JP2013184128A - Gas dissolving apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas dissolving apparatus capable of suppressing the outflow of large air bubbles.SOLUTION: A gas dissolving apparatus 1 includes a dissolving tank 2 in which an air bubble-shieldable means M is disposed with a slanted angle on a flow passage of a gas/liquid separation tank 8.

Description

本発明は、微細気泡が発生する湯水の生成などに利用可能な気体溶解装置に関する。   The present invention relates to a gas dissolving apparatus that can be used for producing hot water in which fine bubbles are generated.

従来より、微細気泡が発生する湯水の生成などに利用可能な気体溶解装置が提案されている。   Conventionally, a gas dissolving apparatus that can be used to generate hot water in which fine bubbles are generated has been proposed.

例えば、特許文献１には、気体を混入した加圧液を攪拌・混合するハウジングと、液体に溶解されずに浮上する気体をハウジングの外に排出する排出弁とを備えた気体溶解装置（微細気泡発生装置）が記載されている。この気体溶解装置は、第１のハウジングと、第１のハウジングの外周との間に間隙を設けて第１のハウジングを内包する第２のハウジングを有している。第１のハウジングの下端には気体混入の加圧液の流入口が設けられ、第２のハウジングの下端には気体溶解液の流出口が設けられている。そして、流入口から流入した加圧液は第１のハウジング内における乱流により第１の気体の溶解がなされるととともに、第２のハウジング内における乱流により第２の気体の溶解がなされるように構成されている。   For example, Patent Document 1 discloses a gas dissolution apparatus (finely-equipped with a housing that stirs and mixes a pressurized liquid mixed with gas and a discharge valve that discharges a gas that is not dissolved in the liquid and floats outside the housing A bubble generator is described. This gas dissolving device has a second housing that encloses the first housing by providing a gap between the first housing and the outer periphery of the first housing. A gas-injected pressurized liquid inlet is provided at the lower end of the first housing, and a gas-dissolved outlet is provided at the lower end of the second housing. The pressurized liquid flowing in from the inlet is dissolved by the turbulent flow in the first housing, and the second gas is dissolved by the turbulent flow in the second housing. It is configured as follows.

さらに、特許文献１の気体溶解装置では、第１ハウジングの上部開口にメッシュを設けることで、メッシュの網目よりも大きなサイズの気泡を塞ぎ止めることができるとされている。   Furthermore, in the gas dissolving device of Patent Document 1, it is said that by providing a mesh in the upper opening of the first housing, it is possible to block bubbles having a size larger than the mesh mesh.

特開2003−265938号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-265938

特許文献１の気体溶解装置では、第１、第２のハウジング内において気体の溶解が生じるが、第２のハウジング内における乱流によって溶解しなかった気体（気泡）は、気体溶解装置の流出口から流出してしまうと考えられる。したがって、特許文献１では、気体溶解装置の流出口に接続された配管を介して設けられた吐出口カバーの開口部にもメッシュを配設して気泡の流出を抑制しているが、この場合には、装置の構成が複雑化するという問題がある。   In the gas dissolving device of Patent Document 1, gas is dissolved in the first and second housings, but the gas (bubbles) that has not been dissolved by the turbulent flow in the second housing is the outlet of the gas dissolving device. It is thought that it will be leaked from. Therefore, in patent document 1, although the mesh is also arrange | positioned also at the opening part of the discharge outlet cover provided through the piping connected to the outflow port of a gas dissolving apparatus, the outflow of a bubble is suppressed in this case. However, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated.

さらに、特許文献１の気体溶解装置では、ハウジング内に空気抜き弁が設けられているが、メッシュに付着した気泡の排気方法については検討がなされていない。特許文献１の気体溶解装置の場合、その構造上、メッシュに遮られた気泡は第１のハウジング内に留まり、空気抜き弁から排気することは難しいと考えられる。   Furthermore, in the gas dissolving device of Patent Document 1, an air vent valve is provided in the housing, but a method for exhausting bubbles attached to the mesh has not been studied. In the case of the gas dissolving device of Patent Document 1, due to its structure, bubbles blocked by the mesh remain in the first housing, and it is considered difficult to exhaust from the air vent valve.

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、気体溶解装置の溶解タンクにおいて、流体中の大きな気泡を分離して排気することができ、大きな気泡の流出を抑制することができる気体溶解装置を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and in a dissolution tank of a gas dissolution apparatus, large bubbles in a fluid can be separated and exhausted, and the outflow of large bubbles can be suppressed. An object of the present invention is to provide a gas dissolving device that can be used.

本発明の気体溶解装置は、第１仕切り壁および第２仕切り壁の２つの仕切り壁によって内部が、流体の流れに関しその上流側から下流側にかけて、気液混合槽、中間槽、気液分離槽の順に区画されるとともに、気液分離槽の上方に排気部を有する溶解タンクを備え、この溶解タンク内に流入する液体と気体とが前記気液混合槽において混合され、気体が溶解した流体が生成され、この流体は、前記中間槽、前記気液分離槽を順次流れ、気液分離槽から溶解タンクの外部に流出する気体溶解装置であって、前記気液分離槽の流路には、気泡遮断手段が斜めに傾斜して配設されていることを特徴としている。   The gas dissolving apparatus according to the present invention includes a gas-liquid mixing tank, an intermediate tank, and a gas-liquid separation tank, the interior of which is divided by two partition walls, a first partition wall and a second partition wall, from the upstream side to the downstream side with respect to the fluid flow A dissolution tank having an exhaust part above the gas-liquid separation tank, and the liquid and gas flowing into the dissolution tank are mixed in the gas-liquid mixing tank, and the fluid in which the gas is dissolved This fluid is a gas dissolving device that sequentially flows through the intermediate tank and the gas-liquid separation tank and flows out of the dissolution tank from the gas-liquid separation tank, and the flow path of the gas-liquid separation tank includes It is characterized in that the bubble blocking means is disposed obliquely.

この気体溶解装置では、前記気泡遮断手段が、気液分離槽の流路方向に沿って複数配設されていることが好ましい。   In this gas dissolving apparatus, it is preferable that a plurality of the bubble blocking means are provided along the flow path direction of the gas-liquid separation tank.

この気体溶解装置では、前記気泡遮断手段が、正に帯電していることがさらに好ましい。   In this gas dissolving apparatus, it is more preferable that the bubble blocking means is positively charged.

本発明の気体溶解装置によれば、流体中の大きな気泡を分離して排気することができ、大きな気泡の流出を抑制することができる。   According to the gas dissolving apparatus of the present invention, large bubbles in a fluid can be separated and exhausted, and outflow of large bubbles can be suppressed.

本発明の気体溶解装置の一実施形態における溶解タンクを例示した一部切欠斜視図である。It is the partially cutaway perspective view which illustrated the dissolution tank in one embodiment of the gas dissolution apparatus of the present invention. 図１に示した溶解タンクの正面図である。It is a front view of the dissolution tank shown in FIG. 図２に示した溶解タンクの背面側からの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view from the back side of the dissolution tank shown in FIG. 図１に示した溶解タンクを備えた、本発明の気体溶解装置の一実施形態を例示した斜視図である。It is the perspective view which illustrated one Embodiment of the gas dissolving apparatus of this invention provided with the dissolution tank shown in FIG. 本発明の気体溶解装置の別の実施形態における溶解タンクの背面側からの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view from the back side of the dissolution tank in another embodiment of the gas dissolving apparatus of this invention.

図１は、本発明の気体溶解装置の一実施形態における溶解タンクを例示した一部切欠斜視図である。図２は、図１に示した溶解タンクの正面図である。図３は、図２に示した溶解タンクの背面側からの縦断面図である。図４は、図１に示した溶解タンクを備えた、本発明の気体溶解装置の一実施形態を例示した斜視図である。   FIG. 1 is a partially cutaway perspective view illustrating a dissolution tank in an embodiment of a gas dissolving apparatus of the present invention. FIG. 2 is a front view of the dissolution tank shown in FIG. 3 is a longitudinal sectional view from the back side of the dissolution tank shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view illustrating an embodiment of the gas dissolving apparatus of the present invention including the dissolving tank shown in FIG.

図１−３に示したように、気体溶解装置１は、やや縦長の箱状の形状を有する中空な溶解タンク２を備えている。溶解タンク２の内部には、２つの仕切り壁、すなわち、第１仕切り壁３および第２仕切り壁４が設けられ、後述する流体５の流れに関しその最も上流側に気液混合槽６が、第１仕切り壁３によって区画形成されている。また、気液混合槽６の下流側に、第１仕切り壁３とともに第２仕切り壁４によって中間槽７が区画形成され、中間槽７は気液混合槽６に隣接して配置されている。流体５の流れに関し最も下流側には、気液分離槽８が、第２仕切り壁４によって区画形成され、中間槽７に隣接して配置されている。   As shown in FIGS. 1-3, the gas dissolution apparatus 1 includes a hollow dissolution tank 2 having a slightly vertically long box shape. Two partition walls, that is, a first partition wall 3 and a second partition wall 4 are provided inside the dissolution tank 2, and the gas-liquid mixing tank 6 is located upstream of the flow of the fluid 5, which will be described later. A partition is formed by one partition wall 3. An intermediate tank 7 is defined by the second partition wall 4 together with the first partition wall 3 on the downstream side of the gas-liquid mixing tank 6, and the intermediate tank 7 is disposed adjacent to the gas-liquid mixing tank 6. On the most downstream side with respect to the flow of the fluid 5, the gas-liquid separation tank 8 is partitioned by the second partition wall 4 and is disposed adjacent to the intermediate tank 7.

図１、図３に示したように、第１仕切り壁３は、溶解タンク２の上壁部２ａから底壁部２ｂにかけて垂下して延びている。第１仕切り壁３は、ほぼ平板状に形成されている。一方、第１仕切り壁３の下端３ａは底壁部２ｂに達してなく、底壁部２ｂとの間に隙間が形成され、この隙間を流体５の流路として気液混合槽６と中間槽７は互いに連通している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the first partition wall 3 extends downward from the upper wall portion 2 a to the bottom wall portion 2 b of the dissolution tank 2. The first partition wall 3 is formed in a substantially flat plate shape. On the other hand, the lower end 3a of the first partition wall 3 does not reach the bottom wall portion 2b, but a gap is formed between the bottom wall portion 2b. 7 communicate with each other.

第２仕切り壁４は、溶解タンク２の底壁部２ｂから上壁部２ａに向かって垂直上方に延びている。第２仕切り壁４は、筒状に形成され、断面は長円状の形状を有している。中間槽７側に位置する第２仕切り壁４の上端４ａは、溶解タンク２の上壁部２ａの下方に位置している。   The second partition wall 4 extends vertically upward from the bottom wall portion 2b of the dissolution tank 2 toward the upper wall portion 2a. The 2nd partition wall 4 is formed in a cylinder shape, and the cross section has an oval shape. An upper end 4 a of the second partition wall 4 located on the intermediate tank 7 side is located below the upper wall portion 2 a of the dissolution tank 2.

第２仕切り壁４によって区画形成された気液分離槽８の流路には、気泡遮断手段Ｍが斜めに傾斜して配設されている。気泡遮断手段Ｍは、例えば、ステンレス製や樹脂製のメッシュ部材、パンチング部材などを例示することができる。気泡遮断手段Ｍの目合い（メッシュ部材の網目やパンチング部材のパンチング孔）を所定の大きさに設計することで、所定の大きさ以上の気泡が気液分離槽８の下方へ通過しないように遮断することができる。具体的には、気泡遮断手段Ｍは、例えば、直径１〜５ｍｍ程度のサイズの気泡を遮断可能とするために、目合いの大きさを、遮断すべき気泡のサイズ未満に設計することが考慮される。   In the flow path of the gas-liquid separation tank 8 defined by the second partition wall 4, the bubble blocking means M is disposed obliquely. Examples of the bubble blocking means M include stainless steel and resin mesh members, punching members, and the like. By designing the meshes of the bubble blocking means M (mesh of the mesh member and punching holes of the punching member) to a predetermined size, it is possible to prevent bubbles larger than the predetermined size from passing below the gas-liquid separation tank 8. Can be blocked. Specifically, it is considered that the bubble blocking means M is designed so that the size of the mesh is smaller than the size of the bubbles to be blocked in order to block bubbles having a size of about 1 to 5 mm in diameter, for example. Is done.

また、気泡遮断手段Ｍは、気液分離槽８の流路において、水平方向に対して斜めに傾斜して配設されている。具体的には、気泡遮断手段Ｍは、第２仕切り壁４側から第２仕切り壁４と対向する側壁部２c側へ向かって上るように傾斜している。気泡遮断手段Ｍの傾斜角度は特に限定されないが、例えば、１５°〜４５°程度を例示することができる。   Further, the bubble blocking means M is disposed in the flow path of the gas-liquid separation tank 8 so as to be inclined obliquely with respect to the horizontal direction. Specifically, the bubble blocking means M is inclined so as to rise from the second partition wall 4 side toward the side wall portion 2c facing the second partition wall 4. Although the inclination angle of the bubble blocking means M is not particularly limited, for example, about 15 ° to 45 ° can be exemplified.

さらに、気泡遮断手段Ｍは、正に帯電していることが好ましい。気泡遮断手段Ｍを正に帯電させる方法は特に限定されず、例えば、樹脂に、磁粉や帯電成分を有する材料を配合したものによって気泡遮断手段Ｍを形成する方法や、気泡遮断手段Ｍに電流を流して正に帯電させる方法などを例示することができる。   Furthermore, the bubble blocking means M is preferably positively charged. The method of positively charging the bubble blocking means M is not particularly limited. For example, a method of forming the bubble blocking means M by using a resin and a material having a magnetic component or a charged component, For example, a method of flowing and positively charging can be exemplified.

また、溶解タンク２には、気液混合槽６における底壁部２ｂに、下方に開口する流入管接続部１２が設けられている。流入管接続部１２には、後述するポンプの吐出側に一端部が接続された流入管の他端部が接続される。気液分離槽８には、下端部に、正面側に開口する流出管接続部１３が設けられている。流出管接続部１３には、溶解タンク２で生成した、流体（気体が溶解した液体）５を浴槽などの供給部に送り出す流出管の一端部が接続される。   In addition, the dissolution tank 2 is provided with an inflow pipe connecting portion 12 that opens downward on the bottom wall portion 2 b of the gas-liquid mixing tank 6. The other end of the inflow pipe having one end connected to the discharge side of the pump, which will be described later, is connected to the inflow pipe connecting portion 12. The gas-liquid separation tank 8 is provided with an outflow pipe connecting portion 13 that opens to the front side at the lower end. Connected to the outflow pipe connecting portion 13 is one end of an outflow pipe that feeds the fluid (liquid in which gas is dissolved) 5 generated in the dissolution tank 2 to a supply section such as a bathtub.

さらに、溶解タンク２には、溶解タンク２の外側を通って溶解タンク２の上端部と下端部とを接続し、互いに連通させる気体循環経路１４が設けられている。気体循環経路１４は、後述するように、流体５の生成に際し、溶解タンク２内に貯留している気体を溶解タンク２から一旦取り出した後、溶解タンク２内に戻して循環させるものである。   Furthermore, the dissolution tank 2 is provided with a gas circulation path 14 that connects the upper end portion and the lower end portion of the dissolution tank 2 through the outside of the dissolution tank 2 and communicates with each other. As will be described later, the gas circulation path 14 is used for temporarily removing the gas stored in the dissolution tank 2 from the dissolution tank 2 and circulating it back into the dissolution tank 2 when the fluid 5 is generated.

さらにまた、溶解タンク２には、上壁部２ａにおいて、気液分離槽８の上端部に対応する部分に、気体放出弁を備えた排気部１５が設けられている。排気部１５は、流体５の生成に際し、気液分離槽８の流体５の液面の高さに追随して浮沈し、上下方向に移動可能なフロートを有している。排気部１５は、フロートが液面の高さの変化にともない上下動することによって、溶解タンク２内に貯留している気体の放出と停止を行うことができる。溶解タンク２の上壁部２ａにおいて排気部１５が設けられる部分は、気液分離槽８の上端部に対応し、図２に示したように、中間槽７と気液分離槽８との境界部１６から、境界部１６に対向する溶解タンク２の上壁部２ａの端縁部に向かって斜め下方に傾斜する傾斜面部２ｄとされている。   Furthermore, the dissolution tank 2 is provided with an exhaust part 15 provided with a gas release valve in a part corresponding to the upper end part of the gas-liquid separation tank 8 in the upper wall part 2a. The exhaust unit 15 has a float that floats and sinks following the level of the fluid 5 in the gas-liquid separation tank 8 and can move in the vertical direction when the fluid 5 is generated. The exhaust unit 15 can release and stop the gas stored in the dissolution tank 2 by moving the float up and down as the liquid level changes. The part where the exhaust part 15 is provided in the upper wall part 2a of the dissolution tank 2 corresponds to the upper end part of the gas-liquid separation tank 8, and the boundary between the intermediate tank 7 and the gas-liquid separation tank 8 as shown in FIG. The inclined surface portion 2d is inclined obliquely downward from the portion 16 toward the edge of the upper wall portion 2a of the dissolution tank 2 facing the boundary portion 16.

上記のとおりの溶解タンク２は、また、高さ方向の中央部よりやや下側において分割され、上側を上部ユニット１７、下側を下部ユニット１８としている。第１仕切り壁３は、上部ユニット１７に一体に組み込まれ、第２仕切り壁４は、下部ユニット１８に一体に組み込まれている。また、上部ユニット１７の下端縁部および下部ユニット１８の上端縁部には、外側方に突出して延びるフランジ部１９、２０が設けられている。溶解タンク２は、フランジ部１９、２０を互いに重ね合わせ、重なり合うフランジ部１９、２０の所定の部位においてボルトにより、また、必要に応じてナットを用い、上部ユニット１７と下部ユニット１８を締結することによって組み立てられ、一体となる。   The dissolution tank 2 as described above is also divided slightly below the center in the height direction, with the upper unit 17 being the upper side and the lower unit 18 being the lower side. The first partition wall 3 is integrated into the upper unit 17 and the second partition wall 4 is integrated into the lower unit 18. Further, flange portions 19 and 20 are provided on the lower end edge portion of the upper unit 17 and the upper end edge portion of the lower unit 18 so as to protrude outward. The melting tank 2 is configured to fasten the upper unit 17 and the lower unit 18 with bolts at predetermined portions of the overlapping flange portions 19 and 20 by using bolts and, if necessary, nuts, by overlapping the flange portions 19 and 20 with each other. Assemble and unite.

図４に示したように、気体溶解装置１では、溶解タンク２は、流入管接続部１２において、溶解タンク２の下方に縦列して配置されたポンプ２１の吐出側に一端部が接続された流入管２２の他端部に接続されている。一端部１４ａにおいて溶解タンク２の上壁部２ａに接続された気体循環経路１４は、他端部１４ｂにおいて、流入管２２と流入管接続部１２との接続部に配設された気体循環エジェクタ２３に接続されている。また、溶解タンク２の流出管接続部１３には、浴槽などの、流体（気体が溶解した液体）５の供給部に供給するための流出管２４の一端部が接続されている。   As shown in FIG. 4, in the gas dissolution apparatus 1, the dissolution tank 2 has one end connected to the discharge side of a pump 21 arranged in a column below the dissolution tank 2 in the inflow pipe connection portion 12. The other end of the inflow pipe 22 is connected. The gas circulation path 14 connected to the upper wall portion 2a of the dissolution tank 2 at one end portion 14a is connected to the gas circulation ejector 23 disposed at the connection portion between the inflow pipe 22 and the inflow pipe connection portion 12 at the other end portion 14b. It is connected to the. Further, one end portion of an outflow pipe 24 for supplying a supply portion for a fluid (liquid in which gas is dissolved) 5 such as a bathtub is connected to the outflow pipe connection portion 13 of the dissolution tank 2.

ポンプ２１の吸い込み側には、浴槽などの供給部に連通して一端部が接続された吸い込み配管２５の他端部が接続されている。吸い込み配管２５の一端部は、たとえば浴槽の場合、浴槽内の湯水を吸い込むために浴槽内部に連通する吸込口２６に連通し、一端部が流出管接続部１３に接続された流出管２４の他端部は、浴槽内部に連通し、浴槽内に空気が溶解した湯水を吐出するための吐出口２７に連通している。図６には、吸込口２６と吐出口２７をともに備えた吸い込み・吐出プラグ２８を例示している。吸い込み・吐出プラグ２８は、例えば、浴槽の槽壁部に取り付けられるものであり、吸込口２６から吸い込み配管２５に連通する第１流路と、吐出口２７から流出管２４に連通する第２流路とを備えている。これら第１流路および第２流路は、吸い込み・吐出プラグ２８において互いに独立しており、相互に連通してはいない。   The suction side of the pump 21 is connected to the other end of the suction pipe 25 which is connected to a supply unit such as a bathtub and connected to one end. For example, in the case of a bathtub, one end of the suction pipe 25 communicates with a suction port 26 communicating with the inside of the bathtub to suck in hot water in the bathtub, and the other end of the outflow pipe 24 connected to the outflow pipe connecting portion 13. The end portion communicates with the inside of the bathtub, and communicates with the discharge port 27 for discharging hot water in which the air is dissolved in the bathtub. FIG. 6 illustrates a suction / discharge plug 28 having both the suction port 26 and the discharge port 27. The suction / discharge plug 28 is attached to, for example, a tank wall of a bathtub, and has a first flow path that communicates from the suction port 26 to the suction pipe 25 and a second flow that communicates from the discharge port 27 to the outflow pipe 24. And road. The first flow path and the second flow path are independent from each other in the suction / discharge plug 28 and do not communicate with each other.

また、気体溶解装置１では、溶解タンク２内の気体の濃度を高く保持するなどのために、溶解タンク２の上壁部２ａの上方に気体供給口２９を配置するとともに、ポンプ２１の吸い込み側と吸い込み配管２５との接続部付近に気体導入エジェクタ３０を介設することができる。気体供給口２９と気体導入エジェクタ３０とは気体導入配管３１を介して連通接続される。   In the gas dissolving device 1, the gas supply port 29 is disposed above the upper wall 2 a of the dissolving tank 2 in order to keep the gas concentration in the dissolving tank 2 high, and the suction side of the pump 21 is arranged. The gas introduction ejector 30 can be interposed in the vicinity of the connection portion between the suction pipe 25 and the suction pipe 25. The gas supply port 29 and the gas introduction ejector 30 are connected in communication via a gas introduction pipe 31.

このような気体溶解装置１では、流体（気体が溶解した液体）５において空気などの溶質となる気体が、運転前に溶解タンク２内に貯留している。ポンプ２１を作動させ、運転を開始すると、浴槽内の湯水などの、流体５において溶媒となる液体が吸込口２６から吸い込まれる。吸い込まれた液体は、吸い込み配管２５および流入管２２を通じて溶解タンク２の気液混合槽６に、その下部から供給され、気液混合槽６に噴出する。この液体の噴出は、ポンプ２１によって所定の圧力に加圧されていることによって起こるものである。また、気液混合槽６に導入する流体５は、液体と、溶解タンク２内に貯留している気体と同じ種類の気体とを混合した気液混合流体とすることもでき、この場合、気液混合槽６には気液混合流体が噴出する。以下、流体単独（液体）および気液混合流体をまとめて「流体」と記載する。   In such a gas dissolving apparatus 1, a gas that becomes a solute such as air in the fluid (liquid in which the gas is dissolved) 5 is stored in the dissolution tank 2 before operation. When the pump 21 is operated and the operation is started, a liquid that becomes a solvent in the fluid 5 such as hot water in the bathtub is sucked from the suction port 26. The sucked liquid is supplied from the lower part to the gas-liquid mixing tank 6 of the dissolution tank 2 through the suction pipe 25 and the inflow pipe 22 and is ejected to the gas-liquid mixing tank 6. This ejection of liquid is caused by being pressurized to a predetermined pressure by the pump 21. The fluid 5 introduced into the gas-liquid mixing tank 6 can also be a gas-liquid mixed fluid in which a liquid and the same type of gas as the gas stored in the dissolution tank 2 are mixed. A gas-liquid mixed fluid is ejected into the liquid mixing tank 6. Hereinafter, the fluid alone (liquid) and the gas-liquid mixed fluid are collectively referred to as “fluid”.

流体５は、図１−３に示した気液混合槽６に、溶解タンク２の上壁部２aに向かって噴出して流入する。このとき、流体５は、溶解タンク２の上壁部２aの内面に衝突し、跳ね返り、次第に気液混合槽６の底部に溜まっていく。また、跳ね返る流体５は、気液混合槽６に貯留する流体５の液面に衝突し、流体５を攪拌する。   The fluid 5 jets and flows into the gas-liquid mixing tank 6 shown in FIG. At this time, the fluid 5 collides with the inner surface of the upper wall portion 2 a of the dissolution tank 2, rebounds, and gradually accumulates at the bottom of the gas-liquid mixing tank 6. The rebounding fluid 5 collides with the liquid level of the fluid 5 stored in the gas-liquid mixing tank 6 and agitates the fluid 5.

このときの攪拌などによって、溶解タンク２内に貯留している気体と流体５が混合され、気体の溶解が促進され、気体が溶解した流体５が生成される。これは、攪拌による剪断によって流体５に気泡として混合される気体が細分化され、流体５と接触する表面積が大きくなるのに加え、液面付近における気体の溶解濃度が攪拌による均一化によって低減され、気体の流体５への溶解速度が上昇することによる。   The gas stored in the dissolution tank 2 and the fluid 5 are mixed by stirring at this time, the dissolution of the gas is promoted, and the fluid 5 in which the gas is dissolved is generated. This is because the gas mixed as bubbles in the fluid 5 is subdivided by shearing by stirring, the surface area in contact with the fluid 5 is increased, and the dissolved concentration of the gas near the liquid surface is reduced by homogenization by stirring. This is because the dissolution rate of the gaseous fluid 5 increases.

このようにして気体が溶解した流体５は、第１仕切り壁３の下端３ａと溶解タンク２の底壁部２ｂとの間の隙間を流路として中間槽７に流入し、次第に中間槽７に溜まっていく。流体５は、溶解タンク２の底部において中間槽７に流入するため、流体５中への大きな気泡の混入が抑制される。   The fluid 5 in which the gas is dissolved in this way flows into the intermediate tank 7 using the gap between the lower end 3a of the first partition wall 3 and the bottom wall 2b of the dissolution tank 2 as a flow path, and gradually enters the intermediate tank 7. Accumulate. Since the fluid 5 flows into the intermediate tank 7 at the bottom of the dissolution tank 2, mixing of large bubbles into the fluid 5 is suppressed.

中間槽７において流体５の液面（水位）が第２仕切り壁４の上端４ａに接近するとき、第２仕切り壁４によって流体５の流れが気液界面である液面付近にまで持ち上げられるので、大きな気泡は浮力によって上昇し、液面において破裂する。その結果、気液分離が促進される。   When the liquid level (water level) of the fluid 5 approaches the upper end 4a of the second partition wall 4 in the intermediate tank 7, the flow of the fluid 5 is lifted up to the vicinity of the liquid level, which is the gas-liquid interface, by the second partition wall 4. Large bubbles rise by buoyancy and burst at the liquid level. As a result, gas-liquid separation is promoted.

そして、上昇した流体５の液面（水位）が第２仕切り壁４の上端４ａを越え、気液分離槽８に流入する。気液分離槽８の流路には気泡遮断手段Ｍが配設されているため、ここを通過する流体５中に含まれる所定サイズ以上の気泡は、気泡遮断手段Ｍによって捕捉されて遮断されるか、あるいは、気泡遮断手段Ｍによって破壊されて微細な気泡となる。このため、気液分離が促進され、大きなサイズの気泡の流出を抑制することができる。   Then, the liquid level (water level) of the raised fluid 5 passes over the upper end 4 a of the second partition wall 4 and flows into the gas-liquid separation tank 8. Since the bubble blocking means M is disposed in the flow path of the gas-liquid separation tank 8, bubbles of a predetermined size or more contained in the fluid 5 passing through the gas-liquid separation tank 8 are captured and blocked by the bubble blocking means M. Alternatively, the bubbles are broken by the bubble blocking means M to become fine bubbles. For this reason, gas-liquid separation is promoted, and the outflow of large-sized bubbles can be suppressed.

さらに、気泡遮断手段Ｍは、気液分離槽８の流路内で斜めに傾斜して配設されている。このため、気泡遮断手段Ｍに捕捉されて表面に付着した大きい気泡は、気泡遮断手段Ｍの傾斜に沿って上方へ集まって合一が促される。そして、合一した気泡は、気泡遮断手段Ｍから離れて浮上して気液分離槽８の上方の気相に放出され、排気部１５を介して排気することができる。   Further, the bubble blocking means M is disposed obliquely in the flow path of the gas-liquid separation tank 8. For this reason, large bubbles trapped by the bubble blocking means M and adhered to the surface gather upward along the inclination of the bubble blocking means M to promote coalescence. The coalesced bubbles float away from the bubble blocking means M, are released into the gas phase above the gas-liquid separation tank 8, and can be exhausted through the exhaust unit 15.

また、流体５中の気泡は負に帯電している。したがって、気泡遮断手段Ｍが、正に帯電している場合には、流体５中の気泡が気泡遮断手段Ｍに付着しやすくなる。このため、気泡の合一および気相への放出がさらに促され、気液分離が促進され、大きな気泡の流出をさらに抑制することができる。   Further, the bubbles in the fluid 5 are negatively charged. Therefore, when the bubble blocking means M is positively charged, the bubbles in the fluid 5 are likely to adhere to the bubble blocking means M. For this reason, the coalescence of bubbles and the release into the gas phase are further promoted, gas-liquid separation is promoted, and the outflow of large bubbles can be further suppressed.

また、気液分離槽８には、溶解タンク２の底壁部２ｂに流出管接続部１３が設けられているので、未溶解の気体による気泡が流体５中に混合されていたとしても、大きな気泡の流出を抑制することができる。気泡は、貯留する流体５の上側ほど密に存在し、液面付近の大きな気泡は、底壁部２ｂ付近にはあまり存在しない。流体５は、溶解タンク２の底部から流出管接続部１３を通じて溶解タンク２の外部に流出し、取り出されるため、大きな気泡の流出が抑制される。   Further, since the gas-liquid separation tank 8 is provided with the outflow pipe connecting portion 13 on the bottom wall portion 2b of the dissolution tank 2, even if bubbles due to undissolved gas are mixed in the fluid 5, it is large. Bubbles can be prevented from flowing out. Bubbles are present densely toward the upper side of the fluid 5 to be stored, and large bubbles near the liquid surface do not exist so much near the bottom wall 2b. Since the fluid 5 flows out from the bottom of the dissolution tank 2 to the outside of the dissolution tank 2 through the outflow pipe connection portion 13 and is taken out, the outflow of large bubbles is suppressed.

流出管接続部１３を通じて溶解タンク２の外部に流出する流体５は、図６に示した流出管２４を経て吐出口２７から浴槽などの供給部に送り出される。   The fluid 5 flowing out of the dissolution tank 2 through the outflow pipe connecting portion 13 is sent out from the discharge port 27 to a supply section such as a bathtub through the outflow pipe 24 shown in FIG.

また、気体溶解装置１では、運転中に、溶解タンク２内の、気体循環経路１４の一端部１４ａおよび他端部１４ｂの両端付近に圧力差が生じる。溶解タンク２の上端部に臨む一端部１４ａ付近の圧力は溶解タンク２の下端部に臨む他端部１４ｂ付近の圧力よりも高い。この圧力差にしたがって、また、気体循環エジェクタ２３によって、溶解タンク２内の上部などに貯留している未溶解の気体は吸引され、一端部１４ａから他端部１４ｂへと気体循環経路１４を流れ、溶解タンク２の気液混合槽６に送り出される。   Further, in the gas dissolving apparatus 1, during operation, a pressure difference is generated near both ends of the one end portion 14a and the other end portion 14b of the gas circulation path 14 in the dissolving tank 2. The pressure near one end portion 14a facing the upper end portion of the dissolution tank 2 is higher than the pressure near the other end portion 14b facing the lower end portion of the dissolution tank 2. In accordance with this pressure difference, the gas circulation ejector 23 sucks the undissolved gas stored in the upper part of the dissolution tank 2 and flows through the gas circulation path 14 from the one end portion 14a to the other end portion 14b. , And sent out to the gas-liquid mixing tank 6 of the dissolution tank 2.

このように、気体溶解装置１では、溶解タンク２内に貯留している気体を循環させながら流体５に溶解させることができる。気体循環経路１４を経て流体５に導入される気体は気泡として流体５に取り込まれ、気体の溶解効率が高くなる。また、未溶解の気体を溶解タンク２の上端部から気体循環経路１４に取り出すので、未溶解の気体がなくなるまで気体の循環を行うことができ、長時間の循環運転が可能となる。しかも、未溶解の気体を流体５に溶解させる分、流体５の体積流量が増加し、流速が速くなるので、気液の攪拌がさらに良好に行われ、気体の溶解効率の向上が促進されるとともに、大きな気泡を消滅させるのに有効となる。   Thus, in the gas dissolving device 1, the gas stored in the dissolving tank 2 can be dissolved in the fluid 5 while circulating. The gas introduced into the fluid 5 through the gas circulation path 14 is taken into the fluid 5 as bubbles and the gas dissolution efficiency is increased. Further, since the undissolved gas is taken out from the upper end of the dissolution tank 2 to the gas circulation path 14, the gas can be circulated until there is no undissolved gas, and a long-time circulation operation is possible. Moreover, since the volume flow rate of the fluid 5 is increased and the flow velocity is increased by the amount of the undissolved gas dissolved in the fluid 5, the gas-liquid stirring is further improved, and the improvement of the gas dissolution efficiency is promoted. At the same time, it is effective in eliminating large bubbles.

本発明の気体溶解装置１は、上記実施形態に示したように、気体が溶解した流体５が溶解タンク２から外部に流出する際の大きな気泡の流出を十分に抑制することができる。   As shown in the embodiment, the gas dissolving device 1 of the present invention can sufficiently suppress the outflow of large bubbles when the fluid 5 in which the gas is dissolved flows out of the dissolving tank 2 to the outside.

また、図１−４に示した気体循環経路１４は、必ずしも本発明の気体溶解装置に必須なものではなく、流体５中に気体が所定の濃度で溶解する限りにおいて省略することが可能である。   Moreover, the gas circulation path 14 shown in FIGS. 1-4 is not necessarily essential for the gas dissolving apparatus of the present invention, and can be omitted as long as the gas is dissolved in the fluid 5 at a predetermined concentration. .

図５は、本発明の気体溶解装置の別の実施形態における溶解タンクの背面側からの縦断面図である。図１−３に示した溶解タンクと共通する部分には、同一の符号を付し、以下では説明を省略する。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view from the back side of the dissolution tank in another embodiment of the gas dissolving apparatus of the present invention. Portions common to the dissolution tank shown in FIG. 1-3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted below.

気液分離槽８の流路には、その流路方向に沿って、傾斜角度の異なる気泡遮断手段Ｍ１、Ｍ２が配設されている。気泡遮断手段Ｍ２は略水平に配設されている。傾斜角度の異なる気泡遮断手段Ｍ１、Ｍ２を複数配設することによって、サイズの大きな気泡をより確実に遮断し、排気することができる。   Bubble blocking means M1 and M2 having different inclination angles are disposed in the flow path of the gas-liquid separation tank 8 along the flow path direction. The bubble blocking means M2 is disposed substantially horizontally. By disposing a plurality of bubble blocking means M1, M2 having different inclination angles, it is possible to more reliably block large bubbles and exhaust them.

さらに、複数の気泡遮断手段Ｍを配設する場合には、気泡遮断手段Ｍは、材料、目合いの大きさ（径）が異なるものを組み合わせ使用することができ、これによって、気泡遮断効果をさらに向上させることができる。   Further, when a plurality of bubble blocking means M are provided, the bubble blocking means M can be used in combination with different materials and different sizes (diameters) of the meshes. Further improvement can be achieved.

本発明の気体溶解装置は、以上の形態に限定されることはない。例えば、気泡遮断手段の材料は、公知の材料を適宜使用することができる。また、気泡遮断手段の配設形態も特に限定されず、例えば、第２仕切り壁側から第２仕切り壁と対向する側壁部側へ斜め下方に傾斜するものなどであってもよい。さらに、気泡遮断手段は、異なる大きさの目合いが混在するものであってもよい。また、流出管接続部の配設位置なども特に限定されず、例えば、気液分離槽の中間に設けることなどもできる。   The gas dissolving apparatus of the present invention is not limited to the above form. For example, a known material can be appropriately used as the material for the bubble blocking means. Also, the arrangement form of the bubble blocking means is not particularly limited. For example, the bubble blocking means may be inclined obliquely downward from the second partition wall side to the side wall portion side facing the second partition wall. Further, the bubble blocking means may be a mixture of scales of different sizes. Moreover, the arrangement | positioning position etc. of an outflow pipe connection part are not specifically limited, For example, it can also provide in the middle of a gas-liquid separation tank.

１ 気体溶解装置
２ 溶解タンク
３ 第１仕切り壁
４ 第２仕切り壁
５ 流体
６ 気液混合槽
７ 中間槽
８ 気液分離槽
Ｍ 気泡遮断手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas dissolution apparatus 2 Dissolution tank 3 1st partition wall 4 2nd partition wall 5 Fluid 6 Gas-liquid mixing tank 7 Intermediate tank 8 Gas-liquid separation tank M Bubble shut off means

Claims (3)

第１仕切り壁および第２仕切り壁の２つの仕切り壁によって内部が、流体の流れに関しその上流側から下流側にかけて、気液混合槽、中間槽、気液分離槽の順に区画されるとともに、気液分離槽の上方に排気部を有する溶解タンクを備え、この溶解タンク内に流入する液体と気体とが前記気液混合槽において混合され、気体が溶解した流体が生成され、この流体は、前記中間槽、前記気液分離槽を順次流れ、気液分離槽から溶解タンクの外部に流出する気体溶解装置であって、
前記気液分離槽の流路には、気泡遮断手段が斜めに傾斜して配設されていることを特徴とする気体溶解装置。 The inside of the first partition wall and the second partition wall is partitioned into an air-liquid mixing tank, an intermediate tank, and a gas-liquid separation tank in this order from the upstream side to the downstream side with respect to the fluid flow. A dissolution tank having an exhaust part is provided above the liquid separation tank, and the liquid and gas flowing into the dissolution tank are mixed in the gas-liquid mixing tank to generate a fluid in which the gas is dissolved. An intermediate tank, a gas dissolution apparatus that sequentially flows through the gas-liquid separation tank and flows out of the dissolution tank from the gas-liquid separation tank,
A gas dissolving apparatus characterized in that bubble blocking means is disposed obliquely in the flow path of the gas-liquid separation tank. 前記気泡遮断手段が、気液分離槽の流路方向に沿って複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の気体溶解装置。   2. The gas dissolving apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the bubble blocking means are arranged along a flow path direction of the gas-liquid separation tank. 前記気泡遮断手段が、正に帯電していることを特徴とする請求項１または２に記載の気体溶解装置。   The gas dissolving apparatus according to claim 1, wherein the bubble blocking means is positively charged.
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