JP2020040009A - Gas generator - Google Patents

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文夫 浅野
Fumio Asano
文夫 浅野
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M Tec Co Ltd
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Abstract

To solve the following problem: in a gas generator for improving water quality, when a channel is branched into multiple channels and simultaneously gases are discharged, it is difficult to control a gas flow rate of each of a plurality of connected discharge nozzles due to the influence of load pressure differences among the plurality of discharge nozzles, which results in the occurrence of difference in gas concentrations in water areas of the discharge nozzles.SOLUTION: A gas generator 1 for supplying one or a plurality of water tanks 45, 46 with a gas for improving water quality includes: a gas generating part 2; a plurality of gas discharge nozzles 6, 7 connected to the gas generating part through respective branched gas passages 13; discharge selector valves 3, 4, 5 for opening and closing the gas passages for each gas discharge nozzle; and a controller 8 for controlling the opening and closing for each gas discharge nozzle. By switching the discharge nozzles sequentially, a gas is discharged by avoiding the influence of load pressure differences among the plurality of connected discharge nozzles 43, 44.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水槽に水質改善用のガスを供給する複数のガス吐出口をもつガス発生器に関する。   The present invention relates to a gas generator having a plurality of gas outlets for supplying gas for improving water quality to a water tank.

従来、養殖や下水処理などの水質改善を必要とする市場では、新たに大がかりな水槽循環設備を建設することなく、既存の水槽内に空気、酸素ガス、オゾンガスなどのガス発生器の吐出ノズルを設置して、水質を改善する場合も多い。また、吐出する気泡は、気泡サイズが微細なほど、効率よくガスを水に溶けさせることが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in markets that require water quality improvement such as aquaculture and sewage treatment, discharge nozzles for gas generators for air, oxygen gas, ozone gas, etc. are installed in existing water tanks without constructing new large-scale water tank circulation equipment. It is often installed to improve water quality. It is known that the smaller the bubble size of the discharged bubbles, the more efficiently the gas is dissolved in water (for example, see Patent Document 1).

特開2011−224461号公報JP 2011-224461 A

水質を改善させる既存の水槽に、1台のガス発生器に接続された吐出ノズルを1個設置しても、水質改善されるのは吐出ノズル付近の水域のみであり、水槽全体を水質改善させるためには、1台のガス発生器の外部でガス流路を分岐し、1つの水槽内で複数の吐出ノズルを設置しなければならない。また、1台のガス発生器で複数の水槽の水質改善させる場合も同様である。
しかしながら、1台のガス発生器の外部でガス流路を分岐し、同時にガスを吐出すると、それぞれの吐出ノズルまでの配管での負荷圧力、吐出ノズル設置深さの水圧による負荷圧力により違いが発生し、各吐出ノズルごとに水質改善の効果がばらついてしまう。
Even if one discharge nozzle connected to one gas generator is installed in an existing water tank that improves water quality, the water quality is improved only in the water area near the discharge nozzle, and the entire water tank is improved in water quality. For this purpose, the gas flow path must be branched outside one gas generator, and a plurality of discharge nozzles must be installed in one water tank. The same applies to the case where the water quality of a plurality of water tanks is improved by one gas generator.
However, if the gas flow path is branched outside one gas generator and gas is discharged at the same time, differences occur due to the load pressure of the piping to each discharge nozzle and the load pressure due to the water pressure of the discharge nozzle installation depth. However, the effect of improving water quality varies for each discharge nozzle.

また、簡易的な微細気泡発生ノズルの多くは、気体が吐出される気体通路は微細になっている。そのために、使用するにつれ目詰まりしていき、設置状況や使用方法により吐出ノズル相互間の負荷圧力の差は変動してしまう。   In many simple micro-bubble generating nozzles, a gas passage through which gas is discharged is fine. Therefore, the nozzles are clogged as they are used, and the difference in the load pressure between the discharge nozzles fluctuates depending on the installation conditions and the method of use.

本発明は、上記の課題を解決するものであり、1台のガス発生器で、ガス吐出までの流路の負荷圧力の相互間での違いによる影響を受けないで、複数の吐出ノズルから所定のガス流量を吐出できるガス発生器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and a single gas generator can perform a predetermined pressure from a plurality of discharge nozzles without being affected by a difference between load pressures of flow paths until gas discharge. It is an object of the present invention to provide a gas generator capable of discharging a gas flow rate.

上記問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、外部配管を介して1又は複数の水槽に水質改善用のガスを供給するガス発生器であって、ガス発生部と、前記ガス発生部に分岐したガス流路を介して接続される複数のガス吐出口と、前記ガス流路に備えられ、前記ガス吐出口ごとに前記ガス流路を開閉する吐出切換弁と、ガスを吐出する前記ガス吐出口を切り換えるように前記吐出切換弁ごとに開閉を制御する制御部と、を備えることを要旨とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a gas generator that supplies a gas for improving water quality to one or a plurality of water tanks through an external pipe, wherein the gas generator includes: A plurality of gas discharge ports connected via gas flow paths branched to a generator, a discharge switching valve provided in the gas flow paths, for opening and closing the gas flow paths for each of the gas discharge ports, and discharging a gas; And a control unit that controls the opening and closing of each of the discharge switching valves so as to switch the gas discharge ports.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御部は、順次、前記吐出切換弁ごとに開時間を制御することを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control unit sequentially controls an opening time for each of the discharge switching valves.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に圧力センサが備えられており、前記制御部は、前記圧力センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a pressure sensor is provided in the gas flow path upstream of the discharge switching valve, and the control unit includes the pressure sensor. The gist of the invention is to control the opening time of each of the discharge switching valves based on the measurement value of the discharge switching valve.

請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に流量センサが備えられており、前記制御部は、前記流量センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a flow sensor is provided in the gas flow path upstream of the discharge switching valve, and the control unit includes the flow sensor. The gist of the invention is to control the opening time of each of the discharge switching valves based on the measurement value of the discharge switching valve.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、負荷圧力による前記ガス発生部の流量特性に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit determines an open time for each of the discharge switching valves based on a flow rate characteristic of the gas generating unit due to a load pressure. The point is to control.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、前記水槽に対するガス吐出量を前記制御部に設定するための操作部を備えることを要旨とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an operation unit for setting the gas discharge amount to the water tank in the control unit is provided.

本発明のガス発生器によると、ガス発生部と、前記ガス発生部に分岐したガス流路を介して接続される複数のガス吐出口と、前記ガス流路に備えられ、前記ガス吐出口ごとに前記ガス流路を開閉する吐出切換弁と、ガスを吐出する前記ガス吐出口を切り換えるように前記吐出切換弁ごとに開閉を制御する制御部と、を備える。これにより、1つの水槽内、または、複数の水槽で複数の吐出ノズルを使用しても、ガス発生器の吐出切換弁により複数のガス吐出口の開閉を切り換えることで、複数のガス吐出までの負荷圧力の相違の影響を受けることなく、それぞれの吐出までの流路の負荷圧力に合ったガス流量を吐出できる。   According to the gas generator of the present invention, a gas generator, a plurality of gas outlets connected via a gas flow path branched to the gas generator, and the gas flow path provided for the gas flow path, A discharge switching valve that opens and closes the gas flow path; and a control unit that controls opening and closing of each of the discharge switching valves so as to switch the gas discharge port that discharges gas. Thereby, even if a plurality of discharge nozzles are used in one water tank or a plurality of water tanks, switching between opening and closing of a plurality of gas discharge ports by a discharge switching valve of a gas generator allows a plurality of gas discharge ports to be discharged. It is possible to discharge a gas flow rate that matches the load pressure of the flow path up to each discharge without being affected by the difference in load pressure.

また、前記制御部は、順次、前記吐出切換弁ごとに開時間を制御する場合は、各ガス吐出口への吐出を順次切り換え、それぞれの負荷圧力に応じた時間吐出させることで、複数のガス吐出までの負荷圧力の相違の影響を受けることなく、水中のガス濃度を予測でき、水槽を管理することができる。また、順次繰り返してガス吐出がされるために、各ノズルでは、ガスが吐出と停止を繰り返すことで発生する水中のガス濃度が不安定になる課題があるが、吐出切換弁の開時間を短く刻み、吐出口を順次開放することでガスを安定して発生させ、水質改善の効果を安定させることができる。
このように、ガス発生器のガス発生量の範囲内で、複数の吐出ノズル相互間でガス吐出量を調整することができる。また、例えば、1個の吐出口又はガス流路の1本の分岐路を外気に解放することで、流量調整のない一定流量のガス発生器においても、吐出ノズルで必要とされる時間当たりのガス吐出量を調整することも可能となる。
Further, when sequentially controlling the opening time for each of the discharge switching valves, the control unit sequentially switches the discharge to each gas discharge port, and discharges for a time corresponding to each load pressure, so that a plurality of gases are discharged. The gas concentration in the water can be predicted and the water tank can be managed without being affected by the difference in the load pressure until the discharge. In addition, since the gas is sequentially and repeatedly discharged, each nozzle has a problem that the gas concentration in the water generated by repeatedly discharging and stopping the gas becomes unstable, but the opening time of the discharge switching valve is shortened. The gas is stably generated by successively opening the cutout and the discharge port, and the effect of improving the water quality can be stabilized.
Thus, the gas discharge amount can be adjusted among the plurality of discharge nozzles within the range of the gas generation amount of the gas generator. In addition, for example, by releasing one discharge port or one branch of the gas flow path to the outside air, even in a gas generator with a constant flow rate without flow rate adjustment, the time per hour required by the discharge nozzle can be improved. It is also possible to adjust the gas discharge amount.

また、前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に圧力センサが備えられており、前記制御部は、前記圧力センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御する場合は、各ガス吐出口を切り換えるタイミングをガス吐出までのガス流路の圧力に基づいた値により決定することができ、各流路の負荷圧力によってそれぞれの吐出口の流量を決定することができる。さらに、吐出ノズルの目詰まり等の負荷圧力が変動する環境下でも、圧力を常に監視することで、それぞれの吐出ノズルから安定して必要とされるガス吐出量を、ガス発生量の範囲内で吐出することができる。
このように、高価な流量制御手段を備えることなく、安価な圧力センサのみで複数の吐出口の流量を管理することができる。
Further, in the gas flow path, a pressure sensor is provided upstream of the discharge switching valve, and the control unit controls an opening time of each discharge switching valve based on a value measured by the pressure sensor. Can determine the timing of switching each gas discharge port by a value based on the pressure of the gas flow path until the gas discharge, and the flow rate of each discharge port can be determined by the load pressure of each flow path. Furthermore, even in an environment where the load pressure fluctuates, such as clogging of the discharge nozzles, by constantly monitoring the pressure, the required gas discharge amount from each discharge nozzle can be stably controlled within the range of the gas generation amount. Can be ejected.
As described above, the flow rates of the plurality of discharge ports can be managed with only an inexpensive pressure sensor without providing expensive flow control means.

また、前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に流量センサが備えられており、前記制御部は、前記流量センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御する場合は、各ガス吐出口を切り換えるタイミングをガス発生器のガス吐出までの流路流量に基づいて決定することができ、それぞれの吐出ノズルで常に安定して必要とされるガス吐出量を、ガス発生量の範囲内で吐出することができる。   Further, in the gas flow path, a flow rate sensor is provided upstream of the discharge switching valve, and the control unit controls an opening time of each discharge switching valve based on a value measured by the flow rate sensor. Can determine the timing of switching each gas discharge port based on the flow rate of the gas generator until the gas is discharged. Discharge can be performed within the range of the amount.

また、前記制御部は、負荷圧力による前記ガス発生部の流量特性に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御する場合は、それぞれのガス吐出までの流路の負荷圧力が異なっていても、複数の吐出ノズルからそれぞれ必要とされる時間当たりのガス吐出量を吐出させることができる。   Further, when the control unit controls the opening time of each of the discharge switching valves based on a flow rate characteristic of the gas generating unit based on a load pressure, even if the load pressure of the flow path to each gas discharge is different. In addition, a required amount of gas discharge per time can be discharged from each of the plurality of discharge nozzles.

また、前記水槽に対するガス吐出量を前記制御部に設定するための操作部を備える場合は、対象とする水槽に応じてガス吐出量や吐出時間等を設定したり変更したりすることが容易となる。   Further, when an operation unit for setting the gas discharge amount to the water tank to the control unit is provided, it is easy to set or change the gas discharge amount and the discharge time according to the target water tank. Become.

以上のようなガス発生器によれば、複数の吐出ノズルにおいてガス吐出までの流路の負荷圧力が異なっていても、それぞれ必要とされるガス吐出量を吐出させることができ、水槽内全体、または複数の水槽の水質を管理することができる。   According to the gas generator as described above, even if the load pressure of the flow path up to the gas discharge in the plurality of discharge nozzles is different, the required gas discharge amount can be discharged, and the entire water tank can be discharged. Alternatively, the water quality of a plurality of aquariums can be managed.

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係るガス発生器のブロック図である。 負荷圧力によるガス発生部の流量特性の例を示したグラフと計算式である。 他の形態に係るガス発生器のブロック図である。
The invention will be further described in the following detailed description, given by way of non-limiting example of an exemplary embodiment according to the invention and with reference to the referenced figures, wherein like reference numerals are used to refer to the figures. Similar parts are shown throughout the several figures.
It is a block diagram of a gas generator concerning an example. 4 is a graph and a calculation formula illustrating an example of a flow rate characteristic of a gas generating unit depending on a load pressure. It is a block diagram of a gas generator concerning other forms.

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。   The matters shown here are for the purpose of exemplifying the exemplary embodiments and the embodiments of the present invention, and should be described so that the principles and conceptual features of the present invention can be most effectively and easily understood. It is intended to provide what seems to be possible. In this regard, it is not intended to show the structural details of the invention beyond that which is necessary for a basic understanding of the invention, and that some forms of the invention will be It will be clear to those skilled in the art how it is actually embodied.

本実施形態に係るガス発生器は、外部配管(41、42)を介して1又は複数の水槽(45、46)に水質改善用のガスを供給するガス発生器(1)であって、ガス発生部(2)と、ガス発生部(2)に分岐したガス流路(13)を介して接続される複数のガス吐出口(6、7)と、ガス流路(13)に備えられ、ガス吐出口(6、7)ごとにガス流路(13)を開閉する吐出切換弁(3、4、5)と、ガスを吐出するガス吐出口(6、7)を切り換えるように吐出切換弁(3〜5)ごとに開閉を制御する制御部(8)と、を備える(例えば、図1及び図3等参照)。吐出切換弁(3〜5)は、それぞれガス流路(13)の分岐路(13a〜13c)に設けられており、吐出切換弁(3〜5)の開・閉により、各分岐路(13a〜13c)が導通・遮断される。
なお、各ガス吐出口(6、7)には外部配管(41、42)を介して吐出ノズル(43、44)が接続される。通常、吐出ノズル(43、44)は、1又は2以上の水槽(45、46)内に設置される。
上述の場合、例えば、上記制御部(8)は、複数のガス吐出口(5、6)を所定順序で択一的に開とするように吐出切換弁(3〜5)を制御することができる。これによって、ガスが吐出されるガス吐出口(6、7)が所定の順序で切り替えられる。
また、制御部(8)は、順次、吐出切換弁(3〜5)ごとに開時間を制御することができる。各吐出切換弁(3〜5)の開時間は同じでもよいし、それぞれ異なる時間としてもよい。
The gas generator according to the present embodiment is a gas generator (1) that supplies a gas for improving water quality to one or a plurality of water tanks (45, 46) via external pipes (41, 42). A gas generator (2), a plurality of gas discharge ports (6, 7) connected via a gas channel (13) branched to the gas generator (2), and a gas channel (13); A discharge switching valve (3, 4, 5) for opening and closing a gas flow path (13) for each gas discharge port (6, 7), and a discharge switching valve for switching a gas discharge port (6, 7) for discharging gas. (3 to 5) and a control unit (8) for controlling opening and closing (for example, see FIGS. 1 and 3). The discharge switching valves (3 to 5) are respectively provided in the branch passages (13a to 13c) of the gas flow path (13), and each of the branch passages (13a) is opened and closed by opening and closing the discharge switching valve (3 to 5). To 13c) are turned on / off.
In addition, discharge nozzles (43, 44) are connected to the respective gas discharge ports (6, 7) via external pipes (41, 42). Usually, the discharge nozzles (43, 44) are installed in one or more water tanks (45, 46).
In the above case, for example, the control unit (8) may control the discharge switching valves (3 to 5) so that the plurality of gas discharge ports (5, 6) are selectively opened in a predetermined order. it can. Thereby, the gas discharge ports (6, 7) from which the gas is discharged are switched in a predetermined order.
Further, the control unit (8) can sequentially control the opening time for each of the discharge switching valves (3 to 5). The opening time of each of the discharge switching valves (3 to 5) may be the same or may be different.

本実施形態に係るガス発生器としては、例えば、上記制御部(8)は、複数のガス吐出口(6、7)を1つずつ開状態とするように吐出切換弁(3〜5)を制御する形態(例えば、図1及び図3等参照)が挙げられる。
上述の場合、例えば、上記ガス発生器(1)は、各水槽(45、46)に対するガス吐出量を制御部(8)に設定するための操作部(11)を備えることができる。操作部(11)の構成及び機能は限定されず、各ガス吐出口(6、7)からのガス吐出量を制御するために、例えば、各吐出切換弁(3〜5)の開時間、開状態とする順番、各吐出切換弁(3〜5)を一通り開とする全体時間(サイクルタイム)等を、必要に応じて設定可能とすることができる。
As the gas generator according to the present embodiment, for example, the control unit (8) sets the discharge switching valves (3 to 5) so as to open the plurality of gas discharge ports (6, 7) one by one. A control mode (for example, see FIGS. 1 and 3) is given.
In the above case, for example, the gas generator (1) can include an operation unit (11) for setting the gas discharge amount to each of the water tanks (45, 46) in the control unit (8). The configuration and function of the operation unit (11) are not limited. For example, in order to control the amount of gas discharged from each of the gas discharge ports (6, 7), for example, the opening time, open time of each of the discharge switching valves (3 to 5) are controlled. The order of the states, the total time (cycle time) for opening each of the discharge switching valves (3 to 5), and the like can be set as necessary.

本実施形態に係るガス発生器としては、例えば、上記ガス流路(13)には、圧力センサ(21)が備えられており、制御部(8)は、圧力センサ(21)による計測値に基づいて各吐出切換弁(3〜5)の開時間を制御する形態(例えば、図1等参照)が挙げられる。
また、例えば、上記ガス流路(13)には、流量センサ(31)が備えられており、制御部(8)は、流量センサ(31)による計測値に基づいて各吐出切換弁(3〜5)の開時間を制御する形態(例えば、図3等参照)が挙げられる。
In the gas generator according to the present embodiment, for example, the gas flow path (13) is provided with a pressure sensor (21), and the control unit (8) outputs a value measured by the pressure sensor (21). There is a form (for example, see FIG. 1 and the like) in which the opening time of each of the discharge switching valves (3 to 5) is controlled based on this.
For example, the gas flow path (13) is provided with a flow rate sensor (31), and the control unit (8) controls each of the discharge switching valves (3 to 3) based on the measurement value of the flow rate sensor (31). 5) A mode of controlling the opening time (for example, see FIG. 3).

前記ガス発生部(2)は、通常、負荷圧力により単位時間当たりの流量が変化する特性を有している(例えば、図2参照)。よって、各吐出切換弁(3〜5)を開としたときの圧力(負荷圧力)を圧力センサ(21)により計測すれば、ガス発生部(2)からの流量を求めることができる。したがって、圧力センサ(21)を備えることによって、制御部(8)はそれぞれのガス吐出ノズル(43、44)の負荷圧力に応じてガス吐出量を制御することが可能になる。ガス吐出量の制御は、負荷圧力に応じた各吐出切換弁(3〜5)の開時間とすればよい。また、各吐出切換弁(3〜5)を開としたときの流量を流量センサ(31)により計測すれば、各ガス吐出口(5、6)からのガス吐出量を制御することができるだけでなく、各ガス吐出ノズル(43、44)の負荷圧力を知ることができる。
前記ガス発生部(2)の負荷圧力−流量特性は、制御部(8)内のメモリに格納しておくことができる。その構成は問わず、例えば、負荷圧力−流量特性をテーブルとして記憶し、そのテーブルを参照してガス吐出量を制御してもよいし、負荷圧力−流量特性の近似式(図2のF参照)を記憶し、計測値から計算してガス吐出量を制御してもよい。
制御部(8)は、負荷圧力によるガス発生部(2)の流量特性に基づいて吐出切換弁(3〜5)ごとの開時間を制御する構成とすることができる。以上のように、ガス流路(13)の圧力又は流量を計測可能な構成とすることにより、ガス発生器(1)は各ガス吐出ノズル(43、44)の負荷圧力が異なっても、各水槽に要求されるガス吐出量となるように制御することができる。
The gas generating section (2) generally has a characteristic that a flow rate per unit time changes according to a load pressure (for example, see FIG. 2). Therefore, if the pressure (load pressure) when each of the discharge switching valves (3 to 5) is opened is measured by the pressure sensor (21), the flow rate from the gas generator (2) can be obtained. Therefore, by providing the pressure sensor (21), the control unit (8) can control the gas discharge amount according to the load pressure of each gas discharge nozzle (43, 44). The control of the gas discharge amount may be performed by opening the discharge switching valves (3 to 5) in accordance with the load pressure. Further, if the flow rate when each of the discharge switching valves (3 to 5) is opened is measured by the flow rate sensor (31), the gas discharge amount from each of the gas discharge ports (5, 6) can be controlled. In addition, it is possible to know the load pressure of each gas discharge nozzle (43, 44).
The load pressure-flow rate characteristics of the gas generator (2) can be stored in a memory in the controller (8). Regardless of the configuration, for example, the load pressure-flow rate characteristic may be stored as a table, and the gas discharge amount may be controlled with reference to the table, or the approximate expression of the load pressure-flow rate characteristic (see F in FIG. 2). ) May be stored, and the gas discharge amount may be controlled by calculating from the measured value.
The control unit (8) may be configured to control the opening time of each of the discharge switching valves (3 to 5) based on the flow rate characteristics of the gas generation unit (2) depending on the load pressure. As described above, by adopting a configuration capable of measuring the pressure or the flow rate of the gas flow path (13), even if the load pressure of each gas discharge nozzle (43, 44) is different, the gas generator (1) It is possible to control the gas discharge amount required for the water tank.

なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。   It should be noted that reference numerals in parentheses of each configuration described in the above-described embodiment indicate a correspondence relationship with a specific configuration described in Examples described later.

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to the drawings.

ガス発生器1の内部には、図1に示すように、ガス発生部2が備えられている。このガス発生部2は、空気、酸素ガス、オゾンガスなどのガスを発生する。また、ガス発生部2のガス発生口2aには、下流に向かって3方向に分岐したガス流路13を介して2個のガス吐出口6、7が連絡されている。このガス流路13の分岐路13a、13bの下流端は、ガス吐出口6、7に接続されている。また、分岐路13cの下流端は、ガス発生器1の内部で外気に解放されている。また、各吐出口6、7は、ガス発生器1の筐体の表面側に備えられている。ここでのガス吐出口は2個であるが、使用状況により増やすことができる。   As shown in FIG. 1, a gas generator 2 is provided inside the gas generator 1. The gas generator 2 generates a gas such as air, oxygen gas, and ozone gas. In addition, two gas discharge ports 6 and 7 are connected to the gas generation port 2a of the gas generation unit 2 via a gas flow path 13 branched in three directions toward the downstream. The downstream ends of the branch paths 13a and 13b of the gas flow path 13 are connected to gas discharge ports 6 and 7, respectively. The downstream end of the branch path 13c is open to the outside air inside the gas generator 1. Further, each of the discharge ports 6 and 7 is provided on the surface side of the housing of the gas generator 1. Although the number of gas discharge ports is two here, it can be increased depending on the use situation.

また、ガス流路13の分岐路13a〜13cの上流側には、ガス発生器1の外部負荷圧力を監視することができる圧力センサ21を備えている。また、各分岐路13a〜13cには、2個のガス吐出口6、7の開閉(すなわち、一方の吐出口が開放され且つ他方の吐出口が閉鎖された状態)を交互に切り換えるための吐出切換弁3、4、5が備えられている。これら各吐出切換弁3〜5は、各分岐路13a〜13cを開閉する。   A pressure sensor 21 that can monitor the external load pressure of the gas generator 1 is provided upstream of the branch passages 13a to 13c of the gas flow path 13. In each of the branch passages 13a to 13c, a discharge for alternately switching between opening and closing of two gas discharge ports 6, 7 (that is, a state in which one discharge port is opened and the other discharge port is closed) is provided. Switching valves 3, 4, and 5 are provided. These discharge switching valves 3 to 5 open and close the branch passages 13a to 13c.

また、ガス発生器1は、ガス発生部2を制御する制御部8を備えている。この制御部8には、時間や流量を設定する操作部11、圧力センサ21及び吐出切換弁3〜5が電気的に接続されている。この制御部8は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、メモリ(例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等)、入出力回路等を備えている。そして、制御部8は、圧力センサ21からの信号を検出する機能を備えている。さらに、制御部8は、2個のガス吐出口6、7の開閉を交互に切り換えるように吐出切換弁3〜5を制御する機能を備えている。   Further, the gas generator 1 includes a control unit 8 that controls the gas generation unit 2. The control unit 8 is electrically connected to an operation unit 11 for setting time and flow rate, a pressure sensor 21, and discharge switching valves 3 to 5. The control unit 8 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory (for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc.), an input / output circuit, and the like (not shown). The control unit 8 has a function of detecting a signal from the pressure sensor 21. Further, the control unit 8 has a function of controlling the discharge switching valves 3 to 5 so that the two gas discharge ports 6 and 7 are alternately opened and closed.

また、吐出口6、7には、ガス吐出流路41、42(即ち、外部配管41、42)の基端が接続されている。これら流路41と42の先端には、水槽45と46に設置された吐出ノズル43と44が接続されている。流路41と42は吐出ノズル43、44までの配管長さが異なり、吐出ノズル43、44が設置される水深が異なるため、ガス発生部2に対する負荷圧力が異なっている。   Further, the discharge ports 6 and 7 are connected to the base ends of the gas discharge channels 41 and 42 (that is, the external pipes 41 and 42). Discharge nozzles 43 and 44 installed in water tanks 45 and 46 are connected to tips of these flow paths 41 and 42, respectively. The flow paths 41 and 42 have different pipe lengths to the discharge nozzles 43 and 44, and have different water depths at which the discharge nozzles 43 and 44 are installed.

上記の実施例のガス発生器1によれば、準備運転として、吐出切換弁3、4が順次交互に解放し、流路41、42の負荷圧力が圧力センサ21で検出される。制御部8には、ガス発生器1の負荷圧力と単位時間当たりの流量の関係を表す近似式Fがプログラミングされている。図2に示された近似式Fにおいて、Eは指数表示を表している。そして、制御部8は、検出された圧力値に基づいて各吐出口6、7のそれぞれ片方ずつで、所定の時間に吐出できるガス流量を算出する。   According to the gas generator 1 of the above embodiment, as the preparatory operation, the discharge switching valves 3 and 4 are sequentially and alternately opened, and the load pressure of the flow paths 41 and 42 is detected by the pressure sensor 21. The control unit 8 is programmed with an approximate expression F representing the relationship between the load pressure of the gas generator 1 and the flow rate per unit time. In the approximate expression F shown in FIG. 2, E represents an exponent. Then, the control unit 8 calculates a gas flow rate that can be discharged at a predetermined time from each of the discharge ports 6 and 7 based on the detected pressure value.

本例において、操作部11では、吐出口6、または吐出口7のどちらか片方について1分間に必要なガス吐出量を選択すると、残りの吐出口でガス発生部2の発生量の範囲内で吐出可能な流量が操作部11に表示される。すべての吐出口6、7の流量が選択されると、吐出切換弁3、4が決められた時間で制御されてガスを吐出する。このように、各吐出口6、7の必要なガス吐出量と各流路の圧力により、全体のサイクルタイムである1分間の中で各吐出切換弁3〜5の開時間が制御部8で決定される。   In this example, when the operation unit 11 selects a gas discharge amount necessary for one minute for either the discharge port 6 or the discharge port 7, the remaining discharge ports are within the range of the gas generation unit 2. The dischargeable flow rate is displayed on the operation unit 11. When the flow rates of all the discharge ports 6 and 7 are selected, the discharge switching valves 3 and 4 are controlled for a predetermined time to discharge gas. As described above, the opening time of each of the discharge switching valves 3 to 5 is controlled by the control unit 8 in one minute, which is the entire cycle time, by the necessary gas discharge amount of each of the discharge ports 6 and 7 and the pressure of each of the flow paths. It is determined.

例えば、ガス発生器1のガス発生量が6.0L/min程度であり、吐出口6に接続されている流路41の負荷圧力は40kPa、吐出口7に接続されている流路42の負荷圧力は10kPaの条件下で設置した場合には、制御部8では、図2の計算式からそれぞれ片方ずつの条件では、流路41には最大で約5.7L/min、流路42には約6.1L/minの吐出量が可能と算出される。操作部11に、吐出口6の水槽45に吐出させたい3.0L/minを入力すると、吐出口7の水槽47には、2.8L/minまでが選択できるように表示される。ここで、2.8L/minまでの流量とは、全体の切り換えサイクルタイムである1分の中で割り振ることのできる残りの時間で吐出が可能な流量である。そこで、吐出口7の水槽46を2.5L/minと選択すると、全体のサイクルタイムである1分間の中で各吐出切換弁3〜5の開時間が割り振られ、吐出切換弁3は約31.6秒、吐出切換弁4は約24.6秒となるように各吐出口からガスが吐出され、残りの3.8秒は吐出切換弁5が開とされて外気に排気される。   For example, the gas generation amount of the gas generator 1 is about 6.0 L / min, the load pressure of the flow path 41 connected to the discharge port 6 is 40 kPa, and the load of the flow path 42 connected to the discharge port 7 is When the pressure is set under the condition of 10 kPa, the control unit 8 uses the calculation formula of FIG. It is calculated that a discharge rate of about 6.1 L / min is possible. When 3.0 L / min desired to be discharged into the water tank 45 of the discharge port 6 is input to the operation unit 11, the water tank 47 of the discharge port 7 is displayed so as to select up to 2.8 L / min. Here, the flow rate up to 2.8 L / min is a flow rate at which discharge can be performed in the remaining time that can be allocated in one minute, which is the entire switching cycle time. Therefore, if the water tank 46 of the discharge port 7 is selected to be 2.5 L / min, the opening time of each of the discharge switching valves 3 to 5 is allocated in one minute which is the entire cycle time, and the discharge switching valve 3 is set to about 31 The gas is discharged from each of the discharge ports so that the discharge switching valve 4 takes about 24.6 seconds for about 0.6 seconds, and the discharge switching valve 5 is opened for the remaining 3.8 seconds to be exhausted to the outside air.

ここで、水質改善の効果を不安定にさせないために、各吐出切換弁の開時間(ガス吐出の切り換え間隔)を短くすることが望ましい。しかしながら、吐出切換弁の応答速度と流路内の圧力が安定する時間を考慮し、吐出切換弁の一番短い開放時間が3秒未満とならないようプログラミングされている。そのため、吐出切換弁3と4の開放時間は3秒以上で小刻みに交互に切り換わるよう制御する。なお、ここでは一番短い開放時間を3秒としたが、流路内の圧力が安定する時間は実際の設置状況により異なるため、事前に調査することが望ましい。   Here, in order not to make the effect of water quality improvement unstable, it is desirable to shorten the opening time (switching interval of gas discharge) of each discharge switching valve. However, in consideration of the response speed of the discharge switching valve and the time during which the pressure in the flow path is stabilized, the shortest opening time of the discharge switching valve is programmed so as not to be less than 3 seconds. Therefore, the opening time of the discharge switching valves 3 and 4 is controlled so as to be alternately switched in small increments of 3 seconds or more. Although the shortest opening time is 3 seconds here, the time during which the pressure in the flow path is stabilized varies depending on the actual installation conditions, and therefore it is desirable to investigate in advance.

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、圧力センサ21を備える形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図3に示すように、圧力センサ21に変更して流量センサ31を備えるようにしてもよい。流量センサ31では、流量が検出されるので、圧力センサ21のような計算式Fをプログラムする必要がなく、各吐出口6、7の必要なガス吐出量と各流路の単位時間当たりに流せる流量により、全体のサイクルタイムである1分間の中で各吐出切換弁3〜5の開時間を決定する。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be variously modified within the scope of the present invention according to the purpose and application. That is, in the above-described embodiment, the form including the pressure sensor 21 is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. . Since the flow rate is detected by the flow rate sensor 31, it is not necessary to program the calculation formula F as in the pressure sensor 21. The opening time of each of the discharge switching valves 3 to 5 is determined based on the flow rate in one minute which is the entire cycle time.

また、上記実施例では、複数の水槽45、46のそれぞれに吐出ノズル43、44を設置するようにしたが、これに限定されず、例えば、図3に示すように、1つの水槽45に複数の吐出ノズル43、44を設置してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the discharge nozzles 43 and 44 are provided in each of the plurality of water tanks 45 and 46. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. May be installed.

さらに、上記実施例では、ガス流路13の各分岐路13a〜13cの途中に流路を開閉する吐出切換弁3〜5を備えるようにしたが、これに限定されず、例えば、ガス流路13の各分岐路13a〜13cの分岐点に流路を切り換える吐出切換弁を備えるようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the discharge switching valves 3 to 5 that open and close the flow paths are provided in the middle of each of the branch paths 13a to 13c of the gas flow path 13. However, the present invention is not limited to this. A discharge switching valve for switching a flow path may be provided at a branch point of each of the 13 branch paths 13a to 13c.

本発明のガス発生器は、上記記載の実施例の構成に限定されるものではなく、記載した請求項の発明の本質を逸脱しない範囲において、適時その構成を変更してもよい。   The configuration of the gas generator of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and the configuration may be changed as appropriate without departing from the essence of the claimed invention.

本発明は、養殖や下水処理などの水質改善を目的としたガス発生に関する技術として広く利用される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely used as a technology related to gas generation for improving water quality such as aquaculture and sewage treatment.

1.ガス発生器、2.ガス発生部、3.4.5.吐出切換弁、6.7.吐出口、8.制御部、11.操作部、21.圧力センサ、31.流量センサ、41.42.流路、43.44.吐出ノズル、45.46.水槽。   1. Gas generator, 2. Gas generation section, 3.4.5. Discharge switching valve, 6.7. 7. outlet; Control unit, 11. Operation unit, 21. Pressure sensor, 31. Flow sensor, 41.42. Channel, 43.44. Discharge nozzle, 45.46. Aquarium.

Claims (6)

外部配管を介して1又は複数の水槽に水質改善用のガスを供給するガス発生器であって、
ガス発生部と、
前記ガス発生部に分岐したガス流路を介して接続される複数のガス吐出口と、
前記ガス流路に備えられ、前記ガス吐出口ごとに前記ガス流路を開閉する吐出切換弁と、
ガスを吐出する前記ガス吐出口を切り換えるように前記吐出切換弁ごとに開閉を制御する制御部と、を備えることを特徴とするガス発生器。
A gas generator for supplying gas for improving water quality to one or more water tanks through an external pipe,
A gas generator,
A plurality of gas discharge ports connected via a gas flow path branched to the gas generating unit,
A discharge switching valve that is provided in the gas flow path and opens and closes the gas flow path for each of the gas discharge ports;
A control unit that controls opening and closing of each of the discharge switching valves so as to switch the gas discharge ports that discharge gas.
前記制御部は、順次、前記吐出切換弁ごとに開時間を制御することを特徴とする請求項1に記載のガス発生器。   The gas generator according to claim 1, wherein the control unit sequentially controls an opening time for each of the discharge switching valves. 前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に圧力センサが備えられており、
前記制御部は、前記圧力センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のガス発生器。
The gas flow path is provided with a pressure sensor upstream of the discharge switching valve,
3. The gas generator according to claim 1, wherein the control unit controls an opening time of each of the discharge switching valves based on a value measured by the pressure sensor. 4.
前記ガス流路には、前記吐出切換弁の上流に流量センサが備えられており、
前記制御部は、前記流量センサによる計測値に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のガス発生器。
The gas flow path is provided with a flow rate sensor upstream of the discharge switching valve,
3. The gas generator according to claim 1, wherein the control unit controls an opening time of each of the discharge switching valves based on a value measured by the flow sensor. 4.
前記制御部は、負荷圧力による前記ガス発生部の流量特性に基づいて前記吐出切換弁ごとの開時間を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のガス発生器。   4. The gas generator according to claim 1, wherein the control unit controls an opening time of each of the discharge switching valves based on a flow rate characteristic of the gas generating unit based on a load pressure. 5. 前記水槽に対するガス吐出量を前記制御部に設定するための操作部を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のガス発生器。   The gas generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising an operation unit configured to set a gas discharge amount to the water tank in the control unit.
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