JP3139460U - Mass production equipment for gas-dissolved liquid by continuous pressurized flow system - Google Patents

Mass production equipment for gas-dissolved liquid by continuous pressurized flow system Download PDF

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Abstract

【課題】過飽和状態を含む水素ガスを溶解した液体を製造する装置の提供。
【解決手段】液体が流通する管路であって、原料液体22を気体溶解液体受器31まで流通させる液体流通管路、液体流通管路の途中に設けられた加圧手段であって、原料液体を加圧して流通管路を流通させるための加圧手段、液体流通管路の途中に設けられた少なくとも1つの気液混合部であって、気体供給配管28を介して気体容器と連結し、気体容器からの水素ガスを液体に混合するための気液混合部、液体流通管路の途中の気液混合部の下流に設けられた少なくとも1つのスタティックミキサー60Bであって、気液混合部で混合した気体混合液体の圧力を維持し、気体の液体への溶解を促進させるスタティックミキサーを含む液体を10〜40L/分の流量で液体流通管路中を流通させ、加圧しながら連続的に水素ガス溶解液体を製造する開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
【選択図】図1C
An apparatus for producing a liquid in which hydrogen gas containing a supersaturated state is dissolved is provided.
A liquid passage through which a liquid flows, a liquid circulation passage through which a raw material liquid 22 circulates to a gas-dissolved liquid receiver 31, and a pressurizing means provided in the middle of the liquid circulation conduit. A pressurizing means for pressurizing the liquid to flow through the flow pipe, and at least one gas-liquid mixing section provided in the middle of the liquid flow pipe, which is connected to the gas container via the gas supply pipe. A gas-liquid mixing unit for mixing hydrogen gas from the gas container with the liquid, and at least one static mixer 60B provided downstream of the gas-liquid mixing unit in the middle of the liquid circulation pipe, the gas-liquid mixing unit The liquid containing a static mixer that maintains the pressure of the gas mixed liquid mixed in step 1 and promotes the dissolution of the gas in the liquid is circulated through the liquid distribution pipe at a flow rate of 10 to 40 L / min. Producing hydrogen gas-dissolved liquid Open system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolved liquid production equipment.
[Selection] Figure 1C

Description

本考案は、大量生産に向いた、水素等の気体を多く含有する気体溶解液体の製造装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for producing a gas-dissolved liquid containing a large amount of gas such as hydrogen suitable for mass production.

酸素や水素を含む水が人体の健康増進に効果があるとされ、酸素や水素を多量に液体に溶解含有させた液体を製造する方法およびそのための装置が報告されている(特許文献1〜3を参照)。   It is said that water containing oxygen and hydrogen is effective for promoting the health of the human body, and a method for producing a liquid in which a large amount of oxygen or hydrogen is dissolved in the liquid and an apparatus therefor have been reported (Patent Documents 1 to 3). See).

気体を水等の液体に溶解させる方法として、大気圧下で微細気泡気体を液体に接触させることにより液体に気体を溶解させる方法がある(気泡式溶解法)。気体を液体と接触させると気体は液体に溶解する。この際、接触面積を大きくすると溶解する速度は速くなる。しかし、溶解する気体の量は飽和状態の一定量までであり、それ以上溶解させることはできない。また、大気圧下で気体と既に気体を溶解させた液体を接触させると接触した当該気体の分圧のみになるので、液体にすでに溶解していた気体は脱気されてしまうので連続的に複数の気体を溶解させることはできない。   As a method for dissolving a gas in a liquid such as water, there is a method in which a gas is dissolved in a liquid by bringing a fine bubble gas into contact with the liquid under atmospheric pressure (bubble type dissolution method). When the gas is brought into contact with the liquid, the gas dissolves in the liquid. At this time, if the contact area is increased, the dissolution rate is increased. However, the amount of gas to be dissolved is limited to a certain amount in a saturated state and cannot be dissolved further. In addition, when the gas and the liquid in which the gas is already dissolved are brought into contact with each other at atmospheric pressure, only the partial pressure of the gas in contact with the gas is obtained. The gas cannot be dissolved.

これに対して、気体を高圧下で溶液と接触させる方法がある(閉鎖系高圧保持製造法)。この方法において、気体はヘンリーの法則に従って溶液に溶ける。さらに、このとき液体を霧状にするか、又は気体の気泡を小さくすることで溶解にかかる時間を短くすることができる。閉鎖系で気体を液体と接触させる場合、複数の気体の分圧を一定以上に保つことで複数の気体を同時に溶解できる。しかし、高圧を保つためには密閉容器内で気体と溶液を接触させる必要がある。このように密閉された容器内で気体を接触させて気体含有液体を製造するためには、溶解、回収の段階をくり返さなくてはならないため、大量製造のためには密閉容器を大型化する必要が有り、しかも耐圧容器を用いなくてはならないので装置も高価となる。従って、大量製造には不向きである。また、高圧下から急激に大気圧に移行させる場合、ほとんどの場合、突沸によって過飽和状態の気体が一瞬に放出されてしまう。   On the other hand, there is a method in which a gas is brought into contact with a solution under high pressure (closed system high-pressure holding manufacturing method). In this method, the gas dissolves in the solution according to Henry's law. Further, at this time, the time required for dissolution can be shortened by making the liquid mist or reducing the gas bubbles. When the gas is brought into contact with the liquid in a closed system, the plurality of gases can be dissolved simultaneously by keeping the partial pressures of the plurality of gases at a certain level or higher. However, in order to maintain a high pressure, it is necessary to bring the gas and the solution into contact in an airtight container. In order to produce a gas-containing liquid by bringing gas into contact with each other in such a sealed container, the steps of dissolution and recovery must be repeated, so that the sealed container is enlarged for mass production. The apparatus is also expensive because a pressure vessel must be used. Therefore, it is not suitable for mass production. Further, in the case of abrupt transition from high pressure to atmospheric pressure, in most cases, supersaturated gas is released instantaneously due to bumping.

一方、耐圧細管内に液体を一方の端から連続的に注入し、管内で気体と液体を接触させる連続流通系による気体含有液体の製造もある(開放系流通式製造法)。しかし、連続流通系の少なくとも一端は大気圧下の空気と接触するので、連続流通系は開放系であり、連続流通系内を高圧に保つことができない。従って、大気圧の気体を液体に接触させたよりも多量に気体を溶解させることができない。   On the other hand, there is also a production of a gas-containing liquid by a continuous flow system in which a liquid is continuously injected from one end into a pressure-resistant thin tube, and the gas and the liquid are brought into contact with each other in the tube (an open flow-type manufacturing method). However, since at least one end of the continuous flow system comes into contact with air under atmospheric pressure, the continuous flow system is an open system, and the inside of the continuous flow system cannot be maintained at a high pressure. Therefore, the gas cannot be dissolved in a larger amount than when the atmospheric pressure gas is brought into contact with the liquid.

以上のように、大量製造のための上記の開放系流通式製造法と閉鎖系内で気体の圧力を高圧に保つ閉鎖系高圧保持製造法はいずれも欠点を有し、気体を多量に溶解した液体を大量に製造することは困難である。また、閉鎖系高圧保持製造法では、完全に閉鎖系で気体溶解液体を製造する必要があるのに対し、開放系流通式製造法では、液体は大気圧の空気と接触せざるを得ないので、高圧を保持するのは困難であり、両方法の利点を併せ持つ気体溶解液体の製造方法の確立は困難であった。   As described above, both the above-described open system flow manufacturing method for mass production and the closed system high pressure holding production method for keeping the gas pressure at a high pressure in the closed system have drawbacks, and dissolved a large amount of gas. It is difficult to produce a large amount of liquid. In addition, in the closed system high pressure holding manufacturing method, it is necessary to manufacture the gas-dissolved liquid completely in the closed system, whereas in the open system flow manufacturing method, the liquid must be in contact with air at atmospheric pressure. It is difficult to maintain a high pressure, and it has been difficult to establish a method for producing a gas-dissolved liquid having the advantages of both methods.

さらに、電気分解により水素又は酸素を液体に溶解させる方法がある。しかしながら、この方法においては、液体は電解質を含まなければならず、この方法も大量製造には不向きである。   Furthermore, there is a method of dissolving hydrogen or oxygen in a liquid by electrolysis. However, in this method, the liquid must contain an electrolyte, which is also unsuitable for mass production.

特開平8-56632号公報JP-A-8-56632 特開2002-172317号公報JP 2002-172317 A 特開2005-296794号公報JP 2005-296794 A

本考案は、過飽和状態を含む水素等の気体を溶解した液体を製造する装置の提供を目的とする。   An object of this invention is to provide the apparatus which manufactures the liquid which melt | dissolved gas, such as hydrogen containing a supersaturated state.

本考案者らは、上記の開放系流通式製造法と閉鎖系で気体の圧力を高圧に保つ閉鎖系高圧保持製造法の利点を併せ持つ気体溶解液体の製造方法のための装置について鋭意検討を行なった。   The inventors of the present invention have intensively studied an apparatus for producing a gas-dissolved liquid, which has the advantages of the above-described open-type flow-through production method and the closed-system high-pressure holding production method that keeps the gas pressure high in a closed system. It was.

本願考案者らは、閉鎖系高圧保持製造法により液体に気体を高圧下で溶解させる際には、製造装置を閉鎖系に置き、大気と接触させないようにしなければならない一方で、開放系流通式製造法により液体に気体を溶解させる際には、開放系であるが故に高圧に保つことができないという矛盾の解決について検討を行なった。   The inventors of the present application, when dissolving a gas in a liquid under high pressure by a closed system high-pressure holding manufacturing method, must place the manufacturing apparatus in a closed system so that it does not come into contact with the atmosphere. When the gas was dissolved in the liquid by the manufacturing method, the solution to the contradiction that it was not possible to keep the high pressure because of the open system was investigated.

その結果、管路を流れている加圧状態の液体に対して直接加圧状態の酸素又は水素等の気体を接触させることにより、気体が液体に効率的に迅速に溶解することを見出した。すなわち、気体が液体に混合し、気泡の状態で液体と共存しているときに、圧力をかけ、その圧力を維持するようにすることにより、閉鎖されていない流通式の装置でも液体を流しつつ、連続的に液体に多量の気体を溶解させることができることを見出した。   As a result, it has been found that by bringing a gas such as oxygen or hydrogen in a pressurized state directly into contact with a pressurized liquid flowing in a pipe, the gas is efficiently and rapidly dissolved in the liquid. That is, when a gas is mixed with a liquid and coexists with the liquid in the form of bubbles, pressure is applied and the pressure is maintained so that the liquid can flow even in an unclosed flow-type device. It has been found that a large amount of gas can be continuously dissolved in a liquid.

本考案者等は、さらに検討を行い、気体を液体に混合させ、気液混相流として装置中を流れるときに、リアクター部と呼ぶ液体の流通を阻害する手段を用いることにより、リアクター部の作用により圧力が維持され、気体が効率的に液体に溶解することを見出し、気体を液体に溶解させるための装置を作製し、本考案を完成させるに至った。   The inventors of the present invention have further studied, and when the gas is mixed with the liquid and flows through the apparatus as a gas-liquid mixed phase flow, the action of the reactor unit is obtained by using a means called a reactor unit that inhibits the flow of the liquid. As a result, it was found that the pressure was maintained and the gas was efficiently dissolved in the liquid, and a device for dissolving the gas in the liquid was produced to complete the present invention.

すなわち、本考案は以下の通りである。
[1] 液体が流通する管路であって、原料液体を気体溶解液体受器まで流通させる液体流通管路、
該液体流通管路の途中に設けられた加圧手段であって、原料液体を加圧して前記流通管路を流通させるための加圧手段、
該液体流通管路の途中に設けられた少なくとも1つの気液混合部であって、気体供給配管を介して気体容器と連結し、気体容器からの水素ガスを液体に混合するための気液混合部、
前記液体流通管路の途中の前記気液混合部の下流に設けられた少なくとも1つのスタティックミキサーであって、気液混合部で混合した気体混合液体の圧力を維持し、気体の液体への溶解を促進させるスタティックミキサー、
を含む、液体を10〜40L/分の流量で液体流通管路中を流通させ、加圧しながら連続的に水素ガス溶解液体を製造する開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
That is, the present invention is as follows.
[1] A liquid flow line through which a liquid flows, the raw material liquid flowing to a gas-dissolved liquid receiver,
Pressurizing means provided in the middle of the liquid circulation pipe, pressurizing means for pressurizing the raw material liquid to circulate through the circulation pipe;
At least one gas-liquid mixing section provided in the middle of the liquid circulation pipe, which is connected to a gas container via a gas supply pipe, and gas-liquid mixing for mixing hydrogen gas from the gas container with the liquid Part,
At least one static mixer provided downstream of the gas-liquid mixing part in the middle of the liquid circulation pipe, maintaining the pressure of the gas mixed liquid mixed in the gas-liquid mixing part, and dissolving the gas in the liquid Promote static mixer,
An open-type continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus for producing a hydrogen gas dissolving liquid continuously while pressurizing and flowing the liquid through the liquid circulation pipe at a flow rate of 10 to 40 L / min.

[2] スタティックミキサーにおいて、スタティックミキサー内を流通する液体にかかる圧力を徐々に低下させる、[1]の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[3] 気液混合部がエジェクタである、[1]または[2]の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[4] 加圧手段が加圧ポンプである、[1]〜[3]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[2] The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to [1], wherein the pressure applied to the liquid flowing in the static mixer is gradually reduced in the static mixer.
[3] The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to [1] or [2], wherein the gas-liquid mixing unit is an ejector.
[4] The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to any one of [1] to [3], wherein the pressurizing means is a pressurizing pump.

[5] 加圧ポンプが渦流ポンプであり、気液混合部の下流かつスタティックミキサーの上流に設けられた、[4]の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[6] 気液混合部とスタティックミキサーが直接連結している、[1]〜[5]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[7] スタティックミキサーの管内径に対する長さの比が10以上である、[1]〜[6]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[5] The open system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to [4], wherein the pressurizing pump is a vortex pump, and is provided downstream of the gas-liquid mixing unit and upstream of the static mixer.
[6] The open system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to any one of [1] to [5], wherein the gas-liquid mixing unit and the static mixer are directly connected.
[7] The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to any one of [1] to [6], wherein the ratio of the length of the static mixer to the inner diameter of the tube is 10 or more.

[8] 原料液体又は気体溶解液体の少なくとも一方にかかる圧力が大気圧と同等であり、開放系である、[1]〜[7]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[9] 気液混合部とスタティックミキサーの組を複数有し、水素ガスを含む複数の気体を溶解させることができる、[1]〜[8]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[10] 液体が水、ミネラルウォーター、茶、コーヒー、清涼飲料、ジュース、ゲル状飲料、化粧品、シャンプー及び生理食塩水からなる群から選択される、[1]〜[9]のいずれかの開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
[8] The open-system continuous pressurized flow hydrogen gas-dissolved liquid according to any one of [1] to [7], wherein the pressure applied to at least one of the raw material liquid and the gas-dissolved liquid is equal to the atmospheric pressure and is an open system. Manufacturing equipment.
[9] Open system continuous pressurized flow type hydrogen according to any one of [1] to [8], having a plurality of gas-liquid mixing sections and static mixers, and capable of dissolving a plurality of gases including hydrogen gas Gas dissolved liquid production equipment.
[10] The opening according to any one of [1] to [9], wherein the liquid is selected from the group consisting of water, mineral water, tea, coffee, soft drink, juice, gel drink, cosmetics, shampoo and physiological saline Continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolved liquid production equipment.

本考案の連続加圧流通式の気体溶解装置を用いた場合、多量の気体が溶解した液体を短時間で多量に連続的に製造することができる。   When the continuous pressure flow type gas dissolving apparatus of the present invention is used, a liquid in which a large amount of gas is dissolved can be continuously produced in a large amount in a short time.

また、同時に複数の気体を混合させることにより、又は本装置を部分的に連結することにより複数の気体を溶解した気体溶解液体を製造することができる。   Moreover, the gas melt | dissolution liquid which melt | dissolved several gas can be manufactured by mixing several gas simultaneously, or by connecting this apparatus partially.

本考案の装置を用いた気体溶解液体の製造方法においては、細管の管路中を流通する液体に、高圧に維持した気体を混合させ、気体が混合した気体混合液体が流通する管路内の圧力を維持することにより、気体と液体を加圧状態で充分に接触させ、多量の気体を液体に溶解含有させる。ここで、気体溶解液体とは、気体が液体中に分散し均一な相を形成している状態をいい、気体混合液体とは、液体と気体が混在している状態をいい、気液混相ともいう。気体混合液体が細管中を流れるとき、液体中に気体の気泡が存在した気液混相流となる。ただし、気体溶解液体と気体混合液体は厳密に区別されるものではなく、本考案の装置を用いて気体溶解液体を製造する場合、気体を液体に混合し、気体混合液体とし、気体混合液体をリアクター部を通して気体溶解液体とするが、気体混合液体の状態でも気体の一部は液体に溶解しており、気体溶解液体の状態でも、気体の一部は液体から脱気され、気泡の状態で液体中に存在し得る。本考案においては、気体が液体と混在しているときに、気体の状態として、どちらが優位かにより、気体溶解液体か、気体混合液体を区別すればよい。なお、本考案において、気体溶解液体を気体溶存液体ということもある。   In the method for producing a gas-dissolved liquid using the apparatus of the present invention, a gas maintained at a high pressure is mixed with the liquid flowing through the pipe of the narrow tube, and the gas mixed liquid mixed with the gas flows in the pipe. By maintaining the pressure, the gas and the liquid are brought into sufficient contact under pressure, and a large amount of gas is dissolved and contained in the liquid. Here, the gas-dissolved liquid means a state in which the gas is dispersed in the liquid to form a uniform phase, and the gas mixed liquid means a state in which the liquid and the gas are mixed. Say. When the gas mixture liquid flows through the narrow tube, a gas-liquid mixed phase flow in which gas bubbles exist in the liquid is obtained. However, a gas-dissolved liquid and a gas-mixed liquid are not strictly distinguished. When a gas-dissolved liquid is produced using the device of the present invention, the gas is mixed with the liquid to form a gas-mixed liquid. A gas-dissolved liquid is made through the reactor, but a part of the gas is dissolved in the liquid even in the state of the gas mixed liquid, and even in the state of the gas-dissolved liquid, a part of the gas is degassed from the liquid, It can be present in the liquid. In the present invention, when the gas is mixed with the liquid, the gas dissolved liquid or the gas mixed liquid may be distinguished depending on which is superior as the gas state. In the present invention, the gas-dissolved liquid is sometimes referred to as a gas-dissolved liquid.

液体が流通する細管の管路は、気液混合部とリアクター部を管路の途中に有する。気液混合部、細管及びリアクター部は互いに液体が流通するように、気液混合部がリアクター部の上流に位置した状態で連結しており、液体は細管の管路内を気液混合部及びリアクター部を通って流れる。本考案において、上流、下流とは流通式装置の管路を流れる液体の流れの方向を基準にして上流又は下流という。   A narrow pipe line through which liquid flows has a gas-liquid mixing part and a reactor part in the middle of the pipe line. The gas-liquid mixing unit, the thin tube, and the reactor unit are connected in a state where the gas-liquid mixing unit is located upstream of the reactor unit so that the liquid flows through each other. It flows through the reactor section. In the present invention, upstream and downstream are referred to as upstream or downstream on the basis of the direction of the flow of liquid flowing through the conduit of the flow-type device.

液体は原料液体容器から細管を通って気体溶解液体の受器に流れる。ここで、原料液体とは、気体を溶解させようとする液体であって、気体を溶解させる前の液体をいう。液体が原料液体容器から気体溶解液体の受器に流れる間に、気液混合部により、細管中を流通する液体に圧力をかけた状態で気体が混合される。しかしながら、この時点では気体は液体に十分に溶解せず、液体中に気体の気泡が存在した状態、すなわち気体混合液体の状態で気体と液体が混合されている。気体混合液体は細管中のリアクター部に向かって流れ、リアクター部の作用により、リアクター部の上流の管路内又はリアクター部内で気体混合液体の圧力が維持される。その結果、圧力の作用で気体が液体に多量に溶解する。また、リアクター部の作用により、液体中に気泡の状態で混合している気体の気泡サイズが小さくなり、気体と液体の接触面積が増大し、気体はより液体に溶解しやすくなる。気体を溶解した気体含有液体はリアクター内で徐々に減圧され、リアクターを出て細管を通って受器に入る。   The liquid flows from the raw material liquid container through the narrow tube to the gas dissolved liquid receiver. Here, the raw material liquid is a liquid that is intended to dissolve a gas and is a liquid before the gas is dissolved. While the liquid flows from the raw material liquid container to the gas-dissolved liquid receiver, the gas is mixed in a state where pressure is applied to the liquid flowing through the narrow tube by the gas-liquid mixing unit. However, at this time, the gas is not sufficiently dissolved in the liquid, and the gas and the liquid are mixed in a state where the gas bubbles are present in the liquid, that is, in the state of the gas mixed liquid. The gas mixture liquid flows toward the reactor section in the narrow tube, and the pressure of the gas mixture liquid is maintained in the pipe line upstream of the reactor section or in the reactor section by the action of the reactor section. As a result, a large amount of gas is dissolved in the liquid by the action of pressure. In addition, due to the action of the reactor unit, the bubble size of the gas mixed in the bubble state in the liquid is reduced, the contact area between the gas and the liquid is increased, and the gas is more easily dissolved in the liquid. The gas-containing liquid in which the gas has been dissolved is gradually depressurized in the reactor, and then exits the reactor and enters the receiver through the narrow tube.

細管は、高圧に耐えられる管からなり、高圧に耐えられる細管は、鉄、ステンレス、樹脂等の耐圧性材料でできた細管が好ましい。   The thin tube is made of a tube that can withstand high pressure, and the thin tube that can withstand high pressure is preferably a thin tube made of a pressure resistant material such as iron, stainless steel, or resin.

気液混合部は、液体が流れる細管の管路と気体が供給される配管が合流するように構成されている。細管を流れる液体に気体が加圧した状態で連続的に供給される。気体は気体を入れた高圧ボンベから供給すればよい。気液混合部は気体が液体と混合されるのならば、どのような形態を有していてもよい。例えば、液体が流れる細管の側部に加圧した気体を送り込む配管を連結し、該連結部に送気口を設け送気口から気体が細管中を流通している液体中に注入混合されるようにすればよい。この場合、液体が流れる細管に対して、気体を送気する配管はT字型又は略T字型に分岐する。送気口は、細管の側壁に設けてもよいし、細管の管路内を流通する液体中に挿入開口させてもよい。このような気液混合部として、例えばエジェクタ構造をもった装置を用いることができる。エジェクタとは、液の流通路の一部に隘路を設け、その部分の流速を速くすることにより減圧状態として気体を引き込むための装置である。エジェクタは、主管に支管をT字型状に連結し、主管を流れる液体が隘路において減圧状態になり、無圧状態の支管の気体が液体に引き込まれる。エジェクタにより細かい気泡が生じるようにすれば液体と気体の接触面が大きくなり気体の溶解は容易になる。   The gas-liquid mixing unit is configured such that a thin pipe line through which a liquid flows and a pipe through which a gas is supplied merge. Gas is pressurized and supplied continuously to the liquid flowing through the narrow tube. The gas may be supplied from a high-pressure cylinder containing gas. The gas-liquid mixing unit may have any form as long as the gas is mixed with the liquid. For example, a pipe that feeds pressurized gas is connected to the side of a thin tube through which liquid flows, and an air supply port is provided at the connecting portion, and gas is injected and mixed from the air supply port into the liquid flowing through the thin tube. What should I do? In this case, the pipe for supplying the gas branches into a T shape or a substantially T shape with respect to the thin tube through which the liquid flows. The air supply port may be provided on the side wall of the thin tube, or may be inserted and opened in the liquid flowing in the pipe line of the thin tube. As such a gas-liquid mixing unit, for example, an apparatus having an ejector structure can be used. An ejector is a device for drawing a gas in a reduced pressure state by providing a bottleneck in a part of the liquid flow path and increasing the flow velocity of that part. In the ejector, a branch pipe is connected to the main pipe in a T-shape, the liquid flowing through the main pipe is decompressed in the bottleneck, and the gas in the non-pressure branch pipe is drawn into the liquid. If fine bubbles are generated by the ejector, the contact surface between the liquid and the gas becomes large and the gas can be easily dissolved.

ここで重要なのは、気液混合部の下流のリアクター部に流入する前には、液体が高圧に保たれていることである。その為には、例えば、液体に圧力をかけて細管の管路内を流せばよい。この際、原料液体を供給するための容器内部に圧力をかけて、その圧力により液体が細管を流れるようにしてもよいし、細管の管路の途中にポンプ、コンプレッサ、ブースター等を設けてこれらにより液体に圧力をかけて細管中を流れるようにしてもよい。液体に圧力をかける場合、例えば、原料液体を加圧容器にいれて圧力により液体を流してもよい。また、原料液体として水道水を用い、水道水の供給圧力を利用してもよい。ポンプを用いる場合、加圧ポンプ、例えば、渦流ポンプ(カスケードポンプ)が用いられる。渦流ポンプとは、狭いケーシング内で溝のある円盤が回転して液体に激しい渦流を起こし、ケーシング内周を約1周させる間に圧力を高めて吐出するポンプであり、液体を圧力をかけた状態で細管を流すことができる。圧力をかけて液体を流せば一定の速度以上の流速になる。   What is important here is that the liquid is maintained at a high pressure before flowing into the reactor section downstream of the gas-liquid mixing section. For this purpose, for example, pressure may be applied to the liquid and the fluid may flow in the narrow pipe. At this time, pressure may be applied to the inside of the container for supplying the raw material liquid, and the liquid may flow through the thin tube by the pressure, or a pump, a compressor, a booster, etc. may be provided in the middle of the thin tube. By applying pressure to the liquid, the liquid may flow in the narrow tube. When applying pressure to the liquid, for example, the raw material liquid may be placed in a pressurized container and the liquid may be flowed by pressure. Alternatively, tap water may be used as the raw material liquid and the supply pressure of tap water may be used. When a pump is used, a pressure pump, for example, a vortex pump (cascade pump) is used. A vortex pump is a pump that discharges by increasing the pressure while rotating a disk with a groove in a narrow casing to cause a strong vortex in the liquid and making the inner circumference of the casing approximately one round. A thin tube can be flowed in a state. If a liquid is flowed under pressure, the flow rate becomes a certain speed or higher.

ポンプは、リアクターの上流に位置し、気液混合部の下流、上流のいずれに位置してもよい。ポンプとして、渦流ポンプを用いる場合、好ましくは、気液混合部の下流に設置する。   The pump is located upstream of the reactor and may be located either downstream or upstream of the gas-liquid mixing unit. When a vortex pump is used as the pump, it is preferably installed downstream of the gas-liquid mixing unit.

例えば、ポンプの上流で液体が流れる液体供給配管である液体流通細管と気体が供給される気体供給配管を合流させることにより、ポンプの作用により細管中を流れる液体に、高圧で供給される気体が混合される。   For example, by combining a liquid flow capillary that is a liquid supply pipe through which liquid flows upstream of the pump and a gas supply pipe to which gas is supplied, the gas that is supplied at high pressure is supplied to the liquid that flows through the narrow pipe by the action of the pump. Mixed.

気液混合部により気体が混合した液体は、細管を流れてリアクター部に向かう。
リアクター部の作用により、気体が混合した液体の圧力は急激に減圧されることはなく維持される。すなわち、リアクター部は、圧力維持部として働く。気体を混合した液体の圧力が高く維持されることにより、気体は液体に多量に溶解されることが可能になる。リアクター部は、特定の構造又は材質によって、中を流れる液体とリアクター部内部の摩擦を大きくし、または気体が混合した液体の流れの抵抗となり該液体の速やかな流れを阻害する。この結果、リアクター部の上流及び/又はリアクター部内部における圧力を維持することができる。リアクター部は、例えば、複数のフィン(ひれ)構造を内部に有する細管である。また、隘路を有する細管であってもよい。
The liquid in which the gas is mixed by the gas-liquid mixing part flows through the narrow tube and travels toward the reactor part.
By the action of the reactor section, the pressure of the liquid mixed with the gas is maintained without being rapidly reduced. That is, the reactor part functions as a pressure maintaining part. By maintaining the pressure of the liquid mixed with the gas high, the gas can be dissolved in a large amount in the liquid. Depending on the specific structure or material, the reactor section increases friction between the liquid flowing inside and the reactor section, or acts as a resistance to the flow of the liquid in which the gas is mixed, thereby inhibiting the rapid flow of the liquid. As a result, the pressure upstream of the reactor unit and / or inside the reactor unit can be maintained. The reactor unit is, for example, a thin tube having a plurality of fin (fin) structures inside. Moreover, the thin tube which has a bottleneck may be sufficient.

また、リアクターにより気体を混合した液体が攪拌され、気体と液体の接触面積が大きくなり、気体の溶解の効率が高くなる。さらに、圧力をかけ攪拌されることにより、気体の気泡がより小さくなり、気体と液体の接触面積が大きくなり、気体の溶解効率が高くなる。この点で、本考案のリアクター部は、気体と液体の接触面積を大きくするための部分としても作用する。   Further, the liquid in which the gas is mixed is stirred by the reactor, the contact area between the gas and the liquid is increased, and the gas dissolution efficiency is increased. Furthermore, by applying pressure and stirring, the gas bubbles become smaller, the contact area between the gas and the liquid becomes larger, and the gas dissolution efficiency becomes higher. In this respect, the reactor part of the present invention also functions as a part for increasing the contact area between the gas and the liquid.

リアクター部においては、液体を構成する分子、気体分子の接触により摩擦を生じるので、液体を高速で流せばより高圧となる。   In the reactor section, friction is generated by the contact of molecules and gas molecules constituting the liquid, so that the pressure becomes higher when the liquid is flowed at a high speed.

リアクター部の一例としてスタティックミキサが挙げられる。スタティックミキサを使用すると液体と気体との接触時間を長くすることができるため、より気体の液体への溶解効率を向上させることができる。スタティックミキサは、図5に示すように、細長い管状ハウジング内に複数個のエレメント(例えば8個、16個又は32個)を配置したものであり、このエレメントは、長方形状の金属製の平板を180°右ひねり(図5B及び図5C参照)したもの、又は左ひねりしたもの(図5D及び図5E参照)からなる。なお、図5B及び図5Dはそれぞれ右ひねりエレメント及び左ひねりエレメントの正面図であり、図5C及び図5Eはそれぞれ図5B及び図5Cに示したエレメントを90°回転させた状態の図である。スタティックミキサは、これらのエレメントを必要とされる数だけ適宜に組み合わせて作成される。スタティックミキサの各エレメントのサイズは、例えば長さ約1.5cm、幅は約1cmであり、右ひねりのものと左ひねりのものとを同数組み合わせて用いる。この場合、8エレメント型スタティックミキサは長さが約18cmであり、32エレメント型の場合は長さが約54cmである。   An example of the reactor unit is a static mixer. When the static mixer is used, the contact time between the liquid and the gas can be increased, so that the dissolution efficiency of the gas into the liquid can be further improved. As shown in FIG. 5, the static mixer has a plurality of elements (for example, 8, 16, or 32) arranged in an elongated tubular housing, and this element is a rectangular metal flat plate. It consists of a 180 ° right twist (see FIGS. 5B and 5C) or a left twist (see FIGS. 5D and 5E). 5B and 5D are front views of the right twist element and the left twist element, respectively, and FIGS. 5C and 5E are views in which the elements shown in FIGS. 5B and 5C are rotated by 90 °, respectively. The static mixer is formed by appropriately combining these elements in the required number. The size of each element of the static mixer is, for example, about 1.5 cm in length and about 1 cm in width, and the same number of right and left twists are used in combination. In this case, the 8-element type static mixer has a length of about 18 cm, and the 32-element type has a length of about 54 cm.

スタティックミキサのエレメントには、図5Fに示すように突起やフィンを設けてもよい。このような、突起やフィンやくぼみを設けることにより、スタティックミキサ中を流れる液体の流れが阻害され、液体に圧力がかかり、気体の溶解量が増加する。突起は小さな凸でもよいし、卸金状の突起でもよい。また、突起やフィンにより乱流が発生し、液体に混合されている気体の気泡サイズが小さくなり、気体と液体の接触面積が増大し、気体の溶解効率が向上する。また、スタティックミキサのエレメントの表面を液体との摩擦が大きくなるように加工してもよい。例えば、ブラスト加工処理によりエレメント表面を粗くすること、エレメント表面に溝加工を施すことなどが挙げられる。   The elements of the static mixer may be provided with protrusions and fins as shown in FIG. 5F. By providing such protrusions, fins, and depressions, the flow of liquid flowing in the static mixer is hindered, pressure is applied to the liquid, and the amount of gas dissolved increases. The protrusion may be a small protrusion or a wholesaler-like protrusion. Further, turbulence is generated by the protrusions and fins, the bubble size of the gas mixed in the liquid is reduced, the contact area between the gas and the liquid is increased, and the gas dissolution efficiency is improved. Further, the surface of the element of the static mixer may be processed so as to increase the friction with the liquid. For example, the surface of the element is roughened by a blasting process, and a groove is formed on the element surface.

本考案の装置は、液体が原料液体容器から、気体溶解液体受器まで流れる間に、気体が連続的に液体に溶解される。本考案の装置において、少なくとも気体溶解液体受器は、大気と接触していてもよい。また、大気と接触してなくても、気体溶解液体受器には圧力をかける必要はなく、気体溶解液体はほぼ大気圧と同程度の圧力がかかっている。この点で、本考案の装置は、完全に大気から閉鎖されておらず、大気に対して開放されているといえる。従って、本考案の装置は、開放系の装置であるといえる。   In the apparatus of the present invention, the gas is continuously dissolved in the liquid while the liquid flows from the raw material liquid container to the gas dissolution liquid receiver. In the device of the present invention, at least the gas-dissolved liquid receiver may be in contact with the atmosphere. Further, even if the gas-dissolved liquid receiver is not in contact with the atmosphere, it is not necessary to apply pressure to the gas-dissolved liquid receiver, and the gas-dissolved liquid is almost at the same pressure as atmospheric pressure. In this respect, it can be said that the device of the present invention is not completely closed from the atmosphere and is open to the atmosphere. Therefore, it can be said that the device of the present invention is an open device.

リアクター部の液体導出路部分は、圧力をかけていない気体溶解液体受器に連結しているので、リアクター部内部において、液体導入路から液体導出路まで徐々に圧力は低下する。このように徐々に圧力を低下させることにより突沸による急激な過飽和気体の消失をふせぐことが可能となる。したがって、リアクターを通って細管を介し回収された気体溶解液体は気体が過飽和状態に保たれる。   Since the liquid lead-out path portion of the reactor section is connected to a gas-dissolved liquid receiver that is not under pressure, the pressure gradually decreases from the liquid introduction path to the liquid lead-out path inside the reactor section. By gradually lowering the pressure in this way, it is possible to prevent a sudden loss of supersaturated gas due to bumping. Therefore, the gas-dissolved liquid recovered through the reactor via the narrow tube is kept in a supersaturated state.

特に、本考案の装置は、気泡になりにくく液体に溶解しにくい水素などの単原子からなる気体を飽和状態に長く保つことができるので、水素等の気泡になりにくい気体を液体に溶解させるのに適している。この際、低温で接触させるとさらに気体を高濃度に溶解することができる。   In particular, the device of the present invention can keep a gas composed of a single atom such as hydrogen, which is difficult to be bubbled and dissolved in a liquid, in a saturated state for a long time. Suitable for At this time, the gas can be dissolved at a higher concentration by contacting at a low temperature.

気液混合部とリアクター部は、細管を介して連結していてもよいし、気液混合部の下流に直接リアクター部が連結していてもよい。   The gas-liquid mixing part and the reactor part may be connected via a thin tube, or the reactor part may be directly connected downstream of the gas-liquid mixing part.

細管の管路の途中には、必要に応じてバルブを設置し、流通する液体が逆流しないようにする。   A valve is installed in the middle of the narrow pipe as necessary to prevent the flowing liquid from flowing backward.

細管の内径は、製造しようとする気体溶解液体の量にもよるが、0.2〜5cm、好ましくは0.5〜2cmである。また、リアクター部の内径も同様に、製造しようとする気体溶解液体の量にもよるが、0.2〜5cm、好ましくは0.5〜2cmである。さらに、リアクター部の管内径と長さの比は、1:10〜200好ましくは1:20〜100である。   The inner diameter of the thin tube is 0.2 to 5 cm, preferably 0.5 to 2 cm, depending on the amount of the gas-dissolved liquid to be produced. Similarly, the inner diameter of the reactor part is 0.2 to 5 cm, preferably 0.5 to 2 cm, depending on the amount of the gas-dissolved liquid to be produced. Furthermore, the ratio of the tube inner diameter to the length of the reactor section is 1:10 to 200, preferably 1:20 to 100.

細管内を流れる液体に混合させる気体にかける圧力は、1〜20気圧、好ましくは2〜10気圧、さらに好ましくは3〜5気圧である。気体は高圧のボンベに入ったものを供給するが、高圧ボンベは通常数十から数百気圧の圧力がかかっている。従って、高圧ボンベから気体を供給する場合、高圧ボンベと気液混合部の間に減圧バルブを設け、気液混合部に供給される気体の圧力を上記圧力に減圧する。   The pressure applied to the gas mixed with the liquid flowing in the narrow tube is 1 to 20 atmospheres, preferably 2 to 10 atmospheres, and more preferably 3 to 5 atmospheres. The gas is supplied in a high pressure cylinder, and the high pressure cylinder is usually under a pressure of several tens to several hundreds of atmospheres. Therefore, when supplying gas from a high-pressure cylinder, a pressure reducing valve is provided between the high-pressure cylinder and the gas-liquid mixing unit, and the pressure of the gas supplied to the gas-liquid mixing unit is reduced to the above pressure.

また、細管内を流れる液体にかかる圧力は、リアクター部導入路において、3〜5気圧であり、リアクター部の上流及び/又はリアクター部導入路付近でその圧力が維持される。また、上記のように、液体がリアクター部内を流れるときに液体にかかる圧力は徐々に低下する。リアクター部導出路において、気体にかかる圧力は1気圧から2気圧未満程度であり、好ましくは大気圧とほぼ同じ約1気圧である。   Further, the pressure applied to the liquid flowing in the narrow tube is 3 to 5 atm in the reactor part introduction path, and the pressure is maintained upstream of the reactor part and / or in the vicinity of the reactor part introduction path. Further, as described above, the pressure applied to the liquid gradually decreases when the liquid flows in the reactor section. In the reactor part lead-out path, the pressure applied to the gas is about 1 to less than 2 atmospheres, preferably about 1 atmosphere, which is almost the same as the atmospheric pressure.

また、本装置の細管中を流す液体の流量は、細管の経や製造しようとする気体溶解液体の量にもよるが、内径1.1cmのリアクターを使う時は5〜80L/分、好ましくは10〜40L/分である。また、気液混合部に供給する気体の流量は、0.2〜5L/分、好ましくは0.5〜2L/分である。常圧で気体を液体に溶解させる場合、気体と液体が接触している時間が長いほど、溶解量は大きくなる。従って、常圧で溶解させる場合には、液体の流量が小さいほうが好ましい。一方、本考案の装置においては、気体と液体が接触しているときに圧力がかかるので、短時間で気体が溶解するので、液体の流量を大きくすることができる。液体の流量を大きくできるので、気体の流量もそれに見合う大きさに調節することができる。例えば、40L/分の流速で液体を流し、気体溶解液体を製造すれば、1時間に約2.5トンの気体溶解液体を製造することができる。従来の閉鎖した加圧タンクを用いた閉鎖系高圧保持製造法でこの製造効率を達成使用とした場合、巨大なタンク又は多数のタンクが必要になる。本考案の連続加圧流通式の気体溶解液体製造装置は、従来法に比べはるかに効率よく、かつ安価に気体溶解液体を製造することができる。   The flow rate of the liquid flowing in the thin tube of this apparatus depends on the passage of the thin tube and the amount of the gas-dissolved liquid to be produced, but when using a reactor having an inner diameter of 1.1 cm, it is 5 to 80 L / min, preferably 10 ~ 40L / min. The flow rate of the gas supplied to the gas-liquid mixing unit is 0.2 to 5 L / min, preferably 0.5 to 2 L / min. When the gas is dissolved in the liquid at normal pressure, the amount of dissolution increases as the time during which the gas and the liquid are in contact with each other is longer. Therefore, when dissolving at normal pressure, a smaller liquid flow rate is preferable. On the other hand, in the apparatus of the present invention, since pressure is applied when the gas and the liquid are in contact with each other, the gas dissolves in a short time, so that the liquid flow rate can be increased. Since the flow rate of the liquid can be increased, the flow rate of the gas can be adjusted to a size corresponding to the flow rate. For example, when a liquid is flowed at a flow rate of 40 L / min to produce a gas-dissolved liquid, about 2.5 tons of a gas-dissolved liquid can be produced per hour. When this manufacturing efficiency is achieved and used in a closed system high pressure holding manufacturing method using a closed pressurized tank, a huge tank or a large number of tanks are required. The continuous pressurized flow type gas-dissolved liquid production apparatus of the present invention can produce a gas-dissolved liquid much more efficiently and inexpensively than the conventional method.

本考案の連続加圧流通式の気体溶解液体製造装置は、上記の気液混合部及びリアクター部を1組だけ備えていてもよいし、複数組備えていてもよい。1組だけ備えている場合は、1種類の気体を液体に溶解含有させることができ、複数組備えている場合は、複数の気体を液体に溶解含有させることができる。複数組の気液混合部及びリアクター部を備え複数の気体を液体に溶解させる装置において、各気体及び液体の圧力等の条件は、上記の1種類の気体を液体に溶解させる装置の場合と同様である。   The continuous pressurized flow type gas-dissolved liquid production apparatus of the present invention may include only one set of the gas-liquid mixing unit and the reactor unit or a plurality of sets. When only one set is provided, one kind of gas can be dissolved and contained in the liquid, and when a plurality of sets are provided, a plurality of gases can be dissolved and contained in the liquid. In an apparatus having a plurality of gas-liquid mixing sections and reactor sections and dissolving a plurality of gases in a liquid, the conditions such as the pressure of each gas and liquid are the same as those in the apparatus for dissolving one kind of gas in a liquid. It is.

本考案の装置を用いて気体を溶解させる液体としては、一般的な水性飲料品、例えば、ミネラルウォーター、果汁・果実飲料、コーヒー飲料、烏龍茶飲料、緑茶飲料、紅茶飲料、麦茶飲料などの茶飲料、野菜飲料、スポーツ飲料、清涼飲料、ゲル状飲料、化粧品、シャンプー、生理食塩水等が挙げられる。   Liquids that dissolve gas using the apparatus of the present invention include general aqueous beverages such as mineral water, fruit juice and fruit beverages, coffee beverages, oolong tea beverages, green tea beverages, tea beverages, barley tea beverages, and the like. , Vegetable drinks, sports drinks, soft drinks, gel drinks, cosmetics, shampoos, physiological saline and the like.

液体に溶解させる気体としては、水素ガス、酸素ガス、オゾンガス等が挙げられるが、水素ガスが好ましい。   Examples of the gas dissolved in the liquid include hydrogen gas, oxygen gas, ozone gas, and the like, and hydrogen gas is preferable.

例えば、水素を用いた場合、水素1気圧、室温条件で水素は水1L当たり約17.5mL溶存し得る(約1.6ppm、約0.8mM)。本考案の気体含有液体は、水1L当たり、10mL以上、好ましくは15mL以上、特に好ましくは17.5mL以上の水素分子を含む。また、本考案の気体溶解液体は、0.1ppm以上、0.5ppm以上、好ましくは1ppm以上、さらに好ましくは1.5ppm以上の水素を含む。また、本考案の気体溶解液体は、0.1mM以上、好ましくは0.4mM以上、さらに好ましくは0.6mM以上、特に好ましくは0.8mM以上の水素を含む。さらに、本考案の装置を用いることにより、過飽和状態で水素が溶解した水素溶解水を大量に得ることができる。溶解水素濃度が1.52ppm以上、又は1.5mg/L以上の場合、過飽和で水素が溶解しているという。   For example, when hydrogen is used, about 17.5 mL of hydrogen can be dissolved per 1 L of water (about 1.6 ppm, about 0.8 mM) at 1 atm of hydrogen and room temperature. The gas-containing liquid of the present invention contains 10 mL or more, preferably 15 mL or more, particularly preferably 17.5 mL or more of hydrogen molecules per liter of water. Further, the gas-dissolved liquid of the present invention contains 0.1 ppm or more, 0.5 ppm or more, preferably 1 ppm or more, more preferably 1.5 ppm or more. The gas-dissolved liquid of the present invention contains 0.1 mM or more, preferably 0.4 mM or more, more preferably 0.6 mM or more, and particularly preferably 0.8 mM or more. Furthermore, by using the apparatus of the present invention, a large amount of hydrogen-dissolved water in which hydrogen is dissolved in a supersaturated state can be obtained. When dissolved hydrogen concentration is 1.52ppm or more, or 1.5mg / L or more, it is said that hydrogen is dissolved in supersaturation.

また、酸素を単独で溶解させる場合、本考案の気体含有液体は、水1L当たり0.2mg以上、好ましくは10mg以上、さらに好ましくは40mg以上含む。水素と共存させる場合は水1Lあたり0.2mg以上、好ましくは2mg以上、さらに好ましくは10mg以上含む。   When oxygen is dissolved alone, the gas-containing liquid of the present invention contains 0.2 mg or more, preferably 10 mg or more, more preferably 40 mg or more, per liter of water. When coexisting with hydrogen, 0.2 mg or more, preferably 2 mg or more, more preferably 10 mg or more is contained per liter of water.

また、水素又は水素と酸素を溶解させた場合、気体溶解液体のpHは3〜11であり、酸化還元電位は-50mV以下である。   When hydrogen or hydrogen and oxygen are dissolved, the pH of the gas-dissolved liquid is 3 to 11, and the redox potential is -50 mV or less.

本考案の装置を用いて得られた気体溶解液体は、好ましくはアルミニウム等の気体を透過できない素材でできた容器中に保存するのが好ましい。このような容器として例えばアルミパウチやアルミ缶が挙げられる。   The gas-dissolved liquid obtained by using the apparatus of the present invention is preferably stored in a container made of a material that is not permeable to gas such as aluminum. Examples of such containers include aluminum pouches and aluminum cans.

本考案の装置を用いて製造された気体溶解液体は、飲用水や清涼飲料水として用いられる。例えば、水素を溶解させた飲用水及び清涼飲料水、酸素を溶解させた飲用水及び清涼飲料水、並びに水素及び酸素を溶解させた飲用水及び清涼飲料水は健康を増進させる機能性飲料水及び清涼飲料水となる。   The gas-dissolved liquid produced using the device of the present invention is used as drinking water or soft drinks. For example, drinking water and soft drinks in which hydrogen is dissolved, drinking water and soft drinks in which oxygen is dissolved, and drinking water and soft drinks in which hydrogen and oxygen are dissolved are functional drinks that promote health and It becomes a soft drink.

また、本考案の装置を用いて製造された気体溶解液体は、気体を溶解させた化粧品、気体を溶解させた医薬品、例えば、水素を溶解させた化粧品及び医薬品、酸素を溶解させた化粧品及び医薬品、並びに水素及び酸素を溶解させた化粧品及び医薬品として用いられ、具体的には、例えば、水素と酸素を同時に含有する輸液などの医薬品がある。   In addition, the gas-dissolved liquid produced using the apparatus of the present invention is a cosmetic in which gas is dissolved, a pharmaceutical in which gas is dissolved, for example, a cosmetic and pharmaceutical in which hydrogen is dissolved, a cosmetic and pharmaceutical in which oxygen is dissolved. , And cosmetics and pharmaceuticals in which hydrogen and oxygen are dissolved. Specific examples include pharmaceuticals such as infusion containing hydrogen and oxygen simultaneously.

さらに、本考案の装置を用いて製造された気体溶解液体は、気体を溶解させた洗浄液として用いられ、例えば、純水に水素を溶解させると大きな還元力を有する液体ができるので、半導体などの洗浄に用い得る。   Furthermore, the gas-dissolved liquid produced using the apparatus of the present invention is used as a cleaning liquid in which a gas is dissolved. For example, when hydrogen is dissolved in pure water, a liquid having a large reducing power is formed. Can be used for washing.

さらに、本考案の装置を用いて製造された気体溶解液体は、気体を保存するためにも用いることができる。   Furthermore, the gas-dissolved liquid produced using the apparatus of the present invention can also be used for storing gas.

さらに、原料液体として水道水を用いた場合、本考案の装置を水道水の蛇口に連結することにより、家庭で容易に気体溶解水道水を製造することができる。この場合、水道水の供給圧力により原料液体が加圧される。   Furthermore, when tap water is used as the raw material liquid, gas-dissolved tap water can be easily produced at home by connecting the device of the present invention to a tap water faucet. In this case, the raw material liquid is pressurized by the supply pressure of tap water.

本考案の連続加圧流通式の気体溶解液体製造装置の一例を図1〜図5を用いて説明する。図1Aに示すように、この連続加圧流通式気体含有液体製造装置100は、気液混合部35とリアクター部70を備えている。   An example of the continuous pressurized flow type gas dissolved liquid production apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, the continuous pressurized flow type gas-containing liquid production apparatus 100 includes a gas-liquid mixing unit 35 and a reactor unit 70.

気液混合部35としては、図2に示すエジェクタ50の他、図3に示す管路40内に気体の注入口41を設けたもの、図4に示す管路40の一部に気体透過膜又は多孔性気体透過板42を設けたものが挙げられる。   As the gas-liquid mixing unit 35, in addition to the ejector 50 shown in FIG. 2, a gas inlet 41 is provided in the pipe line 40 shown in FIG. 3, and a gas permeable membrane is provided in a part of the pipe line 40 shown in FIG. Or what provided the porous gas permeable board 42 is mentioned.

リアクター部70は、気液混合部35の下流に位置し、気液混合部とリアクター部は直接連結していてもよいし、図1Aに示すように細管を介して連結していてもよい。   The reactor unit 70 is located downstream of the gas-liquid mixing unit 35, and the gas-liquid mixing unit and the reactor unit may be directly connected or may be connected via a thin tube as shown in FIG. 1A.

エジェクタ50の構造を図2に示す。エジェクタ50は、液体導入路51、液体導入路51から内径が先細になって伸びているノズル部52、拡散室53、内径が先太になって伸びているディフューザ部54、このディフューザ部54に連通する均一な内径の出口流路及び拡散室53に連なる気体導入路56を備えている。このエジェクタ50においては、液体が液体導入路51から導入されてノズル52からディフューザ部54へ噴射されると、拡散室53内が負圧となるため、気体導入路56から気体が吸引され、ディフューザ部54で十分に混合されるため、吸引された気体を液体中に効率よく吸収させることができる。また、液体の流量を大きくすることができるために、小型でありながら大量の液体中に多量の気体を吸収させることができるものである。   The structure of the ejector 50 is shown in FIG. The ejector 50 includes a liquid introduction passage 51, a nozzle portion 52 that extends from the liquid introduction passage 51 with a tapered inner diameter, a diffusion chamber 53, a diffuser portion 54 that has a tapered inner diameter and extends, and the diffuser portion 54. An outlet channel having a uniform inner diameter that communicates and a gas introduction channel 56 that communicates with the diffusion chamber 53 are provided. In the ejector 50, when liquid is introduced from the liquid introduction path 51 and injected from the nozzle 52 to the diffuser portion 54, the inside of the diffusion chamber 53 becomes negative pressure, so that the gas is sucked from the gas introduction path 56, and the diffuser Since it is sufficiently mixed in the part 54, the sucked gas can be efficiently absorbed into the liquid. In addition, since the liquid flow rate can be increased, a large amount of gas can be absorbed in a large amount of liquid while being small in size.

リアクター部としては、気液混合部の下流にスタティックミキサを備えていてもよい。例えば、図1Cにおいて、気液混合部としてエジェクタ50を用い、リアクター部であるスタティックミキサ60が直接連結している。   As the reactor unit, a static mixer may be provided downstream of the gas-liquid mixing unit. For example, in FIG. 1C, an ejector 50 is used as a gas-liquid mixing unit, and a static mixer 60 that is a reactor unit is directly connected.

スタティックミキサを使用すると液体と気体との接触時間を長くすることができるため、より気体の吸収効率を向上させることができる。また、スタティックミキサを用いた場合、管内を流通する液体の速度が一時的に低下し、その結果、気液混合部における液体の圧力が高まり、気体の液体への溶解がより効率的になる。このスタティックミキサ60は、図5Aに示すように、細長い管状ハウジング61内に複数個のエレメント62(例えば8個、16個又は32個)を配置したものであり、このエレメント62は、長方形状の金属製の平板を180°右ひねり(図5B及び図5C参照)したもの、又は左ひねりしたもの(図5D及び図5E参照)からなる。なお、図5B及び図5Dはそれぞれ右ひねりエレメント及び左ひねりエレメントの正面図であり、図5C及び図5Eはそれぞれ図5B及び図5Cに示したエレメントを90°回転させた状態の図である。そして、このスタティックミキサ60は、これらのエレメント62を必要とされる数だけ適宜に組み合わせて作製される。スタティックミキサの各エレメントの長さは例えば約1.5cm、幅は約1cmであり、右ひねりのものと左ひねりのものとを同数組み合わせて用いる。8エレメント型スタティックミキサは長さが約18cmであり、32エレメント型の場合は長さが約54cmである。   When the static mixer is used, the contact time between the liquid and the gas can be extended, so that the gas absorption efficiency can be further improved. In addition, when a static mixer is used, the speed of the liquid flowing through the pipe is temporarily reduced. As a result, the pressure of the liquid in the gas-liquid mixing section is increased, and the gas is more efficiently dissolved in the liquid. As shown in FIG. 5A, the static mixer 60 has a plurality of elements 62 (for example, 8, 16, or 32) disposed in an elongated tubular housing 61. The elements 62 are rectangular. It consists of a metal flat plate twisted 180 ° right (see FIGS. 5B and 5C) or left twisted (see FIGS. 5D and 5E). 5B and 5D are front views of the right twist element and the left twist element, respectively, and FIGS. 5C and 5E are views in which the elements shown in FIGS. 5B and 5C are rotated by 90 °, respectively. The static mixer 60 is manufactured by appropriately combining these elements 62 as many as required. Each element of the static mixer has a length of about 1.5 cm and a width of about 1 cm, for example, and the same number of right and left twists are used in combination. The 8-element static mixer is about 18 cm long, and the 32-element type is about 54 cm long.

図1Aに示す連続加圧流通式の気体溶解液体製造装置100は、液体に1種類の気体を溶解させるための装置であり、気液混合部及びリアクター部を1組だけ備えている。   1A is a device for dissolving one type of gas in a liquid, and includes only one set of a gas-liquid mixing unit and a reactor unit.

原料液体22が入れられた容器21と気液混合部35の液体導入路36Bとは、加圧ポンプ23を介して液体流通細管(液体供給配管)24が接続されている。また、加圧気体供給源である気体ボンベ25と気液混合部35の気体導入路37Bとは、減圧バルブ26、圧力計27及び流量計(図示せず)を介して気体供給配管28が接続されている。さらに、気液混合部35の液体導出路38Bは、液体流通細管(気体溶解液体回収配管)29、リアクター部70及びストップバルブ30を介して常圧に維持された気体溶解液体の受器31の上部に連通させられている。   A liquid circulation thin tube (liquid supply pipe) 24 is connected to the container 21 in which the raw material liquid 22 is placed and the liquid introduction path 36 </ b> B of the gas-liquid mixing unit 35 through the pressurizing pump 23. In addition, a gas supply pipe 28 is connected to the gas cylinder 25 which is a pressurized gas supply source and the gas introduction path 37B of the gas-liquid mixing unit 35 via a pressure reducing valve 26, a pressure gauge 27 and a flow meter (not shown). Has been. Further, the liquid outlet path 38B of the gas-liquid mixing unit 35 is connected to a receiver 31 for the gas-dissolved liquid maintained at normal pressure via the liquid circulation thin tube (gas-dissolved liquid recovery pipe) 29, the reactor unit 70, and the stop valve 30. It communicates with the upper part.

加圧ポンプ23は、図1Bに示すように気液混合部の下流であって、リアクター部の上流に位置していてもよい。   The pressurizing pump 23 may be located downstream of the gas-liquid mixing unit and upstream of the reactor unit as shown in FIG. 1B.

この気体溶解液体の製造装置100は、次のように操作されて所定の気体溶解液体32が製造される。すなわち、容器21内の原料液体22は加圧ポンプ23により所定の圧力、例えば1〜10気圧に加圧されて気液混合部35の液体導入路36Bへ供給され、また、気体ボンベ25内の気体は、減圧バルブ26で所定の圧力、例えば3〜5気圧に調整されて気体供給配管28により気液混合部35の気体導入路37Bに供給される。   The gas-dissolved liquid production apparatus 100 is operated as follows to produce a predetermined gas-dissolved liquid 32. That is, the raw material liquid 22 in the container 21 is pressurized to a predetermined pressure, for example, 1 to 10 atm by the pressurizing pump 23, and supplied to the liquid introduction path 36 </ b> B of the gas-liquid mixing unit 35. The gas is adjusted to a predetermined pressure, for example, 3 to 5 atm by the pressure reducing valve 26, and is supplied to the gas introduction path 37 </ b> B of the gas-liquid mixing unit 35 by the gas supply pipe 28.

気液混合部35の液体導出路38Bから出た気体混合液体は、リアクター部70に向かう。気体混合液体は、既に加圧されており、その圧力はリアクター部の作用により維持され、加圧された状態でリアクター部導入路71Bに入る。このため、リアクター部において気体が液体に溶解する。液体は、リアクター部で徐々に減圧され、ほぼ常圧に近い圧力の気体溶解液体がリアクター部導出口から出て、液体流通細管(気体溶解液体回収配管)29及びストップバルブ30を経て、ほぼ常圧に維持された受器31の上部に導かれる。この受器31においては、得られた気体溶解液体32中に溶けていた気体の一部は気化するが、多量の気体が過飽和状態で気体溶解液体32中に残存しており、気化した気体は大気中に放出される。受器31は、大気中の塵等の進入を防ぐために密閉されていてもよいが、圧力をかけることはなく、ほぼ常圧に維持される。   The gas mixed liquid that has exited from the liquid lead-out path 38 </ b> B of the gas-liquid mixing unit 35 travels to the reactor unit 70. The gas mixed liquid is already pressurized, and the pressure is maintained by the action of the reactor unit, and enters the reactor unit introduction path 71B in a pressurized state. For this reason, gas melt | dissolves in a liquid in a reactor part. The liquid is gradually depressurized in the reactor section, and a gas-dissolved liquid having a pressure close to normal pressure comes out from the outlet of the reactor section, passes through a liquid circulation thin tube (gas-dissolved liquid recovery pipe) 29 and a stop valve 30, and is almost constantly discharged. It is led to the upper part of the receiver 31 maintained at a pressure. In the receiver 31, a part of the gas dissolved in the obtained gas-dissolved liquid 32 is vaporized, but a large amount of gas remains in the gas-dissolved liquid 32 in a supersaturated state. Released into the atmosphere. The receiver 31 may be sealed in order to prevent entry of dust or the like in the atmosphere, but is not pressurized and is maintained at almost normal pressure.

図1Bは、気液混合部の下流に加圧ポンプ23が位置している装置を示す。この場合、気液混合部35で混合した気体混合液体は加圧ポンプの作用で、加圧された状態でリアクター部70に向かう。加圧ポンプとしては、例えば渦流ポンプを用いればよい。   FIG. 1B shows an apparatus in which a pressure pump 23 is located downstream of the gas-liquid mixing unit. In this case, the gas mixed liquid mixed in the gas-liquid mixing unit 35 is directed to the reactor unit 70 in a pressurized state by the action of the pressure pump. As the pressure pump, for example, a vortex pump may be used.

図1Cは、気液混合部としてエジェクタ50を有し、さらにスタティックミキサ60がエジェクタ50に直接連結している装置を示す。   FIG. 1C shows an apparatus having an ejector 50 as a gas-liquid mixing section and a static mixer 60 directly connected to the ejector 50.

さらに、図6及び図7は、2種類の気体を溶解した気体溶解液体を製造する装置を示す。図6に示す装置においては、2つの気液混合部と2つのリアクター部を有し、第1の気体ボンベ15中の気体は第1の気液混合部35A及び第1のリアクター部70Aにより液体11に溶解され、一旦第1の気体ボンベ中の気体を溶解した液体の受器21に貯められる。次いで、第2の気体ボンベ25中の気体は第2の気液混合部35B及び第2のリアクター部70Bにより、第1の気体ボンベ中の気体を溶解した液体にさらに溶解され、2種類の気体を溶解する液体32が得られる。   Furthermore, FIG.6 and FIG.7 shows the apparatus which manufactures the gas melt | dissolution liquid which melt | dissolved two types of gas. The apparatus shown in FIG. 6 has two gas-liquid mixing units and two reactor units, and the gas in the first gas cylinder 15 is liquidized by the first gas-liquid mixing unit 35A and the first reactor unit 70A. 11 and is stored in the liquid receiver 21 in which the gas in the first gas cylinder is once dissolved. Next, the gas in the second gas cylinder 25 is further dissolved into the liquid in which the gas in the first gas cylinder is dissolved by the second gas-liquid mixing unit 35B and the second reactor unit 70B, and the two kinds of gases. A liquid 32 is obtained that dissolves.

図6に示した気体溶解液体の製造装置101は、第1の気液混合部35Aで一旦加圧状態の気体溶解液体を得た後に常圧に戻して常圧の気体溶解液体を得、この常圧の気体溶解液体を加圧ポンプ23により再度所定の圧力、例えば1〜10気圧に加圧して、第2の気体溶解液体供給配管24を介して第2の気液混合部35Bに供給されるが、この部分での減圧及び加圧という工程は省略することも可能である。この減圧及び加圧という工程を省略した例を図7に示す。図7に示す装置においては、2つの気液混合部とリアクター部の組が直列で連通しており、第1の気体ボンベ15中の気体は、第1の気液混合部35A及び第1のリアクター部70Aにより、液体11に溶解され、得られた気体溶解液体は、そのまま第2の気液混合部35Bに送られ、第2の気液混合部35B及び第2のリアクター部70Bにより、第1の気体ボンベ中の気体を溶解した液体に、さらに第2の気体ボンベ中の気体が溶解され、2種類の気体を溶解する液体32が得られる。図7に示した気体溶解液体の製造装置102が図6に示した気体含有液体の製造装置101と構成が相違している点は、第1のリアクター部70Aの液体導出路72Aと第2の気液混合部35Bの液体導入路36Bとの間を流量調節バルブ33及び第1の気体溶解液体供給配管34により接続し、第1の気液混合部35A及び第1のリアクター部70Aで得られた加圧状態の第1の気体溶解液体を流量調節バルブ33を介して第1の気体溶解液体供給配管34により第2の気液混合部35Bの液体導入路36Bへ直接供給している点のみであり、その他の構成は実質的に同一である。   The gas-dissolved liquid manufacturing apparatus 101 shown in FIG. 6 obtains a pressurized gas-dissolved liquid once in the first gas-liquid mixing unit 35A, and then returns to normal pressure to obtain a normal-pressure gas-dissolved liquid. The normal-pressure gas-dissolved liquid is again pressurized to a predetermined pressure, for example, 1 to 10 atm by the pressurizing pump 23, and is supplied to the second gas-liquid mixing unit 35B via the second gas-dissolved liquid supply pipe 24. However, the steps of depressurization and pressurization in this part can be omitted. An example in which the steps of decompression and pressurization are omitted is shown in FIG. In the apparatus shown in FIG. 7, a set of two gas-liquid mixing units and a reactor unit are connected in series, and the gas in the first gas cylinder 15 is the first gas-liquid mixing unit 35A and the first gas cylinder 15A. The gas dissolved liquid obtained by being dissolved in the liquid 11 by the reactor unit 70A is directly sent to the second gas-liquid mixing unit 35B, and the second gas-liquid mixing unit 35B and the second reactor unit 70B The gas in the second gas cylinder is further dissolved in the liquid in which the gas in one gas cylinder is dissolved, and a liquid 32 in which two kinds of gases are dissolved is obtained. The gas-dissolved liquid manufacturing apparatus 102 shown in FIG. 7 is different from the gas-containing liquid manufacturing apparatus 101 shown in FIG. 6 in that the liquid outlet path 72A of the first reactor section 70A and the second The liquid introduction path 36B of the gas-liquid mixing unit 35B is connected by the flow rate adjusting valve 33 and the first gas-dissolved liquid supply pipe 34, and is obtained by the first gas-liquid mixing unit 35A and the first reactor unit 70A. Only the point where the pressurized first gas-dissolved liquid is directly supplied to the liquid introduction path 36B of the second gas-liquid mixing portion 35B through the flow rate adjusting valve 33 by the first gas-dissolved liquid supply pipe 34. The other configurations are substantially the same.

この場合、流量調節バルブ33はなくてもよいが、この部分で僅かに圧力損失を与えて加圧状態の第1の気体溶解液体を第2の気液混合部35Bの液体導入路36Bに供給するようにすると、流量が安定化するために制御を行い易くなるので好ましい。   In this case, the flow rate adjustment valve 33 may not be provided, but the first gas-dissolved liquid in a pressurized state is supplied to the liquid introduction path 36B of the second gas-liquid mixing unit 35B by giving a slight pressure loss at this portion. This is preferable because the flow rate is stabilized and control is facilitated.

図6及び図7の装置においては、例えば第1の気体として酸素ガスを用い、第2の気体として水素ガスを用いればよい。   6 and 7, for example, oxygen gas may be used as the first gas and hydrogen gas may be used as the second gas.

以下、本考案の具体例を実施例を用いて詳細に説明するが、以下の実施例は本考案をこれに限定することを意図するものではなく、本考案は実用新案登録請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and the present invention is shown in the claims of the utility model registration. The present invention can be equally applied to various modifications without departing from the technical idea.

実施例1 水素溶解水の製造
図1Aに記載の装置において、原料液体として水道水を用い、水道からの水を原料水供給配管24に通した。水道水の供給圧力は1.5〜2気圧程度であった。細管としてステンレス製のパイプ(内径11mm)を用い、気液混合部としてステンレス製のT字型継手を用い、該継手部分に水素ボンベから配管し水素ガスを供給するようにした。気液混合部に供給する水素ガスの圧力は0.4MPa (メガパスカル)(約4気圧)であった。気液混合部にスタティックミキサ(エレメントを32個有する32フィンのスタティックミキサ、)を連結した。スタティックミキサとしては、エレメント(フィン)を32個有するスタティックミキサ(ノリタケ社、T8-32R-4PT、サイズ:管内径11mm×長さ540mm)及びエレメント(フィン)を8個有するスタティックミキサ(ノリタケ社、CSM-12-1、サイズ:管内径11mm×長さ162mm)を用いた。図8に用いた装置の各パーツ構成を示す。図中、1〜6は継手(細管)又は細管連結用部品であり、4が気液混合部に該当する。7は電磁バルブ、8はフロースイッチ、9はバルブであり、10がスタティックミキサである。11及び12は電装部品である。
Example 1 Production of Hydrogen Dissolved Water In the apparatus shown in FIG. 1A, tap water was used as the raw material liquid, and water from the tap was passed through the raw water supply pipe 24. The supply pressure of tap water was about 1.5 to 2 atmospheres. A stainless steel pipe (inner diameter: 11 mm) was used as the thin tube, a stainless steel T-shaped joint was used as the gas-liquid mixing part, and hydrogen gas was supplied to the joint from a hydrogen cylinder. The pressure of the hydrogen gas supplied to the gas-liquid mixing part was 0.4 MPa (megapascal) (about 4 atm). A static mixer (32-fin static mixer having 32 elements) was connected to the gas-liquid mixing section. As a static mixer, a static mixer having 32 elements (fins) (Noritake, T8-32R-4PT, size: pipe inner diameter 11 mm × length 540 mm) and a static mixer having 8 elements (fins) (Noritake, CSM-12-1, size: tube inner diameter 11 mm × length 162 mm) was used. FIG. 8 shows each part configuration of the apparatus used. In the figure, 1 to 6 are joints (fine tubes) or parts for connecting thin tubes, and 4 corresponds to a gas-liquid mixing part. 7 is an electromagnetic valve, 8 is a flow switch, 9 is a valve, and 10 is a static mixer. 11 and 12 are electrical components.

装置の管路を流れる水の流量を、4、6、8又は10L/分とし、気液混合部に供給する水素ガスの流量を0.1、0.4、0.6、0.8及び1.0L/分とした。スタティックミキサを通って細管より出てきた水素溶解水を採取し、水素濃度を測定した。   The flow rate of water flowing through the pipe of the apparatus was 4, 6, 8 or 10 L / min, and the flow rate of hydrogen gas supplied to the gas-liquid mixing unit was 0.1, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 L / min. The hydrogen-dissolved water that came out of the narrow tube through the static mixer was collected, and the hydrogen concentration was measured.

結果を表1に示す。表1中、水素濃度の単位は、ppmである。表1に示すように、水流量が大きく、かつ水素流量が大きいほど、溶解水素量は増加する。また、エレメント数8個のスタティックミキサを用いた場合より、エレメント数32個のスタティックミキサを用いた場合の方が、溶解水素量は増加する。特にエレメント数32個のスタティックミキサを用い、水流量を8L/分、水素流量を0.8L/分とした場合、過飽和で水素が溶解した水素溶解水が得られた。水流量が大きいほど、リアクター部での水の圧力は大きくなる。さらに、スタティックミキサのエレメント数が大きいほど、リアクター部での水の流通障害が起こり、リアクター部の水の圧力が大きくなる。この結果は、リアクター部での液体の圧力は過飽和状態にまで気体を溶解するに十分な期間、十分に高く維持できることを示している。また、水流速度が速いほど水と水素の接触時間は短くなるはずであるので、接触時間よりも圧力を高く維持することによって気体の溶解量がが増加することを示す。   The results are shown in Table 1. In Table 1, the unit of hydrogen concentration is ppm. As shown in Table 1, the amount of dissolved hydrogen increases as the water flow rate increases and the hydrogen flow rate increases. Also, the amount of dissolved hydrogen increases when a static mixer with 32 elements is used than when a static mixer with 8 elements is used. In particular, when a static mixer with 32 elements was used and the water flow rate was 8 L / min and the hydrogen flow rate was 0.8 L / min, hydrogen-dissolved water in which hydrogen was dissolved by supersaturation was obtained. The greater the water flow rate, the greater the water pressure at the reactor section. Furthermore, the larger the number of elements in the static mixer, the more disturbed the water flow in the reactor section, and the water pressure in the reactor section increases. This result shows that the pressure of the liquid in the reactor part can be kept high enough for a period sufficient to dissolve the gas to a supersaturated state. Moreover, since the contact time of water and hydrogen should become short, so that a water flow speed is quick, it shows that the amount of gas dissolution increases by maintaining a pressure higher than a contact time.

Figure 0003139460
Figure 0003139460

実施例2 水素水の製造
リアクター部を変更しての製造
実施例1と同様の方法で水素溶解水の製造を行なった。この際、エレメント(フィン)の数が8のスタティックミキサを用いた。
Example 2 Hydrogen Water Production Manufacture by Changing the Reactor Portion Hydrogen dissolved water was produced in the same manner as in Example 1. At this time, a static mixer having 8 elements (fins) was used.

この際、エレメントを加工しないスタティックミキサの他、エレメントの表面をブラスト加工したスタティックミキサ(ブラスト加工はサンドペーパーで表面を粗面にした)、エレメントの表面を卸金状に加工したスタティックミキサ(金属やすりで表面を卸し金状にした)、及びエレメントの表面にくぼみをつけたスタティックミキサ(ドリルで表面にクボミをつけた)を用いた。   At this time, in addition to a static mixer that does not process the element, a static mixer in which the surface of the element is blasted (blasting is roughened with sandpaper), a static mixer in which the surface of the element is processed into a wholesale shape (metal The surface was made into a wholesale shape with a file), and a static mixer in which the surface of the element was indented (the surface of the element was drilled) was used.

結果を表2に示す。表2に示すように、加工したスタティックミキサを用いた場合の方が、未加工のスタティックミキサを用いた場合よりも溶解水素量が大きくなる。スタティックミキサのエレメントをブラスト処理することにより、水とリアクター部内部の摩擦が大きくなり、リアクター部での圧力が増加する。また、エレメントを卸金状に加工し、またはくぼみをつけることにより、リアクター部での水の流通障害が起こり、リアクター部の水の圧力が大きくなる。この結果は、リアクター部及び/又はその上流のリアクター部入り口付近での液体の圧力を高く維持することにより気体の溶解効率が増加することを示す。   The results are shown in Table 2. As shown in Table 2, the amount of dissolved hydrogen is larger when the processed static mixer is used than when the unprocessed static mixer is used. By blasting the elements of the static mixer, the friction between water and the inside of the reactor part increases, and the pressure in the reactor part increases. Further, when the element is processed into a wholesale shape or a recess is formed, water flow failure in the reactor portion occurs, and the water pressure in the reactor portion increases. This result shows that the gas dissolution efficiency is increased by keeping the pressure of the liquid high in the vicinity of the reactor section and / or the upstream reactor section entrance.

Figure 0003139460
Figure 0003139460

実施例3 水素及び酸素溶解水の製造
実施例3としては、原水として東京都中央区の水道水(酸化還元電位+420mV、pH=7.2)を使用し、図6に示した製造装置101を使用して以下のようにして酸素及び水素溶解水を製造した。まず、エジェクタ50A及び50Bのみを使用し、スタティックミキサを使用しなかったものを比較例とし、比較例のものにリアクター部として8エレメント型スタティックミキサを併用したものを実施例3−1とし、同じく比較例のものにリアクター部として32エレメント型スタティックミキサを併用したものを実施例3−2とした。
Example 3 Production of Hydrogen and Oxygen Dissolved Water As Example 3, tap water (redox potential +420 mV, pH = 7.2) in Chuo-ku, Tokyo is used as raw water, and the production apparatus 101 shown in FIG. 6 is used. Then, oxygen and hydrogen-dissolved water was produced as follows. First, a case where only the ejectors 50A and 50B were used and a static mixer was not used was taken as a comparative example, and an example in which an 8-element type static mixer was used as a reactor portion in the comparative example was taken as Example 3-1. A comparative example in which a 32-element static mixer was used in combination as a reactor section was designated as Example 3-2.

そして、比較例、実施例3−1及び実施例3−2における原水流量、原水圧力、酸素溶解水流量、酸素圧力、酸素溶解水圧力、水素圧力を全て同じにして酸素及び水素溶解水を製造した。各製造条件及び測定結果をまとめて表3に示す。酸化還元電位、酸素溶解量、水素溶解量及びpHの測定は、東亜DKK製OPR計測器、酸素量計測器、水素量計測器及びpH計を用い、測定はすべて室温下で行った(以下においても同様である)。   The raw water flow rate, raw water pressure, oxygen dissolved water flow rate, oxygen pressure, oxygen dissolved water pressure, and hydrogen pressure in Comparative Example, Example 3-1 and Example 3-2 were all made the same to produce oxygen and hydrogen dissolved water. did. Table 3 summarizes the manufacturing conditions and measurement results. The measurement of oxidation-reduction potential, oxygen dissolution amount, hydrogen dissolution amount and pH was carried out at room temperature using the OPR measuring device, oxygen amount measuring device, hydrogen amount measuring device and pH meter manufactured by Toa DKK. Is the same).

Figure 0003139460
Figure 0003139460

表3に示された結果から以下のことがわかる。
(1)実施例3-2に示されたように32エレメントを用いたリアクター部を用いると酸素でも水素でも気体の種類によらず過飽和状態の溶液あるいはほぼ飽和状態の溶液を製造することができたので、リアクター内は過飽和状態にまで溶解するために十分な圧力が十分な期間維持されていることが示された。なお、酸素と水素の飽和濃度はそれぞれ約42mg/L、1.5mg/Lである。
The following can be seen from the results shown in Table 3.
(1) As shown in Example 3-2, when a reactor unit using 32 elements is used, a supersaturated or nearly saturated solution can be produced regardless of the type of gas, whether oxygen or hydrogen. Therefore, it was shown that a sufficient pressure was maintained for a sufficient period of time in the reactor to dissolve to a supersaturated state. The saturated concentrations of oxygen and hydrogen are about 42 mg / L and 1.5 mg / L, respectively.

(2)エジェクタ50A及び50Bを使用し、スタティックミキサを使用しなかった比較例のものは酸素溶解量、水素溶解量ともに少なく、リアクター部の存在が気体溶解量に重要であることを示している。また、8エレメントよりも32エレメントの方が酸素も水素も多く溶解している。このことは、エレメントの数が多い方が圧力を高く維持し気体の溶解には有利であることを示している。なお、64エレメントのスタティックミキサを使用した場合の結果は32エレメントのスタティックミキサを使用した場合と同じであったので、32エレメントで十分であることが示された。 (2) The comparative example using the ejectors 50A and 50B and not using the static mixer has a small amount of dissolved oxygen and a small amount of dissolved hydrogen, indicating that the presence of the reactor part is important for the amount of dissolved gas. . Also, 32 elements dissolve more oxygen and hydrogen than 8 elements. This indicates that the larger the number of elements, the higher the pressure and the more advantageous for gas dissolution. The results obtained when a 64-element static mixer was used were the same as when a 32-element static mixer was used, indicating that 32 elements are sufficient.

(3)実施例3-1と3-2で示されたように酸素溶解水に連続して水素を溶解させた場合、酸素を残存させることが可能であることが示された。
(4)酸素溶解量が2.2mg/Lあるいは3.2mg/L存在していても、ORP(酸化還元電位)が-485mVあるいは-566mVのように優れた還元性を有する中性の水素及び酸素溶解水が得られることが示された。
(3) As shown in Examples 3-1 and 3-2, when hydrogen was continuously dissolved in oxygen-dissolved water, it was shown that oxygen could remain.
(4) Neutral hydrogen and oxygen dissolution with excellent reducibility, such as ORP (redox potential) of -485 mV or -566 mV, even if the amount of dissolved oxygen is 2.2 mg / L or 3.2 mg / L It was shown that water was obtained.

なお、実施例3−1及び3−2のいずれにおいても原水に酸素を溶解させて得られた酸素溶解水の酸化還元電位が低下しているが、この現象は原水中に含まれていた塩素が揮発したことから生じたものと推定される。   In both Examples 3-1 and 3-2, the redox potential of the oxygen-dissolved water obtained by dissolving oxygen in the raw water was lowered, but this phenomenon was caused by the chlorine contained in the raw water. It is presumed that this was caused by volatilization.

実施例4 水素溶解水製造用プラントの製造
大量に水素溶解水を得る目的で、大量処理用の水素溶解水製造用プラントを設計、製造した。図9に製造装置のフローチャート図を示す。図9の製造装置は、図1Bに示す装置の一実施態様である。なお、窒素ガスは、液体に溶解させるガスではなく、タンク内の液体を排出するときに用いられる。
Example 4 Production of Hydrogen-Dissolved Water Production Plant A hydrogen-dissolved water production plant for mass treatment was designed and produced for the purpose of obtaining a large amount of hydrogen-dissolved water. FIG. 9 shows a flowchart of the manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus of FIG. 9 is an embodiment of the apparatus shown in FIG. 1B. Nitrogen gas is used when discharging the liquid in the tank, not the gas dissolved in the liquid.

各部分の説明は以下のとおりである。
(01)水素供給バルブ(HHV11)
運転開始前にバルブを開き、生産開始準備をするための部分であり、水素溶解水製造終了後はバルブを手動にて閉じる。
(02)水素ガスレギュレーター(HHV12)
水素ボンベより供給される水素ガス圧を微調整するための部分であり、通常0.25MPaで供給されるガスを任意の圧力まで減圧する。
(03)水素ガス流量計(HHV13、HF01)
水素ガスボンベより供給される水素ガス流量を微調整するための部分である。
The description of each part is as follows.
(01) Hydrogen supply valve (HHV11)
This is a part for opening the valve before the start of operation and preparing for the start of production.
(02) Hydrogen gas regulator (HHV12)
This is a part for finely adjusting the pressure of the hydrogen gas supplied from the hydrogen cylinder, and the gas normally supplied at 0.25 MPa is reduced to an arbitrary pressure.
(03) Hydrogen gas flow meter (HHV13, HF01)
This is a part for finely adjusting the flow rate of the hydrogen gas supplied from the hydrogen gas cylinder.

(04)ガス抜きバルブ(HHV14)
手動でタンク内のガスを放出するための部分であり、通常はOFF設定となる。
(05)窒素供給バルブ(HHV15)
強制排水時に使用する窒素ガスを供給する為のバルブである。
(06)水素ガス電磁バルブ(HAV11)
添加経路置換時・製造時に水素ガスを供給する為のバルブであり、自動的に開閉する。
(07)水素ガス電磁バルブ(HAV12)
タンク水素置換時・充填経路水素置換時に水素ガスを供給する為のバルブであり、自動的に開閉する。
(04) Gas vent valve (HHV14)
This is a part for manually releasing the gas in the tank, and is normally set to OFF.
(05) Nitrogen supply valve (HHV15)
This valve is used to supply nitrogen gas used during forced drainage.
(06) Hydrogen gas solenoid valve (HAV11)
This valve is used to supply hydrogen gas at the time of replacement of the addition route and at the time of production, and it opens and closes automatically.
(07) Hydrogen gas solenoid valve (HAV12)
This valve is used to supply hydrogen gas at the time of tank hydrogen replacement and filling path hydrogen replacement, and automatically opens and closes.

(08)タンク調整電磁バルブ(HAV13)
HTA2タンク・HTA3タンク内水素置換、圧力調整などを行うためのバルブであり、自動的に開閉する。
(09)ガス抜き電磁バルブ(HAV14)
添加経路置換・排水時などにガスを放出するためのバルブであり、自動的に開閉する。
(10)窒素ガス電磁バルブ(HAV15)
強制排水時に使用する窒素ガスを供給する為のバルブであり、自動的に開閉する。
(11)原料水供給バルブ(HHV51)
原料水供給用のバルブであり、通常ONとなる。
(08) Tank adjustment solenoid valve (HAV13)
This valve is used for hydrogen replacement in HTA2 tank and HTA3 tank, pressure adjustment, etc., and automatically opens and closes.
(09) Gas vent solenoid valve (HAV14)
Valve for releasing gas when replacing the addition route or draining, and opens and closes automatically.
(10) Nitrogen gas solenoid valve (HAV15)
This valve is used to supply nitrogen gas for forced drainage and opens and closes automatically.
(11) Raw water supply valve (HHV51)
This is a valve for supplying raw water and is normally ON.

(12)流量計(HHV52、HF02)
HPU01ポンプからHTA3タンクへ供給される水量を調整するための部分である。
(13)原料水供給電磁バルブ(HAV51)
原料水供給用のバルブであり、製造時自動的に開閉する。
(14)水素溶解水供給電磁バルブ(HAV52)
水素溶解水を充填機へ送水するためのバルブであり、自動的に開閉する。また、充填経路水素置換・CIP洗浄時も自動的に開閉する。
(12) Flow meter (HHV52, HF02)
This is the part for adjusting the amount of water supplied from the HPU01 pump to the HTA3 tank.
(13) Raw water supply electromagnetic valve (HAV51)
This is a valve for supplying raw water, and it opens and closes automatically during production.
(14) Hydrogen dissolved water supply solenoid valve (HAV52)
This valve is used to send hydrogen-dissolved water to the filling machine and automatically opens and closes. It also opens and closes automatically during filling route hydrogen replacement and CIP cleaning.

(15)排水電磁バルブ(HAV53)
製造終了・強制排水時自動的に開閉し、排水するためのバルブである。また、CIP洗浄時には、設定温度確認と同時に動作する。
(16)排水電磁バルブ(HAV54)
HTA2タンク内の排水時に、自動的に開閉するバルブである。
(17)排水電磁バルブ(HAV55)
主にHTA1タンク・HPU01ポンプ内の排水時に、自動的に開閉するバルブである。
(18)排水電磁バルブ(HAV56)
主に配管内・フィルター内の排水時に、自動的に開閉するバルブである。
(15) Drainage solenoid valve (HAV53)
This valve opens and closes automatically when the production is finished or forced drainage, and drains. During CIP cleaning, it operates simultaneously with the set temperature check.
(16) Drainage solenoid valve (HAV54)
This valve automatically opens and closes when draining the HTA2 tank.
(17) Drainage solenoid valve (HAV55)
It is a valve that opens and closes automatically when draining water inside the HTA1 tank and HPU01 pump.
(18) Drainage solenoid valve (HAV56)
It is a valve that opens and closes automatically when draining in piping and filters.

(19)渦流ポンプ(HPU01)
原料水を送水するとともに、入口側から供給される水素ガスと原料水を混合攪拌し、水素ガスを混合するパーツである。本装置の場合、この渦流ポンプの液体導入口が気液混合部となっており、液体に気体が混合される。
(20)原料水貯水タンク(HTA1)
供給される原料水を一時的に貯水する部分である。
(21)バッファータンク(HTA2)
主に水素ガス圧の調整をするためのタンクである。
(19) Vortex pump (HPU01)
It is a part that feeds raw water, mixes and stirs hydrogen gas supplied from the inlet side and raw water, and mixes hydrogen gas. In the case of this apparatus, the liquid inlet of this vortex pump is a gas-liquid mixing part, and gas is mixed with the liquid.
(20) Raw water storage tank (HTA1)
This is the part that temporarily stores the raw water supplied.
(21) Buffer tank (HTA2)
This tank is mainly used for adjusting the hydrogen gas pressure.

(22)製品貯留タンク(HTA3)
主にHPU01から送水される製品を貯留するタンクである。該タンク内の圧力は大気圧と同等である。
(23)液面スイッチ(HTA1、HTA3)
タンクの給排水制御を行うためのスイッチであり、H・M・Lの3箇所のスイッチにより制御する。
(24)温度センサ(HT01)
CIP時HTA3タンクに供給される熱水の温度を測定するための部分である。
(22) Product storage tank (HTA3)
This tank mainly stores products sent from HPU01. The pressure in the tank is equivalent to atmospheric pressure.
(23) Liquid level switch (HTA1, HTA3)
This switch is used to control tank water supply and drainage, and is controlled by three switches, H, M, and L.
(24) Temperature sensor (HT01)
This is a part for measuring the temperature of hot water supplied to the HTA3 tank during CIP.

(25)安全バルブ(HSAV01)
HTA2タンク内の圧力を調整するためのバルブであり、HTA2タンク内の圧力が設定値以上になると開く。
(26)リアクター部
液体と水素ガスとを加圧下で気液接触させ、水素ガスを気体に溶解させる。
(27)フィルター20μ、4.5μ
原水、水素水中の不純物を取り除くための部分である。
(25) Safety valve (HSAV01)
This valve is used to adjust the pressure inside the HTA2 tank and opens when the pressure inside the HTA2 tank exceeds the set value.
(26) Reactor part Liquid and hydrogen gas are brought into gas-liquid contact under pressure to dissolve hydrogen gas in the gas.
(27) Filter 20μ, 4.5μ
It is a part for removing impurities in raw water and hydrogen water.

(28)ベントフィルター
HTA1、HTA2タンクに流入する空気の塵埃を取り除くための部分である。
(29)サイトグラス
管内の液体の流れを確認するための部分である。
(30)防爆換気扇
水素溶解水製造装置箱内の空気を排出するための部分である。
(28) Vent filter
This is a part for removing dust from the air flowing into the HTA1 and HTA2 tanks.
(29) Sight glass This is a part for confirming the flow of liquid in the tube.
(30) Explosion-proof ventilation fan This is a part for discharging the air in the hydrogen dissolved water production equipment box.

(31)水素検知器
水素溶解水製造装置より漏れた水素ガスを検知するための部分である。2,000ppmに達すると装置が停止する。
(32)圧空用レギュレータ
電磁バルブ用の圧空の圧力を0.4MPaに調整するための部分である。
(31) Hydrogen detector This part is for detecting hydrogen gas leaked from the hydrogen-dissolved water production system. When 2,000ppm is reached, the equipment stops.
(32) Air pressure regulator This is the part for adjusting the pressure of the air pressure for the electromagnetic valve to 0.4 MPa.

図9に示す装置において、図左の水素で示された部分に図1Bの気体ボンベ25が連結され、水で示された部分に図1Bの原料液体容器21が連結される。また、HPU01で示される渦流ポンプが図1Bの加圧ポンプ23に相当し、渦流ポンプの直ぐ上流に図1Bの気液混合部35が存在し、水素ガスが水に混合される。さらに、図8に示す装置のリアクターで示される部分が図1Bのリアクター部70に相当する。リアクター部から出る水素溶解水は、細管を通って、図1Bの気体溶解液体受器31に相当するHTA3タンクに貯留される。   In the apparatus shown in FIG. 9, the gas cylinder 25 of FIG. 1B is connected to the portion indicated by hydrogen on the left side of the drawing, and the raw material liquid container 21 of FIG. 1B is connected to the portion indicated by water. Moreover, the vortex pump shown by HPU01 corresponds to the pressurizing pump 23 of FIG. 1B, the gas-liquid mixing part 35 of FIG. 1B exists immediately upstream of the vortex pump, and hydrogen gas is mixed with water. Furthermore, the part shown by the reactor of the apparatus shown in FIG. 8 corresponds to the reactor unit 70 of FIG. 1B. The hydrogen-dissolved water exiting from the reactor section passes through a thin tube and is stored in an HTA3 tank corresponding to the gas-dissolved liquid receiver 31 in FIG. 1B.

図9に示す装置により、内径1.1cmのリアクターを用いて水を20L/分の流量で流した場合でも水素が過飽和状態で溶解している水素溶解水を製造することができ、その場合の水素溶解水の製造スピードは1.2トン/時間であった。   The apparatus shown in FIG. 9 can produce hydrogen-dissolved water in which hydrogen is dissolved in a supersaturated state even when water is flowed at a flow rate of 20 L / min using a reactor having an inner diameter of 1.1 cm. The production speed of dissolved water was 1.2 tons / hour.

本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の気液混合部として用いるエジェクタの横断面図である。It is a cross-sectional view of the ejector used as a gas-liquid mixing part of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing device of the present invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の気液混合部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gas-liquid mixing part of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の気液混合部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gas-liquid mixing part of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention. 本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置のリアクター部として用いるスタティックミキサを示す図であり、図5Aはスタティックミキサの横断面図であり、図5Bは右ひねりエレメントの正面図であり、図5Cは図5Bを90°回転させた図であり、図5Dは左ひねりエレメントの正面図であり、図5Eは図5Dを90°回転させた図であり、図5Fは突起構造を設けたエレメントを示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a static mixer used as a reactor part of the continuous pressurized flow type gas dissolved liquid production apparatus of the present invention, FIG. 5A is a cross-sectional view of the static mixer, and FIG. 5B is a front view of a right twist element; 5C is a view obtained by rotating FIG. 5B by 90 °, FIG. 5D is a front view of the left twist element, FIG. 5E is a view obtained by rotating FIG. 5D by 90 °, and FIG. 5F is provided with a protruding structure. It is a figure which shows an element. 複数の気体を液体に溶解し得る、本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention which can melt | dissolve a some gas in a liquid. 複数の気体を液体に溶解し得る、本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention which can melt | dissolve a some gas in a liquid. 実施例1で使用した本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置を示す図である。It is a figure which shows the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention used in Example 1. FIG. 実施例4で使用した本考案の連続加圧流通式気体溶解液体製造装置を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the continuous pressurization flow type gas dissolution liquid manufacturing apparatus of this invention used in Example 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 原料液体
12 原料液体容器
13 加圧ポンプ
14 液体流通細管(液体供給配管)
15 気体ボンベ
16 バルブ
17 圧力計
18 気体供給配管
19 液体流通細管(液体回収配管)
20 バルブ
21 原料液体容器(気体溶解液体受器)
22 原料液体(気体溶解液体)
23 加圧ポンプ
24 液体流通細管(液体供給配管)
25 気体ボンベ
26 バルブ
27 圧力計
28 気体供給配管
29 液体流通細管(気体溶解液体回収配管)
30 バルブ
31 気体溶解液体受器
32 気体溶解液体
35A、35B 気液混合部
36A、36B 気液混合部の液体導入路
37A、37B 気液混合部の気体導入路
38A、38B 気液混合部の気体混合液体導出路
50、50A、50B エジェクタ
51B エジェクタの液体導入路
55B エジェクタの液体導出路
56B エジェクタの気体導入路
60B スタティックミキサ
70A、70B リアクター部
71A、71B リアクター部導入路
72A、72B リアクター部導出路
100、100’、100’’、101、102 連続加圧流通式気体溶解液体製造装置
11 Raw material liquid 12 Raw material liquid container 13 Pressurizing pump 14 Liquid distribution thin tube (liquid supply piping)
15 Gas cylinder 16 Valve 17 Pressure gauge 18 Gas supply pipe 19 Liquid distribution thin pipe (liquid recovery pipe)
20 Valve 21 Raw material liquid container (gas dissolved liquid receiver)
22 Raw material liquid (gas dissolved liquid)
23 Pressurizing pump 24 Liquid distribution thin tube (liquid supply piping)
25 Gas cylinder 26 Valve 27 Pressure gauge 28 Gas supply pipe 29 Liquid distribution thin pipe (gas dissolved liquid recovery pipe)
30 Valve 31 Gas dissolved liquid receiver 32 Gas dissolved liquid 35A, 35B Gas-liquid mixing part 36A, 36B Gas introduction path 37A, 37B of gas-liquid mixing part Gas introduction path 38A, 38B of gas-liquid mixing part Gas of gas-liquid mixing part Mixed liquid outlet 50, 50A, 50B Ejector 51B Ejector liquid inlet 55B Ejector liquid outlet 56B Ejector gas inlet 60B Static mixer 70A, 70B Reactor 71A, 71B Reactor inlet 72A, 72B Reactor outlet 100, 100 ′, 100 ″, 101, 102 Continuous pressurization flow type gas dissolution liquid production equipment

Claims (10)

液体が流通する管路であって、原料液体を気体溶解液体受器まで流通させる液体流通管路、
該液体流通管路の途中に設けられた加圧手段であって、原料液体を加圧して前記流通管路を流通させるための加圧手段、
該液体流通管路の途中に設けられた少なくとも1つの気液混合部であって、気体供給配管を介して気体容器と連結し、気体容器からの水素ガスを液体に混合するための気液混合部、
前記液体流通管路の途中の前記気液混合部の下流に設けられた少なくとも1つのスタティックミキサーであって、気液混合部で混合した気体混合液体の圧力を維持し、気体の液体への溶解を促進させるスタティックミキサー、
を含む、液体を10〜40L/分の流量で液体流通管路中を流通させ、加圧しながら連続的に水素ガス溶解液体を製造する開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。
A liquid flow line through which the liquid flows, and the raw material liquid is circulated to the gas-dissolved liquid receiver;
Pressurizing means provided in the middle of the liquid circulation pipe, pressurizing means for pressurizing the raw material liquid to circulate through the circulation pipe;
At least one gas-liquid mixing section provided in the middle of the liquid circulation pipe, which is connected to a gas container via a gas supply pipe, and gas-liquid mixing for mixing hydrogen gas from the gas container with the liquid Part,
At least one static mixer provided downstream of the gas-liquid mixing part in the middle of the liquid circulation pipe, maintaining the pressure of the gas mixed liquid mixed in the gas-liquid mixing part, and dissolving the gas in the liquid Promote static mixer,
An open-type continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus for producing a hydrogen gas dissolving liquid continuously while pressurizing and flowing the liquid through the liquid circulation pipe at a flow rate of 10 to 40 L / min.
スタティックミキサーにおいて、スタティックミキサー内を流通する液体にかかる圧力を徐々に低下させる、請求項1記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid production apparatus according to claim 1, wherein in the static mixer, the pressure applied to the liquid flowing through the static mixer is gradually reduced. 気液混合部がエジェクタである、請求項1または2に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open system continuous pressurization flow type hydrogen gas dissolution liquid manufacturing device according to claim 1 or 2 whose gas-liquid mixing part is an ejector. 加圧手段が加圧ポンプである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open system continuous pressurization flow-type hydrogen gas dissolving liquid manufacturing apparatus of any one of Claims 1-3 whose pressurization means is a pressurization pump. 加圧ポンプが渦流ポンプであり、気液混合部の下流かつスタティックミキサーの上流に設けられた、請求項4記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open-system continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolving liquid manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the pressurizing pump is a vortex pump, and is provided downstream of the gas-liquid mixing unit and upstream of the static mixer. 気液混合部とスタティックミキサーが直接連結している、請求項1〜5のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open system continuous pressurization flow type hydrogen gas dissolution liquid manufacturing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas-liquid mixing unit and the static mixer are directly connected. スタティックミキサーの管内径に対する長さの比が10以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open system continuous pressurization flow type hydrogen gas dissolution liquid manufacturing device according to any one of claims 1 to 6 whose ratio of the length to the pipe inner diameter of a static mixer is 10 or more. 原料液体又は気体溶解液体の少なくとも一方にかかる圧力が大気圧と同等であり、開放系である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open-system continuous pressurized flow hydrogen gas-dissolved liquid production according to any one of claims 1 to 7, wherein the pressure applied to at least one of the raw material liquid and the gas-dissolved liquid is equivalent to atmospheric pressure and is an open system. apparatus. 気液混合部とスタティックミキサーの組を複数有し、水素ガスを含む複数の気体を溶解させることができる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   Open system continuous pressurization flow type hydrogen gas given in any 1 paragraph of Claims 1-8 which have two or more sets of a gas-liquid mixing part and a static mixer, and can dissolve a plurality of gas containing hydrogen gas. Dissolved liquid production equipment. 液体が水、ミネラルウォーター、茶、コーヒー、清涼飲料、ジュース、ゲル状飲料、化粧品、シャンプー及び生理食塩水からなる群から選択される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置。   The open system according to any one of claims 1 to 9, wherein the liquid is selected from the group consisting of water, mineral water, tea, coffee, soft drinks, juices, gel drinks, cosmetics, shampoos and physiological saline. Continuous pressurized flow type hydrogen gas dissolved liquid production equipment.
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