JP3228478B2 - ノズル - Google Patents

ノズル

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JP3228478B2 JP50212494A JP50212494A JP3228478B2 JP 3228478 B2 JP3228478 B2 JP 3228478B2 JP 50212494 A JP50212494 A JP 50212494A JP 50212494 A JP50212494 A JP 50212494A JP 3228478 B2 JP3228478 B2 JP 3228478B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ノズルに、特に液体中のガスを分布する
ための、および液体中のガスを分布する方法に使用する
ための装置からなるノズルに関するものである。
しばしば濾過前、汚水などの液体のボディを処理し、
藻類および濁り（固形物成分）を取り除くことが必要で
ある。これによって、特に、藻類の増殖期、例えば、夏
期において比較的経済的に高速度に濾過を施すことが可
能である。“増殖”はフィルタ媒体を早期に詰まらせ、
それが作用しないことがあるため、フィルタに通す前、
固形物を取り除く必要がある。この処理を達成する一つ
の方法は、処理するすべての汚水の液体（水）を適宜の
ガスの微細気泡の連続的に維持されるベッドに通す逆流
溶解空気浮選であり、通常は空気がフィルタ媒体の上方
にある。空気気泡が処理される汚水の溶解しない粒子、
コロイドなどに付着し、固形物などの浮力が効果的に変
化し、それを液面に浮上させ、浮きかすとして取り除く
ことができる。
溶解した空気を導入するため、それが普通はノズルに
導入される。しかしながら、微細空気気泡の要求される
解放状態を生じさせるため、ノズルに微細孔をもたせる
必要があり、その孔が液体中の増殖する藻類または固形
物によって詰まり易い。要求されるサイズの要求される
気泡の“ブランケット”を提供するため、多数のこのよ
うなノズルが要求される。これはクリーニングの“ダウ
ンタイム”および分布パイプワークに関する製造コスト
の点で高価である。
この発明の目的は、これらの欠点を除去することにあ
る。
この発明の第１特徴によれば、流路を形成する細長い
ボディを備え、前記流路は液体およびそれに含まれる加
圧ガスの前記ボディへの入口に近接し、前記ボディを横
切ってのびる２つのプレート手段によって形成される前
記ボディの長さ方向の波形状流路を有し、一方のプレー
トが貫通オリフィスを有し、他方のプレートがブランク
部分を有し、前記オリフィスおよびブランク部分が実質
上前記ボディの軸方向に整合され、前記波形状流路を形
成しており、前記ボディは前記液体およびそれに含まれ
る加圧ガスの実質上環状の出口を有し、前記出口は前記
入口から横方向に変位した実質上均一の横断面のもので
あることを特徴とする液体に含まれるガスを液体に排出
し、ガスの微細気泡をその液体に導入するノズル装置が
提供される。
出口は実質上360゜にわたるものであってもよく、出
口はスロットからなることが好ましい。これは特に簡単
で、効果的な構造を提供する。
スロットを２つの間隔を置いて配置された実質上平行
のプレート間に形成してもよい。特に、厚さを変化さ
せ、異なるスロット幅を提供することができるワッシャ
などのスペーサ手段によって間隔を置いて配置されるプ
レートがある場合、これは比較的廉価な構造である。
一方のプレートに粗面化された表面をもたせ、これに
よってガスの解放を促進してもよい。これは特に効果的
である。
プレートをサポート手段、特にプレートから垂下され
たスピンドルを介して間隔を置いて配置してもよい。こ
れは流れ分布状態に干渉せず、溶解した空気のないデッ
ドゾーンが生じない比較的簡単な構成を提供する。
環状流路内にあるオリフィスおよびブランク部分を実
質上ボディの中央に配置してもよい。
第２特徴によれば、前述した装置を含む汚水のフィル
タ装置が提供される。
この発明の第３特徴によれば、容器内の液体のボディ
を設け、ガスを含む液体源を設け、ガスを含む液体を液
体のボディ内に比較的高速度で流入し、ガスおよび液体
の速度を低下させ、その流れ方向を変換し、そのガスを
容器の液体のボディ内に解放する前述したノズル装置を
設けることを特徴とする液体中のガスを分布させる方法
が提供される。
方向を変換する工程は、流れの方向を実質上90゜、す
なわちメイン流路の横方向に変換する。
方向変換工程およびガス解放工程は、液体およびガス
をデフューザプレート手段に衝突させてもよく、デフュ
ーザプレート手段に近接したガスの増殖核形成手段を提
供するものであってもよい。これは異なるサイズの気泡
を解放し、浮選効果を高める。
この方法は、手段に流入する流体およびそのガスの波
形状流路を提供するものであってもよい。
手段への入口の重ね合わされたオリフィスおよびプレ
ートによって波形状流路を提供してもよい。
この発明は、前述した方法によって処理される汚水な
どの液体のボディに展開されることは理解されるであろ
う。
この発明を具体化したノズルが添付図面を参照して後
述される。
図１は、この発明のノズルの第一実施例の縦断面図で
あり、 図２は、この発明のノズルの第２実施例の第１図と同
様の図である。
図面を参照すると、同一部品に同一符号が付され、液
体に含まれるガスを液体に排出し、ガスの微細気泡をそ
の液体に導入するノズル装置が示されており、これは流
路を形成する細長いボディを備え、流路は液体およびそ
れに含まれる加圧ガスの前記ボディへの入口に近接し、
前記ボディを横切ってのびる２つのプレート手段によっ
て形成されるボディの長さ方向の波形状流路を有し、一
方のプレート手段15が貫通オリフィス17を有し、他方の
プレート手段16はブランク部分19を有し、オリフィスお
よびブランク部分19が実質上ボディ５の軸方向に整合さ
れ、波形状流路を形成しており、ボディ５は前記液体お
よびそれに含まれる加圧ガスの実質上環状の出口11を有
し、その出口11は入口２から横方向に変位した実質上均
一の横断面のものである。
このノズル１からなる装置を汚水のボディのどのよう
な位置に使用することもできる。図１の第１実施例にお
いて、出口４が上向きのものであっても、汚水に浮遊す
る藻類または固形物で詰まることはない。これを達成す
るため、ノズル１は一端の入口２および他端の出口４を
有する円筒状ボディまたはシュラウド５からなる。出口
４は２つの間隔を置いて配置された実質上円形状のプレ
ート６、７からなり、これはスペーサ８によって間隔を
置いて配置され、ロッキングナット10を有するナットお
よびボルト装置９によってワッシャからなるスペーサ８
を介して固定されている。したがって、出口４は２つの
プレート６、７の重ね合わされた外周間の円形状スロッ
ト11からなる。スロット11の幅“X"をワッシャ８の異な
る厚さによって調節することができる。
上側プレート７は環状ショルダまたはシート12を有
し、これにシュラウド５の下端が収容され、シュラウド
５を垂直位置に支持する上側延長スリーブ13がある。
液体及びそれに含まれる空気の入口２はシュラウド５
の頂端に取り付けられた組立体14からなる。入口を通る
波形状流路は２つの間隔を置いて配置されたプレート1
5、16からなり、上流のそれ15は実質上中央に配置され
たオリフィス17を有し、下方のそれ16は横方向環状流路
18および実質上中央のブランク部分19を有し、これに流
入液体およびそのガスが衝突し、エネルギが分散され、
空気の解放が開始される。
図２に示されているノズル１からなる装置の実施例
は、事実上、図１の実施例のそれと同一であり、同様の
方法で作用し、空気気泡ブランケットを生じさせる。そ
の差異は下側スプレッダプレート６の構造にあり、これ
が実質上ノズル１の中央でスピンドル20からなる細長い
サポート手段に支持されており、スピンドルは中央衝突
プレート19の一部であって、それから垂下されている。
スピンドル20はプレート６のオリフィス21を貫通し、ロ
ッキングナット10からなるロッキング装置によってそれ
に固定されている。スピンドル20およびプレート６の振
動を防止するため、シュラウド５内にカラーまたはスパ
イダ22があり、これはシュラウド５の内面に支持されて
おり、スピンドルが嵌合されるボスまたは孔23を有す
る。この構造および構成は下側、すなわちスプレッダプ
レート６を正確に位置決めし、実質上、半径方向流れパ
ターンに対する障害物がないようにすることができる。
両方の実施例は、非常に良好な溶解した空気の“分散
（spread）”を提供する。言い換えると、ノズル１から
の空気が飽和した水の流れ分布に干渉しない機械的コネ
クタ８、10または10、21によって出口11のギャップ“X"
のセッティングがなされ、溶解した空気のないデッドゾ
ーンが生じないものである。
使用において、容器のサイズおよび処理される汚水の
量によって図１または図２のノズルが単独で、または１
つまたはそれ以上の他のノズルとともに使用される。
処理液を再生利用することができ、空気を含む汚水ま
たは水については、汚水または水を通すサチュレータの
使用により空気がそれに溶解する。これにより空気が汚
水または水に溶解する。
両方の実施例において、液体およびその空気が入口２
に導入され、波形状流路を通り、シュラウド５に沿って
流路３を通り、スプレッダプレート６に衝突し、これが
流れをノズル１を通る流路３の横方向に、この場合は90
゜に、すなわちシュラウド５の長さ方向軸心CLに対し90
゜に変向する。空気が溶液から生じ、それは変化する微
細な大きさの雲状気泡からなり、スロット11からシュラ
ウド５の横方向に実質上360゜にわたって流出し、汚水
の処理容器の全表面部を横切る汚水の微小気泡のブラン
ケットが提供され、スロット11を通る液体および空気の
流れの力がそれを沈澱する固形物または増大する藻類に
よって閉鎖されない状態に自動的に保つ。空気の微細気
泡が汚水の粒子物質に付着し、空気および汚水が逆流関
係をもって流れ、これによって従来よりも大きい粒子と
気泡の接触状態が提供され、粒子は浮きかすとして液面
に浮上し、取り除かれる。
したがって、この発明は、溶解状態からガス状態への
空気の位相変化を生じさせ、横方向に流出する雲状の気
泡を提供し、それは処理される汚水を含む容器の全横断
面積および深さに達し、実質上すべての汚水が浮選処理
を受ける。
各実施例において、下側プレート６の内面を孔、溝ま
たはセレーションによって粗面化してもよく、これが空
気の気泡の形成を促進する核形成ポイントを提供し、汚
水に形成される空気カーテンは種々の微細気泡の大きさ
をもち、藻類および固形物の浮選効果が高められる。
代表的には、4m3/hrおよび6m3/hrの空気が飽和して水
の流速の場合、スロット11の幅“X"は3mm程度であり、4
mmであることが適当である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オクリストン，グラント，アンドリュー イギリス国、ロンドン ダブリュー３ アクトン、アクトン タウン、ハイ ス トリート 271エイ (56)参考文献 特開 昭58−88062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−37074（ＪＰ，Ａ) 米国特許4282172（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 3/04,5/02

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流路（３）を形成する細長いボディ（５）
    と、加圧ガスを含む液体のボディ内への入口部（２）近
    傍に配置され、前記流路に対してこれを横切る方向にの
    びる二つのプレート手段（15）、（16）と、ボディ
    （５）の出口付近において、実質上環状の出口流路（1
    1）を形成するプレート（６）（７）とをそれぞれ備
    え、 一方のプレート手段（15）が貫通オリフィス（17）を有
    し、他方のプレート手段（16）が流路（18）とブランク
    部（19）とを有し、前記プレート手段（15）、（16）を
    そのオリフィス（17）とブランク部（19）とがボディの
    中心軸に整合するように配置することによって入口部
    （２）内に波形状流路を形成させ、これによってボディ
    （５）の入口部（２）から導入された加圧ガスを含む液
    体を、前記波形状流路に沿って波形に曲折させながらボ
    ディー（５）の出口部へ導くとともに、出口流路（11）
    をボディの中心軸に対して横方向に延長した実質上均一
    断面をもつ流路とし、前記液体中のガスを微小気泡状に
    放出させることを特徴とするノズル装置。
  2. 【請求項２】前記出口流路（11）は実質上360゜にわた
    る出口を有することを特徴とする請求項１に記載のノズ
    ル装置。
  3. 【請求項３】前記出口流路（11）はスロット状であるこ
    とを特徴とする請求項２に記載のノズル装置。
  4. 【請求項４】前記スロット状出口流路（11）が２つの間
    隔を置いて配置された実質上平行のプレート（６）、
    （７）間に形成されていることを特徴とする請求項３に
    記載のノズル装置。
  5. 【請求項５】前記プレート（６），（７）がスペーサ手
    段（８）によって間隔を置いて配置されていることを特
    徴とする請求項４に記載のノズル装置。
  6. 【請求項６】前記スペーサ手段（８）の厚さを変化さ
    せ、これによって前記スロット（11）の幅を調節するこ
    とができるようにしたことを特徴とする請求項５に記載
    のノズル装置。
  7. 【請求項７】ガスの解放を促進する粗面化された表面を
    有するプレート（６）、（７）を備えたことを特徴とす
    る請求項４〜６のいずれかに記載のノズル装置。
  8. 【請求項８】前記プレート（６）、（７）がサポート手
    段（20）、（22）を介して間隔を置いて配置されている
    ことを特徴とする請求項４に記載のノズル装置。
  9. 【請求項９】前記サポート手段（20）、（22）はプレー
    ト手段（16）から垂下されたスピンドル（20）からなる
    ことを特徴とする請求項８に記載のノズル装置。
JP50212494A 1992-06-25 1993-05-25 ノズル Expired - Fee Related JP3228478B2 (ja)

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PCT/GB1993/001076 WO1994000223A1 (en) 1992-06-25 1993-05-25 A nozzle

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