JP3143158U - 気体液体混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気を水中に溶解し、微気泡を大量に発生させることを可能にする気体液体混合装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一つのポンプ１１と螺旋管１３とを備えている。ポンプ１１は、流入端１１１と流出端１１２とを有している。流入端１１１と流出端１１２とは互いに繋がり、流入端１１１は少なくとも一つの第一給気弁１２を有している。流出端１１２は給水道１４に接続し、かつ第一給気弁１２で空気をポンプ１１に導入し、ポンプ１１で加圧を行うことにより空気と原水に対し気体液体混合を行い、それらを流出端１１２によって給水道１４に輸送する。螺旋管１３は、給水道１４に接続している。給水道１４の中の気体液体混合が行われた原水は螺旋管１３の中に流入し、再び気体液体混合が行われ、螺旋管１３から酸素含有量が高い原水を輸送することが可能である。
【選択図】図１

Description

本考案は水処理装置に関し、特に水中の酸素含有量を高め、水中の空気によって微細気泡を発生させ、かつ原水に微気泡を発生させることを可能にする気体液体混合装置に関するものである。

図７に示すように、従来の水処理装置９は、モーター９１、圧力ドラム９２および高酸素溶解機構９３から構成される。モーター９１は加圧によって水流を第一水流道９４から圧力ドラム９２に輸送し、第一水流道９４は空気弁９５を配置することにより空気を第一水流道９４に流入させ、かつ水流を圧力ドラム９２に流入させる。このとき、圧力ドラム９２内の空気と水とは高圧の影響を受けるため、空気は水中に溶け、気泡を生じさせる。

高酸素溶解機構９３は第二水流道９６によって圧力ドラム９２に接続され、かつ高酸素溶解機構９３の内部の水流道の設計によって流速を変え、水中に溶けた気泡を小さくする効果を有する。
水処理装置９は水中の酸素溶解量を高めることが可能であるが、水処理装置９は構成が複雑なだけでなく、高酸素溶解の効果を達成するため圧力ドラム９２と高酸素溶解機構９３とに頼る必要があり、かつ一回の給気と高圧化によって酸素を溶解する場合の効果は限られるため、改善の余地がある。

本考案の主な目的は、上述の問題を解決するため、螺旋管を配置し、給気弁で気体を供給し、ポンプで加圧を行うことにより空気を水中に溶解し、微気泡を大量に発生させることを可能にする気体液体混合装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、本考案による気体液体混合装置は浴室設備に適用され、浴室設備は少なくとも一つの蛇口を有し、気体液体混合装置によって処理された原水を蛇口に導入することが可能である。その特徴は次の通りである。
気体液体混合装置は少なくとも一つのポンプと螺旋管とを備える。ポンプは流入端と流出端を有し、流入端と流出端とは互いに繋がる。流入端は少なくとも一つの第一給気弁を有し、流出端は給水道に連続し、第一給気弁によって空気をポンプに導入するため、ポンプが加圧を行う際、空気と原水は気体液体混合が行われ、そののち流出端から給水道へ輸送される。螺旋管は給水道に連続するため、給水道の中の気体液体混合が行われた原水は螺旋管の中に流入し、再び気体液体混合を行うことが可能である。また、空気と原水とは螺旋管の中において交錯および旋転によって混合されるため、螺旋管は酸素含有量が高い原水を輸送することが可能である。

また、本考案は、給水道から螺旋管に流入する水流量と給水道から螺旋管に流入する出水圧力とを同時に調節するため、給水道の中に調節弁を増設することが可能である。
また、本考案はさらに気体液体混合装置に気体液体混合ドラムを配置する。気体液体混合ドラムは制水弁座を配置することにより気体液体混合ドラムの中に密閉空間が形成される。螺旋管は密閉空間の中に装着される。制水弁座は流入部と流出部を有する。流入部は給水道及び螺旋管に連続し、螺旋管はさらに高圧出水口を有するため、二次の気体液体混合が行われた原水は高圧出水口から噴出し、密閉空間において三次の気体液体混合を行うことが可能である。

また、気体液体混合ドラムは更に第二給気弁を有し、かつ第二給気弁によって第二次の空気導入を行い、密閉空間において第四次の気体液体混合を行うことが可能である。
また、気体液体混合ドラムは複数の顆粒状のフィルターを有し、かつフィルターによって気体液体混合ドラムの中の原水に第二次のろ過を行い、そしてフィルターを互いに衝突させることにより気体液体混合をより均質かつ持続的に行い、水中の酸素含有量をより高くすることが可能である。

本考案の複数の実施例による気体液体混合装置を図１から図６に基づいて説明する。
（第一実施例）
本考案の第一実施例による気体液体混合装置を図１に示す。気体液体混合装置１は、図５に示す浴室設備２に適用される。浴室設備２は、少なくとも一つの蛇口２１を有し、気体液体混合装置１によって処理された原水を蛇口２１に導入することが可能である。その特徴は次の通りである。

気体液体混合装置１は、少なくとも一つのポンプ１１と螺旋管１３を有する。ポンプ１１は流入端１１１と流出端１１２とを有し、流入端１１１と流出端１１２とは互いに繋がる。流入端１１１は少なくとも一つの第一給気弁１２を有し、流出端１１２は給水道１４に接続し、第一給気弁１２によって空気をポンプ１１に導入し、かつポンプ１１によって加圧を行う。このときポンプ１１は空気と原水に対し第一次の気体液体混合を行い、原水の中に数多くの酸素を含有する微気泡を生じさせる。そののち、数多くの微気泡を含有する原水は流出端１１２によって給水道１４に輸送される。本実施例では、ポンプ１１は高圧ポンプを例として使用する。第一給気弁１２は原水が逆流して第一給気弁１２から流出することを防止可能な逆流止め弁である。

螺旋管１３は給水道１４に接続し、給水道１４は第一次の気体液体混合が行われた原水を有するため、螺旋管１３の中に流入した原水は螺旋管１３において第二次の気体液体混合を行うことが可能である。空気と原水とは螺旋管１３の中において交錯および旋転によって混合されるため、水中に空気をより均一に混合し、螺旋管１３から酸素含有量が高い原水を輸送することが可能である。

上述した通り、本実施例による気体液体混合装置１は、螺旋管１３、ポンプ１１及び第一給気弁１２などが設置されるため、直接浴室設備２に接続し、微気泡が充満した原水を流すことにより水中の酸素含有量を高める効果を達成することが可能である。かつ螺旋管１３は、直接（図示しない）市販のフィルターの管内に装着して使用することが可能である。

（第二実施例）
本考案の第二実施例による気体液体混合装置を図２に示す。第二実施例は、一部分の構造が上述した第一実施例と異なる。第二実施例では、給水道１４から螺旋管１３に流入する水流量と給水道１４から螺旋管１３に流入する出水圧力とを同時に調節するため、給水道１４の中に調節弁３を増設することが可能である。本実施例では調節弁３は流量制限弁である。

（第三実施例）
本考案の第三実施例による気体液体混合装置を図３に示す。第三実施例では、さらに気体液体混合装置１に気体液体混合ドラム１５を配置する。気体液体混合ドラム１５の底部には、制水弁座１６が配置されている。これにより、気体液体混合ドラム１５の中に密閉空間１７が形成される。螺旋管１３は密閉空間１７の中に装着される。本実施例では、螺旋管１３の一端が制水弁座１６の上部に装着される。制水弁座１６は、流入部１６１と流出部１６２を有する。流入部１６１は、給水道１４及び制水弁座１６の上部に装着される螺旋管１３に接続する。流出部１６２は、気体液体混合ドラム１５の密閉空間１７に接続する導流孔１６３を有する。

螺旋管１３はさらに高圧出水口１８を有し、高圧出水口１８は扁平状の開口端１８１を有する。本実施例では、原水は螺旋管１３において気体液体混合が行われ、そののち高圧出水口１８の開口端１８１から送り出される。
高圧出水口１８の開口端１８１が扁平状に形成されていることにより水流道が徐々に小さくなるため、原水が開口端１８１まで流れる際の圧力は増加し、水流は高圧となって高圧出水口１８から噴出し、気体液体混合ドラム１５の密閉空間１７の一側に衝撃を与える。本実施例では、高圧出水口１８は気体液体混合ドラム１５の頂部の一側に対応する。

続いて、水分子は気体液体混合ドラム１５に衝突する際に本来の移動方向を変えるため、気体液体混合ドラム１５に衝突した高圧水流に本来の水流方向を変えさせ、気体液体混合ドラム１５の中に乱流を生じさせ、第三次の気体液体混合をスムーズに行うことが可能であり、かつ気体液体混合が行われた原水の水中に微細な気泡をより多く生じさせることが可能である。

浄水効果および気体液体混合効果を高めるため、本考案は気体液体混合ドラム１５の中に複数の顆粒状のフィルター１９を配置し、フィルター１９によって気体液体混合ドラム１５の中の原水をろ過し、そしてフィルター１９を互いに衝突させることにより気体液体混合をより均一かつ持続的に行い、水中の酸素含有量をより高くすることが可能である。

前述の三回の気体液体混合が行われた原水は大量の微細な気泡を含有する。即ち大量の空気を原水の中に混合することにより原水の酸素含有量が高くなるため、制水弁座１６の導流孔１６３によって原水を誘導し、流出部１６２から流出させることが可能である。
（第四実施例）

本考案の第四実施例による気体液体混合装置を図４および図５に示す。第四実施例の、第三実施例との違いは次の通りである。高圧出水口１８Ａは螺旋管１３Ａによって形成された範囲を貫通して露出する。気体液体混合ドラム１５は、更に少なくとも一つの第二給気弁１５１を有する。本実施例では、逆流止め弁を第二給気弁１５１として使用し、かつ第二給気弁１５１によって第二次の空気導入を行い、密閉空間１７において第四次の気体液体混合を行う。そして、第二給気弁１５１によって空気をより多く導入し、水中の酸素含有量をより高くする。

（第五実施例）
本考案の第五実施例による気体液体混合装置を図６に示す。第五実施例の第四実施例との違いは次の通りである。流出端１１２はさらに分流接続部３１を有する。分流接続部３１は流出端１１２から流出する水流を分流させ、そののち水流を給水道１４と第二給水道３２に別々に流入させる。第二給水道３２は気体液体混合ドラム１５の頂端の第二給気弁１５１の上に接続されるため、第二給水道３２を流れる水流は第二給気弁１５１から気体液体混合ドラム１５の中に流入する。これにより、螺旋管１３Ａが気体液体混合ドラム１５に水を持続的に注入し、水面を徐々に上昇させる場合、気体液体混合ドラム１５の密閉空間１７は徐々に小さくなるため、密閉空間１７の中の空気を圧迫するという現象が発生し、気体液体混合ドラム１５の頂端から流入する水流は密閉空間１７から圧迫された空気とともに混合および攪拌作用が起こり、水流中の酸素含有量を大幅に高くすることが可能である。

上述した複数の実施例の通り、本考案の長所は次の通りである。本考案は空気と原水とを同時にポンプに流入させ、ポンプの加圧によって空気と原水とを混合し、加圧を受けた気体および液体を螺旋管に流入させ、再び気体液体混合を行い、高圧水流によって高圧出水口から気体液体混合ドラムに噴射する。そして、第一、第二給気弁とフィルターなどの設置によって水中の不純物を濾過し、空気と原水とをより均一に混合することが可能であるため、水中の酸素含有量を大いに高め、混合した後の原水に大量の微細な気泡を含有させることが可能となる。

上述した実施例は本考案を説明するための一例に過ぎず、本考案を制限することができないため、数値を変更するか、効果が同等なユニットに取り替えることは本考案の請求範囲に属すべきである。
また本考案は、上述した詳細な説明によってこの技術を熟知している技術者に本考案が達成した目的を確実に理解さることができる。

本考案の第一実施例による気体液体混合装置を示す模式図。 本考案の第二実施例による気体液体混合装置を示す模式図。 本考案の第三実施例による気体液体混合装置を示す模式図。 本考案の第四実施例による気体液体混合装置を示す模式図。 本考案の第四実施例による気体液体混合装置の使用状態を示す模式図。 本考案の第五実施例による気体液体混合装置の使用状態を示す模式図。 従来の水処理装置を示す模式図。

符号の説明

１：気体液体混合装置、２：浴室設備、３：調節弁、１１：ポンプ、１１１：流入端、１１２：流出端、１２：第一給気弁、１３、１３Ａ：螺旋管、１４：給水道、１５：気体液体混合ドラム、１５１：第二給気弁、１６：制水弁座、１６１：流入部、１６２：流出部、１６３：導流孔、１７：密閉空間、１８、１８Ａ：高圧出水口、１８１：開口端、１９：フィルター、２１：蛇口

Claims (16)

1. 原水を処理する気体液体混合装置であって、
   少なくとも一つの蛇口を有し、かつ前記気体液体混合装置によって処理された原水を前記蛇口に導入することが可能である浴室設備に適用され、
   少なくとも一つのポンプと螺旋管とを備え、
   前記ポンプは、流入端と流出端とを有し、
   前記流入端と前記流出端とは互いに繋がり、前記流入端は少なくとも一つの第一給気弁を有し、前記流出端は給水道に接続し、かつ前記第一給気弁で空気を前記ポンプに導入し、前記ポンプで加圧を行うことにより空気と原水に対し気体液体混合を行い、それらを前記流出端によって前記給水道に輸送し、
   前記螺旋管は、前記給水道に接続し、
   前記給水道の中の気体液体混合が行われた原水は前記螺旋管の中に流入し、再び気体液体混合が行われ、かつ空気と原水とは前記螺旋管の中において交錯および旋転によって混合されるため、前記螺旋管から酸素含有量が高い原水を輸送することが可能であることを特徴とする気体液体混合装置。
2. 前記ポンプは高圧ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の気体液体混合装置。
3. 前記第一給気弁は逆流止め弁であることを特徴とする請求項１に記載の気体液体混合装置。
4. 前記給水道から前記螺旋管に流入する水流量と前記給水道から前記螺旋管に流入する出水圧力とを同時に調節するため、前記給水道の中に調節弁を増設することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の気体液体混合装置。
5. 前記調節弁は流量制限弁であることを特徴とする請求項４に記載の気体液体混合装置。
6. さらに気体液体混合ドラムを有し、前記気体液体混合ドラムは制水弁座を配置することにより前記気体液体混合ドラムの中に密閉空間が形成され、前記螺旋管は前記密閉空間の中に設置され、前記制水弁座は流入部と流出部とを有し、前記流入部は前記給水道及び前記螺旋管に接続することを特徴とする請求項１に記載の気体液体混合装置。
7. 前記制水弁座は前記気体液体混合ドラムの底部に配置されることを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
8. 前記螺旋管は一端が前記制水弁座の上部に装着されることを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
9. 前記制水弁座は前記気体液体混合ドラムの前記密閉空間に接続する導流孔を有することを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
10. 前記螺旋管はさらに高圧出水口を有し、前記高圧出水口は扁平状の開口端を有するため、前記螺旋管の前記高圧出水口の前記開口端から原水を送り出すことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の気体液体混合装置。
11. 前記螺旋管はさらに高圧出水口を有し、前記高圧出水口は扁平状の開口端を有するため、前記螺旋管の前記高圧出水口の前記開口端から原水を送り出すことが可能であることを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
12. 前記高圧出水口は前記気体液体混合ドラムの頂部の一側に対応することを特徴とする請求項１１に記載の気体液体混合装置。
13. 前記気体液体混合ドラムはさらに少なくとも一つの第二給気弁を有し、前記第二給気弁によって第二次の空気導入を行い、前記密閉空間において気体液体混合を行うことを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
14. 前記第二給気弁は逆流止め弁であることを特徴とする請求項１３に記載の気体液体混合装置。
15. 前記気体液体混合ドラムの中に複数の顆粒状のフィルターを配置し、前記顆粒状のフィルターによって前記気体液体混合ドラムの中の原水をろ過し、前記顆粒状のフィルターを互いに衝突させることにより気体液体混合をより均一かつ持続的に行い、水中の酸素含有量をより高くすることが可能であることを特徴とする請求項６に記載の気体液体混合装置。
16. さらに分流接続部を有し、かつ前記分流接続部によって前記流出端から流出する水流を分流させ、そののち水流を前記給水道と第二給水道に別々に流入させ、前記第二給水道は前記気体液体混合ドラムの前記第二給気弁の上に接続されることを特徴とする請求項１３に記載の気体液体混合装置。

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