JP2016047517A - Gas mixing device - Google Patents

Gas mixing device Download PDF

Info

Publication number
JP2016047517A
JP2016047517A JP2014264463A JP2014264463A JP2016047517A JP 2016047517 A JP2016047517 A JP 2016047517A JP 2014264463 A JP2014264463 A JP 2014264463A JP 2014264463 A JP2014264463 A JP 2014264463A JP 2016047517 A JP2016047517 A JP 2016047517A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
flow path
mixing
throttle
casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014264463A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6128397B2 (en
JP2016047517A5 (en
Inventor
巌 畠
Iwao Hata
巌 畠
豊嶋 博
Hiroshi Toyoshima
博 豊嶋
加藤 隆志
Takashi Kato
隆志 加藤
浩 満尾
Hiroshi Mitsuo
浩 満尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAISHO KK
Original Assignee
KAISHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAISHO KK filed Critical KAISHO KK
Priority to JP2014264463A priority Critical patent/JP6128397B2/en
Priority to CN201580028621.3A priority patent/CN106457174B/en
Priority to PCT/JP2015/071241 priority patent/WO2016031464A1/en
Publication of JP2016047517A publication Critical patent/JP2016047517A/en
Publication of JP2016047517A5 publication Critical patent/JP2016047517A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6128397B2 publication Critical patent/JP6128397B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas mixing device which can generate carbonated water having high concentration and small particles, and can be reduced in size.SOLUTION: A gas mixing device 1 comprises a liquid supply port 4, a discharge port 6, and a gas supply port 5 located in the vicinity of the liquid supply port 4. A plurality of first throttle parts 13 extending in an axial direction X are provided on a first surface 10A, and an annular wall 17 is provided on the downstream side of the first throttle parts. The inside of the annular wall 17 is a cavity and forms a second flow channel 22, and a first flow channel 16 communicating with the first throttle parts 13 is formed on the outside of the annular wall 17. A first wall part 18 is provided in the first flow channel 16. Second throttle parts 21 communicating the first flow channel 16 and the second flow channel 22 are provided on the annular wall 17, and a second wall part 23 is provided on the downstream side of the second flow channel 22. An annular recess 24 is formed around the second wall part 23, and third throttle parts 25 communicating with a rear chamber 12 are provided at a bottom part 24A of the annular recess 24.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、液体とガスとを混合するためのガス混合装置に関する。   The present invention relates to a gas mixing device for mixing a liquid and a gas.

近年、水や温水等の液体に炭酸ガスを溶解させた炭酸水が、種々の目的で利用されている。炭酸水には、疲労回復や血行促進効果が認められ、医療や美容の分野で用いられることが多い。炭酸水は、例えば飲料用として用いることもできるし、浴槽等にためて入浴用として用いることもできるし、洗髪用に用いることもできる。炭酸水は、ガスの粒子が小さく、溶液中の濃度が高いほど、高い効果を期待することができる。   In recent years, carbonated water obtained by dissolving carbon dioxide in a liquid such as water or warm water has been used for various purposes. Carbonated water has been found to be effective in relieving fatigue and promoting blood circulation, and is often used in the fields of medicine and beauty. Carbonated water can be used for beverages, for example, can be used for bathing, and can be used for washing hair. The carbonated water can be expected to have a higher effect as the gas particles are smaller and the concentration in the solution is higher.

従来、液体とガスとを混合するためのガス混合装置が知られている。例えば、特許文献1では、容器内に加圧した温水を噴射するとともに、炭酸ガスボンベから炭酸ガスを供給することにより、温水と炭酸ガスとを混合させる装置が開示される。また、特許文献2では、浴槽の温水を循環させるとともに、循環の過程で炭酸ガスを温水に混合することにより、温水中の炭酸ガス濃度を高くする装置が開示される。   Conventionally, a gas mixing device for mixing a liquid and a gas is known. For example, Patent Document 1 discloses an apparatus that mixes hot water and carbon dioxide gas by injecting pressurized hot water into a container and supplying carbon dioxide gas from a carbon dioxide gas cylinder. Moreover, in patent document 2, while circulating the hot water of a bathtub, the apparatus which raises the carbon dioxide gas density | concentration in warm water is disclosed by mixing a carbon dioxide gas with warm water in the process of circulation.

特開2010-119811号公報JP 2010-119811 A 特開2007-130564号公報JP 2007-130564 A

しかしながら、従来のガス混合装置において、高濃度かつ粒子の小さい炭酸水を得ようとすれば、装置が複雑かつ大型になってしまうという問題があった。   However, in the conventional gas mixing apparatus, there is a problem that if an attempt is made to obtain carbonated water having a high concentration and small particles, the apparatus becomes complicated and large.

この発明は、高濃度かつ粒子の小さい炭酸水を生成可能であって、かつ、小型化することができるガス混合装置を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the gas mixing apparatus which can produce | generate carbonated water with a high concentration and small particle | grains, and can be reduced in size.

この発明は、流体が流れるパイプ内に配置され、互いに直交する軸方向および径方向と、周方向とを有するガス混合装置であって、液体供給口およびガス供給口と、前記液体供給口および前記ガス供給口の下流に位置し供給された液体とガスとを物理的衝撃により混合する第1ミキシング部と、前記第1ミキシング部の下流に位置し混合された前記液体および前記ガスにさらに物理的衝撃を加えることによりガスの粒子を小さくする第2ミキシング部とを備え、前記第1ミキシング部は、第1絞り部と、前記第1絞り部の下流に位置する第1流路と、前記第1流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第1壁部とを備えるとともに、前記第1絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第1流路のそれよりも小さく、前記第2ミキシング部は、前記第1流路の下流に位置する第2絞り部と、前記第2絞り部の下流に位置する第2流路と、前記第2流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第2壁部とを備えるとともに、前記第2絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第2流路のそれよりも小さいことを特徴とする。   The present invention is a gas mixing device that is disposed in a pipe through which a fluid flows and has an axial direction and a radial direction orthogonal to each other, and a circumferential direction, and includes a liquid supply port and a gas supply port, A first mixing unit located downstream of the gas supply port for mixing the supplied liquid and gas by physical impact; and further physically mixing the liquid and the gas located downstream of the first mixing unit. A second mixing section for reducing gas particles by applying an impact, wherein the first mixing section includes a first throttle section, a first flow path located downstream of the first throttle section, and the first mixing section. A first wall portion that is located downstream of one flow path and extends in a direction intersecting the fluid flow direction, and a cross-sectional area in a direction intersecting the flow direction of the first constriction portion is that of the first flow path. Smaller than The second mixing unit is positioned downstream of the second flow path, a second flow path positioned downstream of the first flow path, a second flow path positioned downstream of the second flow path, and the second flow path. And a second wall portion extending in a direction intersecting with the fluid flow direction, and a cross-sectional area in a direction intersecting with the flow direction of the second constriction portion is smaller than that of the second flow path. .

前記ガス混合装置において、前記第2ミキシング部の下流には、第3ミキシング部をさらに備え、前記第3ミキシング部は、前記第2流路よりの下流に位置する第3絞り部と、前記第3絞り部の下流に位置する第3流路と、前記第3流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第3壁部とを備えるとともに、前記第3絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第3流路のそれよりも小さくてもよい。   In the gas mixing device, a third mixing unit is further provided downstream of the second mixing unit, and the third mixing unit includes a third restricting unit positioned downstream of the second flow path, and the second mixing unit. A third flow path positioned downstream of the third throttle section, and a third wall section positioned downstream of the third flow path and extending in a direction intersecting the fluid flow direction, and the flow of the third throttle section A cross-sectional area in a direction crossing the direction may be smaller than that of the third flow path.

前記ガス混合装置において、前記第2ミキシング部の下流には、第3ミキシング部をさらに備え、前記第3ミキシング部は、第2流路よりも径の小さい第3絞り部と、前記第3絞り部よりも径の大きい第3流路と、前記第3流路の下流に位置し前記軸方向へ交差する方向へ延びる第3壁部とを備えていてもよい。   In the gas mixing device, a third mixing unit is further provided downstream of the second mixing unit, and the third mixing unit includes a third throttle unit having a smaller diameter than the second flow path, and the third throttle unit. A third flow path having a larger diameter than the portion and a third wall portion positioned downstream of the third flow path and extending in a direction intersecting the axial direction may be provided.

前記ガス混合装置において、前記第1ミキシング部の上流には、プレミキシング部をさらに備え、前記プレミキシング部は、前記隔壁の前記径方向内側に設けられた凹部によって形成されてもよい。   In the gas mixing device, a premixing unit may be further provided upstream of the first mixing unit, and the premixing unit may be formed by a recess provided on the radially inner side of the partition wall.

前記ガス混合装置において、前記第1ミキシング部は、前記第1絞り部が、前記パイプの内周に沿って配置された複数の隔壁で画定されるとともに、前記第1流路が、前記軸方向へと延びる環状壁と前記パイプとの間に形成され、前記第2ミキシング部は、前記第2絞り部が、前記環状壁に設けられてもよい。   In the gas mixing device, the first mixing section is defined by a plurality of partition walls arranged along the inner periphery of the pipe, and the first flow path is formed in the axial direction. The second mixing portion may be provided on the annular wall, and the second mixing portion may be provided on the annular wall.

前記ガス混合装置において、前記隔壁は、前記軸方向へ対して傾斜して設けられてもよい。   In the gas mixing device, the partition may be provided to be inclined with respect to the axial direction.

前記第1ミキシング部および前記第2ミキシング部を収める筒状部を有するケーシングをさらに備え、前記ケーシングは、前記パイプの内周に水密に配置されてもよい。   The apparatus may further include a casing having a cylindrical portion that houses the first mixing portion and the second mixing portion, and the casing may be disposed in a watertight manner on an inner periphery of the pipe.

前記ケーシングは、前記軸方向において分割可能な複数のケーシング部を備えてもよい。   The casing may include a plurality of casing parts that can be divided in the axial direction.

この発明に係るガス混合装置によれば、第1壁部および第2壁部によって液体とガスとを物理的衝撃によって混合することができるので、装置全体を小型化することができる。さらに、第1絞り部および第2絞り部を設けることによって、それらの下流では流速を速くすることができ、第1壁部および第2壁部へ衝突したときの衝撃を大きくすることができ、ガスの粒子をより小さくすることができる。   According to the gas mixing device of the present invention, the liquid and the gas can be mixed by physical impact by the first wall portion and the second wall portion, so that the entire device can be reduced in size. Furthermore, by providing the first throttle part and the second throttle part, the flow velocity can be increased downstream of them, and the impact when colliding with the first wall part and the second wall part can be increased, Gas particles can be made smaller.

この発明の第1の実施形態に係るガス混合装置の斜視図。The perspective view of the gas mixing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1のガス混合装置をパイプに取付けた状態における断面図。Sectional drawing in the state which attached the gas mixing apparatus of FIG. 1 to the pipe. 図2のIII-III線断面図。III-III sectional view taken on the line of FIG. 図2のIV-IV線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2. 図2のV−V線断面図。VV sectional view taken on the line of FIG. この発明の第2の実施形態に係るガス混合装置を示したものであって、ケーシングを分割したものの断面図。Sectional drawing of what divided the casing and showed the gas mixing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施形態に係るガス混合装置の第1ケーシング部の正面図。The front view of the 1st casing part of the gas mixing apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図7の側面図。The side view of FIG. 図8のIX−IX線断面図。IX-IX sectional view taken on the line of FIG. この発明の第4の実施形態に係るガス混合装置の第1ケーシング部の正面図。The front view of the 1st casing part of the gas mixing apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図10の側面図。The side view of FIG. 図11のXII−XII線断面図。XII-XII sectional view taken on the line of FIG. この発明の第5の実施形態に係るガス混合装置の第3ケーシング部の正面図。The front view of the 3rd casing part of the gas mixing apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図13の側面図。The side view of FIG. 図14のXV−XV線断面図。XV-XV sectional view taken on the line of FIG. この発明の第6の実施形態に係るガス混合装置の第3ケーシング部の斜視図。The perspective view of the 3rd casing part of the gas mixing apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図16の上流側から見た図。The figure seen from the upstream of FIG. 図16の下流側から見た図。The figure seen from the downstream of FIG. 図16のXIX−XIX線断面図。XIX-XIX sectional view taken on the line of FIG.

(第1の実施形態)
図1〜5は、この発明の第1の実施形態を示す。図1および図2を参照すれば、ガス混合装置1は、互いに直交する軸方向Xおよび径方向Yと、軸方向Xを中心とする周方向Zと、軸方向Xへ延びる中心線2を有する。ガス混合装置1は、水道管等のパイプ3の内部に設けられる。パイプ3において、上流から下流へと水や温水等の液体が流れる。
(First embodiment)
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 2, the gas mixing device 1 has an axial direction X and a radial direction Y that are orthogonal to each other, a circumferential direction Z that is centered on the axial direction X, and a center line 2 that extends in the axial direction X. . The gas mixing device 1 is provided inside a pipe 3 such as a water pipe. In the pipe 3, a liquid such as water or warm water flows from upstream to downstream.

ガス混合装置1は、上流に位置する液体供給口4および下流に位置する排出口6を備え、液体供給口4近傍には炭酸ガス等のガスが供給されるガス供給口5を備える。液体供給口4は中心線2上に設けられ、下流へ向かって液体が供給される。ガス供給口5は、液体供給口4よりも下流に位置し、パイプ3の外周面からその内側へとガスが供給される。液体およびガスは、図示しないポンプ等を介して高圧供給される。   The gas mixing device 1 includes a liquid supply port 4 located upstream and a discharge port 6 located downstream, and a gas supply port 5 to which a gas such as carbon dioxide is supplied in the vicinity of the liquid supply port 4. The liquid supply port 4 is provided on the center line 2, and the liquid is supplied downstream. The gas supply port 5 is located downstream of the liquid supply port 4, and gas is supplied from the outer peripheral surface of the pipe 3 to the inside thereof. The liquid and gas are supplied at a high pressure via a pump or the like (not shown).

ガス混合装置1は、パイプ3の内周面に沿って延びる筒状部を有するケーシング10を備える。ケーシング10は、パイプ3の内周面に対して水密に保持されるようにその形状および寸法が決定される。この実施形態では、パイプ3は円筒形を有し、ケーシング10は、上流に位置する第1面10Aと、下流に位置する第2面10Bと、周面10Cとを有し、全体的にみると第1面10Aおよび第2面10Bを上下面とする円柱形である。パイプ3の内径よりもケーシング10の外径の方がわずかに小さく、パイプ3の内周面とケーシング10の周面10Cとが互いに密着するような寸法関係にしている。なお、ケーシング10とパイプ3との水密性を維持するためこれらの間にOリングなどのパッキン材を別途使用することもできる。   The gas mixing device 1 includes a casing 10 having a cylindrical portion extending along the inner peripheral surface of the pipe 3. The shape and size of the casing 10 are determined so as to be kept watertight with respect to the inner peripheral surface of the pipe 3. In this embodiment, the pipe 3 has a cylindrical shape, and the casing 10 has a first surface 10A located upstream, a second surface 10B located downstream, and a circumferential surface 10C. And the first surface 10 </ b> A and the second surface 10 </ b> B are cylindrical. The outer diameter of the casing 10 is slightly smaller than the inner diameter of the pipe 3, and the dimensional relationship is such that the inner peripheral surface of the pipe 3 and the peripheral surface 10C of the casing 10 are in close contact with each other. In addition, in order to maintain the watertightness of the casing 10 and the pipe 3, a packing material such as an O-ring can be separately used between them.

パイプ3には、ケーシング10を収容する拡径部31を備える。拡径部31は、液体供給口4および排出口6よりも径方向Yにおける寸法が大きい。また、拡径部31の軸方向Xにおける寸法はケーシング10の軸方向Xにおける寸法よりも大きい。したがって、拡径部31において、液体供給口4と第1面10Aとの間には前室11が形成され、排出口6と第2面10Bとの間には後室12が形成される。液体供給口4およびガス供給口5は前室11へと連通し、液体およびガスは前室11へと供給される。   The pipe 3 includes an enlarged diameter portion 31 that accommodates the casing 10. The enlarged diameter portion 31 has a larger dimension in the radial direction Y than the liquid supply port 4 and the discharge port 6. Further, the dimension in the axial direction X of the enlarged diameter portion 31 is larger than the dimension in the axial direction X of the casing 10. Therefore, in the enlarged diameter portion 31, the front chamber 11 is formed between the liquid supply port 4 and the first surface 10A, and the rear chamber 12 is formed between the discharge port 6 and the second surface 10B. The liquid supply port 4 and the gas supply port 5 communicate with the front chamber 11, and the liquid and gas are supplied to the front chamber 11.

ケーシング10の第1面10Aには軸方向Xへ延びる複数の第1絞り部13が設けられる。図3を併せて参照すれば、第1絞り部13は、周方向Zへ離間して配置された複数の隔壁14によって画定されるとともに、周面10Cに沿って弧を描き、中心線2に対して対称に設けられる。隔壁14は、軸方向Xに対してほぼ平行に延び、第1絞り部13も軸方向Xに対してほぼ平行に延びる。第1絞り部13の流体の流れ方向に交差する方向における断面積、ここでは径方向Yにおける断面積は、パイプ3およびケーシング10の内径、すなわち径方向Yにおける寸法よりもそれぞれ小さい。第1面10Aにおいて、第1絞り部13の内側には、凹部15が設けられる。凹部15は、その底部15Aにおいて閉じられている。   A plurality of first restrictors 13 extending in the axial direction X are provided on the first surface 10 </ b> A of the casing 10. Referring also to FIG. 3, the first throttle portion 13 is defined by a plurality of partition walls 14 that are spaced apart in the circumferential direction Z, and draws an arc along the circumferential surface 10 </ b> C. They are provided symmetrically. The partition wall 14 extends substantially parallel to the axial direction X, and the first diaphragm 13 also extends substantially parallel to the axial direction X. The cross-sectional area in the direction intersecting the fluid flow direction of the first throttle portion 13, here the cross-sectional area in the radial direction Y, is smaller than the inner diameter of the pipe 3 and the casing 10, that is, the dimension in the radial direction Y, respectively. On the first surface 10 </ b> A, a recess 15 is provided inside the first aperture 13. The recess 15 is closed at the bottom 15A.

図2および図4を参照すれば、複数の第1絞り部13は、その下流において第1流路16に連通する。第1流路16は、周方向Zにおいて環状を有する、いわゆるドーナツ形状であり、ケーシング10の周面10Cとその径方向Y内側に位置する環状壁17によって画定される。第1流路16の流れ方向に交差する方向における断面積、ここでは径方向Yにおける断面積は、第1絞り部13のそれよりも大きい。第1流路16の第2面10B側端部には、第1壁部18が設けられる。第1壁部18は、軸方向Xに直交して設けられ、第1流路16の端部を閉鎖する。なお、第1壁部18は、軸方向Xに直交することが必須の要件ではなく、軸方向Xへ交差する方向へ延びればよい。しかし、軸方向Xに直交するか、または、ほぼ直交する角度で交差することが望ましい。   Referring to FIG. 2 and FIG. 4, the plurality of first throttle parts 13 communicate with the first flow path 16 downstream thereof. The first flow path 16 has a so-called donut shape having an annular shape in the circumferential direction Z, and is defined by the circumferential surface 10 </ b> C of the casing 10 and an annular wall 17 located inside the radial direction Y thereof. The cross-sectional area in the direction intersecting the flow direction of the first flow path 16, here, the cross-sectional area in the radial direction Y is larger than that of the first throttle portion 13. A first wall 18 is provided at the end of the first flow path 16 on the second surface 10B side. The first wall 18 is provided orthogonal to the axial direction X and closes the end of the first flow path 16. The first wall portion 18 is not necessarily required to be orthogonal to the axial direction X, and may extend in a direction intersecting the axial direction X. However, it is desirable to intersect at an angle that is orthogonal or substantially orthogonal to the axial direction X.

環状壁17は、中心線2に沿って延びる円筒形を有し、その内部は空洞となって第2流路22を形成する。環状壁17には、これを径方向Yに貫通する第2絞り部21が設けられる。すなわち、第1流路16と第2流路22とを第2絞り部21によって連通する。より具体的には、第2絞り部21は、環状壁17に設けられた貫通孔によって形成され、環状壁17の周方向Zへ離間して複数設けられる。第2絞り部21は、環状壁17の軸方向Xにおける中点よりも第1面10A側に位置することが望ましく、また、複数の第2絞り部21は、中心線2に対称に設けられることが望ましい。   The annular wall 17 has a cylindrical shape extending along the center line 2, and the inside thereof becomes a cavity to form the second flow path 22. The annular wall 17 is provided with a second throttle portion 21 that penetrates the annular wall 17 in the radial direction Y. That is, the first flow path 16 and the second flow path 22 are communicated with each other by the second throttle portion 21. More specifically, the second throttle portion 21 is formed by a through hole provided in the annular wall 17, and a plurality of the second throttle portions 21 are provided apart from each other in the circumferential direction Z of the annular wall 17. The second throttle portion 21 is preferably located on the first surface 10A side from the midpoint of the annular wall 17 in the axial direction X, and the plurality of second throttle portions 21 are provided symmetrically with respect to the center line 2. It is desirable.

環状壁17の内側には、軸方向Xへ延びる第2流路22が形成される。第2流路22の流れ方向に交差する方向における断面積、ここでは径方向Yにおける断面積は、第2絞り部21の流れ方向に交差する方向における断面積、ここでは軸方向Xにおける断面積よりも大きい。   A second flow path 22 extending in the axial direction X is formed inside the annular wall 17. The cross-sectional area in the direction crossing the flow direction of the second flow path 22, here the cross-sectional area in the radial direction Y, is the cross-sectional area in the direction crossing the flow direction of the second throttle part 21, here the cross-sectional area in the axial direction X Bigger than.

図2および図5を参照すれば、第2流路22の下流に第2壁部23が設けられる。第2壁部23は、流体の流れ方向に交差する方向、すなわち径方向Yへ延びるとともに、環状壁17とは軸方向Xへ離間して設けられる。より詳細には、第2壁部23は、軸方向Xに直交して設けられる。なお、第2壁部23は、軸方向Xに直交することが必須の要件ではなく、軸方向Xへ交差する方向へ延びればよい。しかし、軸方向Xに直交するか、または、ほぼ直交する角度で交差することが望ましい。第2壁部23の径方向Yにおける寸法は、第2流路22と同じか、それよりも大きくなるようにしている。   Referring to FIGS. 2 and 5, the second wall portion 23 is provided downstream of the second flow path 22. The second wall portion 23 extends in the direction intersecting the fluid flow direction, that is, in the radial direction Y, and is provided away from the annular wall 17 in the axial direction X. More specifically, the second wall portion 23 is provided orthogonal to the axial direction X. Note that the second wall portion 23 is not essential to be orthogonal to the axial direction X, and may extend in a direction intersecting the axial direction X. However, it is desirable to intersect at an angle that is orthogonal or substantially orthogonal to the axial direction X. The dimension of the second wall portion 23 in the radial direction Y is the same as or larger than that of the second flow path 22.

第2壁部23の周囲には環状凹部24が形成される。環状凹部24は、ケーシング10の周面10Cに沿って、いわゆるドーナツ形状となるように設けられ、その底部24Aには、後室12に連通する第3絞り部25が設けられる。第3絞り部25は周方向Zへ離間して複数設けられるとともに、周面10Cに沿って弧を描き、中心線2に対して対称に設けられる。第3絞り部25の流れ方向に交差する方向における断面積、ここでは径方向Yにおける断面積は、後室12のそれよりも小さい。後室12は、排出口6に連通する。後室12において、パイプ3の拡径部31と拡径部31よりも径の小さい排出口6との間に段部32が形成される。この実施形態において後室12が第3流路を構成し、段部32が第3壁部を構成する。第3壁部として機能する段部32は、軸方向Xに直交してまたはほぼ直交する角度で交差することが望ましい。しかし、第3壁部は、軸方向Xに直交することが必須の要件ではなく、軸方向Xへ交差する方向へ延びればよい。   An annular recess 24 is formed around the second wall portion 23. The annular recess 24 is provided so as to have a so-called donut shape along the circumferential surface 10C of the casing 10, and a third throttle portion 25 communicating with the rear chamber 12 is provided at the bottom 24A. A plurality of third diaphragm portions 25 are provided apart from each other in the circumferential direction Z, and an arc is drawn along the circumferential surface 10 </ b> C and provided symmetrically with respect to the center line 2. The cross-sectional area in the direction intersecting the flow direction of the third throttle portion 25, here the cross-sectional area in the radial direction Y, is smaller than that of the rear chamber 12. The rear chamber 12 communicates with the discharge port 6. In the rear chamber 12, a step portion 32 is formed between the enlarged diameter portion 31 of the pipe 3 and the discharge port 6 having a smaller diameter than the enlarged diameter portion 31. In this embodiment, the rear chamber 12 constitutes the third flow path, and the step portion 32 constitutes the third wall portion. The step portion 32 functioning as the third wall portion desirably intersects at an angle perpendicular to or substantially perpendicular to the axial direction X. However, it is not essential for the third wall portion to be orthogonal to the axial direction X, and it is sufficient if the third wall portion extends in a direction intersecting the axial direction X.

上記のような構成のガス混合装置1において、水や温水などの液体は、液体供給口4を介して前室11へと供給されるとともに、炭酸ガスなどのガスは、ガス供給口5を介して前室11へと供給される。例えば液体は約0.2〜0.45MPaで供給され、ガスは約0.3〜0.5MPaで供給される。このように前室11に液体が供給されることによって、その流れに沿ってガスも流れる。すなわち、液体はガスを含む混合流体として下流へと流れる。   In the gas mixing device 1 configured as described above, liquid such as water or warm water is supplied to the front chamber 11 via the liquid supply port 4, and gas such as carbon dioxide gas is supplied via the gas supply port 5. To the front chamber 11. For example, the liquid is supplied at about 0.2 to 0.45 MPa, and the gas is supplied at about 0.3 to 0.5 MPa. As the liquid is supplied to the front chamber 11 in this way, the gas also flows along the flow. That is, the liquid flows downstream as a mixed fluid containing gas.

混合流体の多くは、凹部15へと流入し、その底部15Aへ衝突する。この時、液体とガスとが混合されるとともに、物理的な衝突によりガスの粒子が微細化される。少なくとも、凹部15によってこの発明のプレミキシング部を構成する。   Most of the mixed fluid flows into the recess 15 and collides with the bottom 15A. At this time, the liquid and the gas are mixed, and the gas particles are refined by physical collision. The premixing part of this invention is comprised by the recessed part 15 at least.

凹部15の底部15Aへ衝突した混合流体は、凹部15から第1絞り部13へと流入する。第1絞り部13の下流には第1流路16が設けられ、第1流路16には第1壁部18が設けられているから、混合流体は第1壁部18へと衝突する。第1流路16の流れ方向における断面積は、第1絞り部13のそれよりも大きいから、第1絞り部13を通過した混合流体は第1流路16において流速が速くなり、第1壁部18に衝突したときの衝撃を大きくすることができる。すなわち、液体とガスとをさらに混合することができ、ガスの微細化を促進することができる。少なくとも、第1絞り部13、第1流路16および第1壁部18によって、この発明の第1ミキシング部を構成する。   The mixed fluid that has collided with the bottom 15 </ b> A of the recess 15 flows from the recess 15 into the first throttle portion 13. Since the first flow path 16 is provided downstream of the first throttle 13 and the first wall 18 is provided in the first flow path 16, the mixed fluid collides with the first wall 18. Since the cross-sectional area in the flow direction of the first flow path 16 is larger than that of the first throttle section 13, the mixed fluid that has passed through the first throttle section 13 has a higher flow velocity in the first flow path 16 and the first wall. The impact when colliding with the portion 18 can be increased. That is, the liquid and the gas can be further mixed, and the refinement of the gas can be promoted. At least the first throttle portion 13, the first flow path 16, and the first wall portion 18 constitute a first mixing portion of the present invention.

第1壁部18に衝突した混合流体は、第2絞り部21を介して第2流路22へと流入する。第2絞り部21は、中心線2に対称に設けられるので、互いに対向する位置の第2絞り部21から吐出された混合流体が第2流路22において衝突し混合される。第2流路22の混合流体は、その下流に位置する第2壁部23に衝突し、さらに混合される。第2流路22の流れ方向における断面積は、第2絞り部21のそれよりも大きいから、第2絞り部21を通過した混合流体は、第2流路22においてその速度が速くなる。したがって、対向する第2絞り部21からの吐出における衝撃、および、第2壁部23に衝突したときの衝撃をそれぞれ大きくして、さらに、液体とガスとを混合することができ、ガスの微細化をより一層促進することができる。特に第2絞り部21の通過直後において混合流体の
流速が速くなっていると考えられるから、この部分における混合流体同士の衝撃を大きくすることができる。少なくとも、この第2絞り部21、第2流路22および第2壁部23によって、この発明の第2ミキシング部を構成する。
The mixed fluid that has collided with the first wall portion 18 flows into the second flow path 22 via the second throttle portion 21. Since the second throttle portion 21 is provided symmetrically with respect to the center line 2, the mixed fluid discharged from the second throttle portions 21 at positions facing each other collides and is mixed in the second flow path 22. The mixed fluid in the second flow path 22 collides with the second wall portion 23 located downstream thereof, and is further mixed. Since the cross-sectional area in the flow direction of the second flow path 22 is larger than that of the second throttle section 21, the mixed fluid that has passed through the second throttle section 21 has a higher speed in the second flow path 22. Accordingly, it is possible to increase the impact in the discharge from the opposing second restricting portion 21 and the impact when colliding with the second wall portion 23, and further mix the liquid and the gas. Can be further promoted. Particularly, since it is considered that the flow velocity of the mixed fluid is increased immediately after passing through the second throttle portion 21, the impact between the mixed fluids in this portion can be increased. At least the second throttle part 21, the second flow path 22 and the second wall part 23 constitute a second mixing part of the present invention.

第2壁部23に衝突した混合流体は、第3絞り部25を介して後室12へと流入し、段部32に衝突する。後室12の流れ方向における断面積は、第3絞り部25のそれよりも大きいから、第3絞り部25を通過した混合流体は、後室12においてその速度が速くなり、段部32に衝突したときの衝撃を大きくすることができる。すなわち、後室12は第3流路として機能し、段部32は第3壁部として機能する。このように段部32に混合流体を衝突させることができるので、液体とガスとをさらに混合することができガスの微細化を図ることができる。この実施形態において、第3絞り部25、後室12によって構成される第3流路、および段部32によって構成される第3壁部によって、この発明の第3ミキシング部を構成する。   The mixed fluid that has collided with the second wall portion 23 flows into the rear chamber 12 through the third throttle portion 25 and collides with the step portion 32. Since the cross-sectional area in the flow direction of the rear chamber 12 is larger than that of the third throttle portion 25, the mixed fluid that has passed through the third throttle portion 25 becomes faster in the rear chamber 12 and collides with the step portion 32. The impact can be increased. That is, the rear chamber 12 functions as a third flow path, and the step portion 32 functions as a third wall portion. Since the mixed fluid can collide with the stepped portion 32 in this way, the liquid and the gas can be further mixed, and the gas can be miniaturized. In this embodiment, the third mixing portion of the present invention is constituted by the third restricting portion 25, the third flow path constituted by the rear chamber 12, and the third wall portion constituted by the step portion 32.

プレミキシング部、第1ミキシング部、第2ミキシング部、および第3ミキシング部を通過した混合流体は、排出口6を介してガス混合装置1から排出される。排出口6は、水道の蛇口等に接続することができ、蛇口を開けると、混合流体が出てくるようにすることもできる。このようなガス混合装置1から排出された混合流体は、ガスの気泡が小さく、ガスを含む液体による高い効能を期待することができ、飲料水や、風呂の湯、シャワーなどに好適に用いることができる。   The mixed fluid that has passed through the premixing unit, the first mixing unit, the second mixing unit, and the third mixing unit is discharged from the gas mixing device 1 through the discharge port 6. The discharge port 6 can be connected to a tap or the like of a water supply, and the mixed fluid can be discharged when the tap is opened. The mixed fluid discharged from such a gas mixing device 1 has small gas bubbles and can be expected to have high efficacy due to the liquid containing the gas, and is preferably used for drinking water, bath water, showers, and the like. Can do.

(第2の実施形態)
図6は、ガス混合装置1の第2の実施形態を示したものである。第1の実施形態と同様の構成要素については、第1の実施形態と同じ符号を用い、その詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of the gas mixing device 1. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

第2の実施形態は、ケーシング10を軸方向Xにおいて複数のユニットに分割した点に特徴を有する。すなわち、第1の実施形態においてケーシング10は軸方向Xへ連続して形成されていたが、第2の実施形態では、軸方向Xにおいて、分割可能にされている。具体的には、第1ケーシング部101,第2ケーシング部102,第3ケーシング部103を組み合わせることによってケーシング10を構成する。   The second embodiment is characterized in that the casing 10 is divided into a plurality of units in the axial direction X. That is, in the first embodiment, the casing 10 is continuously formed in the axial direction X, but in the second embodiment, the casing 10 can be divided in the axial direction X. Specifically, the casing 10 is configured by combining the first casing portion 101, the second casing portion 102, and the third casing portion 103.

第1ケーシング部101は、第1面10A、第1絞り部13、隔壁14および凹部15を備えるとともに、凹部15の底部15Aから突出する嵌合凸部104を備える。   The first casing portion 101 includes the first surface 10 </ b> A, the first throttle portion 13, the partition wall 14, and the concave portion 15, and includes a fitting convex portion 104 that protrudes from the bottom portion 15 </ b> A of the concave portion 15.

第2ケーシング部102は、第1流路16、環状壁17、第1壁部18、第2絞り部21および第2流路22を備えるとともに、第1ケーシング部101と対向する面に嵌合凹部105を備える。嵌合凸部104と嵌合凹部105とを嵌合させることによって、第1ケーシング部101と第2ケーシング部102とを連結することができる。   The second casing part 102 includes a first flow path 16, an annular wall 17, a first wall part 18, a second throttle part 21, and a second flow path 22, and is fitted to a surface facing the first casing part 101. A recess 105 is provided. By fitting the fitting convex portion 104 and the fitting concave portion 105, the first casing portion 101 and the second casing portion 102 can be connected.

第3ケーシング部103は、第2壁部23、環状凹部24、第3絞り部25および第2面10Bを備える。第2ケーシング部102と第3ケーシング部103とは、Oリング111を介して互いに水密に連結される。   The third casing portion 103 includes a second wall portion 23, an annular recess 24, a third throttle portion 25, and a second surface 10B. The second casing part 102 and the third casing part 103 are connected to each other in a watertight manner via an O-ring 111.

ケーシング10を複数に分割することによって、例えば鋳型によって鋳造する際に造りやすくすることができる。ケーシング10の分割数、分割位置等は適宜変更可能である。また、第1ケーシング部101および第2ケーシング部102の間にもOリングを介在させるようにしてもよい。   By dividing the casing 10 into a plurality of parts, it is possible to make the casing 10 easy to manufacture, for example, when casting with a mold. The number of divisions and the division position of the casing 10 can be changed as appropriate. Further, an O-ring may be interposed between the first casing portion 101 and the second casing portion 102.

(第3の実施形態)
図7〜9は第3の実施形態を示したものである。この第3の実施形態は、第2の実施形態における第1ケーシング部101の他の例を示したものである。第1ケーシング部101以外の構成は第2の実施形態と同様である。第3の実施形態において、周面10Cから中心線2へと延びる複数の板状の隔壁14が、軸方向Xに対して傾斜して設けられる。より詳細には、中心線2に対してらせんを描いて配置される。これら隔壁14の周方向Zの間には、それぞれ第1絞り部13が形成される。
(Third embodiment)
7 to 9 show a third embodiment. This 3rd embodiment shows other examples of the 1st casing part 101 in a 2nd embodiment. The configuration other than the first casing portion 101 is the same as that of the second embodiment. In the third embodiment, a plurality of plate-like partition walls 14 extending from the peripheral surface 10 </ b> C to the center line 2 are provided to be inclined with respect to the axial direction X. More specifically, the spiral is arranged with respect to the center line 2. Between the circumferential directions Z of the partition walls 14, first throttle portions 13 are respectively formed.

このような実施形態によれば、第1ケーシング部101に供給された流体は、第1絞り部13を通過する際、隔壁14によって渦を巻くようにして下流へと流れる。このように渦流を生じることによって、第1絞り部13を通過する際の液体とガスとの混合を促進することができる。   According to such an embodiment, when the fluid supplied to the first casing portion 101 passes through the first throttle portion 13, the fluid flows downstream so as to be swirled by the partition wall 14. By generating the vortex in this way, it is possible to promote the mixing of the liquid and the gas when passing through the first throttle portion 13.

この実施形態において、ケーシング10は分割された第2実施形態のものを用い説明したが、ケーシング10が分割されていない第1実施例の一体型のものに、第3の実施形態における構成要素を組み合わせてもよい。隔壁14の枚数、傾斜角度は、例えば流体の速度や圧力等によって適宜変更可能である。なお、この実施形態では、隔壁14は8枚設けられる。   In this embodiment, the casing 10 has been described using the divided second embodiment. However, the components in the third embodiment are added to the integrated one of the first example in which the casing 10 is not divided. You may combine. The number of the partition walls 14 and the inclination angle can be appropriately changed depending on, for example, the speed and pressure of the fluid. In this embodiment, eight partitions 14 are provided.

(第4の実施形態)
図10〜12は、第4の実施形態を示したものである。この第4の実施形態は、第2の実施形態における第1ケーシング部101の他の例を示したものである。第1ケーシング部101以外の構成は第2の実施形態と同様である。第4の実施形態において、第3の実施形態と同様に、周面10Cから中心線2へと延びる複数の板状の隔壁14が、軸方向Xに対して傾斜して設けられる。より詳細には、中心線2に対してらせんを描いて配置される。これら隔壁14の周方向Zの間には、それぞれ第1絞り部13が形成される。
(Fourth embodiment)
10 to 12 show a fourth embodiment. This 4th embodiment shows other examples of the 1st casing part 101 in a 2nd embodiment. The configuration other than the first casing portion 101 is the same as that of the second embodiment. In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, a plurality of plate-like partition walls 14 extending from the peripheral surface 10 </ b> C to the center line 2 are provided to be inclined with respect to the axial direction X. More specifically, the spiral is arranged with respect to the center line 2. Between the circumferential directions Z of the partition walls 14, first throttle portions 13 are respectively formed.

隔壁14には、複数の小孔106が設けられる。小孔106は隔壁14を軸方向Xへ貫通する。また、周方向Zにおいて隣接する小孔106は、中心線2からの寸法が互いに異なるようにしている。すなわち、同心円状に位置しないように配置される。   The partition wall 14 is provided with a plurality of small holes 106. The small hole 106 penetrates the partition wall 14 in the axial direction X. Further, the small holes 106 adjacent in the circumferential direction Z have different dimensions from the center line 2. That is, it arrange | positions so that it may not be located in concentric form.

上記のように小孔106を設けることによって、小孔106を介して流体を下流へと供給することができ、第1ケーシング部101の上流における過剰な圧力上昇を防止することができる。すなわち、隔壁14をらせん状にし、かつ、その枚数を増やすことによって、第1絞り部13からの吐出量が減少し、過剰な圧力上昇が懸念される場合があるが、そのような場合に小孔106を設けることによってこの懸念を払拭することができる。   By providing the small hole 106 as described above, the fluid can be supplied downstream through the small hole 106, and an excessive pressure rise upstream of the first casing portion 101 can be prevented. That is, when the partition wall 14 is formed in a spiral shape and the number of the partition walls 14 is increased, the discharge amount from the first throttling portion 13 may be reduced and an excessive pressure increase may be caused. By providing the hole 106, this concern can be eliminated.

この実施形態において、ケーシング10は分割された第2実施形態のものを用い説明したが、ケーシング10が分割されていない第1実施例で示した一体型のものにこの構成要素を組み合わせてもよい。隔壁14の枚数、傾斜角度は、例えば流体の速度や圧力等によって適宜変更可能である。なお、この実施形態では、隔壁14は20枚設けられる。   In this embodiment, the casing 10 has been described by using the divided second embodiment, but this component may be combined with the integrated type shown in the first embodiment in which the casing 10 is not divided. . The number of the partition walls 14 and the inclination angle can be appropriately changed depending on, for example, the speed and pressure of the fluid. In this embodiment, 20 partitions 14 are provided.

(第5の実施形態)
図13〜15は、第5の実施形態を示したものである。この第5の実施形態は、第2の実施形態における第3ケーシング部103の他の例を示したものである。第3ケーシング部103以外の構成は第2の実施形態と同様である。第5の実施形態において、パイプ3の内周において径方向Yへ延びる第2壁部23と、第2壁部23とほぼ平行して配置される第3壁部107とを備える。第2壁部23および第3壁部107は、パイプ3の内周とほぼ同形同大の円形であって、パイプ3の内周に水密に接触するとともに、軸方向Xへ延びる連結部材108によって互いに連結される。
(Fifth embodiment)
13 to 15 show a fifth embodiment. The fifth embodiment shows another example of the third casing portion 103 in the second embodiment. The configuration other than the third casing portion 103 is the same as that of the second embodiment. In the fifth embodiment, a second wall portion 23 extending in the radial direction Y on the inner periphery of the pipe 3 and a third wall portion 107 disposed substantially in parallel with the second wall portion 23 are provided. The second wall portion 23 and the third wall portion 107 have a circular shape that is substantially the same shape and the same size as the inner periphery of the pipe 3, are in watertight contact with the inner periphery of the pipe 3, and extend in the axial direction X. Are connected to each other.

第2壁部23には、複数の小孔によって第3絞り部25が形成される。第3絞り部25を通過した混合流体は、第3壁部107との間でさらに物理的衝突を繰り返すとともに、撹拌され、より一層液体とガスとが混合される。この実施形態において、第2壁部23と第3壁部107との間に第3流路109が形成される。第3壁部107には、複数の小孔110が形成される。第3流路109の混合流体は、小孔110を介して排出口6から排出される。小孔110通過することによって、混合流体の液体とガスとがさらに混合され、ガスの細粒化が促進される。   In the second wall portion 23, a third throttle portion 25 is formed by a plurality of small holes. The mixed fluid that has passed through the third restricting portion 25 further repeats physical collision with the third wall portion 107 and is agitated to further mix the liquid and gas. In this embodiment, a third flow path 109 is formed between the second wall portion 23 and the third wall portion 107. A plurality of small holes 110 are formed in the third wall portion 107. The mixed fluid in the third flow path 109 is discharged from the discharge port 6 through the small hole 110. By passing through the small holes 110, the liquid and gas of the mixed fluid are further mixed, and gas atomization is promoted.

第2壁部23に設けられた第3絞り部25と、第3壁部107に設けられた小孔110とは、その位置が軸方向Xにおいて互いに重ならないようにずらして配置される。具体的には、軸方向Xにおける第3絞り部25と小孔110との位置は、中心線2に対して周方向Zに約30°ずらして配置される。このように配置されることによって、第3絞り部25からの流体が直接小孔110に導かれるリスクを減らすことができる。すなわち、第3絞り部25を通過した流体を第3壁部107に衝突させることができる。   The third throttle portion 25 provided in the second wall portion 23 and the small hole 110 provided in the third wall portion 107 are arranged so as to be shifted so that their positions do not overlap with each other in the axial direction X. Specifically, the positions of the third throttle portion 25 and the small hole 110 in the axial direction X are arranged with a shift of about 30 ° in the circumferential direction Z with respect to the center line 2. By arranging in this way, it is possible to reduce the risk that the fluid from the third throttle portion 25 is guided directly to the small hole 110. That is, the fluid that has passed through the third throttle portion 25 can collide with the third wall portion 107.

(第6の実施形態)
図16〜19は、第6の実施形態を示したものである。この第6の実施形態は、第5の実施形態における第3ケーシング部103の他の例を示したものである。第5の実施形態と同様の構成要素については、第5の実施形態と同じ符号を用い、その詳細な説明を省略する。第6の実施形態において、第2壁部23と、第2壁部23とほぼ平行して配置される第3壁部107とを備える。第2壁部23および第3壁部107は、パイプ3の内周とほぼ同形同大の円形であって、パイプ3の内周に水密に接触するとともに、軸方向Xへ延びる連結部材108によって互いに連結される。第2壁部23と第3壁部107との間に第3流路109が形成される。
(Sixth embodiment)
16 to 19 show a sixth embodiment. The sixth embodiment shows another example of the third casing portion 103 in the fifth embodiment. Constituent elements similar to those of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the fifth embodiment, and detailed description thereof is omitted. In 6th Embodiment, the 2nd wall part 23 and the 3rd wall part 107 arrange | positioned substantially parallel to the 2nd wall part 23 are provided. The second wall portion 23 and the third wall portion 107 have a circular shape that is substantially the same shape and the same size as the inner periphery of the pipe 3, are in watertight contact with the inner periphery of the pipe 3, and extend in the axial direction X. Are connected to each other. A third flow path 109 is formed between the second wall portion 23 and the third wall portion 107.

第2壁部23には、複数の小孔によって第3絞り部25が形成される。第3絞り部25は第2壁部23の上流面23Aにおける直径が、下流面23Bにおける直径よりも大きい。この実施形態において第3絞り部25は、上流面23Aから下流面23Bに向かってその径が小さくなる円錐部25Aと、円錐部25Aから下流面23Bに延びるとともに、その径がほぼ一定の円柱部25Bとを備える。第3絞り部25の上流面23Aの直径を大きくすることによって、流体を第3絞り部25に流入しやすくすることができ、流体が逆流するのを低減することができる。   In the second wall portion 23, a third throttle portion 25 is formed by a plurality of small holes. The diameter of the third throttle portion 25 on the upstream surface 23A of the second wall portion 23 is larger than the diameter on the downstream surface 23B. In this embodiment, the third throttle portion 25 has a conical portion 25A that decreases in diameter from the upstream surface 23A toward the downstream surface 23B, and a cylindrical portion that extends from the conical portion 25A to the downstream surface 23B and has a substantially constant diameter. 25B. By increasing the diameter of the upstream surface 23A of the third throttle portion 25, the fluid can easily flow into the third throttle portion 25, and the backflow of the fluid can be reduced.

第2壁部23には、第2壁部23から上流側へと軸方向Xへ起立するスペーサ26がさらに設けられる。スペーサ26は、第2壁部23の周縁からほぼ垂直に、パイプ3の内周に沿って設けられる。スペーサ26を設けることによって、第2ケーシング部102との間を一定寸法離間することができ、この離間部分で流体を十分に撹拌することができる。また、第2ケーシング部102との離間部分を設けることによって、第2壁部23に衝突した流体が第2ケーシング部102内へと逆流するのを抑制することができる。   The second wall portion 23 is further provided with a spacer 26 that rises in the axial direction X from the second wall portion 23 to the upstream side. The spacer 26 is provided along the inner periphery of the pipe 3 substantially perpendicularly from the periphery of the second wall portion 23. By providing the spacer 26, the second casing portion 102 can be separated from the second casing portion 102 by a certain size, and the fluid can be sufficiently stirred at the separated portion. In addition, by providing a portion separated from the second casing portion 102, it is possible to prevent the fluid that has collided with the second wall portion 23 from flowing back into the second casing portion 102.

第3壁部107には、複数の小孔110が形成される。小孔110は、その直径がほぼ一定である。第2壁部23に設けられた第3絞り部25と、第3壁部107に設けられた小孔110とは、その位置が軸方向Xにおいて互いに重ならないようにずらして配置される。具体的には、軸方向Xにおける第3絞り部25と小孔110との位置は、中心線2に対して周方向Zに約30°ずらして配置される。このように配置されることによって、第3絞り部25からの流体が直接小孔110に導かれるリスクを減らすことができる。すなわち、第3絞り部25を通過した流体を第3壁部107に衝突させることができる。また、小孔110においても、第3絞り部25と同様に、その径が下流に向かって小さくなるようにしてもよい。   A plurality of small holes 110 are formed in the third wall portion 107. The diameter of the small hole 110 is substantially constant. The third throttle portion 25 provided in the second wall portion 23 and the small hole 110 provided in the third wall portion 107 are arranged so as to be shifted so that their positions do not overlap with each other in the axial direction X. Specifically, the positions of the third throttle portion 25 and the small hole 110 in the axial direction X are arranged with a shift of about 30 ° in the circumferential direction Z with respect to the center line 2. By arranging in this way, it is possible to reduce the risk that the fluid from the third throttle portion 25 is guided directly to the small hole 110. That is, the fluid that has passed through the third throttle portion 25 can collide with the third wall portion 107. Also, the diameter of the small hole 110 may be reduced toward the downstream as in the third throttle portion 25.

第2〜第5の実施形態における第1ケーシング部101,第2ケーシング部102,および第3ケーシング部103の組み合わせは適宜変更可能である。また、組み合わせた各構成において、ケーシング10が分割されていない一体型のものとすることもできる。各構成要素をケーシング10内に収めることによって、各構成要素を各々パイプ3内に取付ける場合に比べて、その取付を容易にすることができる。   The combination of the 1st casing part 101 in the 2nd-5th embodiment, the 2nd casing part 102, and the 3rd casing part 103 can be changed suitably. Moreover, in each combined structure, it can also be set as the integral type in which the casing 10 is not divided | segmented. By housing each component in the casing 10, the mounting can be facilitated as compared with the case where each component is mounted in the pipe 3.

この発明の各実施形態において、第1ミキシング部および第2ミキシング部を同一のケーシング10内に収めることによって、装置全体の小型化を図ることができる。さらには、プレミキシング部および第3ミキシング部も同一のケーシング10内に収めることによって、装置の大型化を回避し、小型化した装置を維持することができる。なお、ケーシング10は、必須の構成要素ではなく、これがないものであってもよい。その場合には、プレミキシング部、第1ミキシング部、第2ミキシング部、第3ミキシング部等を、それぞれ個別にパイプ3内に水密に配置する。   In each embodiment of the present invention, the first mixing unit and the second mixing unit can be accommodated in the same casing 10 to reduce the size of the entire apparatus. Furthermore, by enclosing the premixing unit and the third mixing unit in the same casing 10, it is possible to avoid an increase in size of the device and maintain a downsized device. Note that the casing 10 is not an essential component and may be omitted. In that case, the premixing unit, the first mixing unit, the second mixing unit, the third mixing unit, and the like are individually watertightly arranged in the pipe 3.

第1絞り部13、第2絞り部21、第1流路16、第2流路22および第3絞り部25等の寸法は、全体の寸法や、液体およびガスの圧力等によって適宜変更可能である。また、第1絞り部13、第2絞り部21、および第3絞り部25は、複数設けることとしているが、これに限定されるものではなく、それぞれ1つ設けられていてもよい。ガス混合装置の各構成要素においては、合成樹脂や金属を用いることができるほか、この発明の技術分野における通常の材質を制限なく用いることができるものであり、列挙したものに限定されるものではない。   The dimensions of the first restrictor 13, the second restrictor 21, the first flow path 16, the second flow path 22, the third restrictor 25, and the like can be appropriately changed depending on the overall dimensions, the pressure of the liquid and gas, and the like. is there. In addition, a plurality of the first diaphragm unit 13, the second diaphragm unit 21, and the third diaphragm unit 25 are provided. However, the present invention is not limited to this, and one each may be provided. In each component of the gas mixing device, synthetic resins and metals can be used, and ordinary materials in the technical field of the present invention can be used without limitation, and are not limited to those listed. Absent.

1 ガス混合装置
3 パイプ
4 液体供給口
5 ガス供給口
10 ケーシング
13 第1絞り部
14 隔壁
15 凹部
16 第1流路
17 環状壁
18 第1壁部
21 第2絞り部
22 第2流路
23 第2壁部
25 第3絞り部
101 第1ケーシング部(ケーシング部)
102 第2ケーシング部(ケーシング部)
103 第3ケーシング部(ケーシング部)
X 軸方向
Y 径方向
Z 周方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas mixing apparatus 3 Pipe 4 Liquid supply port 5 Gas supply port 10 Casing 13 1st aperture | diaphragm | squeeze part 14 Partition 15 Recessed part 16 1st flow path 17 Annular wall 18 1st wall part 21 2nd throttle part 22 2nd flow path 23 2nd flow path 23 2 walls 25 third throttle 101 first casing (casing)
102 2nd casing part (casing part)
103 3rd casing part (casing part)
X axis direction Y radial direction Z circumferential direction

Claims (7)

流体が流れるパイプ内に配置され、互いに直交する軸方向および径方向と、周方向とを有するガス混合装置であって、
液体供給口およびガス供給口と、前記液体供給口および前記ガス供給口の下流に位置し
供給された液体とガスとを物理的衝撃により混合する第1ミキシング部と、前記第1ミキシング部の下流に位置し混合された前記液体および前記ガスにさらに物理的衝撃を加えることによりガスの粒子を小さくする第2ミキシング部とを備え、
前記第1ミキシング部は、第1絞り部と、前記第1絞り部の下流に位置する第1流路と、前記第1流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第1壁部とを備えるとともに、前記第1絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第1流路のそれよりも小さく、
前記第2ミキシング部は、前記第1流路の下流に位置する第2絞り部と、前記第2絞り部の下流に位置する第2流路と、前記第2流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第2壁部とを備えるとともに、前記第2絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第2流路のそれよりも小さいことを特徴とするガス混合装置。
A gas mixing device disposed in a pipe through which a fluid flows and having an axial direction and a radial direction orthogonal to each other, and a circumferential direction,
A liquid supply port and a gas supply port; a first mixing unit located downstream of the liquid supply port and the gas supply port and mixing the supplied liquid and gas by physical impact; and a downstream of the first mixing unit A second mixing unit that reduces the particle size of the gas by further applying a physical impact to the mixed liquid and the gas,
The first mixing section includes a first throttle section, a first flow path positioned downstream of the first throttle section, and a first path positioned downstream of the first flow path and extending in a direction intersecting the fluid flow direction. And a cross-sectional area in a direction intersecting the flow direction of the first throttle portion is smaller than that of the first flow path,
The second mixing unit includes a second throttle unit located downstream of the first channel, a second channel located downstream of the second throttle unit, and a fluid located downstream of the second channel. And a second wall portion extending in a direction intersecting the flow direction of the gas, and a cross-sectional area in a direction intersecting the flow direction of the second throttle portion is smaller than that of the second flow path. Mixing equipment.
前記第2ミキシング部の下流には、第3ミキシング部をさらに備え、
前記第3ミキシング部は、前記第2流路よりの下流に位置する第3絞り部と、前記第3絞り部の下流に位置する第3流路と、前記第3流路の下流に位置し流体の流れ方向へ交差する方向へ延びる第3壁部とを備えるとともに、前記第3絞り部の流れ方向へ交差する方向における断面積が前記第3流路のそれよりも小さいことを特徴とする請求項1記載のガス混合装置。
A third mixing unit is further provided downstream of the second mixing unit,
The third mixing unit is positioned downstream of the third flow path, a third flow path positioned downstream of the third flow path, a third flow path positioned downstream of the third flow path, and the third flow path. And a third wall portion extending in a direction intersecting the fluid flow direction, and having a cross-sectional area smaller than that of the third flow path in the direction intersecting the flow direction of the third constriction portion. The gas mixing device according to claim 1.
前記第1ミキシング部の上流には、プレミキシング部をさらに備え、
前記プレミキシング部は、前記第1絞り部の前記径方向内側に設けられた凹部によって形成されることを特徴とする請求項1または2記載のガス混合装置。
A premixing unit is further provided upstream of the first mixing unit,
The gas mixing device according to claim 1, wherein the premixing unit is formed by a concave portion provided on the radially inner side of the first throttle unit.
前記第1ミキシング部は、前記第1絞り部が、前記パイプの内周に沿って配置された複数の隔壁で画定されるとともに、前記第1流路が、前記軸方向へと延びる環状壁と前記パイプとの間に形成され、
前記第2ミキシング部は、前記第2絞り部が、前記環状壁に設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガス混合装置。
The first mixing portion includes the first throttle portion defined by a plurality of partition walls arranged along an inner periphery of the pipe, and the first flow path having an annular wall extending in the axial direction. Formed between the pipe and
The gas mixing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the second mixing unit is provided with the second throttle unit on the annular wall.
前記隔壁は、前記軸方向に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項4記載のガス混合装置。   The gas mixing device according to claim 4, wherein the partition wall is provided to be inclined with respect to the axial direction. 前記第1ミキシング部および前記第2ミキシング部を収める筒状部を有するケーシングをさらに備え、
前記ケーシングは、前記パイプの内周に水密に配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガス混合装置。
A casing having a cylindrical portion for accommodating the first mixing portion and the second mixing portion;
The gas mixing device according to claim 1, wherein the casing is disposed in a watertight manner on an inner periphery of the pipe.
前記ケーシングは、前記軸方向において分割可能な複数のケーシング部を備えることを特徴とする請求項6記載のガス混合装置。   The gas mixing apparatus according to claim 6, wherein the casing includes a plurality of casing parts that can be divided in the axial direction.
JP2014264463A 2014-08-27 2014-12-26 Gas mixing equipment Active JP6128397B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014264463A JP6128397B2 (en) 2014-08-27 2014-12-26 Gas mixing equipment
CN201580028621.3A CN106457174B (en) 2014-08-27 2015-07-27 Gas mixer
PCT/JP2015/071241 WO2016031464A1 (en) 2014-08-27 2015-07-27 Gas mixing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014172463 2014-08-27
JP2014172463 2014-08-27
JP2014264463A JP6128397B2 (en) 2014-08-27 2014-12-26 Gas mixing equipment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016047517A true JP2016047517A (en) 2016-04-07
JP2016047517A5 JP2016047517A5 (en) 2016-11-10
JP6128397B2 JP6128397B2 (en) 2017-05-17

Family

ID=55399365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014264463A Active JP6128397B2 (en) 2014-08-27 2014-12-26 Gas mixing equipment

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6128397B2 (en)
CN (1) CN106457174B (en)
WO (1) WO2016031464A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017209611A (en) * 2016-05-24 2017-11-30 株式会社ダンレイ Gas-liquid mixer

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6129390B1 (en) * 2016-07-28 2017-05-17 株式会社カクイチ製作所 Nanobubble generating nozzle and nanobubble generating apparatus
JP7213126B2 (en) * 2019-04-12 2023-01-26 Kyb株式会社 Bubble-containing liquid production equipment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001038180A (en) * 1999-07-28 2001-02-13 Toyo Seigyo:Kk Device for mixing gas into liquid
JP2001335520A (en) * 2000-05-31 2001-12-04 Asahi Glass Co Ltd Method of producing chlorohydrin
JP2002018257A (en) * 2000-07-03 2002-01-22 Hikoroku Sugiura Micromixer
JP2002143658A (en) * 2000-11-13 2002-05-21 Teruji Sasaki Bubble water manufacturing device
JP2008149209A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Marcom:Kk Fine air bubble producer and fine air bubble supply system
JP2011011154A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Gijutsu Kaihatsu Sogo Kenkyusho:Kk Gas-liquid mixture force-feed system
JP2012519577A (en) * 2009-03-06 2012-08-30 エールフエルト・ミクロテヒニク・ベー・テー・エス・ゲー・エム・ベー・ハー Coaxial small static mixer and its use

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200966986Y (en) * 2006-09-04 2007-10-31 协禧微机电科技(昆山)有限公司 Air and liquid mixer
JPWO2010107077A1 (en) * 2009-03-18 2012-09-20 株式会社ミューカンパニーリミテド Microbubble generator, activated sludge aeration system, and ballast water sterilization system
JP5431573B2 (en) * 2010-03-29 2014-03-05 株式会社技術開発総合研究所 Mixer device and gas-liquid supply device
US8567767B2 (en) * 2010-05-03 2013-10-29 Apiqe Inc Apparatuses, systems and methods for efficient solubilization of carbon dioxide in water using high energy impact

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001038180A (en) * 1999-07-28 2001-02-13 Toyo Seigyo:Kk Device for mixing gas into liquid
JP2001335520A (en) * 2000-05-31 2001-12-04 Asahi Glass Co Ltd Method of producing chlorohydrin
JP2002018257A (en) * 2000-07-03 2002-01-22 Hikoroku Sugiura Micromixer
JP2002143658A (en) * 2000-11-13 2002-05-21 Teruji Sasaki Bubble water manufacturing device
JP2008149209A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Marcom:Kk Fine air bubble producer and fine air bubble supply system
JP2012519577A (en) * 2009-03-06 2012-08-30 エールフエルト・ミクロテヒニク・ベー・テー・エス・ゲー・エム・ベー・ハー Coaxial small static mixer and its use
JP2011011154A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Gijutsu Kaihatsu Sogo Kenkyusho:Kk Gas-liquid mixture force-feed system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017209611A (en) * 2016-05-24 2017-11-30 株式会社ダンレイ Gas-liquid mixer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016031464A1 (en) 2016-03-03
JP6128397B2 (en) 2017-05-17
CN106457174A (en) 2017-02-22
CN106457174B (en) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008161825A (en) Gas dissolving device
JP6128397B2 (en) Gas mixing equipment
TW201607620A (en) Loop flow bubble-generating nozzle
JP5573879B2 (en) Microbubble generator
TWM552842U (en) Micro-bubble generator
JP2017063831A (en) Microbubble shower device
JP2014033999A (en) Bubble generating nozzle, and loop flow type bubble generating nozzle
JP5285794B1 (en) shower head
JP4710517B2 (en) Shower equipment
US9266126B2 (en) Water spray plate
JP2008000685A (en) Air-water mixture flow generating device
JP2014121689A5 (en)
JP3656074B2 (en) Fine bubble bath apparatus and nozzle for generating bubbles
JP5176946B2 (en) Microbubble generator
JP2020151390A (en) shower head
JP4259989B2 (en) Attachment for mixing
CN212791473U (en) Water outlet device
JP2014083411A (en) Shower head
JP2014204796A (en) Shower head
KR102603862B1 (en) Fine-bubble generator device
JP6032442B2 (en) Shower equipment
KR102603861B1 (en) Fine-bubble generator device
KR20150115117A (en) shower head
KR102565367B1 (en) A Nano bubble generator
JP2020031785A (en) Shower head device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160923

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160923

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160923

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20161111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170329

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6128397

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250