小塊まで成長させる前に振動によって表面から脱落させる。このため、浮遊物質の小塊を強く擦り付けることによる弁座や弁部材の表面の傷を発生させることなく、弁座や弁部材の表面上における小塊の成長を防止することが可能になるので、給送用逆止弁内における液体の逆流の発生を長期間に渡って安定して抑える。あるいは、吐出液振動手段が、吐出用逆止弁の中の液体を振動させることで、同様にして、吐出液逆止弁内における液体の逆流の発生を長期間に渡って安定して抑える。以上のように、給送液振動手段と吐出液振動手段とのうち、少なくとも何れか一方により、弁座や弁部材の表面状における小塊の成長を防止することで、液体の吐出量の経時的な低下を長期間に渡って安定して抑えることができる。   In the present invention, the feeding liquid vibration means vibrates the liquid in the feeding check valve, so that the floating substance contained in the liquid is removed from the valve seat and valve member of the feeding check valve. Before the floating substance that has been made difficult to adhere to the surface or has adhered to the surface of the valve seat or the valve member is grown to a small mass, it is dropped from the surface by vibration. For this reason, since it becomes possible to prevent the growth of a small lump on the surface of the valve seat or the valve member without causing scratches on the surface of the valve seat or the valve member due to strong rubbing of the small mass of the suspended matter. In addition, the occurrence of back flow of liquid in the check valve for feeding is stably suppressed over a long period of time. Alternatively, the discharge liquid oscillating means vibrates the liquid in the discharge check valve so that the occurrence of the back flow of liquid in the discharge liquid check valve is stably suppressed over a long period of time. As described above, by preventing at least one of the supply liquid vibration means and the discharge liquid vibration means from growing small lumps on the surface of the valve seat or the valve member, Can be stably suppressed over a long period of time.

実施形態に係る液体定量装置の定量ポンプのポンプ部を示す構成図。The lineblock diagram showing the pump part of the metering pump of the liquid metering device concerning an embodiment. 同ポンプ部の超音波振動ユニットを示す正面図。The front view which shows the ultrasonic vibration unit of the pump part. 同超音波振動ユニットに収容されている超音波振動子を示す斜視図。The perspective view which shows the ultrasonic transducer | vibrator accommodated in the ultrasonic vibration unit. 吐出実験装置を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows a discharge experiment apparatus. 給送液振動部や吐出液振動部を常に停止させている条件で定量ポンプを運転した場合における機械設定流量と吐出量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the machine setting flow volume and discharge amount at the time of driving | operating a metering pump on the conditions which always stop the supply liquid vibration part and the discharge liquid vibration part. 給送液振動部や吐出液振動部を常に停止させている条件で定量ポンプを運転した場合における連続運転時間と吐出量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between continuous operation time and discharge amount at the time of driving | operating a metering pump on the conditions which always stop the supply liquid vibration part and the discharge liquid vibration part. 給送液振動部や吐出液振動部を駆動させている条件で定量ポンプを運転した場合における機械設定流量と吐出量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the machine setting flow volume and discharge amount at the time of driving | operating a metering pump on the conditions which drive a supply liquid vibration part and a discharge liquid vibration part. 給送液振動部や吐出液振動部を駆動させている条件で定量ポンプを運転した場合における連続運転時間と吐出量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between continuous operation time and discharge amount at the time of driving | operating a metering pump on the conditions which drive a feed liquid vibration part and a discharge liquid vibration part. 実施形態に係る流体浄化装置を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the fluid purification apparatus which concerns on embodiment.

以下、本発明を適用した液体定量装置の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る液体定量装置の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係る液体定量装置のプランジャーポンプにおけるポンプ部を示す構成図である。同図において、プランジャーポンプのポンプ部は、液体を定量するための液体収容室1、シリンダー2、容積変化手段たるピストン3、給送管4、吐出管5、給送用逆止弁10、吐出用逆止弁20、給送液振動部30、吐出液振動部40、液体収容室振動子50などを有している。
Hereinafter, an embodiment of a liquid metering apparatus to which the present invention is applied will be described.
First, the basic configuration of the liquid quantitative device according to the embodiment will be described. Drawing 1 is a lineblock diagram showing the pump part in the plunger pump of the liquid metering device concerning an embodiment. In the figure, the pump portion of the plunger pump includes a liquid storage chamber 1 for quantifying the liquid, a cylinder 2, a piston 3 as a volume changing means, a feed pipe 4, a discharge pipe 5, a feed check valve 10, It has a discharge check valve 20, a feed liquid vibration part 30, a discharge liquid vibration part 40, a liquid storage chamber vibrator 50, and the like.

液体を定量するためのシリンダー2は、管状の形状になっており、その内部に円柱状のピストン3を収容している。このシリンダー1の内部空間は、液体収容室1の一部として機能している。また、ピストン3は、図中の矢印D’や矢印D"で示されるように、図示しない周知の駆動機構により、シリンダー1の長手方向に沿って往復移動せしめられる。この往復移動により、液体収容室1の容積が増減する。具体的には、ピストン3が駆動機構によって図中矢印D’方向に移動すると、液体収容室1の容積が増加し、それに伴って負圧による吸引力が液体収容室1内に発生する。また、ピストン3が駆動機構によって図中矢印D"方向に移動すると、液体収容室1の容積が減少し、それに伴って陽圧による吐出力が液体収容室1内に発生する。   The cylinder 2 for quantifying the liquid has a tubular shape, and a cylindrical piston 3 is accommodated therein. The internal space of the cylinder 1 functions as a part of the liquid storage chamber 1. The piston 3 is reciprocated along the longitudinal direction of the cylinder 1 by a well-known drive mechanism (not shown) as indicated by arrows D ′ and D ″ in the drawing. The volume of the chamber 1 is increased or decreased, specifically, when the piston 3 is moved in the direction of the arrow D ′ in the figure by the drive mechanism, the volume of the liquid storage chamber 1 is increased, and the suction force due to the negative pressure is accordingly increased. In addition, when the piston 3 is moved in the direction of arrow D "in the drawing by the driving mechanism, the volume of the liquid storage chamber 1 is reduced, and accordingly, the discharge force due to the positive pressure is generated in the liquid storage chamber 1. Occur.

液体収容室1内に液体を給送するための給送管4は、その一端側が図示しない液体貯留タンクに接続されている。また、他端側が、図中の液体収容室1に接続されている供給方向の上流側から給送管4内に送られてきた液体は、給送管4内を矢印Eの方向に流れる。   One end of the feed pipe 4 for feeding the liquid into the liquid storage chamber 1 is connected to a liquid storage tank (not shown). Further, the liquid that has been sent into the feed pipe 4 from the upstream side in the feed direction, the other end of which is connected to the liquid storage chamber 1 in the figure, flows in the direction of the arrow E through the feed pipe 4.

給送管4における液体収容室1との接続部の近傍領域は、給送用逆止弁10を内包している。給送用逆止弁10は、内部にボール弁12を収容している給送室11を有している。この給送室11は、液体給送方向の上流側端部に、弁座13を具備している。また、液体給送方向の下流側端部に、弁止め網14を具備している。そして、給送室11は、その弁止め網14を介して液体収容室1に連通している。   A region in the vicinity of the connection portion with the liquid storage chamber 1 in the feeding pipe 4 contains a feeding check valve 10. The feeding check valve 10 has a feeding chamber 11 in which a ball valve 12 is housed. The feeding chamber 11 includes a valve seat 13 at the upstream end in the liquid feeding direction. Moreover, the valve stop net | network 14 is comprised in the downstream edge part of the liquid feeding direction. The feeding chamber 11 communicates with the liquid storage chamber 1 through the valve stop network 14.

シリンダー2内のピストン3が矢印D’方向に移動して液体収容室1内に吸引力が発生すると、その吸引力が給送室11に伝わる。そして、給送室11内のボール弁12が、液体収容室1に向けて吸引されて弁座13から離間する。これにより、給送室11よりも上流側に存在している液体が、弁座13の貫通口と、弁止め網14とを順次通過して、液体収容室1内に取り込まれる。   When the piston 3 in the cylinder 2 moves in the direction of the arrow D ′ and a suction force is generated in the liquid storage chamber 1, the suction force is transmitted to the feeding chamber 11. Then, the ball valve 12 in the feeding chamber 11 is sucked toward the liquid storage chamber 1 and separated from the valve seat 13. As a result, the liquid existing on the upstream side of the feeding chamber 11 sequentially passes through the through-hole of the valve seat 13 and the valve stop network 14 and is taken into the liquid storage chamber 1.

吐出管5における液体収容室1との接続部の近傍領域は、吐出用逆止弁20を内包している。吐出用逆止弁20は、ボール弁22を収容している吐出室21を有している。そして、この吐出室21は、液体吐出方向の上流側端部に、弁座23を具備している。また、液体吐出方向の下流側端部に、弁止め網24を具備している。そして、吐出室21は、弁座23の貫通口を介して液体収容室1に連通している。   A region in the vicinity of the connection portion between the discharge pipe 5 and the liquid storage chamber 1 contains a discharge check valve 20. The discharge check valve 20 has a discharge chamber 21 in which a ball valve 22 is accommodated. The discharge chamber 21 includes a valve seat 23 at the upstream end in the liquid discharge direction. Moreover, the valve stop net | network 24 is comprised in the downstream edge part of the liquid discharge direction. The discharge chamber 21 communicates with the liquid storage chamber 1 through the through hole of the valve seat 23.

シリンダー2内のピストン3が矢印D’方向に移動して液体収容室1内に吸引力が発生しているときには、吐出液逆止弁20内において、ボール弁22が弁座23に押し付けられることで、弁座23の貫通口を塞ぐ。これにより、液体収容室1内から吐出管5への液体の逆流が阻止される。   When the piston 3 in the cylinder 2 moves in the direction of the arrow D ′ and a suction force is generated in the liquid storage chamber 1, the ball valve 22 is pressed against the valve seat 23 in the discharge liquid check valve 20. Then, the through hole of the valve seat 23 is closed. Thereby, the backflow of the liquid from the liquid storage chamber 1 to the discharge pipe 5 is prevented.

一方、シリンダー2内のピストン3が矢印D"方向に移動して液体収容室1内に吐出力が発生すると、給送液逆止弁10内において、ボール弁12が弁座13に押し付けられることで、弁座13の貫通口を塞ぐ。これにより、液体収容室1内から給送管4への液体の逆流が阻止される。   On the other hand, when the piston 3 in the cylinder 2 moves in the direction of the arrow D ″ and discharge force is generated in the liquid storage chamber 1, the ball valve 12 is pressed against the valve seat 13 in the feed liquid check valve 10. Thus, the through hole of the valve seat 13 is closed, whereby the back flow of liquid from the liquid storage chamber 1 to the feed pipe 4 is prevented.

また、シリンダー2内のピストン3が矢印D"方向に移動して液体収容室1内に吐出力が発生すると、その吐出力が吐出用逆止弁20の第1吐出室21に伝わる。そして、第1吐出室21内のボール弁22が、吐出方向に押されて弁座23から離間する。このようにして、弁座23の貫通口が開かれた状態で、ピストン3が更に矢印D"方向に移動すると、液体収容室1内の液体が、弁座23の貫通口と、吐出室21の内部と、弁止め網24とを順次通過して、吐出用逆止弁20から吐出される。   Further, when the piston 3 in the cylinder 2 moves in the direction of the arrow D ″ and a discharge force is generated in the liquid storage chamber 1, the discharge force is transmitted to the first discharge chamber 21 of the discharge check valve 20. The ball valve 22 in the first discharge chamber 21 is pushed away from the valve seat 23 in the discharge direction. Thus, with the through hole of the valve seat 23 being opened, the piston 3 is further moved to the arrow D ". When moving in the direction, the liquid in the liquid storage chamber 1 sequentially passes through the through hole of the valve seat 23, the inside of the discharge chamber 21, and the valve stop net 24 and is discharged from the discharge check valve 20. .

次に、実施形態に係る液体定量装置の特徴的な構成について説明する。給送管4の外壁には、給送液振動部30が連結されている。この給送液振動部30は、給送用逆止弁10の給送室11に連通する連通室31と、連通室内に収容された超音波振動子ユニット32とを有している。給送室11と連通室31とを連通させている連通口には、弁止め網33が設けられている。これにより、ボール弁12の連通室31への進入が防止されている。   Next, a characteristic configuration of the liquid quantitative device according to the embodiment will be described. A feed liquid vibrating section 30 is connected to the outer wall of the feed pipe 4. The feed liquid vibrating unit 30 includes a communication chamber 31 that communicates with the feed chamber 11 of the feed check valve 10 and an ultrasonic transducer unit 32 that is accommodated in the communication chamber. A valve stop net 33 is provided at a communication port connecting the feeding chamber 11 and the communication chamber 31. This prevents the ball valve 12 from entering the communication chamber 31.

連通室31内には、給送室11内から移動してきた液体が収容されており、超音波振動子ユニット32はその液体の中に浸かっている。超音波振動子ユニット32が駆動すると、連通室31内の液体が超音波振動せしめられて、その超音波振動が給送室11内の液体に伝搬する。   In the communication chamber 31, the liquid which has moved from the inside of the feeding chamber 11 is accommodated, and the ultrasonic transducer unit 32 is immersed in the liquid. When the ultrasonic transducer unit 32 is driven, the liquid in the communication chamber 31 is vibrated ultrasonically, and the ultrasonic vibration propagates to the liquid in the feeding chamber 11.

図2は、給送液振動部(30)の超音波振動子ユニット32を示す斜視図である。超音波振動子ユニット32は、箱状の金属筺体32aの中に、複数の超音波振動子32bを収容している。複数の超音波振動子32bは、それぞれ超音波放射面が金属筺体32aの内壁に接着されている。そして、超音波振動子ユニット32は、それら超音波振動子32bの超音波放射面を給送用逆止弁(30)に向ける姿勢で、給送液振動部(30)の連通室(31)内に固定されている。   FIG. 2 is a perspective view showing the ultrasonic transducer unit 32 of the liquid feeding vibration section (30). The ultrasonic transducer unit 32 houses a plurality of ultrasonic transducers 32b in a box-shaped metal housing 32a. As for the some ultrasonic transducer | vibrator 32b, the ultrasonic radiation surface is adhere | attached on the inner wall of the metal housing 32a, respectively. And the ultrasonic transducer | vibrator unit 32 is the attitude | position which orient | assigns the ultrasonic radiation surface of these ultrasonic transducer | vibrators 32b to the check valve (30) for a feed, and the communication chamber (31) of a feed liquid vibration part (30). It is fixed inside.

図3は、超音波振動ユニット(32)の超音波振動子32bを示す拡大斜視図である。超音波振動子32は、第1圧電セラミック素子32c、第2圧電セラミック素子32d、超音波放射用金属体32e、押圧用金属体32f、六角ナット32gなどを具備している。   FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the ultrasonic transducer 32b of the ultrasonic vibration unit (32). The ultrasonic transducer 32 includes a first piezoelectric ceramic element 32c, a second piezoelectric ceramic element 32d, an ultrasonic radiation metal body 32e, a pressing metal body 32f, a hex nut 32g, and the like.

超音波放出用金属体32eは、自らの超音波振動によって超音波を放出するものであり、自らの上面から突出するボルト部32e−1を具備している。一方、第1圧電セラミック素子32c、第2圧電セラミック素子32d、押圧用金属体32fはそれぞれ、ボルト部32e−1を貫通させるための貫通口を具備している。そして、第1圧電セラミック素子32c、第2圧電セラミック素子32d、押圧用金属体32fの順で、ボルト部32e−1に貫通せしめられた状態で、六角ナット32gによって超音波放射用金属体32eに向けて締め付けられている。   The metal body 32e for ultrasonic emission emits ultrasonic waves by its own ultrasonic vibration, and includes a bolt part 32e-1 protruding from its upper surface. On the other hand, each of the first piezoelectric ceramic element 32c, the second piezoelectric ceramic element 32d, and the pressing metal body 32f includes a through-hole for allowing the bolt part 32e-1 to pass therethrough. Then, the first piezoelectric ceramic element 32c, the second piezoelectric ceramic element 32d, and the pressing metal body 32f are passed through the bolt part 32e-1 in this order, and the ultrasonic radiation metal body 32e is formed by the hexagon nut 32g. It is tightened.

第1圧電セラミック素子32c、第2圧電セラミック素子32dは、それぞれ、電極板(32c−1、32d−1)を具備しており、その電極板に対して図示しない超音波発振器からの電気信号が付与されることで超音波振動する。この超音波振動が、超音波放射用金属体32eに伝搬した後、金属筺体(32a)を介して液体に伝搬する。   Each of the first piezoelectric ceramic element 32c and the second piezoelectric ceramic element 32d includes an electrode plate (32c-1, 32d-1), and an electric signal from an ultrasonic oscillator (not shown) is applied to the electrode plate. When applied, it vibrates ultrasonically. This ultrasonic vibration propagates to the ultrasonic radiation metal body 32e and then propagates to the liquid through the metal housing (32a).

図1において、吐出液振動部40は、吐出用逆止弁20の吐出室21に連通する連通室41と、連通室41内に収容された超音波振動子ユニット42とを有している。吐出室21と連通室41とを連通させている連通口には、弁止め網43が設けられている。これにより、ボール弁22の連通室41への進入が防止されている。   In FIG. 1, the discharge liquid vibrating section 40 includes a communication chamber 41 that communicates with the discharge chamber 21 of the discharge check valve 20, and an ultrasonic transducer unit 42 that is accommodated in the communication chamber 41. A valve stop network 43 is provided at a communication port that allows the discharge chamber 21 and the communication chamber 41 to communicate with each other. This prevents the ball valve 22 from entering the communication chamber 41.

連通室41内には、吐出室21内から移動してきた液体が収容されており、超音波振動子ユニット42はその液体の中に浸かっている。超音波振動子ユニット42が駆動すると、連通室41内の液体が超音波振動せしめられて、その超音波振動が吐出室21内の液体に伝搬する。なお、吐出液振動部40の超音波振動ユニット42の構成は、給送液振動部30の超音波振動ユニット32の構成と同様であるので、説明を省略する。   The communication chamber 41 contains the liquid that has moved from the discharge chamber 21, and the ultrasonic transducer unit 42 is immersed in the liquid. When the ultrasonic transducer unit 42 is driven, the liquid in the communication chamber 41 is vibrated ultrasonically, and the ultrasonic vibration propagates to the liquid in the discharge chamber 21. The configuration of the ultrasonic vibration unit 42 of the discharge liquid vibration unit 40 is the same as the configuration of the ultrasonic vibration unit 32 of the feed liquid vibration unit 30, and thus description thereof is omitted.

給送液振動部30の超音波振動ユニット32は、給送用逆止弁10の給送室11内の液体を超音波振動させることで、その液体中に含まれる浮遊物質を、給送用逆止弁10のボール弁12や弁座13の表面に固着させ難くしたり、それらの表面に固着してしまった浮遊物質を小塊まで成長させる前に振動によってそれらの表面から脱落させる。このため、それらの表面に浮遊物質の小塊を強く擦り付けることがなくなることから、小塊の擦り付けによるボール弁12や弁座13の表面の傷付きが発生しなくなる。このように、ボール弁12や弁座13の表面を傷付けることなく、同表面上における小塊の成長を防止することで、給送用逆止弁10内における液体の逆流の発生を長期間に渡って安定して抑えることができる。   The ultrasonic vibration unit 32 of the feed liquid vibrating unit 30 ultrasonically vibrates the liquid in the feed chamber 11 of the feed check valve 10 to feed floating substances contained in the liquid. It is made difficult to adhere to the surfaces of the ball valve 12 and the valve seat 13 of the check valve 10, and the suspended matter that has adhered to those surfaces is dropped from those surfaces by vibration before growing up to a small mass. For this reason, since no small lump of suspended solids is rubbed against these surfaces, the surface of the ball valve 12 or the valve seat 13 is not damaged by rubbing the small lump. In this way, by preventing the growth of a small lump on the surface of the ball valve 12 and the valve seat 13 without damaging the surface, the backflow of the liquid in the check valve for feeding 10 can be generated for a long period of time. It can be kept stable across.

吐出液振動部40の超音波振動ユニット42は、吐出用逆止弁20の吐出室21内の液体を超音波振動させることで、その液体中に含まれる浮遊物質を、吐出用逆止弁20のボール弁22や弁座23の表面に固着させ難くしたり、それらの表面に固着してしまった浮遊物質を小塊まで成長させる前に振動によってそれらの表面から脱落させる。このため、それらの表面に浮遊物質の小塊を強く擦り付けることがなくなることから、小塊の擦り付けによるボール弁22や弁座23の表面の傷付きが発生しなくなる。このように、ボール弁22や弁座23の表面を傷付けることなく、同表面上における小塊の成長を防止することで、吐出用逆止弁20内における液体の逆流の発生を長期間に渡って安定して抑えることができる。   The ultrasonic vibration unit 42 of the discharge liquid vibration unit 40 ultrasonically vibrates the liquid in the discharge chamber 21 of the discharge check valve 20, thereby removing floating substances contained in the liquid from the discharge check valve 20. It is made difficult to adhere to the surfaces of the ball valve 22 and the valve seat 23, or suspended substances that have adhered to the surfaces of the ball valve 22 and the valve seat 23 are removed from the surfaces by vibration before growing to a small mass. For this reason, since no small lump of suspended solids is rubbed strongly against those surfaces, the surface of the ball valve 22 or the valve seat 23 due to rubbing of the small lump does not occur. In this way, by preventing the growth of a small lump on the surface of the ball valve 22 and the valve seat 23 without damaging the surface, the backflow of the liquid in the discharge check valve 20 is generated for a long period of time. Can be suppressed stably.

実施形態に係る液体定量装置は、定量ポンプの給送液振動部30の超音波振動子32bや、吐出液振動部40の超音波振動子42bを駆動するための図示しない駆動制御回路(制御手段)を有している。また、周知の光学的検知手段などにより、ピストン3について、矢印D’方向に移動しているのか、矢印D"方向に移動しているのか、あるいは停止しているのかを検知するための図示しないピストン移動検知手段も有している。   The liquid quantifying apparatus according to the embodiment includes a drive control circuit (control means) (not shown) for driving the ultrasonic vibrator 32b of the feed liquid vibrating section 30 of the metering pump and the ultrasonic vibrator 42b of the discharge liquid vibrating section 40. )have. Further, not shown for detecting whether the piston 3 is moving in the direction of the arrow D ′, moving in the direction of the arrow D ″, or stopped by a known optical detection means or the like. Piston movement detection means is also included.

駆動制御回路は、ピストン移動検知手段により、ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているときや、ピストン3の停止が検知されているときには、吐出液振動部40の超音波振動子42bの駆動を停止させる処理を実施する。ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているときには、液体収容室1の容積の増加により、吐出用逆止弁20のボール弁22を弁座23に押し付けた状態になっている。このとき、押し付け前の液体の超音波振動によって、ボール弁22や弁座23の表面から脱落させた浮遊物質の小塊を、偶然にボール弁22と弁座23との間に挟み込んでいる可能性がある。この状態で液体を超音波振動させると、ボール弁22と弁座23との間の小塊の微振動によってボール弁22や弁座23の表面を傷付けるおそれがある。そこで、ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているには、吐出液振動部40の超音波振動子42bの駆動を停止させるのである。また、ピストン3が停止しているときにも、ボール弁22を弁座23に押し付けている可能性があるので、吐出液振動部40の超音波振動子42bの駆動を停止させる。これにより、吐出用逆止弁20のボール弁22と弁座23との間に小塊が偶然に挟まった状態で超音波振動子42bを駆動させることによるボール弁や弁座の傷付きを防止することができる。   When the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D ′ is detected by the piston movement detection means or when the stop of the piston 3 is detected, the drive control circuit detects the ultrasonic vibrator 42b of the discharge liquid vibrating section 40. The process of stopping the driving of is performed. When the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D ′ is detected, the volume of the liquid storage chamber 1 is increased so that the ball valve 22 of the discharge check valve 20 is pressed against the valve seat 23. At this time, a small mass of suspended matter dropped off from the surface of the ball valve 22 or the valve seat 23 by the ultrasonic vibration of the liquid before the pressing may be accidentally sandwiched between the ball valve 22 and the valve seat 23. There is sex. If the liquid is vibrated ultrasonically in this state, the surface of the ball valve 22 or the valve seat 23 may be damaged due to a small vibration of a small lump between the ball valve 22 and the valve seat 23. Therefore, in order to detect the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D ', the driving of the ultrasonic vibrator 42b of the discharge liquid vibrating section 40 is stopped. Further, since the ball valve 22 may be pressed against the valve seat 23 even when the piston 3 is stopped, the driving of the ultrasonic vibrator 42b of the discharge liquid vibrating section 40 is stopped. This prevents the ball valve and the valve seat from being damaged by driving the ultrasonic vibrator 42b in a state where a small mass is accidentally sandwiched between the ball valve 22 and the valve seat 23 of the discharge check valve 20. can do.

また、駆動制御回路は、ピストン移動検知手段により、ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているときには、供給液駆動部30の超音波振動子32bを駆動させる処理を実施する。ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているときには、液体収容室1の容積の増加に伴う給送管4から液体収容室1への液体の給送により、給送用逆止弁10のボール弁12が弁座13から離間した状態になっている。この状態で、超音波振動子32bの駆動によって給送用逆止弁10内の液体を超音波振動させることで、ボール弁12や弁座13の表面上に対する浮遊物質の固着を抑えたり、それら表面からの小塊の脱落を促してそれら表面上での小塊の成長を防止したりすることができる。   Further, the drive control circuit performs a process of driving the ultrasonic transducer 32b of the supply liquid drive unit 30 when the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D 'is detected by the piston movement detection unit. When the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D ′ is detected, the feeding check valve 10 is fed by feeding the liquid from the feeding pipe 4 to the liquid containing chamber 1 as the volume of the liquid containing chamber 1 increases. The ball valve 12 is separated from the valve seat 13. In this state, the ultrasonic transducer 32b is driven to ultrasonically vibrate the liquid in the check valve 10 for feeding, thereby suppressing floating substances from adhering to the surfaces of the ball valve 12 and the valve seat 13, or the like. It is possible to prevent the blob from falling on the surface and prevent the blob from growing on the surface.

一方、駆動制御回路は、ピストン移動検知手段により、ピストン3の矢印D"方向の移動が検知されているときや、ピストン3の停止が検知されているときには、給送液振動部30の超音波振動子32bの駆動を停止させる処理を実施する。ピストン3の矢印D’方向の移動が検知されているときには、液体収容室1の容積の減少に伴う圧力増加により、給送用逆止弁10のボール弁12を弁座13に押し付けた状態になっている。このとき、押し付け前の液体の超音波振動によって、ボール弁12や弁座13の表面から脱落させた浮遊物質の小塊を、偶然にボール弁12と弁座13との間に挟み込んでいる可能性がある。この状態で液体を超音波振動させると、ボール弁12と弁座13との間の小塊の微振動によってボール弁12や弁座13の表面を傷付けるおそれがある。そこで、ピストン3の矢印D"方向の移動が検知されているには、給送液振動部30の超音波振動子32bの駆動を停止させるのである。また、ピストン3が停止しているときにも、ボール弁12を弁座13に押し付けている可能性があるので、給送液振動部30の超音波振動子32bの駆動を停止させる。これにより、給送用逆止弁10のボール弁12と弁座13との間に小塊が偶然に挟まった状態で超音波振動子32bを駆動させることによるボール弁や弁座の傷付きを防止することができる。   On the other hand, when the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D "is detected by the piston movement detection means, or when the stop of the piston 3 is detected, the drive control circuit detects the ultrasonic wave of the liquid feeding vibration unit 30. A process for stopping the driving of the vibrator 32b is performed, and when the movement of the piston 3 in the direction of the arrow D 'is detected, the pressure check valve 10 for feeding is increased due to an increase in pressure accompanying a decrease in the volume of the liquid storage chamber 1. The ball valve 12 is pressed against the valve seat 13. At this time, the small mass of suspended solids dropped from the surface of the ball valve 12 and the valve seat 13 by the ultrasonic vibration of the liquid before pressing, There is a possibility that the liquid is accidentally sandwiched between the ball valve 12 and the valve seat 13. When the liquid is vibrated ultrasonically in this state, the ball is caused by a small vibration of the small block between the ball valve 12 and the valve seat 13. Valve 12 and valve seat 13 Therefore, when the movement of the piston 3 in the direction of arrow D "is detected, the driving of the ultrasonic vibrator 32b of the liquid feeding vibration unit 30 is stopped. Further, since the ball valve 12 may be pressed against the valve seat 13 even when the piston 3 is stopped, the driving of the ultrasonic vibrator 32b of the liquid feeding vibration unit 30 is stopped. Thereby, the ball valve or the valve seat is damaged by driving the ultrasonic vibrator 32b in a state where a small lump is accidentally sandwiched between the ball valve 12 and the valve seat 13 of the check valve 10 for feeding. Can be prevented.

また、駆動制御回路は、ピストン移動検知手段により、ピストン3の矢印D"方向の移動が検知されているときには、吐出液駆動部40の超音波振動子42bを駆動させる処理を実施する。ピストン3の矢印D"方向の移動が検知されているときには、液体収容室1の容積の減少に伴う液体収容室1から吐出管5への液体の吐出により、吐出用逆止弁20のボール弁22が弁座23から離間した状態になっている。この状態で、超音波振動子42bの駆動によって吐出用逆止弁20内の液体を超音波振動させることで、ボール弁22や弁座23の表面上に対する浮遊物質の固着を抑えたり、それら表面からの小塊の脱落を促してそれら表面上での小塊の成長を防止したりすることができる。   In addition, when the movement of the piston 3 in the direction of arrow D "is detected by the piston movement detection means, the drive control circuit performs a process of driving the ultrasonic transducer 42b of the discharge liquid drive unit 40. When the movement in the direction of arrow D "is detected, the ball valve 22 of the discharge check valve 20 is moved by the discharge of the liquid from the liquid storage chamber 1 to the discharge pipe 5 due to the decrease in the volume of the liquid storage chamber 1. It is in a state of being separated from the valve seat 23. In this state, the ultrasonic vibrator 42 b is driven to ultrasonically vibrate the liquid in the discharge check valve 20, thereby preventing floating substances from sticking to the surfaces of the ball valve 22 and the valve seat 23. The lumps are prevented from falling off from the surface, and the growth of the lumps on the surfaces can be prevented.

液体収容室振動子50は、シリンダー2の外壁に固定された状態で振動することで、シリンダー2に振動を付与する。この振動をシリンダー2内の液体やピストン3に伝えることで、シリンダー2の内壁面や、ピストン3に対する浮遊物質の固着の発生を抑えている。   The liquid storage chamber vibrator 50 vibrates the cylinder 2 by vibrating while being fixed to the outer wall of the cylinder 2. By transmitting this vibration to the liquid in the cylinder 2 and the piston 3, the occurrence of sticking of floating substances to the inner wall surface of the cylinder 2 and the piston 3 is suppressed.

弁部材としてボール弁を用いる定量ポンプの例について説明したが、チェック弁など、他の方式の弁部材を用いた定量ポンプにおいても、本発明の適用が可能である。また、容積変化手段としてピストンを用いる定量ポンプの例について説明したが、ダイヤフラムなど、他の方式の容積変化手段を用いた定量ポンプにおいても、本発明の適用が可能である。   Although an example of a metering pump using a ball valve as a valve member has been described, the present invention can also be applied to a metering pump using a valve member of another type such as a check valve. Further, although an example of a metering pump using a piston as the volume changing means has been described, the present invention can be applied to a metering pump using other types of volume changing means such as a diaphragm.

次に、本発明者らが行った実験について説明する。
[第1実験]
本発明者らは、図4に示すような実験装置を用意した。この実験装置において、原水タンク82の中には、本発明者が実験的に製造した実験廃水が貯留されている。原水タンク82は、撹拌器81の本体架台の上に載置されている。そして、原水タンク82の中には、撹拌器81の撹拌子81aが投入されている。撹拌器81は、本体架台内の磁石を回転させることで、原水タンク82の底壁を介して磁石に吸引されている撹拌子81aを、実験廃水の中で回転させる。この回転により、実験廃水が撹拌されて、実験廃水中の浮遊物質が均等に分散せしめられる。
Next, experiments conducted by the present inventors will be described.
[First experiment]
The inventors prepared an experimental apparatus as shown in FIG. In this experimental device, the raw water tank 82 stores experimental wastewater experimentally produced by the present inventors. The raw water tank 82 is placed on the main body frame of the stirrer 81. In the raw water tank 82, a stirrer 81a of a stirrer 81 is put. The agitator 81 rotates the stirrer 81a sucked by the magnet through the bottom wall of the raw water tank 82 in the experimental waste water by rotating the magnet in the main frame. By this rotation, the experimental wastewater is agitated and the suspended matter in the experimental wastewater is evenly dispersed.

同図の実験装置の定量ポンプ70は、実施形態に係る液体定量装置の定量ポンプと同様の構成を備えるものである。定量ポンプ70の給送管の入口側端部は、原水タンク82の中の実験廃水を吸引できるように、実験廃水の中に浸かっている。   The metering pump 70 of the experimental apparatus in the figure has the same configuration as the metering pump of the liquid metering apparatus according to the embodiment. The inlet side end of the feed pipe of the metering pump 70 is immersed in the experimental waste water so that the experimental waste water in the raw water tank 82 can be sucked.

また、定量ポンプ70の吐出管には、主管86が接続されていて、この主管86は、途中で主管本体と呼び水管とに分かれている。そして、呼び水管には、ゲート弁88を介して吸引装置89が接続されている。また、主管本体には、背圧弁84が接続されている。主管内の実験廃水の圧力は、圧力計85によって測定される。   A main pipe 86 is connected to the discharge pipe of the metering pump 70, and the main pipe 86 is divided into a main pipe body and a priming pipe on the way. A suction device 89 is connected to the priming pipe through a gate valve 88. A back pressure valve 84 is connected to the main pipe body. The pressure of the experimental wastewater in the main pipe is measured by a pressure gauge 85.

呼び水管は、定量ポンプ70内に実験廃水を吸引していない状態で、原水タンク82内の実験廃水を定量ポンプ70内に呼び水するためのものである。呼び水を行うときには、ゲート弁88を開いた後、吸引装置89を駆動して、呼び水管と、ゲート弁88と、主管86と、定量ポンプ70と、原水吸引管83とを介して、原水タンク82内の実験廃水を吸引する。そして、吸引装置89内に実験廃水が到達した時点で、吸引装置89を停止するとともに、ゲート弁88を閉じる。このように定量ポンプ70内に呼び水を行うことで、定量ポンプ70が原水タンク82内の実験廃水を吸引できるようになる。   The priming water pipe is for priming the experimental wastewater in the raw water tank 82 into the metering pump 70 in a state where the experimental wastewater is not sucked into the metering pump 70. When priming water, the gate valve 88 is opened, and then the suction device 89 is driven to feed the raw water tank through the priming pipe, the gate valve 88, the main pipe 86, the metering pump 70, and the raw water suction pipe 83. Aspirate the experimental wastewater in 82. When the experimental waste water reaches the suction device 89, the suction device 89 is stopped and the gate valve 88 is closed. By performing priming water in the metering pump 70 in this way, the metering pump 70 can suck the experimental wastewater in the raw water tank 82.

背圧弁84は、主管86内の実験廃水に対してある程度の圧力をかけるためのものであり、主管86内の実験廃水の圧力が所定の設定圧力を超えた場合にだけ、主管86内の実験廃水をメスシリンダー87に向けて排出する。設定圧力については、背圧弁84の背圧調整ネジを操作することで調整することが可能である。   The back pressure valve 84 is for applying a certain amount of pressure to the experimental wastewater in the main pipe 86, and the experiment in the main pipe 86 is performed only when the pressure of the experimental wastewater in the main pipe 86 exceeds a predetermined set pressure. Waste water is discharged toward the graduated cylinder 87. The set pressure can be adjusted by operating the back pressure adjusting screw of the back pressure valve 84.

実験廃水としては、水1000gに対して、密度1.6g/cm、平均粒径10μmの有機性微粒子を20gの割合で分散させたものを用いた。また、背圧弁84による吐出管内の圧力については、10MPaに設定した。 As experimental wastewater, water in which organic fine particles having a density of 1.6 g / cm 3 and an average particle diameter of 10 μm were dispersed at a rate of 20 g per 1000 g of water was used. The pressure in the discharge pipe by the back pressure valve 84 was set to 10 MPa.

まず、定量ポンプ70の吐出流量の機械設定を2[L(リッター)/min]に設定した。吐出流量の機械設定(以下、機械設定流量という)とは、具体的には、定量ポンプ70のピストン(3)のストローク長を機械的に設定することを意味している。ストローク長を機械的に設定するために定量ポンプ70に搭載されているストローク長調整ダイヤルには、おおまかな吐出流量を示すための目盛が付されている。ストローク長を、2[L/min]の目盛の位置に合わせたのである。   First, the mechanical setting of the discharge flow rate of the metering pump 70 was set to 2 [L (liter) / min]. The machine setting of the discharge flow rate (hereinafter referred to as the machine set flow rate) specifically means that the stroke length of the piston (3) of the metering pump 70 is mechanically set. The stroke length adjustment dial mounted on the metering pump 70 for mechanically setting the stroke length is provided with a scale for indicating an approximate discharge flow rate. The stroke length was adjusted to the position of the scale of 2 [L / min].

この設定の条件下において、定量ポンプ70の給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を常に停止させた状態で、まず、上述した呼び水を行った。そして、その直後に定量ポンプ70を駆動して、定量ポンプ70から主管86への実験廃水の吐出を開始した。その後、背圧弁84からメスシリンダー87に向けて実験廃水が排出され始めた時点を、運転開始時点とした。   Under the conditions of this setting, the above-described priming was performed in a state where the feeding liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) of the metering pump 70 were always stopped. Immediately thereafter, the metering pump 70 was driven to start discharging experimental wastewater from the metering pump 70 to the main pipe 86. Thereafter, the time when the experimental wastewater began to be discharged from the back pressure valve 84 toward the graduated cylinder 87 was taken as the operation start time.

運転開始時点から1分後までにメスシリンダー87に排出された実験廃水の量を、メスシリンダー87の目盛によって測定した。そして、その結果を1分間あたりの吐出量とした。同様の実験を、機械設定=4、6、8、10[L/min]にした条件でそれぞれ行った。この実験によって得られた機械設定流量と、実際の吐出量との関係を図5に示す。図示のように、吐出量は、機械設定流量の概ね0.62倍になることがわかった。記載設定流量に比べて、実際の吐出量がかなり低い値になったのである。   The amount of experimental waste water discharged to the graduated cylinder 87 from one minute after the start of operation was measured by the scale of the graduated cylinder 87. And the result was made into the discharge amount per minute. The same experiment was performed under the conditions of machine setting = 4, 6, 8, 10 [L / min], respectively. FIG. 5 shows the relationship between the machine set flow rate obtained by this experiment and the actual discharge amount. As shown in the figure, it was found that the discharge amount was approximately 0.62 times the machine set flow rate. Compared with the set flow rate described, the actual discharge amount was considerably lower.

次に、本発明者らは、機械設定流量を2、4、6、8、10L/minにした条件で、それぞれ、定量ポンプ70を121分間だけ連続運転する実験を行った。そして、運転開始時点から0、20、40、60、80、100、120分後において、それぞれその時点から1分後までに定量ポンプ70から吐出される実験廃水をメスシリンダー87で受けて、その1分間における吐出量を測定した。この実験において、連続運転時間と吐出量との関係を図6に示す。なお、このグラフでは、0、20、40、60、80、100、120分の時点でそれぞれ吐出量の測定結果をプロットしているが、実際には、それら時点における吐出量ではなく、それら時点からそれぞれ1分後までの吐出量である。   Next, the present inventors conducted an experiment in which the metering pump 70 was continuously operated for 121 minutes under the conditions where the machine set flow rate was 2, 4, 6, 8, 10 L / min. Then, at 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120 minutes after the start of operation, the experimental waste water discharged from the metering pump 70 by 1 minute after that time is received by the measuring cylinder 87, The discharge amount in 1 minute was measured. In this experiment, the relationship between the continuous operation time and the discharge amount is shown in FIG. In this graph, the measurement results of the discharge amount are plotted at the time points of 0, 20, 40, 60, 80, 100, and 120 minutes. The discharge amount from 1 to 1 minute later.

図6のグラフに示されるように、機械設定流量の値にかかわらず、吐出量が経時的に減少していき、やがて吐出量がゼロになってしまった。これは、定量ポンプ70の逆止弁が目詰まりを起こしたからである。   As shown in the graph of FIG. 6, regardless of the value of the machine set flow rate, the discharge amount decreased with time and eventually the discharge amount became zero. This is because the check valve of the metering pump 70 is clogged.

次に、本発明者らは、定量ポンプ70の給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を実施形態に係る液体定量装置と同様に駆動する条件で、同様の実験を行った。なお、この実験においては、上述した呼び水を行うときにも、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動している。この実験の結果を図7及び図8に示す。   Next, the present inventors conducted a similar experiment under the condition that the feeding liquid vibrating section (30) and the discharged liquid vibrating section (40) of the metering pump 70 are driven in the same manner as the liquid metering apparatus according to the embodiment. It was. In this experiment, the feeding liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) are also driven when the above-described priming is performed. The results of this experiment are shown in FIGS.

図7に示されるように、機械設定流量と実際の吐出量との関係では、機械設定流量の値にかかわらず、機械設定流量と実際の吐出量とがほぼ同じ値になった。図5と図7との比較から、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動しない条件では(図5)、運転開始時点で既に、逆止弁に目詰まりが発生し始めていることがわかった。このように急速に目詰まりを起こす原因は、背圧弁84によって主管86内や定量ポンプ70内の実験廃水に10MPaという高い圧録をかけているからだと思われる。   As shown in FIG. 7, in the relationship between the machine set flow rate and the actual discharge amount, the machine set flow rate and the actual discharge amount are almost the same value regardless of the value of the machine set flow rate. From the comparison between FIG. 5 and FIG. 7, the check valve is already clogged at the start of operation under the condition that the supply liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) are not driven (FIG. 5). I found out that I was starting to do. The cause of such a rapid clogging seems to be because the back pressure valve 84 applies a high pressure of 10 MPa to the experimental waste water in the main pipe 86 and the metering pump 70.

図8に示されるように、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動することで、定量ポンプ70の逆止弁の目詰まりを有効に抑え得ることがわかった。
結果から求められた
[第2実験]
実験廃水として、水1000gに対して、密度1.6g/cm、平均粒径10μmの有機性微粒子を100gの割合で分散させたものを用いた。この点の他は、第1実験と同様にして、定量ポンプ70の吐出量を測定した。この結果、第1実験と同様に、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動した条件では、定量ポンプ70の逆止弁の目詰まりを有効に抑えることができた。
As shown in FIG. 8, it was found that clogging of the check valve of the metering pump 70 can be effectively suppressed by driving the feed liquid vibrating section (30) and the discharge liquid vibrating section (40).
Obtained from the results [second experiment]
As experimental wastewater, water in which organic fine particles having a density of 1.6 g / cm 3 and an average particle size of 10 μm were dispersed at a rate of 100 g per 1000 g of water was used. Except for this point, the discharge amount of the metering pump 70 was measured in the same manner as in the first experiment. As a result, as in the first experiment, clogging of the check valve of the metering pump 70 could be effectively suppressed under the conditions in which the feed liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) were driven. .

[第3実験]
実施例3]
実験廃水として、水1000gに対して、密度1.6g/cm、平均粒径100μmの有機性微粒子を20gの割合で分散させたものを用いた。この点の他は、第1実験と同様にして、定量ポンプ70の吐出量を測定した。この結果、第1実験と同様に、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動した条件では、定量ポンプ70の逆止弁の目詰まりを有効に抑えることができた。
[Third experiment]
Example 3]
As experimental wastewater, water in which organic fine particles having a density of 1.6 g / cm 3 and an average particle diameter of 100 μm were dispersed at a rate of 20 g per 1000 g of water was used. Except for this point, the discharge amount of the metering pump 70 was measured in the same manner as in the first experiment. As a result, as in the first experiment, clogging of the check valve of the metering pump 70 could be effectively suppressed under the conditions in which the feed liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) were driven. .

[第4実験]
実験廃水として、水1000gに対して、密度1.6g/cm、平均粒径100μmの有機性微粒子を100gの割合で分散させたものを用いた。この点の他は、第1実験と同様にして、定量ポンプ70の吐出量を測定した。この結果、第1実験と同様に、給送液振動部(30)や吐出液振動部(40)を駆動した条件では、定量ポンプ70の逆止弁の目詰まりを有効に抑えることができた。
[Fourth experiment]
As experimental wastewater, water in which organic fine particles having a density of 1.6 g / cm 3 and an average particle size of 100 μm were dispersed at a rate of 100 g per 1000 g of water was used. Except for this point, the discharge amount of the metering pump 70 was measured in the same manner as in the first experiment. As a result, as in the first experiment, clogging of the check valve of the metering pump 70 could be effectively suppressed under the conditions in which the feed liquid vibration part (30) and the discharge liquid vibration part (40) were driven. .

次に、実施形態に係る流体浄化装置の実施形態について説明する。図9は、実施形態に係る流体浄化装置を示す概略構成図である。実施形態に係る流体浄化装置は、原水タンク101、攪拌機102、原水供給装置103、原水圧力計104、原水入口弁105、酸化剤圧送ポンプ106、酸化剤圧力計107、酸化剤入口弁108、熱交換器109、熱媒体タンク110、熱交換ポンプ111、出口圧力計112、出口弁113、気液分離器114、反応槽120、反応槽温度計124、図示しない制御部などを備えている。   Next, an embodiment of a fluid purification device according to the embodiment will be described. FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a fluid purification device according to the embodiment. The fluid purification device according to the embodiment includes a raw water tank 101, a stirrer 102, a raw water supply device 103, a raw water pressure gauge 104, a raw water inlet valve 105, an oxidant pressure feed pump 106, an oxidant pressure gauge 107, an oxidant inlet valve 108, and heat. An exchanger 109, a heat medium tank 110, a heat exchange pump 111, an outlet pressure gauge 112, an outlet valve 113, a gas-liquid separator 114, a reaction tank 120, a reaction tank thermometer 124, a control unit (not shown), and the like are provided.

制御部は、漏電ブレーカー、マグネットスイッチ、サーマルリレーなどの組み合わせからなる給電回路を、攪拌機102、原水供給装置103、酸化剤圧送ポンプ106、熱交換ポンプ111にそれぞれ個別に対応する分だけ有している。そして、プログラマブルシーケンサーからの制御信号によって給電回路のマグネットスイッチをオンオフすることで、それら機器に対する電源のオンオフを個別に制御する。   The control unit has a power supply circuit composed of a combination of an earth leakage breaker, a magnet switch, a thermal relay, and the like corresponding to each of the stirrer 102, the raw water supply device 103, the oxidant pressure feed pump 106, and the heat exchange pump 111. Yes. And the on / off of the power supply with respect to these apparatuses is controlled separately by turning on / off the magnet switch of a feed circuit with the control signal from a programmable sequencer.

原水圧力計104、酸化剤圧力計107、出口圧力計112はそれぞれ、圧力の検知結果に応じた値の電圧を出力する。また、反応槽温度計124は、温度の検知結果に応じた電圧を出力する。それらの測定機器から出力される電圧は、それぞれ図示しないA/Dコンバーターによって個別にデジタルデータに変換された後、センシングデータとしてプログラマブルシーケンサーに入力される。プログラマブルシーケンサーは、それらのセンシングデータに基づいて、各種の機器の駆動を制御する。   The raw water pressure gauge 104, the oxidant pressure gauge 107, and the outlet pressure gauge 112 each output a voltage having a value corresponding to the pressure detection result. The reaction vessel thermometer 124 outputs a voltage corresponding to the temperature detection result. The voltages output from these measuring devices are individually converted into digital data by an A / D converter (not shown) and then input to the programmable sequencer as sensing data. The programmable sequencer controls driving of various devices based on the sensing data.

原水タンク101には、分子量の比較的大きな有機物を含む浄化対象流体たる廃水Wが未浄化の状態で貯留されている。廃水Wは、有機溶剤廃水、製紙工程で生ずる製紙廃水、及びトナー製造工程で生ずるトナー製造廃水のうち、少なくとも何れか1つからなるものである。製紙廃水やトナー製造廃水には、難分解性の有機物が含まれている可能性がある。   In the raw water tank 101, waste water W which is a purification target fluid containing an organic substance having a relatively large molecular weight is stored in an unpurified state. The waste water W is composed of at least one of organic solvent waste water, paper making waste water generated in the paper manufacturing process, and toner manufacturing waste water generated in the toner manufacturing process. Papermaking wastewater and toner manufacturing wastewater may contain persistent organic substances.

攪拌機102は、原水タンク101内に貯留されている廃水Wを撹拌することで、廃水中に含まれる浮遊物質(Suspended solids)を均等に分散せしめて、有機物濃度の均一化を図る。原水タンク101内の廃水Wは、原水供給装置103によって反応槽20に向けて連続的に圧送される。なお、原水供給装置103としては、実施形態に係る液体定量装置からなるものが用いられている。   The stirrer 102 agitates the waste water W stored in the raw water tank 101 to uniformly disperse suspended solids contained in the waste water, thereby achieving a uniform organic substance concentration. Waste water W in the raw water tank 101 is continuously pumped toward the reaction tank 20 by the raw water supply device 103. In addition, as the raw water supply apparatus 103, what consists of the liquid fixed_quantity | assay apparatus which concerns on embodiment is used.

原水入口弁105は、逆止弁の役割を担っており、原水供給装置103から圧送されてくる廃水Wについて、原水供給装置103側から反応槽120側への流れを許容する一方で、逆方向の流れを阻止する。   The raw water inlet valve 105 plays the role of a check valve, and allows the waste water W pumped from the raw water supply apparatus 103 to flow from the raw water supply apparatus 103 side to the reaction tank 120 side, but in the reverse direction. Block the flow of

反応槽120は、外筒121と、これの内部に配設された内筒122とによる二重筒構造になっている。原水入口弁105を通過した廃水Wは、原水搬送管115を通って、反応槽120の内筒122の内部に流入する。   The reaction tank 120 has a double cylinder structure including an outer cylinder 121 and an inner cylinder 122 arranged inside the outer cylinder 121. The waste water W that has passed through the raw water inlet valve 105 flows into the inner cylinder 122 of the reaction tank 120 through the raw water transport pipe 115.

原水供給装置103の駆動による廃水Wの流入圧力は、原水入口弁105よりも上流側に配設された原水圧力計104によって検知されて、センシングデータとして制御部のプログラマブルシーケンサーに入力される。原水供給装置103が駆動しているときの廃水Wの流入圧力と、内筒122内の圧力とは、ほぼ同じになる。プログラマブルシーケンサーは、原水供給装置103を駆動しているときに原水圧力計104から送られてくる圧力の検知結果に基づいて、内筒122内の圧力の適否を判断する。   The inflow pressure of the waste water W due to the driving of the raw water supply device 103 is detected by the raw water pressure gauge 104 disposed on the upstream side of the raw water inlet valve 105 and is input to the programmable sequencer of the control unit as sensing data. The inflow pressure of the waste water W when the raw water supply device 103 is driven and the pressure in the inner cylinder 122 are substantially the same. The programmable sequencer determines whether or not the pressure in the inner cylinder 122 is appropriate based on the pressure detection result sent from the raw water pressure gauge 104 when the raw water supply device 103 is being driven.

コンプレッサーからなる酸化剤圧送ポンプ106は、酸化剤として取り込んだ空気を、廃水Wの流入圧力と同程度の圧力まで圧縮しながら、酸化剤入口弁108を介して反応槽120に送り込む。酸化剤入口弁108は、逆止弁の役割を担っており、酸化剤圧送ポンプ106から圧送されてくる空気について、酸化剤圧送ポンプ106側から反応槽120側への流れを許容する一方で、逆方向の流れを阻止する。   The oxidant pressure feed pump 106 made of a compressor feeds the air taken in as the oxidant to the reaction tank 120 through the oxidant inlet valve 108 while compressing it to the same pressure as the inflow pressure of the waste water W. The oxidant inlet valve 108 plays the role of a check valve, and allows the air pressure-fed from the oxidant pressure feed pump 106 to flow from the oxidant pressure feed pump 106 side to the reaction tank 120 side, Prevent reverse flow.

反応槽120内に圧送された空気は、外筒121と内筒122との間にある筒間空間に進入した後、内筒122における長手方向の入口付近に流入する。そして、後述する挿入管によって内筒122内に送り込まれてくる廃水Wと混合されて混合流体になる。   The air pumped into the reaction tank 120 enters the inter-cylinder space between the outer cylinder 121 and the inner cylinder 122 and then flows into the vicinity of the longitudinal inlet of the inner cylinder 122. And it mixes with the waste water W sent in the inner cylinder 122 with the insertion pipe mentioned later, and becomes mixed fluid.

酸化剤圧送ポンプ106の駆動による空気の流入圧力は、酸化剤入口弁108よりも上流側に配設された酸化剤圧力計107によって検知されて、センシングデータとして制御部のプログラマブルシーケンサーに入力される。酸化剤圧力計107が駆動しているときの空気の流入圧力と、反応槽120内の圧力とは、ほぼ同じになる。プログラマブルシーケンサーは、酸化剤圧送ポンプ6を駆動しているときに酸化剤圧力計7から送られてくる圧力の検知結果にも基づいて、反応槽120内の圧力の適否を判断する。   The inflow pressure of air generated by driving the oxidant pump 106 is detected by an oxidant pressure gauge 107 disposed upstream of the oxidant inlet valve 108 and input as sensing data to the programmable sequencer of the control unit. . The inflow pressure of air when the oxidant pressure gauge 107 is driven and the pressure in the reaction tank 120 are substantially the same. The programmable sequencer determines whether the pressure in the reaction tank 120 is appropriate based on the detection result of the pressure sent from the oxidant pressure gauge 7 when the oxidant pressure feed pump 6 is being driven.

酸化剤圧送ポンプ106の駆動による空気の圧送量は、廃水W中の有機物を完全に酸化させるのに必要となる化学量論的な酸素量に基づいて決定されている。より詳しくは、廃水のCOD(Chemical Oxygen Demand)、全窒素(TN)、全リン(TP)など、廃水W中の有機物濃度、窒素濃度、リン濃度などに基づいて、有機物の完全酸化に必要な酸素量が算出され、その結果に基づいて、空気の圧送量が設定されている。   The amount of air pumped by driving the oxidant pump 106 is determined based on the stoichiometric amount of oxygen required to completely oxidize the organic matter in the wastewater W. More specifically, COD (Chemical Oxygen Demand) of wastewater, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), etc. are necessary for complete oxidation of organic matter based on organic matter concentration, nitrogen concentration, phosphorus concentration, etc. in wastewater W The amount of oxygen is calculated, and the pumping amount of air is set based on the result.

空気の流入量の設定は作業員によって行われるが、廃水W中に含まれる有機物の種類が経時で安定しており、濁度、光透過度、電気伝導度、比重などの物性と、前述の酸素量との相関関係が比較的良好である場合には、その物性をセンサー等で検知した結果に基づいて、前述の制御範囲を自動で補正する処理を実施するように、プログラマブルシーケンサーを構成してもよい。   The inflow of air is set by the worker, but the type of organic matter contained in the wastewater W is stable over time, and the physical properties such as turbidity, light transmittance, electrical conductivity, specific gravity, etc. When the correlation with the amount of oxygen is relatively good, the programmable sequencer is configured to perform the process of automatically correcting the above-mentioned control range based on the result of detecting the physical property by a sensor or the like. May be.

酸化剤としては、空気の他、酸素ガス、オゾンガス、過酸化水素水の何れか1つ、あるいは、それらの2種類以上を混合したもの、を用いることも可能である。内筒22からの熱の放出を抑えるという観点からすると、空気、酸素ガス、オゾンガスなどの気体を用いることが好ましい。気体は、液体に比べて熱伝導率が低いことから、筒間空間内を気体で満たすことにより、気体を断熱材として機能させることができるからである。   As the oxidizing agent, in addition to air, any one of oxygen gas, ozone gas, hydrogen peroxide water, or a mixture of two or more of them can be used. From the viewpoint of suppressing the release of heat from the inner cylinder 22, it is preferable to use a gas such as air, oxygen gas, or ozone gas. This is because the gas has a lower thermal conductivity than the liquid, so that the gas can function as a heat insulating material by filling the space between the cylinders with the gas.

内筒122の外面には、内筒122内の混合流体を加熱するためのヒーター123が巻き付けられている。内筒122内の混合流体は、ヒーター123によって加熱されることで昇温することに加えて、有機物が酸化分解されることによる発熱によっても昇温する。廃水Wが有機物を高濃度に含むものである場合、多量の有機物が酸化分解される際の多量の発熱だけで、混合流体が所望の温度まで昇温することもある。この場合、装置の立ち上げ時のみ、ヒーター123による加熱を行い、酸化分解が開始された後には、ヒーター123に対する電源をオフにすることができる。   A heater 123 for heating the mixed fluid in the inner cylinder 122 is wound around the outer surface of the inner cylinder 122. In addition to being heated by the heater 123, the mixed fluid in the inner cylinder 122 is heated by heat generated by the oxidative decomposition of the organic matter. When the wastewater W contains organic matter at a high concentration, the mixed fluid may be heated to a desired temperature only by a large amount of heat generated when a large amount of organic matter is decomposed by oxidation. In this case, heating by the heater 123 is performed only when the apparatus is started up, and the power supply to the heater 123 can be turned off after the oxidative decomposition is started.

内筒122内の混合流体に加える圧力としては、0.5〜30Mpa(望ましくは5〜30Mpa)の範囲を例示することができる。内筒122内の圧力は、後述する出口弁113によって調整される。出口弁113は、内筒122内の圧力が閾値よりも高くなると、自動で弁を開いて内筒122内の混合流体を外部に排出することで、内筒122内の圧力を閾値付近に維持する。   Examples of the pressure applied to the mixed fluid in the inner cylinder 122 include a range of 0.5 to 30 Mpa (desirably 5 to 30 Mpa). The pressure in the inner cylinder 122 is adjusted by an outlet valve 113 described later. When the pressure in the inner cylinder 122 becomes higher than the threshold value, the outlet valve 113 automatically opens the valve and discharges the mixed fluid in the inner cylinder 122 to the outside, thereby maintaining the pressure in the inner cylinder 122 near the threshold value. To do.

内筒122内の混合流体の温度としては、100〜700℃(望ましくは200〜550℃)を例示することができる。温度の調整は、上述したヒーター123のオンオフや、後述する熱交換器109の動作のオンオフによって行われる。   Examples of the temperature of the mixed fluid in the inner cylinder 122 include 100 to 700 ° C. (desirably 200 to 550 ° C.). The temperature is adjusted by turning on / off the heater 123 described above and turning on / off the operation of the heat exchanger 109 described later.

温度及び圧力の条件として、温度=374.2℃以上、且つ、圧力=21.8MPa以上を採用した場合、水の臨界温度や臨界圧力をそれぞれ超え、且つ空気の臨界温度や臨界圧力もそれぞれ超える状態であるため、混合流体が液体と気体との中間的な性質を帯びる超臨界流体になる。かかる超臨界流体中では、有機物が良好に超臨界流体に溶解するとともに、空気に良好に接触することから、有機物の酸化分解が急激に進行する。   When temperature = 374.2 ° C. or higher and pressure = 21.8 MPa or higher are adopted as temperature and pressure conditions, the critical temperature and critical pressure of water are exceeded, and the critical temperature and critical pressure of air are also exceeded. In this state, the mixed fluid becomes a supercritical fluid having an intermediate property between liquid and gas. In such a supercritical fluid, the organic matter is well dissolved in the supercritical fluid and is in good contact with air, so that the oxidative decomposition of the organic matter proceeds rapidly.

温度及び圧力の条件として、温度=200℃以上(望ましくは374.2℃以上)、且つ、圧力=21.8MPa未満(望ましくは10MPa以上)の比較的高圧を採用して、内筒122内で混合流体中の廃水を高温高圧蒸気にしてもよい。   As a condition of temperature and pressure, a relatively high pressure of temperature = 200 ° C. or higher (desirably 374.2 ° C. or higher) and pressure = 21.8 MPa (desirably 10 MPa or higher) is adopted. The waste water in the mixed fluid may be converted into high-temperature and high-pressure steam.

内筒122内においては、混合流体を高温且つ高圧の状態にすることで、混合流体中の有機物やアンモニア態窒素の酸化分解を促す。有機物やアンモニア態窒素が酸化分解された混合流体は、反応槽120から排出される。そして、急速に冷却された後、出口弁113で減圧されてから、気液分離器114によって液体と気体とに分離される。   In the inner cylinder 122, the mixed fluid is brought into a high temperature and high pressure state to promote oxidative decomposition of organic matter and ammonia nitrogen in the mixed fluid. The mixed fluid obtained by oxidizing and decomposing organic matter and ammonia nitrogen is discharged from the reaction tank 120. Then, after being rapidly cooled, the pressure is reduced by the outlet valve 113 and then separated into liquid and gas by the gas-liquid separator 114.

内筒122は、酸に強いチタン(Ti)からなる筒である。チタンからなるものに代えて、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、又はPdからなるものを用いてもよい。また、Ti、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、及びPdのうち、少なくとも何れか1つを含む合金からなるものを用いてもよい。   The inner cylinder 122 is a cylinder made of acid-resistant titanium (Ti). Instead of titanium, one made of Ta, Au, Pt, Ir, Rh, or Pd may be used. Moreover, you may use what consists of an alloy containing at least any one among Ti, Ta, Au, Pt, Ir, Rh, and Pd.

外筒123は、ステンレス(SUS304、SUS316)、インコネル625など、強度に優れた金属材からなる筒である。反応槽120の内部の圧力は、0.5〜30Mpa、望ましくは5〜30Mpaという高圧に制御される。このような高圧に耐え得るように、外筒121の厚みは肉厚になっている。これに対し、内筒122は、耐圧性よりも耐食性が求められることから、優れた耐食性を発揮するチタンが材料として採用されている。   The outer cylinder 123 is a cylinder made of a metal material having excellent strength, such as stainless steel (SUS304, SUS316), Inconel 625, and the like. The pressure inside the reaction tank 120 is controlled to a high pressure of 0.5 to 30 Mpa, desirably 5 to 30 Mpa. The outer cylinder 121 is thick so that it can withstand such a high pressure. On the other hand, since the inner cylinder 122 is required to have corrosion resistance rather than pressure resistance, titanium that exhibits excellent corrosion resistance is adopted as a material.

原水供給装置103によって反応槽120に向けて圧送される廃水Wは、原水入口弁105を経由した後、原水入口弁105の出口側に接続されている反応槽120の内筒122の中に流入する。   Waste water W pumped toward the reaction tank 120 by the raw water supply device 103 flows into the inner cylinder 122 of the reaction tank 120 connected to the outlet side of the raw water inlet valve 105 after passing through the raw water inlet valve 105. To do.

一方、酸化剤導入ポンプ106によって反応槽120内に圧送された空気Aは、外筒121と内筒122との間の筒間空間に流入する。そして、筒間空間をその長手方向に沿って鉛直方向下方から上方に向けて移動する。内筒122は、その上端に、筒断面の中心線を中心とし、且つ筒内径とほぼ同じ径の上端開口を有している。廃水Wを内筒122内に導入するための管の先端部は、この上端開口を通じて内筒122内に挿入されている。挿入管の先端部の外径は、内筒122の内径よりも遙かに小さいため、内筒122内においては、挿入管の外周面と、内筒122の内周面との間に間隙が形成されている。外筒121と内筒122との間の筒間空間の上端まで移動した空気Aは、内筒122の上方に回り込みながら、上端開口における前述の隙間を通って内筒122内に進入する。   On the other hand, the air A pumped into the reaction tank 120 by the oxidant introduction pump 106 flows into the inter-cylinder space between the outer cylinder 121 and the inner cylinder 122. Then, the inter-cylinder space moves from the lower side in the vertical direction toward the upper side along the longitudinal direction. The inner cylinder 122 has, at its upper end, an upper end opening that is centered on the center line of the cylinder cross section and has the same diameter as the cylinder inner diameter. The tip of the pipe for introducing the waste water W into the inner cylinder 122 is inserted into the inner cylinder 122 through this upper end opening. Since the outer diameter of the distal end portion of the insertion tube is much smaller than the inner diameter of the inner cylinder 122, there is a gap between the outer peripheral surface of the insertion tube and the inner peripheral surface of the inner cylinder 122 in the inner cylinder 122. Is formed. The air A that has moved to the upper end of the inter-cylinder space between the outer cylinder 121 and the inner cylinder 122 enters the inner cylinder 122 through the above-described gap in the upper end opening, while going around the upper side of the inner cylinder 122.

内筒122内は、高圧であることに加えて、高温になっている。その温度は、100〜700℃、望ましくは200〜550℃である。流体浄化装置の運転が開始されるときには、内筒122内の廃水Wと空気Aとの混合流体は、圧力がかけられているが、温度はそれほど高くなっていない。そこで、運転開始時には、プログラマブルシーケンサーがヒーター123を発熱させて、内筒122内の混合流体の温度を200〜550℃まで昇温させる。   The inside of the inner cylinder 122 is at a high temperature in addition to the high pressure. The temperature is 100 to 700 ° C, desirably 200 to 550 ° C. When the operation of the fluid purification device is started, the mixed fluid of the waste water W and the air A in the inner cylinder 122 is under pressure, but the temperature is not so high. Therefore, at the start of operation, the programmable sequencer causes the heater 123 to generate heat, and raises the temperature of the mixed fluid in the inner cylinder 122 to 200 to 550 ° C.

内筒122内において有機物の酸化分解が開始され、内筒122内の混合流体の温度が高温に維持されるようになると、内筒122と外筒121との間の筒間空間内で、内筒122の外周面やヒーター123に接触しながら鉛直方向下方から上方に向けて移動する空気Aが、内筒122の外周面やヒーター123からの熱伝導によって予備加熱されながら、内筒122内に流入するようになる。   When the oxidative decomposition of the organic substance is started in the inner cylinder 122 and the temperature of the mixed fluid in the inner cylinder 122 is maintained at a high temperature, the inner cylinder 122 and the outer cylinder 121 have an inner space in the inter-cylinder space. The air A moving upward from the lower side in the vertical direction while being in contact with the outer peripheral surface of the cylinder 122 and the heater 123 is preheated by heat conduction from the outer peripheral surface of the inner cylinder 122 and the heater 123, and enters the inner cylinder 122. Inflow.

内筒122内では、有機塩化物のクロロ基に由来する塩酸や、アミノ酸等のスルホニル基に由来する硫酸が発生して、内筒122の内壁を強い酸性下におくことがある。このため、内筒122には、耐食性に優れたチタンからなる筒が採用されているのである。但し、チタンは非常に高価な材料であるため、内筒122の厚みを高圧に耐え得る値まで大きくすると、非常にコスト高になってしまう。そこで、内筒122の外側に外筒121を配設し、チタンよりも安価なステンレス等からなる外筒121によって必要な耐圧性を発揮させるようにしている。内筒122と外筒121との間の筒間空間の圧力は圧送される空気Aによって内筒122内の圧力とほぼ同じ値になるため、肉薄のチタンからなる内筒122に対しては、大きな圧力がかからないようになっている。   In the inner cylinder 122, hydrochloric acid derived from a chloro group of organic chloride and sulfuric acid derived from a sulfonyl group such as an amino acid may be generated, and the inner wall of the inner cylinder 122 may be placed under strong acidity. For this reason, a cylinder made of titanium having excellent corrosion resistance is adopted as the inner cylinder 122. However, since titanium is a very expensive material, if the thickness of the inner cylinder 122 is increased to a value that can withstand high pressure, the cost becomes very high. Therefore, the outer cylinder 121 is disposed outside the inner cylinder 122, and the required pressure resistance is exhibited by the outer cylinder 121 made of stainless steel or the like that is cheaper than titanium. Since the pressure in the inter-cylinder space between the inner cylinder 122 and the outer cylinder 121 becomes approximately the same value as the pressure in the inner cylinder 122 by the air A being pumped, for the inner cylinder 122 made of thin titanium, A large pressure is not applied.

内筒122の長手方向における全域のうち、流体搬送方向の下流側の領域(下端側の領域)には、図示しないハニカム構造状の触媒が複数の管状空間を内筒122の筒軸線方向に沿わせる姿勢で配設されている。この触媒は、廃水W中に含まれている有機物やアンモニア態窒素の酸化分解を促進する材料からなる。かかる材料としては、Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、Ni、Co、Ce、Ti又はMnを例示することができる。また、それらのうち、少なくとも何れか1つを含む化合物でもよい。廃水W中に含まれる有機物の殆どは、内筒122の長手方向における前半の領域で酸化分解されるが、前半の領域を通過しても酸化分解されない有機物やアンモニア態窒素は、触媒によって酸化分解が促進される。かかる構成では、難分解性の有機物が廃水W中に含まれていても、それを良好に酸化分解することができる。また、アンモニア態窒素が廃水W中に多量に含まれていても、それを良好に酸化分解することができる。   Of the entire region in the longitudinal direction of the inner cylinder 122, a honeycomb structured catalyst (not shown) extends along the cylinder axis direction of the inner cylinder 122 in a downstream area (lower end area) in the fluid conveyance direction. It is arrange | positioned with the attitude | position which makes it. This catalyst is made of a material that promotes the oxidative decomposition of organic matter and ammonia nitrogen contained in the wastewater W. Examples of such materials include Ru, Pd, Rh, Pt, Au, Ir, Os, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Ce, Ti, or Mn. Moreover, the compound containing at least any one among them may be sufficient. Most of the organic substances contained in the waste water W are oxidatively decomposed in the first half region in the longitudinal direction of the inner cylinder 122, but organic matter and ammonia nitrogen that are not oxidatively decomposed even after passing through the first half region are oxidized and decomposed by the catalyst. Is promoted. In such a configuration, even when a hardly decomposable organic substance is contained in the waste water W, it can be oxidatively decomposed satisfactorily. Moreover, even if ammonia nitrogen is contained in the waste water W in a large amount, it can be oxidized and decomposed satisfactorily.

内筒122の下端部で移動した混合流体は、有機物や無機化合物がほぼ完全に酸化分解された状態になっている。内筒122における下端部には、浄化流体搬送管116が接続されている。有機物の酸化分解によって浄化された混合流体は、この浄化流体搬送管116に進入する。   The mixed fluid moved at the lower end of the inner cylinder 122 is in a state in which organic substances and inorganic compounds are almost completely oxidized and decomposed. A purified fluid transport pipe 116 is connected to the lower end portion of the inner cylinder 122. The mixed fluid purified by oxidative decomposition of the organic matter enters the purified fluid transport pipe 116.

浄化流体搬送管116内では、浄化された混合流体中の水分が冷却されて、超臨界状態、あるいは高温高圧蒸気状態、から液体状態に態様を変化させる。一方、混合流体中の酸素や窒素は、超臨界状態から気体状態に態様を変化させる。浄化流体搬送管116を通り過ぎた混合流体は、気液分離器114によって処理水とガスとに分離され、処理液は処理液タンクに貯留される。また、ガスは大気中に放出される。   In the purified fluid transport pipe 116, the water in the purified mixed fluid is cooled to change the state from the supercritical state or the high temperature / high pressure vapor state to the liquid state. On the other hand, oxygen and nitrogen in the mixed fluid change the mode from the supercritical state to the gas state. The mixed fluid that has passed through the purified fluid transport pipe 116 is separated into treated water and gas by the gas-liquid separator 114, and the treated liquid is stored in the treated liquid tank. Gas is also released into the atmosphere.

処理水は、活性汚泥による生物処理では除去し切れないごく低分子の有機物もほぼ完全に酸化分解されたものであるため、浮遊物質や有機物は殆ど含まれていない。酸化し切れなかったごく僅かな無機物が含まれているだけである。そのままの状態でも、用途によっては工業用水として再利用することが可能である。また、限外濾過膜による濾過処理を施せば、LSI洗浄液などに転用することも可能である。気液分離器114によって分離されたガスは、二酸化炭素、窒素ガス、及び酸素を主成分とするものである。   The treated water contains almost no suspended solids and organic matter because the very low molecular weight organic matter that cannot be removed by biological treatment with activated sludge is almost completely oxidized and decomposed. It contains only a small amount of inorganic material that could not be oxidized. Even as it is, it can be reused as industrial water depending on the application. Further, if a filtration process using an ultrafiltration membrane is performed, it can be diverted to an LSI cleaning liquid or the like. The gas separated by the gas-liquid separator 114 is mainly composed of carbon dioxide, nitrogen gas, and oxygen.

浄化流体搬送管116の外面には、熱交換器109が装着されている。熱交換器109の本体は、浄化流体搬送管116の外面を覆う外管で構成され、外管と浄化流体搬送管116の外面との間の空間を水などの熱交換流体で満たしている。そして、浄化流体搬送管116の外面と熱交換流体との熱交換を行う。反応槽120の運転時には、非常に高温の液体が浄化流体搬送管116の内部に流れるため、浄化流体搬送管116から熱交換器109内の熱交換流体に熱が移動して、熱交換流体が熱せられる。熱交換器109内における熱交換流体の搬送方向は、いわゆる向流型の熱交換を行うように、浄化流体搬送管116内の液体の搬送方向とは逆方向になっている。即ち、出口弁113側から反応槽120側に向けて熱交換流体を送っている。これは、熱媒体タンク110内の熱交換流体を吸引しながら熱交換器109に送る熱交換ポンプ111によって行われる。   A heat exchanger 109 is mounted on the outer surface of the purified fluid transport pipe 116. The main body of the heat exchanger 109 is constituted by an outer tube that covers the outer surface of the purified fluid transport pipe 116, and a space between the outer tube and the outer surface of the purified fluid transport pipe 116 is filled with a heat exchange fluid such as water. Then, heat exchange between the outer surface of the purified fluid transport pipe 116 and the heat exchange fluid is performed. When the reaction tank 120 is in operation, a very high-temperature liquid flows into the purified fluid transport pipe 116, so that heat is transferred from the purified fluid transport pipe 116 to the heat exchange fluid in the heat exchanger 109, and the heat exchange fluid is Be heated. The transfer direction of the heat exchange fluid in the heat exchanger 109 is opposite to the transfer direction of the liquid in the purified fluid transfer pipe 116 so as to perform so-called countercurrent heat exchange. That is, the heat exchange fluid is sent from the outlet valve 113 side to the reaction tank 120 side. This is performed by the heat exchange pump 111 that sends the heat exchange fluid in the heat medium tank 110 to the heat exchanger 109 while sucking the heat exchange fluid.

熱交換器109を通過して熱せられた熱交換流体は、図示しないパイプを通って熱エネルギー利用設備に送られる。熱エネルギー利用施設の一例として、発電機を例示することができる。発電機では、熱せられたことによって圧力を高めている熱交換流体を液体から気体の状態にするときに発生する気流によってタービンを回転させることで発電が行われる。   The heat exchange fluid heated through the heat exchanger 109 is sent to a thermal energy utilization facility through a pipe (not shown). A generator can be illustrated as an example of a thermal energy utilization facility. In the generator, power generation is performed by rotating the turbine with an air flow generated when the heat exchange fluid that has been heated to increase the pressure from a liquid to a gas state.

なお、熱交換器109を通過した熱交換流体の一部を分岐パイプによって原水タンク101の付近まで搬送して、廃水Wの予備加熱に利用してもよい。   A part of the heat exchange fluid that has passed through the heat exchanger 109 may be conveyed to the vicinity of the raw water tank 101 by a branch pipe and used for preheating the waste water W.

浄化流体搬送管116における出口弁113の近傍には、浄化流体搬送管116の温度、又は浄化流体搬送管116内の液体の温度を検知する図示しない出口温度計が設けられている。制御部のプログラマブルシーケンサーは、出口温度計による検知結果が所定の数値範囲内に維持されるように、熱交換ポンプ111の駆動を制御する。具体的には、出口温度計による検知結果が所定の上限温度に達したときには、熱交換ポンプ111の駆動量を増加して熱交換器109への熱交換流体の供給量を増やすことで、熱交換器109による冷却機能を高める。これに対し、出口温度計による検知結果が所定の下限温度に達したときには、熱交換ポンプ111の駆動量を減少させて熱交換器109への熱交換流体の供給量を減らすことで、熱交換器109による冷却機能を低下させる。かかる構成では、熱交換量を適切に調整して浄化流体搬送管116内の液体の温度を一定範囲に維持することができる。なお、熱交換器109を、浄化流体搬送管116に取り付けることに加えて、あるいは代えて、反応槽120の外筒121に取り付けてもよい。   An outlet thermometer (not shown) that detects the temperature of the purified fluid transport pipe 116 or the temperature of the liquid in the purified fluid transport pipe 116 is provided in the vicinity of the outlet valve 113 in the purified fluid transport pipe 116. The programmable sequencer of the control unit controls the driving of the heat exchange pump 111 so that the detection result by the outlet thermometer is maintained within a predetermined numerical range. Specifically, when the detection result by the outlet thermometer reaches a predetermined upper limit temperature, the drive amount of the heat exchange pump 111 is increased to increase the supply amount of the heat exchange fluid to the heat exchanger 109, thereby increasing the heat The cooling function by the exchanger 109 is enhanced. On the other hand, when the detection result by the outlet thermometer reaches a predetermined lower limit temperature, the amount of heat exchange fluid supplied to the heat exchanger 109 is reduced by reducing the drive amount of the heat exchange pump 111, thereby exchanging heat. The cooling function by the vessel 109 is reduced. In such a configuration, the temperature of the liquid in the purified fluid transport pipe 116 can be maintained within a certain range by appropriately adjusting the heat exchange amount. The heat exchanger 109 may be attached to the outer cylinder 121 of the reaction tank 120 in addition to or instead of being attached to the purified fluid transport pipe 116.

廃水W中の有機物濃度が比較的高い場合には、有機物の酸化分解によって多量の熱が発生する。このため、運転初期にはヒーター123を作動させるものの、有機物の酸化分解が開始された後には、有機物の酸化分解によって発生する熱により、廃水Wと空気Aとの混合流体の温度を、所望の温度まで自然に昇温することができるようになる場合もある。そこで、制御部のプログラマブルシーケンサーは、外筒121の温度を検知する温度計124による検知結果が、所定の温度よりも高くなった場合には、加熱手段としてのヒーター123をオフにする。これにより、無駄なエネルギーの消費を抑えることができる。   When the organic matter concentration in the wastewater W is relatively high, a large amount of heat is generated by oxidative decomposition of the organic matter. For this reason, although the heater 123 is operated at the initial stage of operation, after the oxidative decomposition of the organic matter is started, the temperature of the mixed fluid of the waste water W and the air A is set to a desired value by the heat generated by the oxidative decomposition of the organic matter. In some cases, the temperature can be naturally increased to the temperature. Therefore, the programmable sequencer of the control unit turns off the heater 123 as the heating means when the detection result by the thermometer 124 that detects the temperature of the outer cylinder 121 becomes higher than a predetermined temperature. Thereby, useless energy consumption can be suppressed.

かかる構成の流体浄化装置における原水供給装置103として、実施形態に係る液体定量装置を用いることで、反応槽120に対する廃水Wの供給量の経時的な低下を抑えることに加えて、次のような効果を奏することができる。即ち、廃水W中には、かなり分子量の大きい有機性浮遊物質が含まれていることがある。この高分子量の有機性浮遊物質を、そのまま反応槽120に送った場合、その酸化分解に比較的長時間を要する。高分子量の有機性浮遊物質における外郭の箇所にしか酸素が供給されないため、酸化分解が外郭から中心に向けて徐々に進行していくからである。一方、実施形態に係る液体定量装置のように、定量ポンプの供給管内の液体や、吐出管内の液体を超音波振動させると、その超音波振動により、高分子量の有機性浮遊物質をばらばらに破壊することで、有機性浮遊物質のサイズを小さくすることができる。これにより、有機性浮遊物質の酸化分解の速度を速めて、酸化分解しきれないで反応槽120の外に排出されてしまう有機物の量を大幅に低減することができる。   In addition to suppressing the temporal decrease in the supply amount of the waste water W to the reaction tank 120 by using the liquid quantitative device according to the embodiment as the raw water supply device 103 in the fluid purification device having such a configuration, the following There is an effect. That is, the waste water W may contain organic suspended substances having a considerably large molecular weight. When this high molecular weight organic suspended substance is sent to the reaction tank 120 as it is, it takes a relatively long time for its oxidative decomposition. This is because oxygen is supplied only to the outer part of the high-molecular-weight organic suspended substance, and therefore, oxidative decomposition gradually proceeds from the outer part toward the center. On the other hand, when the liquid in the supply pipe of the metering pump and the liquid in the discharge pipe are ultrasonically vibrated like the liquid quantifying apparatus according to the embodiment, the high-molecular-weight organic suspended solids are broken apart by the ultrasonic vibration. By doing so, the size of the organic suspended substance can be reduced. As a result, the rate of oxidative decomposition of the organic suspended substance can be increased, and the amount of organic matter that can be exhausted out of the reaction tank 120 without being completely oxidized and decomposed can be greatly reduced.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[態様A]
液体を定量のために取り込む液体収容室(例えば、液体収容室1)と、前記液体収容室の容積を変化させる容積変化手段(例えば、ピストン3)と、前記液体収容室の中に液体を給送するために前記液体収容室に接続された給送管(例えば、給送管4)と、前記給送管に内包又は接続された状態で、自らの内部に収容している液体の給送管側から液体収容室側に向けての流れ許容する一方で、液体収容室側から給送管側に向けての流れを阻止する給送用逆止弁(例えば、給送用逆止弁10)と、液体を前記液体収容室の中から吐出するために前記液体収容室に接続された吐出管(例えば、吐出管5)と、前記吐出管に内包又は接続された状態で、自らの内部に収容している液体の液体収容室側から吐出管側に向けての流れを許容する一方で、吐出管側から液体収容室側に向けての流れを阻止する吐出用逆止弁(例えば、吐出用逆止弁20)とを有し、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を増加させるのに伴って、前記給送管の中の液体を前記液体収容室の中に給送する一方で、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を減少させるのに伴って、前記液体収容室の中の液体を前記吐出管に吐出する定量ポンプにおいて、前記給送用逆止弁の中の液体を振動させるために前記給送用逆止弁の近傍に配設された給送液振動手段(例えば、給送液振動部30)と、前記吐出用逆止弁の中の液体を振動させるために前記吐出用逆止弁の近傍に配設された吐出液振動手段(例えば、吐出液振動部40)とを設けたことを特徴とするものである。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect A]
A liquid storage chamber (for example, liquid storage chamber 1) for taking in liquid for determination, volume changing means (for example, piston 3) for changing the volume of the liquid storage chamber, and supplying liquid into the liquid storage chamber A feeding pipe (for example, feeding pipe 4) connected to the liquid storage chamber for feeding, and feeding of the liquid contained in the inside of the feeding pipe contained in or connected to the feeding pipe A check valve for feeding (for example, a check valve for feeding 10) that allows a flow from the pipe side to the liquid storage chamber side while preventing a flow from the liquid storage chamber side to the feeding pipe side. ), A discharge pipe (for example, the discharge pipe 5) connected to the liquid storage chamber for discharging the liquid from the liquid storage chamber, and the inside of the discharge pipe included in or connected to the discharge pipe While allowing the flow of liquid stored in the liquid storage chamber side toward the discharge pipe side, A discharge check valve (for example, a discharge check valve 20) that blocks the flow from the outlet side toward the liquid storage chamber side, and the volume changing means increases the volume of the liquid storage chamber. Accordingly, while the liquid in the feeding pipe is fed into the liquid storage chamber, the volume of the liquid storage chamber is decreased by the volume changing means. In the metering pump for discharging the liquid in the discharge pipe to the discharge pipe, the feed liquid vibration means disposed in the vicinity of the feed check valve for vibrating the liquid in the feed check valve (E.g., the supply liquid vibration unit 30) and discharge liquid vibration means (e.g., discharge liquid vibration) disposed in the vicinity of the discharge check valve in order to vibrate the liquid in the discharge check valve Part 40).

[態様B]
態様Bは、態様Aにおいて、前記給送用逆止弁の内部空間に連通した状態で液体を収容する連通室と、前記連通室内に収容された振動子とを前記給送液振動手段に設けるとともに、前記吐出用逆止弁の中に連通した状態で液体を収容する連通室と、前記連通室に収容された振動子とを前記吐出液振動手段に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、振動子によって発せられる振動を、連通室内の液体を介して給送用逆止弁内の液体や、吐出用逆止弁内の液体に伝えることができる。
[Aspect B]
Aspect B provides the supply liquid vibration means in aspect A with a communication chamber for storing liquid in communication with the internal space of the supply check valve and a vibrator stored in the communication chamber. In addition, the discharge liquid oscillating means is provided with a communication chamber that stores liquid in a state of communication with the discharge check valve, and a vibrator that is stored in the communication chamber. . In such a configuration, the vibration generated by the vibrator can be transmitted to the liquid in the feeding check valve and the liquid in the discharge check valve via the liquid in the communication chamber.

[態様C]
態様Cは、態様Bにおいて、前記給送液振動手段や前記吐出液振動手段の振動子として、それぞれ超音波振動子を用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、給送用逆止弁内の液体や、吐出用逆止弁内の液体を超音波振動させることで、それら液体中に含まれる有機性浮遊物質の凝集塊をばらばらに破壊して、凝集塊を小さくすることで、有機性浮遊物質の流体浄化装置内で酸化分解を促進することができる。
[Aspect C]
Aspect C is characterized in that, in aspect B, ultrasonic vibrators are used as vibrators of the supply liquid vibration means and the discharge liquid vibration means, respectively. In such a configuration, the liquid in the check valve for feeding and the liquid in the discharge check valve are ultrasonically vibrated to break apart the aggregates of the organic suspended solids contained in the liquid. By reducing the agglomerates, the oxidative decomposition can be promoted in the fluid purification device for organic suspended solids.

[態様D]
態様Dは、態様A〜Cの定量ポンプを用いる液体定量装置において、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を増加させているときに、前記給送液振動手段を作動させるとともに、前記吐出液振動手段を停止させる一方で、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を減少させているときに、前記給送液振動手段を停止させるとともに、前記吐出液振動手段を作動させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、超音波振動によって弁座や弁部材の表面に小塊を擦り付けてしまうという事態の発生を回避することができる。
[Aspect D]
Aspect D is a liquid quantification apparatus using the metering pumps of aspects A to C, wherein when the volume of the liquid storage chamber is increased by the volume changing means, the feeding liquid vibrating means is operated and the discharge is performed. While the liquid vibrating means is stopped, when the volume of the liquid storage chamber is decreased by the volume changing means, the supply liquid vibrating means is stopped and the discharge liquid vibrating means is operated. Thus, the control means is configured. In such a configuration, as described above, it is possible to avoid the occurrence of a situation where a small blob is rubbed against the surface of the valve seat or the valve member due to ultrasonic vibration.

1:液体収容室
4:給送管
5:吐出管
10:給送用逆止弁
20:吐出用逆止弁
30:給送液振動部(給送液振動手段)
31:連通室
32:超音波振動子ユニット
32a:超音波振動子
40:吐出液振動部(吐出液振動手段)
41:連通室
42:超音波振動子ユニット
42a:超音波振動子
70:定量ポンプ
1: Liquid storage chamber 4: Feed pipe 5: Discharge pipe 10: Feed check valve 20: Discharge check valve 30: Feed liquid vibration section (feed liquid vibration means)
31: Communication chamber 32: Ultrasonic vibrator unit 32a: Ultrasonic vibrator 40: Discharge liquid vibration part (discharge liquid vibration means)
41: Communication chamber 42: Ultrasonic transducer unit 42a: Ultrasonic transducer 70: Metering pump

特開平5−1661号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-1661

Claims (7)

液体を定量のために取り込む液体収容室と、前記液体収容室の容積を変化させる容積変化手段と、前記液体収容室の中に液体を給送するために前記液体収容室に接続された給送管と、前記給送管に内包又は接続された状態で、自らの内部に収容している液体の給送管側から液体収容室側に向けての流れ許容する一方で、液体収容室側から給送管側に向けての流れを阻止する給送用逆止弁と、液体を前記液体収容室の中から吐出するために前記液体収容室に接続された吐出管と、前記吐出管に内包又は接続された状態で、自らの内部に収容している液体の液体収容室側から吐出管側に向けての流れを許容する一方で、吐出管側から液体収容室側に向けての流れを阻止する吐出用逆止弁とを有し、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を増加させるのに伴って、前記給送管の中の液体を前記液体収容室の中に給送する一方で、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を減少させるのに伴って、前記液体収容室の中の液体を前記吐出管に吐出する定量ポンプにおいて、
前記給送用逆止弁の中の液体を振動させるために前記給送用逆止弁の近傍に配設された給送液振動手段と、前記吐出用逆止弁の中の液体を振動させるために前記吐出用逆止弁の近傍に配設された吐出液振動手段とのうち、少なくとも何れか一方を設けたことを特徴とする定量ポンプ。
A liquid storage chamber for taking in the liquid for determination; volume changing means for changing the volume of the liquid storage chamber; and a feed connected to the liquid storage chamber for feeding the liquid into the liquid storage chamber The pipe and the supply pipe are allowed to flow from the liquid supply pipe side to the liquid storage chamber side while being contained or connected to the supply pipe, while from the liquid storage chamber side. A check valve for feeding for preventing a flow toward the feed pipe, a discharge pipe connected to the liquid storage chamber for discharging the liquid from the liquid storage chamber, and an inclusion in the discharge pipe Or, in a connected state, while allowing the flow of the liquid stored in itself from the liquid storage chamber side to the discharge tube side, the flow from the discharge tube side to the liquid storage chamber side is allowed. A volume of the liquid storage chamber by the volume changing means. As the liquid is increased, the liquid in the supply pipe is supplied into the liquid storage chamber, while the volume of the liquid storage chamber is decreased by the volume changing means. In the metering pump for discharging the liquid in the storage chamber to the discharge pipe,
In order to vibrate the liquid in the feeding check valve, the liquid feeding means disposed in the vicinity of the feeding check valve and the liquid in the discharge check valve are vibrated. Therefore, a metering pump comprising at least one of discharge liquid vibrating means disposed in the vicinity of the discharge check valve.
請求項1の定量ポンプにおいて、
前記給送液振動手段及び前記吐出液振動手段の両方を設けたことを特徴とする定量ポンプ。
The metering pump of claim 1,
A metering pump, characterized in that both the feed liquid vibration means and the discharge liquid vibration means are provided.
請求項2の定量ポンプにおいて、
前記給送用逆止弁の内部空間に連通した状態で液体を収容する連通室と、前記連通室内に収容された振動子とを前記給送液振動手段に設けるとともに、
前記吐出用逆止弁の中に連通した状態で液体を収容する連通室と、前記連通室に収容された振動子とを前記吐出液振動手段に設けたことを特徴とする定量ポンプ。
The metering pump of claim 2,
While providing a communication chamber for storing liquid in a state communicating with the internal space of the check valve for feeding, and a vibrator accommodated in the communication chamber, the feeding liquid vibration means,
A metering pump comprising: a communication chamber for storing liquid in a state of communication with the discharge check valve; and a vibrator stored in the communication chamber in the discharge liquid vibrating means.
請求項3の定量ポンプにおいて、
前記給送液振動手段や前記吐出液振動手段の振動子として、それぞれ超音波振動子を用いたことを特徴とする定量ポンプ。
The metering pump of claim 3,
A metering pump characterized in that an ultrasonic vibrator is used as a vibrator of the liquid feeding vibration means or the discharge liquid vibration means.
液体を定量しながら吐出する定量ポンプと、前記定量ポンプの駆動を制御する制御手段とを備える液体定量装置において、
前記定量ポンプとして、請求項1乃至4の何れかの定量ポンプを用いたことを特徴とする液体定量装置。
In a liquid metering device comprising a metering pump that discharges liquid while metering, and a control means for controlling the driving of the metering pump,
A liquid metering apparatus using the metering pump according to claim 1 as the metering pump.
請求項5の液体定量装置において、
前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を増加させているときに、前記給送液振動手段を作動させるとともに、前記吐出液振動手段を停止させる一方で、前記容積変化手段によって前記液体収容室の容積を減少させているときに、前記給送液振動手段を停止させるとともに、前記吐出液振動手段を作動させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする液体定量装置。
The liquid quantification device according to claim 5, wherein
When the volume of the liquid storage chamber is increased by the volume change means, the liquid supply chamber is operated and the discharge liquid vibration means is stopped, while the liquid change chamber is stopped by the volume change means. The liquid metering apparatus is characterized in that the control means is configured to stop the feeding liquid vibration means and operate the discharge liquid vibration means when the volume of the liquid is reduced. .
自らの内部で、浄化対象流体と酸化剤との混合流体を加熱及び加圧しながら、浄化対象流体中の有機物を酸化反応によって分解する反応槽と、浄化対象流体としての液体を前記反応槽に向けて定量しながら送る定量ポンプ又はこれを具備する液体定量装置とを備える流体浄化装置において、
前記定量ポンプとして、請求項1乃至4の何れかの定量ポンプを用いるか、あるいは、前記液体定量装置として、請求項5又は6の液体定量装置を用いたことを特徴とする流体浄化装置。
While heating and pressurizing the mixed fluid of the purification target fluid and the oxidant inside itself, the reaction tank for decomposing the organic matter in the purification target fluid by an oxidation reaction, and the liquid as the purification target fluid are directed to the reaction tank In a fluid purification device comprising a metering pump that feeds while metering or a liquid metering device equipped with the metering pump,
A fluid purification device using the metering pump according to any one of claims 1 to 4 as the metering pump, or the liquid metering device according to claim 5 or 6 as the liquid metering device.
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