JPH10216490A - 気体の液体への急速混合溶解装置 - Google Patents

気体の液体への急速混合溶解装置

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JPH10216490A
JPH10216490A JP3289597A JP3289597A JPH10216490A JP H10216490 A JPH10216490 A JP H10216490A JP 3289597 A JP3289597 A JP 3289597A JP 3289597 A JP3289597 A JP 3289597A JP H10216490 A JPH10216490 A JP H10216490A
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JP
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gas
liquid
container
water
ozone
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JP3289597A
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Yukio Akahori
幸男 赤堀
Akihisa Koganezawa
明央 小金澤
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KOA CORP KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、気体と液体との接触効果を高める
と共に温度の制御により溶解を促進して難溶性気体の高
濃度溶液を安定的に製造し得る装置を提供する。 【解決手段】 液体をノズルから噴出させることでノズ
ル出口を陰圧にして噴出液体の中へ気体を吸入混合さ
せ、気体の液体への混合溶解を行う装置であって、気体
oと液体wが相接するように同一の容器1内へ収めら
れ、この容器1内の液体wは気体の混合装置4を含む循
環路2を循環して、温度制御器5により気体oの溶解が
促進される温度に制御可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体の液体への急
速混合溶解装置。詳しくは同一容器に気体と液体を収容
して、その液体を気体の混合装置を通して容器へ戻す操
作を温度制御の下に行い得る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、気体の液体への混合溶解装置とし
て、アスピレーター方式やバブリング方式などが知られ
ている。
【0003】しかしながらこれらの方式は、溶液濃度を
急激に上昇させたり、飽和濃度まで上昇させたりするこ
とができるほど溶解効率が高くなく、また、安定した濃
度維持の目的をも達成し難いものであり、更に、アスピ
レータにより気体を吸引することで気体系を減圧した
り、気泡発生器の流路抵抗により加圧状態としたりする
等、発生器に圧力変動を生じさせる問題点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するため、気体と液体との接触効果を可及的に高め
ると共に、温度の制御により溶解を促進して難溶性気体
の高濃度液体を安定的に製造し得る装置を提供すること
を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る気体の液体への急速混合溶解装置は下記の
構成を採用することを特徴とする。液体をノズルから噴
出させることでノズル出口を陰圧にして噴出液体の中へ
気体を吸入混合させ、気体の液体への混合溶解を行う装
置であって、気相と液相とが相接するように同一容器内
に収められ、この容器の内容物は気体の混合装置を含む
循環経路を循環されて、気体の溶解が促進される温度に
制御可能である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る気体の液体へ
の急速混合溶解装置の実施の形態を図面に基づいて説明
する。
【0007】図1〜図14において符号Aは、水へオゾ
ンを混合溶解させたオゾン水溶液の生成に適した急速混
合溶解装置である。この装置Aは気体のオゾンoと液体
の水wの両方を収容する容器1と、容器1内の水wを循
環路2に循環流動させるポンプ3と、前記循環路2中に
設けて水wへのオゾンoの混合溶解を行わせる装置のア
スピレータ4又はイジェクター(図面省略)と、水wを
オゾンoの溶解が促進される温度に制御する温度制御器
5とで構成されて、これら各構成部材のオゾンに接触部
分は総てオゾンoの耐性樹脂等の素材により形成する。
【0008】この装置Aの容器1は、液体の水wと気体
のオゾンoの必要量を収容できる容積に形成されて、前
記のように循環路2を接続される他、水wの導入口6
と、オゾンoの導入口7と、余剰オゾンoの排出口8
と、水wにオゾンoが混合溶解したオゾン水溶液の取出
口9を備え、この取出口9は容器1ではなく前記循環路
2に設ける場合もあって開閉弁10を備える。そして、
この容器1のオゾンoの導入口7からは常に一定量、一
定濃度のオゾンoを導入して、その余剰分は排出口8か
ら排出させ、常にオゾン分圧が一定に保たれるようにす
る。なお、オゾンoの排出口8には通常オゾン分解触媒
を設けて、この分解作用でオゾンoを酸素にしてから大
気へ開放することにより内圧の上昇を防ぐようにする。
【0009】アスピレータ4は、ポンプ3で循環路2を
送られた水wをノズル4aから噴射させてノズル出口を
陰圧にし、オゾンoを吸気部4bから吸入させて水wの
中へ混合溶解させてオゾン水溶液とし、このオゾン水溶
液を噴水部4cから容器1内の水w中へ噴出させ、水w
の撹拌を行わせてオゾンoの水wに対する混合溶解を促
進する操作を循環流動により繰り返させて均一濃度のオ
ゾン水を安定して生成させる。そして、このアスピレー
タ4の配置は、図1に示すようにアスピレータ4を容器
1内のオゾンo中に設けて、吸気部4bをオゾンo中に
開口させ、噴水部4cを水w中へ挿入開口させるか、図
2に示すアスピレータ4を容器1の上外に設けて、吸気
口4bを配管9によりオゾンoと連通させ、噴水部4c
を容器1内の水w中へ挿入開口させるか、図3に示すよ
うにアスピレータ4を容器1の水w中に設けて、吸気部
4bをオゾンoに直通させ、噴水口4cを水w中へ挿入
開口させるか、図4に示すようにアスピレータ4を容器
1の横外に設けて、吸気口4bを配管9によりオゾンo
と連通させ、噴水部4cを容器1内の水w中へ挿入開口
させるか、図5に示すようにアスピレータ4を容器1内
の水w中に設けて、吸気部4aをオゾンoへ挿入開口さ
せ、噴水部4cを水w中に開口させるか、図6に示すよ
うにアスピレータ4を容器1の下側に設けて、吸気部4
bを容器1内の水w中を通してオゾンo中へ挿入開口さ
せ、噴水口4cを容器1内の水w中へ挿入開口させる
か、図7に示すようにアスピレータ4を横置きの温度制
御器5と一体形成した容器1と温度制御器5との間に設
けて、吸気部4bを容器1内のオゾンo中に開口させ、
噴水部4cを容器1内の水w中に開口させるか、図8に
示すようにアスピレータ4を下置きの温度制御器5と一
体成型した容器1と温度制御器5との間に設けて、吸気
部4bを配管9により容器1内のオゾンoと連通させ、
噴水口4cを容器1の下部において水wと通じさせ、吸
気部4bを容器1内の水w中に開口させる等配置には多
くの変化、変形があるから、これら配置の中から状況に
応じて適当なものを選択使用する。
【0010】水wの温度制御器5は、オゾンoを水wへ
混合溶解する際、温度が低いほど濃度は高くなり、温度
制御の誤差範囲が狭いほど濃度の精度が上昇するので、
水wを0℃より上で15℃以下の範囲内の恒温を保たせ
ることが好ましくこの目的に使用するものであるから、
図1〜図8に示すように循環路2中に設けた冷却室5a
の一部又は全部の薄い壁面にペルチェ素子で温度制御さ
れる金属板5bを添設するペルチェ冷却器を用い、この
冷却器5を図1〜図6に示すように容器1とは別体に形
成して図1〜図4のように容器の横に配置するか、図
5、図6に示すように容器の下側に配置するか、図7、
図8に示すように容器1と冷却器5とを横に並べるか、
上下に並べるかして一体形成し、冷却室5a内を流通す
る水wを金属板5bで冷却させるか、図9に示すように
金属板5bを容器1の水w側の外壁に取付けて容器1内
の水wを冷却させるようにする。又、この温度制御器5
は、図10に示すように容器1内の水w中にコイル状管
路5cを設けるか、図11に示すように容器1の外側に
コイル状管路5cを巻き付けて、コイル状管路5cに冷
媒を流動させて容器1内の水wを冷却させるか、図1
2、図13に示すように水wの順管路2に冷却室5aを
設けて、この冷却室5a内にコイル状管路5bを設ける
か、図13に示すように冷却室5aの外側にコイル状管
路5cを巻き付けるかして、コイル状管路5cに冷媒を
流動させて冷却室5a内の水wを冷却させるか、図14
に示すように水wの循環路2中に冷却室5bに内設され
るコイル状管路5cを設けて、コイル状管路5cに水w
を流動させ、冷却室5bに冷媒を流動させてコイル状管
路5cの水wを冷却する等、多くの温度制御器があるの
でこれらの中から状況に応じて適当なものを選択使用す
る。
【0011】前記実施形態に示すオゾン水の生成装置A
は、容器1内に水wとオゾンoの必要量を収容すると両
者が相接して、接触部において水w中へのオゾンoの混
合溶解を行わせると共に、ポンプ3を運転すると水wが
循環路2を循環してアスピレータ4のノズル4aから微
細な液滴となって噴射し、この噴射によりノズル出口が
陰圧になる。このため容器1内のオゾンoが吸引部4b
から吸引されて噴射水w中に混入溶解されると共に、オ
ゾンoが混合溶解した水wは容器1内の水w中へ噴出し
て水wを撹拌し、この撹拌によっても水wとオゾンoと
の混合溶解が促進されるもので、前記した混合溶解の操
作はオゾン水溶液が循環路2を循環流動するため反復的
に続行されて高濃度のオゾン水溶液の生成が短時間で行
われ、しかも、温度制御器5により循環流動するオゾン
水溶液の温度を4〜6℃に制御して置けば、オゾンoの
水w中への溶解及び濃度平衡への到達が促進されてオゾ
ン分圧10%、オゾン流量0.4g/h、温度5℃±
0.5において65ppm±5ppm程度のオゾン水の
生成が可能であり、また、設定温度を変更することで濃
度を制御することが可能である。なお、本発明に係る装
置は、前記したオゾン水の生成以外に液体に混合溶解し
難い気体を効果的に混合溶解させる装置として広く利用
できるものであるが、他の利用例について説明を省略す
る。
【0012】本発明に係る装置の各部構成部分は前記実
施形態に記載したものに限定されるものではなく、発明
の思想を逸脱しない範囲内において多くの変化、変形を
成し得ることは勿論である。
【0013】
【発明の効果】
(1)気体と液体を同一容器に収容して常時接触させる
と共に、循環路に気体の混合装置を設け、液体中への気
体の吸入時と気液混合体の液体中への噴出時に液体を撹
拌させる操作を反復させるから、気体の液体への混合溶
解が効率よく行われて、気液混合溶体の急速な生成と、
濃度の自在な制御、気液混合体の保持と任意出力が可能
となる。 (2)液体の循環路は容器へ気体や液体を出入させる経
路とは独立して設けることができるから、気体の発生装
置に圧力変動を生じさせないし、循環路が簡単になるた
め構成部品の数を減らせる。 (3)原理的には気体と液体との接触する殆どの部分を
一体成形することができるから、気体、液体が漏洩する
可能性が減少し、装置がコンパクトにまとめられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る気体の液体への急速混合溶解装置
の気体の混合装置を容器内の気体中へ下向きに設けた場
合の縦断正面図である。
【図2】気体の混合装置を容器の上外に下向きに設けた
場合の縦断正面図である。
【図3】気体の混合装置を容器内の液体中へ横向きに設
けた場合の縦断正面図である。
【図4】気体の混合装置を容器の横外に横向きに設けた
場合の縦断正面図である。
【図5】気体の混合装置を容器内の液体中へ上向きに設
けた場合の縦断正面図である。
【図6】気体の混合装置を容器の下外に上向きに設けた
場合の縦断正面図である。
【図7】気体の混合装置を横に並ぶ容器と温度制御器と
の間に設けた場合の縦断正面図である。
【図8】気体の混合装置を上下に並ぶ容器と温度制御器
との間に設けた場合の縦断正面図である。
【図9】ペルチェ素子による温度制御器を容器へ取り付
けた場合の縦断正面図である。
【図10】冷媒による温度制御器を容器内の液体中に設
けた場合の縦断正面図である。
【図11】冷媒による温度制御器を容器の外に巻き付け
た場合の縦断正面図である。
【図12】冷媒による温度制御器を循環路の冷却室に内
設した場合の縦断正面図である。
【図13】冷媒による温度制御器を循環路の冷却室の外
に巻き付けた場合の縦断正面図である。
【図14】冷媒による温度制御器内に循環路の一部を通
した場合の縦断正面図である。
【符号の説明】
A 気体の液体への急速混合溶解装置 1 容器 o 気体 w 水 2 循環路 3 ポンプ 4 気体の混合装置 5 温度制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体をノズルから噴出させることでノズ
    ル出口を陰圧にして噴出液体の中へ気体を吸入混合さ
    せ、気体の液体への混合溶解を行う装置であって、 気相と液相が相接するように同一の容器内へ収められ、 この容器内の液体は気体の混合装置を含む循環路を循環
    して、温度制御器により気体の溶解が促進される温度に
    制御可能であることを特徴とする気体の液体への急速混
    合溶解装置
JP3289597A 1997-01-31 1997-01-31 気体の液体への急速混合溶解装置 Pending JPH10216490A (ja)

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AT97309344T ATE258147T1 (de) 1997-01-31 1997-11-20 Apparat zur erzeugung von ozonwasser
EP97309344A EP0856491B1 (en) 1997-01-31 1997-11-20 Apparatus for producing ozone water
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