JP6367519B2 - 混合装置、混合流体製造装置、混合流体の製造方法とこれによって製造された混合流体、および酸素を含む水、氷 - Google Patents
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Description
<1>液相流体と、固体/気体/前記液相流体とは異なる液相流体のうちの1種または2種以上とを混合する混合部を有する混合装置であって、
混合部は、
流体の供給孔と、
流体の排出孔と、
供給孔と排出孔とを連通する流路、および
流路から突出する複数のピン
を有し、混合すべき材料を含む流体が供給孔から流路へと供給され、ピンとの接触を伴って流路を通過することで混合され、排出孔から排出される。
<2>ピンは、流体との接触に伴って超音波振動して流体のキャビテーションを生じさせる。
<3>混合部は円盤状であり、中央付近に供給孔、外周縁付近に排出孔、または、中央付近に排出孔、外周縁付近に供給孔を有する。
<4>同心の仮想円上に複数配置されたピンによって形成される環状列が、混合部の中央から外周縁へ向かって複数列配置され、ピンが混合部の中央から外周縁へ向かって放射状に配置されている。
<5>環状列における複数のピンのうち、隣り合う2本のピンの中心と混合部の中心とを結ぶ2本の直線に囲まれる領域に、混合部の半径方向に隣り合う他の環状列のピンが少なくとも配置されている。
<6>混合部を複数有する。
<7>略板状の中央部を有し、この中央部の表面側および裏面側に混合部を有する。
<8>本発明の混合流体製造装置は、前記<1>から<7>のいずれかの混合装置と、加圧手段とを含むことを特徴としている。
<9>前記<8>の混合流体製造装置による、液相流体と、固体/気体/異なる液相流体のうちの1種または2種以上とを含む混合流体の製造方法であって、以下の工程:
加圧手段によって、混合すべき材料を含む流体を加圧して、混合部の供給孔から流路へ供給する供給工程;および
前記流体が混合部の複数のピンとの接触を伴って流路を通過することで混合され、排出孔から排出される混合・排出工程
を含む。
<10>前記混合・排出工程において、混合すべき材料を含む流体との接触に伴ってピンが超音波振動し、流体のキャビテーションが生じる。
<11>前記供給工程において、流体を0.1Mpa以上の圧力で供給する。
<12>排出孔から排出した流体を、再び混合部の供給孔から供給することで、前記供給工程および前記混合・排出工程を繰り返し行う。
<13>混合すべき材料が液相流体と気体であり、液相流体が水、気体が酸素である。
<14>本発明の混合流体は、前記<9>から<12>のいずれかの方法によって製造されている。 <15>本発明の酸素を含む水は、前記<13>の方法によって製造されている。
<16>本発明の酸素を含む水は、溶存酸素量が25ppm以上である。
<17>本発明の酸素を含む氷は、前記<15><16>の水を冷凍して得られる。
中心点Oに最も近接しているピンP1は、点Oを中心とするピッチ円の円周上に等間隔に10本配置されている。
例えば、R=45mmの場合、φ1=7mmである。そして、ピンP1の直径D1は、例えば2.0mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ2=9mmである。そして、ピンP2の直径D2は、例えば2.5mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ3=16mmである。そして、ピンP3の直径D3は、例えば4.0mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ4=21mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ5=27mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ6=31mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ7=37mmである。
例えば、R=45mmの場合、φ8=42mmである。
図15および図16は、混合流体製造装置によって製造された酸素を含む水の溶存酸素濃度の経時変化示すグラフである。
2 凹部
3 中央部
4 貫通孔
5 ケーシング/供給側のケーシング
6 ケーシング/吐出側のケーシング
7 供給管
8 吐出管
10 混合装置
20 蓋部
100 混合流体製造装置
G 混合部
M 主体
P、P1〜P8 ピン
Claims (10)
- 液相流体と、固体/気体/前記液相流体とは異なる液相流体のうちの1種または2種以上とを混合する円盤状の混合部を有する混合装置であって、
混合部は、
流体の供給孔、
流体の排出孔、
供給孔と排出孔とを連通する流路、および
流路から突出し、流体との接触によって超音波振動する、円柱形の複数のピン
を有し、
混合部の中央付近に供給孔、外周縁付近に排出孔、または、中央付近に排出孔、外周縁付近に供給孔が配置され、
同心の仮想円上に複数配置されたピンによって形成される環状列が、混合部の中央から外周縁へ向かって複数列配置され、ピンが混合部の中央から外周縁へ向かって放射状に配置されており、
ピンの直径Dは、
0.004R≦D≦0.089R(Rは、混合部の半径を示す)
であり、
混合すべき材料を含む流体が供給孔から流路へと0.1Mpa以上の圧力で供給されると、流体がピンとの接触を伴って流路を通過する際に、ピンの超音波振動によって流体のキャビテーションが生じることで、流体が混合され、排出孔から排出されることを特徴とする混合装置。 - 環状列における複数のピンのうち、隣り合う2本のピンの中心と混合部の中心とを結ぶ2本の直線に囲まれる領域に、混合部の半径方向に隣り合う他の環状列のピンが少なくとも配置されていることを特徴とする請求項1の混合装置。
- 混合部を複数有することを特徴とする請求項1または2の混合装置。
- 略板状の中央部を有し、この中央部の表面側および裏面側に混合部を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかの混合装置。
- 請求項1から4のいずれかの混合装置と、加圧手段とを含むことを特徴とする混合流体製造装置。
- さらに、材料貯留槽と材料搬送ラインとを含み、混合装置から吐出された混合流体が、材料搬送ラインを介して材料貯留槽に循環可能とされていることを特徴とする請求項5の混合流体製造装置。
- 請求項5の混合流体製造装置による、液相流体と、固体/気体/前記液相流体と異なる液相流体のうちの1種または2種以上とを含む混合流体の製造方法であって、以下の工程:
加圧手段によって、混合すべき材料を含む流体を0.1Mpa以上の圧力で加圧して、混合部の供給孔から流路へ供給する供給工程;および
前記流体が、混合部の複数のピンとの接触を伴って流路を通過する際に、流体との接触によってピンが超音波振動し、流体のキャビテーションを生じさせることで混合され、排出孔から排出される混合・排出工程
を含むことを特徴とする混合流体の製造方法。 - 請求項6の混合流体製造装置による、液相流体と、固体/気体/前記液相流体と異なる液相流体のうちの1種または2種以上とを含む混合流体の製造方法であって、以下の工程:
加圧手段によって、混合すべき材料を含む流体を0.1Mpa以上の圧力で加圧して、混合部の供給孔から流路へ供給する供給工程;および
前記流体が、混合部の複数のピンとの接触を伴って流路を通過する際に、流体との接触によってピンが超音波振動し、流体のキャビテーションを生じさせることで混合され、排出孔
から排出される混合・排出工程
を含み、
前記供給工程および前記混合・排出工程を経て混合装置の混合部の排出孔から排出された混合流体を、材料搬送ラインを介して材料貯留槽に循環させ、再び混合装置の混合部の供給孔から供給することで、前記供給工程および前記混合・排出工程を繰り返し行うことを特徴とする混合流体の製造方法。 - 混合すべき材料が液相流体と気体であり、液相流体が水、気体が酸素であることを特徴とする請求項7または8の混合流体の製造方法。
- 請求項5の混合流体製造装置による酸素水の製造方法であって、以下の工程:
加圧手段によって、酸素を含む水を0.1Mpa以上の圧力で加圧して、混合部の供給孔から流路へ供給する供給工程;および
前記酸素を含む水が、混合部の複数のピンとの接触を伴って流路を通過する際に、酸素を含む水との接触によってピンが超音波振動し、キャビテーションを生じさせることで酸素が水に溶解し、大気下において、溶存酸素量が25ppm以上の状態が35日以上持続する酸素水が排出孔から排出される溶解・排出工程
を含むことを特徴とする酸素水の製造方法。
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