JP2024014395A - Gas dissolution device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas dissolution device which efficiently increases a gas dissolution amount in a liquid even with small output of a pump.
SOLUTION: A gas dissolution device 1 has a treatment space 4 composed of a cylindrical body 2 and a plate body 3 for closing both openings of the cylindrical body 2, an inflow port 5 which is provided in the cylindrical body 2 and flows gas-liquid mixed fluid where gas and liquid are mixed into the treatment space 4, and a discharge port 6 for discharging the gas-liquid mixed fluid provided in the cylindrical body 2 from the treatment space 4. A part of the gas-liquid mixed fluid spirally swirls from an outflow port 5 to the discharge port 6 in the treatment space 4. Shear parts 31-1 to 31-4 for imparting shear force to the spirally swirling gas-liquid mixed fluid are provided in the treatment space 4.
SELECTED DRAWING: Figure 3
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体に気体を効率よく溶融させる気体溶解装に関し、特に、液体中の気体溶存量を効率よく上昇させ、液体中の気体溶存量の時間経過による減少を緩やかにすることができる気体溶解装置に関する。 The present invention relates to a gas dissolving device that efficiently melts gas in a liquid, and in particular, a gas dissolving device that can efficiently increase the amount of gas dissolved in the liquid and slow down the decrease in the amount of gas dissolved in the liquid over time. Regarding the melting device.

従来、気体溶存量を増加させた液体は、例えば、食品分野、農業分野、環境分野などにおいて活用されており、その活用分野は拡大していく傾向にある。気体溶存量を増加させた液体に関しては、マイクロバブルやナノバブル等の微細な気泡を発生させて、液体中の気体溶存量を増加させる装置が知られている。このようなマイクロバブルやナノバブル等の微細な気泡を発生させ、液体中に気泡(期待)溶存させるものとして、特開2013―081880号公報に記載の気体溶解装置がある。 BACKGROUND ART Conventionally, liquids with an increased amount of dissolved gas have been used in, for example, the food field, agricultural field, environmental field, etc., and the fields of their use tend to expand. Regarding liquids with an increased amount of gas dissolved therein, devices are known that generate fine bubbles such as microbubbles and nanobubbles to increase the amount of gas dissolved in the liquid. There is a gas dissolving device described in JP-A-2013-081880 as a device that generates such fine bubbles such as microbubbles and nanobubbles and dissolves the bubbles (expectedly) in a liquid.

当該気体溶解装置では、気体溶解装置1は筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、筒体に設けられ気体と液体とが混合された気液混合流体が処理空間に流入する流入口と、筒体に設けられ気液混合流体を処理空間から排出する排出口とを有し、気液混合流体の一部が処理空間内において流出口から排出口に至るまで螺旋旋回するようになっている。 In the gas dissolving device, the gas dissolving device 1 includes a processing space consisting of a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder, and a gas-liquid mixed fluid provided in the cylinder and containing a mixture of gas and liquid. has an inlet that flows into the processing space, and an outlet that is provided in the cylinder and discharges the gas-liquid mixed fluid from the processing space, and a part of the gas-liquid mixed fluid flows from the outlet to the outlet in the processing space. It spirals all the way to the top.

特開2013-081880号公報JP2013-081880A

ところで、上述した従来の気体溶解装置の液体中への気体溶存量をさらに高めたいという要請がある。 By the way, there is a demand for further increasing the amount of gas dissolved in the liquid of the conventional gas dissolving device described above.

上記点より本発明は、ポンプの出力が小さくても液体中の気体溶存量をさらに効率よく上昇させる気体溶解装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a gas dissolving device that can more efficiently increase the amount of gas dissolved in a liquid even if the pump output is small.

上記課題を解決するため本発明の気体溶解装置は、筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、前記筒体に設けられ、気体と液体とが混合された気液混合流体が前記処理空間に流入する流入口と、前記筒体に設けられ、前記気液混合流体を前記処理空間から排出する排出口とを有する気体溶解装置であって、前記気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回するようになっており、前記螺旋旋回する前記気液混合流体にせん断力を付与するせん断部が前記処理空間内に設けられている。 In order to solve the above problems, the gas dissolving device of the present invention includes a processing space consisting of a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder, and a processing space provided in the cylinder, in which gas and liquid are mixed. A gas dissolving device having an inlet through which the gas-liquid mixed fluid flows into the processing space, and an outlet provided in the cylindrical body to discharge the gas-liquid mixed fluid from the processing space. A part of the mixed fluid spirally swirls in the processing space from the outlet to the discharge port, and a shearing section that applies a shearing force to the spirally swirling gas-liquid mixed fluid is arranged so that the shearing section applies a shearing force to the spirally swirling gas-liquid mixed fluid. located within the space.

好適には、気体溶解装置は、筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、前記筒体に設けられ、液体が前記処理空間に流入する液体流入口と、前記筒体又は前記板体に設けられ気体が前記処理空間に流入する気体流入口と、前記筒体に設けられ、前記液体と前記気体とを前記処理空間から排出する排出口とを有する気体溶解装置であって、前記液体と前記気体とからなる流体の一部が前記処理空間内において前記液体流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回するようになっている。 Preferably, the gas dissolving device includes a processing space including a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder, and a liquid inlet provided in the cylinder and through which liquid flows into the processing space. , a gas inlet provided in the cylindrical body or the plate body, through which gas flows into the processing space, and an outlet provided in the cylindrical body, through which the liquid and the gas are discharged from the processing space. In the dissolving device, a portion of the fluid consisting of the liquid and the gas spirals within the processing space from the liquid outlet to the discharge port.

本発明の気体溶解装置によれば、気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回することによって、螺旋旋回による遠心力が気液混合流体に加わって気液混合流体が加圧される。加圧された気液混合流体では、気体を液体に効率よく溶解させることができる。
また、気液混合流体が流入口から排出口に螺旋旋回しながら流れる過程で、せん断部によってせん断され、気体を液体にさらに効率よく溶解させることができる。
According to the gas dissolving device of the present invention, a part of the gas-liquid mixed fluid spirally turns in the processing space from the outlet to the discharge port, so that centrifugal force due to the spiral turns is applied to the gas-liquid mixed fluid. In addition, the gas-liquid mixed fluid is pressurized. In a pressurized gas-liquid mixed fluid, gas can be efficiently dissolved in liquid.
In addition, in the process of the gas-liquid mixed fluid flowing from the inlet to the outlet while spiraling, it is sheared by the shearing part, and the gas can be dissolved into the liquid more efficiently.

また、気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回することによって、気液混合流体がスムーズに処理空間を通過するようになっているので、気液混合流体への加圧が小さくてもよく出力の小さいポンプを使用して気体を液体に効率よく溶解させることができる。 Further, since a part of the gas-liquid mixed fluid spirals within the processing space from the outlet to the discharge port, the gas-liquid mixed fluid passes through the processing space smoothly. Gas can be efficiently dissolved in liquid even if the pressure applied to the gas-liquid mixed fluid is low, and a pump with low output can be used.

好適には、前記気液混合流体の一部の螺旋旋回が層流である。 Preferably, a part of the gas-liquid mixed fluid has a helical swirl in a laminar flow.

マイクロバブル及びナノバブルを発生させる装置は気液混合流体を高速で旋回させる必要がある。しかしながら、請求項2の気体溶解装置は、請求項1の気体溶解装置と同様に作用する上に、前記気液混合流体の一部の螺旋旋回が層流となっており、マイクロバブル及びナノバブル等の気泡を積極的に発生させる装置ではなく、むしろマイクロバブル及びナノバブル等の気泡の発生を抑制する装置である。したがって、マイクロバブル及びナノバブルを発生させる装置に比べて、本発明は気液混合流体の旋回速度が低くても液体の溶存気体量を増加させることができる。その結果、気液混合流体を処理空間に流入させるためのポンプの出力を小さくすることができるので、省エネを実現できる。 A device for generating microbubbles and nanobubbles needs to swirl a gas-liquid mixed fluid at high speed. However, the gas dissolving device according to claim 2 operates in the same manner as the gas dissolving device according to claim 1, and furthermore, a part of the gas-liquid mixed fluid has a laminar spiral flow, and microbubbles, nanobubbles, etc. This is not a device that actively generates bubbles, but rather a device that suppresses the generation of bubbles such as microbubbles and nanobubbles. Therefore, compared to devices that generate microbubbles and nanobubbles, the present invention can increase the amount of dissolved gas in the liquid even if the swirling speed of the gas-liquid mixed fluid is low. As a result, it is possible to reduce the output of the pump for flowing the gas-liquid mixed fluid into the processing space, thereby achieving energy savings.

好適には、前記せん断部は、前記処理空間の重力方向、並びに重力方向に直交する第1の水平方向の双方において異なる前記処理空間内の位置に、複数の前記せん断部が設けられている。 Preferably, a plurality of the shearing sections are provided at different positions in the processing space in both a gravitational direction of the processing space and a first horizontal direction perpendicular to the gravitational direction.

好適には、前記重力方向及び前記第1の水平方向の双方に直交する第2の方向の双方においてさらに異なる位置に、複数の前記せん断部が設けられている。 Preferably, the plurality of shearing portions are provided at further different positions in both the gravity direction and a second direction perpendicular to both the first horizontal direction.

好適には、前記複数のせん断部は、線状部材である。 Preferably, the plurality of shearing parts are linear members.

好適には、前記複数のせん断部は、前記処理空間の中央付近に向けて先細の先細部材である。 Preferably, the plurality of shearing parts are tapered members that taper toward the center of the processing space.

好適には、前記処理空間内において、前記液体流入口及び前記気体流入口と、前記排出口との間に、前記せん断部が位置する。 Preferably, the shearing section is located within the processing space between the liquid inlet, the gas inlet, and the outlet.

好適には、前記気液混合流体の一部の螺旋旋回は、層流である。 Preferably, the helical swirl of a portion of the gas-liquid mixed fluid is a laminar flow.

また、空洞の気圧が大気圧程度となっていることによって、排出口から排出される排出水は、圧力が急激な低下して液体中に気泡が発生することを防止できる。 Further, since the pressure in the cavity is approximately atmospheric pressure, the pressure of the discharged water discharged from the discharge port can be prevented from rapidly decreasing and generating bubbles in the liquid.

本発明によれば、ポンプの出力が小さくても液体中の気体溶存量を効率よく上昇させる気体溶解装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas dissolving device that efficiently increases the amount of gas dissolved in a liquid even if the pump output is small.

本発明の第1実施形態の気体溶解装置の正面側の構成を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the structure of the front side of the gas dissolution apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の気体溶解装置の側面側の構成を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the structure of the side surface side of the gas dissolution apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る気体溶解装置の処理空間内に設けられたせん断部の正面方向の構成を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the front configuration of a shearing section provided in the processing space of the gas dissolving device according to the first embodiment of the present invention. 図3に示す処理空間内に設けられたせん断部の側面方向の構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration in a side direction of a shearing section provided in the processing space shown in FIG. 3; 本発明の第2実施形態に係る気体溶解装置の処理空間内に設けられたせん断部の正面方向の構成を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the front configuration of a shearing section provided in a processing space of a gas dissolving device according to a second embodiment of the present invention. 図5に示す処理空間内に設けられたせん断部の側面方向の構成を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of a shearing section provided in the processing space shown in FIG. 5 in a side direction.

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
図1及び図2の一点鎖線矢印は、気液混合流体の流れの様子の一例を示したものである。
本実施形態の気体溶解装置1は、図1及び図2に示すように筒体2とその筒体2の両開口をそれぞれ閉塞する板体3とからなる処理空間4と、筒体2に設けられ、気体と液体とが混合された気液混合流体が処理空間4に流入する流入口5と、筒体2に設けられ、気液混合流体を処理空間から排出する排出口6とを有する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
<First embodiment>
The dashed-dotted line arrows in FIGS. 1 and 2 indicate an example of the flow of the gas-liquid mixed fluid.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas dissolving device 1 of this embodiment includes a processing space 4 consisting of a cylinder 2 and a plate 3 that closes both openings of the cylinder 2, and a processing space 4 provided in the cylinder 2. It has an inlet 5 through which a gas-liquid mixed fluid containing gas and liquid flows into the processing space 4, and an outlet 6 provided in the cylindrical body 2 to discharge the gas-liquid mixed fluid from the processing space.

筒体2は、横断面が円の円筒となっている。板体3も筒体2の両開口を閉塞するために充分な大きさを有する円板となっている。 The cylindrical body 2 has a circular cross section. The plate 3 is also a circular plate having a sufficient size to close both openings of the cylinder 2.

図1の側面図に示すように、流入口5と排出口6とは、筒体2の軸線方向にずれた位置に設けられている。流入口5から処理空間内に流入した気液混合流体は、筒体2に沿って旋回しながら排出口6へと向かうようになっている。したがって、図1中の一点鎖線矢印に示すように、気液混合流体の一部が処理空間4内において流出口5から排出口6に至るまで螺旋旋回するようになっている。 As shown in the side view of FIG. 1, the inlet 5 and the outlet 6 are provided at positions shifted in the axial direction of the cylinder 2. The gas-liquid mixed fluid that has flowed into the processing space from the inlet 5 heads toward the outlet 6 while swirling along the cylinder 2 . Therefore, as shown by the dashed-dotted line arrow in FIG. 1, a part of the gas-liquid mixed fluid spirals within the processing space 4 from the outlet 5 to the outlet 6.

図3は、本発明の第1実施形態に係る気体溶解装置1の処理空間4内に設けられたせん断部31の正面方向の構成を説明するための図である。図4は、図3に示す処理空間4内に設けられたせん断部31の側面方向の構成を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the front configuration of the shearing section 31 provided in the processing space 4 of the gas dissolving apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the shearing section 31 provided in the processing space 4 shown in FIG. 3 in the side direction.

図3に示すように、処理空間4内には、正面方向から見て、重力方向(図3上下方向)に延びる4本のせん断部31―1~31―4が設けられている。
せん断部31―1~31―4は、線状部材である。
図3に示すように、せん断部31―1~31―4は、重力方向と直交する第1の水平方向(図3中左右方向)において異なる位置に等間隔で設けらている。
As shown in FIG. 3, four shearing portions 31-1 to 31-4 are provided in the processing space 4, extending in the direction of gravity (vertical direction in FIG. 3) when viewed from the front.
The shearing parts 31-1 to 31-4 are linear members.
As shown in FIG. 3, the shearing portions 31-1 to 31-4 are provided at different positions and at equal intervals in a first horizontal direction (left-right direction in FIG. 3) perpendicular to the direction of gravity.

図4に示すように、4本のせん断部31―1~31―4は、処理空間4の側面方向からみて重力方向及び第1の水平方向に直交する第2の水平方向(図4中左右方向)の異なる位置に設けられている。 As shown in FIG. 4, the four shearing parts 31-1 to 31-4 are arranged in a second horizontal direction perpendicular to the gravity direction and the first horizontal direction (left and right in FIG. direction).

せん断部31―1~31―4は、処理空間4内において、流出口5と排出口6との間に設けらている。このように、流入口5と排出口6との間にせん断部31―1~31―4を設けることで、気液混合流体がせん断部31―1~31―4で効率的にせん断され、液体中の気体溶存量をさらに効率よく上昇させることができる。 The shearing parts 31-1 to 31-4 are provided between the outlet 5 and the outlet 6 in the processing space 4. In this way, by providing the shearing parts 31-1 to 31-4 between the inlet 5 and the outlet 6, the gas-liquid mixed fluid is efficiently sheared by the shearing parts 31-1 to 31-4. The amount of gas dissolved in the liquid can be increased more efficiently.

気体溶解装置1によれば、螺旋旋回による遠心力が気液混合流体に加わって気液混合流体が加圧されるため、加圧された気液混合流体では、気体を液体に効率よく溶解させることができる。 According to the gas dissolving device 1, the centrifugal force due to the spiral rotation is applied to the gas-liquid mixed fluid to pressurize the gas-liquid mixed fluid, so that the pressurized gas-liquid mixed fluid efficiently dissolves gas in the liquid. be able to.

また、気体溶解装置1によれば、気液混合流体が流入口5から排出口6に螺旋旋回しながら流れる過程で、せん断部31―1~31―4によってせん断され、気体を液体にさらに効率よく溶解させることができる。 Further, according to the gas dissolving device 1, in the process in which the gas-liquid mixed fluid flows from the inlet 5 to the outlet 6 while spirally turning, it is sheared by the shearing parts 31-1 to 31-4, and converts gas into liquid more efficiently. Can be dissolved well.

気液混合流体の一部の螺旋旋回は層流となっている。これにより、マイクロバブル及びナノバブル等の気泡の発生を抑制するとともに、処理空間4内において気液混合流体の螺旋旋回がスムーズに行われる。 A part of the gas-liquid mixed fluid spirally turns into a laminar flow. This suppresses the generation of bubbles such as microbubbles and nanobubbles, and allows the gas-liquid mixed fluid to spiral smoothly in the processing space 4.

気液混合流体の一部が螺旋旋回することによって、気液混合流体には遠心力が働き、液混合流体の螺旋旋回の旋回中心には空洞7が形成される。旋回中心の空洞7は気圧が大気圧程度なっているため、気液混合流体に溶けなかった気体が強制的に空洞に集まるようになっている。つまり、処理空間から排出する気液混合流体に気泡等が混ざらないようになっている。気泡等が混ざった気液混合流体に比べて、気泡等が混ざっていない気液混合流体は、時間経過にともなう溶存気体量の低下が緩やかとなる。 As a part of the gas-liquid mixed fluid spirals, a centrifugal force acts on the gas-liquid mixed fluid, and a cavity 7 is formed at the center of the spiral swirl of the liquid-liquid mixed fluid. Since the air pressure in the cavity 7 at the center of the swirl is approximately atmospheric pressure, the gas that is not dissolved in the gas-liquid mixed fluid is forced to gather in the cavity. In other words, air bubbles and the like are not mixed into the gas-liquid mixed fluid discharged from the processing space. Compared to a gas-liquid mixed fluid mixed with air bubbles, the amount of dissolved gas in a gas-liquid mixed fluid without air bubbles etc. decreases more slowly over time.

また、空洞の気圧が低くなっていることによって、排出口から排出される排出水は、圧力の急激な低下して液体中に気泡が発生することを防止できる。 In addition, since the air pressure in the cavity is low, the pressure of the discharged water discharged from the discharge port can be prevented from rapidly decreasing and generating bubbles in the liquid.

<第2実施形態>
本実施形態の気体溶解装置101は、せん断部の形状及び位置が第1実施形態の気体溶解装置1とは異なり、それ以外の構成は同じである。
<Second embodiment>
The gas dissolving device 101 of this embodiment differs from the gas dissolving device 1 of the first embodiment in the shape and position of the shearing part, but the other configurations are the same.

図5は、本発明の第2実施形態に係る気体溶解装置101の処理空間4内に設けられたせん断部131の正面方向の構成を説明するための図である。図6は、図5に示す処理空間4内に設けられたせん断部131の側面方向の構成を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the shearing section 131 provided in the processing space 4 of the gas dissolving apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention in the front direction. FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the shearing section 131 provided in the processing space 4 shown in FIG. 5 in the side direction.

図5に示すように、処理空間4内には、正面方向から見て、処理空間4の円周方向に等間隔に5個のせん断部131―1~131―5が設けられている。
せん断部31―1~31―4は、線状部材である。
As shown in FIG. 5, five shear sections 131-1 to 131-5 are provided in the processing space 4 at equal intervals in the circumferential direction of the processing space 4 when viewed from the front.
The shearing parts 31-1 to 31-4 are linear members.

図6に示すように、5個のせん断部131―1~131―5は、処理空間4の側面方向からみて重力方向及び第1の水平方向に直交する第2の水平方向(図6中左右方向)の異なる位置に設けられている。 As shown in FIG. 6, the five shearing parts 131-1 to 131-5 are arranged in a second horizontal direction perpendicular to the gravity direction and the first horizontal direction (left and right in FIG. direction).

せん断部131―1~131―5は、処理空間4の中央付近に向けて先細の先細部材である。 The shearing parts 131-1 to 131-5 are tapered members that taper toward the center of the processing space 4.

せん断部131―1~131―5は、処理空間4内において、流出口5と排出口6との間に設けらている。 The shearing parts 131-1 to 131-5 are provided between the outlet 5 and the outlet 6 in the processing space 4.

気体溶解装置101によっても、第1実施形態と同様に、気液混合流体が流入口5から排出口6に螺旋旋回しながら流れる過程で、せん断部31―1~31―4によってせん断され、気体を液体にさらに効率よく溶解させることができる。 Similarly to the first embodiment, in the gas dissolving device 101, the gas-liquid mixed fluid is sheared by the shearing parts 31-1 to 31-4 in the process of flowing from the inlet 5 to the outlet 6 while spirally turning, and the gas is can be dissolved in liquid more efficiently.

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
The invention is not limited to the embodiments described above.
That is, those skilled in the art may make various changes, combinations, subcombinations, and substitutions with respect to the components of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or its equivalent scope.

本発明のせん断部の形状、数、配置場所は、十分なせん断力を発揮できれば、上述した図3~図6に示すものには限定されない。 The shape, number, and location of the shearing portions of the present invention are not limited to those shown in FIGS. 3 to 6 described above, as long as sufficient shearing force can be exerted.

上記実施形態では、筒体2の横断面が円の円筒の場合について説明したが、これに限定されることなく、気液混合流体の一部が処理空間内において螺旋旋回可能であれば断面が
多角形の筒であってもよい。
In the above embodiment, the case where the cross section of the cylinder body 2 is a circular cylinder is described, but the cross section is not limited to this, and if a part of the gas-liquid mixed fluid can spirally turn in the processing space, the cross section can be changed. It may also be a polygonal cylinder.

また、上記実施形態では、板体3も筒体2の両開口を閉塞するために充分な大きさを有する円板となっている場合について説明したが、これに限定されることなく、筒体2の両開口を閉塞できれば、どのような形状の板体でであってもよい。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which the plate 3 is also a disk having a sufficient size to close both openings of the cylinder 2. However, the plate 3 is not limited to this, and the cylinder The plate may have any shape as long as it can close both openings.

さらに、上記実施形態では、気液混合流体の一部の螺旋旋回は層流となっている場合について説明したが、気液混合流体全体が層流となっている必要はなく、部分的に乱流が発生していてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which a part of the gas-liquid mixed fluid spirally turns into a laminar flow. There may be a flow.

さらに、上記実施形態では、気体溶解装置が気体と液体とが混合された気液混合流体が処理空間4に流入する流入口5を有する場合について説明したが、これに限定されることなく、気体と液体が独立して処理空間に流入するように、気体溶解装置が筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、前記筒体に設けられ、液体が前記処理空間に流入する液体流入口と、前記筒体又は前記板体に設けられ気体が前記処理空間に流入する気体流入口と、前記筒体に設けられ、前記液体と前記気体とを前記処理空間から排出する排出口とを有し、前記液体と前記気体とからなる気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記液体流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回するようになっていてもよい。 Further, in the above embodiment, the gas dissolving device has the inlet 5 through which the gas-liquid mixed fluid, which is a mixture of gas and liquid, flows into the processing space 4. However, the gas dissolving device is not limited to this. A gas dissolving device is provided in the cylinder and a processing space consisting of a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder so that the liquid flows into the process space independently. a liquid inlet that flows into the processing space; a gas inlet that is provided in the cylinder or the plate and allows gas to flow into the processing space; and a gas inlet that is provided in the cylinder and allows the liquid and the gas to flow into the processing space. a gas-liquid mixed fluid consisting of the liquid and the gas spirals in the processing space from the liquid outlet to the discharge port; Good too.

1…気体溶解装置
2…筒体
3…板体
4…処理空間
5…流入口
6…排出口
7…空洞
31―1~31―4…せん断部
131―1~131―5…せん断部
1... Gas dissolving device 2... Cylindrical body 3... Plate body 4... Processing space 5... Inlet port 6... Outlet port 7... Cavity 31-1 to 31-4... Shearing section 131-1 to 131-5... Shearing section

本発明は、断面略円形状で中心軸が水平方向に延びた筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、気体と液体とが混合された気液混合流体を、前記処理空間に上方から下方に向けて流入させる、前記筒体に設けられた流入口と、前記流入口から前記処理空間内に流入した前記気液混合流体を、前記中心軸を中心に下方に向けて螺旋回転して前記筒体から流出させる、前記筒体に設けられた排出口と、前記処理空間を形成する前記筒体の内周面に設けられた線状部材である複数のせん断部と、を有し、前記流入口と前記排出口とは、前記中心軸方向の異なる位置に設けられており、前記複数のせん断部は、前記中心軸に沿った方向、並びに当該中心軸と直交する方向の双方において相互に異なる前記処理空間内の位置に設けられ、前記複数のせん断部は、重力方向と平行して延び、両端が前記内周面に固定されている気体溶解装置である。
The present invention provides a processing space consisting of a cylinder whose cross section is approximately circular and whose central axis extends horizontally, and a plate that closes both openings of the cylinder, and a gas-liquid mixture in which gas and liquid are mixed. An inlet provided in the cylindrical body allows fluid to flow into the processing space from above to below; a plurality of linear members provided on the inner circumferential surface of the cylinder forming the processing space; a shearing section, the inlet and the outlet are provided at different positions in the direction of the central axis, and the plurality of shearing sections are arranged in a direction along the central axis and in a direction along the central axis. The gas dissolving device is provided at mutually different positions in the processing space in both directions orthogonal to the axis, and the plurality of shearing parts extend parallel to the direction of gravity, and both ends are fixed to the inner circumferential surface. It is.

Claims (9)

筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、
前記筒体に設けられ、気体と液体とが混合された気液混合流体が前記処理空間に流入する流入口と、
前記筒体に設けられ、前記気液混合流体を前記処理空間から排出する排出口とを有する気体溶解装置であって、
前記気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記流出口から前記排出口に至るまで螺旋旋回するようになっており、
前記螺旋旋回する前記気液混合流体にせん断力を付与するせん断部が前記処理空間内に設けられている
気体溶解装置。
a processing space consisting of a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder;
an inlet provided in the cylindrical body through which a gas-liquid mixed fluid in which gas and liquid are mixed flows into the processing space;
A gas dissolving device having an outlet provided in the cylindrical body and discharging the gas-liquid mixed fluid from the processing space,
A part of the gas-liquid mixed fluid spirals within the processing space from the outlet to the outlet,
A gas dissolving device, wherein a shearing section that applies a shearing force to the spirally rotating gas-liquid mixed fluid is provided in the processing space.
筒体とその筒体の両開口をそれぞれ閉塞する板体とからなる処理空間と、
前記筒体に設けられ、液体が前記処理空間に流入する液体流入口と、
前記筒体又は前記板体に設けられ気体が前記処理空間に流入する気体流入口と、
前記筒体に設けられ、前記液体と前記気体とを前記処理空間から排出する排出口とを有し、
前記気液混合流体の一部が前記処理空間内において前記液体流入口から前記排出口に至るまで螺旋旋回するようになっている
請求項1に記載の気体溶解装置。
a processing space consisting of a cylinder and a plate that respectively closes both openings of the cylinder;
a liquid inlet provided in the cylindrical body, through which liquid flows into the processing space;
a gas inlet provided in the cylindrical body or the plate body through which gas flows into the processing space;
an outlet provided in the cylindrical body for discharging the liquid and the gas from the processing space;
The gas dissolving device according to claim 1, wherein a part of the gas-liquid mixed fluid spirals within the processing space from the liquid inlet to the outlet.
前記せん断部は、前記処理空間を形成する筐体から前記処理空間内に突き出た形状をしている
請求項1に記載の気体溶解装置。
The gas dissolving device according to claim 1, wherein the shearing section has a shape protruding into the processing space from a casing that forms the processing space.
前記せん断部は、前記処理空間の重力方向、並びに重力方向に直交する第1の水平方向の双方において異なる前記処理空間内の位置に、複数の前記せん断部が設けられている
請求項1に記載の気体溶解装置。
The plurality of shearing parts are provided at different positions in the processing space in both the gravitational direction of the processing space and a first horizontal direction perpendicular to the gravitational direction. gas dissolving device.
前記重力方向及び前記第1の水平方向の双方に直交する第2の方向の双方においてさらに異なる位置に、複数の前記せん断部が設けられている
請求項4に記載の気体溶解装置。
The gas dissolving device according to claim 4, wherein a plurality of the shearing parts are provided at further different positions in both the gravity direction and a second direction perpendicular to both the first horizontal direction.
前記複数のせん断部は、線状部材である
請求項4に記載の気体溶解装置。
The gas dissolving device according to claim 4, wherein the plurality of shearing parts are linear members.
前記複数のせん断部は、前記処理空間の中央付近に向けて先細の先細部材である
請求項4に記載の気体溶解装置。
The gas dissolving device according to claim 4, wherein the plurality of shearing parts are tapered members that taper toward the center of the processing space.
前記処理空間内において、前記液体流入口及び前記気体流入口と、前記排出口との間に、前記せん断部が位置する
請求項2に記載の気体溶解装置。
The gas dissolving device according to claim 2, wherein the shearing section is located within the processing space between the liquid inlet, the gas inlet, and the outlet.
前記気液混合流体の一部の螺旋旋回は、層流であることを特徴とする請求項1に記載の気体溶解装置。 2. The gas dissolving device according to claim 1, wherein the spiral swirl of a portion of the gas-liquid mixed fluid is a laminar flow.
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