JP4345823B2 - 気体溶解装置及び気体溶解液の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の請求項9に係る気体溶解液の製造方法は、液体を圧送し、圧送された液体に気体を注入し、気体を注入された液体が圧送されることによる加圧で液体に気体を溶解し、気体が溶解された液体を流路断面積が徐々に小さくなるようにして送りながらその圧力を順次大気圧まで減圧することにより、気泡の発生のない気体溶解液を連続的に生成することを特徴とするものである。
この発明によれば、加圧によって液体に気体を溶解させるため、効率良く気体を溶解させることができると共に、容積の大きなタンクで加圧溶解させるような必要がなく、装置規模を小さくすることが可能になるものである。また気体を溶解した気体溶解液を流路断面積が徐々に小さくなるようにして送りながらその圧力を順次大気圧まで減圧するため、気体溶解液に気泡が発生することを防止して安定した高濃度の気体溶解液を得ることができ、キャビテーションが生じることを防ぐことができるものである。そして気体溶解液の圧力を流入側から流出側に向かって順次大気圧まで減圧するものであるため、細い流路などで減圧する必要なく比較的太い流路などで減圧することができるものであり、異物が混入しても詰まるようなことなく気体溶解液の減圧を行なうことができるものである。さらにこのような減圧を行うことによって、送られる気体溶解液のレイノルズ数が臨界レイノルズ数(Re=2320)より小さなレイノズル数である層流状態だけではなく、臨界レイノルズ数より大きなレイノルズ数である乱流状態でも対応することが可能になるものである。
流体の関係式P=λ・(L/d)・(v2/2g)
[Pは加圧溶解部3内の圧力、λは管摩擦係数、dは内径、vは流速、gは加速度]
から、L=(P・d・2g)/(λ・v2)を導くことができ、この式から計算して流路6の管路長さLを求めることができるものである。このように、流路6の管路長さLを所定長さに形成するだけで減圧部4を形成することができるものであり、気体溶解装置の構造をより簡単なものに形成することができるものである。
2 気体注入部
3 加圧溶解部
4 減圧部
5 余剰気体排出部
6 流路
7 圧力調整弁
8 延長流路
9 微細気泡抽出流路
10 連結部
19 水道配管
Claims (9)
- 液体を圧送する加圧部と、液体に気体を注入する気体注入部と、気体を注入された液体が加圧部で圧送されることによる加圧で液体に気体を溶解させる加圧溶解部と、加圧溶解部で気体を溶解させた気体溶解液の圧力を、気体溶解液の流入側から流出側に向かって順次大気圧まで減圧する減圧部とを備え、減圧部を、流路断面積が徐々に小さくなるように形成された、加圧溶解部から気体溶解液を送り出す流路で構成し、加圧部、気体注入部、加圧溶解部の各部を連続的に運転させて、減圧部に気体溶解液を連続的に供給し、減圧部の流出側から気泡の発生のない気体溶解液を連続的に吐出させるようにして成ることを特徴とする気体溶解装置。
- 加圧溶解部で液体に溶解しない余剰気体を排出する余剰気体排出部を備えて成ることを特徴とする請求項1に記載の気体溶解装置。
- 減圧部を構成する上記流路が、さらに流路長さの調整で気体溶解液の圧力を大気圧にまで減圧するように形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の気体溶解装置。
- 減圧部は、一つの流路で形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の気体溶解装置。
- 加圧溶解部から気体溶解液を送り出す流路の圧力損失とこの流路に付加した延長流路の圧力損失の和が、加圧部で圧送される液体と気体の押し込み圧によって加圧溶解部内で液体と気体を加圧するのに必要な圧力となるように、流路に延長流路を付加して成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気体溶解装置。
- 加圧溶解部から気体溶解液を送り出す流路に、気体溶解液中の気体を微細気泡として発生させるための微細気泡抽出流路を設けて成ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気体溶解装置。
- 気体注入部に余剰気体排出部を連結部で連結して成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の気体溶解装置。
- 加圧部を、気体注入部に水を圧送する水道配管で形成して成ることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに1項に記載の気体溶解装置。
- 液体を圧送し、圧送された液体に気体を注入し、気体を注入された液体が圧送されることによる加圧で液体に気体を溶解し、気体が溶解された液体を流路断面積が徐々に小さくなるようにして送りながらその圧力を順次大気圧まで減圧することにより、気泡の発生のない気体溶解液を連続的に生成することを特徴とする気体溶解液の製造方法。
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