JP2792015B2 - 気体溶解装置 - Google Patents
気体溶解装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プランクトンが大量
に発生した水槽や池、汲み上げたばかりの地下水、水耕
栽培用の溶液等、溶存酸素濃度が低下した水の溶存酸素
濃度を向上させたり、その他液体に各種の気体を溶解さ
せるための気体溶解装置に関する。
に発生した水槽や池、汲み上げたばかりの地下水、水耕
栽培用の溶液等、溶存酸素濃度が低下した水の溶存酸素
濃度を向上させたり、その他液体に各種の気体を溶解さ
せるための気体溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、水中の溶存酸素濃度を向
上させるには、細かい穴が沢山開いた散気板を通して、
空気や酸素を水中に吹き出させることにより、微細気泡
を水中に拡散させ、その気泡から水中に酸素が溶解して
いくようにしていた。
上させるには、細かい穴が沢山開いた散気板を通して、
空気や酸素を水中に吹き出させることにより、微細気泡
を水中に拡散させ、その気泡から水中に酸素が溶解して
いくようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の散気
板を用いたものの場合、水槽等にためた水の中に散気板
を介して気泡を送り込み酸素を溶解させるというバッチ
式処理のため、連続的に溶存酸素濃度の高い水を得るこ
とができないものであった。また、酸素の溶解速度を上
げるには、散気板の穴を小さくして気泡を細かくする必
要があり、穴の小さい散気板の製作が難しく、穴が小さ
いと、この穴が目づまりし易いという問題があった。し
かも、散気板の目づまりを解消するには、セラミックス
製の散気板を、一旦焼成することにより穴内のごみを燃
やして、目づまりを解消しなければならず、維持管理に
工数及びコストがかかるものであった。また、酸素を溶
解させようとする被処理水が、二酸化炭素や窒素等の他
の気体で飽和している場合、これらの酸素以外の気体を
追い出さないと酸素が溶解せず、この追い出しが難しい
ものであった。
板を用いたものの場合、水槽等にためた水の中に散気板
を介して気泡を送り込み酸素を溶解させるというバッチ
式処理のため、連続的に溶存酸素濃度の高い水を得るこ
とができないものであった。また、酸素の溶解速度を上
げるには、散気板の穴を小さくして気泡を細かくする必
要があり、穴の小さい散気板の製作が難しく、穴が小さ
いと、この穴が目づまりし易いという問題があった。し
かも、散気板の目づまりを解消するには、セラミックス
製の散気板を、一旦焼成することにより穴内のごみを燃
やして、目づまりを解消しなければならず、維持管理に
工数及びコストがかかるものであった。また、酸素を溶
解させようとする被処理水が、二酸化炭素や窒素等の他
の気体で飽和している場合、これらの酸素以外の気体を
追い出さないと酸素が溶解せず、この追い出しが難しい
ものであった。
【０００４】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
解させることができる気体溶解装置を提供することを目
的とする。
て成されたもので、連続的に効率よく気体を液体中に溶
解させることができる気体溶解装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、液体の流路
に設けられたベンチュリ管やオリフィス等の絞り部と、
この絞り部につづいてこの流路を徐々に広げた広がり部
と、上記絞り部のわずかに下流側の広がり部に設けられ
た気体流入口と、上記広がり部の下流に設けられ流路中
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
混合部と、この混合部の出口側に設けられ上記気体を溶
解する液体中に直接または間接的に接続されたバルブや
固定絞りやノズル口等のノズル部とを備えた気体溶解装
置である。さらに、上記ノズル部の下流側には、上記被
処理液を上記気液混合流に還流させる還流管路と、この
還流管路が上記ノズル部の下流側の流路と交わった希釈
部とを有し、上記還流管路には還流用のポンプが設けら
れているものである。
に設けられたベンチュリ管やオリフィス等の絞り部と、
この絞り部につづいてこの流路を徐々に広げた広がり部
と、上記絞り部のわずかに下流側の広がり部に設けられ
た気体流入口と、上記広がり部の下流に設けられ流路中
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
混合部と、この混合部の出口側に設けられ上記気体を溶
解する液体中に直接または間接的に接続されたバルブや
固定絞りやノズル口等のノズル部とを備えた気体溶解装
置である。さらに、上記ノズル部の下流側には、上記被
処理液を上記気液混合流に還流させる還流管路と、この
還流管路が上記ノズル部の下流側の流路と交わった希釈
部とを有し、上記還流管路には還流用のポンプが設けら
れているものである。
【０００６】また、上記流路の気体流入口が開口した部
分は、上記絞り部から上記気液混合流の流れる方向に断
面積の等しい気体流入部が形成され、この気体流入部か
ら連続して下流側に上記広がり部を設けたものである。
上記混合部は、その流路が段階的に緩急を繰り返す形状
に形成されている。また、上記混合部は、上記流路中の
液体に気体を過飽和状態まで溶解させるものである。
分は、上記絞り部から上記気液混合流の流れる方向に断
面積の等しい気体流入部が形成され、この気体流入部か
ら連続して下流側に上記広がり部を設けたものである。
上記混合部は、その流路が段階的に緩急を繰り返す形状
に形成されている。また、上記混合部は、上記流路中の
液体に気体を過飽和状態まで溶解させるものである。
【０００７】
【作用】この発明の気体溶解装置は、ベンチュリ管のの
ど部等の絞り部のわずか下流側の負圧部から気体を液体
の流れの中に流入させた後、流れが遅くなり静圧が増大
する混合部で流入した気体を加圧溶解させ、出口のノズ
ル部から被処理液中に、この気体が溶解した液体を噴射
し、被処理液中の溶存気体濃度を向上させるものであ
る。また、混合部で過飽和状態にまで気体が溶解され、
上記ノズル部の下流側で、被処理液により気液混合流を
希釈することにより、還流した液体により、気体溶解度
が下げられ、過飽和状態から気泡として析出して逃げて
しまう気体を少なくし、気体の溶解効率を向上させたも
のである。
ど部等の絞り部のわずか下流側の負圧部から気体を液体
の流れの中に流入させた後、流れが遅くなり静圧が増大
する混合部で流入した気体を加圧溶解させ、出口のノズ
ル部から被処理液中に、この気体が溶解した液体を噴射
し、被処理液中の溶存気体濃度を向上させるものであ
る。また、混合部で過飽和状態にまで気体が溶解され、
上記ノズル部の下流側で、被処理液により気液混合流を
希釈することにより、還流した液体により、気体溶解度
が下げられ、過飽和状態から気泡として析出して逃げて
しまう気体を少なくし、気体の溶解効率を向上させたも
のである。
【０００８】
【実施例】以下この発明の気体溶解装置の実施例につい
て図面に基づいて説明する。図１、図２はこの発明に用
いられる気体溶解装置の混合器等の一実施例を示すもの
で、図１に示すように、この実施例の気体溶解装置は、
水等の液体中に気体を混合する混合器１０を有し、この
混合器１０の流入口１１に図示しない液体管路の先端部
が取り付けられる。混合器１０内には、図１に示すよう
に、絞り部であるのど部１２が中央部に設けられたベン
チュリ管状の流路１４が形成されている。このベンチュ
リ管状の流路１４の下流側には、広がり部１６が形成さ
れ、のど部１２と広がり部１６との間の流路１４には、
のど部１２よりわずかに内径が大きく円筒状の気体流入
部１７が形成され、この気体流入部１７に、酸素や空気
等の気体を流路１４中に混合させるための気体流入口１
８が形成されている。気体流入口１８の外側の端部に
は、所定の気体を導く図示しない気体流入管路の先端部
が接続される。
て図面に基づいて説明する。図１、図２はこの発明に用
いられる気体溶解装置の混合器等の一実施例を示すもの
で、図１に示すように、この実施例の気体溶解装置は、
水等の液体中に気体を混合する混合器１０を有し、この
混合器１０の流入口１１に図示しない液体管路の先端部
が取り付けられる。混合器１０内には、図１に示すよう
に、絞り部であるのど部１２が中央部に設けられたベン
チュリ管状の流路１４が形成されている。このベンチュ
リ管状の流路１４の下流側には、広がり部１６が形成さ
れ、のど部１２と広がり部１６との間の流路１４には、
のど部１２よりわずかに内径が大きく円筒状の気体流入
部１７が形成され、この気体流入部１７に、酸素や空気
等の気体を流路１４中に混合させるための気体流入口１
８が形成されている。気体流入口１８の外側の端部に
は、所定の気体を導く図示しない気体流入管路の先端部
が接続される。
【０００９】広がり部１６の下流側には、気体流入口１
８から流入した気体と流路中の液体とを混合する混合部
２０が設けられている。混合部２０は、その外径を加圧
の程度に合わせて任意に設定し得るものであり、ここで
は広がり部１６の最大径よりわずかに広い内径の円筒状
に形成されている。この混合部２０の先端部には、複数
のノズル口２２が形成されたノズル部２４が形成されて
いる。そして、ノズル部２４は、水等の被処理液２６が
収容された水槽や池等である収容部２８の底部に直接接
続されている。
８から流入した気体と流路中の液体とを混合する混合部
２０が設けられている。混合部２０は、その外径を加圧
の程度に合わせて任意に設定し得るものであり、ここで
は広がり部１６の最大径よりわずかに広い内径の円筒状
に形成されている。この混合部２０の先端部には、複数
のノズル口２２が形成されたノズル部２４が形成されて
いる。そして、ノズル部２４は、水等の被処理液２６が
収容された水槽や池等である収容部２８の底部に直接接
続されている。
【００１０】この実施例の気体溶解装置の作用について
以下に説明する。先ず、図示しない液体管路から混合器
１０の流入口１１に流入した水等の液体は、流路１４の
のど部１２で加速されて、一旦静圧が低下し、広がり部
１６を経て流速が遅くなり再び静圧が増大する。このと
き、気体流入口１８から気体が流路１４の気体流入部１
７に吸い込まれる。この気体流入口１８が形成された気
体流入部１７は、のど部１２より下流側でわずかに内径
がのど部１２より大きいが、この部分での流体の静圧は
相対的に混合部２０より小さく負圧になっているため、
気体が流路１４中に流入する。なお、この気体流入口１
８を、静圧が最低となるのど部１２に開口させないの
は、のど部１２が最も静圧が低くなる部分ではあるが、
のど部１２に気体流入口１８を開口させると、気体の流
入が良くなく、流路が若干広がり始めた個所の方が気体
が流入しやすいためである。
以下に説明する。先ず、図示しない液体管路から混合器
１０の流入口１１に流入した水等の液体は、流路１４の
のど部１２で加速されて、一旦静圧が低下し、広がり部
１６を経て流速が遅くなり再び静圧が増大する。このと
き、気体流入口１８から気体が流路１４の気体流入部１
７に吸い込まれる。この気体流入口１８が形成された気
体流入部１７は、のど部１２より下流側でわずかに内径
がのど部１２より大きいが、この部分での流体の静圧は
相対的に混合部２０より小さく負圧になっているため、
気体が流路１４中に流入する。なお、この気体流入口１
８を、静圧が最低となるのど部１２に開口させないの
は、のど部１２が最も静圧が低くなる部分ではあるが、
のど部１２に気体流入口１８を開口させると、気体の流
入が良くなく、流路が若干広がり始めた個所の方が気体
が流入しやすいためである。
【００１１】気体流入口１８から流入した空気等の気体
は、気泡となって流路１４中の液体とともに混合部２０
に流れ、気泡となった気体は、混合部２０の静圧がのど
部１２より高いので液体中に溶解していく。そして、混
合部２０からノズル口２２を経て、気体が溶解した液体
が収容部２８の被処理液２６中に噴射される。気体が溶
解した液体を、ノズル部２４から被処理液２６中に直接
噴射するのは、混合部２０を経た気液混合流は、気体が
過飽和容態で液体中に溶解しており、この過飽和の気体
が微細気泡として析出する前に被処理液中に拡散させ、
溶解した気体を気泡として逃がさないためである。
は、気泡となって流路１４中の液体とともに混合部２０
に流れ、気泡となった気体は、混合部２０の静圧がのど
部１２より高いので液体中に溶解していく。そして、混
合部２０からノズル口２２を経て、気体が溶解した液体
が収容部２８の被処理液２６中に噴射される。気体が溶
解した液体を、ノズル部２４から被処理液２６中に直接
噴射するのは、混合部２０を経た気液混合流は、気体が
過飽和容態で液体中に溶解しており、この過飽和の気体
が微細気泡として析出する前に被処理液中に拡散させ、
溶解した気体を気泡として逃がさないためである。
【００１２】ここで、この実施例の気体溶解装置の気体
流入部１７と、ノズル口２２の断面積の総和との関係
は、以下の式を満たすものであれば良い。 ＰＡ＜ＰＧ …（１） ＰＧは気体流入口１８から流入する気体の圧力。ＰＡは
流体力学上の連続の式及びベルヌーイの定理による以下
の式によって与えられる気体流入部１７での静圧であ
る。 ＰＡ＝（１−Ｓ２ Ｂ／Ｓ２ Ａ）Ｐ１＋（δＰ＋ＰＢ）Ｓ２ Ｂ／Ｓ２ Ａ…（２） ここで、ＳＡは気体流入部１７の断面積、ＳＢはノズル
口２２の断面積の総和、Ｐ１は気体流入部１７の総圧、
δＰは気体流入部１７からノズル口２２までの圧力損
失、ＰＢはノズル口２２の出口の静圧である。
流入部１７と、ノズル口２２の断面積の総和との関係
は、以下の式を満たすものであれば良い。 ＰＡ＜ＰＧ …（１） ＰＧは気体流入口１８から流入する気体の圧力。ＰＡは
流体力学上の連続の式及びベルヌーイの定理による以下
の式によって与えられる気体流入部１７での静圧であ
る。 ＰＡ＝（１−Ｓ２ Ｂ／Ｓ２ Ａ）Ｐ１＋（δＰ＋ＰＢ）Ｓ２ Ｂ／Ｓ２ Ａ…（２） ここで、ＳＡは気体流入部１７の断面積、ＳＢはノズル
口２２の断面積の総和、Ｐ１は気体流入部１７の総圧、
δＰは気体流入部１７からノズル口２２までの圧力損
失、ＰＢはノズル口２２の出口の静圧である。
【００１３】従って、上記式（１）、（２）を満たす様
に気体流入部１７及びノズル口２２の大きさを設定する
ことにより、液体中に気体を効率的に混合し溶解させる
最適な条件が得られるものである。また、混合部２０
は、加圧下で、液体に気体が溶解し過飽和状態となるま
で気液の接触時間が得られるものであればより好まし
い。気液の接触時間は混合部の体積に依存するので、混
合部２０の長さがある程度長い方がよい。
に気体流入部１７及びノズル口２２の大きさを設定する
ことにより、液体中に気体を効率的に混合し溶解させる
最適な条件が得られるものである。また、混合部２０
は、加圧下で、液体に気体が溶解し過飽和状態となるま
で気液の接触時間が得られるものであればより好まし
い。気液の接触時間は混合部の体積に依存するので、混
合部２０の長さがある程度長い方がよい。
【００１４】この実施例の気体溶解装置と、従来の散気
板を用いた場合との比較を図２に示す。このグラフは、
この実施例の気体溶解装置により水に空気を溶解させ
て、溶存酸素濃度を測定し、その温度での飽和酸素濃度
との比を、時間の経過に沿ってあらわしたものと、同程
度の動力及び水の体積で、散気板を用いたものを同様に
あらわしたものである。このグラフに表れている通り、
この実施例の気体溶解方法と装置の場合、非常に効率よ
く気体が溶解し、しかも過飽和状態にまで短時間で到達
している。
板を用いた場合との比較を図２に示す。このグラフは、
この実施例の気体溶解装置により水に空気を溶解させ
て、溶存酸素濃度を測定し、その温度での飽和酸素濃度
との比を、時間の経過に沿ってあらわしたものと、同程
度の動力及び水の体積で、散気板を用いたものを同様に
あらわしたものである。このグラフに表れている通り、
この実施例の気体溶解方法と装置の場合、非常に効率よ
く気体が溶解し、しかも過飽和状態にまで短時間で到達
している。
【００１５】この実施例の気体溶解装置によれば、気体
の種類を選ばず、連続的に効率よく気体を液体中に溶解
させることができ、混合器１０の維持管理も容易なもの
である。
の種類を選ばず、連続的に効率よく気体を液体中に溶解
させることができ、混合器１０の維持管理も容易なもの
である。
【００１６】次に混合器の他の実施例について図３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。この実施例の混合器
３０は、気体流入部２７が、広がり部１６の上流側の一
部分の斜面部分に形成されたものである。従って、のど
部１２のわずかに下流側の広がり部１６にこの気体流入
部２７が形成されているものである。そして、この気体
流入部２７に、気体を流路１４中に混合させるための気
体流入口１８が開口しているものである。この実施例の
気体溶解装置によっても、任意の気体が水等の液体中に
溶解した気体溶解液を連続的に効率よく形成することが
でき、混合器３０の維持管理も容易なものである。
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。この実施例の混合器
３０は、気体流入部２７が、広がり部１６の上流側の一
部分の斜面部分に形成されたものである。従って、のど
部１２のわずかに下流側の広がり部１６にこの気体流入
部２７が形成されているものである。そして、この気体
流入部２７に、気体を流路１４中に混合させるための気
体流入口１８が開口しているものである。この実施例の
気体溶解装置によっても、任意の気体が水等の液体中に
溶解した気体溶解液を連続的に効率よく形成することが
でき、混合器３０の維持管理も容易なものである。
【００１７】次にこの発明の気体溶解装置の一実施例に
ついて図４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
実施例は、ノズル部２４の下流側に、被処理液２６を還
流させるための還流管路３２を設け、この還流管路３２
が、連結部３３に設けられた希釈部３４に接続されてい
る。そして、ノズル部２４を通過した気液混合流に被処
理液２６が流入し希釈された後、被処理液２６中に噴射
されるものである。なお、還流管路３２の途中には、被
処理液２６を還流させるためのポンプ３６が設けられて
いる。
ついて図４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
実施例は、ノズル部２４の下流側に、被処理液２６を還
流させるための還流管路３２を設け、この還流管路３２
が、連結部３３に設けられた希釈部３４に接続されてい
る。そして、ノズル部２４を通過した気液混合流に被処
理液２６が流入し希釈された後、被処理液２６中に噴射
されるものである。なお、還流管路３２の途中には、被
処理液２６を還流させるためのポンプ３６が設けられて
いる。
【００１８】この実施例によれば、ノズル部２４から送
られた液体中には、気体が過飽和状態で溶解しており、
収容部２８内の被処理液２６中に噴射される前に希釈部
３４で、還流した被処理液２６により希釈し、過飽和状
態で溶解した液体が微細気泡として析出してしまう前
に、過飽和状態で溶解した気体の溶解度を下げて、その
まま液体中に溶存させるようにしたものである。これに
より、液体中に過飽和状態まで溶解した気体を、連結部
３３や収容部２８で気泡として逃がすことがなく、きわ
めて効率よく、気体を液体中に溶解させることができ
る。なお、希釈部３４に被処理液２６を還流させる手段
は、ポンプ３６により圧送する他、ノズル部２４の出口
側の希釈部３４に空間部を形成して、希釈部３４が負圧
状態になるようにした、いわゆるエゼクター構造に形成
し、被処理液２６を吸引するようにしても良い。
られた液体中には、気体が過飽和状態で溶解しており、
収容部２８内の被処理液２６中に噴射される前に希釈部
３４で、還流した被処理液２６により希釈し、過飽和状
態で溶解した液体が微細気泡として析出してしまう前
に、過飽和状態で溶解した気体の溶解度を下げて、その
まま液体中に溶存させるようにしたものである。これに
より、液体中に過飽和状態まで溶解した気体を、連結部
３３や収容部２８で気泡として逃がすことがなく、きわ
めて効率よく、気体を液体中に溶解させることができ
る。なお、希釈部３４に被処理液２６を還流させる手段
は、ポンプ３６により圧送する他、ノズル部２４の出口
側の希釈部３４に空間部を形成して、希釈部３４が負圧
状態になるようにした、いわゆるエゼクター構造に形成
し、被処理液２６を吸引するようにしても良い。
【００１９】次に混合器の他の実施例について図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。この実施例の混合器
１０には、気体流入口１８にコンプレッサ４０が接続さ
れ、気体が圧送されるようにしたものである。この場
合、気体流入部１７の静圧ＰAと気体の圧送圧ＰCと、混
合部２０内の静圧ＰMは、以下の式を満たすものであれ
ば良い。 ＰA＜ＰC＜ＰM （３）
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。この実施例の混合器
１０には、気体流入口１８にコンプレッサ４０が接続さ
れ、気体が圧送されるようにしたものである。この場
合、気体流入部１７の静圧ＰAと気体の圧送圧ＰCと、混
合部２０内の静圧ＰMは、以下の式を満たすものであれ
ば良い。 ＰA＜ＰC＜ＰM （３）
【００２０】これにより、気体の量及び圧力を任意に調
整可能であり、効率よく気体を溶解させることができる
ばかりでなく、気体の圧送圧を利用して、気液混合流の
圧送効率も上げることができるものである。また、気体
の圧送は、コンプレッサ４０以外に、気体が圧入された
ボンベを用いても良く、気体を所定の圧力で供給可能な
ものであれば良い。
整可能であり、効率よく気体を溶解させることができる
ばかりでなく、気体の圧送圧を利用して、気液混合流の
圧送効率も上げることができるものである。また、気体
の圧送は、コンプレッサ４０以外に、気体が圧入された
ボンベを用いても良く、気体を所定の圧力で供給可能な
ものであれば良い。
【００２１】次にこの発明のさらに他の実施例について
図６、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
実施例の気体溶解装置は、上記混合部として、図６に示
すように、上から下に液体が流れ落ちる流路５２が形成
された気液混合槽５０を設けたものである。そして、流
路５２の入口５３の上流側に流入管路５４を介して混合
器１０が設けられ、出口５５側の下流の流出管路５６に
はノズル部２４が設けられている。
図６、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
実施例の気体溶解装置は、上記混合部として、図６に示
すように、上から下に液体が流れ落ちる流路５２が形成
された気液混合槽５０を設けたものである。そして、流
路５２の入口５３の上流側に流入管路５４を介して混合
器１０が設けられ、出口５５側の下流の流出管路５６に
はノズル部２４が設けられている。
【００２２】この実施例の気液混合槽５０は、緩急を繰
り返しながら段階的に液体が上から下に向う流路５２を
有し、この流路５２に気液混合流を流すことにより、流
路５２内では、流路５２の上部に気体、下部に液体が流
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、緩急を繰り返しながら段階的に上
から下に液体が流れ落ちる流路５２の出口５５の流出管
路５６に、絞りとしてのノズル部２４を設けることによ
って、この流路内部の静圧を高め、気体の溶解効率を高
めるものである。また、気液混合流の流入管路５４の入
り口より出口の流出管路５６の位置が低いため、流路５
２内に気液混合流が滞る形になり、さらに、流路５２に
おいて、密度の大きい液体の方が気体よりも流出が容易
になるため、気体が液体よりも流路５２内により多く滞
り、流入管路５４の段階では比較的気体の比率が低い場
合であっても、流路５２内では気体の比率が高いものと
なる。このため、気液混合槽５０内部で、高効率な気体
溶解が行われる。
り返しながら段階的に液体が上から下に向う流路５２を
有し、この流路５２に気液混合流を流すことにより、流
路５２内では、流路５２の上部に気体、下部に液体が流
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、緩急を繰り返しながら段階的に上
から下に液体が流れ落ちる流路５２の出口５５の流出管
路５６に、絞りとしてのノズル部２４を設けることによ
って、この流路内部の静圧を高め、気体の溶解効率を高
めるものである。また、気液混合流の流入管路５４の入
り口より出口の流出管路５６の位置が低いため、流路５
２内に気液混合流が滞る形になり、さらに、流路５２に
おいて、密度の大きい液体の方が気体よりも流出が容易
になるため、気体が液体よりも流路５２内により多く滞
り、流入管路５４の段階では比較的気体の比率が低い場
合であっても、流路５２内では気体の比率が高いものと
なる。このため、気液混合槽５０内部で、高効率な気体
溶解が行われる。
【００２３】次にこの発明の気体溶解装置を用いた利用
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。
この例の気体溶解装置は、池６０の水を対象としたもの
で、池６０の水を気体溶解装置６２の吸引管路６４で吸
い上げ、空気を溶解させた後、混合部を兼ねる送出管路
６６へ送り出し、放出口６８から池６０の水中に、酸素
が溶解した水を放出するものである。この実施例の気体
溶解装置６２の構造は、上記各実施例の気体溶解装置の
何れの構造であっても良いものである。また、放出口６
８の位置は任意に変えられるものであり、装置全体を移
動式にしても良いものである。
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。
この例の気体溶解装置は、池６０の水を対象としたもの
で、池６０の水を気体溶解装置６２の吸引管路６４で吸
い上げ、空気を溶解させた後、混合部を兼ねる送出管路
６６へ送り出し、放出口６８から池６０の水中に、酸素
が溶解した水を放出するものである。この実施例の気体
溶解装置６２の構造は、上記各実施例の気体溶解装置の
何れの構造であっても良いものである。また、放出口６
８の位置は任意に変えられるものであり、装置全体を移
動式にしても良いものである。
【００２４】この実施例の装置を用いて、アオコが発生
した防火用水（容積約２５ｍ3、大型の鯉約２０匹が生
息）で、夜間の溶存酸素の維持実験を行ったところ、翌
朝になっても、１０ｐｐｍ以上の溶存酸素濃度を維持す
ることができた。
した防火用水（容積約２５ｍ3、大型の鯉約２０匹が生
息）で、夜間の溶存酸素の維持実験を行ったところ、翌
朝になっても、１０ｐｐｍ以上の溶存酸素濃度を維持す
ることができた。
【００２５】次にこの発明の気体溶解装置を用いた他の
利用例について図９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。この実施例の気体溶解装置は、養殖池等に水を供給
するために、汲み上げた井戸水の溶存酸素濃度を向上さ
せるためのものである。この例では、井戸７０からポン
プ７２により井戸水が汲み上げられ、気体溶解装置７４
によりその井戸水に酸素を溶解させ、池７６へ放出パイ
プ７８を介して放出される。このポンプ７２は、井戸水
のくみ上げと、井戸水を気体溶解装置７４へ圧送するた
めのものとを兼ねたものである。また、放出パイプ７８
は、池７６の上方で開口しているが、池７６内に開口し
たものでも良い。この実施例によっても、養殖池の水を
溶存酸素濃度の高い水にすることができ、しかも比較的
少ない動力で、効率的に酸素の供給が可能である。
利用例について図９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。この実施例の気体溶解装置は、養殖池等に水を供給
するために、汲み上げた井戸水の溶存酸素濃度を向上さ
せるためのものである。この例では、井戸７０からポン
プ７２により井戸水が汲み上げられ、気体溶解装置７４
によりその井戸水に酸素を溶解させ、池７６へ放出パイ
プ７８を介して放出される。このポンプ７２は、井戸水
のくみ上げと、井戸水を気体溶解装置７４へ圧送するた
めのものとを兼ねたものである。また、放出パイプ７８
は、池７６の上方で開口しているが、池７６内に開口し
たものでも良い。この実施例によっても、養殖池の水を
溶存酸素濃度の高い水にすることができ、しかも比較的
少ない動力で、効率的に酸素の供給が可能である。
【００２６】なお、この発明の気体溶解装置は、溶解さ
せる気体として、空気や酸素以外に、二酸化炭素や窒
素、アルゴンその他の不活性気体等であっても良く、そ
の用途は問わないものである。
せる気体として、空気や酸素以外に、二酸化炭素や窒
素、アルゴンその他の不活性気体等であっても良く、そ
の用途は問わないものである。
【００２７】
【発明の効果】この発明の気体溶解装置は、簡単な装置
でしかも比較的小さい動力源で効率よく連続的に気体を
液体中に溶解させることができるものである。また、被
処理液を溜めて気体を溶解させるものではないので、装
置や気体溶解液を放出する部分の移動が容易である。さ
らに、混合部で、液体中に加圧下で気体を溶解させるの
で、先に解けていた気体を追い出すことなく、所望の気
体の溶解度を上げることができるものである。
でしかも比較的小さい動力源で効率よく連続的に気体を
液体中に溶解させることができるものである。また、被
処理液を溜めて気体を溶解させるものではないので、装
置や気体溶解液を放出する部分の移動が容易である。さ
らに、混合部で、液体中に加圧下で気体を溶解させるの
で、先に解けていた気体を追い出すことなく、所望の気
体の溶解度を上げることができるものである。
【図１】この発明の気体溶解装置の混合器の実施例を示
す概略縦断面図である。
す概略縦断面図である。
【図２】この実施例の気体溶解装置と従来の技術の装置
との気体の溶解状態を比較したグラフである。
との気体の溶解状態を比較したグラフである。
【図３】気体溶解装置の他の混合器の実施例を示す縦断
面図である。
面図である。
【図４】この発明の一実施例の気体溶解装置の概略縦断
面図である。
面図である。
【図５】この発明の他の実施例の気体溶解装置の混合器
の部分破断側面図である。
の部分破断側面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施例の気体溶解装置の
気液混合槽を示す概略縦断面図である。
気液混合槽を示す概略縦断面図である。
【図７】この実施例の気体溶解装置の概略図である。
【図８】この気体溶解装置の利用例を示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図９】この気体溶解装置の他の利用例を示す概略図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １０ 混合器 １２ のど部 １４ 流路 １６ 広がり部 １７ 気体流入部 １８ 気体流入口 ２０ 混合部 ２２ ノズル口 ２４ ノズル部 ２６ 被処理液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 平６−63371（ＪＰ，Ａ) 特許2670492（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01F 1/00 B01F 3/04 B01F 5/04
Claims (4)
- 【請求項１】 液体の流路に設けられた絞り部と、この
絞り部に続いてこの流路を徐々に広げた広がり部と、上
記絞り部のわずかに下流側の上記広がり部に設けられた
気体流入口と、上記広がり部の下流に設けられ流路中の
液体と上記気体流入口から流入した気体とを混合する混
合部と、この混合部の出口側に設けられ気体が溶解され
る被処理液に接続されたノズル部と、このノズル部の下
流側に設けられ上記被処理液を上記気体と液体との混合
流に還流させる還流管路と、この還流管路が上記ノズル
部の下流側の流路と交わった希釈部とを設けた気体溶解
装置。 - 【請求項２】 上記流路の気体流入口が開口した部分
は、上記絞り部から上記気液混合流の流れる方向に断面
積の等しい気体流入部が形成され、この気体流入部から
連続して下流側に上記広がり部を設けた請求項１記載の
気体溶解装置。 - 【請求項３】 上記混合部は、その流路が段階的に緩急
を繰り返す形状に形成されている請求項１または２記載
の気体溶解装置。 - 【請求項４】 上記混合部は、上記流路中の液体に気体
を過飽和状態まで溶解させるものである請求項１または
３記載の気体溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6131276A JP2792015B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気体溶解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6131276A JP2792015B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気体溶解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07308556A JPH07308556A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2792015B2 true JP2792015B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=15054157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6131276A Expired - Lifetime JP2792015B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 気体溶解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792015B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100887293B1 (ko) * | 2007-04-23 | 2009-03-06 | 노복섭 | 마이크로버블 노즐 |
| JP5202683B2 (ja) * | 2011-05-02 | 2013-06-05 | 株式会社御池鐵工所 | 高濃度酸素溶解水の製造装置 |
| JP5762210B2 (ja) * | 2011-08-11 | 2015-08-12 | Idec株式会社 | 気体溶解装置および微細気泡生成装置 |
| JP6156128B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-07-05 | 三菱電機株式会社 | 気液混合装置および風呂給湯装置 |
| JP6760695B2 (ja) * | 2016-06-16 | 2020-09-23 | 一般財団法人電力中央研究所 | ガス中粒子の捕集方法、並びに、ガス中粒子捕集ノズル，スクラバ，及びベント装置 |
| CN112243924B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-09-13 | 吴磊 | 一种用于鱼缸内进水的消音供氧装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670492B2 (ja) | 1993-08-26 | 1997-10-29 | 和泉電気株式会社 | 気液溶解混合装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693991B2 (ja) * | 1992-08-17 | 1994-11-24 | 和泉電気株式会社 | 気液溶解混合装置 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP6131276A patent/JP2792015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670492B2 (ja) | 1993-08-26 | 1997-10-29 | 和泉電気株式会社 | 気液溶解混合装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07308556A (ja) | 1995-11-28 |
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