JP2998070B2 - 液体の脱気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として工業分野にお
いて多くの用途を有する、液体の脱気装置に係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液体を脱気するための従来の方法には、
液体を加熱する方法、容器内に密封して減圧する方法、
あるいは中空糸膜を介して減圧する方法等があった。

【０００３】しかし前記の如き従来方法を用いる脱気装
置は、大容量の液体容器とそれに付帯する給液・排液装
置、大容量の熱源、あるい中空糸膜モジュール等を必要
とするために、大型化、複雑化および高価格化するとい
う問題点を有していた。

【０００４】殊に従来方法を用いる脱気装置中、密閉容
器内で液体を減圧するものにあっては、容器に未処理液
を供給する操作と、液体を減圧する操作、および容器か
ら脱気液を排出する操作を逐次個別に行う必要があるた
めに、運転用設備の複雑化が避けられなかった。

【０００５】また従来方法を用いる脱気装置中、中空糸
膜モジュールを使用するものにあっては、固形物を含む
液体を流通させることができないために、用途が制限さ
れざるを得なかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有する上述の如き問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、小型・簡単・堅牢な構造を有し、
取扱いが容易で、広範な用途に使用可能な、低価格の脱
気装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすため、
本発明にもとずく液体の脱気装置は、容器に液体用入口
を設け、ジェットポンプの駆動流用出口をこれに接続す
るとともに、該ジェットポンプの駆動流用入口を送液用
ポンプの吐き出し管路に接続し、また前記容器の底部に
液体用出口を設け、前記送液用ポンプの吸い込み管路を
これに接続し、更に前記容器の頂部に気体用出口を設
け、容器内の液体の水位が低ければ開き、高ければ閉じ
る自動弁を介して、エゼクター方式排気装置の気体吸い
込み管路をこれに接続し、かつ前記ジェットポンプの副
流用吸い込み口に未処理液吸入用管路を接続し、また前
記送液用ポンプの吐き出し管路に流量絞り弁を設けると
ともに、その上流側から分岐する脱気液送出用管路を、
前記吐き出し管路に接続してなるものである。

【０００８】而してまた本発明は、前記脱気装置におけ
る自動弁を、容器の排気経路から未処理液吸入用管路に
移設してなる液体の脱気装置、および前記脱気装置にお
けるエゼクター方式排気装置を、液封ポンプ方式排気装
置により置換してなる液体の脱気装置を含むものであ
る。

【０００９】

【作用】本発明にもとずく液体の脱気装置は下記の如く
に作用する。装置内に適量の未処理液をあらかじめ導入
した後、送液用ポンプと排気装置とを動作させることに
より、装置内を循環する液体がジェットポンプを高速で
通過する時に液中に生ずる圧力低下にもとずき減圧さ
れ、液中の溶存気体を気泡として放出して脱気されると
ともに、放出された気泡が容器内において浮上して集積
し、排気装置により装置外に排出される。

【００１０】また前記圧力低下にもとずき、未処理液吸
入用管路を通じて、外部の未処理液がジェットポンプの
副流用吸い込み口に吸入され、該ジェットポンプの主流
路を通過する液体に合流する。

【００１１】送液用ポンプの吐き出し管路に設けられた
流量絞り弁を調節することにより、前記送液用ポンプの
吐き出し圧力を大気圧より高く設定すると、装置内を循
環する脱気された液体の一部が、脱気液送出用管路を通
じて装置外に送出される。

【００１２】前記動作の間、未処理液の吸入量を脱気液
の送出量より多く保つことにより、送液用ポンプを空運
転に陥らせないために必要な量の液体を装置内に維持す
ることができる。

【００１３】溶存気体の放出が迅速な性質を有する液体
を脱気する場合には、容器内の液体の水位が低ければ開
き、高ければ閉じる自動弁を容器の排気経路に設けるこ
とにより、前記水位が高くなった時に排気を一時的に遮
断させて、排気経路への液体の進入を阻止する。

【００１４】これに反して溶存気体の放出が緩慢な性質
を有する液体を脱気する場合には、容器内の水位が低け
れば開き、高ければ閉じる自動弁を未処理液吸入用管路
に設けることにより、前記水位が高くなった時に未処理
液の流入を一時的に減少させて、排気経路への液体の進
入を阻止する。

【００１５】前記何れの場合においても脱気液の送出は
変りなく継続される。またたとえ液体が幾らかの固形粒
子を含んでいても、それらが液体の流動を妨げなけれ
ば、装置内に滞留することも、脱気作用に支障をもたら
すこともない。

【００１６】排気装置としては、排気に含まれる被処理
液の蒸気により動作が阻害されず、可動部分を持たない
ために構造が簡単で、取扱い易く、かつ安価なエゼクタ
ー方式排気装置が好適であり、その駆動流体には空気、
水またはその他の液体が用いられる。またその他に、同
じく被処理液の蒸気により動作が阻害されず、構造が比
較的簡単で取扱い易い液封ポンプ方式排気装置も使用可
能であり、その封液としては水またはその他の液体が供
給される。

【００１７】本発明にもとずく脱気装置に液体の濾過、
加熱または冷却等の機能を組み込むこと、あるいは本発
明にもとずく脱気装置を他の装置の一部分として組み込
むことができる。ジェットポンプは動作原理が単純であ
るから種々の構造に設計することができ、また耐蝕性な
どの要求に応じて種々の材料を用いて製作できる。

【００１８】本発明にもとずく脱気装置は、液体がジェ
ットポンプを高速で通過する時に生ずる圧力低下にもと
ずき減圧されることを利用するから、それに伴いキャビ
テーション壊食が発生する場合における対策は、運転条
件の調整、構成材料の耐食性強化、および損傷部品の交
換等に専ら依存する。而して壊食の発生状況は液体の種
類、性質、温度、脱気度等の諸条件により著しく異なる
から、その実態を把握した上での対応が必要である。本
発明にもとずく脱気装置は構造が簡単であるから、その
ような対策を効果的、経済的に行なうことができる。

【００１９】本発明にもとずく液体の脱気装置は前記の
如くに作用するから、適切な設計を行なうことにより使
用目的に適する装置を実現できる。

【００２０】

【実施例１】図１は本発明にもとずく液体の脱気装置の
一例について示す概要図である。容器１の液体用入口２
にはジェットポンプ３の駆動流用出口４が接続され、ジ
ェットポンプ３の駆動流用入口５には送液用ポンプ６の
吐き出し管路７が接続される。また容器１の液体用出口
８には送液用ポンプ６の吸い込み管路９が接続され、気
体用出口１０には、浮き子１１の作用にもとずき、容器
内の液体の水位が低ければ開き、高ければ閉じる自動弁
１２を介して、空気エゼクター方式排気装置１３の気体
吸い込み管路１４が接続される。ジェットポンプ３の副
流用吸い込み口１５には、手動弁１６を備える未処理液
吸入用管路１７が接続され、また送液用ポンプ６の吐き
出し管路７には手動弁１８が設けられ、その上流側から
手動弁１９を備える脱気液送出用管路２０が分岐され
る。

【００２１】本装置の動作につき以下に説明する。装置
内に適量の未処理液をあらかじめ導入し、手動弁１６お
よび１９を閉じ、また手動弁１８を開いて、送液用ポン
プ６および空気エゼクター方式排気装置１３を作動させ
れば、ジェットポンプ３を高速で通過する液中に放出さ
れた気泡が容器１内に集積する。

【００２２】次に手動弁１６および１９を開き、また手
動弁１８の開きを調節することにより、未処理液吸入用
管路１７を経て未処理液を吸入させ、脱気液送出用管路
２０を経て脱気液を送出させるとともに、未処理液流入
量が脱気液送出量より多くなるように手動弁１６および
１９の開きを調節すれば、容器１内の水位が低ければ自
動弁１２が開き、気体が空気エゼクター方式排気装置１
３を通じて排出されるが、高ければ自動弁１２が閉じ排
気が遮断されるため、脱気液の送出に伴い水位が低下す
る結果として、排気経路中への液体の進入が阻止され
る。

【００２３】前述の構成を有する装置を用い、水道水を
対象として用いて行った実験において、未処理水および
脱気水につき測定された溶存酸素量はそれぞれ下記の如
くであった。 未処理水 ８．１重量ｐｐｍ （２５°Ｃにおいて） 脱気水 ２．７重量ｐｐｍ （流量 ６０ｌ／ｈ の場合） 主要機材 ジェットポンプ 市販理化学実験用アスピレータ 送液用ポンプ カスケード型 （駆動モータ定格 ０．４ｋＷ） 排気装置 空気エゼクター 装置の保有液量 数ｌ以下

【００２４】

【実施例２】図２は本発明にもとずく脱気装置の他の一
例について示す概要図である。容器１の液体用入口２に
はジェットポンプ３の駆動流用出口４が接続され、ジェ
ットポンプ３の駆動流用入口５には送液用ポンプ６の吐
き出し管路７が接続される。また容器１の液体用出口８
には送液用ポンプ６の吸い込み管路９が接続され、気体
用出口１０には水封ポンプ２１の気体吸い込み管路１４
が接続される。ジェットポンプ３の副流用吸い込み口１
５には、手動弁１６および電磁弁２２を並列に備える未
処理液吸入用管路１７が接続され、また送液用ポンプ６
の吐き出し管路７には手動弁１８が設けられ、その上流
側から手動弁１９を備える脱気液送出用管路２０が分岐
される。更に容器１には液体の水位の下限と上限を規定
する水位センサ２３と２４とが設けられ、下限水位セン
サ２３の動作時に電磁弁２２が開かれ、また上限水位セ
ンサ２４の動作時に電磁弁２２が閉ざされる。

【００２５】本装置の動作につき以下に説明する。装置
内に適量の未処理液をあらかじめ導入し、手動弁１６お
よび１９を閉じ、また手動弁１８を開いて、送液用ポン
プ６および水封ポンプ方式排気装置２１を作動させれ
ば、ジェットポンプ３を高速で通過する液中に放出され
た気泡が容器１内に集積する。

【００２６】次に手動弁１６および１９を開き、また手
動弁１８の開きを調節することにより、未処理液吸入用
管路１７を経て未処理液を吸入させ、脱気液送出用管路
２０を経て脱気液を送出させるとともに、電磁弁２２の
開放時には未処理液流入量が脱気液送出量より多く、ま
た電磁弁２２の閉鎖時には未処理液流入量が脱気液送出
量より少なくなるように、手動弁１６および１９の開き
を調節すれば、容器１内の水位が下限に達した時に、自
動弁１２が開き未処理液吸入量が脱気液送出量より多く
なって水位が上昇に転じ、また水位が上限に達した時
に、自動弁１２が閉じ未処理液吸入量が脱気液送出量よ
り少なくなって水位が下降に転じる結果として、排気経
路中への液体の進入が阻止される。

【００２７】前述の構成を有する装置を用い、水道水を
対象として用いて行った実験において、未処理水および
脱気水につき測定された溶存酸素量はそれぞれ下記の如
くであった。 未処理水 ７．６重量ｐｐｍ （２９゜Ｃにおいて） 脱気水 １．０重量ｐｐｍ （流量１２０ｌ／ｈ の場合） 主要機材 ジェットポンプ 自社設計品 送液用ポンプ カスケード型 （駆動モータ定格 ０．４ｋＷ） 排気装置 水封ポンプ 装置の保有液量 数ｌ以下

【００２８】

【発明の効果】本発明にもとずく液体の脱気装置は次に
記載する効果を奏する。

【００２９】動作原理に則り、かつ用途が要求する諸条
件を勘案して適切な設計を行なうことにより、使用目的
に適する脱気装置を製作することができる。

【００３０】固形粒子を含む液体であっても装置の動作
条件に叶えば脱気できるから、新たな用途に液体の脱気
を応用できる。

【００３１】機械的構造と運転用設備とが簡素であるた
め、操作し易く、かつ製作と維持とに要する費用が低額
であるから、液体の脱気の普及に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】および

【図２】液体の脱気装置の概要図

【符号の説明】

１‥‥容器 ２‥‥液体
用入口 ３‥‥ジェットポンプ ４‥‥駆動
流用出口 ５‥‥駆動流用入口 ６‥‥送液
用ポンプ ７‥‥吐き出し管路 ８‥‥液体
用出口 ９‥‥吸い込み管路 １０‥‥気体
用出口 １１‥‥浮き子 １２‥‥自
動弁 １３‥‥空気エゼクター方式排気装置 １４‥‥気
体吸い込み管路 １５‥‥副流用吸い込み口 １６‥‥手
動弁 １７‥‥未処理液吸入用管路 １８‥‥手
動弁 １９‥‥手動弁 ２０‥‥脱
気液送出用管路 ２１‥‥水封ポンプ方式排気装置 ２２‥‥電
磁弁 ２３‥‥下限水位センサ ２４‥‥上
限水位センサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に液体用入口を設け、ジェットポン
   プの駆動流用出口をこれに接続するとともに、該ジェッ
   トポンプの駆動流用入口を送液用ポンプの吐き出し管路
   に接続し、また前記容器の底部に液体用出口を設け、前
   記送液用ポンプの吸い込み管路をこれに接続し、更に前
   記容器の頂部に気体用出口を設け、容器内の液体の水位
   が低ければ開き、高ければ閉じる自動弁を介して、エゼ
   クター方式排気装置の気体吸い込み管路をこれに接続
   し、かつ前記ジェットポンプの副流用吸い込み口に未処
   理液吸入用管路を接続し、また前記送液用ポンプの吐き
   出し管路に流量絞り弁を設け、その上流側から分岐する
   脱気液送出用管路を接続してなる液体の脱気装置。
2. 【請求項２】 容器内の液体の水位が低ければ開き、高
   ければ閉じる自動弁を容器の排気経路から未処理液吸入
   用管路に移設した請求項１に記載する液体の脱気装置。
3. 【請求項３】 エゼクター方式排気装置を液封ポンプ方
   式排気装置により置換した請求項１および請求項２に記
   載する液体の脱気装置。