JP6537318B2

JP6537318B2 - 気液処理装置

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Publication number: JP6537318B2
Application number: JP2015068456A
Authority: JP
Inventors: 弘充大悟法; 浩一西川; 博臣羽渕; 忠紀桐山
Original assignee: Sumika Chemical Analysis Service Ltd
Current assignee: Sumika Chemical Analysis Service Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP2016187772A; CN205019977U

Description

本発明は、遠心力を利用して噴霧した液体を気体と混合させて、液体や気体の浄化や曝気等する際に用いられる気液処理装置に関するものである。

揮発性有機化合物などが含まれた水を曝気処理する従来の技術として、例えば、下記特許文献１に記載された曝気処理装置がある。この曝気処理装置によれば、ケース内に形成された曝気室内に遠心回転盤が備えられ、この遠心回転盤を回転させて曝気室内に水を放射させる。遠心回転盤は複数の翼が形成されており、中心部に向けて水が供給されると共に回転すると、遠心力で水が微粒子と化して飛散する。飛散した水は、曝気室内に吸気された空気と接触して曝気処理される。この曝気処理装置によれば、例えば、水の硬度成分、濁度または濃度などに影響されることなく、高効率で水が曝気処理される。

特開２０００−３２５９８４号公報

しかし、曝気処理装置は気密性を確保する必要があるところ、メンテナンスなどにおける分解後に、気密性を確保させつつ元の状態に戻すことが困難となる。本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、分解や組み立てを容易に行うことができる気液処理装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る気液処理装置は、ローターを処理室内で回転させることで、給水部から前記ローターの内側に供給された液体を、回転軸と交差する方向である放射方向に放射させると共に、吸気された気体と前記液体とを前記処理室内で混合させる気液処理装置において、前記処理室を区画する仕切板が、境界部で分割されると共に凹凸構造によって接続された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記ローターの回転軸方向における前記液体の上流側に備えられた吸込口部と、前記仕切板に形成されて前記吸込口部が貫通した吸込通路との間に、ボス部材が取り付けられ、このボス部材と前記仕切板とが、凹凸構造によって接続された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記凹凸構造における凹部と凸部とが嵌合する方向と交差する方向に、隙間が形成された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記凹凸構造がシール部材を介して嵌合された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートが前記放射方向に沿って形成された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートが前記放射方向の突き当たりに形成された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートが、前記放射方向の側方に配置されると共に、前記放射方向に沿って形成された第１バッフルプレートと、前記放射方向の突き当たりに配置されると共に前記ローターの回転軸方向に沿って形成された第２バッフルプレートと、から構成され、複数の前記第１バッフルプレートと複数の前記第２バッフルプレートとが互い違いに対面して配置された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記ローターの回転軸方向における前記液体の下流側を閉塞する閉塞面に突出部が形成され、前記給水部が、管状に形成されて先端部が前記閉塞面に対面して配置された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、前記給水部が、管状に形成されて前記ローターの内側における回転中心の周囲に配置され、複数の放射口が前記給水部に対して放射状に形成された、ことを特徴とする。

本発明に係る気液処理装置は、上記した構成である。したがって、分解や組み立てを容易に行うことができる。また、この構成により、仕切板が簡便な構造で実現されるため、製造時の加工費などを安価にすることができる。

本発明に係る気液処理装置は、凹凸構造における凹部と凸部とが嵌合する方向と交差する方向に、隙間が形成されている。この構成により、凹部と凸部との嵌合が、加工上の誤差によって僅かにずれた場合であっても、凹部と凸部とが嵌合する方向と交差する方向における隙間の範囲で、加工上の誤差が許容される。したがって、気密性を実現するための高精度な設計を要さず、製造時の加工費などを安価にすることができる。

本発明に係る気液処理装置は、凹凸構造がシール部材を介して嵌合されている。この構成により、シール部材によって嵌合部分の隙間を埋めることで、気密性を維持することができる。

本発明に係る気液処理装置は、ローターが回転する方向と対面して処理室内にバッフルプレートが配置され、バッフルプレートが放射方向に沿って形成されている。この構成により、処理室内では、回転するローターの遠心力によって、液体が微細化されて放射方向に放射される。同時に、処理室内では、ローターの回転によって正圧となって気体が吸気され、気体と液体とで気液混合の状態となる（以下、気体と液体との気液混合の状態を「気液混合流体」と記す。）。放射方向に放射された気液混合流体は、処理室の壁に衝突して更に微細化し、放射方向と逆向きに跳ね返った気液混合流体は、ローターが回転する方向に流れ、放射方向に沿って形成されたバッフルプレートに衝突して更に微細化する。また、跳ね返った気液混合流体の流路は、一部がバッフルプレートによって遮断されて乱流となり、気液接触が促進される。このように、気液混合流体は、微細化を繰り返すと共に、ローターが回転することで撹拌され、三次元的に複雑な流路を辿って気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

また、微細化が繰り返されることにより、気液混合流体は水の粒子の粒径が小さくなると共に表面積が広がり、物質移動が高速化する。したがって、反応、吸収、分離、衝突などの性能を向上させることができる。

本発明に係る気液処理装置は、ローターが回転する方向と対面して処理室内にバッフルプレートが配置され、バッフルプレートが放射方向の突き当たりに形成されている。この構成により、放射方向に放射されて処理室の壁に衝突した気液混合流体は、跳ね返ると共にローターが回転する方向に流れ、放射方向の突き当たりに形成されたバッフルプレートに衝突して微細化され、気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

本発明に係る気液処理装置は、ローターが回転する方向と対面して処理室内にバッフルプレートが配置され、バッフルプレートが、放射方向の側方に配置されると共に、放射方向に沿って形成された第１バッフルプレートと、放射方向の突き当たりに配置されると共にローターの回転軸方向に沿って形成された第２バッフルプレートと、から構成され、複数の第１バッフルプレートと複数の前記第２バッフルプレートとが互い違いに対面して配置されている。この構成により、処理室の壁に衝突して放射方向と逆向きに跳ね返った気液混合流体は、第１バッフルプレートに衝突して微細化され、気液接触が促進される。また、跳ね返った気液混合流体の流路は、一部が第１バッフルプレートによって遮断されて乱流となり、気液接触が促進される。さらに、処理室の壁に衝突して跳ね返ると共に、ローターが回転する方向に流れた気液混合流体は、第２バッフルプレートに衝突して微細化され、気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

本発明に係る気液処理装置は、ローターの回転軸方向における液体の下流側を閉塞する閉塞面に突出部が形成され、給水部が、管状に形成されて先端部が閉塞面に対面して配置されている。この構成により、ローター内では、給水部の先端部から放水された液体が、ローターの閉塞面に衝突し、ローターが回転することで分散する。その際、閉塞面に形成された突出部に液体が衝突して分散が促進される。したがって、ローター内に、均等に液体を分散させることができる。

本発明に係る気液処理装置は、給水部が、管状に形成されてローターの内側における回転中心の周囲に配置され、複数の放射口が給水部に対して放射状に形成されている。この構成により、ローター内では、液体が、給水部の放射口から放射されると共に、ローターが回転することで分散する。したがって、ローター内に、均等に液体を分散させることができる。

本発明の実施形態に係る気液処理装置が示され、（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が正面断面図、である。本発明の実施形態に係る気液処理装置が示され、（ａ）が分解正面断面図、（ｂ）が分解側面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置を正面から視した分解正面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置を正面から視した分解正面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置を正面から視した分解正面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置を正面から視した分解正面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置のローターが示され、（ａ）が側面図、（ｂ）が正面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置のローターおよび給水部が示され、（ａ）が部分断面側面図、（ｂ）が正面断面図、（ｃ）が給水部の側面断面図である。本発明の実施形態に係る気液処理装置の処理室が示され、（ａ）が側面断面図、（ｂ）Ａ−Ａ正面断面図、（ｃ）が上方から視したＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態に係る気液処理装置は、給水部を介して液体をローターの内側に供給し、ローターを処理室内で回転させることで、回転軸と交差する方向である放射方向に液体を放射させると共に、吸気された気体と液体とを処理室内で混合させて気液混合の状態にし、気液処理を実行して液体および気体を排出するものである。以下に、本発明の実施形態に係る気液処理装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る気液処理装置１０の外観および内部構造が示されている。図２、図３、図４、図５および図６は、分割された気液処理装置１０の外観および内部構造が示されている。なお、以下の説明では、図１（ｃ）において正面図左側を上流、正面図右側を下流、上下を鉛直方向とする。

図１および図２に示されているとおり、気液処理装置１０は、以下の各部材が備えられている。すなわち、気液処理装置１０は、吸込室２０、処理室２１、および排気室２２が内部に形成されたケーシング１１と、処理室２１を区画する仕切板３０と、ケーシング１１の内側に配置されて液体を供給する給水部８０と、処理室２１内で回転すると共に、内側に供給された液体を回転軸と交差する方向である放射方向１０１（図９参照）に放射させ、処理室２１内に吸気された気体と液体とを混合させるローター６０と、ローター６０が回転する方向（回転方向１００（図９参照））と対面して処理室２１内に配置されたバッフルプレート９０とが備えられている。

＜ケーシング＞
ケーシング１１は円柱状であり、軸部材５０が取り付けられた軸取付部１２が両側面の中央（円柱の底面の中央）に形成され、この軸取付部１２が含まれる水平面に形成された境界部４を境に鉛直方向に分割される（図２参照）。ケーシング１１は、分割された一方である上方側が上部ケーシング１４であり、下方側が下部ケーシング１５である。上部ケーシング１４は、上流側の外周面の上方に、気体吸込口部１６が突出して形成され、下流側の外周面の上方に、気体排出口部１８が突出して形成されている。上部ケーシング１４および下部ケーシング１５は、境界部４の縁にフランジ部１３が外側に向けて突出して形成され、このフランジ部１３同士がボルトで固定されている。

ケーシング１１の内部は、上流側から下流側に至って三つの空間が形成され、それぞれの空間が仕切板３０によって区画されている。すなわち、ケーシング１１の内部に形成された三つの空間は、それぞれ、上流側から吸込室２０、処理室２１、および排気室２２であり、吸込室２０と処理室２１、および処理室２１と排気室２２が、それぞれ仕切板３０によって区画されている。

吸込室２０は気体吸込口部１６が連通されている。この気体吸込口部１６は、空気中の異物がケーシング内に吸い込まれることを防ぐフィルター１７が取り付けられている。処理室２１は、ローター６０および給水部８０が配置され、バッフルプレート９０および液体の排水部（図示省略）が形成されている。排気室２２は気体排出口部１８が連通されている。この気体排出口部１８は、水滴がケーシング１１の外に飛散することを防ぐミストキャッチャー１９が取り付けられている。

＜仕切板＞
図２から図６に示されているとおり、仕切板３０は、吸込室２０と処理室２１とを区画するのが吸込側仕切板３１であり、処理室２１と排気室２２とを区画するのが排気側仕切板３５である。吸込側仕切板３１は中央が開口され、吸込室２０と処理室２１とを連通させる吸込通路３２が形成され、同様に、排気側仕切板３５は中央が開口され、処理室２１と排気室２２とを連通させる排気通路３６が形成されている。各仕切板３１，３５は、吸込通路３２および排気通路３６の中心が含まれる水平面に形成された境界部４を境に、ケーシング１１と共に鉛直方向に分割される（図２参照）。吸込側仕切板３１は、分割された上部ケーシング１４側が吸込側上部仕切板３３であり、下部ケーシング１５側が吸込側下部仕切板３４である。同様に、排気側仕切板３５は、分割された上部ケーシング１４側が排気側上部仕切板３７であり、下部ケーシング１５側が排気側下部仕切板３８である。また、吸込側仕切板３１における吸込通路３２の縁は、上方側（吸込側上部仕切板３３側）が吸込通路上部縁凸部４１であり、下方側（吸込側下部仕切板３４側）が吸込通路下部縁凸部４２である（図４参照）。

図２に示されているとおり、各上部仕切板３３，３７および各下部仕切板３４，３８は、それぞれの縁同士が凹凸構造によって嵌合され、接続されている。すなわち、各上部仕切板３３，３７の縁は、凸状に形成された凸部としての板縁凸部３９であり、一方、この板縁凸部３９の厚みよりも幅が広い凹状の溝が形成されて板縁凸部３９が嵌合された各下部仕切板３４，３８の縁は、凹部としての板溝凹部４０である。板縁凸部３９と板溝凹部４０とは、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向に、隙間６が形成されている。また、板縁凸部３９と板溝凹部４０とは、シール部材５を介して嵌合され、シールされている。なお、凹凸構造は、各上部仕切板３３，３７の縁が板溝凹部であり、各下部仕切板３４，３８の縁が板縁凸部であってもよい。

＜軸部材＞
図２から図６に示されているとおり、軸部材５０は棒状であり、軸取付部１２に取り付けられてケーシング１１の各部屋２０，２１，２２および各仕切板３１，３５の各通路３２，３６を貫通している。軸部材５０はローター６０が取り付けられ、このローター６０は処理室２１内に配置されている。また、軸部材５０は、ケーシング１１の下流側の外側に駆動用プーリ５１が取り付けられ、例えばベルトやカップリングなどの駆動部材（図示省略）が駆動することで回転する。すなわち、軸部材５０が回転することで、ローター６０が処理室２１内で回転する。軸部材５０は、軸受５２が適宜取り付けられ、軸取付部１２との間の軸シール５３がボルトで固定されている。

＜ローター＞
図７は、本実施形態に係る気液処理装置１０のローター６０が示されている。図７に示されているとおり、ローター６０は環状であり、回転軸方向における上流側が、円環状の副板６１によって中央が開放されて開放面６２が形成され、開放面６２に吸込口部材６８が取り付けられている（図５参照）。一方、回転軸方向における下流側が、円板状の主板６３によって閉塞されて閉塞面６４が形成されている。閉塞面６４は、中心から放射状に連続した突出部６５が形成されている。また、開放面６２と閉塞面６４との間は、円環状に形成された複数の環状板６６が、それぞれ間隔を空けて回転軸（同軸）上に配置されると共に、それぞれの環状板６６同士の間が、回転軸を中心として放射状に湾曲して形成された羽根板６７によって区画されることで、内側と外側とを連通する複数の流路が形成されている。

＜吸込口部材＞
図５に示されているとおり、吸込口部材６８は筒状であり、上流側の縁に環状フランジ部６９が形成されている。また、吸込口部材６８はローター６０の開放面６２に取り付けられると共に、吸込側仕切板３１の吸込通路３２を貫通して配置されている。吸込通路３２において、各吸込通路縁凸部４１，４２と吸込口部材６８との間は、ボス部材７０が取り付けられている（図４参照）。

＜ボス部材＞
図４に示されているとおり、ボス部材７０は環状であり、吸込口部材６８の環状フランジ部６９にボルトで固定されている。ボス部材７０は、吸込通路３２の中心が含まれる水平面に形成された境界部４を境に、鉛直方向に分割される（図２参照）。ボス部材７０は、分割された一方である上方側が上部ボス部材７１であり、下方側が下部ボス部材７３である。各ボス部材７１，７３と各吸込通路縁凸部４１，４２とは、それぞれが凹凸構造によって嵌合され、接続されている。すなわち、各吸込通路縁凸部４１，４２は、凸状に形成された凸部であり、一方、吸込通路上部縁凸部４１の厚みよりも幅が広い凹状の溝が形成されて吸込通路上部縁凸部４１が嵌合された上部ボス部材７１の外周は、凹部としての上部ボス溝凹部７２であり、さらに、吸込通路下部縁凸部４２の厚みと幅がほぼ同一である凹状の溝が形成されて吸込通路下部縁凸部４２が嵌合された下部ボス部材７３の外周は、凹部としての下部ボス溝凹部７４である。吸込通路上部縁凸部４１と、上部ボス溝凹部７２とは、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向に、隙間６が形成されている。また、吸込通路上部縁凸部４１と、上部ボス溝凹部７２は、シール部材５を介して嵌合され、シールされている。一方、吸込通路下部縁凸部４２と、下部ボス溝凹部７４とは固定されている。

＜給水部＞
図８に示されているとおり、給水部８０は管状に形成され、外部から下部ケーシング１５を貫通してローター６０の内側における回転中心の周囲に配置され、軸部材５０と平行である。液体を放水する放射口８１は、軸方向（側面）から視して、給水部８０に対して放射状に複数形成されると共に（図８（ｃ）参照）、正面から視して、長手方向に複数並んで形成されている（図８（ｂ）参照）。さらに、放射口８１は給水部８０の先端部に形成され、この給水部８０の先端部はローター６０の閉塞面６４に対面して配置されている。

＜バッフルプレート＞
図９に示されているとおり、バッフルプレート９０は薄板状であり、ローター６０が回転する方向（回転方向１００）と対面し、ローター６０の周囲に複数形成されている。バッフルプレート９０は、複数の第１バッフルプレート９１と複数の第２バッフルプレート９４とから構成され、第１バッフルプレート９１と第２バッフルプレート９４とが、互い違いに対面して配置されている。

第１バッフルプレート９１は、放射方向１０１に対して両側方（側面側）に一対で配置されると共に、放射方向１０１に沿って長手に形成されている。すなわち、第１バッフルプレート９１は、ローター６０の回転軸を中心として放射状に配置され、吸込側上部仕切板３３および吸込側下部仕切板３４と、排気側上部仕切板３７および排気側下部仕切板３８とに形成されて、各吸込側仕切板３３，３４および各排気側仕切板３７，３８において互いに対峙している。第１バッフルプレート９１は、各吸込側仕切板３３，３４側が吸込側第１バッフルプレート９２であり、各排気側仕切板３７，３８側が排気側第１バッフルプレート９３である。

第２バッフルプレート９４は、放射方向１０１の突き当たりに配置されて処理室２１の壁（ケーシング１１の内側面）に各吸込側仕切板３３，３４から各排気側仕切板３７，３８に至って形成されると共にローター６０の回転軸方向に沿って長手に形成されている。

上記のとおり、気液処理装置１０が構成されている。次に、気液処理装置１０の分解手順を図２から図６に基づいて説明する。

図２に示されているとおり、軸シール５３を固定するボルト、および各上下ケーシング１４，１５のフランジ部１３同士を固定するボルトをそれぞれ外し、上部ケーシング１４を上方に引き上げてケーシング１１を分割させる。図３に示されているとおり、ケーシング１１の内側を露出させた状態で、給水部８０を取り外す。なお、以下の説明では、ボルトの着脱についての説明を省略する。

図４に示されているとおり、吸込口部材６８と各上下ボス部材７１，７３とを分離させ、吸込口部材６８から上部ボス部材７１を取り外してボス部材７０を分割させる。なお、下部ボス部材７１は吸込通路下部縁凸部４２に固定されている。

図５に示されているとおり、吸込口部材６８を回転軸方向の上流側にずらして移動させ、吸込口部材６８とローター６０とを分離させる。図６に示されているとおり、吸込口部材６８およびローター６０を軸部材５０と共に上方に引き上げ、下部ケーシング１５から取り外す。

上記のとおり、各部材を分割または分離させた後、各部材が清掃、点検、交換される。

次に、気液処理装置１０の組み立て手順について図２から図６に基づいて説明する。なお、組み立て手順は、分解手順を逆に経るものであるため、以下の説明では、分解手順に表れていない凹凸構造を中心とした説明がなされ、その他の説明が省略されている。

図４に示されているとおり、下部ケーシング１５に、給水部８０、吸込口部材６８、ローター６０および軸部材５０が収められ、上部ボス部材７１が吸込口部材６８に取り付けられると共に下部ボス部材７３と合体した状態で、上部ケーシング１４を下部ケーシング１５に合体させる。その際、図２および図４に示されているとおり、仕切板３０のうち、吸込側上部仕切板３３の板縁凸部３９と、吸込側下部仕切板３４の板溝凹部４０とが嵌合し、吸込側上部仕切板３３の吸込通路３２における吸込通路上部縁凸部４１と、上部ボス部材７１の上部ボス溝凹部７２とが嵌合する。また、仕切板３０のうち、排気側上部仕切板３７の板縁凸部３９と、排気側下部仕切板３８の板溝凹部４０とが嵌合する。各凹凸構造は、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向における隙間６の範囲で位置決めされる。なお、板溝凹部４０および上部ボス溝凹部７２は、予めシール部材５を取り付けておく。

上記のとおり、気液処理装置１０が組み立てられる。

次に、本実施形態における気液処理装置１０の効果を、作用と共に説明する。

上記したとおり、本実施形態によれば、気液処理装置１０のケーシング１１は、各仕切板３１，３５と共に、境界部４を境に鉛直方向に分割される（図２参照）。仕切板３０のうち、吸込側上部仕切板３３の板縁凸部３９と、吸込側下部仕切板３４の板溝凹部４０とが嵌合し、吸込側上部仕切板３３の吸込通路３２における吸込通路上部縁凸部４１と、上部ボス部材７１の上部ボス溝凹部７２とが嵌合する。また、仕切板３０のうち、排気側上部仕切板３７の板縁凸部３９と、排気側下部仕切板３８の板溝凹部４０とが嵌合する。したがって、分解や組み立てを容易に行うことができる。また、この構成により、各仕切板３１，３５が簡便な構造で実現されるため、製造時の加工費などを安価にすることができる。

本実施形態によれば、図２および図４に示されているとおり、気液処理装置１０は、板縁凸部３９と板溝凹部４０とは、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向に、隙間６が形成されている。同様に、吸込通路上部縁凸部４１と、上部ボス溝凹部７２とは、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向に、隙間６が形成されている。各凹凸構造は、互いが嵌合する方向（鉛直方向）と交差する方向における隙間６の範囲で位置決めされる。この構成により、凹部と凸部との嵌合が、加工上の誤差によって僅かにずれた場合であっても、凹部と凸部とが嵌合する方向と交差する方向における隙間６の範囲で、加工上の誤差が許容される。したがって、気密性を実現するための高精度な設計を要さず、製造時の加工費などを安価にすることができる。

本実施形態によれば、図２および図４に示されているとおり、気液処理装置１０は、板縁凸部３９と板溝凹部４０とが、シール部材５を介して嵌合され、また、吸込通路上部縁凸部４１と上部ボス溝凹部７２とが、シール部材５を介して嵌合され、それぞれシールされている。この構成により、シール部材５によって嵌合部分の隙間６を埋めることで、気密性を維持することができる。

本実施形態によれば、図９に示されているとおり、気液処理装置１０は、第１バッフルプレート９１が、ローター６０が回転する方向（回転方向１００）と対面し、ローター６０の回転軸を中心として、ローター６０の周囲に放射状に複数配置されている。また、第１バッフルプレート９１は、放射方向１０１に対して両側方（側面側）に一対で配置されると共に、放射方向１０１に沿って長手に形成されている。この構成により、液体が流路３を通って給水部８０からローター６０の内側に供給されると、処理室２１内では、回転するローター６０の遠心力によって、液体が微細化されて放射方向１０１に放射される。同時に、処理室２１内では、ローター６０の回転によって正圧となって、気体吸込口部１６から吸込室２０および吸込通路３２を経て流路３（図１（ｃ）および図９（ｂ）参照）を通って気体が吸気され、気体と液体とで気液混合の状態となる。放射方向１０１に放射された気液混合流体１は（図７（ａ）参照）、処理室２１の壁に衝突して更に微細化し、放射方向１０１と逆向きに跳ね返った気液混合流体１は、ローター６０が回転する方向（回転方向１００）に流れ、放射方向１０１に沿って形成された第１バッフルプレート９１に衝突して更に微細化する（図９（ｃ）参照）。また、跳ね返った気液混合流体１の流路は、一部が第１バッフルプレート９１によって遮断されて乱流となり（図９（ｃ）参照）、気液接触が促進される。このように、気液混合流体１は、微細化を繰り返すと共に、ローター６０が回転することで撹拌され、三次元的に複雑な流路を辿って気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

また、微細化が繰り返されることにより、気液混合流体１は水の粒子の粒径が小さくなると共に表面積が広がり、物質移動が高速化する。したがって、反応、吸収、分離、衝突などの性能を向上させることができる。

さらに、放射された気液混合流体１は衝突力が強いため、水滴の界面の境膜更新が速く、物質移動が効果的に行われる。

本実施形態によれば、図９に示されているとおり、気液処理装置１０は、第２バッフルプレート９４は、放射方向１０１の突き当たりに配置されて各吸込側仕切板３３，３４から各排気側仕切板３７，３８に至って処理室２１の壁に形成されると共にローター６０の回転軸方向に沿って長手に形成されている。この構成により、放射方向１０１に放射されて処理室２１の壁に衝突した気液混合流体１は、跳ね返ると共にローター６０が回転する方向（回転方向１００）に流れ（図９（ａ）、気液混合流体の流路７参照）、放射方向１０１の突き当たりに形成された第２バッフルプレート９４に衝突して微細化され、気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

すなわち、第１バッフルプレート９１および第２バッフルプレート９４により、処理室２１の壁に衝突して放射方向１０１と逆向きに跳ね返った気液混合流体１は、第１バッフルプレート９１に衝突して微細化され、また、一部が第１バッフルプレート９１によって遮断されて乱流となり（図９（ｃ）参照）、気液接触が促進される。さらに、処理室２１の壁に衝突して跳ね返ると共に、ローター６０が回転する方向（回転方向１００）に流れた気液混合流体１は、第２バッフルプレート９４に衝突して微細化され（図９（ａ）、気液混合流体の流路７参照）、気液接触が促進される。したがって、気液接触の効率を大幅に向上させることができる。

本実施形態によれば、気液処理装置１０は、図７および図８に示されているとおり、ローター６０は、回転軸方向における下流側が、円板状の主板６３によって閉塞されて閉塞面６４が形成されている。閉塞面６４は、中心から放射状に連続した突出部６５が形成されている。放射口８１が先端に形成された給水部８０は、先端部がローター６０の閉塞面６４に対面して配置されている。この構成により、ローター６０内では、給水部８０の先端部から放水された液体が、ローター６０の閉塞面６４に衝突し、ローター６０が回転することで分散する。その際、閉塞面６４に形成された突出部６５に液体が衝突して分散が促進される（図８、液体の流路３参照）。したがって、ローター６０内に、均等に液体を分散させることができる。

本実施形態によれば、気液処理装置１０は、給水部８０がローター６０の内側における回転中心の周囲に配置され、軸部材５０と平行である。液体を放水する放射口８１は、軸方向（側面）から視して、給水部８０に対して放射状に複数形成されると共に、正面から視して、長手方向に複数並んで形成されている。この構成により、ローター６０内では、液体が、給水部８０の放射口８１から放射されると共に、ローター６０が回転することで分散する。したがって、ローター６０内に、均等に液体を分散させることができる。

次に、気液処理装置１０の用途の一例を説明する。

＜酸素の補給＞
空気中の酸素を瞬時に吸収するため、処理水は酸素過飽和となるので廃水中の生物学的酸素要求量（ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌＯｘｙｇｅｎＤｅｍａｎｄ：ＢＯＤ）、化学的酸素要求量（ＣｈｅｍｉｃａｌＯｘｙｇｅｎＤｅｍａｎｄ：ＣＯＤ）の負荷軽減、湖沼、河川浄化、養魚場の酸素補給、生物処理の酸素補給および水中に溶存する物質（例えば、アンモニアなど）が除去でき、また溶存酸素による酸化、還元にも効果的である。
＜曝気＞
液中に含まれる有害物質（揮発性有機塩素化合物等）の除去
＜回収＞
ガスに含まれるアルコール、アンモニア、硫酸ミスト、塩素、微粉金属等の濃縮回収
＜反応＞
塩酸、アンモニアなどの有害ガスの中和処理
＜集塵＞
気体に含まれる塵埃の除去、回収、付着性物質を含む気体、流体の処理
気液処理装置１０はローター６０の高速回転による気液流が激しくケーシング１１の壁面、バッフルプレート９０に衝突し、速度のある気液が複雑に作用し、自己洗浄能力があり、ほとんど付着、閉塞しない。石灰スラリーなどの吸収、反応剤を使用しても充填塔の様に目詰、閉塞が殆どない。その他気液接触によるあらゆる処理に対応可能である。
接触効率良いため装置が小形化できる
上記により運搬、据付が容易で鉄板敷、工場床面に簡単に設置して配管をつなぐだけでよく、一日で稼動可能である。ローター６０の回転を可変速にすることで使用条件に適合した経済的な運転ができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１気液混合流体
２気体の流路
３液体の流路
４境界部
５シール部材
６隙間
７気液混合流体の流路
１０気液処理装置
１１ケーシング
１２軸取付部
１３フランジ部
１４上部ケーシング
１５下部ケーシング
１６気体吸込口部
１７フィルター
１８気体排出口部
１９ミストキャッチャー
２０吸込室
２１処理室
２２排気室
３０仕切板
３１吸込側仕切板
３２吸込通路
３３吸込側上部仕切板
３４吸込側下部仕切板
３５排気側仕切板
３６排気通路
３７排気側上部仕切板
３８排気側下部仕切板
３９板縁凸部（凸部）
４０板溝凹部（凹部）
４１吸込通路上部縁凸部（凸部）
４２吸込通路下部縁凸部（凸部）
５０軸部材
５１駆動用プーリ
５２軸受
５３軸シール
６０ローター
６１副板
６２開放面
６３主板
６４閉塞面
６５突部
６６環状板
６７羽根板
６８吸込口部材
６９環状フランジ部
７０ボス部材
７１上部ボス部材
７２上部ボス溝凹部（凹部）
７３下部ボス部材
７４下部ボス溝凹部（凹部）
８０給水部
８１放射口
９０バッフルプレート
９１第１バッフルプレート
９２吸込側第１バッフルプレート
９３排気側第１バッフルプレート
９４第２バッフルプレート
１００回転方向
１０１放射方向

Claims

軸部材が貫通した円環状の副板と円板状の主板との間に流路が形成されたローターを処理室内で回転させることで、給水部から前記ローターの内側に供給された液体を、回転軸と交差する方向である放射方向に前記流路を通って放射させると共に、吸気された気体と前記液体とを前記処理室内で混合させ、この気液混合体を前記処理室内の壁に衝突させる気液処理装置において、
前記処理室を区画すると共に前記軸部材が通された仕切板が、境界部で分割されると共に凹凸構造によって接続され、
前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートが前記放射方向に沿って形成された、
ことを特徴とする気液処理装置。
軸部材が貫通した円環状の副板と円板状の主板との間に流路が形成されたローターを処理室内で回転させることで、給水部から前記ローターの内側に供給された液体を、回転軸と交差する方向である放射方向に前記流路を通って放射させると共に、吸気された気体と前記液体とを前記処理室内で混合させ、この気液混合体を前記処理室内の壁に衝突させる気液処理装置において、
前記処理室を区画すると共に前記軸部材が通された仕切板が、境界部で分割されると共に凹凸構造によって接続され、
前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、前記バッフルプレートが前記放射方向の突き当たりに形成された、
ことを特徴とする気液処理装置。
軸部材が貫通した円環状の副板と円板状の主板との間に流路が形成されたローターを処理室内で回転させることで、給水部から前記ローターの内側に供給された液体を、回転軸と交差する方向である放射方向に前記流路を通って放射させると共に、吸気された気体と前記液体とを前記処理室内で混合させ、この気液混合体を前記処理室内の壁に衝突させる気液処理装置において、
前記処理室を区画すると共に前記軸部材が通された仕切板が、境界部で分割されると共に凹凸構造によって接続され、
前記ローターが回転する方向と対面して前記処理室内にバッフルプレートが配置され、
前記バッフルプレートが、
前記放射方向の側方に配置されると共に、前記放射方向に沿って形成された第１バッフルプレートと、
前記放射方向の突き当たりに配置されると共に前記ローターの回転軸方向に沿って形成された第２バッフルプレートと、から構成され、
複数の前記第１バッフルプレートと複数の前記第２バッフルプレートとが互い違いに対面して配置された、
ことを特徴とする気液処理装置。
前記ローターの回転軸方向における前記液体の上流側に備えられた吸込口部と、前記仕切板に形成されて前記吸込口部が貫通した吸込通路との間に、ボス部材が取り付けられ、このボス部材と前記仕切板とが、凹凸構造によって接続された、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された気液処理装置。
前記凹凸構造における凹部と凸部とが嵌合する方向と交差する方向に、隙間が形成された、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された気液処理装置。
前記凹凸構造がシール部材を介して嵌合された、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された気液処理装置。
前記ローターの回転軸方向における前記液体の下流側を閉塞する閉塞面に突出部が形成され、
前記給水部が、管状に形成されて先端部が前記閉塞面に対面して配置された、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された気液処理装置。
前記給水部が、管状に形成されて前記ローターの内側における回転中心の周囲に配置され、複数の放射口が前記給水部に対して放射状に形成された、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された気液処理装置。