JP4378337B2 - 気液溶解装置 - Google Patents
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Description
まず、特開平5−168981号公報、特開平7−185281号公報、特開2002−200415号公報に開示される技術では、泡状の酸素や空気を直接貧酸素化した水域へ送り込むと、そのほとんどが水面へ浮上してしまうため、酸素濃度を効率的に高められないという問題点があった。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の気液溶解装置を利用して湖の貧酸素化を改善する例を示した説明図である。図2は、本実施の形態の気液溶解装置の主要部分の概略構成例を示した断面図である。図3は、本実施の形態の気液溶解装置の主要部分を斜め上方から模式的に表した図である。気液溶解装置1は、湖Aの貧酸素水域Bから水を取り込みノズル2へ供給するポンプ3と、酸素を含んだガス(以下、酸素ガスと適宜称する。またこの酸素ガスとして空気を用いることができる。)をノズル2へ供給する酸素供給部4と、ポンプ3が供給する水と酸素供給部4が供給する酸素ガスとを気液溶解室5内の天板部分5aへ向けて噴出させるノズル2と、ノズル2から噴出した水と酸素ガスとを攪拌して高濃度酸素溶解水を生成する気液溶解室5と、気液溶解室5内で生成した高濃度酸素溶解水と水に溶けなかった酸素ガスの気泡とを貯留して分離する気液分離室6と、を有している。
次に、海水対応型の気液溶解装置について説明する。海水や塩分濃度の高い汽水域で実施の形態1の気液溶解装置を駆動すると、泡が極めて微小となり、気液分離室内で気泡と海水との分離がほとんど進まない現象が生じる。これは、塩分などによる影響で気泡が極めて微小となってしまい、浮力よりも、例え緩やかであったとしても水流がまさるためである。実施の形態2では、旋回流を用いて気泡と海水との分離を行う装置について説明する。
実施の形態3では、自然吸気によりノズルから気液混相流体を噴出させる装置について説明する。図10は、実施の形態4にかかる気液溶解装置のノズル先端部分の斜視図である。本実施の形態の気液溶解装置は、ノズル32内に空気の供給管34が噴出口32bと同一面の位置まで通してある。ノズル32は、噴出口32bに向かって先細りに形成されているので水が付勢されて噴出する。このとき、圧力差が生じ空気の供給管34から空気が吸引され、結果としてノズル32から噴出する流体が気液混相流体となる。
2、22、32 ノズル
2a 先端部分
2b、32b 噴出口
3、23 ポンプ
4、24 酸素供給部
5、25 気液溶解室
5a 天板部分
5b、25b 孔
5c、25c かえし
6、26 気液分離室
6a、26a ガス抜孔
6b、26b 吐出口
10 固定部
11 気液混相流体
12 汲上ホース
13 送水ホース
25a 天井
27 隔壁体
27a 上部
30 台座
31 脚部
34 空気の供給管
Claims (5)
- 液体と気体の気液混相流体を供給する供給部と、
上部をドーム形状に形成し気液混相流体の流れを受け止めつつ下部に流体の逃がし孔を設け、併せて、中間の内側側面に側面を伝って下降する気液混相流体の流れの向きを下向きから偏向して還流し再攪拌させる切頭ドーム形状ないしエンゼルケーキ型形状の偏向体を設けた気液溶解室と、
気液溶解室に貫入し、供給部が供給する気液混相流体を気液溶解室の上部へ向けて上向きに噴出させるノズルと、
気液溶解室を収容し、逃がし孔からの気液混相流体を貯留して液体を気体から分離する気液分離室と、
気液分離室で分離された液体を取り出す取出口と、
を有し、
ノズルからの噴出の勢いと、気液溶解室の上部からおよび偏向体からの還流とによる攪拌により液体中の気体成分の溶存濃度を高め、かつ、偏向体により噴流が直に気液分離室へ流出しないように整流するようにしたことを特徴とする気液溶解装置。 - ノズルの先端部分を噴出口に向かって先細りとなるように形成したことを特徴とする請求項1に記載の気液溶解装置。
- 逃がし孔の総断面積をノズルの噴出口の面積より広くなるように形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の気液溶解装置。
- 気液溶解室の外側側面を円筒形状ないし軸対称形状になるように形成して気液分離室内に収容し、
さらに、開放された上部を有し側面が円筒形状ないし軸対称形状であって上部にいくに従って先細りに形成された隔壁体を気液溶解室と気液分離室との間に配し、
逃がし孔を介して気液溶解室から隔壁体側へ移動する気液混相流体を、気液溶解室の径方向に対して所定の角度をつけて流出させ、
気液溶解室外側と隔壁体内側との間に上方に移動していく旋回流を発生させることを特徴とする請求項1、2または3に記載の気液溶解装置。 - 気液溶解室の厚みを利用して、孔の穿孔方向を気液溶解室の径方向から所定の角度をつけた方向とすることを特徴とする請求項4に記載の気液溶解装置。
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