JP5230537B2 - Gas separator - Google Patents
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Description
本発明は、温泉水から天然ガスを分離するガス分離装置に関する。 The present invention relates to a gas separation device for separating natural gas from hot spring water.
温泉の採取等に伴い発生する可燃性天然ガスによる災害を防止するため、温泉施設には温泉水に含まれる天然ガスを所定濃度以下とすることが義務付けられている。このような温泉水に含まれる天然ガスを分離する技術として、例えば特許文献1,2には、温泉水から比重差を利用して天然ガスを分離するガス分離装置が記載されている。
In order to prevent disasters caused by combustible natural gas that occurs when hot springs are collected, hot spring facilities are required to make natural gas contained in hot spring water below a predetermined concentration. As a technique for separating natural gas contained in such hot spring water, for example,
前述のような比重差を利用して天然ガスを分離する装置の場合、温泉水中に気泡として含まれている天然ガスは、ある程度分離することができるものの、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを除去することができない。 In the case of an apparatus that separates natural gas using the above-mentioned specific gravity difference, natural gas contained as bubbles in hot spring water can be separated to some extent, but natural gas dissolved in hot spring water is removed. Can not do it.
そこで、本発明においては、温泉水中に溶け込んだ天然ガスを分離することが可能なガス分離装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas separation device capable of separating natural gas dissolved in hot spring water.
本発明のガス分離装置は、天然ガスを含有する温泉水が導入される容器と、この容器内に設けられ、容器内に導入される温泉水を衝突させて乱流を発生させる複数の攪拌部材とを備えた乱流式気水分離器を有するものである。 The gas separation device of the present invention includes a container into which hot spring water containing natural gas is introduced, and a plurality of stirring members that are provided in the container and generate turbulent flow by colliding the hot spring water introduced into the container And a turbulent air / water separator.
本発明のガス分離装置によれば、容器内に導入された温泉水が複数の攪拌部材に衝突することにより激しく攪拌され、乱流が発生する。これにより、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスが気泡化するので、容易に分離することが可能となる。 According to the gas separation device of the present invention, hot spring water introduced into a container is vigorously stirred by colliding with a plurality of stirring members, and turbulent flow is generated. As a result, the natural gas dissolved in the hot spring water is bubbled and can be easily separated.
ここで、容器は、この容器内を、上部空間を除いて複数の槽に仕切る仕切板と、温泉水を、容器の上部から仕切板により仕切られた槽に向かって導入する導水口と、この導水口が設けられた槽とは別の槽の下部に設けられた排水口とを備えたものであることが望ましい。 Here, the container has a partition plate for partitioning the inside of the container into a plurality of tanks excluding the upper space, a water inlet for introducing hot spring water from the upper part of the container toward the tank partitioned by the partition plate, It is desirable to have a drain outlet provided at the lower part of a tank different from the tank provided with the water inlet.
これにより、容器内に導入される温泉水は、容器の上部から仕切板により仕切られた槽に向かって導入され、前述のように複数の攪拌部材に衝突することにより激しく攪拌され、乱流が発生するが、この攪拌された温泉水はその槽の上部空間から別の槽に移り、さらにその槽内で複数の攪拌部材に衝突することにより再度激しく攪拌され、乱流となり、その後、排水口から排出される。つまり、容器内に導入される温泉水が複数の攪拌部材に衝突して攪拌される時間をより長くすることができ、攪拌による天然ガスの気泡化をより促進することができる。 Thereby, the hot spring water introduced into the container is introduced from the upper part of the container toward the tank partitioned by the partition plate, and is vigorously stirred by colliding with a plurality of stirring members as described above, and turbulent flow is generated. Although this occurs, the stirred hot spring water is transferred from the upper space of the tank to another tank, and is further vigorously stirred by colliding with a plurality of stirring members in the tank. Discharged from. That is, it is possible to lengthen the time during which the hot spring water introduced into the container collides with the plurality of stirring members and stirs, and promotes the bubbling of natural gas by stirring.
また、複数の攪拌部材は、容器内に千鳥配列されたものであることが望ましい。これにより、容器内に導入される温泉水が複数の攪拌部材に衝突した際の攪拌効果が高まり、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 The plurality of stirring members are preferably arranged in a staggered manner in the container. Thereby, the stirring effect when the hot spring water introduced into the container collides with the plurality of stirring members is enhanced, and the bubbling of the natural gas dissolved in the hot spring water is further promoted.
さらに、本発明のガス分離装置は、乱流式気水分離器から排出された温泉水を導入して旋回させる容器を備えた層流式気水分離器を有するものであることが望ましい。前述のように溶け込んだ天然ガスが乱流によって気泡化された温泉水は、この層流式気水分離器の容器内で旋回させることにより層流となる。これにより、温泉水中の天然ガスの気泡が比重差によって上昇し、温泉水と分離される。また、温泉水の旋回によって遠心力が働き、比重が小さい天然ガスの気泡が流れの遅い中心部に集まるので、温泉水から天然ガスを容易に除去することが可能となる。 Furthermore, it is desirable that the gas separation device of the present invention has a laminar flow water / water separator provided with a container for introducing and swirling hot spring water discharged from the turbulent flow water / water separator. The hot spring water in which the natural gas melted as described above is bubbled by the turbulent flow turns into a laminar flow by swirling in the container of the laminar flow water separator. Thereby, the bubble of the natural gas in hot spring water rises by specific gravity difference, and is isolate | separated from hot spring water. Further, the centrifugal force is generated by the swirling of the hot spring water, and the bubbles of the natural gas having a small specific gravity are collected in the center where the flow is slow, so that the natural gas can be easily removed from the hot spring water.
なお、温泉水中に含まれる天然ガス量が多い場合には、温泉水中に天然ガスが気泡の状態で多く含まれるため、上記層流式気水分離器を、乱流式気水分離器の上流側に有する構成とすることも可能である。この場合、天然ガスを含有する温泉水は、まず層流式気水分離器によって天然ガスの気泡を除去した後、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを乱流式気水分離器により気泡化して除去することができる。 If the amount of natural gas contained in the hot spring water is large, the natural gas is contained in the hot spring water in the form of bubbles. Therefore, the laminar air / water separator is connected upstream of the turbulent air / water separator. It is also possible to have a configuration on the side. In this case, the natural gas-containing hot spring water is first removed from the natural gas bubbles by a laminar flow type water separator, and then the natural gas dissolved in the hot spring water is bubbled by a turbulent flow water separator. Can be removed.
また、本発明のガス分離装置は、乱流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に、温泉水を攪拌する攪拌装置を備えたものであることが望ましい。前述の乱流式気水分離器の容器内に導入する温泉水を事前に攪拌装置により攪拌することで、容器内に導入された温泉水が攪拌部材に衝突した際の攪拌効果が高まり、より激しく攪拌されるようになる。また、層流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に攪拌装置を備えた場合には、層流式気水分離器内に導入する温泉水を事前に攪拌装置により攪拌することで天然ガスの気泡化を促進し、層流式気水分離器により天然ガスをさらに容易に除去することが可能となる。 Moreover, it is desirable that the gas separation device of the present invention is provided with a stirring device that stirs the hot spring water in the middle of the water conduit leading to the water inlet of the turbulent air-water separator. By stirring the hot spring water to be introduced into the container of the turbulent flow-type steam / water separator with a stirring device in advance, the stirring effect when the hot spring water introduced into the container collides with the stirring member is increased. Vigorously stirred. In addition, when a stirrer is provided in the middle of the water conduit leading to the water inlet of the laminar flow water separator, stir the hot spring water to be introduced into the laminar water separator with the stirrer in advance. Therefore, it is possible to promote the bubbling of the natural gas and to further easily remove the natural gas by using a laminar flow type steam separator.
また、この攪拌装置は、導水管内に所定の間隔で配置される複数の羽根板であり、導水管の中心軸の周囲に180°ずらした位置で逆方向に傾斜した複数の羽根板とを備えたものであることが望ましい。これにより、温泉水は、導水管の中心軸の周囲に180°ずらした位置で逆方向に傾斜した複数の羽根板により流れ方向を乱されながら通過し、攪拌される。 The stirring device includes a plurality of blades disposed at predetermined intervals in the water conduit, and includes a plurality of blades inclined in the reverse direction at positions shifted by 180 ° around the central axis of the water conduit. It is desirable that As a result, the hot spring water passes while being disturbed in the flow direction by the plurality of blades inclined in the reverse direction around the central axis of the water conduit and is stirred.
また、本発明のガス分離装置は、乱流式気水分離器または層流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に、複数の孔が形成された多孔板を備えたものであることが望ましい。これにより、乱流式気水分離器または層流式気水分離器の導水口へ至る導水管を通過する温泉水が、多孔板の複数の孔を通過する際にキャビテーションが発生し、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 The gas separation device of the present invention includes a perforated plate having a plurality of holes formed in the middle of a water conduit leading to a water inlet of a turbulent air / water separator or a laminar air / water separator. It is desirable to be. As a result, cavitation occurs when the hot spring water passing through the water conduit to the water inlet of the turbulent air / water separator or laminar flow water / water separator passes through the holes of the perforated plate. The bubbling of the natural gas dissolved in the gas is further promoted.
(1)天然ガスを含有する温泉水が導入される容器と、この容器内に設けられ、容器内に導入される温泉水を衝突させて乱流を発生させる複数の攪拌部材とを備えた乱流式気水分離器を有することにより、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを気泡化させて、容易に分離することが可能となる。 (1) Turbulence comprising a container into which hot spring water containing natural gas is introduced, and a plurality of stirring members that are provided in the container and collide with the hot spring water introduced into the container to generate turbulent flow By having the flow-type steam-water separator, the natural gas dissolved in the hot spring water can be bubbled and easily separated.
(2)容器が、この容器内を、上部空間を除いて複数の槽に仕切る仕切板と、温泉水を、容器の上部から仕切板により仕切られた槽に向かって導入する導水口と、この導水口が設けられた槽とは別の槽の下部に設けられた排水口とを備えたものであることにより、容器内に導入される温泉水が複数の攪拌部材に衝突して攪拌される時間をより長くすることができ、攪拌による天然ガスの気泡化をより促進することができる。 (2) The container partitions the inside of the container into a plurality of tanks excluding the upper space, the water inlet for introducing hot spring water from the upper part of the container toward the tank partitioned by the partition plate, The hot spring water introduced into the container collides with a plurality of stirring members and is stirred by being provided with a drain port provided at the lower part of the tank different from the tank provided with the water inlet The time can be made longer, and the bubbling of natural gas by stirring can be further promoted.
(3)複数の攪拌部材が、容器内に千鳥配列されたものであることにより、容器内に導入される温泉水が複数の攪拌部材に衝突した際の攪拌効果が高まり、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 (3) Since the plurality of stirring members are arranged in a staggered manner in the container, the stirring effect when the hot spring water introduced into the container collides with the plurality of stirring members is increased, and the hot water is dissolved in the hot spring water. The bubbling of natural gas is further promoted.
(4)乱流式気水分離器から排出された温泉水を導入して旋回させる容器を備えた層流式気水分離器をさらに有することにより、溶け込んだ天然ガスが乱流によって気泡化された温泉水は、この層流式気水分離器の容器内で旋回させることにより層流となる。これにより、天然ガスの気泡が比重差によって上昇し、温泉水と分離される。また、温泉水の旋回によって遠心力が働き、比重が小さい天然ガスの気泡が流れの遅い中心部に集まるので、温泉水から天然ガスを容易に除去することが可能となる。 (4) By further including a laminar flow type water separator equipped with a container for introducing and swirling hot spring water discharged from the turbulent flow type water separator, the dissolved natural gas is bubbled by turbulent flow. The hot spring water is turned into a laminar flow by swirling in the container of this laminar air-water separator. Thereby, the bubble of natural gas rises by specific gravity difference, and is isolate | separated from hot spring water. Further, the centrifugal force is generated by the swirling of the hot spring water, and the bubbles of the natural gas having a small specific gravity are collected in the center where the flow is slow, so that the natural gas can be easily removed from the hot spring water.
(5)温泉水中に含まれる天然ガス量が多い場合には、層流式気水分離器を、乱流式気水分離器の上流側に有する構成とすることにより、温泉水中に気泡の状態で多く含まれる天然ガスを、まず層流式気水分離器によって除去した後、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを乱流式気水分離器により気泡化してより効率良く除去することが可能となる。 (5) When the amount of natural gas contained in the hot spring water is large, a state of bubbles in the hot spring water can be obtained by having a laminar flow water separator on the upstream side of the turbulent air water separator. It is possible to remove the natural gas abundantly in the hot spring water first by using a laminar flow water separator, and then the natural gas dissolved in the hot spring water can be bubbled by the turbulent air water separator for more efficient removal. Become.
(6)乱流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に、温泉水を攪拌する攪拌装置を備えたことにより、容器内に導入された温泉水が攪拌部材に衝突した際の攪拌効果が高まり、より激しく攪拌されるので、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 (6) By providing a stirring device that stirs the hot spring water in the middle of the water conduit leading to the water inlet of the turbulent air-water separator, when the hot spring water introduced into the container collides with the stirring member Since the stirring effect is enhanced and the mixture is stirred more vigorously, the bubbling of the natural gas dissolved in the hot spring water is further promoted.
(7)層流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に攪拌装置を備えたことにより、層流式気水分離器内に導入する温泉水を事前に攪拌装置により攪拌することで、天然ガスの気泡化を促進し、層流式気水分離器により天然ガスをさらに容易に除去することが可能となる。 (7) Agitating the hot spring water to be introduced into the laminar flow water / water separator in advance by providing a stirrer in the middle of the water conduit leading to the water inlet of the laminar flow water / water separator Thus, the bubbling of the natural gas is promoted, and the natural gas can be more easily removed by the laminar flow type steam separator.
(8)導水管内に所定の間隔で配置される複数の羽根板であり、導水管の中心軸の周囲に180°ずらした位置で逆方向に傾斜した複数の羽根板とを備えたことにより、温泉水は、導水管の中心軸の周囲に180°ずらした位置で逆方向に傾斜した複数の羽根板により流れ方向を乱されながら通過し、攪拌されるので、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 (8) By being provided with a plurality of blades arranged at predetermined intervals in the water conduit, and provided with a plurality of blades inclined in the reverse direction around the central axis of the water conduit at a position shifted by 180 °, Natural water dissolved in the hot spring water, since the hot spring water is passed and stirred by a plurality of blades inclined in the opposite direction at a position shifted by 180 ° around the central axis of the water conduit. Is further promoted.
(9)乱流式気水分離器または層流式気水分離器の導水口へ至る導水管の途中に、複数の孔が形成された多孔板を備えたことにより、導水口へ至る導水管を通過する温泉水が、多孔板の複数の孔を通過する際にキャビテーションが発生し、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。 (9) A water guide pipe leading to the water inlet by providing a perforated plate with a plurality of holes in the middle of the water pipe leading to the water inlet of the turbulent air / water separator or laminar air / water separator Cavitation occurs when the hot spring water that passes through the plurality of holes of the perforated plate, and the bubbling of the natural gas dissolved in the hot spring water is further promoted.
図1は本発明の実施の形態におけるガス分離装置の概略構成図、図2は図1の乱流式気水分離器の拡大図、図3は図2の乱流式気水分離器の右側面図、図4は図2のA−A断面図、図5は図1の層流式気水分離器の拡大図、図6は図5の層流式気水分離器の右側面図、図7は図5のB−B断面図、図8は図1の攪拌部材の拡大図、図9は図8のC−C断面図、図10は図8の攪拌部材を構成する羽根板を示す平面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas separation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a turbulent steam-water separator in FIG. 1, and FIG. 3 is a right side of the turbulent steam-water separator in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, FIG. 5 is an enlarged view of the laminar flow water separator of FIG. 1, and FIG. 6 is a right side view of the laminar flow water separator of FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5, FIG. 8 is an enlarged view of the stirring member in FIG. 1, FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC in FIG. FIG.
図1において、本発明の実施の形態におけるガス分離装置は、主に乱流式気水分離器1と層流式気水分離器2とから構成される。乱流式気水分離器1には、導水管3を通じて天然ガスを含有する温泉水が導入される。また、乱流式気水分離器1と層流式気水分離器2とは、導水管4により接続されている。また、導水管3の途中には、温泉水を攪拌する攪拌装置5が設けられている。
In FIG. 1, the gas separation device in the embodiment of the present invention is mainly composed of a turbulent
図2〜図4に示すように、乱流式気水分離器1は、温泉水が導入される円筒状の容器10と、この容器10内に設けられ、容器10内に導入される温泉水を衝突させて乱流を発生させる複数の攪拌部材11と、容器10内を、上部空間12aを除いて2つの槽12b,12cに仕切る仕切板13と、上部空間12a内のガスを排出するガス抜き弁14とから構成される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the turbulent steam-
また、容器10は、導水管3によって導入される温泉水を容器10の上部から一方の槽12bに向かって導入する導水口15と、他方の槽12cの下部に設けられた排水口16とを有する。また、攪拌部材11は山形綱からなり、槽12b,12cの両方にそれぞれの攪拌部材11の山形の頂点を上方に向けて、仕切板13上に所定間隔で千鳥配列されている。
Further, the
図5〜図7に示すように、層流式気水分離器2は、円筒状の容器20と、この容器10内に中央に立設された円柱状の整流体21と、容器20内の上部空間22内のガスを排出するガス抜き弁23とから構成される。また、容器20は、導水管4によって導入される温泉水を容器20の上部から導入する導水口24と、容器20の下部から排出する排水口25とを有する。なお、導水口24および排水口25は、図7に示すように容器20の中心からオフセットした位置に設けられている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the laminar flow water /
図8に示すように、攪拌装置5は、導水管3内に所定の間隔で配置される複数の羽根板50a,50bと軸部材51とからなる。羽根板50a,50bは、図10に示すように略半楕円状の板であり、図8および図9に示すように導水管3の中心に配置される軸部材51の周囲に互いに180°ずらした位置で逆方向に傾斜するように配置されている。すなわち、図9の左半分に配置される羽根板50aの正面の面と右半分に配置される羽根板50bの正面の面とは90°傾きが異なっている。
As shown in FIG. 8, the stirring
上記構成のガス分離装置では、揚水ポンプ(図示せず。)などにより汲み上げられ、送水される温泉水が、導水管3を通じて乱流式気水分離器1へ導入される。このとき、温泉水は、まず導水管3の途中に設けられた攪拌装置5によって流れ方向を乱されながら通過し、攪拌されて、乱流式気水分離器1へ導入される。
In the gas separation device having the above-described configuration, hot spring water pumped up by a pumping pump (not shown) or the like and fed is introduced into the turbulent air /
乱流式気水分離器1では、容器10上部の導水口15から槽12bに向かって導入され、複数の攪拌部材11に衝突することにより激しく攪拌され、乱流が発生する。これにより、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスが気泡化する。そして、槽12b内の温泉水は、仕切板13の上端を越えて隣の槽12cへ流入し、槽12cの下部の排水口16から排出されるが、このとき温泉水は槽12c内の複数の攪拌部材11に衝突することにより再度激しく攪拌される。
In the
こうして排水口16から排出された温泉水は、導水管4を通じて層流式気水分離器2へ導入される。層流式気水分離器2では、容器20上部の導水口24から容器20の内壁面に沿って温泉水が導入されるので、この導入された温泉水は、整流体21の周りを回転しながら層流化され、容器20下部の排水口25から排出される。このとき、整流化された温泉水は、比重差によって温泉水中の天然ガスの気泡が比重差によって上昇し、温泉水と分離される。また、温泉水が旋回することによって遠心力が働き、比重が小さい天然ガスの気泡が流れの遅い容器20の中心部の整流体21の周りに集まる。
The hot spring water discharged from the
以上のように、本実施形態におけるガス分離装置では、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスは乱流式気水分離器1によって気泡化され、この気泡化された天然ガスを含む温泉水が層流式気水分離器2によって気泡と温泉水とに分離される。層流式気水分離器2によって分離された天然ガスは、層流式気水分離器2の容器20の上部空間22に溜まり、ガス抜き弁23から排出される。同様に、乱流式気水分離器1の上部空間12aに溜まった天然ガスはガス抜き弁14から排出される。
As described above, in the gas separation device according to the present embodiment, the natural gas dissolved in the hot spring water is bubbled by the turbulent gas-
このように、本実施形態におけるガス分離装置では、天然ガスを含有する温泉水が導入される容器10と、この容器10内に設けられ、容器10内に導入される温泉水を衝突させて乱流を発生させる複数の攪拌部材11とを備えた乱流式気水分離器1を有することにより、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを気泡化させて、容易に分離することが可能である。
As described above, in the gas separation device according to the present embodiment, the
特に、このガス分離装置では、容器10が、この容器10内を、上部空間12aを除いて複数の槽12b,12cに仕切る仕切板13と、温泉水を、容器10の上部から仕切板13により仕切られた槽12bに向かって導入する導水口15と、この導水口15が設けられた槽12bとは別の槽12cの下部に設けられた排水口16とを備えたものであることにより、容器10内に導入される温泉水が複数の攪拌部材11に衝突して攪拌される時間をより長くすることができ、攪拌による天然ガスの気泡化をより促進することが可能となっている。なお、本実施形態においては、1枚の仕切板13により2つの槽12b,12cに仕切っているが、2枚以上の仕切板により3つ以上に仕切る構成とすることも可能である。
In particular, in this gas separation device, the
また、このガス分離装置では、複数の攪拌部材11が、容器10内に千鳥配列されたものであることにより、容器10内に導入される温泉水が複数の攪拌部材11に衝突した際の攪拌効果が高まり、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。なお、攪拌部材11の配置は千鳥配列以外の配列とすることも可能である。
Moreover, in this gas separation apparatus, since a plurality of stirring
また、このガス分離装置では、乱流式気水分離器1から排出された温泉水を導入して旋回させる容器20を備えた層流式気水分離器2をさらに有するので、溶け込んだ天然ガスが乱流によって気泡化された温泉水が、この層流式気水分離器2の容器20内で旋回させることにより層流となり、温泉水中の天然ガスの気泡が比重差によって上昇し、温泉水と分離される。また、温泉水の旋回によって遠心力が働き、比重が小さい天然ガスの気泡が流れの遅い中心部に集まるので、温泉水から天然ガスを容易に除去することが可能となっている。
In addition, since this gas separation device further includes a laminar flow water /
なお、本実施形態においては、上流側に乱流式気水分離器1を、下流側に層流式気水分離器2を配置した構成であるが、これとは逆に、上流側に層流式気水分離器2を、下流側に乱流式気水分離器1を配置した構成とすることも可能である。温泉水中に溶け込んでいる天然ガス量が多い場合、層流式気水分離器2を、乱流式気水分離器1の上流側に有する構成とすることにより、温泉水中に気泡の状態で多く含まれる天然ガスを、まず層流式気水分離器2によって除去した後、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスを乱流式気水分離器1により気泡化してより効率良く除去することが可能となる。
In addition, in this embodiment, although it is the structure which has arrange | positioned the turbulent type steam-
また、本実施形態におけるガス分離装置では、乱流式気水分離器1の導水口15へ至る導水管3の途中に、温泉水を攪拌する攪拌装置5を備えたことにより、容器10内に導入された温泉水が攪拌部材11に衝突した際の攪拌効果が高まり、より激しく攪拌される。これにより、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進される。また、この攪拌装置5は層流式気水分離器2の導水口24へ至る導水管4の途中に備えた構成とすることも可能である。この場合、層流式気水分離器2内に導入する温泉水を事前に攪拌装置5により攪拌することで、天然ガスの気泡化を促進し、層流式気水分離器2により天然ガスをさらに容易に除去することが可能となる。
Moreover, in the gas separation apparatus in this embodiment, the stirring
また、この攪拌装置5が、導水管3の中心軸の周囲に180°ずらした位置で逆方向に傾斜した複数の羽根板50a,50bを備えたことにより、温泉水は、この複数の羽根板50a,50bにより流れ方向を乱されながら通過し、攪拌されるので、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスの気泡化がさらに促進されており、温泉水中に溶け込んだ天然ガスの除去効果が高い。
In addition, since the stirring
また、攪拌装置5に代えて、図11〜図14に示す気泡化装置6を備えた構成とすることも可能である。図11は導水管3の途中に設けられる気泡化装置6を示す側面図、図12は図11のD−D断面図、図13は図12の多孔板の正面図、図14は図13のE−E断面図である。
Moreover, it can also be set as the structure provided with the bubble forming apparatus 6 shown in FIGS. 11 is a side view showing the aeration apparatus 6 provided in the middle of the
図11に示す気泡化装置6は、導水管3の途中に設けられるものであって、略円筒状のケーシング60内に、温泉水の流れ方向の上流側から順にスリット61、メッシュ押さえリング62およびメッシュ63を備えている。
The aeration apparatus 6 shown in FIG. 11 is provided in the middle of the
スリット61には複数の多孔板保持孔64が形成されている。この多孔板保持孔64には、それぞれ図13に示す多孔板65が嵌め込まれている。多孔板65は、円板状の板材であり、その中心周りに40°間隔で複数の開孔66が設けられている。開孔66は、図14に示すように、例えば直径3mmの丸孔とし、両面に90°の座繰りが設けられたものとすることが可能であるが、これらは変更可能である。
A plurality of perforated
メッシュ63は、例えば#10〜#24メッシュのPVC(ポリ塩化ビニル)製の網である。メッシュ押さえリング62は、このメッシュ63をケーシング60内に保持するためのものである。
The
このような気泡化装置6によれば、導水口15へ至る導水管を通過する温泉水が、スリット61に設けられた多孔板65の複数の開孔66を通過することによってキャビテーションが発生し、温泉水中に溶け込んでいる天然ガスが気泡化する。これにより、次の乱流式気水分離器1内での気泡化がさらに促進され、天然ガスの分離効果が向上する。なお、この気泡化装置6は層流式気水分離器2の導水口へ至る導水管4の途中に設けることも可能である。
According to such an aeration device 6, cavitation occurs when the hot spring water passing through the water conduit leading to the
なお、本実施形態における気泡化装置6では、多孔板65の開孔66の両面に座繰りを設けることによって、より効果的なキャビテーションを発生させることが可能となっており、天然ガスの気泡化を効率良く行える。また、下流側にメッシュ63を備えていることで、多孔板65を通過した温泉水がせん断され、さらに気泡化が促進されている。
In the aeration apparatus 6 in the present embodiment, it is possible to generate more effective cavitation by providing countersinks on both sides of the
本実施形態におけるガス分離装置による天然ガスの除去効果を確認した。図15〜図17はガス水比の計測結果を示している。図15〜図17において、ガス水比は、温泉水に含まれる天然ガスと、この天然ガスを除いた温泉水との体積比を示している。 The removal effect of the natural gas by the gas separator in this embodiment was confirmed. 15 to 17 show the measurement results of the gas water ratio. 15-17, the gas water ratio has shown the volume ratio of the natural gas contained in hot spring water, and the hot spring water except this natural gas.
図15に示す例では、ガス1に対して温泉水209.2であり、ガス分離装置の設置前では%LELが100%LEL以上であったのに対し、ガス分離装置の設置後は19%LEL以上まで減少した。なお、%LELは、可燃性ガスが燃焼爆発を起こす最低濃度(LEL(Lower Explosive Limit):爆発下限界)に対する割合を百分率で表したものである。例えば、メタンガスの爆発下限界は5%なので、メタンガスの濃度が2.5%のとき50%LELとなる。
In the example shown in FIG. 15, the hot spring water is 209.2 for the
また、図16に示す例では、ガス1に対して温泉水16.6であり、図15の例よりも天然ガスの含有量が多いが、ガス分離装置の設置前では%LELが100%LEL以上であったのに対し、ガス分離装置の設置後は17%LEL以上まで減少した。
In the example shown in FIG. 16, the hot spring water is 16.6 relative to the
また、図17に示す例では、ガス1に対して温泉水0.8であり、極めて天然ガスの含有量が多い。そこで、ガス分離装置の乱流式気水分離器1を2つ直列に配置した。この場合、ガス分離装置の設置前では%LELが100%LEL以上であったが、ガス分離装置の設置後は21%LEL以上まで減少した。
In the example shown in FIG. 17, the hot spring water is 0.8 with respect to the
本発明のガス分離装置は、健康ランドや温泉センターなどの各種温泉施設において、温泉水から天然ガスを分離する装置として有用である。 The gas separation device of the present invention is useful as a device for separating natural gas from hot spring water in various hot spring facilities such as a health land and a hot spring center.
1 乱流式気水分離器
2 層流式気水分離器
3,4 導水管
5 攪拌装置
6 気泡化装置
10 容器
11 攪拌部材
13 仕切板
14 ガス抜き弁
15 導水口
16 排水口
20 容器
21 整流体
23 ガス抜き弁
24 導水口
25 排水口
50a,50b 羽根板
51 軸部材
60 ケーシング
61 スリット
62 メッシュ押さえリング
63 メッシュ
64 多孔板保持孔
65 多孔板
66 開孔
DESCRIPTION OF
Claims (9)
この容器内に設けられ、前記容器内に導入される温泉水を衝突させて乱流を発生させる複数の攪拌部材とを備え、
前記容器は、
この容器内を、上部空間を除いて複数の槽に仕切る仕切板と、
前記温泉水を、前記容器の上部から前記仕切板により仕切られた槽に向かって下向きに導入し、前記複数の攪拌部材に衝突させる導水口と、
この導水口が設けられた槽とは別の槽の下部に設けられた排水口と
を備えた乱流式気水分離器を有するガス分離装置。
A container into which hot spring water containing natural gas is introduced;
A plurality of stirring members that are provided in the container and generate turbulent flow by colliding with hot spring water introduced into the container;
The container is
A partition plate for partitioning the inside of the container into a plurality of tanks excluding the upper space;
A water inlet that introduces the hot spring water downward from the upper part of the container toward the tank partitioned by the partition plate , and collides with the plurality of stirring members ;
A gas separation device having a turbulent gas-water separator provided with a drain outlet provided at a lower part of a tank different from the tank provided with the water inlet.
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