JP2805593B2 - 液体のガス混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水、ミルクや液糖等が含
まれた溶解水等の液体中に含まれている酸素を効率よく
除去したり、無酸素液体へ効率的に酸素を混合させた
り、液体へ効率的にガス添加反応させたりすることがで
きる液体のガス混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液体中の酸素を除去する
方法として、バブリン法、膜透過法、チューブ法、イン
ジェクター法、加熱法、塔フラッシング法、散水、放水
法、真空引き法、スチーム法等の物理的方法と、脱酸剤
を用いた化学方法とがある。また、溶解酸素水の製造と
してはバブリン法、インジェクター法、散水法、ポンプ
攪拌、その他の方法がある。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】従来の物理的方法や
化学方法による液体中の酸素を除去する方法及び溶解酸
素水の製造法では処理能力が低く、効率が悪かったり、
設備費が高額でコスト高になったりするという欠点があ
った。

【０００４】本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、
液体を移送するパイプ中に介装するだけで短時間に効率
よく、窒素ガスを経済的に使用して液体中の酸素を除去
したり、無酸素液体へ効率的に酸素を混合させたり、液
体へ効率的にガス添加反応させたりすることができる液
体のガス混合装置を提供することを目的としている。

【０００５】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は次の説明を添付図面と照し合せて読むと、よ
り完全に明らかになるであろう。ただし、図面はもっぱ
ら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定する
ものではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は水、ミルクや液糖等が含まれた溶解水等の
液体をポンプ等で移送させる移送パイプと、この移送パ
イプ中に横向きとなるように介装された該移送パイプの
内径寸法よりも大きな内径寸法のミキサータンクと、こ
のミキサータンク内を少なくとも流れ方向に３個以上の
混合室となるように仕切る少なくとも２個以上の仕切壁
と、この少なくとも２個以上の仕切壁にそれぞれ形成さ
れた前記混合室内への流入孔よりも異なる部位に位置し
て該混合室内で渦流を生じさせる前記移送パイプの内径
寸法よりも小径寸法の透孔と、前記ミキサータンクの上
流の混合室内へ窒素ガス、酸素、二酸化炭素ガス等のガ
スを供給するガス供給装置と、前記ミキサータンクの最
下流部位の混合室の上部に取付けられた該混合室の上部
に溜るガスを抜き取るガス抜き管とで液体のガス混合装
置を構成している。

【０００７】

【作用】上記のように構成された液体のガス混合装置
は、移送パイプ中を酸素を除去する液体を流すことによ
り、ミキサータンクの複数個の混合室内へ該混合室内で
対流しながら順次流れ込み、排出されるが、上流の混合
室にガス供給装置によって供給されるガスが混合室内の
渦流によって気液混合が効率よく推進され、液体中の酸
素が除去される。

【０００８】

【本発明の実施例】以下、図面に示す実施例により、本
発明を詳細に説明する。

【０００９】図１ないし図６の本発明の第１の実施例に
おいて、１は酸素を除去する液体２が収納された液体収
納タンクで、この液体収納タンク１に収納される液体２
は食用水、ケミカルプロセス水、ミルクや液糖等が含ま
れた溶解水、ケミカル原料、食用油等が収納されてい
る。

【００１０】３は前記液体収納タンク１に収納された液
体２を製品収納タンク４へポンプ５で移送する移送パイ
プで、この移送パイプ３の上流部には開閉弁６が介装さ
れている。

【００１１】７は前記移送パイプ３の途中に介装され
た、該移送パイプ３中を通過する前記液体２中の酸素を
除去する酸素除去装置本体で、この酸素除去装置本体７
は床面に複数本のアンカーボルト８で固定された３本の
脚部材９、９、９によって立設されたミキサータンク１
０と、このミキサータンク１０内を少なくとも流れ方向
に３個以上、本実施例では６個の混合室１１、１１、１
１、１１、１１、１１となるように仕切る５個の仕切壁
１２、１２、１２、１２、１２と、この仕切壁１２、１
２、１２、１２、１２にそれぞれ形成された各混合室１
１、１１、１１、１１、１１、１１、１１で効率よく対
流が生じるように流入孔よりも異なる部位に位置するよ
うに形成された流入、流出孔となる透孔１３、１３、１
３、１３、１３と、前記ミキサータンク１０の最上流の
混合室１１内へ前記上流の移送パイプ３からの液体２を
導く、該移送パイプ３のフランジ部１４と接続される接
続パイプ１５と、前記ミキサータンク１０の最下流の混
合室１１内にガス溜り１６を形成するとともに、該混合
室１１内の液体２を前記下流の移送パイプ３へ排出する
該移送パイプ３のフランジ部１７と接続されるサイホン
管１８と、前記ミキサータンク１０の最上流の混合室１
１内へ窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置１９と、前
記ミキサータンク１０の最下流の混合室１１内のガス溜
り１６に溜ったガスを抜き取る開閉弁２０が備えられた
ガス抜き管２１とで構成されている。

【００１２】前記ミキサータンク１０は上・下部壁板２
２、２３がヒンジ部材２４、２４を介してそれぞれ開放
することができるとともに、密封状態で閉じることがで
きるように圧力容器の開閉蓋状に構成されたものが使用
されている。

【００１３】前記仕切壁１２、１２、１２、１２、１２
はカラー２５を介装した４本の心棒２６、２６、２６、
２６によって固定されるとともに、前記下部壁板２３に
該心棒２６と螺合されるボルト２７によって固定されて
いる。

【００１４】前記窒素ガス供給装置１９は下部壁板２３
に取付けられた、前記混合室１１内へ窒素ガスを供給す
るノズル２８と、このノズル２８へ窒素ガスを窒素ガス
ボンベ（図示せず）から供給する開閉弁２９を有する窒
素ガス供給ホース３０とで構成されている。

【００１５】上記構成の液体のガス混合装置としての液
体中の酸素除去装置３１は、ポンプ５を作動させて液体
収納タンク１内の液体２を上流の移送パイプ３、酸素除
去装置本体７および下流の移送パイプ３を通過させて製
品収納タンク４へ移送する。

【００１６】この時、移送される液体２が酸素除去装置
本体７の混合室１１、１１、１１、１１、１１内へ順
次、該混合室１１、１１、１１、１１、１１内で対流を
生じさせながら移送されるため、最上流部の混合室１１
内に供給された窒素ガスは効率よく移送される液体２と
気液混合され、液体２中の酸素を除去する。酸素除去装
置本体７で生じたガスは最下流の混合室１１の上部のガ
ス溜り１６に溜り、ガス抜き管２１より外部に排出され
る。

【００１７】

【本発明の異なる実施例】次に図７ないし図２４に示す
本発明の異なる実施例につき説明する。なお、これらの
本発明の異なる実施例の説明に当って、前記本発明の第
１の実施例と同一構成部分には同一符号を付して重複す
る説明を省略する。

【００１８】図７ないし図１０の本発明の第２の実施例
において、前記本発明の第１の実施例と主に異なる点は
移送パイプ３中に介装された酸素除去装置本体７Ａで、
この酸素除去装置本体７Ａはノズル２８が取付けられた
オスベント３２と、複数個、本実施例では５個の混合室
１１、１１、１１、１１、１１が仕切壁１２、１２、１
２、１２、１２、１２で形成されたミキサータンク１０
Ａと、径違いオスソケット３３とで構成し、前記移送パ
イプ３の上流部と接続される前記オスベント３２と前記
ミキサータンク１０Ａの下端部とはパッキング３４を介
したナット３５の締付けにより接続し、前記ミキサータ
ンク１０Ａの上端部と前記移送パイプ３の下流部と接続
される前記径違いオスソケット３３とはパッキング３４
および上部仕切壁１２を介したナット３６の締付けによ
り、各仕切壁１２、１２、１２、１２、１２、１２の固
定および接続を行なっている。このように構成された液
体のガス混合装置としての液体中の酸素除去装置３１Ａ
にしても、前記本発明の第１の実施例と同様な作用効果
が得られるとともに、小型コンパクト化を図ることがで
きる。

【００１９】図１１および図１２の本発明の第３の実施
例において、前記本発明の第２の実施例と主に異なる点
は、最下流部位にサイホン管を用いない仕切壁１２を用
いた酸素除去装置本体７Ｂを用いた点で、このように形
成された液体のガス混合装置としての液体中の酸素除去
装置３１Ｂにしてもよい。

【００２０】図１３および図１４の本発明の第４の実施
例において、前記本発明の第３の実施例と主に異なる点
は、酸素餘去装置本体７Ｂを横向きに配置するととも
に、最下流部位の混合室１１の上部にガス溜り１６を形
成し、該ガス溜り１６に溜ったガスを抜き取るガス抜き
管２１を設けた点で、このように構成した液体のガス混
合装置としての液体中の酸素除去装置３１Ｃにしても、
前記本発明の第３の実施例と同様な作用効果が得られ
る。

【００２１】図１５ないし図１８の本発明の第５の実施
例において、前記本発明の第３の実施例と主に異なる点
は、パッキング３７を介して積み重ねることにより複数
個の混合室１１を形成することができる複数個の混合室
形成部材３８と、この複数個の混合室形成部材３８の下
端部を覆うノズル２８を有するオスベント３２が取付け
られた下部支持板３９と、前記複数個の混合室形成部材
３８の上端部を覆う上部支持板４０と、この上部支持板
４０と前記下部支持板３９とを前記複数個の混合室形成
部材３８を介して締付け固定する複数本のボルト４１、
ナット４２とで酸素除去装置本体７Ｃを構成した点で、
このように構成された酸素除去装置本体７Ｃを用いた液
体のガス混合装置としての液体中の酸素除去装置３１Ｄ
にしても、前記本発明の第３の実施例と同様な作用効果
が得られる。

【００２２】図１９ないし図２１の本発明の第６の実施
例において、前記本発明の第１の実施例と主に異なる点
は、酸素除去装置本体７Ｄの上部に液体収納タンク１に
接続された移送パイプ３を接続するとともに、該酸素除
去装置本体７Ｄの下部に製品収納タンク４に接続された
移送パイプ３を接続した点と、酸素除去装置本体７Ｄの
内部に上部から取り出せるように上部が順次大径で流体
の下方への流出圧力によって密閉が図れる外周部がテー
パー状の仕切壁１２Ａ、１２Ａ、１２Ａ、１２Ａ、１２
Ａ、１２Ａを設けた点で、このように構成した液体のガ
ス混合装置としての液体中の酸素除去装置３１Ｅにして
も、前記本発明の第１の実施例と同様な作用効果が得ら
れるとともに、酸素除去装置本体７Ｄの仕切壁の密閉が
容易にできる。

【００２３】図２２ないし図２４の本発明の第７の実施
例において、前記本発明の第１の実施例と主に異なる点
は、ミキサータンク１０Ｂを仕切壁１２Ｂ、１２Ｂ、１
２Ｂ、１２Ｂ、１２Ｂを挾着で切る接続端部にフランジ
部が形成された複数個の筒部材１０ａ、１０ａ、１０
ａ、１０ａ、１０ａ、１０ａと、これらの筒部材１０
ａ、１０ａ、１０ａ、１０ａ、１０ａ、１０ａの接続部
を接続する止めバンド１０ｂ、１０ｂ、１０ｂ、１０
ｂ、１０ｂとで構成した点で、このように構成した液体
のガス混合装置としての液体中の酸素除去装置３１Ｆに
しても、前記本発明の第１の実施例と同様な作用効果が
得られる。

【００２４】なお、前記本発明の各実施例では液体中の
酸素を除去するものについて説明したが、本発明はこれ
に限らず無酸素液体へ効率的に酸素を混合させたり、液
体へ効率的にガス添加反応させたりする場合にも同様に
使用することができる。

【００２５】

【本発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発
明にあっては次に列挙する効果が得られる。

【００２６】（１）水、ミルクや液糖等が含まれた溶解
水等の液体をポンプ等で移送させる移送パイプと、この
移送パイプ中に横向きとなるように介装された該移送パ
イプの内径寸法よりも大きな内径寸法のミキサータンク
と、このミキサータンク内を少なくとも流れ方向に３個
以上の混合室となるように仕切る少なくとも２個以上の
仕切壁と、この少なくとも２個以上の仕切壁にそれぞれ
形成された前記混合室内への流入孔よりも異なる部位に
位置して該混合室内で渦流を生じさせる前記移送パイプ
の内径寸法よりも小径寸法の透孔と、前記ミキサータン
クの上流の混合室内へ窒素ガス、酸素、二酸化炭素ガス
等のガスを供給するガス供給装置と、前記ミキサータン
クの最下流部位の混合室の上部に取付けられた該混合室
の上部に溜るガスを抜き取るガス抜き管とで構成されて
いるので、３個以上の混合室内で液体が効率よく気液混
合され、液体中の酸素を効率よく除去することができ
る。

【００２７】（２）前記（１）によって、液体を複数個
の混合室を通過させるだけでよいので、短時間に楽に酸
素の除去作業を行なうことができる。

【００２８】（３）前記（１）によって、３個以上の混
合室内で液体を効率よく対流させることができるので、
効率よく気液混合ができる。したがって、液体より酸素
を除去するのに用いる窒素ガスの使用量を著しく低減で
き、コストの低減を図ることができる。

【００２９】（４）前記（１）によって、構造が簡単
で、安価に製造することができるので、気軽に設置して
使用することができる。

【００３０】（５）請求項２も前記（１）〜（４）と同
様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の使用状態の説明図。

【図２】本発明の第１の実施例の要部正面図。

【図３】本発明の第１の実施例の要部拡大平面図。

【図４】本発明の第１の実施例の要部断面図。

【図５】本発明の第１の実施例の要部拡大断面図。

【図６】本発明の第１の実施例の仕切壁の取付け状態を
示す説明図。

【図７】本発明の第２の実施例の使用状態の説明図。

【図８】本発明の第２の実施例の要部正面図。

【図９】本発明の第２の実施例の要部断面図。

【図１０】本発明の第２の実施例の仕切壁の取付け状態
を示す説明図。

【図１１】本発明の第３の実施例の使用状態の説明図。

【図１２】本発明の第３の実施例の要部断面図。

【図１３】本発明の第４の実施例の使用状態の説明図。

【図１４】本発明の第４の実施例の要部断面図。

【図１５】本発明の第５の実施例の使用状態の説明図。

【図１６】本発明の第５の実施例の要部正面図。

【図１７】本発明の第５の実施例の要部断面図。

【図１８】本発明の第５の実施例の仕切壁の取付け状態
を示す説明図。

【図１９】本発明の第６の実施例の使用状態の説明図。

【図２０】本発明の第６の実施例の要部正面図。

【図２１】本発明の第６の実施例の要部断面図。

【図２２】本発明の第７の実施例の使用状態の説明図。

【図２３】本発明の第７の実施例の要部正面図。

【図２４】本発明の第７の実施例の要部断面図。

【符号の説明】

１：液体収納タンク、 ２：液体、 ３：移送パイプ、 ４：製品収納タンク、 ５：ポンプ、 ６：開閉弁、 ７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ：酸素除去装置本体、 ８：アンカーボルト、 ９：脚部材、 １０、１０Ａ、１０Ｂ：ミキサータンク、 １１：混合室、 １２、１２Ａ：仕切壁、 １３：透孔、 １４：フランジ部、 １５：接続パイプ、 １６：ガス溜り、 １７：フランジ部、 １８：サンホン管、 １９：窒素ガス供給装置、 ２０：開閉弁、 ２１：ガス抜き管、 ２２：上部壁板、 ２３：下部壁板、 ２４：ヒンジ部材、 ２５：カラー、 ２６：心棒、 ２７：ボルト、 ２８：ノズル、 ２９：開閉弁、 ３０：窒素ガス供給ホース、 ３１、３１Ａ〜３１Ｆ：液体のガス混合装置としての液
体中の酸素除去装置、 ３２：オスベント、 ３３：径違いオスソケット、 ３４：パッキング、 ３５：ナット、 ３６：ナット、 ３７：パッキング、 ３８：混合室形成部材、３９：下部支持板、 ４０：上部支持板、 ４１：ボルト、 ４２：ナット。

フロントページの続き (72)発明者 萩原 正義 名古屋市東区代官町35番16号株式会社ポ ッカコー ポレーション内 (72)発明者 早川 義信 名古屋市東区代官町35番16号株式会社ポ ッカコー ポレーション内 (56)参考文献 特開 平６−63572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 19/00 B01F 1/00 B01F 3/04 B01F 5/06 C02F 1/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水、ミルクや液糖等が含まれた溶解水等
   の液体をポンプ等で移送させる移送パイプと、この移送
   パイプ中に横向きとなるように介装された該移送パイプ
   の内径寸法よりも大きな内径寸法のミキサータンクと、
   このミキサータンク内を少なくとも流れ方向に３個以上
   の混合室となるように仕切る少なくとも２個以上の仕切
   壁と、この少なくとも２個以上の仕切壁にそれぞれ形成
   された前記混合室内への流入孔よりも異なる部位に位置
   して該混合室内で渦流を生じさせる前記移送パイプの内
   径寸法よりも小径寸法の透孔と、前記ミキサータンクの
   上流の混合室内へ窒素ガス、酸素、二酸化炭素ガス等の
   ガスを供給するガス供給装置と、前記ミキサータンクの
   最下流部位の混合室の上部に取付けられた該混合室の上
   部に溜るガスを抜き取るガス抜き管とを備えることを特
   徴とする液体のガス混合装置。
2. 【請求項２】 水、ミルクや液糖等が含まれた溶解水等
   の液体をポンプ等で移送させる移送パイプと、この移送
   パイプ中に下部から上部に移送できるように立設状態で
   介装された該移送パイプの内径寸法よりも大きな内径寸
   法のミキサータンクと、このミキサータンク内を少なく
   とも流れ方向に３個以上の混合室となるように仕切る少
   なくとも２個以上の仕切壁と、この少なくとも２個以上
   の仕切壁にそれぞれ形成された前記混合室内への流入孔
   よりも異なる部位に位置して該混合室内で渦流を生じさ
   せる前記移送パイプの内径寸法よりも小径寸法の透孔
   と、前記ミキサータンクの上流の混合室内へ窒素ガス、
   酸素、二酸化炭素ガス等のガスを供給するガス供給装置
   と、前記ミキサータンクの最下流部位の混合室の上部に
   ガス溜りを形成するための前記移送パイプに連通された
   サイホン管と、前記ガス溜りに溜ったガスを抜き取るガ
   ス抜き管とを備えることを特徴とする液体のガス混合装
   置。