JP2574736B2 - 気液加圧混合装置とこれを用いた廃液等の処理装置 - Google Patents

気液加圧混合装置とこれを用いた廃液等の処理装置

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JP2574736B2 JP35008893A JP35008893A JP2574736B2 JP 2574736 B2 JP2574736 B2 JP 2574736B2 JP 35008893 A JP35008893 A JP 35008893A JP 35008893 A JP35008893 A JP 35008893A JP 2574736 B2 JP2574736 B2 JP 2574736B2
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、オゾン等の気体と液
体を加圧下で反応させたり、オゾン等の気体が大量に溶
解された液体を供給するための気液加圧混合装置に関
し、さらに、産業排水や家庭排水等所定の処理が必要な
廃液を無害なものに処理するため、この気液加圧混合装
置を用いた廃液等の処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、オゾン等の気体と液体を加圧下で
反応させたり気体を液体中に溶解をさせる方法として、
気体と液体の双方を加圧ポンプ中に送り込み、上記加圧
ポンプ内で液体を加圧し、上記反応や溶解を行わせる方
法があった。また、所定圧に加圧された加圧タンク内に
液体と気体を送り込み、上記加圧タンク内で反応や溶解
を行う方法もあった。
【0003】また、例えば食品工場からの排水で殺菌処
理に際して、オゾン殺菌の場合、一旦バッチ処理用のタ
ンクに溜めて、そのタンク内に殺菌剤やオゾンを注入
し、殺菌処理をして排出していた。また、生けす等の水
槽のように、貯蔵している液体を循環させて再利用する
場合も、その水を殺菌槽等に入れて処理するか、フィル
ターを通すだけで殺菌処理をせずに循環させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の加圧
ポンプを用いるものの場合、加圧ポンプ内に気体と液体
を一緒に送り込むため、その加圧ポンプ内でキャビテ−
ションが発生しやすくなり、ポンプ材質や構造が、キャ
ビテーションに対して強い材料に制限されるという問題
があった。さらに、ポンプに送り込む気体の種類によっ
ても、ポンプ材質が制限された。また、上記加圧タンク
を用いた場合は、加圧タンク内で気体と液体の反応や溶
解を行うため、加圧タンク内で液体が止まった状態にあ
る。したがって、連続的に気体と液体の反応や溶解をさ
せることができず、加圧タンクの大きさの割合に対して
気液の接触面積が小さく、少ない気体を効率よく利用で
きなかった。またこの方法では、気体と液体の両方を加
圧タンク内に圧送する必要があり、ポンプ等の装置が大
がかりになるという問題があった。
【0005】また、上記従来の技術の後者の場合におい
て、廃液等の被処理液を一旦水槽に溜めてオゾン等を水
槽中に溶解させて処理しているものは、処理時間がかか
るとともに、連続した処理が不可能であり、処理装置も
大型化し、コストも高くなるものであった。また、フィ
ルターを通過させる場合は連続処理が可能であるが、時
間がかかり効率よく完全な殺菌を行わせることはできな
いものであった。
【0006】この発明は、上記従来技術の問題点に鑑み
て成されたもので、連続的に効率よく気体を液体中に溶
解させ又は混合させることができ、廃液等の処理に際し
て、気体を溶解混合させることにより所望の処理を連続
的に行うことができる気液加圧混合装置とそれを用いた
廃液等の処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、流体流路の
一部をベンチュリ管やオリフィス等で絞り、この絞り部
の下流側で徐々に管路を広げた広がり部を設け、上記絞
り部のわずかに下流側で気体を流入させる気体流入口を
形成し、上記広がり部の下流側に、緩急を繰り返す勾配
に形成され上から下へ流体が流れる加圧混合流路を配設
し、この加圧混合流路の出口または下流にノズル孔等か
らなる出口側絞りを設けた気液加圧混合装置である。さ
らに、上記加圧混合流路の途中に、上記出口側絞りと比
べて断面積の大きい中間絞りを設け、上記加圧混合流路
内の上記中間絞りの少なくとも出口側の流路の圧力を測
定する圧力測定手段を設けたものである。
【0008】またこの発明は、上記加圧混合流路の出口
または下流にノズル孔等の出口側絞りを設け、この出口
側絞りからオゾンが溶解したオゾン水等の液体を供給す
るものである。さらに、上記加圧混合流路の途中に上記
液体中に流入したオゾンのうち、液体中に溶解しきらな
かった分を外部へ逃がす分岐流路を形成し、この分岐流
路の所定位置に分岐流路中に流入した液体の液面を検出
するセンサを取り付け、上記分岐流路の先端側に絞りと
上記センサの検知信号により開閉される電磁弁とを設
け、気泡や気体流れがなく、オゾンが溶解した液体成分
のみを上記出口側絞りから供給するようにしたものであ
る。
【0009】また、この発明は、廃液等の被処理液が流
入する液体流入部を有し、この液体流入部の下流側に連
続して設けられた流体流路の一部をベンチュリ管やオリ
フィス等で絞り、この絞り部の下流側で徐々に管路を広
げた広がり部を設け、上記絞り部のわずかに下流側で廃
液処理用のオゾン等の気体を流入させる気体流入口を形
成し、上記広がり部の下流側に、緩急を繰り返す勾配に
形成され上から下へ流体が流れるとともに上記被処理液
中の物質と上記気体とを反応させる加圧混合流路を配設
し、この加圧混合流路の出口または下流にノズル孔等の
出口側絞りを設け、この出口側絞りから処理済液を排出
する廃液等の処理装置である。さらに、上記加圧混合流
路の途中に、上記出口側絞りと比べて断面積の大きい中
間絞りを設け、上記加圧混合流路内の上記中間絞りの少
なくとも出口側の流路の圧力を測定する圧力測定手段を
設けたものである。
【0010】またこの発明は、上記絞り部に続いて下流
側に設けられ液体流路方向に断面積の等しい気体流入部
を設け、この気体流入部に外部からオゾン等の気体を流
入させる気体流入口を形成し、上記気体流入口の下流側
に流路を徐々に広げた広がり部を設け、上記広がり部の
下流に流路中の被処理液である液体と上記気体流入口か
ら流入した気体とを混合する上記加圧混合流路を設けた
ものである。
【0011】またこの発明は、上記加圧混合流路の下流
側に、上方へ突き出て主流路から分岐した分岐流路を形
成し、この分岐流路の所定位置に分岐流路中に流入した
液体の液面を検出するセンサを取り付け、上記分岐流路
の先端側に絞りと上記センサの検知信号により開閉され
る電磁弁とを設けて上記分岐点の主流路下流側に気泡や
気体流れのない被処理液を供給し、上記分岐点の主流路
下流側に絞りノズル等の出口側絞りを設けた廃液等の処
理装置である。
【0012】
【作用】この発明の気液加圧混合装置は、絞り部のわず
か下流側の気体流入口から気体を流れの中に流入させ、
流れが遅くなる広がり部で、気体と液体を混合させつつ
流入した気体を液体中に加圧溶解させ、さらに、加圧混
合流路の流路上部を気体が流れ、流路下部に液体が流れ
る状態になり、気液の接触面積が広いものとなる。ま
た、この上から下に流れ落ちる加圧混合流路の出口又は
下流にノズル孔等の出口側絞りを設けることによって、
この加圧混合流路内部の静圧を高め、反応や溶解効率を
高めることができる。さらに、流入口より流出口が低く
なっているため、上記加圧混合流路内に気液混合流が滞
る形になり、密度の大きい液体の方が気体よりも流出が
容易になる。そのため気体が液体より多く滞り、加圧混
合流路に流入する気液混合流の気体の割合が低くても、
上記加圧混合流路内では気体の割合が高くなる。
【0013】また、この発明の廃液等の処理装置は、加
圧混合流路に流入する気液混合流の気体の割合が低くて
も、上記加圧混合流路内では気体の割合が高くなり、被
処理液に対する気体による処理効率が高くなるものであ
る。
【0014】さらに、この発明の廃液等の処理装置は、
上記加圧混合流路に設けられた分岐流路の分岐点で、余
剰気体と被処理液とを正確に分流することは困難である
ため、分岐流路側に気体だけではなく少量の被処理液が
流入するよう設定し、この分岐流路内に被処理液が流入
した際には、被処理液は密度が大きいために下方に溜ま
る形になり、この液面をセンサで検出し、被処理液が分
岐流路から外部に流出しないように分岐流路の先に取り
付けた電磁弁を開閉する。この時、余剰気体は分岐流路
から上方へ流出して行くが、その流出側に絞りを設けて
あるために加圧混合流路内の圧力低下はほとんど起こら
ない。
【0015】
【実施例】以下この発明の気液加圧混合装置及びこれを
用いた廃液等の処理装置の実施例について図面を基にし
て説明する。図1、図2はこの発明の第一実施例を示す
もので、この実施例の廃液等の処理装置により処理され
る被処理液1は、オゾンによって殺菌するための、上
水、下水、食品工場等の排水、生けす、プール等の水ま
たは海水、風呂水、水耕栽培用の水、クーリングタワー
水、その他の殺菌を必要とする液体である。さらには、
オゾンにより脱色するための着色排水、鑑賞用魚水槽
水、水道水等、または、液体中に有害成分を含む排水で
ある。そして、これらの被処理液を、気体として混合溶
解されるオゾンにより、酸化分解し、無害なものや、再
利用可能な状態にするものであり、さらに、オゾンによ
り、除鉄、除マンガン、シアンまたはフェノールの分
解、CODを低下させる等の処理を行うものである。
【0016】この実施例の廃液等の処理装置は、図1に
示すように、被処理液1を送り込む液体流入管路2が、
混合器4の液体流入部5に接続され、この混合器4が、
気液加圧混合器12の入口部11に取り付けられてい
る。混合器4には、管路が狭くなった絞り部である喉部
6が中央に設けられたベンチュリ管が形成され、この喉
部6の下流の広がり部10には、喉部6のわずかに下流
側でオゾン等の気体を管路中に混合させる気体流入口8
が形成されている。
【0017】気液加圧混合器12は、箱型に組まれて水
平部13aと垂直部13bとが交互に段階的に設けられ
た加圧混合流路13が形成されている。この加圧混合流
路13には、その上部に排気口14が形成され、流路の
中間部に中間絞り16が取り付けられ、出口部18に出
口側絞りであるノズル孔20が設けられている。そし
て、ノズル孔20は、流出管路22に接続されている。
また、出口部18の直前には、上方に分岐した分岐流路
24が形成され、分岐流路24の上部に、余剰気体を排
出する余剰気体抜き口26が設けられている。
【0018】気液加圧混合器12の上部に取り付けられ
た排気口14の先には、管路28を経てバルブ30が取
り付けられている。排気口14及びバルブ30は、気液
混合流の流入が停止した際、加圧されていた気体が、膨
張し流入管路2や気体流入口8または流出管路22など
へ流れ出すことを防止するために、バルブ30を気液混
合流の流入停止時に開き、排気口14を経て外部に気体
を放出する際に使用するものである。なお、この排気口
14は不必要な場合、適宜省略しても良い。
【0019】気液加圧混合器12内の流路途中に設けら
れた中間絞り16の流体流れと直交する方向の断面の総
断面積は、この気液加圧混合器12の出口部18に設け
られたノズル孔20の、流体流れと直交する方向の断面
の総断面積よりも大きいものである。そして、中間絞り
16を設けることにより、中間絞り16の前の流路より
中間絞り16の後の流路の圧力が低い状態になる。これ
により、中間絞り16前の流路と中間絞り16後の流路
の加圧状態を測定することによって、加圧混合流路13
内の圧力が異常に高くなる等の非常事態を感知すること
ができ、気液加圧混合器12の破裂等を事前に防止する
ことができる。ここで、一般的には、中間絞り16の後
の流路の圧力が前の流路の圧力に近付いてくることによ
り異常な事態であることが分かる。また、中間絞り16
の前の流路内の圧力は、注入する気液混合流の圧力とし
て分かるので、少なくとも中間絞り16の後の流路の圧
力を測定することによっても、この気液加圧混合器12
の異常を検知することができる。尚、この中間絞り16
は、不必要な場合適宜省略することができる。
【0020】気液加圧混合器12のノズル孔20の直前
で上方に突き出した分岐流路24は、加圧混合流路13
の終点部の分岐点32で分岐され、分岐流路24及び余
剰気体抜き口26を経て管路34で流量調節弁36に接
続されている。加圧混合流路13の内部を流れる気体は
密度が小さいために分岐点32に来ると上方に突き出し
た分岐流路24へ流れ、管路34通って流量調整弁36
に流れていく。そして、流量調整弁36を適当に調節す
ることにより、余った気体の排気と加圧値の調節とを同
時に行うことができる。尚、この分岐流路24も、不必
要な場合適宜省略しても良い。また、加圧混合流路13
内の圧力を調整する必要がない場合は、流量調整弁36
を固定の絞りにしても良い。
【0021】この実施例の廃液等の処理装置は、図2に
示すように、被処理液1を廃液槽3から管路7を介して
吸い上げるポンプ9を有しており、ポンプ9と混合器4
との間の液体流入管路2には、リリーフ弁17が途中に
設けられた管路15が接続され、この管路15の先端部
は廃液槽3に接続されている。また、混合器4の気体流
入口8には、流量調節弁19を有した気体管路21が接
続され、気体管路21の基端部は、オゾン発生装置23
に接続されている、。このオゾン発生装置23には、酸
素ボンベ等の酸素供給源25が取り付けられている。ま
た、余剰気体を排出する管路34には、オゾン分解触媒
を有したオゾン分解装置27が接続されている。
【0022】次に、この実施例の廃液等の処理装置の作
用に付いて以下に説明する。先ず、ポンプ9により廃液
槽3から吸引された被処理液1は、流入管路2から混合
器4へ所定の圧力で流入し、ベンチュリ管の喉部6で加
速されて、一旦静圧が低下し、広がり部10を経て流速
が遅くなり再び静圧が増大する。この時、気体流入口8
は、喉部6のわずかに下流側であり、この部分の静圧は
相対的に負圧になっているため、オゾンが流路中に流入
する。なお、この気体流入口8を喉部6に配置しないの
は、喉部6が最も静圧の低くなる部分ではあるが、喉部
6に気体流入口8を設けると、実際には気体の吸い込み
が良くなく、流路が広がり始めたところの方が気体が流
入しやすいためである。
【0023】混合器4でオゾンが混合された被処理液1
は、気液加圧混合器12の内部で気体流れ40と被処理
液流れ42の流れに分離して流れる。この際、オゾンと
被処理液1が加圧下で互いに広い面積で接触した高接触
状態になり、気液反応や気体の被処理液への溶解が促進
される。その後、気液混合流である被処理液1は、ノズ
ル孔20を通り流出管路22から流出する。流出管路2
2から流出する処理済液は、処理液槽45に溜められ、
排出または再利用される。また、この処理液槽45を設
けず、直接排出または循環させても良いものである。
【0024】被処理液1の処理に際し、気液加圧混合器
12は、流出管路22が流入管路2よりも低い位置に設
置されているために、加圧混合流路13の内部に気液混
合流が滞るようになる。さらに、被処理液1は気体より
密度が高いことにより、被処理液1の方が流出しやす
く、気体であるオゾンが流出しにくい状態になるため、
オゾンがよりいっそう滞るようになる。このため、気液
加圧混合器12に流入する気液混合流のオゾンの割合が
低くても、気液加圧混合器12内部ではオゾンの割合が
高いものとなる。
【0025】この実施例の廃液等の処理装置では、気体
流入口8の接続部位における広がり部10と、ノズル孔
20との各々の総断面積の関係は以下の式を満たすもの
であれば良い。 PA<PG (1) PA=(1−Sb2/Sa2)P1+(δP+Pb)Sb2/Sa2 (2) PGは気体流入口8から流入する気体の圧力 PAは流体力学上のベルヌーイの定理と連続の式から与
えられる気体流入口8の接続部位における広がり部10
の静圧 Saは気体流入口8の接続部位における広がり部10の
断面積 Sbはノズル孔20の総断面積 P1は気体流入口8の接続部位における広がり部10の
総圧 δPは気体流入口8の接続部位における広がり部10か
らノズル孔20までの圧力損失 Pbはノズル孔20の静圧
【0026】本装置を用いてオゾンによる排水処理の試
験をしたところ、注入オゾンに対して消費されたオゾン
が99.4%と、非常に高いオゾン利用効率がえられ
た。また、この実施例の気液加圧混合器12は、箱状に
加圧混合流路13を形成しているので、簡単な構成で、
気液が効率よく混合され、装置も小さいものにすること
ができる。
【0027】なお、この混合器4は、図1のように直接
気液加圧混合器12に接続する他、図3のように管路4
4を経て気液加圧混合器12に接続しても良い。また、
ノズル孔20は、流出管路22の先端部又は途中に設け
ても良いものである。さらに、気液加圧混合器12の加
圧混合流路13は、図2に示すように、パイプ等の管状
のものを、蛇行させて形成しても良く、緩急を繰り返す
勾配の流路を経て気液混合流が流れるようにしたもので
あれば良い。またこの実施例の気液加圧混合装置は、被
処理液1を水等の液体に代えて、オゾンが溶解したオゾ
ン水等のオゾン溶解液を製造する装置として用いても良
いものである。
【0028】次にこの発明の第二実施例について図4、
図5を基にして説明する。ここで、上述の実施例と同様
の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施例
の気液加圧混合装置を用いた廃液等の処理装置は、混合
器4として、図4、図5に示すように、絞り部である喉
部6が中央部に設けられたベンチュリ管状の流路50が
形成されている。このベンチュリ管状の流路50の下流
側には、喉部6よりわずかに内径が大きい円筒状の気体
流入部52が形成され、この気体流入部52の下流側
に、滑らかにテーパ状に広がった広がり部が形成されて
いる。そして、この気体流入部52には、オゾン等の気
体を流路50中に混合させるための気体流入口56が形
成されている。ここで、喉部6から噴出してきた被処理
液1の流れは、喉部6を通過後の後コーン状に拡大する
ため、気体流入部52の長さには制限がある。即ち、喉
部6から流れが所定の角度で広がり、その流れが気体流
入部52の壁面に当たるまでの長さが最大値であると言
える。実験的には、図4に示すように、喉部6と気体流
入部52との段差aと平行部の流さbの関係は、次の
式、 b<9.5a を満たすものであれば安定してオゾン等の廃液処理用気
体を吸引することが判明している。
【0029】この実施例の混合器4が取り付けられた気
液加圧混合器12も、上から下に液体が流れ落ちる加圧
混合流路13が形成されたものである。そして、加圧混
合流路13の出口部には管路58を介して出口側絞りで
あるノズル孔20が形成されたノズル部60が設けられ
ているものである。
【0030】この実施例の廃液等の処理装置も、緩急を
繰り返しながら段階的に液体が上から下に向う加圧混合
流路13を有し、この加圧混合流路13に被処理液1を
流すことにより、加圧混合流路13内では、その上部に
気体であるオゾン、下部に被処理液1が流れる状態にな
り、気液の接触面積が広い流れが得られるものである。
そして、出口部の管路58の先端にノズル部60を設け
ることによって、この加圧混合流路13内部の静圧を高
め、オゾンの反応を高めるものである。
【0031】次にこの発明の第三実施例について図6を
基にして説明する。ここで、上述の実施例と同様の部材
は同一符号を付して説明を省略する。この実施例では、
加圧混合流路13で溶解しきらなかった気体であるオゾ
ンを、ノズル部60の出口側のズル部であるノズル孔2
0でせん断するのではなくて、ノズル部60の手前の分
岐点32から上方を向いて設けられた分岐流路62か
ら、余剰気体として外部に放出しているものである。こ
れにより処理済液中に気泡として残るオゾンが少なくな
り、気泡として残っていたオゾンが処理液槽から空気中
に拡散することはなくなる。
【0032】次にこの発明の第四実施例について図7を
基にして説明する。ここで、上述の実施例と同様の部材
は同一符号を付して説明を省略する。この実施例の気液
加圧混合装置を用いた廃液等の処理装置は、混合器から
気液混合流が送り込まれる管路58に、出口側絞りであ
る中間ノズル64を設けたものである。この配管路58
は、気液の混合部を兼ねるものであり、鋼管やフレキシ
ブルな管路でもよく、流れが乱流になる方がより効率良
く気体と液体が混合されるので、その管路を螺旋状に設
定したり、管路のレイノルズ数を乱流になる値以上の条
件に設定しても良い。
【0033】次にこの発明の第五実施例について図8を
基にして説明する。ここで、上述の実施例と同様の部材
は同一符号を付して説明を省略する。この実施例の気液
加圧混合装置を用いた廃液等の処理装置は、混合器4の
広がり部54が段階的に形成されたものである。これに
より、気体流入部52及び広がり部56の加工がきわめ
て容易なものとなり、より生産効率の良いものとなる。
また、広がり部56の段数は任意に設定出来るものであ
り、少なくとも加圧混合流路13までに1段以上形成さ
れていれば良い。さらに、段階的に広がる広がり部56
及び気体流入部52の各段差部は、所定角度傾斜した面
に形成しても良い。
【0034】次にこの発明の第六実施例について図9、
図10に基づいて説明する。ここで、上述の実施例と同
様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施
例の気液加圧混合装置を用いた廃液等の処理装置は、図
示するように、ポンプ等で圧送された被処理液1が混合
器4を介して流入する加圧混合流路13の入口部11の
後に、段階的に上から下に流れ落ちる加圧混合流路13
が形成されている。この段階的に上から下に流れ落ちる
加圧混合流路13の終端部に、上方に突きだした分岐流
路24が分岐点32で分岐して形成されている。また、
分岐点32の下流の流出管路22の出口部18には、こ
の被処理液1が流れる流出管路22が接続され、この流
出管路22の基端部には、出口側絞りである絞りノズル
66が設けられている。この絞りノズル66は、上記第
一実施例のノズル孔20と同様の機能を有するもので、
加圧混合流路13内を所定の加圧状態に維持するための
ものである。また、分岐流路24の出口68の後に、絞
り70と電磁弁72が接続されている。さらに、分岐流
路24の側面には静電容量型の近接センサ74、75が
配置されている。電磁弁72が設けられた気体放出管路
76には、例えばオゾン処理装置等が接続され、放出さ
れる気体の処理を行っている。
【0035】この実施例の気液加圧混合装置を用いた廃
液等の処理装置の動作は、先ず、入口部11より加圧混
合流路13内に所定圧力に加圧された被処理液1を流入
させると、加圧混合流路13の内部で気体流れ40と液
体流れ42に分かれる。そして、加圧混合流路13の出
口部18に接続された流出管路22の基端部の絞りノズ
ル66により、加圧混合管路13の内部は加圧状態を維
持する。ここで、この加圧と絞りノズル66のとの関係
は、加圧混合流路13の内部の大きさを充分大きくとっ
た場合、ベルヌーイの定理より次式で与えられる。 P=ρu/2 P:流路12内での圧力 ρ:液体の密度 u:絞りノズル20での流速
【0036】そして、分岐点32で分岐した流れは、分
岐流路24側へも液体及び気体が流入し、比重の重い液
体が下方に留まり気体が分岐流路24の上方に向かって
流れる。分岐流路24内では、液体面がセンサ74,7
5間にほぼ位置するように、絞りノズル66及び絞り6
8の内径が調整されているものである。そして、被処理
液1の液面の変動に対して、液体面がセンサ75の位置
まで上昇すると図9に示すように、センサ74,75と
もONし、電磁弁72が閉じられる。これにより気体の
放出が止められ、分岐流路24内の上方に気体が充満し
液面が下降する。そして、液面がセンサ74より下方に
下がると、センサ74,75ともにOFFとなり、電磁
弁72が開放され、再び液面が分岐流路内で上昇し始め
る。このようにして、分岐流路24より余剰気体が外部
に放出され、オゾンが溶解液のみが流出管路22へ流れ
込む。
【0037】この実施例の廃液等の処理装置の内部で
は、加圧状態の気体と液体との間で、互いに広い接触面
積が得られるため、気液反応や液体への気体溶解が非常
に良好に行われる条件となるものである。
【0038】ここで、この実施例の廃液等の処理装置の
オゾンと被処理液1は、別々に加圧混合流路13に注入
しても良い。この場合少なくともオゾンを所定の圧力に
加圧して注入する。さらに、絞りノズル66の取付位置
は、出口部11の下流側の任意の位置に設けることがで
きるものである。さらに、絞りノズル66は、図9のよ
うな一つの穴を開けたものでも、複数の穴を開けたもの
でも良く、また、この絞りノズル66の代わりに出口側
絞りとして圧力調節バルブ等を取り付けて圧力を可変に
したものでも良い。なお、この加圧混合流路13の設定
は、その形成面を必ずしも水平及び鉛直方向にする必要
がなく傾斜していても良い。また、管路を蛇行させたも
のでも良い。また、入口部11より出口部18が低いと
いう条件を満たしていれば、途中の部分が上昇していて
も良い。さらに、図9においては、絞り70、電磁弁7
2の順で配置したが、電磁弁72、絞り70の順で配置
しても良い。また、絞り68の代わりに圧力調節バルブ
等を使用しても良い。
【0039】尚、この発明の気液加圧混合装置を用いた
廃液等の処理装置の混合器は、ベンチュリ管により形成
したものや、絞り部をオリフィス状に急激に絞ったもの
でも良く、絞り部等の形状は問わないものである。さら
に、ノズル部の形状やノズル孔の数も所定の条件に一致
させて適宜設定できるものである。被処理液に混合する
気体は、オゾンの他、他の成分が混じっていても良く、
他の殺菌用ガス又は処理用のガスであっても良い。また
この実施例の気液加圧混合装置は、被処理液1を水等の
液体に代えて、オゾンが溶解したオゾン水等のオゾン溶
解液を製造する装置として用いても良いものである。
【0040】
【発明の効果】この発明の気液加圧混合装置及びこの気
液加圧混合装置を用いた廃液等の処理装置は、水やその
他の被処理液の圧送するだけで連続的かつ高効率に、気
体溶解液の製造または、被処理液の殺菌処理や所定の反
応等をを行わせることができる。また、被処理液に対す
る気体の割合が少ない場合でも高効率な気液反応や気体
溶解を行うことができ、特に高価な気体の使用に際して
は、気体の無駄がなく、気体の利用効率がきわめて良い
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第一実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置を示す縦断面図である。
【図2】この発明の第一実施例の廃液等の処理装置の概
略管路図である。
【図3】この発明の第一実施例の変形例の気液加圧混合
装置装置の概略管路図である。
【図4】この発明の第二実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置の縦断面図である。
【図5】この発明の第二実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置の混合器の部分拡大断面図
である。
【図6】この発明の第三実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置のノズル部の部分拡大断面
図である。
【図7】この発明の第四実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置の中間ノズルの部分拡大断
面図である。
【図8】この発明の第五実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置の混合器の拡大断面図であ
る。
【図9】この発明の第六実施例の気液加圧混合装置とそ
れを用いた廃液等の処理装置を示す縦断面図である。
【図10】この発明の第六実施例の気液加圧混合装置と
それを用いた廃液等の処理装置の動作を示すタイムチャ
ートである。
【符号の説明】
4 混合器 5 液体流入部 6 喉部(絞り部) 8 気体流入口 10 広がり部 11 入口部 13 加圧混合流路 16 中間絞り 18 出口部 20 ノズル孔(出口側絞り) 24 分岐流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 520 C02F 1/50 520P 531 531R 540 540A 550 550C 550L 1/78 1/78 (72)発明者 柏 雅一 大阪府大阪市淀川区三国本町1丁目10番 40号 和泉電気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−97631(JP,A) 特開 平6−210147(JP,A) 特開 平7−60088(JP,A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体流路の一部を絞った絞り部と、この
    絞り部の下流側で徐々に管路を広げた広がり部とを設
    け、上記絞り部のわずかに下流側で気体を流入させる気
    体流入口を形成し、上記広がり部の下流側に、緩急を繰
    り返す勾配に形成され上から下へ流体が流れる加圧混合
    流路を配設し、この加圧混合流路の出口または下流に出
    口側絞りを設けたことを特徴とする気液加圧混合装置。
  2. 【請求項2】 上記加圧混合流路の途中に上記出口側絞
    りと比べて断面積の大きい中間絞りを設け、上記加圧混
    合流路内の上記中間絞りの少なくとも出口側の流路の圧
    力を測定する圧力測定手段を設けたことを特徴とする請
    求項1記載の気液加圧混合装置。
  3. 【請求項3】 液体が流される流体流路の一部を絞った
    絞り部と、この絞り部の下流側で徐々に管路を広げた広
    がり部とを設け、上記絞り部のわずかに下流側で上記液
    体の流れにオゾンを流入させる気体流入口を形成し、上
    記広がり部の下流側に、緩急を繰り返す勾配に形成され
    上から下へ上記液体及びオゾンの混合流が流れる加圧混
    合流路を配設し、この加圧混合流路の出口または下流に
    出口側絞りを設け、この出口側絞りから上記オゾンが溶
    解した液体を流出させることを特徴とする気液加圧混合
    装置。
  4. 【請求項4】 上記加圧混合流路の途中に上記液体中に
    流入したオゾンのうち液体中に溶解しきらなかった分を
    外部へ逃がす分岐流路を形成したことを特徴とする請求
    項3記載の気液加圧混合装置。
  5. 【請求項5】 上記分岐流路の所定位置に分岐流路中に
    流入した液体の液面を検出するセンサを取り付け、上記
    分岐流路の先端側に絞りと上記センサの検知信号により
    開閉される電磁弁とを設け、上記加圧混合流路の下流側
    の出口側絞りからオゾンが溶解した液体のみを流出させ
    ることを特徴とする請求項4記載の気液加圧混合装置。
  6. 【請求項6】 被処理液が流入する液体流入部を有し、
    この液体流入部の下流側に連続して設けられた流体流路
    の一部を絞り、この絞り部の下流側で徐々に管路を広げ
    た広がり部を設け、上記絞り部のわずかに下流側で上記
    被処理液を処理するための気体を流入させる気体流入口
    を形成し、上記広がり部の下流側に、緩急を繰り返す勾
    配に形成され上から下へ流体が流れるとともに上記被処
    理液中の物質と上記気体とを反応させる加圧混合流路を
    配設し、この加圧混合流路の出口または下流に出口側絞
    りを設け、この出口側絞りから処理済液を排出すること
    を特徴とする廃液等の処理装置。
  7. 【請求項7】 上記絞り部に続いて下流側に設けられ液
    体流路方向に断面積の等しい気体流入部を設け、この気
    体流入部に外部から気体を流入させる気体流入口を形成
    し、上記気体流入口の下流側に流路を徐々に広げた広が
    り部を設け、上記広がり部の下流に流路中の液体と上記
    気体流入口から流入した気体とを混合する上記加圧混合
    流路を設けたことを特徴とする請求項6記載の廃液等の
    処理装置。
  8. 【請求項8】 上記加圧混合流路の下流側に、上方へ突
    き出て主流路から分岐した分岐流路を形成し、この分岐
    流路の所定位置に分岐流路中に流入した液体の液面を検
    出するセンサを取り付け、上記分岐流路の先端側に絞り
    と上記センサの検知信号により開閉される電磁弁とを設
    け、上記分岐点の主流路下流側に上記加圧混合流路中の
    気体流れのない被処理液を供給し、上記分岐点の主流路
    下流側に出口側絞りを設けたことを特徴とする請求項6
    又は7記載の廃液等の処理装置。
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