JP6521519B2 - Electrolytic product mixing apparatus, ballast water treatment apparatus, ship, suction mixing apparatus and electrolytic product mixing method - Google Patents
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Description
この発明は、電解生成物混合装置、バラスト水処理装置、船舶、吸引混合装置および電解生成物混合方法に関する。 The present invention relates to an electrolytic product mixing apparatus, a ballast water treatment apparatus, a vessel, a suction mixer, and an electrolytic product mixing method.
希釈する原水を駆動流体として電解槽から電解生成物を吸引するとともに電解生成物と希釈する原水とを混合して電解水を生成する電解水製造装置(例えば、特許文献1,2参照)がある。
また、以前より、船舶に搭載されたバラスト水に含まれる生物が遠隔地で排出されたときにその地域の生態系を破壊することが危惧されていた。このため、船舶に搭載されるバラスト水を処理する技術が求められており、現在まで、フィルタと紫外線による殺菌を組み合わせたもの、熱やキャビテーションなど物理的破砕によるもの、塩素系の薬液を注入して殺菌するもの等が発案されているが、電気分解によって塩素を発生させて殺菌するもの、も提案されている。
There is an electrolyzed water production apparatus (see, for example, patent documents 1, 2) which sucks the electrolysis product from the electrolytic cell using the raw water to be diluted as a drive fluid and mixes the electrolysis product and the raw water to be diluted to produce electrolyzed water .
In addition, it has been feared that the organisms contained in the ballast water loaded on the ship may destroy the ecosystems of the area when the organisms are discharged from remote places. For this reason, there is a need for a technology for treating ballast water mounted on ships, and until now, a combination of filter and sterilization by ultraviolet light, physical crush such as heat and cavitation, and injection of chlorine-based chemical solution Although the thing which disinfects and so on is proposed, what generates chlorine and disinfects by electrolysis is also proposed.
しかし、上記の電解水製造装置では、電解槽が生成した電解生成物の混合対象である希釈する原水の流量を変更することが容易ではなく、例えば、既存設備の希釈する原水の流量を変更する場合には大幅な設備改修が必要となってしまう。このような課題は、電解槽が生成した電解生成物を原水に混合する混合処理装置において生じ得る共通の課題である。ここで、混合処理装置は、電解水製造装置の他に、例えば、電解槽が生成した電解生成物を混合対象の水に混合して水を殺菌または消臭する処理装置がある。この処理装置は、例えば、上水、下水、排水、バラスト水を殺菌または消臭する処理装置である。 However, in the above-mentioned electrolyzed water production apparatus, it is not easy to change the flow rate of the raw water to be diluted which is the mixing object of the electrolytic product generated by the electrolytic cell. For example, the flow rate of the raw water to be diluted in the existing equipment is changed In the case, it will be necessary to make a major equipment repair. Such a subject is a common subject which may arise in the mixing treatment device which mixes the electrolysis product which an electrolysis vessel generated with raw water. Here, in addition to the electrolyzed water production apparatus, there is, for example, a treatment apparatus that mixes the electrolytic product generated by the electrolytic cell with the water to be mixed to sterilize or deodorize the water. This treatment apparatus is, for example, a treatment apparatus for sterilizing or deodorizing tap water, sewage, drainage, ballast water.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電解槽が生成した電解生成物の混合対象である原水の流量を容易に変更することが可能となる電解生成物混合装置、バラスト水処理装置、船舶、吸引混合装置および電解生成物混合方法を提供する。 The present invention is made in view of the above-mentioned subject, and it is possible to easily change the flow rate of the raw water which is the mixing object of the electrolysis product which the electrolytic cell generated, and the ballast water treatment An apparatus, a vessel, a suction mixing apparatus and an electrolytic product mixing method are provided.
本発明に係る電解生成物混合装置は、電解質溶液を電気分解して電解生成物を生成する電解槽と、前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、を備える電解生成物混合装置であって、前記吸引混合装置が、基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備え、前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更可能な複数種類の前記導入ノズルを備えており、これら導入ノズルを連結可能であって、これら導入ノズルのうちの一つを前記基端管部に連結する着脱連結部を有する。 The electrolytic product mixing device according to the present invention is an electrolytic cell that generates an electrolytic product by electrolyzing an electrolytic solution, and the electrolytic product generated by the electrolytic cell is drawn into the raw water by sucking it with the flow of the introduced raw water. An electrolysis product mixing device comprising a suction mixing device for mixing, wherein the suction mixing device comprises a straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion, and the proximal end pipe portion of the straight pipe portion; A cheese tube having a cross tube portion between the tip tube portion and the cross tube portion, and raw water flowing from the cross tube portion toward the tip tube portion; and a cheese tube detachably mounted on the proximal end tube portion; A gap for flowing raw water between the straight pipe portion and an introduction nozzle having an inner hole for introducing an electrolytic product into the straight pipe portion; and a gap between the straight pipe portion and the straight pipe portion. Plural kinds of the introduction nozzles capable of changing at least one of the length and the cross sectional area It includes and provides a possible connecting the inlet nozzle, having a detachable connecting portion for connecting one of these introduction nozzle into the proximal tube portion.
この構成によれば、チーズ管の基端管部に対し着脱自在な複数種類の導入ノズルを、択一的に基端管部に取り付けることで、導入ノズルと直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更することができる。よって、チーズ管を交差管部から先端管部に向けて流れて導入ノズルの内孔から電解生成物を吸引して混合させる原水が、導入ノズルと直管部との間の間隙を通って流れる際の流量を変更することができる。したがって、原水の流量を容易に変更することが可能となる。 According to this configuration, the gap between the introduction nozzle and the straight tube portion can be obtained by alternatively attaching a plurality of types of introduction nozzles that can be attached to and removed from the proximal end tube portion of the cheese tube to the base end tube portion. The length and / or cross-sectional area can be varied. Thus, raw water that flows from the cross pipe to the tip pipe and sucks and mixes the electrolytic product from the inner hole of the introduction nozzle flows through the gap between the introduction nozzle and the straight pipe. Flow rate can be changed. Therefore, the flow rate of the raw water can be easily changed.
前記導入ノズルの内孔の先端部が、先端に向けて拡径するテーパ形状に形成されていても良い。このように構成すれば、電解生成物を効率良く吸引することができる。 The tip end portion of the inner hole of the introduction nozzle may be formed in a tapered shape which increases in diameter toward the tip end. According to this structure, the electrolytic product can be efficiently sucked.
前記導入ノズルに、前記内孔に繋がる電解生成物の導入口が複数形成されていても良い。このように構成すれば、電解槽の接続数を増減させて電解生成物の供給量を増減させることができる。 A plurality of introduction ports of the electrolytic product connected to the inner hole may be formed in the introduction nozzle. According to this structure, the number of connected electrolytic cells can be increased or decreased to increase or decrease the supply amount of the electrolytic product.
前記導入ノズルの基端部に、前記基端管部に当接して前記直管部内への前記導入ノズルの挿入長さを規定する当接部が設けられていても良い。このように構成すれば、導入ノズルをチーズ管に取り付ける際に、当接部を基端管部に当接させれば、直管部内への導入ノズルの挿入長さを規定できることになる。よって、チーズ管に対して導入ノズルの位置決めを容易に行うことができる。 The proximal end portion of the introduction nozzle may be provided with an abutment portion which abuts on the proximal end tube portion to define an insertion length of the introduction nozzle into the straight tube portion. According to this structure, when the introduction nozzle is attached to the cheese pipe, the insertion length of the introduction nozzle into the straight pipe portion can be defined by bringing the contact portion into contact with the proximal end pipe portion. Thus, the inlet nozzle can be easily positioned relative to the cheese tube.
原水に電解生成物を混合して電解水を生成しても良い。この場合、原水に電解生成物を混合して電解水を生成する電解水製造装置を構成することになる。 Electrolyzed products may be mixed with raw water to produce electrolyzed water. In this case, an electrolysis water is mixed with raw water to form an electrolyzed water.
原水に電解生成物を混合して原水を殺菌処理または消臭処理しても良い。この場合、原水に電解生成物を混合して原水を殺菌または消臭する殺菌処理装置を構成することになる。 The electrolytic product may be mixed with the raw water to sterilize or deodorize the raw water. In this case, an electrolysis product is mixed with the raw water to constitute a sterilizing apparatus for sterilizing or deodorizing the raw water.
原水が上水、下水、または排水であっても良い。一般に、これら上水、下水や排水を処理する場合においては、フィルターだけでは病原菌やウイルス、さらに悪臭などを除去することは困難である。しかしながら、電解生成物を混合することにより、この問題を解決することができる。
また、原水が船舶用のバラスト水であっても良い。この場合、バラスト水に電解生成物を混合してバラスト水を殺菌するバラスト水処理装置を構成することになる。
本発明に係る船舶用のバラスト水処理装置は、前記バラスト水としての海水を貯留するバラスト水タンクと、前記バラスト水タンクに海水を圧送するポンプと、前記ポンプにより圧送される海水の全部または一部を前記吸引混合装置の交差管部に導入し前記原水とする上記の電解生成物混合装置と、を備える。このようなバラスト水処理装置は船舶に備えると好ましい。
バラスト水の処理能力は船舶の積載能力に合わせて、毎時数百トンから数万トンのものまで幅広いラインアップが要求されるので、導入ノズルの胴部の径を変更するだけで、流量の変更が容易にできる。
Raw water may be tap water, sewage or drainage. Generally, in the case of treating these tap water, sewage and waste water, it is difficult to remove pathogens, viruses and further offensive odors with a filter alone. However, mixing the electrolytic products can solve this problem.
Also, the raw water may be ballast water for ships. In this case, a ballast water treatment apparatus will be configured which mixes the electrolytic product with the ballast water to sterilize the ballast water.
The ballast water treatment apparatus for ships according to the present invention comprises a ballast water tank for storing seawater as the ballast water, a pump for pumping the seawater to the ballast water tank, and all or one of the seawater pumped by the pump. And the above-mentioned electrolysis product mixing device introduced into the cross pipe portion of the suction and mixing device to make the raw water. Such a ballast water treatment system is preferably provided on a ship.
As the ballast water treatment capacity is required to have a wide lineup from hundreds of tons to tens of thousands of tons per hour according to the loading capacity of the ship, the flow rate can be changed simply by changing the diameter of the inlet nozzle Can be done easily.
本発明に係る吸引混合装置は、電解質溶液を電気分解して電解生成物を生成する電解槽と、前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、を備える電解生成物混合装置の前記吸引混合装置であって、基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備え、前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更可能な複数種類の前記導入ノズルを備えており、これら導入ノズルを連結可能であって、これら導入ノズルのうちの一つを前記基端管部に連結する着脱連結部を有する。 The suction and mixing apparatus according to the present invention sucks the electrolytic product generated by the electrolytic cell that generates the electrolytic product by electrolyzing the electrolytic solution and the electrolytic product generated by the electrolytic tank with the flow of the introduced raw water and mixes it with the raw water A suction-mixing device of an electrolysis product mixing device comprising a suction-mixing device, a straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion, the proximal end pipe portion of the straight pipe portion, and the distal end pipe A cheese tube having a cross tube portion intersecting with the portion, and a raw water flowing from the cross tube portion toward the distal end tube portion; and a releasably provided on the proximal end tube portion, the straight tube portion And an introduction nozzle having an inner hole formed therein for introducing raw material into the straight pipe portion, and a length of the gap between the inner pipe portion and the straight pipe portion; A plurality of types of the introduction nozzle capable of changing at least one of cross-sectional areas; Ri, a possible connecting the inlet nozzle, having a detachable connecting portion for connecting one of these introduction nozzle into the proximal tube portion.
この構成によれば、チーズ管の基端管部に対し着脱自在な複数種類の導入ノズルを、択一的に基端管部に取り付けることで、導入ノズルと直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更することができる。よって、チーズ管を交差管部から先端管部に向けて流れて導入ノズルの内孔から電解生成物を吸引して混合させる原水が、導入ノズルと直管部との間の間隙を通って流れる際の流量を変更することができる。したがって、原水の流量を容易に変更することが可能となる。
本発明の原理は、オリフィス流量計(差圧式流量計)と同じであり、管の途中で流れが絞られると、流体の圧力が下がる。この変化は流体密度と流速に関係するので、上流側と下流側の圧力差を測れば流量が判明する。この流量は体積流量であり、小流量から大流量まで測ることができる。市販されている一般の流量計は出荷前に流体を流し、流量対出力の関係を調べる校正作業を必要とするが、差圧式流量計については、特定の絞り構造と管口径範囲に従って製作・設置すれば実流校正が不要である。流量計等校正を必要とする計測機器に対しては、流量が大きくなると初期費用、さらにはメンテナンス等多大なコストがかかる。しかし、本発明では導入ノズルの胴部の径における寸法検査の精度で流量が保証されるので、コストの面で非常に有利である。
According to this configuration, the gap between the introduction nozzle and the straight tube portion can be obtained by alternatively attaching a plurality of types of introduction nozzles that can be attached to and removed from the proximal end tube portion of the cheese tube to the base end tube portion. The length and / or cross-sectional area can be varied. Thus, raw water that flows from the cross pipe to the tip pipe and sucks and mixes the electrolytic product from the inner hole of the introduction nozzle flows through the gap between the introduction nozzle and the straight pipe. Flow rate can be changed. Therefore, the flow rate of the raw water can be easily changed.
The principle of the present invention is the same as an orifice flow meter (differential pressure flow meter), and when the flow is squeezed in the middle of the pipe, the pressure of the fluid decreases. Since this change relates to the fluid density and the flow velocity, measuring the pressure difference between the upstream side and the downstream side reveals the flow rate. This flow rate is a volumetric flow rate, and can be measured from a small flow rate to a large flow rate. Commercially available general flowmeters require a flow of fluid before shipment and require calibration to check the relationship between flow rate and output. However, differential pressure flowmeters are manufactured and installed according to the specific throttle structure and pipe diameter range. Then, no real flow calibration is necessary. For measuring instruments that require calibration, such as flowmeters, when the flow rate increases, initial costs and maintenance costs increase. However, in the present invention, the flow rate is guaranteed with the accuracy of dimensional inspection in the diameter of the barrel of the introduction nozzle, which is very advantageous in cost.
本発明に係る電解生成物混合方法は、電解質溶液を電気分解して電解生成物を生成する電解槽と、前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、を備え、前記吸引混合装置が、基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備える電解生成物混合装置を用いた電解生成物混合方法であって、複数種類の前記導入ノズルを準備し、これら導入ノズルを前記基端管部に択一的に取り付けることで、前記基端管部に取り付けられた前記導入ノズルと前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更する。 In the electrolytic product mixing method according to the present invention, an electrolytic cell that generates an electrolytic product by electrolyzing an electrolytic solution, and an electrolytic product generated by the electrolytic cell are drawn into the raw water by drawing in the flow of the introduced raw water. And a suction / mixing device for mixing, wherein the suction / mixing device includes a straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion, and between the proximal end pipe portion and the distal end pipe portion of the straight pipe portion. A cheese pipe having a cross pipe portion that crosses, and raw water flows from the cross pipe portion toward the tip pipe portion, and is detachably provided on the proximal end pipe portion, and the raw water is interposed between the straight pipe portion And an introduction nozzle having an inner hole for introducing an electrolytic product into the straight pipe portion, and a plurality of types of electrolytic product mixing methods using an electrolytic product mixing device including: Preparing the above-mentioned introduction nozzles, and alternatively attaching these introduction nozzles to the above-mentioned proximal tube portion In Rukoto, changes at least one of the length and cross-sectional area of the gap between said introduction nozzle attached to the proximal tube portion straight pipe section.
この構成によれば、チーズ管の基端管部に対し着脱自在な複数種類の導入ノズルを、択一的に基端管部に取り付けることで、導入ノズルと直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更する。よって、チーズ管を交差管部から先端管部に向けて流れて導入ノズルの内孔から電解生成物を吸引して混合させる原水が、導入ノズルと直管部との間の間隙を通って流れる際の流量を変更することができる。したがって、原水の流量を容易に変更することが可能となる。 According to this configuration, the gap between the introduction nozzle and the straight tube portion can be obtained by alternatively attaching a plurality of types of introduction nozzles that can be attached to and removed from the proximal end tube portion of the cheese tube to the base end tube portion. Change at least one of the length and the cross-sectional area. Thus, raw water that flows from the cross pipe to the tip pipe and sucks and mixes the electrolytic product from the inner hole of the introduction nozzle flows through the gap between the introduction nozzle and the straight pipe. Flow rate can be changed. Therefore, the flow rate of the raw water can be easily changed.
本発明によれば、電解槽が生成した電解生成物の混合対象である原水の流量を容易に変更することが可能となる。 According to the present invention, it becomes possible to easily change the flow rate of the raw water which is the mixing object of the electrolytic product generated by the electrolytic cell.
以下、本発明に係る一実施形態の電解生成物混合装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an electrolysis product mixing device of one embodiment concerning the present invention is explained with reference to drawings.
図1に示すように、実施形態の電解生成物混合装置11は、電解質溶液を貯留する電解質溶液タンク12と、電解質溶液タンク12から電解質溶液を吸引し吐出する電解質溶液ポンプ13と、電解質溶液ポンプ13から吐出された電解質溶液が導入される電解槽14と、電解槽14に電力を供給する電解電源15とを有する電気分解モジュール16を備えている。電解槽14は、電解電源15から供給された電力で電解質溶液を電気分解する。また、電解生成物混合装置11は、原水が加圧されて導入されるとともに、導入された原水の流れで、電解槽14が生成した電解生成物を吸引し原水に混合して導出する吸引混合装置21を備えている。
As shown in FIG. 1, the electrolytic
電解槽14は、導入された電解質溶液を電気分解して電解生成物を生成する。ここで、例えば、電解質溶液は、塩化ナトリウム水溶液、塩酸水溶液等の塩素イオンを含有するものであり、電解槽14は、電解酸化の作用により電解生成物として塩素ガスを生成する。吸引混合装置21には、原水が導入されることになり、電解生成物である塩素ガスを、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する。電解槽14には、公知のものを適宜用いることができる。以下、このように電解槽14が電解生成物として塩素ガスを生成する場合を例にとり説明する。
The
図2に示すように、吸引混合装置21は、直線状に延びる円筒状の直管部22と、直線状に延びて直管部22の軸方向の中間位置の周壁に交差する円筒状の交差管部23とを有するT字状のチーズ管24(Tee、Tees)と、このチーズ管24に着脱自在に設けられる導入ノズル25と、チーズ管24に対し導入ノズル25を取り付けたり取り外したりするためのユニオンナット26とを有している。
As shown in FIG. 2, the suction and mixing
交差管部23は、直管部22の中心軸線に垂直となっており、直管部22の周壁から径方向外方に突出する。交差管部23は、一定径の内孔31を有している。交差管部23は、直管部22とは反対側の導入口32が原水の供給元に連通させられている。つまり、チーズ管24には、交差管部23に導入口32から原水が導入されることになり、この原水の流れの方向における交差管部23の下流側に直管部22が配置されている。
The
直管部22は、交差管部23の直管部22への開口部である内側開口部33を除き、内周面41が軸方向位置によらず一定径の円筒面となっている。つまり、直管部22は、一定径の内孔42を有している。
The
直管部22は、交差管部23よりも軸方向一側の部分が、導入ノズル25が接続されて閉塞される基端管部43となっており、交差管部23よりも軸方向の基端管部43とは反対側の部分が先端管部44となっている。先端管部44は、軸方向の交差管部23とは反対の先端口部45が、塩素ガス混合後の原水の供給先に接続される。つまり、原水の流れの方向における交差管部23の下流側に、先端管部44が配置されている。言い換えれば、チーズ管24においては、交差管部23が先端管部44よりも原水の流れ方向の上流側にあり、先端管部44が交差管部23よりも原水の流れ方向の下流側にある。よって、チーズ管24には、交差管部23から先端管部44に向けて原水が流れることになり、原水は塩素ガスが混合された後(後述)、先端管部44の先端口部45から供給先に向けて排出される。
The
基端管部43には、端部に径方向外方に突出する円環状のフランジ部48が形成されている。ユニオンナット26は、円筒状をなしており、軸方向一端に径方向内側に突出する円環状の内フランジ部51が形成され、軸方向他側の内周側にメネジ52が形成されている。ユニオンナット26は、内フランジ部51が基端管部43のユニオンフランジとしてのフランジ部48と交差管部23との間で移動可能となるように、チーズ管24に保持されており、内フランジ部51が基端管部43のフランジ部48に当接することで、それ以上、交差管部23から離れる方向への移動が規制される。このように内フランジ部51がフランジ部48に当接すると、ユニオンナット26のメネジ52が基端管部43よりも軸方向外側に配置される。
The proximal
導入ノズル25は、チーズ管24の直管部22に基端管部43から挿入されて、この基端管部43に装着されている。導入ノズル25は、基端管部43に対し繰り返しの装着および繰り返しの取り外しが自在、つまり着脱自在となっている。導入ノズル25は、ユニオンナット26のメネジ52に螺合するオネジ61が軸方向一側の外周部に形成された基端のユニオンボルト62と、ユニオンボルト62の内側に嵌合されて固定される基端の円筒状のベース63と、ベース63からチーズ管24の直管部22内に向けて延出するノズル本体64と、ベース63の直管部22とは反対側に一端側が取り付けられる接続管体65とを有している。接続管体65は、他端側が図1に示す電解槽14に連通される。
The
図2に示すように、ユニオンボルト62は、円筒状をなしており、内側に、軸方向のオネジ61とは反対側の端部から中間部にかけて形成された嵌合孔71と、軸方向のオネジ61側の端部に形成された内孔72とを有している。内孔72は嵌合孔71よりも小径となっており、よって、ユニオンボルト62には軸方向のオネジ61側の端部に、径方向内方に突出する円環状の内フランジ部73が形成されている。ベース63は、ユニオンボルト62の嵌合孔71に嵌合固定されて内フランジ部73に当接しており、この状態でユニオンボルト62との隙間が密閉される。ユニオンボルト62には、軸方向のオネジ61側の端面76に、端面76から軸方向に凹む円環状の凹部77が形成されている。この凹部77にはOリング78が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
導入ノズル25は、ユニオンボルト62の凹部77にOリング78が配置された状態で、ノズル本体64がチーズ管24の直管部22の内孔42に基端管部43から挿入された後、ユニオンボルト62の凹部77側の端面76をチーズ管24の基端管部43のフランジ部48側の端面81に当接させる。この状態で、ユニオンボルト62のオネジ61に、ユニオンナット26のメネジ52を螺合させてユニオンナット26を締め付けることで、ユニオンナット26の内フランジ部51が基端管部43のフランジ部48をユニオンボルト62に押し付ける。その際に、ユニオンボルト62の凹部77のOリング78が、基端管部43の端面81に当接して弾性変形する。これにより、Oリング78がユニオンボルト62と基端管部43との隙間をシールする。このようにして、導入ノズル25がチーズ管24の基端管部43に取り付けられる。この状態から、ユニオンナット26のメネジ52のユニオンナット26のオネジ61への螺合が緩められて解除されると、導入ノズル25は、チーズ管24の基端管部43への連結が解除され、基端管部43から取り外される。
After the
導入ノズル25は、その基端部となるユニオンボルト62およびベース63が、直管部22の内孔に挿入されずに直管部22の外に配されてチーズ管24にユニオンナット26によって取り付けられる取付部85となっている。また、基端管部43のフランジ部48と、ユニオンナット26と、ユニオンボルト62とが、導入ノズル25の取付部85を基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部86となっている。つまり、着脱連結部86はユニオンジョイント(自在ユニオン)である。ユニオンボルト62の内フランジ部73の内周面88は、チーズ管24の直管部22の内周面41と同径となっており、導入ノズル25がチーズ管24に取り付けられた状態で、直管部22の内周面41と中心軸線を一致させて連続する。
The
ユニオンボルト62の軸方向のオネジ61側の端部は、基端管部43の軸方向のフランジ部48側の端面81に、その端面76で当接する当接部91となっている。導入ノズル25は、そのオネジ61がユニオンナット26のメネジ52に螺合されて締め付けられると、当接部91が基端管部43の軸方向の端部に当接する。この状態で、導入ノズル25の基端部にあるユニオンボルト62の当接部91が、基端管部43に当接して直管部22内への導入ノズル25の挿入長さを規定する。言い換えれば、当接部91からノズル本体64の突出長さは既定であり、当接部91が、基端管部43に当接するとこの既定の長さのノズル本体64の先端面94が直管部22に対して軸方向に位置決めされる。導入ノズル25の挿入長さは、ノズル本体64が交差管部23の内側開口部33を直管部22の軸方向に横断し、先端管部44の先端口部45と交差管部23の内側開口部33との間に先端面94が位置する長さとなっている。
An end on the
導入ノズル25は、中心軸線上に内孔95を有しており、ノズル本体64はこの内孔95が軸方向に貫通する円筒状に形成されている。ノズル本体64は、その外周面96が軸方向位置によらず一定径の円筒面となっている。ノズル本体64は、取付部85がチーズ管24の基端管部43にユニオンナット26によって取り付けられた状態では、直管部22の内側に直管部22と中心軸を一致させて配置されることになる。よって、チーズ管24の直管部22は、導入ノズル25のノズル本体64を覆うように外側に配置される外筒管であり、ノズル本体64は、直管部22の内側に配置される内筒管である。
The
取付部85が基端管部43に取り付けられた状態で、直管部22の内周面41およびユニオンボルト62の内フランジ部73の内周面88と、ノズル本体64の外周面96との間には間隙101が形成される。言い換えれば、導入ノズル25は、チーズ管24の直管部22に装着された状態で直管部22およびユニオンボルト62の内フランジ部73との間に間隙101を形成する。この間隙101は、円筒状をなしており、ベース63で一端が閉塞され、他端の開口部102がノズル本体64の先端位置で、直管部22内のノズル本体64よりも先端口部45側に開口している。この間隙101は、ノズル本体64のベース63からの突出長さと同じ長さであり、交差管部23の内側開口部33を直管部22の軸方向に横断する長さとなっている。交差管部23に導入された原水は、この間隙101を流動して間隙101の開口部102から先端管部44内のノズル本体64がない範囲に至り、先端口部45から供給先に向けて流れる。
With the mounting
導入ノズル25の内孔95は、接続管体65の内部に連通しており、よって、図1に示す電解槽14で生成された塩素ガスを流動させる。図3に示すように、導入ノズル25の内孔95は、先端部に、先端面94に向けて拡径するテーパ形状をなすテーパ孔部105を有しており、テーパ孔部105よりも基端側に、軸方向位置によらずに一定径の円筒孔部106を有している。テーパ孔部105の円筒孔部106とは反対側の端部が内孔95の開口部107となっている。
The
図2に示す吸引混合装置21は、チーズ管24の交差管部23に加圧された原水が導入されて、ノズル本体64と直管部22との間の間隙101を通過して直管部22の先端管部44に至り、供給先に向けて流れる。その際の原水の流れが、エジェクタの原理で導入ノズル25の内孔95の開口部107付近に負圧を発生させ、電解槽14から電解生成物である塩素ガスを内孔95を介して吸引する。これにより、塩素ガスが、内孔95から直管部22の内孔42内の開口部107近傍の混合部111で原水に導入されて混合される。このように塩素ガスが混合された原水が供給先に向けて流れる。つまり、吸引混合装置21は、液体である原水を駆動流体として気体である塩素ガスを吸引するエジェクタとなっている。
In the suction / mixing
ここで、吸引混合装置21の原水および塩素ガスの流れに関係する部分の寸法の具体例を説明する。例えば、直管部22の内孔42の内径がφ30mmに、ノズル本体64の外径がφ29mmに、図3に示す導入ノズル25の内孔95の円筒孔部106の内径がφ4mmに、テーパ孔部105のノズル本体64の先端面94からの深さが25mmに、テーパ孔部105の角度(テーパ孔部105を中心軸線を含む平面で断面としたときに出現する2線のなす角度)が40度となっている。この場合、図2に示す直管部22とノズル本体64との間隙101は、中心軸線から径方向片側に延びる半径線上で0.5mmの寸法となる。
Here, specific examples of dimensions of portions related to the flow of raw water and chlorine gas of the suction and mixing
電解生成物混合装置11は、ノズル本体64が異なる導入ノズル25を複数種類、具体的には図4に示すように4種類備えている。以下の説明において、これらを区別する必要がある場合、導入ノズル25(A)、導入ノズル25(B)、導入ノズル25(C)、導入ノズル25(D)、として区別する。そして、それぞれに関連する部位についても同様に符号に(A),(B),(C),(D)を付して区別する。
The electrolytic
電解生成物混合装置11は、図4(a)に示すノズル本体64(A)を有する導入ノズル25(A)と、この導入ノズル25(A)のノズル本体64(A)に対し長さが同じで太さが太い図4(b)に示すノズル本体64(B)を有する導入ノズル25(B)と、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが同じ図4(c)に示すノズル本体64(C)を有する導入ノズル25(C)と、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが太い図4(d)に示すノズル本体64(D)を有する導入ノズル25(D)とを備えている。ノズル本体64(D)は、ノズル本体64(C)と長さが同じであり、ノズル本体64(B)と太さが同じとなっている。つまり、ノズル本体64(A)〜64(D)の中で、ノズル本体64(A)は短くて細く、ノズル本体64(B)は短くて太く、ノズル本体64(C)は長くて細く、ノズル本体64(D)は長くて太い。
The electrolytic
ここで、これらの導入ノズル25(A)〜25(D)は、取付部85およびユニオンナット26が共通の形状となっており、よって、いずれもユニオンナット26で同一の基端管部43に対し着脱自在となっている。言い換えれば、導入ノズル25(A)〜25(D)は、いずれも同一のチーズ管24の基端管部43に対し着脱自在となっており、択一的に選択されて同一のチーズ管24の基端管部43に取り付けられる。さらに言い換えれば、一つのみの導入ノズル25の取付部85を基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部86は、これら導入ノズル25(A)〜25(D)に対して共通の形状であって、これら導入ノズル25(A)〜25(D)のすべてを基端管部43に連結可能となっている。つまり、導入ノズル25(A)〜25(D)は、同一のチーズ管24の基端管部43に対し交換しての取り付けが可能となっている。
Here, in these introduction nozzles 25 (A) to 25 (D), the
これらの導入ノズル25(A)〜25(D)が択一的にチーズ管24の基端管部43に取り付けられると、他の導入ノズル25が取り付けられる場合と比べて、直管部22との間の間隙101の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方が変更される。つまり、図5(a)に示すように、これらの導入ノズル25(A)〜25(D)の中から導入ノズル25(A)が選択されて基端管部43に取り付けられた場合の間隙101(A)の長さおよび断面積を基準とすると、ノズル本体64(A)に対し長さが同じで太さが太い図5(b)に示すノズル本体64(B)を有する導入ノズル25(B)が選択されて基端管部43に取り付けられると、間隙101(B)は、間隙101(A)に対し長さは同じで断面積が小さくなる。また、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが同じ図5(c)に示すノズル本体64(C)を有する導入ノズル25(C)が選択されて基端管部43に取り付けられると、間隙101(C)は、間隙101(A)に対し断面積が同じで長さが長くなる。また、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが太い図5(d)に示すノズル本体64(D)を有する導入ノズル25(D)が選択されて基端管部43に取り付けられると、間隙101(D)は、間隙101(A)に対し断面積が小さく長さが長くなる。
When these introduction nozzles 25 (A) to 25 (D) are alternatively attached to the proximal
言い換えれば、電解生成物混合装置11は、その吸引混合装置21が、直管部22との間の間隙101の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更可能な複数種類の導入ノズル25(A)〜25(D)を備えており、これら導入ノズル25(A)〜25(D)が基端管部43に択一的に取り付けられる。さらに言い換えれば、この電解生成物混合装置11を用いて塩素ガスを原水に混合する電解生成物混合方法は、複数種類の導入ノズル25(A)〜25(D)を準備し、これら導入ノズル25(A)〜25(D)を基端管部43に択一的に取り付けることで、基端管部43に取り付けられた導入ノズル25と直管部22との間の間隙101の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更する。
In other words, the electrolytic
以上に述べた実施形態によれば、チーズ管24の基端管部43に対し着脱自在な複数種類の導入ノズル25を、択一的に基端管部43に取り付けることで、導入ノズル25と直管部22との間の間隙101の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更することができる。よって、チーズ管24を交差管部23から先端管部44に向けて流れて導入ノズル25の内孔95から塩素ガスを吸引して混合させる原水が、導入ノズル25と直管部22との間の間隙101を通って流れる際の流量を変更することができる。したがって、原水の流量を容易に変更することができる。
According to the embodiment described above, the
具体的には、図5(a)に示すように、ノズル本体64(A)を有する導入ノズル25(A)が選択されて基端管部43に取り付けられた場合は、四本の導入ノズル25(A)〜25(D)のそれぞれが取り付けられた場合の中で、最も原水の流量が多くなる。この流量を基準とすると、ノズル本体64(A)に対し長さが同じで太さが太い図5(b)に示すノズル本体64(B)を有する導入ノズル25(B)が基端管部43に取り付けられると、間隙101(B)は、間隙101(A)に対し長さは同じものの断面積が小さくなるため、原水の流量が減ることになる。また、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが同じ図5(c)に示すノズル本体64(C)を有する導入ノズル25(C)が基端管部43に取り付けられると、間隙101(C)は、間隙101(A)に対し断面積が同じものの長さが長くなるため、圧力損失により原水の流量が減ることになる。また、ノズル本体64(A)に対し長さが長く太さが太い図5(d)に示すノズル本体64(D)を有する導入ノズル25(D)が基端管部43に取り付けられると、間隙101(D)は、間隙101(A)に対し断面積が小さく長さが長くなるため、原水の流量が減ることになる。この導入ノズル25(D)が取り付けられた場合が、四本の導入ノズル25(A)〜25(D)のそれぞれが取り付けられた場合の中で、最も原水の流量が減ることになる。
Specifically, as shown in FIG. 5 (a), when the introduction nozzle 25 (A) having the nozzle main body 64 (A) is selected and attached to the proximal
ここで、電解槽14による塩素ガスの発生量が一定の場合、原水の流量が増えると、混合後の原水の塩素濃度は低くなり、原水の流量が増えると、混合後の原水の塩素濃度は高くなる。また、電解槽14による塩素ガスの発生量を制御することで、混合後の原水の流量を、塩素濃度を一定のまま増減させることができる。
Here, if the flow rate of the raw water increases when the chlorine gas generation amount by the
電解生成物混合装置の一例としての電解水製造装置のこれまでのものは、装置の能力により、設備の規模がほぼ固定されていた。したがって、一度設備が完成すると製造能力の変更には多大な費用と労力を要した。また、大型の装置や設備は、新設時には比較的導入が容易であるが、既存の設備に組み込むには困難なことが多かった。通常、電解水製造装置は、流量や電解能力、電解槽の大きさは、製造装置の形式ごとに決まっており、製造元によって、複数の製品仕様が用意されている。顧客はそれに合わせて、最適なものを選択することになる。その際、オーバスペックや、能力不足などが生じることがある。また、能力だけの問題ではなく、配管の配置や装置の大きさ、形状等が、既存の設備には入らないなど欠点もある。これまでは一能力に対して一機種であり、能力変更には、装置本体の交換、すなわち別の商品、または複数台の装置を準備する必要であった。これに対して、本実施形態の電解生成物混合装置11は、これとは異なる構造の既設の電解生成物混合装置に対して、吸引混合装置21を交換するだけで能力の変更が可能となり、低コストで能力を変更することができる。
So far in the electrolyzed water production apparatus as an example of the electrolyzed product mixing apparatus, the scale of the equipment has been almost fixed due to the capacity of the apparatus. Therefore, once the equipment was completed, changing the manufacturing capacity required a great deal of expense and effort. In addition, large-scale equipment and equipment are relatively easy to introduce at the time of new construction, but often difficult to incorporate into existing equipment. Usually, the flow rate, electrolytic capacity, and size of the electrolytic cell of the electrolyzed water production apparatus are determined for each type of production apparatus, and a plurality of product specifications are prepared by the manufacturer. Customers will choose the one that best suits them. At that time, over specs or lack of ability may occur. Moreover, not only the problem of the capacity but also the arrangement of the piping, the size of the device, the shape, etc. have disadvantages such as not being included in the existing equipment. In the past, there was one model for one capability, and to change the capability, it was necessary to replace the device body, that is, to prepare another commodity or a plurality of devices. On the other hand, the electrolytic
また、装置のコストダウンを考えた場合、部品の共通化などを考慮すると製品アイテム数は、少ないほどよい。しかし、顧客の要望にこたえるためには、多数のアイテムを用意する必要があり、コスト高になる。さらに製品としての在庫もある程度抱えていなければならない問題もあった。これに対して、本実施形態の電解生成物混合装置11は、導入ノズル25を交換するだけで能力の変更が可能となり、他の部品は共通化できるため、製品アイテム数を多くしても実質的に導入ノズル25のアイテム数を多くすることで対応でき、在庫の総量も減らすことができる。
Further, in consideration of cost reduction of the apparatus, the number of product items should be as small as possible in consideration of commonality of parts. However, in order to meet the needs of customers, it is necessary to prepare a large number of items, which is costly. Furthermore, there was also a problem that the stock as a product had to be held to some extent. On the other hand, in the electrolysis
また、導入ノズル25が着脱自在であるため、導入ノズル25の点検保守を容易に行うことができる。
Further, since the
また、導入ノズル25の内孔95の先端部が、先端に向けて拡径するテーパ形状に形成されているため、電解生成物である塩素ガスを効率良く吸引することができる。
Further, since the tip end portion of the
また、導入ノズル25の基端部に、基端管部43に当接して直管部22内への導入ノズル25の挿入長さを規定する当接部91が設けられているため、導入ノズル25をチーズ管24に取り付ける際に、当接部91を基端管部43に当接させれば、直管部22内への導入ノズル25の挿入長さを規定できることになる。よって、チーズ管24に対して導入ノズル25の位置決めを容易に行うことができる。したがって、原水への塩素ガスの混合を適切かつ一定にすることができる。
In addition, since the
ここで、複数種類の導入ノズル25のすべてを連結可能であって、複数種類の導入ノズル25のうちの一つのみの取付部85をチーズ管24の基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部86としては、上記したユニオンジョイント構造の着脱連結部86以外を採用することも可能である。
Here, all of the plurality of types of
例えば、図6に示すように、図2に示すユニオンナット26をなくすとともにユニオンボルト62に換えて取付部材121をベース63(図6では図示略)に固定する。この取付部材121の接続管体65とは反対側の端部には径方向外方に突出する円環状のフランジ部122が設けられている。そして、基端管部43のフランジ部48と、フランジ部122とを当接させて、これらフランジ部48,122をクリップ部材123で挟持する。このクリップ部材123は、帯状の板材を曲げ加工して形成されるもので弾性変形可能となっている。このクリップ部材123には、嵌合溝124が形成されており、嵌合溝124にフランジ部48,122を並べて同時に嵌合させることでフランジ部48,122を挟持する。この場合、フランジ部48,122とクリップ部材123とが、複数種類の導入ノズル25のすべてを連結可能であって、複数種類の導入ノズル25のうちの一つのみを基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部125を構成することになり、取付部材121のフランジ部122の先端部が、基端管部43に当接して直管部22内への導入ノズル25(図6では図示略)の挿入長さを規定する当接部126となる。
For example, as shown in FIG. 6, the
また、例えば、図7に示すように、図2に示すユニオンナット26をなくすとともにユニオンボルト62に換えて有孔円板状の取付部材131をベース63に固定する。また、基端管部43のフランジ部48の外径を取付部材131に合わせて大きくする。そして、取付部材131とフランジ部48とで有孔円板状のパッキン132を挟持した状態で、取付部材131とフランジ部48とをボルト133およびナット134を含む複数の締結具135で締結する。この場合、取付部材131とフランジ部48とパッキン132と複数の締結具135とが、複数種類の導入ノズル25のすべてを連結可能であって、複数種類の導入ノズル25のうちの一つのみを基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部136を構成することになる。
Further, for example, as shown in FIG. 7, the
また、例えば、図8に示すように、図2に示すユニオンナット26をなくすとともにユニオンボルト62に換えて取付部材141をベース63(図8では図示略)に固定する。この取付部材141は、軸方向の中間部に径方向外方に突出する円環状のフランジ部142が形成されており、先端側の外周部にオネジ143が、オネジ143よりも先端側に円環状の溝144が形成されている。また、基端管部43に軸方向に延出する円筒状の筒状部148を形成し、その内周部にメネジ149を形成する。そして、取付部材141の先端の溝144にOリング150を配置して、取付部材141のオネジ143を基端管部43のメネジ149に、フランジ部142が筒状部148に当接するまで螺合させる。この場合、オネジ143とメネジ149とが、複数種類の導入ノズル25のすべてを連結可能であって、複数種類の導入ノズル25のうちの一つのみを基端管部43に着脱自在に連結する着脱連結部151を構成することになり、フランジ部142のオネジ143側の端部が、基端管部43に当接して直管部22内への導入ノズル25の挿入長さを規定する当接部152となる。
For example, as shown in FIG. 8, the
また、図9に示すように、導入ノズル25のベース63に、内孔95に繋がる塩素ガスの導入口161を複数形成することも可能である。この場合、電解槽14の接続数を増減させて塩素ガスの供給量を増減させることができる。
Further, as shown in FIG. 9, it is also possible to form a plurality of
また、図10(a)に示すように、テーパ孔部105と円筒孔部106とを有する上記した導入ノズル25の形状以外に、他の形状を採用することも可能である。例えば、図10(b)に示すように、テーパ孔部105と円筒孔部106との間にテーパ孔部105側ほど小径となる逆テーパ孔部171を設けたり、図10(c)に示すように、ノズル本体64の先端側の外周部に先端側ほど小径となるテーパ外周面172を形成して外径が先端で窄む形状とするとともに内孔95の径を全体に亘って一定としたり、図10(d)に示すように、ノズル本体64の外径つまり外周面96の径を先端まで一定とし内孔95の径を全体に亘って一定としたり、図10(e)に示すように、ノズル本体64の先端側の外周部に円環状のV字溝173を形成したりすることが可能である。
Moreover, as shown to Fig.10 (a), it is also possible to employ | adopt other shapes besides the shape of the above-mentioned
ここで、内孔95の径が先端部において先端に向かってテーパ状に漸次拡径した導入ノズル25(図10(a)参照)と、内孔95の径が全体に亘って一定の導入ノズル25(図10(c)参照)とを用い、異なる長さの導入ノズル25をチーズ管24に装着した場合の吸引圧を試験した。なお、この試験において、導入ノズル25の長さおよび内孔95の先端部の形状以外の条件は一定とした。その結果を図11に示す。図11に示すように、図10(c)の内孔95の径が全体に亘って一定の導入ノズル25(図11の通常ノズル)に比べると、図10(a)の内孔95の径が先端部において先端に向かってテーパ状に漸次拡径した導入ノズル25(図11の開口ノズル)の方が吸引圧の絶対値が大きくなり、強く吸引できることがわかった。
Here, the introduction nozzle 25 (see FIG. 10A) in which the diameter of the
図10(c)に示した外径が先端で窄む導入ノズル25の場合、間隙101が混合部111の直前で大きくなり流速が下がって負圧が小さくなるため、塩素ガスの吸引圧が下がることがある。しかし、図10(d)のように外径が一定の導入ノズル25であれば負圧が低下することを防止することができる。このため、導入ノズル25の外径が先端で窄まないことが好ましい。以上に鑑みると、図10(a),(b)の導入ノズル25がより吸引圧を上げることができる。
In the case of the
したがって、吸引圧を変更したい場合に備えて、内孔95の先端のテーパ孔部105の角度を異ならせた導入ノズル25を複数用意しておくことが好ましい。また、塩素ガスの流量を変更させるために、内孔95の円筒孔部106の内径を異ならせた複数種類の導入ノズル25を用意しておいてもよく、さらには、内孔95のテーパ孔部105の内径および円筒孔部106の内径を両方適宜異ならせた複数種類の交換可能な導入ノズル25を用意しておいてもよい。
Therefore, in preparation for changing the suction pressure, it is preferable to prepare a plurality of
上述した電解生成物混合装置11は、水に電解生成物としての塩素ガスを混合して電解水を生成することにより、電解水製造装置を構成する。例えば、図12に示すように、所定の濃度の塩酸水を電気分解して塩素ガスを発生させる電解槽14と、水を供給する給水管181とを備えた電解水製造装置182を構成する。図12に示す電解水製造装置182は、複数の電解槽14のそれぞれの導出口183に取り付けられた配管184が、導入ノズル25の複数の導入口161に接続され、原水として例えば加圧された水道水を給水する給水管181が交差管部23に接続されている。電解水製造装置182の駆動時には、吸引混合装置21の交差管部23に水が供給され、図9に示す交差管部23の内側開口部33の位置から間隙101に水が高速で浸入して流動する。一方、電解槽14内では塩酸水の電気分解が進む。間隙101を通過して直管部22の導入ノズル25よりも前方に流れた水が、導入ノズル25の内孔95を吸引し、その結果、図12に示す電解槽14の導出口183に接続された配管184を経由して、生成された塩素ガスが、図9に示す内孔95から混合部111に噴出し直管部22内の水に混合される。
The above-described electrolytic
また、上述した電解生成物混合装置11は、原水に電解生成物としての塩素ガスを混合して原水を殺菌処理または消臭処理することにより、処理装置を構成する。この場合の原水は、例えばプールの水、入浴設備の入浴水、浄水場の浄化対象水、下水、排水、船舶のバラスト水等である。
Moreover, the electrolysis
船舶用のバラスト水を浄化処理するバラスト水処理装置としては、例えば、図13に示すように、海水を船舶のバラスト水タンク194に注水するバラスト水処理装置191がある。このバラスト水処理装置191は、バラスト水タンク194に海水を送水する管路195と、この管路195に設けられ海水を汲み上げるポンプ192と、ポンプ192で汲み上げられて圧送されるバラスト水となる海水を濾過するフィルタ193とを有している。そして、このバラスト水処理装置191では、フィルタ193で濾過後の海水に電解生成物としての塩素ガスを混合するために上記した電気分解モジュール16と吸引混合装置21とからなる電解生成物混合装置11が用いられる。つまり、フィルタ193で濾過後の海水の全量を吸引混合装置21の交差管部23に導入することで、海水に塩素ガスを混合して海水を殺菌処理する。塩素ガスが混合された後の海水を船舶のバラスト水タンク194に注水する。なお、この場合、フィルター193の位置、ポンプ192の位置は適宜変更することが可能であり、例えば、フィルター193をポンプ192の上流に配置しても良く、電解生成物混合装置11の下流に配置しても良い。また、ポンプ192を電解生成物混合装置11の下流に配置しても良い。このような点は、以下の図14〜図16に示す態様でも同様である。
As a ballast water treatment apparatus for purifying ballast water for ships, for example, as shown in FIG. 13, there is a ballast
また、図14に示すように、海水を船舶のバラスト水タンク194に注水する他のバラスト水処理装置201として、上記と同様のポンプ192とフィルタ193とを管路195に有し、フィルタ193で濾過後の海水を船舶のバラスト水タンク194に注水する主ルート202から一部の海水をバイパスさせるバイパスルート203を設け、このバイパスルート203を流れる一部の海水に電解生成物混合装置11で塩素ガスを混合するものがある。このバラスト水処理装置201では、吸引混合装置21の交差管部23にバイパスルート203の海水を導入することで、この海水に塩素ガスを混合して海水を殺菌処理する。そして、このように塩素ガスを混合した海水を、主ルート202に合流させて主ルート202を流れる海水に混合させて殺菌処理し船舶のバラスト水タンク194に注水する。この場合、バイパスルート203の海水に、電解生成物混合装置11で高濃度となるように塩素ガスを混合し、このバイパスルート203の海水を主ルート202を流れる海水に混合後、海水の塩素ガスの濃度が所望の濃度となるように混合を調整する。つまり、このバラスト水処理装置201は、塩素濃度が高濃度のバラスト水を希釈する方式のものである。
Further, as shown in FIG. 14, as another ballast
また、図15に示すように、他のバラスト水処理装置211として、船舶のバラスト水タンク194からバラスト水を汲み上げるポンプ212を有し、ポンプ212で汲み上げられて圧送されるバラスト水に電解生成物混合装置11で塩素ガスを混合してバラスト水タンク194に戻すものがある。つまり、ポンプ212で圧送されるバラスト水の全量を、吸引混合装置21の交差管部23に導入することで、バラスト水に塩素ガスを混合してバラスト水を殺菌処理し、その後、バラスト水タンク194に戻す。このバラスト水処理装置211は、バラスト水タンク194のバラスト水を管路195を介して循環させて殺菌処理するものである。
Further, as shown in FIG. 15, as another ballast
また、図16に示すように、他のバラスト水処理装置221として、上記と同様のポンプ212と管路195を有し、ポンプ212で汲み上げられて圧送されるバラスト水を船舶のバラスト水タンク194に戻す主ルート222から一部のバラスト水をバイパスさせるバイパスルート223を設け、このバイパスルート223を流れる一部のバラスト水に電解生成物混合装置11で塩素ガスを混合するものがある。このバラスト水処理装置221では、吸引混合装置21の交差管部23にバイパスルート223のバラスト水を導入することで、このバラスト水に塩素ガスを混合してバラスト水を殺菌処理する。そして、このように塩素ガスを混合したバラスト水を、主ルート222に合流させて主ルート222を流れるバラスト水に混合させて殺菌処理し船舶のバラスト水タンク194に戻す。この場合、バイパスルート223のバラスト水に電解生成物混合装置11で高濃度となるように塩素ガスを混合し、このバイパスルート223のバラスト水を主ルート222を流れるバラスト水に混合後、バラスト水の塩素濃度が所望の濃度となるように混合を調整する。このバラスト水処理装置221は、バラスト水タンク194のバラスト水を循環させて殺菌処理するものであり、塩素濃度が高濃度のバラスト水を希釈する方式のものである。
In addition, as shown in FIG. 16, the other ballast
なお、実施形態において、吸引混合装置21は、チーズ管24の直管部22が水平方向を向くように設置される場合を例示して説明したが、チーズ管24の向きはどのような向きに設定することもできる。
In the embodiment, the suction and mixing
ここで、ノズル本体64の外径と直管部22の内径と吸引混合装置21の流量との関係について考察する。
Here, the relationship between the outer diameter of the
液体の場合、配管内を流れる流体の流量と流速の関係は次式で表される。
Q=C×A×V
ここで、Q:流量[m3/s]、C:流出係数、A:流路面積[m2]、V:流速[m/s]
In the case of a liquid, the relationship between the flow rate of the fluid flowing in the pipe and the flow rate is expressed by the following equation.
Q = C × A × V
Here, Q: flow rate [m 3 / s], C: outflow coefficient, A: flow path area [m 2 ], V: flow rate [m / s]
V=√(2g×P÷ρ)
ベルヌーイの定理の応用より、
Q=C×A×√(2×P÷ρ)
ここで、P:圧力(差圧)[MPa]、ρ:流体密度[kg/m3]
1Pa=N/m=1[Kgm−1s−2]、水の密度:ρ=1000[kg/m3]
V = √ (2g × P ÷)
From the application of Bernoulli's theorem,
Q = C × A × √ (2 × P ÷)
Where P: pressure (differential pressure) [MPa], ρ: fluid density [kg / m 3 ]
1 Pa = N / m = 1 [Kgm −1 s −2 ], density of water: == 1000 [kg / m 3 ]
内径30.4mmの配管に外径29mmの円柱を挿入すると流体が流れる断面積Aは、
A=(15.2×15.2×3.14)−(14.5×14.5×3.14)
=65.3[mm2]
=6.53×10−5[m2]
When a cylinder with an outer diameter of 29 mm is inserted into a pipe with an inner diameter of 30.4 mm, the cross-sectional area A through which fluid flows is
A = (15.2 * 15.2 * 3.14)-(14.5 * 14.5 * 3.14)
= 65.3 [mm 2 ]
= 6.53 x 10 -5 [m 2 ]
吸引混合装置21の2次側が大気開放されていると、駆動水である原水の圧力が0.2MPaのとき、流量Qは、
Q=C×A×√(2×P÷ρ)
=1×6.53×10−5×√(2×0.2×1000000÷1000)
=1.30×10−3[m3/s]
=4.64[m3/h]
When the secondary side of the
Q = C × A × √ (2 × P ÷)
= 1 x 6.53 x 10 -5 x √ (2 x 0.2 x 1000000 ÷ 1000)
= 1.30 × 10 −3 [m 3 / s]
= 4.64 [m 3 / h]
近似値で実測すると0.195MPaのとき流量は4.05[m3/h]であった。
流出係数C=1と仮定して計算すると4.64[m3]の流量である。
このことから、流出係数は4.05/4.64=0.873となり、これを0.9として計算すると、流量は4.18[m3/h]であった。
When measured as an approximate value, the flow rate was 4.05 [m 3 / h] at 0.195 MPa.
It is a flow of 4.64 [m 3 ] when it is calculated assuming that the outflow coefficient C = 1.
From this, the outflow coefficient was 4.05 / 4.64 = 0.873, and when this was calculated as 0.9, the flow rate was 4.18 [m 3 / h].
流出係数を0.9として計算すると以下の表1のとおり、導入ノズル25のノズル本体64の外径、およびチーズ管24の直管部22の内径に関係なく、理論通りの設計が可能である。
When the outflow coefficient is calculated as 0.9, as shown in Table 1 below, theoretical design is possible regardless of the outer diameter of the nozzle
以下の表2のとおり、口径40A(上記とは配管径の異なる吸引混合装置21)の場合、流出係数を0.9として計算すると理論通りの設計が可能であった。ノズル本体64の外径の違いによる流出係数の変化はなく、直管部22の内径が同一の場合は、同じ流出係数を使うことができ、ノズル本体64の外径に関係ないことがわかった。
As shown in Table 2 below, in the case of the caliber 40A (in the case of the
11 電解生成物混合装置
14 電解槽
21 吸引混合装置
22 直管部
23 交差管部
24 チーズ管
25 導入ノズル
43 基端管部
44 先端管部
86,125,136,151 着脱連結部
91,126,152 当接部
95 内孔
101 間隙
185 導入口
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、
を備える電解生成物混合装置であって、
前記吸引混合装置が、
基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、
前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備え、
前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更可能な複数種類の前記導入ノズルを備えており、これら導入ノズルを連結可能であって、これら導入ノズルのうちの一つを前記基端管部に連結する着脱連結部を有する電解生成物混合装置。 An electrolytic cell that electrolyzes an electrolytic solution to produce an electrolytic product;
A suction mixing device that sucks the electrolytic product generated by the electrolytic cell with the flow of the introduced raw water and mixes it with the raw water;
An electrolytic product mixing device comprising
The suction and mixing device
A straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion; and a cross pipe portion intersecting between the proximal end pipe portion of the straight pipe portion and the distal end pipe portion; A cheese tube through which the raw water flows towards the tip tube,
An introduction nozzle which is detachably provided on the proximal end tube portion, forms a gap for flowing raw water between the straight end portion, and an inner hole for introducing an electrolysis product into the straight portion; Equipped with
A plurality of types of the introduction nozzles capable of changing at least one of the length and the cross-sectional area of the gap between the straight pipe portion and the straight pipe portion are provided, and these introduction nozzles can be connected. An electrolytic product mixing device having a removable connection connecting one of the two to the proximal tube portion.
前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、
を備える電解生成物混合装置の前記吸引混合装置であって、
基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、
前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備え、
前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更可能な複数種類の前記導入ノズルを備えており、これら導入ノズルを連結可能であって、これら導入ノズルのうちの一つを前記基端管部に連結する着脱連結部を有する吸引混合装置。 An electrolytic cell that electrolyzes an electrolytic solution to produce an electrolytic product;
A suction mixing device that sucks the electrolytic product generated by the electrolytic cell with the flow of the introduced raw water and mixes it with the raw water;
Said suction and mixing device of an electrolytic product mixing device comprising
A straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion; and a cross pipe portion intersecting between the proximal end pipe portion of the straight pipe portion and the distal end pipe portion; A cheese tube through which the raw water flows towards the tip tube,
An introduction nozzle which is detachably provided on the proximal end tube portion, forms a gap for flowing raw water between the straight end portion, and an inner hole for introducing an electrolysis product into the straight portion; Equipped with
A plurality of types of the introduction nozzles capable of changing at least one of the length and the cross-sectional area of the gap between the straight pipe portion and the straight pipe portion are provided, and these introduction nozzles can be connected. A suction mixing device having a detachable connection connecting one of the two to the proximal tube.
前記電解槽が生成した電解生成物を、導入された原水の流れで吸引し原水に混合する吸引混合装置と、
を備え、
前記吸引混合装置が、
基端管部および先端管部を有する直管部と、前記直管部の前記基端管部と前記先端管部との間に交差する交差管部とを有し、前記交差管部から前記先端管部に向けて原水が流れるチーズ管と、
前記基端管部に着脱自在に設けられ、前記直管部との間に原水を流動させる間隙を形成し、電解生成物を前記直管部に導入する内孔が形成された導入ノズルと、を備える電解生成物混合装置を用いた電解生成物混合方法であって、
複数種類の前記導入ノズルを準備し、これら導入ノズルを前記基端管部に択一的に取り付けることで、前記基端管部に取り付けられた前記導入ノズルと前記直管部との間の間隙の長さおよび断面積のうちの少なくともいずれか一方を変更する電解生成物混合方法。 An electrolytic cell that electrolyzes an electrolytic solution to produce an electrolytic product;
A suction mixing device that sucks the electrolytic product generated by the electrolytic cell with the flow of the introduced raw water and mixes it with the raw water;
Equipped with
The suction and mixing device
A straight pipe portion having a proximal end pipe portion and a distal end pipe portion; and a cross pipe portion intersecting between the proximal end pipe portion of the straight pipe portion and the distal end pipe portion; A cheese tube through which the raw water flows towards the tip tube,
An introduction nozzle which is detachably provided on the proximal end tube portion, forms a gap for flowing raw water between the straight end portion, and an inner hole for introducing an electrolysis product into the straight portion; A method of mixing electrolytic products using an electrolytic product mixing device comprising:
A gap between the straight line and the introduction nozzle attached to the proximal end by preparing a plurality of types of the introduction nozzles and attaching the introduction nozzles to the proximal end alternatively. An electrolytic product mixing method, wherein at least one of the length and the cross-sectional area is changed.
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