JP4099200B2 - Gas-liquid mixing device - Google Patents
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Description
本発明は酸素を含む空気等の気体と液体を混合し、液体中の溶存酸素濃度を高める気液混合装置に関する。 The present invention relates to a gas-liquid mixing device that mixes a gas such as air containing oxygen and a liquid to increase the concentration of dissolved oxygen in the liquid.
従来、この種の気液混合技術としては、例えば、渦流ポンプ内に気体と液体を吸引して気液を混合する方式が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。しかしながら、この方式は、回転する羽根車とこれを収容する容器との隙間を極力狭めて気液中の気体を破断し撹拌するものであるため、少なくとも羽根車とその回転支持機構が必要となり、機器構成が複雑である。また、羽根車を回転させるための動力も必要となる。さらに、この方式では、上記のような極狭い隙間に液中の混在物が挟まれ、羽根車がロックし回転できなくなったり、混在物による羽根車やその回転支持機構の磨耗等が生じたりするため、気液混合の処理対象となる液体は主に混在物の無い清水に限られ、スラリー液や自然水界、廃水等の液体を処理することはできない。
Conventionally, as this type of gas-liquid mixing technique, for example, a system in which gas and liquid are mixed by sucking gas and liquid into an eddy current pump is known (for example, see
また、この種の気液混合技術として、特許文献3には、長楕円球体状の器体(21)の周囲壁に気液導入孔(22a)を形成し、気液導入孔(22a)から器体(21)内に向けて混気水を導入することにより、器体(21)内で混気水を旋回させて気液を混合する方式が記載されている(同文献3の段落0017参照)。しかしながら、この方式によると、器体(21)内に導入された混気水は薄層拡散せず、高速の渦を形成しないため、効率よく十分に気液を混合することはできない。さらに、その渦の中心では水流噴出孔(23、24)からの気液の排出を阻害する引き込み渦が発生し、気液を効率よく大量に排出することができず、引き込み渦の旋回運動によって装置の振動やそれに伴う騒音が発生するといった問題もある。尚、この段落においてカッコ内の符号は同文献3で用いられている符合である。
As this type of gas-liquid mixing technique,
その他、この種の気液混合技術としては、圧力流体を小孔から開放し急激に減圧して噴射する方式、ノズルから壁に向って圧力流体を噴射し壁に衝突させる方式、対向するノズルから流体を噴射して流体どうしを対向衝突させる方式も知られている。しかし、これらの方式でスラリー液や自然水界、廃水等の液体を処理すると、その液中の混在物が小孔やノズルに詰まってしまうため、この方式もまた処理できる液体は主に清水に限られ、スラリー液や自然水界、廃水等の液体を処理することはできない。 In addition, this type of gas-liquid mixing technology includes a method in which pressure fluid is released from a small hole and rapidly decompressed and injected, a method in which pressure fluid is injected from the nozzle toward the wall and collided with the wall, There is also known a system in which fluids are jetted to cause the fluids to face each other. However, when liquids such as slurry liquid, natural water, and wastewater are processed by these methods, the mixed substances in the liquid are clogged in small holes and nozzles. However, it is not possible to treat liquids such as slurry liquids, natural water bodies and wastewater.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、液体の移送に関わる動力以外の動力を要することなく、また簡単かつコンパクトな機器構成で、効率よく気液を混合し、液体中の溶存酸素濃度を高めることができ、更にスラリー液や自然水界(陸水、海水、汽水)、人工水界(ダム等の貯水池、水産動物の飼育・養殖水域、風呂等)、家庭雑排水、工場排水の液体等、清水以外の液体も処理できる、小型で省エネルギータイプの気液混合装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to eliminate the need for power other than that related to liquid transfer, and to easily and efficiently use a simple and compact device configuration. It is possible to mix the liquid and increase the dissolved oxygen concentration in the liquid. Furthermore, the slurry liquid, natural water (land water, seawater, brackish water), artificial water (dam reservoirs, marine animal breeding and aquaculture areas, The object is to provide a small and energy-saving gas-liquid mixing device capable of treating liquids other than fresh water, such as bath wastewater, household wastewater, and factory wastewater.
上記目的を達成するために、本発明は、円筒形の密閉容器と、上記密閉容器内に気液を導入する流体導入管と、上記密閉容器内から外部へ気液を吐出させる流体吐出口とを具備し、上記流体導入管は、上記円筒形の密閉容器を横向きに置いた状態において上記密閉容器の円筒軸方向中央部に設けられるとともに、その先端部が上記円筒形の密閉容器における側面を貫通して該密閉容器内の奥まで入り込み、この奥まで入り込んだ流体導入管の先端部が、流体導入口として、上記円筒形の密閉容器における内底面に近接して開口するように設けられ、上記流体吐出口は板状の部材を貫通する吸込孔と複数の噴出孔とからなり、上記吸込孔は上記板状の部材の中央に位置し、上記複数の噴出孔は上記吸込孔の周囲に位置しており、上記流体導入管の流体導入口から上記密閉容器内に導入された気液が、その密閉容器の内側円弧面に沿って同密閉容器の左右内端面方向へ扇状に薄層拡散することで、密閉容器の円筒軸を中心とした薄層の渦流が形成され、上記薄層の渦流によって、上記中央の吸込孔を通じて上記密閉容器内から外部の気液中に延びる気体柱を伴った引き込み渦が形成され、上記気体柱を通じて上記密閉容器外部の気液中の気体が該密閉容器内へ導かれることによって、上記周囲の複数の噴出孔から密閉容器内の気液が外部へ排出され易くなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical sealed container, a fluid introduction pipe for introducing gas and liquid into the sealed container, and a fluid discharge port for discharging gas and liquid from the sealed container to the outside. The fluid introduction pipe is provided at a central portion in the cylindrical axial direction of the sealed container in a state where the cylindrical sealed container is placed sideways, and a tip portion of the fluid introducing pipe is a side surface of the cylindrical sealed container. Penetrating into the inside of the sealed container, the tip of the fluid introduction pipe that has entered into the inside is provided as a fluid introduction port so as to open close to the inner bottom surface of the cylindrical sealed container , The fluid discharge port includes a suction hole penetrating the plate-like member and a plurality of ejection holes, the suction hole is located at the center of the plate-like member, and the plurality of ejection holes are arranged around the suction hole. Located above the fluid introduction pipe The gas-liquid introduced into the sealed container from the fluid inlet port is thinly diffused in a fan shape along the inner arc surface of the sealed container toward the left and right inner end surfaces of the sealed container, so that the cylindrical shaft of the sealed container is A thin-layer vortex is formed at the center, and the thin-layer vortex forms a drawing vortex with a gas column extending from the inside of the sealed container into the external gas-liquid through the central suction hole. The gas in the gas and liquid outside the sealed container is guided to the inside of the sealed container, so that the gas and liquid in the sealed container are easily discharged to the outside from the plurality of surrounding ejection holes .
以上の構成からなる本発明では、流体導入管の先端部が、流体導入口として、上記密閉容器の内底面に近接して開口する構成を採用したため、流体導入口を介して密閉容器内に導入された気液が、密閉容器の内面に沿って左右へ扇状に薄層拡散し、密閉容器内に高速渦流を形成する。このような高速渦流によって効率よく気液が混合され、液体中の溶存酸素濃度が高められる。 In the present invention having the above-described configuration, since the tip portion of the fluid introduction tube opens as a fluid introduction port close to the inner bottom surface of the above-described sealed container, the fluid introduction tube is introduced into the sealed container through the fluid introduction port. The gas and liquid thus diffused in a thin layer in the shape of a fan from side to side along the inner surface of the sealed container forms a high-speed eddy current in the sealed container. Gas and liquid are efficiently mixed by such a high-speed vortex, and the dissolved oxygen concentration in the liquid is increased.
上記ノズル構造によると、中央の吸込孔を通じて密閉容器内から外部に延びる気体柱を伴った引き込み渦が形成され、この気体柱を通じて密閉容器外の気体が密閉容器内へ入り易くなり、その結果、周囲の噴出孔から密閉容器内の気液が排出し易くなり、気液の排出効率が向上する。また、吸込孔と噴出孔とを介して行われる気液の吐出と吸込みの動作により、それらの孔の近くにおいて複雑な乱流が生じ、このような乱流によって気液の混合がより一層促進され、液中の溶存酸素量を増加させることができるという作用効果も得られる。 According to the nozzle structure, a drawing vortex with a gas column extending from the inside of the sealed container through the central suction hole is formed, and the gas outside the sealed container can easily enter the sealed container through the gas column. Gas-liquid in the sealed container can be easily discharged from the surrounding ejection holes, and the gas-liquid discharge efficiency is improved. In addition, the gas-liquid discharge and suction operations performed through the suction holes and the jet holes cause complex turbulent flow near these holes, and this turbulence further promotes the mixing of gas and liquid. In addition, an effect that the amount of dissolved oxygen in the liquid can be increased is also obtained.
上記ノズル構造において、吸込孔と噴出孔の口径は比較的大きく、それらの孔に液中の混在物が詰まることはない。但し、自然水界、廃水等の液中に存在する水以外の混在物のうち、落ち葉やその他の排水に混入した大きな異物の類は少なくとも本気液混合装置への導入前に市販の金網などで除去しておくことが望ましい。市販の金網などを通過する砂粒は例えば長径5mm以下程度のものであれば容易に吸込孔や噴出孔を通過でき、比較的大口径の吸込孔と噴出孔を用いて前述のように効率的に気液の排出が行われるようにするとよい。 In the nozzle structure described above, the diameters of the suction holes and the ejection holes are relatively large, and the mixed substances in the liquid are not clogged in these holes. However, of the non-water contaminants existing in the liquid such as natural waters and wastewater, large foreign matters mixed in fallen leaves and other wastewater should be at least sold on a commercially available wire mesh before introduction into the gas-liquid mixer. It is desirable to remove it. For example, sand grains passing through a commercially available wire mesh can easily pass through suction holes and ejection holes as long as the diameter is about 5 mm or less, and can be efficiently used as described above by using suction holes and ejection holes having relatively large diameters. It is advisable to discharge gas and liquid.
上記ノズル構造において、中央の吸込孔の口径は、その周囲に開けた噴出孔の口径より大きく設けるとよい。このように構成すれば、噴出孔から排出された気液の一部を吸込孔が吸い込む際に、噴出孔から排出された混在物を吸い込んだとしても、吸込孔の目詰まりは生じない。 In the nozzle structure described above, the diameter of the central suction hole may be larger than the diameter of the ejection hole formed in the periphery thereof. If comprised in this way, even if it sucks in the mixture discharged | emitted from the ejection hole when a suction hole inhales a part of gas-liquid discharged | emitted from the ejection hole, clogging of a suction hole will not arise.
また、上記ノズル構造を採用した構成においては、更に、上記流体吐出口の流体吐出側に吐出筒が取り付けられる構成を採用してもよい。 Moreover, in the structure which employ | adopted the said nozzle structure, you may employ | adopt the structure by which a discharge cylinder is attached to the fluid discharge side of the said fluid discharge port further.
上記のような吐出筒を取り付けた構成によると、吸込孔から吸込まれるのは噴出孔から排出された気液中の気体のみとなり、吐出筒の出口付近は噴出孔から排出された気液で占有されることから、吸込孔の目詰まりが生じなくなるという作用効果が得られる。もし仮に、この吐出筒を排除すると、噴出孔から排出された気液以外の液体も吸込孔が吸い込んでしまうおそれがあり、大型の液中混在物が吸込孔に詰まる可能性があるため、上記のように流体吐出口の流体吐出側には吐出筒を取り付けるのが好ましい。 According to the configuration in which the discharge cylinder is attached as described above, only the gas in the gas and liquid discharged from the ejection hole is sucked from the suction hole, and the vicinity of the outlet of the discharge cylinder is the gas and liquid discharged from the ejection hole. Since it is occupied, the effect of clogging the suction hole is obtained. If this discharge cylinder is excluded, there is a possibility that liquid other than gas and liquid discharged from the ejection hole may be sucked into the suction hole, and there is a possibility that a large liquid mixture may clog the suction hole. Thus, it is preferable to attach a discharge cylinder to the fluid discharge side of the fluid discharge port.
さらに、上記吐出筒を採用した構成においては、更に、上記吐出筒の外側から上記流体吐出口の流体吐出側陰圧部に連通する気体導入管を備える構成を採用してもよい。 Furthermore, in the structure which employ | adopted the said discharge cylinder, you may employ | adopt the structure further provided with the gas introduction pipe | tube connected from the outer side of the said discharge cylinder to the fluid discharge side negative pressure part of the said fluid discharge port.
上記のような気体導入管を備える構成によると、流体吐出口の出入口付近では、吸込孔と噴出孔とを介して行われる気液の吐出と吸込み動作に、さらに気体導入管を介する気体の吸込み動作が加わって、より一層複雑な乱流が発生し、気液の混合が更に促進され、流体中の溶存酸素量の更なる増加を図れる。 According to the configuration including the gas introduction pipe as described above, in the vicinity of the inlet / outlet of the fluid discharge port, the gas suction and the suction operation performed through the suction hole and the ejection hole are further performed, and the gas suction through the gas introduction pipe is performed. When the operation is added, a more complicated turbulent flow is generated, gas-liquid mixing is further promoted, and the amount of dissolved oxygen in the fluid can be further increased.
本発明にあっては、上記の如く、流体導入管の先端部が、流体導入口として、上記密閉容器の内底面に近接して開口する構成を採用した。このため、流体導入口を介して密閉容器内に導入された気液が、密閉容器の内面に沿って左右へ扇状に薄層拡散し、密閉容器内に高速渦流を形成するから、この高速渦流によって効率よく気液を混合し、液体中の溶存酸素濃度を高めることができる。 In the present invention , as described above, a configuration is adopted in which the distal end portion of the fluid introduction tube opens as a fluid introduction port close to the inner bottom surface of the sealed container. For this reason, the gas-liquid introduced into the sealed container through the fluid inlet port diffuses in a thin layer in a fan shape to the left and right along the inner surface of the sealed container, forming a high-speed vortex in the sealed container. Thus, the gas-liquid can be efficiently mixed and the dissolved oxygen concentration in the liquid can be increased.
また、本発明によると、密閉容器内に羽根車等はなく、密閉容器と流体導入管という簡単かつコンパクトな機器構成で上述のように効率よく気液を混合することができるとともに、導入された気液によって形成される高速渦流で気液を混合するから、気液の混合に動力は不要で、しかも、気液の混合に羽根車やノズル、小孔を利用しないから、狭窄部がなく、清水以外の液体も処理できる等の作用効果が得られる。 Further, according to the present invention, there is no impeller or the like in the sealed container, and the gas-liquid can be efficiently mixed as described above with a simple and compact device configuration of the sealed container and the fluid introduction pipe. Since the gas and liquid are mixed by the high-speed vortex formed by the gas and liquid, no power is required for mixing the gas and liquid, and since no impeller, nozzle, or small hole is used for mixing the gas and liquid, there is no constriction. Effects such as the ability to treat liquids other than fresh water can be obtained.
さらに、本発明にあっては、上記の通り気液の薄層拡散による高速の渦流で気液を効率よく混合する方式であり、気液の混合にあたり、旋回翼やノズル、小穴等を利用するものとは異なり、液体中の混在物が詰まったり、噛みこんだりする狭窄部が存在しないから、スラリー液や自然水界、廃水等の液体であっても、液中の大型混在物の挟み込み等、装置の正常な動作を妨げる現象が生ずることもなく、またスラリー等によって磨耗する部品もなく、信頼性、耐久性にも優れた気液混合装置を提供しうる。 Furthermore, in the present invention , as described above, the gas-liquid is efficiently mixed by a high-speed vortex by thin-layer diffusion of the gas-liquid, and swirling blades, nozzles, small holes, etc. are used for gas-liquid mixing. Unlike products, there is no constriction that clogs or bites the mixture in the liquid, so even if the liquid is slurry liquid, natural water, waste water, etc., the mixture of large mixture in the liquid etc. It is possible to provide a gas-liquid mixing apparatus that does not cause a phenomenon that hinders the normal operation of the apparatus, has no parts that are worn by slurry, and has excellent reliability and durability.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の気液混合装置を適用した排水処理設備の概略構成図であり、この排水処理設備Sは、上流に調整槽1、その下流に曝気槽2、更にその下流に沈殿槽3を備える構成になっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wastewater treatment facility to which the gas-liquid mixing apparatus of the present invention is applied. This wastewater treatment facility S includes an
調整槽1は、その下流に位置する曝気槽2の水位を調整するための水位調整手段として機能するだけでなく、後述する気液混合装置10Aを含む調整槽1の水処理システムS1又はS2(図2、図7参照)若しくは気液混合装置10Bを含む調整槽1の水処理システムS3(図9参照)によって調整槽1内に微細気泡を生成し、調整槽1内の溶存酸素量を増加させる機能も有する。
The
曝気槽2は、調整槽1内で溶存酸素量を高めた気液がポンプ4を介して供給されるとともに、後述する気液混合装置10Cを含む水処理システムS4又はS5(図10、図12参照)のいずれか一方又は双方を介して沈殿槽3から活性汚泥(酸素の存在下で微生物を含んだ泥)が供給され、有用微生物による汚れ物質の消化活動が行われる。
The
沈殿槽3は、曝気槽2から供給された汚泥混合液を活性汚泥と上澄み液に分離し、分離された活性汚泥は、上記水処理システムS4又はS5のいずれか一方又は双方を介して曝気槽2へ返送され、あるいは余剰汚泥として抜き取られる。上澄み液は、処理流体として自然水界、下水道へ放流される、あるいは中水として再利用される。
The
図2は、調整槽1の水処理システム(以下「調整槽水処理システムS1」という)のシステム構成図である。この調整槽水処理システムS1は、調整槽1内の液体を吸込み加圧して吐出するポンプとして、第1と第2のポンプ6、8を備えるとともに、エジェクタ装置7、ミキサ装置9、第1の本発明に係る気液混合装置10Aを備えて構成される。
FIG. 2 is a system configuration diagram of the water treatment system of the adjustment tank 1 (hereinafter referred to as “adjustment tank water treatment system S1”). The adjustment tank water treatment system S1 includes first and
第1のポンプ6は、図示しない駆動モータにより駆動され、調整槽1内の液体を吸い込み、取水管路11を介してエジェクタ装置7へ圧送する。
The
エジェクタ装置7は第2のポンプ8の吸込側8A前段で自然吸気によって酸素を含む空気等の気体(本実施形態では空気)を液体に混入させる手段である。この種のエジェクタ装置7の構成例として、本水処理システムS1においては図3に示す構造のエジェクタ装置7を採用した。吸気機能を満たせば本エジェクタ装置7に限らない。同図のエジェクタ装置7は、管継ぎ手12A、12Bを介して取水管路11の途中(本実施形態では第2のポンプ8の吸込側8Aの直前)に組み込まれる管体13と、管体13の内部に設けた絞り部14と、管体13の外周面から上記絞り部14の下流に一端を開口し、かつ他端を大気側に開口した気体導入管15とを備えて構成される。尚、気体導入管15の他端を高濃度酸素の供給源に接続することで、このエジェクタ装置7を介して液体に高濃度酸素を混入させるように構成してもよい。
The
上記構造のエジェクタ装置7は、取水管路11から管体13内に液体を導き絞り部14で絞ることにより、絞り部14下流に高速の流れを形成し、この高速流によって気体導入管15から空気を自然吸気し液体中に混入させる(自然吸気式)。従って、コンプレッサ等を用いた強制給気方式のような動力系は不要である。
The
第2のポンプ8は、第1のポンプ6とは別のモータ16により駆動され、エジェクタ装置7から供給される気液を吸い込み、給水管路17を介してミキサ装置9へ当該気液を圧送する。
The
ミキサ装置9は第2のポンプ8から供給された気液を攪拌する。このミキサ装置9の構成例として、本水処理システムS1では図4に示す構造のミキサ装置9を採用した。ミキサ装置9は本構造のものでなくともよい。同図のミキサ装置9は、給水管路17の下流端に管継ぎ手18Aを介して連結された管体19と、管体19の内側に設けた攪拌手段20とから構成されており、撹拌手段20は、図4(c)〜(g)のように液体を通過させる貫通孔21の開いた撹拌板22と、環状のスペーサ23とを、気液の流れ方向に沿って交互に複数設置し、その固定された複数の撹拌板22で気液を撹拌させることにより、管体19内に乱流を生じさせて、気液を混合する。
The
第1の本発明に係る気液混合装置10Aは、図2のように調整槽1の底部に設置されるとともに、図5(a)(b)(c)に示したように(1)円筒形の密閉容器24と、(2)ミキサ装置9の下流端(具体的には管体19の下流端)に管継ぎ手18Bを介して連結され、ミキサ装置9で攪拌された気液を密閉容器24内に導入する流体導入管25と、(3)密閉容器24内から気液を吐出させる流体吐出口26と、(4)流体吐出口26に取り付けた吐出筒27とを備えて構成され、ミキサ装置9で撹拌された気液を混合する。
The gas-
流体導入管25は、図5(c)のように密閉容器24の内外周壁を貫通して該密閉容器24内に入り込み、この入り込んだ流体導入管25の先端部が、流体導入口28として密閉容器24の内底面に近接して開口するように構成した。このため、流体導入口28から密閉容器24内へ導入された気液は、密閉容器24の内側円弧面に沿って左右方向(密閉容器24の左右内端面方向)へ扇状に薄層拡散し、密閉容器24内で高速の渦流を形成する。また、その高速渦流は密閉容器24の内端面方向(図5(a)参照)へ向かうので、上記流体吐出口26は密閉容器24の端面に開口した。
As shown in FIG. 5C, the
上記流体吐出口26には図6(a)(b)に示すノズル構造30が採用されている。このノズル構造30は、流体吐出口26の中心部に、オリフィスからなる吸込み用の孔(以下「吸込孔31」という)を1つ設けるとともに、この吸込孔31の周囲に、微細気泡を形成するための少なくとも2以上の噴出し用の孔(以下「噴出孔32」という)を設けたものである。このような孔構成からなるノズル構造30によると、中央の吸込孔31を通じて密閉容器24内から外部に延びる気体柱を伴った引き込み渦が作られ、この気体柱を通じて密閉容器24外の気体が密閉容器24内へ入り易くなり、その結果、噴出孔32から効率よく密閉容器24内の気液を排出させることが可能となる。
The
上記吐出筒27は、その一端が流体吐出口26の流体吐出側陰圧部に開口し、他端が調整槽1内に開口している。このような吐出筒27が流体吐出口26に設けられていない場合は、噴出孔32から排出された気液以外の液体も吸込孔31が吸い込んでしまい、大型の液中混在物が吸込孔31に詰まる可能性がある。一方、吐出筒27を流体吐出口26に設けた場合は、吸込孔31から吸込まれるのは噴出孔32から排出された流体中の気体のみとなり、吐出筒27内は噴出孔32から排出された気液で占有されるから、大型の液中混在物の吸込みによる吸込孔31の目詰まりは生じない。
One end of the
以上の構成からなる調整槽水処理システムS1において、第2のポンプ8は、システム起動時から停止時までの全範囲で継続的に使用されるが、第1のポンプ6は、システム起動時等のように取水管路11内が空であって第2のポンプ8だけで調整槽1内の液体を吸い上げることが困難な時にのみ使用される。このような第1および第2のポンプ6、8の動作制御は、調整槽水処理システムS1の起動や停止等の動作を統括的に制御する制御盤100(図2参照)により行われる。
In the adjusted tank water treatment system S1 having the above-described configuration, the
また、本実施形態では、図2のように気体導入管15の途中にセンサ付き流量計101を組み込み、流量計101のセンサ(図示省略)で気体導入管15による気体の吸込み量を検出して制御盤100へ送出することにより、液体中に混入させる空気量を制御盤100や流量計101で監視できるようにしている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
上記の如く構成された調整槽水処理システムS1全体の処理動作、作用について図2と図5を基に説明する。 The processing operation and action of the entire adjustment tank water treatment system S1 configured as described above will be described with reference to FIGS.
本調整槽水処理システムS1によると、調整槽1内の液体は、エジェクタ装置7を通過して第2のポンプ8の吸込側8Aに吸い込まれる。吸い込まれる液体中にはエジェクタ装置7を通過するときに自然吸気によって取り込まれた空気が含まれており、この空気を含んだ液体(気液)が、第2のポンプ8内で加圧され、同ポンプ8の吐出側8Bからミキサ装置9へ圧送され、更に同ミキサ装置9内で撹拌された後、気液混合装置10Aへ供給される。
According to this adjustment tank water treatment system S1, the liquid in the
以上のようにミキサ装置9から気液混合装置10Aへ供給される気液は、図5のように流体導入管25を介して密閉容器24内に導入され、密閉容器24の内側円弧面に沿って左右方向へ扇状に薄層拡散し、高速の渦流となって流体吐出口26の噴出孔32から吐出筒27を介して調整層1内へ吐出する。この際、その高速の渦流によって密閉容器24内で気液が効率よく混合される。また、流体吐出口26付近では、吸込孔31と噴出孔32とを介する気液の吐出と吸込みの動作により、複雑な乱流が生じ、この乱流によって気液の混合がより一層促進される。このように効率よく十分に混合された気液が噴出孔32から高速流となって吐出されることにより多量の微細気泡を形成する。このため、調整槽1内の溶存酸素量が増大し、有用微生物の繁殖、育成などに好適な環境が調整槽1内に作られる。
As described above, the gas-liquid supplied from the
図7は別の調整槽水処理システムS2のシステム構成図である。同図の調整槽水処理システムS2は、給水管路17から取水管路11に戻る戻り管路33を設けることで、第2のポンプ8の吐出側8Bから吐出した気液の一部を同ポンプ8の吸込側8Aへ戻す流路を形成するとともに、更に、その戻り管路33の途中に前述した自然吸気方式のエジェクタ装置7を組み込むことにより、エジェクタ装置7での自然吸気により空気を混入させた液体(気液)が第2のポンプ8内に吸い込まれ同ポンプ8内で加圧された後、ミキサ装置9を介して気液混合装置10A側へ供給されるように構成したものであり、これ以外の構成については図2の調整槽水処理システムS1と同様であるため、同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。なお、エジェクタ装置7による気体供給量の上限は、ポンプの空運転等の支障が生じない量とする。
FIG. 7 is a system configuration diagram of another adjustment tank water treatment system S2. The adjustment tank water treatment system S2 in the figure is provided with a return pipe 33 that returns from the
上記のような構成からなる図7の調整槽水処理システムS2によると、第2のポンプ8の吸込側8Aへ気体を直接送り込むのではなく、気体と液体の混合体を第2のポンプ8の吸込側8Aへ送り込むから、第2のポンプ8の具体例として、例えば現在最も一般的に多く使用されている非容積式タイプの遠心ポンプ(渦巻ポンプ)を採用しても、遠心ポンプの空転や、遠心ポンプから気液混合装置10Aへの気液の供給不足による気液混合の効率低下を効果的に防止することができ、気液混合装置10Aで効率よく気液の混合を行える。更に、第2のポンプ8内でも気液の撹拌が行われることから、より一層気液の混合度合いが増す等の利点がある。
According to the adjustment tank water treatment system S2 of FIG. 7 having the above-described configuration, the gas and liquid mixture is not fed directly to the
図8は気液混合装置10B(本発明に含まれない)の断面図であり、図9は図8の気液混合装置10Bを含む調整槽水処理システムS3のシステム構成図である。尚、図9の調整槽水処理システムS3において、気液混合装置10B以外の他のシステム構成要素については図7のものと同様であるため、同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略し、構成の異なる図8の気液混合装置10Bについて詳細に説明する。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the gas-
この図8の気液混合装置10Bは、直列に接続された2段の回転流形成部41A、41Bと、2段の回転流形成部41A、41Bのうち前段の回転流形成部41Aへ気液を導入するための流体導入路42とを有し、上記2段の回転流形成部41A、41Bで連続的に気液を回転させ、このような2段階の気液の回転による渦流で気液を混合する。
The gas-
流体導入路42は、その上端が管継ぎ手43Aを介して給水管路17に連結される。
The upper end of the
前段の回転流形成部41Aは、底面中央部に円錐状突起44を有する円環状の気液混合室45と、流体導入路42の下流端に一端を開口し、他端を上記円錐状突起44の底部周囲に開口した左右のノズル流路46とを有し、左右のノズル流路46を介して上記円錐状突起44の左右両側に気液を噴射することにより、円錐状突起44を中心として気液混合室45内で気液を回転させ混合する。
The front rotational
上記のように気液混合室45内で回転する気液は、円錐状突起44の先端部とこれと同様に傾斜したテーパ孔47とで形成される円環状の隙間傾斜流路48、並びに、その隙間傾斜流路48に連通する回転流通過流路49を通じて、更に後段の回転流形成部41Bへ供給される。
The gas-liquid rotating in the gas-
後段の回転流形成部41Bは、気液の流れ方向に沿って流路径が徐々に拡がる形状の第1のテーパ流路50からなり、上記円環状の隙間傾斜流路48と回転流通過流路49を介して供給された気液、すなわち気液混合室45で回転し混合した気液を第1のテーパ流路50へ導くことにより、第1のテーパ流路50内で気液を更に回転させ混合する。
The downstream rotational
上記第1のテーパ流路50の下流端には第2のテーパ流路51が接続されており、更に第2のテーパ流路51の下流端には微細気泡を形成するためのオリフィス流路52が接続されている。第2のテーパ流路51は気液の流れ方向に沿って流路径が徐々に狭くなる形状になっているため、第2のテーパ流路51を通過する気液は、加速し高速の渦流となってオリフィス流路52に導入され、オリフィス流路52で減圧されて吐出し、多量の微細気泡を形成する。
A
上記気液混合装置10Bはその流体通路の形状と構成に特徴がある。その具体的な部品構成は一つの実施例であり各種考えられる。本実施形態では、その部品構成として、気液混合装置10Bを複数のパーツ部品に分けて組み立てる方式を採用した。この方式は、具体的には、図8のように、連結筒53で直列に連結された上段、中段および下段ブロック54、55、56と、オリフィス板57と、下段ブロック56に装着されるキャップ58とを用意し、上記流体導入路42と上記左右のノズル流路46については上段ブロック54に形成した。
The gas-
また、上記円環状の気液混合室45については、中段ブロック55が接合される上段ブロック54の接合面に凹部59を形成するとともに、この凹部59の底面中央部に上記円錐状突起44を形成することで、上段ブロック54と中段ブロック55との接合部に上記円環状の気液混合室45が形成される構成を採用した。
For the annular gas-
さらに、上記回転流通過流路49と第1のテーパ流路50については中段ブロック55に形成し、第2のテーパ流路51は下段ブロック56に形成した。また、上記オリフィス流路52については、下段ブロック56とキャップ58との間に上記オリフィス板57を配置し、オリフィス板57に形成されているオリフィス流路52の上流端が上記第2のテーパ流路51の下流端に連通するように構成した。また、オリフィス流路52の下流端から本装置10B外部へ気液と微細気泡を吐出させるため、キャップ58にはオリフィス流路52の下流端と外部とに連通する吐出孔60を形成した。
Further, the rotary
以上説明した図8の気液混合装置10Bによると、前段の気液混合室45内で気液を回転させ、これを更に後段の第1のテーパ流路50内で回転させることにより、連続する2段の回転で気液を混合するため、効率よく気液を混合、溶解、更に微細気泡を発生することができ、液体中の溶存酸素濃度を高めることができる。
According to the gas-
図10は、沈殿槽3から曝気槽2へ返送する汚泥を活性化させる水処理システム(以下「返送汚泥活性化水処理システム」という)のシステム構成図であり、本返送汚泥活性化水処理システムS4は第1のポンプ6、第2のポンプ8、気液混合装置10Cを備えて構成される。
FIG. 10 is a system configuration diagram of a water treatment system (hereinafter referred to as “returned sludge activated water treatment system”) that activates sludge that is returned from the
本返送汚泥活性化水処理システムS4において、第1のポンプ6と第2のポンプ8は別々のモータ16で駆動され、取水管路11を介して沈殿槽3内の汚泥を吸込み、気液混合装置10Cへ圧送する。なお、ポンプ6のモータはポンプに内蔵されているため図示は省略されている。
In the return sludge activated water treatment system S4, the
本返送汚泥活性化水処理システムS4においても、第2のポンプ8は、システム起動時から停止時までの全範囲で継続的に使用されるが、第1のポンプ6は、システム起動時などのように取水管路11内が空であって第2のポンプ8だけでは沈殿槽3内の気液を吸い上げることが困難な時にのみ使用される。
Even in the present return sludge activated water treatment system S4, the
気液混合装置10Cは、図10のように曝気槽2の上流付近水面の上部に設置されるとともに、図11に示したように、(1)円筒形の密閉容器24と、(2)第2のポンプ8の吐出側8Bに管継ぎ手18Bを介して連結され、第2のポンプ8の吐出側8Bから吐出した液体を密閉容器24内に導入する流体導入管25と、(3)密閉容器24内から外部へ気液を吐出させる流体吐出口26と、(4)流体吐出口26に取り付けられた吐出筒27と、(5)吐出筒27に取り付けられた気体導入管15とを備えて構成される。
The gas-
本気液混合装置10Cにおいても、流体導入管25は、密閉容器24の内外周壁を貫通して該密閉容器24内に入り込み、この入り込んだ流体導入管25の先端部が、流体導入口28として密閉容器24の内底面に近接して開口するように構成した。このため、流体導入口28から密閉容器24内へ導入された気液は、密閉容器24の内側円弧面に沿って左右方向(密閉容器24の左右内端面方向)へ扇状に薄層拡散し、密閉容器24内で高速の渦流を形成する。また、その高速渦流は密閉容器24の内端面方向へ向うため、上記流体吐出口26は密閉容器24の端面に開口した。
Also in the gas-
また、本気液混合装置10Cにおいても、気液の排出効率を高めることと、気液の混合程度をより一層向上させる観点より、上記流体吐出口26には前述した図6に示すノズル構造30を採用した。ノズル構造30の具体的な構成は前述の通り、その詳細説明は省略する。
Also in the gas-
以上の構成からなる気液混合装置10Cでは、ノズル構造30の噴出孔32から気液が噴出し、流体吐出口26の下流、具体的には噴出孔32の流体吐出側付近が陰圧となる。この陰圧を利用して気体導入管15から自然に空気を吸い込ませるようにするため、気体導入管15の一端は流体吐出口26の流体吐出側陰圧部に開口し、同気体導入管15の他端は大気側に開口した。本気液混合装置10Cも自然吸気式であるから、コンプレッサ等を用いた強制給気式のような動力系は不要である。
In the gas-
また、本気液混合装置10Cの流体吐出口26付近では、吸込孔31と噴出孔32とを介して行われる流体の吐出と吸込み動作に、気体導入管15を介する気体の吸込み動作が加わり、吐出筒27内で複雑な乱流が発生し、気液の混合が行われ、流体中の溶存酸素量の更なる増加を図れる。
Further, in the vicinity of the
図10の本返送汚泥活性化水処理システムS4は、ポンプ8、6、取水管路11および給水管路17により、沈殿槽3から曝気槽2へ汚泥を返送するルート(汚泥返送ルート70)を形成するとともに、その曝気槽2への返送汚泥の吐出口17Aに気液混合装置10Cを接続し、この気液混合装置10Cから曝気槽2へ溶存酸素濃度を高めて活性化した返送汚泥が吐出供給されるように構成したものである。
This return sludge activated water treatment system S4 in FIG. 10 has a route (sludge return route 70) for returning sludge from the
上記のような構成の本返送汚泥活性化水処理システムS4によると、気液混合装置10Cから曝気槽2へ溶存酸素濃度を高めて活性化した返送汚泥が吐出供給されるので、低溶存酸素濃度の返送汚泥が曝気槽2に返送されることによる低溶存酸素濃度水域の発生を効果的に防止することができ、曝気槽2全体が微生物活性の高い高濃度の溶存酸素水域となり、水処理施設における浄化能力の向上を図れる。
According to the present return sludge activated water treatment system S4 having the above-described configuration, since the return sludge activated by increasing the dissolved oxygen concentration is discharged and supplied from the gas-
図12は、別の返送汚泥活性化水処理システムS5のシステム構成図である。本返送汚泥活性化水処理システムS5は、既設の返送汚泥・返送用のポンプ71により沈殿槽3から汚泥返送管路72を通じて曝気槽2へ汚泥を返送するルート(汚泥返送ルート73)を有するとともに、その曝気槽2への返送汚泥の吐出口72Aに前述した図11の気液混合装置10Cを接続したものである。この接続構造は、気液混合装置10Cの流体導入管25が返送汚泥の吐出口72Aに接続されるものとする。
FIG. 12 is a system configuration diagram of another return sludge activated water treatment system S5. The return sludge activated water treatment system S5 has a route (sludge return route 73) for returning the sludge from the
以上の構成からなる図12の返送汚泥活性化水処理システムS5もまた、図10のシステムS4と同様に、気液混合装置10Cから曝気槽2へ溶存酸素濃度を高めて活性化した返送汚泥を吐出供給する。この際、返送汚泥の吐出口72Aは図12のように曝気槽2前段の水面上部に設けられるため、その吐出口72Aに接続された図11の気液混合装置10Cは、曝気槽2前段に溶存酸素濃度を高めて活性化した返送汚泥を吐出供給する。従って、図12の本返送汚泥活性化水処理システムS5によると、従来より曝気槽2の処理能力低下の要因となっていた曝気槽2前段の低溶存酸素濃度水域を高溶存酸素濃度水域に改善することができ、曝気槽2全体が微生物活性の高い高濃度の溶存酸素水域となり、水処理施設における浄化能力の向上を図れる。
The return sludge activated water treatment system S5 of FIG. 12 configured as described above is also configured to return the activated sludge activated by increasing the dissolved oxygen concentration from the gas-
特に、この図12の返送汚泥活性化水処理システムS5は、返送汚泥・返送用のポンプ71が0.2〜0.6MPaの圧力を常時吐出する能力を有する場合には、曝気槽2への返送汚泥の吐出口72Aに図11の気液混合装置10Cを接続するだけで構成することができ、既設の返送汚泥・返送用のポンプ71を制御する制御系以外に、他に特別な制御系を必要とせず、シンプルな機器構成で水処理施設における浄化能力の向上を図れるという利点もある。
In particular, the return sludge activated water treatment system S5 of FIG. 12 is provided to the
<実験サンプルの説明>
図13は図6に示す本ノズル構造30の効果実験を行ったときの実験サンプルの説明図であり、(a)は本ノズル構造30、(b)は本ノズル構造30との比較に用いたノズル構造(以下「比較ノズル構造90」という)を示したものである。比較ノズル構造90は本ノズル構造30のような吸込孔31や噴出孔32の区別がなく、そのノズル構造中央部に1つの孔91を設けたものとした。
<Explanation of experimental sample>
FIG. 13 is an explanatory diagram of an experimental sample when the effect experiment of the
本ノズル構造30および比較ノズル構造90とも、そのノズルの厚さ(それぞれの孔31、32、91の長さ)は3mmとし、これら2種のノズル構造以外は全て同じ装置条件で実験を行った。すなわち、本ノズル構造30を採用した図5の装置10Aについて実験を行うとともに、その装置10Aから本ノズル構造30を取り外して代わりに比較ノズル構造90を取り付けて実験を行った。尚、本ノズル構造30と比較ノズル構造90の各孔31、32、91の面積は以下の通りである。
(i) 本ノズル構造
吸込孔の面積:19.165mm2、
噴出孔の面積:28.26mm2(7.065mm2(1孔)×4の合計面積)
(ii) 比較ノズル構造
1つの孔の面積:45.3416mm2
In both the
(i) This nozzle structure
Area of suction hole: 19.165mm 2
Area of the ejection hole: 28.26mm 2 (7.065mm 2 (1 hole) × 4 total area)
(ii) Comparison nozzle structure
Area of one hole: 45.3416mm 2
<実験(1)の条件>
本実験(1)においては、本ノズル構造30と比較ノズル構造90から噴出させる流体については水道水とし、水道水を水槽に溜め、圧力ポンプを介して0.1MPa〜0.6MPaの範囲で0.1MPa刻みで段階的に装置10Aの流体導入管25(図5参照)に水道水を導入した。排水量はポリバケツに排水した水の重量を計量し、比重1.0として容量を算出した。
<Conditions for Experiment (1)>
In this experiment (1), the fluid ejected from the
<実験(1)における本ノズル構造の排出状況の観察結果>
0.1MPaの水道水を導入した場合には、4つの噴出孔32全てから水道水が排出されたが、ノズル構造中央の吸込孔31からも僅かに水道水が排出されていることを確認した。導入する水道水の圧力が0.2MPa以上になると、4個の噴出孔32のみから水道水が排出され、吸込孔31からの排水はまったくなかった。この状況は、4個の噴出孔32のうち1つの噴出孔を指で塞ぎ、側面から観察し、吸込孔31からの噴出しの有無を確認するものとした。
<Observation result of discharge status of this nozzle structure in Experiment (1)>
When tap water of 0.1 MPa was introduced, it was confirmed that tap water was discharged from all four ejection holes 32, but that tap water was also slightly discharged from the
<実験(1)における排出量の比較>
図14の表1に示したように、各圧力時の排水量の計量は6回繰り返し、平均排水量と標準偏差を算出した。0.1MPa〜0.6MPaまで、各圧力時における本ノズル構造30と比較ノズル構造90の排水量は、比較ノズル構造と比べて本ノズル構造の方が、平均排水量で1.5割から2.5割の増量となった。この差を比較すると、図15の表2から、スチューデントt検定により、各圧力時のすべてにおいて有意な差が認められた(α<0.05;両側検定)。この試験では、前述の如く、本ノズル構造30と比較ノズル構造90とにおける各噴出し用の孔(本ノズル構造30では4つの噴出孔32のみ、比較ノズル構造90では1つの孔91である)の単純な面積の比較では、比較ノズル構造90の方が本ノズル構造30よりも、約1.6倍の面積を有するが、排水量は逆転し、本ノズル構造30の方が排水量が多くなっている。厳密に考えると、本ノズル構造中央の1つの吸込孔31で生じている筈の吸込みと排出の量を計測できればよいが、この計測は不可能である。従って、噴出孔32の面積比から確実に広い面積の孔を有するノズル構造でも単一孔であれば排出の効率が抑制されることが分る。
<Comparison of emissions in Experiment (1)>
As shown in Table 1 of FIG. 14, the measurement of the drainage amount at each pressure was repeated six times, and the average drainage amount and the standard deviation were calculated. From 0.1 MPa to 0.6 MPa, the drainage amount of the
<実験(2)の条件>
本実験(2)では、2t容量の大型水槽を用い、1tの水道水を溜め、圧力ポンプを介して0.3〜0.4MPaの圧力で、本ノズル構造30を採用した装置10A(図5参照)と、比較ノズル構造90を採用した装置10Aから、それぞれ同じ水槽内へ水道水を排出させるものとした。これと同時に100g(乾燥重量)の砂(粒径;0.2〜1.7mm)を圧力ポンプの取水口から1分間吸わせた。時間の経過に伴う溶存酸素濃度の上昇を溶存酸素測定器で計測した。
<Conditions for Experiment (2)>
In this experiment (2), an
<実験(2)の結果>
本ノズル構造を採用した気液混合装置10A(以下「本装置」という)では、圧力ポンプの取水口から吸わせた砂100g(乾燥重量)のうち、17g(乾燥重量)の砂が排出された。本装置10Aを分解したところ、密閉容器24の内部から28g(乾燥重量)の砂を回収したが、吸込孔31や噴出孔32等に砂の詰まりは生じていなかった。砂は、密閉容器24内で発生する渦による遠心分離が作用し、密閉容器24内に残存していたものと考えられる。残りの55gの砂は、おそらく圧力ポンプと配管内に存在していると推測する。
<Result of Experiment (2)>
In the gas-
本装置の排水量は約30〜40L/minであったが、1tの水に対して約5分で本装置から排出され、水槽内に微細気泡が充満した。時間の経過に伴う溶存酸素濃度の変化は図16の表3に示した通りである。表3から、本装置によると、水槽内に溜められた水道水の全部を本装置内で処理しないうちに、水槽内の溶存酸素濃度が上昇していることから、本装置からの排水吐出力による水の流動が水槽内で作用し、本装置稼動初期から溶存酸素濃度が上がったものと考えられる。また、本実験時の水温は25.7℃で、このときの溶存酸素飽和量は8.02mg/Lであるから、本装置によると、本装置稼動開始直後から水槽内の溶存酸素が飽和状態となり、最高で約120%の飽和量を示し、十分な気液混合が行われたことが示された。 The amount of drainage of this device was about 30-40 L / min, but it was discharged from this device in about 5 minutes for 1 t of water, and the water tank was filled with fine bubbles. The change in dissolved oxygen concentration over time is as shown in Table 3 of FIG. From Table 3, according to this device, since the concentration of dissolved oxygen in the water tank has increased before all the tap water stored in the water tank has been processed in this device, the drainage discharge force from this device. It is thought that the dissolved oxygen concentration increased from the beginning of the operation of the device due to the water flow caused by In addition, the water temperature at the time of this experiment is 25.7 ° C, and the dissolved oxygen saturation at this time is 8.02 mg / L. Therefore, according to this device, the dissolved oxygen in the water tank becomes saturated immediately after the start of operation of this device. Showed a saturation amount of about 120%, indicating that sufficient gas-liquid mixing was performed.
図17〜図22は、図9の調整槽水処理システムと特許文献1の水処理システムとについて、比較実験を行ったときの実験データである。図17〜図22から分るように、図9の調整槽水処理システムの方が、第2のポンプの加圧力(供給圧力)が高まるほど、平均気泡径のピークが最小気泡径の方向へ移行し、より多くの微細気泡が形成されるという結果が得られた。
17 to 22 are experimental data when a comparative experiment is performed on the adjusted tank water treatment system of FIG. 9 and the water treatment system of
S 排水処理設備
S1、S2、S3、S4 水処理システム
1 調整槽
2 曝気槽
3 沈殿槽
4 ポンプ
6 第1のポンプ
6A ポンプ吸込口
6B ポンプ吐出口
7 エジェクタ装置
8 第2のポンプ
8A ポンプ吸込口
8B ポンプ吐出口
9 ミキサ装置
10A、10B、10C 気液混合装置
11 取水管路
12A、12B 継ぎ手
13 管体
14 絞り部
15 気体導入管
16 モータ
17 給水管路
17A 返送汚泥の吐出口
18A 管継ぎ手
18B 管継ぎ手
19 管体
20 攪拌手段
21 貫通孔
22 攪拌板
23 スペーサ
24 密閉容器
25 流体導入管
26 流体吐出口
27 吐出筒
28 流体導入口
30 流体吐出口のノズル構造
31 吸込み用の孔(吸込孔)
32 噴出し用の孔(噴出孔)
33 戻り管路
41A、41B 回転流形成部
42 流体導入路
43A 管継ぎ手
44 円錐状突起
45 気液混合室
46 ノズル流路
47 テーパ孔
48 隙間傾斜流路
49 回転流通過流路
50 第1のテーパ流路
51 第2のテーパ流路
52 オリフィス流路
53 連結筒
54 上段ブロック
55 中段ブロック
56 下段ブロック
57 オリフィス板
58 キャップ
59 凹部
60 吐出孔
70 汚泥返送ルート
71 返送汚泥・返送用のポンプ
72 汚泥返送管路
72A 返送汚泥の吐出口
73 汚泥返送ルート
100 制御盤
101 流量計
90 比較ノズル構造
91 孔
S Wastewater treatment facilities S1, S2, S3, S4
32 Hole for ejection (ejection hole)
33
Claims (4)
上記密閉容器内に気液を導入する流体導入管と、
上記密閉容器内から外部へ気液を吐出させる流体吐出口とを具備し、
上記流体導入管は、上記円筒形の密閉容器を横向きに置いた状態において上記密閉容器の円筒軸方向中央部に設けられるとともに、その先端部が上記円筒形の密閉容器における側面を貫通して該密閉容器内の奥まで入り込み、この奥まで入り込んだ流体導入管の先端部が、流体導入口として、上記円筒形の密閉容器における内底面に近接して開口するように設けられ、
上記流体吐出口は板状の部材を貫通する吸込孔と複数の噴出孔とからなり、
上記吸込孔は上記板状の部材の中央に位置し、
上記複数の噴出孔は上記吸込孔の周囲に位置しており、
上記流体導入管の流体導入口から上記密閉容器内に導入された気液が、その密閉容器の内側円弧面に沿って同密閉容器の左右内端面方向へ扇状に薄層拡散することで、密閉容器の円筒軸を中心とした薄層の渦流が形成され、
上記薄層の渦流によって、上記中央の吸込孔を通じて上記密閉容器内から外部の気液中に延びる気体柱を伴った引き込み渦が形成され、
上記気体柱を通じて上記密閉容器外部の気液中の気体が該密閉容器内へ導かれることによって、上記周囲の複数の噴出孔から密閉容器内の気液が外部へ排出され易くなること
を特徴とする気液混合装置。 A cylindrical sealed container;
A fluid introduction pipe for introducing gas-liquid into the sealed container;
A fluid discharge port for discharging gas and liquid from the inside of the sealed container to the outside ,
The fluid introduction pipe is provided at a central portion in the cylindrical axial direction of the sealed container in a state where the cylindrical sealed container is placed sideways, and a distal end of the fluid introduction pipe passes through a side surface of the cylindrical sealed container. Entered to the back of the sealed container, the tip of the fluid introduction pipe that has entered this back is provided as a fluid introduction port so as to open close to the inner bottom surface of the cylindrical sealed container ,
The fluid discharge port comprises a suction hole penetrating a plate-like member and a plurality of ejection holes,
The suction hole is located at the center of the plate-shaped member,
The plurality of ejection holes are located around the suction hole,
The gas-liquid introduced from the fluid introduction port of the fluid introduction pipe into the sealed container is diffused in a fan-shaped thin layer along the inner circular arc surface of the sealed container toward the left and right inner end surfaces of the sealed container. A thin layer vortex around the cylindrical axis of the container is formed,
By the thin layer vortex, a drawing vortex with a gas column extending from the inside of the closed container into the external gas-liquid through the central suction hole is formed,
The gas in the gas and liquid outside the sealed container is guided into the sealed container through the gas column, whereby the gas and liquid in the sealed container are easily discharged to the outside from the plurality of surrounding ejection holes. A gas-liquid mixing device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2722373B2 (en) * | 1993-08-05 | 1998-03-04 | 和泉電気株式会社 | Method and apparatus for producing fine foam |
JP2001038180A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Toyo Seigyo:Kk | Device for mixing gas into liquid |
AU1309401A (en) * | 1999-11-15 | 2001-05-30 | Aura Tec Co., Ltd. | Micro-bubble generating nozzle and application device therefor |
JP2001205063A (en) * | 2000-01-28 | 2001-07-31 | Kageyama Shigemi | Vortex agitator |
JP4124956B2 (en) * | 2000-11-30 | 2008-07-23 | 株式会社 多自然テクノワークス | Fine bubble supply method and fine bubble supply device |
JP2002143658A (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-21 | Teruji Sasaki | Bubble water manufacturing device |
JP2003117368A (en) * | 2001-10-11 | 2003-04-22 | Kyowa Eng Kk | Gas-liquid or liquid-liquid mixer, mixing apparatus, method of manufacturing mixed liquid and method of manufacturing fine bubble-containing liquid |
JP3682585B2 (en) * | 2001-10-12 | 2005-08-10 | 東フロコーポレーション株式会社 | Nozzle, nozzle assembly, and diffusion method |
JP3763521B2 (en) * | 2001-10-26 | 2006-04-05 | 株式会社オ−ラテック | Micro bubble generator |
JP2004024931A (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Toyokazu Katabe | Gas-liquid mixing apparatus for generating fine bubble in large quantity |
JP3717471B2 (en) * | 2002-10-25 | 2005-11-16 | 四国厨房器製造株式会社 | Gas dissolving device |
JP2005034814A (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Tashizen Techno Works:Kk | Fine bubble generator |
JP2005144320A (en) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Yamato:Kk | Fluid mixing apparatus |
JP2005218955A (en) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Nittetsu Mining Co Ltd | Gas/liquid contactor |
JP4725707B2 (en) * | 2004-09-27 | 2011-07-13 | 株式会社 ナノプラネット研究所 | Swivel type fine bubble generator and bubble generation method |
JP4545564B2 (en) * | 2004-11-24 | 2010-09-15 | ニッタ・ムアー株式会社 | Microbubble generator |
JP2006272094A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Fine bubble generator |
JP2007069071A (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Sharp Corp | Minute bubble generator and minute bubble circulation system incorporated with it |
JP2007111616A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Sharp Corp | Fine air-bubble generating device |
JP3890076B1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-03-07 | 修 松本 | Bubble generator |
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