JPH1157440A - 気液混合装置 - Google Patents
気液混合装置Info
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- JPH1157440A JPH1157440A JP21789897A JP21789897A JPH1157440A JP H1157440 A JPH1157440 A JP H1157440A JP 21789897 A JP21789897 A JP 21789897A JP 21789897 A JP21789897 A JP 21789897A JP H1157440 A JPH1157440 A JP H1157440A
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- liquid
- liquid mixing
- impeller
- drive shaft
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水深の大きい処理槽にも適用でき、ガスホール
ドアップを高め、溶解効率を向上させることができる気
液混合装置の提供。 【解決手段】モータ２と接続されたドライブシャフト３
と、このドライブシャフト３の下端部に取り付けられた
インペラー５と、このインペラー５に向かって被処理液
を供給する被処理液供給配管６と、前記被処理液中にガ
スを供給するガス供給口７と、ドライブシャフト３とイ
ンペラー５をその内部に有すると共に、前記供給された
ガスを前記インペラー５の高速回転によるせん断で極微
細化して気液混合させる気液混合部４と、この気液混合
部４で処理された処理液を排出する処理液排出配管８を
備えた気液混合装置において、前記気液混合部４と前記
ガス供給口７は前記被処理液供給配管６と前記処理液排
出配管８とを接続する配管中に独立して設ける。
ドアップを高め、溶解効率を向上させることができる気
液混合装置の提供。 【解決手段】モータ２と接続されたドライブシャフト３
と、このドライブシャフト３の下端部に取り付けられた
インペラー５と、このインペラー５に向かって被処理液
を供給する被処理液供給配管６と、前記被処理液中にガ
スを供給するガス供給口７と、ドライブシャフト３とイ
ンペラー５をその内部に有すると共に、前記供給された
ガスを前記インペラー５の高速回転によるせん断で極微
細化して気液混合させる気液混合部４と、この気液混合
部４で処理された処理液を排出する処理液排出配管８を
備えた気液混合装置において、前記気液混合部４と前記
ガス供給口７は前記被処理液供給配管６と前記処理液排
出配管８とを接続する配管中に独立して設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスを効率よく液
中に混合させることのできる気液混合装置に関する。
中に混合させることのできる気液混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平７−１８５２８２号公報に
記載されているように水の浄化に気液混合装置が用いら
れている。
記載されているように水の浄化に気液混合装置が用いら
れている。
【０００３】図３は従来の自吸式気液混合装置の断面図
である。
である。
【０００４】処理槽９の上部に取り付けられたモータ２
を駆動させることで、サポートパイプ１３に支えられた
ドライブシャフト３を介してインペラー５が水中で回転
する。水中でインペラ一５が高速回転することにより、
インペラー５背面に負圧が生じ、この負圧に伴って、ガ
スをガス供給口７からドライブシャフト３の内部に設け
られたガス通路１０を介してドライブシャフト３先端に
開けられた空孔１１より強制的に吸引し水中に放散させ
る。放散されたガスは、インペラー５の高速回転によ
り、ガスと液の比重差に基づく遠心力とせん断力によっ
て引きちぎられ、微細な気泡になって被処理液中に分散
させられる。分散された気泡は、比重差によって上昇
し、この時、ガスを被処理液中に溶解させる。なお、邪
魔板１４はインペラー５が高速回転する際、水が共回り
するのを防ぐために取り付けられている。
を駆動させることで、サポートパイプ１３に支えられた
ドライブシャフト３を介してインペラー５が水中で回転
する。水中でインペラ一５が高速回転することにより、
インペラー５背面に負圧が生じ、この負圧に伴って、ガ
スをガス供給口７からドライブシャフト３の内部に設け
られたガス通路１０を介してドライブシャフト３先端に
開けられた空孔１１より強制的に吸引し水中に放散させ
る。放散されたガスは、インペラー５の高速回転によ
り、ガスと液の比重差に基づく遠心力とせん断力によっ
て引きちぎられ、微細な気泡になって被処理液中に分散
させられる。分散された気泡は、比重差によって上昇
し、この時、ガスを被処理液中に溶解させる。なお、邪
魔板１４はインペラー５が高速回転する際、水が共回り
するのを防ぐために取り付けられている。
【０００５】この自吸式気液混合方式は、一般に用いら
れているディフューザ法と比べると、細孔部分がなく、
液中に固形物が含まれていても目詰まりを起こすことが
ない。 すなわち、常にガスを極微細化し、液体との接
触面積を大きくすることで総括物質容量係数（ＫLａ）
を増加するようにしている。
れているディフューザ法と比べると、細孔部分がなく、
液中に固形物が含まれていても目詰まりを起こすことが
ない。 すなわち、常にガスを極微細化し、液体との接
触面積を大きくすることで総括物質容量係数（ＫLａ）
を増加するようにしている。
【０００６】図４は従来のインジェクタ方式による気液
混合装置の縦断面図である。
混合装置の縦断面図である。
【０００７】被処理液供給配管６とガス供給口７よりイ
ンジェクター内部に供給された被処理液とガスは、エレ
メント１５を通過するときに乱流を発生し、せん断・撹
拌を行いながら気液混合が行われる。その後、処理液
は、処理液排出配管８を経て処理槽へ送出される。
ンジェクター内部に供給された被処理液とガスは、エレ
メント１５を通過するときに乱流を発生し、せん断・撹
拌を行いながら気液混合が行われる。その後、処理液
は、処理液排出配管８を経て処理槽へ送出される。
【０００８】本方式は構造がシンプルで設置スペースを
とらない。また、ライン系にコンパクトに組み入れがで
き、種々の形状・容量の処理槽にも適切に設置できると
いう特徴がある。
とらない。また、ライン系にコンパクトに組み入れがで
き、種々の形状・容量の処理槽にも適切に設置できると
いう特徴がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、溶解効率を高
める因子として、気泡径を細かくし、また、ガスホール
ドアップを高めることで気液接触面積を増加させる。あ
るいは、処理槽の有効水深をできるだけ大きくして水深
圧を利用することが挙げられる。
める因子として、気泡径を細かくし、また、ガスホール
ドアップを高めることで気液接触面積を増加させる。あ
るいは、処理槽の有効水深をできるだけ大きくして水深
圧を利用することが挙げられる。
【００１０】これらの要求に対して、従来の自吸式気液
混合装置では、極微細気泡を生成するという点ではクリ
アできるが、撹拌力とガスの供給量がインペラの回転数
に依存するため、次の問題が生じた。処理槽の水深に併
せてドライブシャフトを長くしていたが、ドライブシャ
フトを長くすると機械的振動が発生し、インペラーを安
定して高速回転できない。すなわち、処理槽の有効水深
には限界がある。また、ガスホールドアップを高め気液
接触面積を増加させるためには、処理槽の容積に応じて
装置を大型化するか、インペラーをさらに高速で回転さ
せて撹拌力を増加させなければならないなど、使用範囲
に制約があった。
混合装置では、極微細気泡を生成するという点ではクリ
アできるが、撹拌力とガスの供給量がインペラの回転数
に依存するため、次の問題が生じた。処理槽の水深に併
せてドライブシャフトを長くしていたが、ドライブシャ
フトを長くすると機械的振動が発生し、インペラーを安
定して高速回転できない。すなわち、処理槽の有効水深
には限界がある。また、ガスホールドアップを高め気液
接触面積を増加させるためには、処理槽の容積に応じて
装置を大型化するか、インペラーをさらに高速で回転さ
せて撹拌力を増加させなければならないなど、使用範囲
に制約があった。
【００１１】また、インジェクター方式においても、装
置内部にエレメントを配置して、液体の流速により液体
とガスをせん断・撹拌して混合するという原理から、溶
解効率は流速に依存するところが大きい。すなわち、低
流速域では溶解効率が極端に低下する。なおかつ、圧力
損失が高いことから、溶解効率を高めるには液体の供給
装置に大きな負荷が生じる。つまり供給液体とガスによ
る負荷変動への対応が難しく、極微細気泡の発生が困難
である。
置内部にエレメントを配置して、液体の流速により液体
とガスをせん断・撹拌して混合するという原理から、溶
解効率は流速に依存するところが大きい。すなわち、低
流速域では溶解効率が極端に低下する。なおかつ、圧力
損失が高いことから、溶解効率を高めるには液体の供給
装置に大きな負荷が生じる。つまり供給液体とガスによ
る負荷変動への対応が難しく、極微細気泡の発生が困難
である。
【００１２】そこで、本発明は、水深の大きい処理槽に
も適用でき、ガスホールドアップを高め、溶解効率を向
上させることができ、気液接触面積を大きく取ることの
できる、構造がシンプルでしかも設置スペースをとらな
い気液混合装置を提供するものである。
も適用でき、ガスホールドアップを高め、溶解効率を向
上させることができ、気液接触面積を大きく取ることの
できる、構造がシンプルでしかも設置スペースをとらな
い気液混合装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の気液混合装置は、モータと接続されたドラ
イブシャフトと、このドライブシャフトの下端部に取り
付けられたインペラーと、このインペラーに向かって被
処理液を供給する被処理液供給配管と、前記被処理液中
にガスを供給するガス供給口と、前記ドライブシャフト
と前記インペラーをその内部に有すると共に、前記供給
されたガスを前記インペラーの高速回転によるせん断で
極微細化して気液混合させる気液混合部と、この気液混
合部で処理された処理液を排出する処理液排出配管を備
えた気液混合装置において、前記気液混合部と前記ガス
供給口は、前記被処理液供給配管と前記処理液排出配管
とを接続する配管中に独立して設けられたことを特徴と
する。
に、本発明の気液混合装置は、モータと接続されたドラ
イブシャフトと、このドライブシャフトの下端部に取り
付けられたインペラーと、このインペラーに向かって被
処理液を供給する被処理液供給配管と、前記被処理液中
にガスを供給するガス供給口と、前記ドライブシャフト
と前記インペラーをその内部に有すると共に、前記供給
されたガスを前記インペラーの高速回転によるせん断で
極微細化して気液混合させる気液混合部と、この気液混
合部で処理された処理液を排出する処理液排出配管を備
えた気液混合装置において、前記気液混合部と前記ガス
供給口は、前記被処理液供給配管と前記処理液排出配管
とを接続する配管中に独立して設けられたことを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明では、気液混合部の内壁に
流体を圧砕・せん断する凹凸形状に形成したものであ
る。
流体を圧砕・せん断する凹凸形状に形成したものであ
る。
【００１５】また、インペラーが気液混合部から処理液
排出配管に向かって水流を生みだす形状に形成すること
により、処理槽の水深を大きく、水深圧を大きくでき
る。
排出配管に向かって水流を生みだす形状に形成すること
により、処理槽の水深を大きく、水深圧を大きくでき
る。
【００１６】さらに、気液混合部が従来よりも充分に狭
いことから、ガスホールドアップを高めることができ、
気液接触面積を大幅に増加させることができる。
いことから、ガスホールドアップを高めることができ、
気液接触面積を大幅に増加させることができる。
【００１７】さらには、ライン系にコンパクトに組み入
れができるので、種々の形状・容量の処理槽にも適切に
設置できる。つまり、処理槽の有効水深を大きくして水
深圧を利用することが可能となる。
れができるので、種々の形状・容量の処理槽にも適切に
設置できる。つまり、処理槽の有効水深を大きくして水
深圧を利用することが可能となる。
【００１８】したがって、総括物質容量係数（ＫLａ）
を従来より増加させ、溶解効率がさらに向上する。
を従来より増加させ、溶解効率がさらに向上する。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す気液混合装置の
横断面図、図２は図１のａ−ａ′線横断面図である。
横断面図、図２は図１のａ−ａ′線横断面図である。
【００２０】気液混合装置の本体１上部には、モータ２
が設置され、モータのドライブシャフト３先端には本体
１内の気液混合部４内で回転するインペラー５が固定さ
れている。
が設置され、モータのドライブシャフト３先端には本体
１内の気液混合部４内で回転するインペラー５が固定さ
れている。
【００２１】気液混合部４が形成される本体１は、被処
理液供給配管６と処理液排出配管８とを接続する配管中
に設けられる。
理液供給配管６と処理液排出配管８とを接続する配管中
に設けられる。
【００２２】本体１の側部には、被処理液を気液混合部
４へ供給するための被処理液供給配管６が接続され、被
処理液の本体１への入口近傍に、被処理液へガスを供給
するガス供給口７が気液混合部４と独立して設けられて
いる。本体１の下部には気液混合された処理液を排出す
る処理液排出配管８が接続されている。
４へ供給するための被処理液供給配管６が接続され、被
処理液の本体１への入口近傍に、被処理液へガスを供給
するガス供給口７が気液混合部４と独立して設けられて
いる。本体１の下部には気液混合された処理液を排出す
る処理液排出配管８が接続されている。
【００２３】インペラー５の形状は、図２に示すように
流体を処理液排出配管８方向へ水流を生みだすようスク
リュー状に形成したものである。また、本体１の気液混
合部４の内壁は、インペラー５の回転による水の共回り
を防ぐ手段として、例えば、凹凸形状に形成する。
流体を処理液排出配管８方向へ水流を生みだすようスク
リュー状に形成したものである。また、本体１の気液混
合部４の内壁は、インペラー５の回転による水の共回り
を防ぐ手段として、例えば、凹凸形状に形成する。
【００２４】このような構成において、本体１の上部に
設置されたモータ２を駆動させて、ドライブシャフト３
に接続されたインペラー５を気液混合部４内で回転させ
る。そこに被処理液供給配管６より定量供給された被処
理液と、ガス供給口７より定量供給されたガスとを注入
し混合する。その際、被処理液とガスとは、インペラー
５の高速回転により、ガスと液の比重差に基づく遠心力
とせん断力によって引きちぎられる。その結果、ガスは
極微細気泡となって被処理液中に分散される。気液混合
された流体は、処理液排出配管８を経て処理槽に送出さ
れる。
設置されたモータ２を駆動させて、ドライブシャフト３
に接続されたインペラー５を気液混合部４内で回転させ
る。そこに被処理液供給配管６より定量供給された被処
理液と、ガス供給口７より定量供給されたガスとを注入
し混合する。その際、被処理液とガスとは、インペラー
５の高速回転により、ガスと液の比重差に基づく遠心力
とせん断力によって引きちぎられる。その結果、ガスは
極微細気泡となって被処理液中に分散される。気液混合
された流体は、処理液排出配管８を経て処理槽に送出さ
れる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、インペラーの回転する
気液混合部を被処理液供給配管と処理液排出配管とを接
続する配管中に設けることで、ドライブシャフトを水深
に合わせて長くする必要がなく、サポートパイプとドラ
イブシャフト長を極力短くできるので、設置スペースを
とる必要がなく、しかもインペラーの安定した高速回転
が得られる。
気液混合部を被処理液供給配管と処理液排出配管とを接
続する配管中に設けることで、ドライブシャフトを水深
に合わせて長くする必要がなく、サポートパイプとドラ
イブシャフト長を極力短くできるので、設置スペースを
とる必要がなく、しかもインペラーの安定した高速回転
が得られる。
【００２６】また、インペラーと対向する気液混合部内
壁部に施された凹凸形状等の共回り防止手段により、従
来のインジェクタ方式に比べてより極微細気泡の発生が
可能となる。
壁部に施された凹凸形状等の共回り防止手段により、従
来のインジェクタ方式に比べてより極微細気泡の発生が
可能となる。
【００２７】さらに、気液混合部が従来よりも充分に狭
いことから、ガスホールドアップを高めることができ、
気液接触面積を大幅に増加させることができる。
いことから、ガスホールドアップを高めることができ、
気液接触面積を大幅に増加させることができる。
【００２８】また、ライン系にコンパクトに組み入れが
できるので、種々の形状・容量の処理槽にも適切に設置
できる。つまり、処理槽の有効水深を大きくして水深圧
を利用することが可能となる。その結果、総括物質容量
係数（ＫLａ）を増加させ、装置がコンパクトながら、
溶解効率がさらに向上するという効果が得られる。
できるので、種々の形状・容量の処理槽にも適切に設置
できる。つまり、処理槽の有効水深を大きくして水深圧
を利用することが可能となる。その結果、総括物質容量
係数（ＫLａ）を増加させ、装置がコンパクトながら、
溶解効率がさらに向上するという効果が得られる。
【００２９】気液混合された処理液は、処理液排出配管
により処理槽内に吐出されるので、処理槽のサイズや形
状に関係なくフレキシブルに対応できる。
により処理槽内に吐出されるので、処理槽のサイズや形
状に関係なくフレキシブルに対応できる。
【００３０】また、配管中に設けた気液混合部でインペ
ラーを回転させることで、従来の反応槽中でインペラー
を回転させるよりも、気液混相単位容積当たり気相の容
積を表すガスホールドアップか大きくなり、総括物質容
量係数（ＫLａ）の増加も伴うことから、溶解効率がさ
らに向上するという効果が得られる。
ラーを回転させることで、従来の反応槽中でインペラー
を回転させるよりも、気液混相単位容積当たり気相の容
積を表すガスホールドアップか大きくなり、総括物質容
量係数（ＫLａ）の増加も伴うことから、溶解効率がさ
らに向上するという効果が得られる。
【図１】本発明の実施例を示す気液混合装置の横断面図
である。
である。
【図２】図１のａ−ａ′線横断面図である。
【図３】従来の自吸式気液混合装置の断面図である。
【図４】従来のインジェクタ方式による気液混合装置の
縦断面図である。
縦断面図である。
１ 本体 ２ モータ ３ ドライブシャフ卜 ４ 気液混合部 ５ インペラー ６ 被処理液供給配管 ７ ガス供給口 ８ 処理液排出配管 ９ 処理槽 １０ ガス通路 １１ 空孔 １２ 排ガス出口 １３ サポートパイプ １４ 邪魔板 １５ エレメント
Claims (3)
- 【請求項１】 モータと接続されたドライブシャフト
と、このドライブシャフトの下端部に取り付けられたイ
ンペラーと、このインペラーに向かって被処理液を供給
する被処理液供給配管と、前記被処理液中にガスを供給
するガス供給口と、前記ドライブシャフトと前記インペ
ラーをその内部に有すると共に、前記供給されたガスを
前記インペラーの高速回転によるせん断で極微細化して
気液混合させる気液混合部と、この気液混合部で処理さ
れた処理液を排出する処理液排出配管を備えた気液混合
装置において、前記気液混合部と前記ガス供給口は、前
記被処理液供給配管と前記処理液排出配管とを接続する
配管中に独立して設けられたことを特徴とする気液混合
装置。 - 【請求項２】 前記気液混合部の内壁は、流体をせん断
する凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１
記載の気液混合装置。 - 【請求項３】 前記インペラーは、前記気液混合部から
前記処理液排出配管へ向かって水流を生みだす形状に形
成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
気液混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789897A JPH1157440A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 気液混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789897A JPH1157440A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 気液混合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157440A true JPH1157440A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16711495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21789897A Pending JPH1157440A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 気液混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1157440A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007307494A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Yamazaki Co Ltd | 気体混入水生成装置及び加湿装置 |
| JP2015080771A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | ミクロ技研株式会社 | 孔付リング及びそれを装着したナノバブル生成装置 |
| WO2022123867A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Ｋｙｂ株式会社 | 気泡含有液体製造装置 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21789897A patent/JPH1157440A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007307494A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Yamazaki Co Ltd | 気体混入水生成装置及び加湿装置 |
| JP2015080771A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | ミクロ技研株式会社 | 孔付リング及びそれを装着したナノバブル生成装置 |
| WO2022123867A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Ｋｙｂ株式会社 | 気泡含有液体製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040708 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070119 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070615 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |