KR100773037B1 - Supplying device for a liquid containing a gas - Google Patents

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KR100773037B1
KR100773037B1 KR1020010031998A KR20010031998A KR100773037B1 KR 100773037 B1 KR100773037 B1 KR 100773037B1 KR 1020010031998 A KR1020010031998 A KR 1020010031998A KR 20010031998 A KR20010031998 A KR 20010031998A KR 100773037 B1 KR100773037 B1 KR 100773037B1
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이타쿠라히로아키
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유겐가이샤 이즈모기켄
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Abstract

(과제) 간단한 구조로 충분한 용존산소의 공급 및 에어 리프트효과를 갖는 기액공급장치를 제공한다.(Problem) Provide a gas-liquid supply device having a sufficient structure of supplying dissolved oxygen and an air lift effect with a simple structure.

(해결수단) 기액공급장치는, 흡입관(1), 토출관(2), 확대관(3), 공급관(4), 흡기관(5), 흡기량 조절밸브(6), 펌프(7), 개구판(8), 스크루(9), 스로틀밸브(10), 등으로 구성되고, 필요에 따라 확대관(3) 등에 교반부재가 설치되는 장치이다.(Solution means) The gas-liquid supply device includes a suction pipe 1, a discharge pipe 2, an enlarged pipe 3, a supply pipe 4, an intake pipe 5, an intake air amount control valve 6, a pump 7, It is an apparatus comprised from the spherical plate 8, the screw 9, the throttle valve 10, etc., and a stirring member is provided in the expansion pipe 3 etc. as needed.

(효과) 펌프로 기액유체를 흐르게 하고, 스크루로 공기를 중심측에 모아서 개구판에 균일적으로 공급하고, 확대관으로 급팽창시켜서 분단하고, 확대관 및 공급관에서 공기용해를 위한 시간을 설정하고, 스로틀밸브로 압력조절하여 가압에 의해 용해도를 변화시키도록 하고, 이들의 총합작용으로 수중으로의 공기의 용해도를 대폭적으로 향상시키고, 용존산소가 많은 기액유체를 공급하거나, 미소기포화하여 에어 리프트효과를 발휘하는 기액유체를 공급할 수 있다.(Effect) The gas-liquid fluid is flowed by a pump, the air is collected at the center side with a screw, and it is uniformly supplied to the opening plate, and it is rapidly expanded and divided by the expansion tube, and the time for air dissolution in the expansion tube and the supply tube is set. Pressure is controlled with a throttle valve to change the solubility by pressurization.The combined action of these is to greatly improve the solubility of air into the water, supply a gas-liquid fluid containing high dissolved oxygen, or microbubble to lift the air. A gas-liquid fluid that exerts an effect can be supplied.

기액유체, 유로, 기체공급계, 펌프, 개구판, 선회부재, 유로단면 축소수단, 교반부재. 선회날개.Gas-liquid fluid, flow path, gas supply system, pump, opening plate, pivot member, flow path section reduction means, stirring member. Turning wing.

Description

기액공급장치{SUPPLYING DEVICE FOR A LIQUID CONTAINING A GAS}Gas-liquid supply device {SUPPLYING DEVICE FOR A LIQUID CONTAINING A GAS}

도 1은 본 발명이 적용된 기액공급장치의 전체구조의 일예를 도시하는 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing an example of the entire structure of a gas-liquid supply device to which the present invention is applied.

도 2는 상기 장치의 토출관 이후의 실제의 배관상태의 일예를 도시하는 일부단면을 포함하는 측면도이다.2 is a side view including a partial cross section showing an example of an actual piping state after the discharge pipe of the apparatus.

도 3은 상기 장치에 사용가능한 펌프의 일예를 도시하는 단면도이다.3 is a sectional view showing one example of a pump usable in the apparatus.

도 4는 상기 장치에 사용가능한 개구판의 일예를 도시하는 평면도이다.4 is a plan view showing an example of an aperture plate usable in the apparatus.

도 5는 상기 장치에 교반부재를 설치한 때의 구조예를 도시하는 단면도이다.Fig. 5 is a sectional view showing a structural example when the stirring member is provided in the apparatus.

도 6 (a) 및 (b)는 상기 교반부재의 날개부분을 도시하는 사시도이고, 그 중 (b)는 (a)의 구조를 보다 명료하게 한 도면이다.6 (a) and 6 (b) are perspective views showing the wing portion of the stirring member, wherein (b) is a view for clarifying the structure of (a).

도 7은 공기공급부분의 다른 구조예를 도시하는 설명도이다.7 is an explanatory diagram showing another structural example of the air supply portion.

도 8은 교반부재에 있어서 기액유체의 흐름상태의 설명도이다.8 is an explanatory view of the flow state of the gas-liquid fluid in the stirring member.

도 9는 공급관으로부터 배출된 기액유체의 외관상태를 도시하는 설명도이다.9 is an explanatory diagram showing an appearance state of a gas-liquid fluid discharged from a supply pipe.

도 10은 상기 설명도에서 압력을 높인 때의 상태를 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the state at the time of raising pressure in the said explanatory drawing.

도 11은 상기 설명도에서 압력을 더 높인 때의 상태를 도시하는 도면이다. It is a figure which shows the state at the time of raising pressure in the said explanatory drawing.

도 12는 상기 설명도에서 압력을 더 높인 때의 상태를 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the state at the time of raising pressure in the said explanatory drawing.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명) (Explanation of symbols for the main parts of the drawing)                 

1; 흡입관(관상의 유로) 2; 토출관(관상의 유로)One; Suction pipe (tubular flow path) 2; Discharge tube (tubular flow path)

3; 확대관(관상의 유로) 4; 공급관(관상의 유로)3; Expanding tube (tubular flow path) 4; Supply pipe (tubular flow path)

5; 흡기관(기체공급계) 6; 흡기량조정밸브(기체공급계) 5; Intake pipe (gas supply system) 6; Intake air volume adjustment valve (gas supply system)

7; 펌프(펌프, 일정용량형의 펌프) 8; 개구판(개구판, 다공판)7; Pumps (pumps, pumps of constant capacity) 8; Opening Plate (Opening Plate, Perforated Plate)

9; 스크루(선회부재) 9; Screw (turning member)

10; 스로틀밸브(유로단면 축소수단, 유로단면 조절수단)10; Throttle valve (Euro section reducing means, Channel section adjusting means)

11; 교반부재 12; 우선회날개(제 1 선회날개)11; Stirring member 12; Priority Wings (1st Wings)

13; 좌선회날개(제 2 선회날개) 12a,12b; 제 1 선회날개의 양단13; Left turning wing (second turning wing) 12a, 12b; Both ends of the first turning wing

13b,13a; 대응하는 제 2 선회날개의 양단 20; 압축기(기체공급계)13b, 13a; Both ends 20 of the corresponding second turning vanes; Compressor (Gas Supply System)

21; 송기관(기체공급계)21; Inlet pipe (gas supply system)

본 발명은 액체에 기체를 가해서 기액유체로 하여 공급하는 기액공급장치에 관한 것으로, 특히 에어 리프트작용 및 산소공급작용에 의해 기능저하된 수역(水域)을 재생시키는 기술로서 적합하게 이용된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-liquid supply device for adding gas to a liquid and supplying it as a gas-liquid fluid, and is particularly suitably used as a technique for regenerating water bodies deteriorated by an air lift action and an oxygen supply action.

액체중에 기체를 용해시키는 기술로서는, 예를 들면, 자흡식(自吸式) 펌프로 연못에서 물을 양수함과 동시에 대기를 흡인하여 혼입탱크에 넣고, 이것으로부터 흡인하여 연못물과 대기를 산소포화 탱크로 보내넣고, 자흡식 펌프의 토출압력으로 가압하여 포화상태로 하고, 이 물을 연못에 방출하도록 한 양식연못용 산소보급장 치가 제안되어 있다(일본 실개평2-78064호 명세서 및 도면참조). 이 장치에서는, 산소포화 탱크로부터의 출수량을 조정함으로써 그 안의 압력치를 변동시켜, 가압에 의해 포화상태로 하도록 하고 있다.As a technique for dissolving gas in a liquid, for example, a self-priming pump pumps water from a pond and simultaneously draws air into a mixing tank, sucks water from the pond, and saturates the pond and air. An oxygen supply device for aquaculture ponds, which is fed into a tank, pressurized by the discharge pressure of a self-priming pump, is saturated, and discharged into the pond has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-78064 and the drawings). . In this apparatus, the pressure value therein is varied by adjusting the amount of water discharged from the oxygen saturation tank, so that the pressure is saturated.

그렇지만, 이와 같은 장치에서는, 흡입한 물과 산소를 단순히 펌프로 혼합시켜서 탱크에 넣는 것뿐이므로, 수용액을 포화상태의 근방까지 도달시키는 것이 용이하지 않고, 산소용해량이 부족하거나 산소를 충분히 용해시키기 위해서 장시간이 걸린다고 하는 문제가 있다.However, in such an apparatus, it is not easy to reach the aqueous solution near the saturation state because the inhaled water and oxygen are simply mixed with a pump and put into a tank. There is a problem that it takes a long time.

본 발명은 종래기술에 있어서 상기 문제를 해결하고, 단시간에 기체를 액체중에 고농도로 용해시키거나 미소기포로서 균일적으로 존재시켜, 피처리수중에서의 기체공급 및 에어 리프트작용이 가능한 기액공급장치를 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention solves the above problems in the prior art, a gas-liquid supply device capable of supplying the gas and the air lift action in the water to be treated by dissolving the gas in a high concentration in the liquid in a short time or uniformly present as micro bubbles. It is a subject to offer.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 액체에 기체를 가해서 기액유체로 하여 공급하는 기액공급장치에 있어서,In the present invention, in order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a gas-liquid supply device for supplying a gas to the liquid as a gas-liquid fluid,

상기 액체와 상기 기액유체가 흐르게 되는 관상의 유로와, 상기 액체에 상기 기체를 가하도록 상기 유로의 상류측 위치에 접속된 기체공급계와, 상기 액체와 상기 기액유체를 공급가능하도록 상기 유로의 일정위치에 설치된 펌프와, 상기 상류측 위치 또는 상기 일정위치중의 어느 하나의 하류측의 위치의 하류측에 상기 유로의 단면적을 급변시키도록 설치된 개구판과, 이 개구판의 근방에서 상기 상류측에 상기 기액유체를 선회시키도록 설치된 선회부재와, 이 개구판으로부터 상기 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고, 상기 유로에 설치되어 이 유로의 단면적을 축소가능한 유로단면 축소수단을 갖는 것을 특징으로 한다.A tubular flow path through which the liquid and the gas-liquid fluid flow, a gas supply system connected to an upstream position of the flow path to apply the gas to the liquid, and a constant flow path to supply the liquid and the gas-liquid fluid. A pump provided at the position, an opening plate provided on the downstream side of the upstream position or any one of the downstream positions of the constant position so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path, and the upstream side in the vicinity of the opening plate. And a swing member provided to pivot the gas-liquid fluid, and a flow path cross-section reduction means provided at the flow path to reduce the cross-sectional area of the flow path at intervals such that the gas-liquid fluid flows over time from the opening plate. do.

청구항 2의 발명은, 액체에 기체를 가해서 기액유체로 하여 공급하는 기액공급장치에 있어서,According to a second aspect of the present invention, there is provided a gas-liquid supply apparatus for supplying gas to a liquid and supplying it as a gas-liquid fluid.

상기 액체와 상기 기액유체가 흐르게 되는 관상의 유로와, 상기 액체에 상기 기체를 가하도록 상기 유로의 상류측 위치에 접속된 기체공급계와, 상기 액체와 상기 기액유체를 공급가능하도록 상기 유로의 일정위치에 설치된 펌프와, 상기 상류측 위치 또는 상기 일정위치중에 어느 하나의 하류측의 위치의 하류측에 상기 유로의 단면적을 급변시키도록 설치된 개구판과, 제 1의 회전방향으로 선회하고 있는 제 1 선회날개와 상기 제 1의 회전방향의 반대방향으로 선회하고 있는 제 2 선회날개가 복수개 번갈아 형성된 교반부재로서 상기 제 1 선회날개의 양단과 대응하는 상기 제 2 선회날개의 양단이 상기 선회의 선회원상에서 위상을 어긋나게 한 상태로 형성되어 상기 개구판의 하류측의 상기 유로내에 설치된 교반부재와, 상기 개구판으로부터 상기 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고, 상기 유로에 설치되어 이 유로의 단면적을 축소가능한 유로단면 축소수단을 갖는 것을 특징으로 한다.A tubular flow path through which the liquid and the gas-liquid fluid flow, a gas supply system connected to an upstream position of the flow path to apply the gas to the liquid, and a constant flow path to supply the liquid and the gas-liquid fluid. A pump provided in the position, an opening plate provided on the downstream side of any one of the upstream side positions or the predetermined position on the downstream side so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path, and the first pivoting in the first rotational direction. A stirring member in which a plurality of second turning blades turning in a direction opposite to the first turning direction and the first turning direction are alternately formed, and both ends of the second turning blades corresponding to both ends of the first turning blade are pivot members. The stirring member formed in the state which shifted phase on the phase, and provided in the said flow path of the downstream side of the said opening plate, and the said base plate from the said opening plate. Fluid is allowed to flow at a distance which takes time, is provided in the flow path characterized by having a flow path cross-section reduction means capable of reducing the cross-sectional area of the flow path.

청구항 3의 발명은, 청구항 1의 발명의 특징에 더하여, 제 1의 회전방향으로 선회하는 제 1 선회날개와 상기 제 1의 회전방향의 반대방향으로 선회하고 있는 제 2 선회날개가 복수개 번갈아 형성된 교반부재로서 상기 제 1 선회날개의 양단과 대 응하는 상기 제 2 선회날개의 양단이 상기 선회의 선회원상에서 위상을 어긋나게 한 상태로 형성되어 상기 개구판의 하류측의 상기 유로내에 설치된 교반부재를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition to the features of the invention of claim 1, the invention of claim 3 includes a plurality of alternating a plurality of first turning vanes turning in a first rotational direction and a plurality of second turning vanes turning in a direction opposite to the first rotational direction. As a member, both ends of the second swinging blades corresponding to both ends of the first swinging blade are formed in a state in which the phases are shifted on the swinging members, and have a stirring member provided in the flow path downstream of the opening plate. It is characterized by.

청구항 4의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한항의 발명의 특징에 더하여, 상기 개구판은 적어도 3개의 구멍을 구비한 다공판인 것을 특징으로 한다.In addition to the features of the invention of any one of claims 1 to 3, the invention of claim 4 is characterized in that the opening plate is a porous plate having at least three holes.

청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 4중 어느 한항의 발명의 특징에 더하여, 상기 유로단면 축소수단은 상기 단면적을 변경가능하게 하는 유로단면 조절수단인 것을 특징으로 한다.The invention of claim 5 is characterized in that, in addition to the features of the invention of any one of claims 1 to 4, the flow path cross-sectional reduction means is a flow path cross-section adjusting means for changing the cross-sectional area.

청구항 6의 발명은, 청구항 1 내지 5중 어느 한항의 발명의 특징에 더하여, 상기 펌프는 압력에 대하여 유량의 변동이 적은 용적형 펌프인 것을 특징으로 한다.In addition to the features of the invention of any one of claims 1 to 5, the invention of claim 6 is characterized in that the pump is a volumetric pump with little variation in flow rate with respect to pressure.

(발명의 실시의 형태)(Embodiment of invention)

도 1은 본 발명을 적용한 기액공급장치의 전체구성의 일예를 도시하고, 도 2는 그 토출관으로부터 하류측의 실제의 장치구조의 일예를 도시한다.Fig. 1 shows an example of the overall configuration of a gas-liquid supply device to which the present invention is applied, and Fig. 2 shows an example of the actual device structure downstream from the discharge pipe.

본 장치는, 액체인 물에 기체인 공기를 가하여 기액유체인 공기혼합수 및 공기용해수로 하여 공급하는 장치이고, 물과 기액유체가 흐르게 되는 관상의 유로인 흡수관(1), 토출관(2), 확대관(3) 및 공급관(4), 기체공급계로서의 흡기관(5) 및 흡기량 조정밸브(6), 펌프(7), 개구판(8), 선회부재인 스크루(9), 유로단면 축소수단이고 본 예에서는 유로단면 조절수단인 스로틀밸브(10), 등으로 구성되어 있다.This apparatus is a device for supplying air, which is a gas-liquid fluid, to air mixed water and air-dissolved water by adding gas, which is liquid, to water, which is a tubular flow path through which water and gas-liquid fluid flow, and a discharge tube ( 2), the expansion pipe 3 and the supply pipe 4, the intake pipe 5 as a gas supply system, the intake air amount adjustment valve 6, the pump 7, the opening plate 8, the screw 9 as the pivot member, And a throttle valve 10 and the like which are flow path cross-section reduction means in this example.

흡수관(1) 및 토출관(2)은, 통상 펌프(7)의 용량에 적합한 구경의 관이다. 흡수관(1)에 공급되는 물은, 기액공급장치의 용도에 따라 정해지고, 예를 들면 호수의 오탁(汚濁)물질의 분해제거에 사용될 때에는 그 호수의 물이다. 흡수관(1)에는 흡입관(5)이 결합되므로, 결합점(A)의 상류측에서는 물만이 흐르고 하류측에서는 기액유체가 흐르는 것으로 된다. 토출관(2)도 통상 펌프(7)의 토출구와 동일한 구경의 관으로, 개구판(8)을 사이에 두고 장치하기위한 관이다. 단, 펌프(7)에 직접 개구판(8)을 장착하거나, 도 2와 같이 확대관(3)의 입구에 개구판(8)을 장착하고, 이 부분을 생략하는 것도 가능하다. 이 관에는 기액유체가 흐른다.The absorption tube 1 and the discharge tube 2 are the tubes of the diameter suitable for the capacity of the pump 7 normally. The water supplied to the absorption tube 1 is determined according to the use of the gas-liquid supplying device, and is, for example, the water of the lake when used to decompose and remove the dirty material of the lake. Since the suction pipe 5 is coupled to the absorption pipe 1, only water flows upstream of the coupling point A, and gas-liquid fluid flows downstream. The discharge tube 2 is also a tube having the same diameter as the discharge port of the pump 7 and is a tube for installing the opening plate 8 therebetween. However, it is also possible to mount the opening plate 8 directly to the pump 7, or to mount the opening plate 8 at the inlet of the expansion tube 3, as shown in FIG. Gas-liquid fluid flows through this tube.

확대관(3)은, 개구판(8)으로 유로단면적을 급변시킬 수 있음과 동시에 기액유체를 흘릴 때의 체류시간이 얻어지도록, 흡입관(1) 및 토출관(2)보다 어느 정도 대구경의 관인 것이 바람직하다. 확대관(3)에는 초기조정 등의 목적으로 필요에 따라 공기빼기용의 밸브(3a)가 설치된다. 밸브(3a)는 플로트식의 자동밸브나 수동코크 등이어도 좋다. 축소관(4)은, 필요에 따라 기액유체의 체류시간을 더 설정하거나, 구경을 작게하여 스로틀밸브(9)로 죄이기 쉽게 하거나, 배출되는 기액유체의 흐름을 조정하거나 하기 위한 등의 목적으로 설치된다. 단, 이 부분을 충분히 짧게 하거나 생략하는 것도 가능하다.The enlarged tube 3 is a tube having a larger diameter than the suction tube 1 and the discharge tube 2 so that the passage cross-sectional area can be suddenly changed by the opening plate 8 and the residence time when the gas-liquid fluid flows is obtained. It is preferable. The expansion pipe 3 is provided with a valve 3a for bleeding out as necessary for the purpose of initial adjustment. The valve 3a may be a float type automatic valve, manual cock, or the like. The reduction tube 4 is used for the purpose of further setting the residence time of the gas-liquid fluid, reducing the diameter, making it easier to tighten the throttle valve 9, or adjusting the flow of the gas-liquid fluid discharged as necessary. Is installed. However, it is also possible to shorten or omit this part sufficiently.

흡기관(5)은, 물에 공기를 가하도록 유로의 상류측 위치로서 본 예에서는 상기와 같이 흡수관(1)의 결합점(A)에 접속되어 있어, 펌프(7)의 자흡능력에 의해 대기개방상태로 외기를 흡입한다. 이 경우, 펌프(7)가 정용적식의 나사펌프이면, 펌프자체가 충분한 자흡능력을 가지므로, 진공펌프 등을 추가 장비할 필요가 없고, 장치구성이 간단하게 된다. 또한, 도면에 있어서 2점쇄선으로 도시하는 바와 같이 송풍기(51)를 설치하여 적극적으로 송기하도록 해도 좋다. 흡기량 조정밸브(6)로서는 통상 기계측 수동밸브가 이용된다. 단, 필요에 따라 원격 수동밸브 또는 자동제어밸브로 하는 것도 가능하다.The intake pipe 5 is connected to the coupling point A of the absorption pipe 1 as described above in the upstream position of the flow path so as to apply air to the water. Inhale air in the open air. In this case, if the pump 7 is a fixed-capacity screw pump, the pump itself has a sufficient self-absorption capacity, and thus it is not necessary to additionally equip the vacuum pump or the like, and the device configuration is simplified. In addition, as shown by the dashed-dotted line in a figure, you may provide the blower 51 and to actively send air. As the intake air amount regulating valve 6, a mechanical side manual valve is usually used. However, it is also possible to use a remote manual valve or an automatic control valve if necessary.

펌프(7)는, 물과 기액유체를 공급가능하게 유로의 일정위치로서 흡입관(1)과 토출관(2) 사이에 설치되어 있다. 펌프(7)의 유량은 본 장치의 사용조건에 적합하게 정해진다. 토출압력으로서는, 게이지압력(이하 동일)으로 통상 5×105Pa(0.5Mpag) 정도로 좋으나, 양수하는 경우나 기액유체의 사용장소까지의 파이프라인이 긴 경우에는 거기에 맞추어 높은 압력으로 된다. 필요하면 부스터 펌프를 설치하도록 하여도 좋다.The pump 7 is provided between the suction pipe 1 and the discharge pipe 2 as a fixed position of the flow path so that water and gas-liquid fluid can be supplied. The flow rate of the pump 7 is determined to suit the conditions of use of the apparatus. The discharge pressure is generally about 5 x 10 5 Pa (0.5 Mpag) at the gauge pressure (the same as below), but at a high pressure when pumping water or when the pipeline to the place of use of the gas-liquid fluid is long. If necessary, a booster pump may be installed.

펌프(7)로서는, 상기와 같은 압력으로 안정되게 송수할 수 있는 형성의 것이면 좋고, 용적식 펌프나 고양정 원심펌프 등이 사용된다. 특히 압력에 대하여 유량변화가 적음과 동시에 변화가 직접적인 용적형의 펌프가 바람직하다. 이와 같이 펌프로서는, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이, 금속제의 1축 편심 1조나사로 이루어지는 단면 원형의 로터(71)를 2조나사로 단면 타원의 공간을 형성하고 있는 합성고무제의 스테이터(72)내에서 회전시켜서 기액유체를 연속해서 압송시키도록 한 특수구조의 회전용적형 1축 편심 나사펌프가 적합하게 사용된다. 단, 통상의 구조의 나사펌프나 기어펌프 등, 다른 형식의 용적형 펌프를 사용하여도 좋은 것은 물론이다.The pump 7 may be formed to be capable of stably delivering water at the above pressure, and a volumetric pump, a high head centrifugal pump, or the like is used. In particular, a volumetric pump with a small change in flow rate and direct change in pressure is preferable. Thus, as a pump, for example, as shown in FIG. 3, the synthetic rubber stator which forms the space of an elliptical cross-section with the screw of the cross-sectional circular rotor 71 which consists of a single screw of a single eccentric eccentric screw made of metal ( A specially designed rotary displacement monoaxial eccentric screw pump, which rotates within 72) to continuously feed gas-liquid fluids, is suitably used. Of course, other types of volumetric pumps, such as screw pumps and gear pumps of ordinary structure, may be used.

개구판(8)은, 상류측의 위치인 펌프(7)의 위치 또는 일정위치인 흡수관(1)의 상기 A점의 흡기위치의 어느 하류측의 위치의 하류측, 따라서 본 예에서는 펌프(7)의 하류측에 설치되어 있다. 이와 같은 위치에서 개구판(8)을 설치함으로써, 개구판(8)에 기액유체를 흐르게 할 수 있다.The opening plate 8 is located on the downstream side of the position of the pump 7 which is the position on the upstream side or the position of any downstream side of the intake position of the point A of the absorption pipe 1, which is a constant position. It is installed downstream of 7). By providing the opening plate 8 at such a position, the gas-liquid fluid can flow through the opening plate 8.

도 4는 후술하는 실험에서 사용한 7종류의 개구판을 도시하고 있다. 개구판(8)은, 1개 또는 복수개의 구멍(8a)을 구비하고 있어, 도시한 바와 같이, 유로의 단면적을 급변시킴과 동시에 개구수에 맞게 물흐름을 다수로 나누도록 설치되어 있다. 구멍(8a)의 크기는, 구멍이 1개인 오리피스에서는, 그 구멍(8a)의 직경을 토출관(2)의 1/5~1/3 정도로 확대관(3)의 1/20~1/10 정도의 크기이다. 다공판에서는, 이것과 같은 정도의 개구면적율로 한다. 또한, 상기의 범위외의 것을 사용하는 것도 가능하다. 구멍(8a)의 개수는, 본 장치를 실제로 사용할 때의 제조건에 의해 정해지는데, 후술하는 바와 같이 구멍수에 의해 기체의 용해량이 상이하게 되므로, 원수(原水)의 용존기체량이 적은 때에는, 예를 들면 7개의 구멍의 다공판이 사용된다. 또한, 구멍(8a)의 개수는 이것보다 크게 하여도 좋다.4 shows seven types of aperture plates used in the experiments described later. The opening plate 8 is provided with one or a plurality of holes 8a. As shown in the figure, the opening plate 8 is provided so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path and divide the water flow into a large number according to the numerical aperture. The size of the hole 8a is 1/20 to 1/10 of the enlarged pipe 3 in the orifice having one hole. The diameter of the hole 8a is about 1/5 to 1/3 of the discharge pipe 2. It is about the size. In a porous plate, it is set as opening area rate similar to this. Moreover, it is also possible to use the thing outside the said range. The number of holes 8a is determined by the conditions under which the apparatus is actually used. However, since the dissolved amount of gas varies depending on the number of holes as described below, when the amount of dissolved gas in raw water is small, For example, a perforated plate of seven holes is used. The number of holes 8a may be larger than this.

스크루(9)는, 개구판(8)의 근방에서 상류측인 토출관(2)에 기액유체를 선회시키도록 설치되어 있다. 스크루(9)로서는, 예를 들면 스크루컨베이어의 스크루를 1∼2피치분 만큼 절단한 것을 사용할 수 있다.The screw 9 is provided so as to pivot the gas-liquid fluid in the discharge pipe 2 on the upstream side in the vicinity of the opening plate 8. As the screw 9, what cut | disconnected the screw of a screw conveyor by 1-2 pitches, for example can be used.

스로틀밸브(10)는, 개구판(8)에서 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고 유로인 본 예에서는 공급관(4)에 설치되고, 이 유로의 단면적을 축소가능하게 하고 또한 변경가능하게 한다. 이것에 의해, 이 위치로부터 공급관(4)의 상류측부분 및 확대관(3)내의 기액유체의 압력을 목적으로 하는 압력으로 유지할 수 있 다. 또한, 예를 들면 기액공급장치가 어개(魚介)류의 수조에 공기를 보내는 특정의 정해진 설비로 전용되는 경우에는, 스로틀상태가 일정하면 되기 때문에, 스로틀밸브 대신에 오리피스 등의 일정 스로틀기구를 사용해도 좋다.The throttle valve 10 is provided in the supply pipe 4 in this example which is a flow path at intervals such that the gas-liquid fluid flows over time in the opening plate 8, and the cross-sectional area of the flow path can be reduced and changed. do. Thereby, from this position, the pressure of the gas liquid fluid in the upstream part of the supply pipe 4 and the expansion pipe 3 can be maintained at the target pressure. In addition, for example, when the gas-liquid supply device is diverted to a specific facility for supplying air to a fish tank, the throttle state needs to be constant, so that a constant throttle mechanism such as an orifice is used instead of the throttle valve. Also good.

도 5 및 도 6은 본 발명의 기액 공급장치의 다른 예를 도시한다. 그 중에서 도 5는 확대관의 전후의 전체적 구조를 도시하고, 도 6은 교반부재의 일부분의 구조를 도시한다.5 and 6 show another example of the gas-liquid supply device of the present invention. 5 shows the overall structure before and after the enlarged tube, and FIG. 6 shows the structure of a part of the stirring member.

본 예의 장치에서는, 도 1의 장치의 확대관(3)의 안에 교반부재(11)가 설치되어 있다. 교반부재(11)는, 제 1의 회전방향인 도면의 상단의 확대관(3)에 있어서 좌측(하단에서는 우측)에서 보아 시계방향으로 선회하고 있는 제 1 선회날개로서의 우회전날개(12)와 제 1의 회전방향과 반대방향인 반시계방향으로 선회하고 있는 제 2 선회날개로서의 좌회전날개(13)가 복수개 번갈아 형성된 부재이다. 그리고, 우회전날개(12)의 양단(12a 및 12b)과 대응하는 좌회전날개(13)의 양단(13a 및 13b)은 선회의 선회원인 도면에서 단면A-A 위치의 원상에서 본 예에서는 상하위치에 180°위상을 어긋나게 한 상태로 형성되어 있다.In the apparatus of this example, the stirring member 11 is provided in the expansion tube 3 of the apparatus of FIG. The stirring member 11 is a right turning blade 12 and a first turning blade which rotate in a clockwise direction as seen from the left side (right side at the bottom) in the enlarged tube 3 at the upper end in the drawing in the first rotation direction. It is a member in which a plurality of left rotating blades 13 as second rotating blades that rotate in the counterclockwise direction opposite to the rotation direction of 1 are formed alternately. In addition, both ends 12a and 12b of the right turning wing 12 and both ends 13a and 13b of the left turning wing 13 are 180 ° in the upper and lower positions in the example seen from the circle AA position in the drawing, which is a turning member. It is formed in the state which shifted the phase.

이들의 좌우회전날개(12,13)는, 본 예에서는 각각 반 피치씩 분할되고 보스(14)와 일체형성되어 있어, 각각이 축(15)상에서 조립되어 있다. 이와 같이 형성된 교반부재로서는, 스크루(9)와 동일하게, 우회전 및 좌회전의 컨베이어스크루를 이용하여 제작되어 있다. 따라서, 스크루(9)와 동일하게, 극히 간단한 구조로 저렴한 것이다. 또한, 이와 같은 교반부재는 다른 임의의 적당한 방법으로 제조가능한 것은 말할 것 도 없다. 교반부재(11)는, 필요에 따라 도 1의 기액공급장치에 장비되는데, 도 1에서 스크루(9)를 생략한 장치에도 장착가능하다. 또, 확대관과 함께 또 이것 대신에, 공급관(4)에 설치되는 것도 가능하다. 토출관(4)에 설치된 경우에는, 기액유체의 통과유속이 빨라지므로, 저항은 크게 되지만 기액혼합이 한층 더 촉진되어 기체를 액체중으로 한층 더 빨리 용해시킬 수 있다.These left and right rotary vanes 12 and 13 are divided in half pitches in this example and integrally formed with the bosses 14, and are assembled on the shaft 15, respectively. As the stirring member formed in this way, similarly to the screw 9, it is produced using the conveyor screw of the right rotation and the left rotation. Therefore, like the screw 9, it is inexpensive with an extremely simple structure. It goes without saying that such a stirring member can be manufactured by any other suitable method. The stirring member 11 is equipped with the gas-liquid supply apparatus of FIG. 1 as needed, and can be attached also to the apparatus which abbreviate | omitted the screw 9 in FIG. Moreover, it can also be provided in the supply pipe 4 with an expansion pipe instead of this. When installed in the discharge tube 4, the flow velocity of the gas-liquid fluid is increased, so that the resistance is increased, but the gas-liquid mixture is further promoted, so that the gas can be dissolved in the liquid even faster.

도 7은 기액공급장치의 기체공급부분의 다른 예를 도시한다.7 shows another example of the gas supply portion of the gas-liquid supply device.

본 예에서는, 도 1의 장치의 흡기관(5)대신에, 유로의 상류측 위치로서 펌프(7)의 토출측인 토출관(2)의 B위치에 공기를 보내도록 압축기(20) 및 송기관(21)을 설치함과 동시에, 흡기량 조정밸브(6)를 압축기(20)의 공기흡입 끝에 설치하고 있다. 또한, 송기관(21)에는 송기압력을 일정하게 하도록 압력조정밸브 또는 감압밸브를 설치해도 좋다. 이 장치에서는, 흡수관(1)에는 물만이 흐르고, 공기가 펌프(7)를 통과하는 일없이, 송기관(21)의 접속점인 B위치 이후로부터 기액유체가 흐르는 것으로 된다.In this example, instead of the intake pipe 5 of the apparatus of FIG. 1, the compressor 20 and the air pipe to send air to the B position of the discharge pipe 2 which is the discharge side of the pump 7 as the upstream position of the flow path. 21 is provided, and the intake air amount adjustment valve 6 is provided at the air intake end of the compressor 20. In addition, the air supply pipe 21 may be provided with a pressure regulating valve or a pressure reducing valve so as to make the air supply pressure constant. In this apparatus, only water flows through the absorption pipe 1, and the gas-liquid fluid flows from the position B or later, which is the connection point of the air supply pipe 21, without the air passing through the pump 7.

압축기(20)의 압력 또는 감압밸브를 설치하는 경우에는 그 출구압력은 펌프(7)의 압력과 동일하다. 또한, 흡기량 조정밸브(6)를 도면에서 2점쇄선으로 도시하는 바와 같이 압축기(20)의 토출측에 설치하여, 토출공기가 빠지게 함으로써, 물의 흡기량을 조정하도록 하여도 좋다. 이와 같은 흡기계에 의하면, 장치코스트 및 운전시의 전력비는 다소 높게 되지만, 펌프(7)가 물만을 흡입, 토출하는 것으로 되므로, 펌프에 캐비테이션 현상이 전혀 발생하지 않고, 운전상태를 한층 더 안정되게 할 수 있다. 또 펌프(7)의 형식이나 그 송수부재의 재질선택의 자유도가 증가하는 등의 효과가 있다. When the pressure of the compressor 20 or the pressure reducing valve is provided, the outlet pressure thereof is equal to the pressure of the pump 7. In addition, the intake air amount adjusting valve 6 may be provided on the discharge side of the compressor 20 as shown by the dashed-dotted line in the drawing to adjust the intake air amount by discharging the discharged air. According to such an intake system, the power ratio at the time of device cost and operation becomes rather high, but since the pump 7 sucks and discharges only water, cavitation does not occur in the pump at all, and the operation state is made more stable. can do. In addition, there is an effect of increasing the degree of freedom in selecting the type of pump 7 and the material of the water-receiving member.                     

이상과 같은 기액공급장치는, 바다, 호수와 늪, 저수지, 하천, 등의 수질개선, 공장배수중의 부유물질이나 유분의 제거, 어개류 수조 등으로의 공기공급 등, 공기혼합수 및 공기용해수에 의해 물질의 부상작용 및 산소공급작용을 이용하는 여러가지 용도로 광범하게 적용된다. 이하에 본 장치를 상기와 같은 용도에 적용할 때의 운전방법 및 작용효과에 대하여 설명한다.The gas-liquid supply device as described above is designed to improve the water quality of the sea, lakes and swamps, reservoirs, rivers, etc., to remove suspended solids and oil from the plant drainage, and to supply air to fish tanks. It is widely applied to various applications by using the floating and oxygen supply of materials by water. The operation method and the effect of applying the device to the above applications will be described below.

본 장치는, 예를 들면, 수중이나 수저에 오탁물질이나 유기물이나 해초류 등의 유해한 식물프랑크톤이 부유하거나 침전하고, 독특한 냄새를 발생시키는 것같은 사멸(死滅)상태에 가까운 저수지 등의 폐쇄성 수역의 재생에 적합하게 사용된다. 이때에는, 먼저 본 장치를 저수지의 근방에 설치하고, 흡수관(1)을 저수지의 안까지 유도 설치하여 취수가능하게 한다. 이 경우, 흡수 끝에 적당한 망 등의 스트레이너를 설치한다. 또, 공급관(4)을 저수지의 필요한 깊이위치까지 유도 설치한다. 이와 같은 물의 취수, 배수시에는, 흡입관(1) 및 공급관(4)에 적당한 플랙시블 호스 등이 접속된다.This apparatus is, for example, in a closed water body such as a reservoir close to a dead state in which harmful phytoplankton, such as pollutants, organic matter, seaweeds, etc., floats or precipitates in the water or the water, and generates a unique smell. It is suitably used for regeneration. At this time, the apparatus is first installed in the vicinity of the reservoir, and the absorption pipe 1 is guided to the inside of the reservoir so that the water can be collected. In this case, a strainer such as a net is provided at the absorption end. In addition, the supply pipe 4 is guided to the required depth position of the reservoir. In the intake and drainage of such water, a flexible hose or the like suitable for the suction pipe 1 and the supply pipe 4 is connected.

이 상태에서 펌프(7)를 운전함과 동시에, 흡기량 조정밸브(6) 및 스로틀밸브(10)의 개방도를 조정한다. 본 장치의 운전으로서는, 이것만의 조작으로 족하므로, 극히 간단하게 되고, 통상의 작업자가 용이하게 실시할 수 있다.While operating the pump 7 in this state, the opening degree of the intake air amount adjustment valve 6 and the throttle valve 10 is adjusted. As operation of this apparatus, since only this operation is satisfied, it becomes extremely simple and can be performed easily by a normal worker.

펌프(7)를 운전하고 흡기조정밸브(6) 및 스로틀밸브(9)를 적당한 개방도로 하면, 펌프(7)는 그 양정에 대응한 수량(Q)을 흡입, 토출하고, 이것과 함께 공기량(q)을 흡입, 토출한다. 이 공기량(q)은, 펌프가 흡입하는 원수중의 용존산소(이하 「Do」로 나타내는 일이 있다)량이나, 기액유체가 이용되는 용도 등 에 적합한 양으로 조정된다. 즉 예를 들면 원수의 Do치가 높을 때에는 q를 적게한다. 또, 용해도에 가까운 양 또는 이것을 넘는 양의 공기를 용해 또는 미소기포로 하여 혼합시킨 용존공기함유수를 제조할 때에는, 그것에 필요한 q를 많게 한다. 이와 같이 공급공기량(q)은 여러가지의 조건으로 상이하지만, 예를 들면 수중으로의 대기의 용해도에 상당하는 양에 여유를 가한 양으로 하여, 용적비로 Q의 2%정도로 된다. 또한 기액흡입은, 나사펌프(7)가 가지는 마이너스 수m 라고 하는 충분한 자흡능력에 의해 문제없이 행해진다.When the pump 7 is operated and the intake adjustment valve 6 and the throttle valve 9 are properly opened, the pump 7 inhales and discharges the quantity Q corresponding to the head, and together with the amount of air ( Inhale and discharge q). This air amount q is adjusted to an amount suitable for the amount of dissolved oxygen (hereinafter may be referred to as "Do") in the raw water sucked by the pump, the use of the gas-liquid fluid, or the like. That is, for example, when the Do value of the raw water is high, q is decreased. In addition, when producing the dissolved air-containing water in which the amount of air close to the solubility or the amount exceeding this is dissolved or mixed with micro bubbles, q required for it is increased. As described above, the amount of air supplied q varies depending on various conditions. For example, the amount of air supplied is added to the amount corresponding to the solubility of the atmosphere in water, so that the volume ratio is about 2% of Q. In addition, gas-liquid suction is performed without a problem by the sufficient self-sorption capacity of negative number m which the screw pump 7 has.

흡입된 물과 공기는, 비교적 큰 덩어리의 공기와 물의 상태로 되는 기액유체로 되어 펌프(7)로부터 토출되고, 개구판(8)에 도달한다. 여기서, 토출관(2)에 스크루(9)가 설치되어 있을 때에는, 기액유체는 선회하면서 개구판(8)으로 향한다. 그리고, 비중이 큰 물이 토출관(2)의 외주측에 모이고, 공기는 중심방향으로 모여져서, 균일하게 안정된 상태로 연속적으로 구멍(8a)을 통과하는 것으로 된다. 그 결과, 기액유체내의 공기가 토출관(2)의 개구판(8)의 앞에서 상방으로 괴어서 큰 덩어리로 되고, 구멍(8a)에 간헐적으로 유입하는 것과 같은 불안정한 현상이 발생하지않고, 공기유량이 일정화하여 구멍통과상태가 안정되고, 그것에 의해 기포의 세립화가 촉진됨과 동시에, 운전소음이나 진동의 발생도 방지된다.The sucked water and air become a gas-liquid fluid in a state of a relatively large mass of air and water, and are discharged from the pump 7 to reach the opening plate 8. Here, when the screw 9 is provided in the discharge pipe 2, the gas-liquid fluid turns to the opening plate 8 while turning. Then, water having a large specific gravity is collected on the outer circumferential side of the discharge pipe 2, and the air is collected in the center direction and continuously passes through the hole 8a in a uniformly stable state. As a result, the air in the gas-liquid fluid clumps upwards in front of the opening plate 8 of the discharge tube 2 to form a large mass, so that an unstable phenomenon such as intermittent inflow into the hole 8a does not occur. This makes the hole passage state stable, thereby facilitating the finer bubbles, and also preventing the occurrence of driving noise and vibration.

스로틀밸브(9)의 죄임의 정도는, Do를 크게 하든지 또는 에어 리프트효과가 큰 백탁수(白濁水:보얗게 흐린 물)를 얻든지 하는 등의 본 장치의 사용목적에 따라 상이한데, 통상 개구판(8)앞의 압력으로서 0.1~0.4Mpag 정도의 범위로 어느 것인가의 압력으로 설정된다. 또한, 펌프(7)가 이와 같이 공기를 흡입하여 압축하는 경우에도, 펌프(7)가 나사펌프이면, 펌프내에서 급격한 압력변화가 일어나지 않기 때문에, 미소기포의 발생과 압괴(壓壞)에 의해 펌프재료가 침식되거나 진동하는 등의 캐비테이션현상은 일어나지 않는다. 또한, 원심펌프 등에서는, 필요에 따라 날개에 내식성이 있는 재료가 사용된다. The degree of tightening of the throttle valve 9 varies depending on the purpose of use of the device, such as increasing Do or obtaining turbid water having a large air lift effect. The pressure in front of the spherical plate 8 is set to any pressure in the range of about 0.1 to 0.4 MPa. In addition, even when the pump 7 inhales and compresses air in this manner, if the pump 7 is a screw pump, a sudden pressure change does not occur in the pump. Cavitation such as erosion or vibration of the pump material does not occur. In centrifugal pumps and the like, a material having corrosion resistance on the blade is used as necessary.

펌프(7)로 보내져서 스크루(9)에 의해 공기류가 균일화된 기액유체는, 개구판(8)의 구멍(8a)에서 대폭적으로 압축되어 흐르는 동시에 구멍의 수에 따라서 분류되고, 그 직후에 토출관(2)보다 더 구경이 큰 확대관(3)으로 들어가서 급격히 확대된다. 이 때, 기액유체내의 기포는, 개구판 통과시에 그 끝면에서 미세하게 분단되는 동시에, 단면이 급격하게 확대될 때의 감압팽창에 의해 변형되어 분단되고, 물의 흐름에 따라 확대관(3)내로 확산하고, 소기포로 되어 균일적으로 존재하게 된다.The gas-liquid fluid which is sent to the pump 7 and the air flow is uniform by the screw 9 is compressed and flowed greatly in the holes 8a of the opening plate 8, and is classified according to the number of holes. It enters into the expansion tube 3 which has a larger diameter than the discharge tube 2 and expands rapidly. At this time, the bubbles in the gas-liquid fluid are finely divided at the end surface when passing through the opening plate, and deformed and separated by the reduced pressure expansion when the cross section is rapidly enlarged, and into the expansion tube 3 as the water flows. It diffuses and becomes a small bubble and exists uniformly.

확대관(3)내의 기액유체는, 개구판(8)에 의해 감압된 후 압력을 회복하고, 스로틀밸브(9)에 의해, 사용목적에 맞게 대기압∼0.3Mpag 정도의 범위중 어느 압력으로 유지된다. 그 결과, 사용목적에 적합하게 압력에 대응하여 공기용해도의 조정된 기액유체를 공급할 수 있다. 또한, 이와 같이 스로틀밸브(9)가 설치되어 있는 위치에 의해, 확대관(3) 및 공급관(4)의 일부분이 이 압력으로 유지되고, 기액유체가 가압상태에서 필요한 체류시간만 흐르게 되어 있다.The gas-liquid fluid in the expansion tube 3 is reduced in pressure by the opening plate 8, and then recovers the pressure. The throttle valve 9 maintains the pressure in the range of atmospheric pressure to about 0.3 MPag in accordance with the intended use. . As a result, it is possible to supply the adjusted gas-liquid fluid of air solubility corresponding to the pressure in accordance with the intended use. In addition, according to the position where the throttle valve 9 is provided in this way, a part of the expansion pipe 3 and the supply pipe 4 is maintained at this pressure, and only the residence time necessary for the gas-liquid fluid under pressure is allowed to flow.

그 결과, 상기와 같은 작은 기포로 되어 물 흐름의 전체에 균일적으로 존재하는 공기와 물의 충분한 접촉시간이 얻어지고, 공기는 그 압력의 용해도에 가까운 정도로부터 이것을 어느 적당한 정도를 초과한 과포화의 상태까지 물에 용해된다. As a result, a sufficient contact time between the air and water uniformly present throughout the water stream as a small bubble as described above is obtained, and the air is in a state of supersaturation which exceeds this to some extent from the degree of solubility of the pressure. Until dissolved in water.                     

확대관(3)내에 교반부재(11)가 설치되는 경우에는, 이것에 의해 기액유체가 충분히 교반되고, 공기의 용해도가 한층 더 크게 된다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 기액유체는 먼저 우회전날개(12)내에 그 표면측 및 이면측에서 선(A1,A2)으로 도시하는 바와 같이 들어가고, 다음에 좌회전날개(13)에서는, 선(B1,B2)으로 도시하는 바와 같이 흘러, 도시한 점(P1,P2,P3,P4)근처의 위치에서 각각 분류, 합류, 분류 및 반전, 합류·분류 및 반전한다.When the stirring member 11 is provided in the expansion pipe 3, gas-liquid fluid is fully stirred by this, and the solubility of air becomes further larger. That is, as shown in FIG. 8, the gas-liquid fluid first enters the right turn blade 12 as shown by lines A 1 and A 2 on its front side and back face side, and then on the left turn blade 13. , Flows as shown by lines B 1 and B 2 , sorting, joining, classifying and inverting, joining, classifying, and inverting at locations near the illustrated points P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 , respectively. do.

또, 점(Q) 근처의 각 날개의 중간위치에서는 유로가 넓고 점(Q')근처의 좌우날개의 조합위치의 근방에서는 유로가 좁게 되어 있어, 흐름이 확대축소된다. 그리고, 그 후에도 동일한 흐름상태를 반복하여 극히 난류로 되기 때문에, 기액유체가 충분히 교반되고, 기포가 변형분단되어 물과 접촉하는 표면적이 더 확대되고, 물속으로 공기가 용해되어 들어가는 것이 대폭으로 촉진된다.Moreover, the flow path is wider at the intermediate position of each blade near the point Q, and the flow path is narrow near the combination position of the left and right wings near the point Q ', and the flow is expanded and reduced. After that, the same flow condition is repeated to become extremely turbulent, so that the liquid-liquid fluid is sufficiently stirred, the bubbles are deformed and partly contacted, and the surface area in contact with water is further enlarged, and the air is dissolved into the water. .

또한, 관로중에서 유체를 교반하는 장치로서는, 판형상체를 180°비틀은 엘리먼트를 양끝이 교차하도록 연결형상으로 관내에 배치하고, 흐름의 분할 및 반전을 반복함으로써 유체를 교반하는 특수 믹서가 잘 알려져 있는데, 이 장치에서는, 유체의 난류상태가 불충분하기 때문에, 기체가 액체내로 용해되는 정도를 대폭적으로 향상하기까지에는 이르지 않는다.In addition, as a device for stirring the fluid in the pipeline, a special mixer that stirs the fluid by arranging the plate-shaped body 180 ° twisted element in the pipe so that both ends intersect, and repeats the dividing and reversal of the flow is well known In this apparatus, since the turbulent state of the fluid is insufficient, the degree of dissolution of the gas into the liquid is not largely improved.

운전중에 공기의 용해도를 변화시킬 필요가 있는 경우에는, 펌프(7)의 토출압력을 바꾸는 것으로 된다. 이 때, 펌프(7)가 일정한 용적형의 나사펌프이면, 펌프의 토출량을 20% 정도까지의 적은 변동량으로 유지할 수 있다. 그 결과, 한번 조정한 흡기량 조정밸브(6)를 그대로의 상태로 운전하여도, 기액비율을 허용범위로 유지할 수 있다. 또, 이 밸브를 재조정할 경우에도, 그 조정이 용이하다.When it is necessary to change the solubility of air during operation, the discharge pressure of the pump 7 is changed. At this time, if the pump 7 is a constant volume screw pump, the discharge amount of the pump can be maintained at a small fluctuation amount of up to about 20%. As a result, the gas-liquid ratio can be maintained in the allowable range even when the intake air amount adjustment valve 6 adjusted once is operated in the state as it is. Moreover, even when this valve is readjusted, the adjustment is easy.

또 본 발명에서는, 공기를 물로 용해시키는 용기부분을 확대관(3) 등의 흐름이 있는 관상의 것으로 구성하여 있기 때문에, 탱크를 이용한 경우와 같이 공기가 물에서 완전히 분리된 기액 2층상태로 되는 일이 없다. 그리고, 공기는 입자형상으로 관내에 존재하고, 공기와 물의 접촉면적이 크게 되어 있다. 그 결과, 공기가 물에 용해되기 쉽고, 기액유체를 빨리 높은 용해도에 도달시킬 수 있다.Moreover, in this invention, since the container part which melt | dissolves air with water is comprised in the tubular thing with flows, such as the expansion pipe 3, it becomes the gas-liquid two-layer state in which air was completely separated from water like the case of using a tank. There is no work. Air is present in the tube in the form of particles, and the contact area between air and water is large. As a result, air is easy to dissolve in water, and the gas-liquid fluid can be quickly reached high solubility.

물에 용해된 공기 및 필요에 따라 미소기포로 되어 균일적으로 혼합한 공기를 가지도록 된 기액유체는, 스로틀밸브(9)로부터 공급관(4)으로 송출되고, 저수지의 목적으로 하는 장소로 배출된다. 이 경우, 기액유체가 스로틀밸브(9)에서 나오면 압력이 대기압까지 내려가기 때문에, 용해되고 있던 공기의 과포화부분이 미소기포로 되어 생성된다. 즉, 물에 용해된 공기량이 감소하고 혼합상태로 되어 있는 미소기포가 증가한다. 이와 같은 미소기포는, 용해되고 있던 공기로부터 생성된 것이므로, 수중에서 극히 균일적으로 존재하고 있다.The gas-liquid fluid which has the air dissolved in water and the air mixed into microbubbles as needed and mixed uniformly is sent out from the throttle valve 9 to the supply pipe 4, and discharged to the place aimed for a reservoir. . In this case, when the gas-liquid fluid comes out of the throttle valve 9, the pressure drops to atmospheric pressure, so that the supersaturated portion of the dissolved air is formed into micro bubbles. That is, the amount of air dissolved in water decreases and the microbubbles in the mixed state increase. Since such microbubbles are generated from air that has been dissolved, they exist extremely uniformly in water.

저수지 등을 정화하는 경우에는, 유해한 피처리물을 제거하는 제 1 단계에서는 주로 기액공급장치의 에어 리프트작용을 이용하고, 저수지의 자연정화작용을 부활시키는 제 2 단계에서는 공기에 의한 산소공급작용을 이용한다. 그 때문에, 제 1 단계에서는, 흡기량 조정밸브(6)로 공급되는 공기량을 많게 하고, 스로틀밸브(9)로 관내의 압력을 높게 한다. 이것에 의해, 확대관(3)의 부분에서 공기의 용해량을 많게 하고, 스로틀밸브(9)를 나온 후에는, 균일하게 존재하는 미소기포로서의 혼합공기량을 많게 할 수 있다. 그 결과, 이 기액유체를 저수지의 수중의 적당한 깊이의 위치로부터 분출시키면, 균일적으로 존재하는 다량의 미소기포가, 수중에 존재하는 오탁물질이나, 유기물이나 해초류 등의 유해한 식물 플랑크톤 등으로 이루어지는 피처리물에 부착하고, 에어 리프트작용에 의해 이들을 빠짐없이 누출시키지 않고 양호하게 포착하여 부상시킬 수 있다. 이와 같이 하여 수상으로 부상하고 집적·농축된 피처리물은, 예를 들면 진공장치 등에 의해 저수지로부터 용이하게 제거된다.In the case of purifying the reservoir, etc., the first step of removing the harmful to-be-processed object mainly uses the air lift action of the gas-liquid supply device, and the second step of reactivating the natural purification action of the reservoir is performed by the oxygen supply action by air. I use it. Therefore, in the first step, the amount of air supplied to the intake air amount adjustment valve 6 is increased, and the pressure in the pipe is increased by the throttle valve 9. As a result, the amount of air dissolved in the enlarged tube 3 is increased, and after exiting the throttle valve 9, the amount of mixed air as a micro bubble uniformly present can be increased. As a result, when this gas-liquid fluid is ejected from a location of a suitable depth in the water of the reservoir, a large amount of microbubbles uniformly present are formed of contaminants present in the water, harmful phytoplankton such as organic matter and seaweeds, and the like. It adheres to a to-be-processed object, and it can catch and float them satisfactorily without leaking them by air lift action. In this way, the to-be-processed object which floats and accumulates in the water phase is easily removed from the reservoir by, for example, a vacuum apparatus.

피처리물의 제거가 종료되면, 기액공급장치의 공기에 의한 산소공급작용을 이용한다. 즉, 흡기량 조정밸브(6)로 공급되는 공기량을 작게 하고, 스로틀밸브(9)로 죄이는 압력을 낮게 한다. 그 결과, 확대관(3)의 부분에서는, 미소기포의 혼합량 및 용해량이 작게 되지만, 스로틀밸브(9)를 나온 후에는, 흡입된 공기의 대부분이 용존공기의 상태로 유지되고, 혼합상태의 미소기포는 적고 또한 작은 치수로 된다. 그 결과, 이 기액유체가 저수지의 바닥으로부터 분출되면, 소량 또한 작은 치수의 미소기포가 에어 리프트작용을 하는 일없이, 용존공기를 함유한 물이 장시간 물바닥에 존재하고, 최초부터 존재하고 있는 주변의 물 및 유용한 미생물 등에 용존산소를 주어, 물바닥의 상태를 활성화시킨다. 그리고, 저수지전체에 대하여 이와 같은 운전을 지속시키므로써, 자연정화작용을 부활시키고, 악취의 발산 등을 완전히 없애고, 저수지를 청정한 상태로 재생시킬 수 있다.When the removal of the object is finished, the oxygen supply action by air of the gas-liquid supply device is used. That is, the amount of air supplied to the intake air amount adjustment valve 6 is made small and the pressure clamped by the throttle valve 9 is made low. As a result, the mixing amount and the dissolution amount of the microbubbles are reduced in the portion of the expansion tube 3, but after exiting the throttle valve 9, most of the sucked air is kept in the dissolved air state and the mixed micro Bubbles are small and have small dimensions. As a result, when this gas-liquid fluid is ejected from the bottom of the reservoir, the water containing the dissolved air is present in the water bottom for a long time without the microbubbles of small and small dimensions acting as an air lift. Dissolved oxygen is given to water and useful microorganisms to activate the condition of the water surface. By continuing such operation with respect to the whole reservoir, the natural purification action can be restored, the odor emission, etc. can be completely eliminated, and the reservoir can be regenerated in a clean state.

또한 이상에서는, 본 장치를 저수지 재생에 적용한 예에 대하여 설명하였는데, 본 장치는 에어 리프트작용과 산소공급작용을 이용하는 여러가지의 용도에 사 용된다. 또 본 장치는, 에어 버블링장치보다 확실하고 효율이 좋은 산소공급기능을 가지므로, 어개류의 사육수조에도 적합하게 적용된다.In addition, in the above, the example which applied this apparatus to reservoir regeneration was demonstrated, This apparatus is used for various uses which use an air lift action and an oxygen supply action. Moreover, since this apparatus has the oxygen supply function which is more reliable and more efficient than an air bubbling apparatus, it is applicable suitably also to the breeding tank of fish and shellfish.

본 발명자들은, 이상과 같이 기액공급장치를 사용하여 이하와 같은 각종 실험을 행하였다.The present inventors conducted various experiments as follows using the gas-liquid supply apparatus as mentioned above.

[실험1: 공기용해상태의 관찰][Experiment 1: Observation of Air Dissolved State]

다음과 같은 사양을 갖는 도 1 및 도 2에 도시하는 구성의 장치를 시험제작하고, 수중으로 방출한 기액유체중의 공기의 혼합용해실험을 행하고, 표 1의 결과를 얻었다.The apparatus of the structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 which has the following specifications was tested and the mixed dissolution test of the air in the gas-liquid fluid discharged in water was done, and the result of Table 1 was obtained.

[장치사양][Device specification]

펌프의 정격유량×토출압력 ; 11㎥/h×0.6MpaRated flow rate x discharge pressure of the pump; 11㎥ / h × 0.6Mpa

흡입/토출관의 구경 ; 80mmInlet / outlet pipe diameter; 80 mm

공급관의 구경 ; 40mmDiameter of supply pipe; 40 mm

확대관의 구경×길이 ; 300mm×약1.5mDiameter of the expansion tube x length; 300mm X approximately 1.5m

개구판으로서의 오리피스의 구멍직경 ; 25.5mmHole diameter of orifice as opening plate; 25.5 mm

[실험결과] - 표 1 [Experimental Results]-Table 1                     

Figure 112001013679113-pat00001
Figure 112001013679113-pat00001

표 1에서, 수중방출시 기포상태의「백탁」의 정도는, 실험상태(1), (3), (5), (7)에 대하여 도 9∼도 12에 도시하는 바와 같이, 가압에 의해 한번 용해된 공기가 토출관(4)에 접속된 호스(4a)로부터 대기에 개방되므로써 과포화로 되고, 도면에서 희게 보이는 바와 같이 과포화분이 유백색의 혼합상태로 되어 있는 것을 의미한다. 또한, 실험상태(1), (2)에서는, 확대관(3)의 상방에 공기가 괴이고, 그 양이 안정되지않고, 공기빼기용의 밸브(3a)를 조금 개방하여 공기를 빼면서 운전하였다.In Table 1, the degree of "cloudiness" of the bubble state at the time of the water discharge is as shown in Figs. 9 to 12 with respect to the experimental states (1), (3), (5) and (7). The air dissolved once is supersaturated by opening to the atmosphere from the hose 4a connected to the discharge pipe 4, which means that the supersaturated powder is in a milky white mixed state as shown in the figure. In addition, in experimental state (1), (2), the air clumped above the expansion pipe 3, and the quantity was not stabilized, and it operated by opening the air vent valve 3a a little and bleeding air. .

이 실험에 의하면, 공기량 조정밸브에 의해 공급공기량을 조정하고, 스로틀밸브에 의해 공기의 용해압력을 조정함으로써, 혼합기포의 양이나 입도를 가감하고, 필요에 따라 에어 리프트작용과 산소공급작용을 선택적으로 발생시키는 것이 명확하게 되었다.According to this experiment, by adjusting the amount of air supplied by the air volume control valve and by adjusting the melt pressure of the air by the throttle valve, the amount and particle size of the mixed bubbles are added and subtracted, and the air lift action and the oxygen supply action are optionally selected. It became clear that

[실험2; 스크루 유무의 효과의 확인][Experiment 2; Confirmation of the effect of the presence of a screw]

실험1의 장치에 있어서, 개구판(8)을 직경 7.5mm 로 총면적 309.3mm2의 7개 의 구멍을 가진 다공판으로 하고, 다공판 앞에 스크루(9)를 장착한 경우와 떼어낸 경우의 비교실험을 행하여, 표 2의 결과를 얻었다. 토수(吐水)의 Do치는, 스로틀밸브(10)를 나온 후의 기액유체를 샘플링하여 Do미터로 측정하였다.In the apparatus of Experiment 1, the opening plate 8 was made into a porous plate having seven holes having a total area of 309.3 mm 2 with a diameter of 7.5 mm, and the case where the screw 9 was mounted in front of the porous plate and when it was removed. An experiment was carried out and the results of Table 2 were obtained. The Do value of jetting water sampled the gas-liquid fluid after exiting the throttle valve 10, and measured it with the Do meter.

[실험결과] - 표 2[Experimental Results]-Table 2

Figure 112001013679113-pat00002
Figure 112001013679113-pat00002

이 실험에 의하면, 공기용해성능에 상당하는 값으로서, 펌프로 흡입한 원수인 하천물과 본 예의 장치로 처리한 후의 토수의 Do치의 차 또는 용해도 차가, 에 어주입후 10분에서는, 1.9 가 2.2까지 약 16% 올랐고, 또 25.2%가 28.4%까지 약 13% 올랐으며, 에어주입후 20분에서도, 2.2가 2.4까지 약 9% 올랐고, 또, 29.2%가 31.4%까지 약 7.6% 올랐으며, 스크루를 장비했을 때에는 공기용해특성이 상당히 양호하게 되는 것이 확인되었다. 또한 육안검사에 의하면, 스크루 장착전에는, 개구판에 기포가 불규칙하게 난입하고 있었는데, 스크루 장착후에는 일정하게 양호한 상태로 들어가 있었으므로, 실제로는 상기 실험치보다도 더 양호한 효과가 얻어지는 것이 예상된다.According to this experiment, as a value corresponding to the air dissolution performance, the difference in Do value or solubility difference between the river water, which is the raw water sucked by the pump, and the water discharge after treatment with the device of the present example, 1.9 is 2.2 in 10 minutes after the air injection. Up to about 16%, up to 25.2% up to 28.4%, up to about 13%, even in 20 minutes after air injection, up to about 2.2% up to 2.4, up 29.2% up to 31.4%, up about 7.6% It was confirmed that the air dissolution characteristics were considerably good when equipped with. In addition, according to the visual inspection, bubbles were irregularly infiltrated into the opening plate before the screw was mounted, but after the screw was mounted, the particles were constantly in a good state, and therefore, a better effect than the above experimental value is expected to be obtained.

[실험3; 교반부재 유무의 효과의 확인][Experiment 3; Confirmation of Effect of Stirring Member]

실험2의 장치에 있어서, 스크루(9)를 설치하지 않고, 도 5 및 도 6에 도시하는 교반부재(11)를 장착한 경우와 떼어낸 경우에 대하여 비교실험을 행하고, 표 3의 결과를 얻었다.In the apparatus of Experiment 2, a comparative experiment was conducted with and without the screw 9, and the case where the stirring member 11 shown in Figs. .

[실험결과] - 표 3 [Experimental Results]-Table 3                     

Figure 112001013679113-pat00003
Figure 112001013679113-pat00003

이 실험에 의하면, 공기용해성능에 상당하는 값으로서, 펌프로 흡입한 원수인 하천물과 본 예의 장치로 처리한 후의 토수의 Do치의 차 또는 용해도차가, 에어 주입후 10분에서는, 2 데이터의 평균치로 비교하여, 1.3이 1.95까지 약 50% 올랐고, 또, 17.5%가 26.6%까지 동일하게 약 52% 올랐으며, 에어 주입후 20분에서도, 1.25가 2.25까지 약 80% 올랐고, 16.7%가 30.7%까지 약 84% 올랐으며, 교반부재(11)를 장비한 때에는 공기용해특성이 각별히 양호하게 되는 것이 확인되었 다.According to this experiment, as a value corresponding to the air dissolution performance, the difference or Do solubility difference between the Do water of the river water, which is raw water sucked by the pump, and the water discharge after treatment with the apparatus of this example is the average value of 2 data at 10 minutes after the air injection. In comparison with, 1.3 increased by about 50% to 1.95, and 17.5% increased by about 52% to 26.6%, and even in 20 minutes after air injection, 1.25 rose by about 80% to 2.25, and 16.7% increased by 30.7%. It was up to about 84%, and when equipped with a stirring member 11, it was confirmed that the air dissolution characteristics were particularly good.

[실험4; 개구판의 구멍수의 효과의 확인][Experiment 4; Confirmation of effect of hole number of opening plate]

실험2의 스크루 부착장치에 있어서, 개구판(8)의 구멍(8a)을 도 4에 도시하는 1개 에서 7개 까지 순차 교체하여 비교실험을 행하여, 표 4의 효과를 얻었다.In the screw attaching apparatus of Experiment 2, comparative experiments were carried out by sequentially changing the holes 8a of the opening plate 8 from one to seven shown in FIG. 4, and the effects of Table 4 were obtained.

[실험결과] - 표 4[Experimental Results]-Table 4

Figure 112001013679113-pat00004
Figure 112001013679113-pat00004

이 실험에 의하면, Do차 및 용해도차의 수치로부터 구멍수가 3개 이상에서 구멍수 증가의 효과가 명료하게 되고, 구멍수가 7개 이상에서는 더 효과가 큰 것이 명백하게 되었다.According to this experiment, it became clear from the numerical values of the Do difference and the solubility difference that the effect of increasing the number of holes was more than three, and that the effect was more effective at seven or more.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 청구항 1의 발명에 있어서는, 기액공급장치가 액체와 기액유체가 흐르는 관상의 유로를 주체로하여 구성되어 있으므로, 장치전체의 구조가 간단하게 됨과 동시에, 기액유체가 항상 흐름상태에 있기 때문에, 탱크와 같이 액상과 기상으로 분리시키지 않고, 항상 수중에서 균일분산된 기체의 소기포를 그 상태로 유지하고, 기액접촉면적을 확대하고, 액중으로의 기체의 용해속도를 빠르게 할 수 있다. 또 액체에 기체를 가하도록 유로의 상류측 위치에 기체공급계를 접속시키므로, 용해·혼합되어야 할 기체를 공급할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the invention of claim 1, since the gas-liquid supply device is mainly composed of a tubular flow path through which liquid and gas-liquid fluid flow, the structure of the entire apparatus is simplified and the gas-liquid fluid is always Since it is in a flow state, it always maintains the small bubbles of the gas uniformly dispersed in water in such a state without expanding the liquid phase and the gas phase like a tank, expands the gas-liquid contact area, and accelerates the dissolution rate of the gas into the liquid. can do. In addition, since the gas supply system is connected to the upstream position of the flow path so as to apply gas to the liquid, the gas to be dissolved and mixed can be supplied.

또, 액체와 기액유체를 공급가능하도록 하는 펌프를 설치하고 있으므로, 기체의 취입, 이들의 유로내로의 공급, 목적으로 하는 사용장소로의 공급 등을 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 하류측의 소정위치에 유로의 단면적을 급변시키도록 개구판을 설치하므로, 유로 단면적의 축소로부터 확대하는 과정에서 기체를 미세절단·분리시키고, 액체흐름에 따라 작은 기포로서 액중에 균일분산시킬 수 있다. 그 결과, 액중으로의 기체의 용해반응을 촉진시킬 수 있다. 그리고 이 경우, 개구판의 근방으로부터 상류측으로 기액유체를 선회시키는 선회부재를 설치하여 있으므로, 비중이 큰 액을 외주측에 모으고 중심측에 기체를 수집하고, 기액유체를 개구판에 도입할 때에, 기체의 통과상태를 안정시켜, 기포의 균일 세립화나 운전시의 소음이나 진동의 발생을 보다 완전하게 방지할 수 있다.Moreover, since the pump which can supply a liquid and a gas-liquid fluid is provided, it can make it possible to blow in gas, to supply into these flow paths, and to supply to the intended use place. Furthermore, since the opening plate is provided so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path at a predetermined position on the downstream side, the gas is finely cut and separated in the process of expanding from the reduction of the flow-path cross-sectional area, and uniformly dispersed in the liquid as small bubbles according to the flow of the liquid. Can be. As a result, the dissolution reaction of the gas into the liquid can be promoted. In this case, since the pivot member which turns the gas-liquid fluid from the vicinity of the opening plate to the upstream side is provided, when a liquid having a large specific gravity is collected on the outer circumferential side and gas is collected at the center side, the gas-liquid fluid is introduced into the opening plate. By stabilizing the passage state of the gas, it is possible to more completely prevent the uniform granulation of bubbles and the generation of noise and vibration during operation.

그리고 더욱이, 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고 유로 단면축소수단을 설치하므로, 균일분산한 소기포로서 존재하는 기체를 가압하여 압력을 올리고, 기체의 용해도를 크게 하여 많은 기체를 용해시킴과 동시에, 혼합상태로 잔존하는 기체를 한층 더 균일 분산시킬 수 있다. 또한, 시간을 들여서 흐르게 함으로써, 기액유체를 확실히 대략 용해도에 도달시킬 수 있다. 이 경우, 시간을 들인다 하더라도, 본 발명에서는 상기와 같이 기액접촉에 최적인 조건을 제공하고 있으므로, 보다 빨리 많은 기체를 액중에 용해시킬 수 있다.Furthermore, since the flow path cross-sectional reduction means are provided at intervals so that the gas-liquid fluid flows over time, the gas present as a uniformly dispersed small bubble is pressurized to increase the pressure, and the solubility of the gas is increased to dissolve many gases. At the same time, the gas remaining in the mixed state can be dispersed more uniformly. In addition, by allowing time to flow, the gas-liquid fluid can be reliably attained substantially solubility. In this case, even if time is taken, in the present invention, since the optimum conditions for gas-liquid contact are provided as described above, many gases can be dissolved in the liquid more quickly.

이상과 같이, 청구항 1의 발명은, 관상의 유로구성, 펌프, 선회부재, 유로단면 급변수단 및 유로단면 축소수단의 채용에 의해, 이들의 상승적 효과에 의해, 간단한 구성으로 운전용이한 저코스트의 장치하에, 선택적으로 에어 리프트 또는 산소공급의 어느 하나의 작용을 이룰 수 있는 기액유체를 빨리 공급할 수 있다.As described above, the invention of claim 1 has a low cost that is easy to operate with a simple configuration by adopting a tubular flow path structure, a pump, a pivoting member, a flow path section rapid variable step, and a flow path section reduction means. Under the device, it is possible to quickly supply a gas-liquid fluid which can optionally achieve either the action of air lift or oxygen supply.

청구항 2의 발명에 있어서는, 서로 선회방향이 반대인 제 1 선회날개와 제 2 선회날개를 복수개 번갈아 선회원상에서 위상을 어긋나게 한 상태로 형성한 교반부재를 개구판의 하류측의 유로내에 설치하므로, 청구항 1의 발명의 선회부재와 함께, 또는 이것 대신에, 기체의 액체중으로 용해성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 즉, 제 1, 제 2 선회날개의 양단을 위상이 어긋나게 하여 형성하고 있으므로, 기액유체가 이들의 사이를 이동할 때에, 흐름방향이 반전함과 동시에, 분류, 합류 및 유로확대 축소에 의해 유속변화가 생기고, 극히 난류상태로 되기 때문에, 기액유체가 충분히 교반되고, 기포가 변형분단되어 물과 접촉하는 표면적이 더 확대되고, 물속으로 공기가 용해해 들어가는 것이 대폭적으로 촉진된다. 이와 같은 기체용해도의 대폭적인 촉진효과는, 종래의 통상의 유체믹서로서는 얻을 수 없다.In the invention of claim 2, since a stirring member is formed in a state in which a plurality of first turning vanes and second turning vanes whose rotation directions are opposite to each other are alternately phased on the pivot members in a flow path downstream of the opening plate, The solubility can be greatly improved in the liquid of the gas together with or instead of the swinging member of the invention of claim 1. That is, since both ends of the first and second turning blades are formed out of phase, when the gas-liquid fluid moves between them, the flow direction is reversed, and the flow rate changes by dividing, merging and expanding the flow path. And the gas becomes extremely turbulent, the gas-liquid fluid is sufficiently agitated, the bubbles are deformed and broken, and the surface area in contact with the water is further enlarged, and the dissolution of air into the water is greatly promoted. Such a large acceleration effect of gas solubility cannot be obtained with a conventional fluid mixer.

청구항 3의 발명은 청구항 1 및 2의 발명의 효과를 합해 가진 것이다.The invention of claim 3 combines the effects of the invention of claims 1 and 2.

청구항 4의 발명에 있어서는, 개구판을 적어도 3개의 구멍을 구비한 다공판으로 하므로, 청구항 1 내지 3의 발명의 효과에 더하여, 기액용해성을 한층 더 양호하게 할 수 있다. 즉, 개구판의 구멍수를 3개 이상으로 하면, 기액유체가 분할되는 것, 구멍을 나온 후에 흐름상태가 균일화하는 것 등의 효과에 의해, 기액의 분포상태가 양호하게 되고, 기액용해성이 향상된다.In the invention of claim 4, since the opening plate is a porous plate having at least three holes, in addition to the effect of the invention of claims 1 to 3, gas-liquid solubility can be further improved. In other words, when the number of holes of the opening plate is three or more, the gas-liquid distribution becomes good and the gas-liquid solubility is improved by the effect of dividing the gas-liquid fluid and uniformizing the flow state after exiting the hole. do.

청구항 5의 발명에 있어서는, 유로단면 축소수단을 단면적을 변경가능하게 하는 유로단면 조절수단으로 하므로, 기포의 입도조정을 한층 더 용이하게 행할 수 있다. 그 결과, 사용목적에 일치하는 기액유체의 제조를 한층 더 용이하게 할 수 있다.In the invention of claim 5, since the flow path cross-sectional reduction means is a flow path cross-section adjusting means for changing the cross-sectional area, it is possible to adjust the particle size of the bubbles more easily. As a result, the production of the gas-liquid fluid corresponding to the intended use can be further facilitated.

청구항 6의 발명에서는, 이상의 발명에 있어서, 펌프를 압력에 대하여 유량의 변동이 적은 용적형 펌프로 하므로, 기체공급량을 일정량으로 조정하면, 공급하는 기액유체의 기액비율을 항상 대략 일정치로 할 수 있다. 기액유체중에 혼합상태로 존재하는 기체의 입도는, 공급기체가 많으면 크게 되고 적으면 작게 되고, 또 용해도에 상당하는 만큼의 양이면 입상태의 혼합기체는 극히 미소화되는 동시에 거의 존재하지않게 되지만, 일정한 용적형 펌프에 의해 기액비율을 목적으로 하는 일정치로 유지할 수 있으므로, 이 값을 조정함으로써, 기액유체중의 혼합상태에 있는 기포의 크기를 목적으로 하는 크기로 조정할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 어느정 도 큰 미소기포를 많게 하여 에어 리프트효과를 크게 하거나, 공기를 용해도의 근방 또는 조금 과포화상태로 하여 물바닥에 대하여 공기중의 산소공급효과를 크게 하는 등, 목적에 맞는 기액유체를 만들 수 있다.In the invention of claim 6, in the above invention, the pump is a volumetric pump with a small fluctuation in flow rate with respect to pressure. Therefore, if the gas supply amount is adjusted to a certain amount, the gas-liquid ratio of the gas-liquid fluid to be supplied can always be approximately constant. have. The particle size of the gas present in the gas-liquid fluid in the mixed state becomes larger and smaller when the supply gas is large, and when the amount is equivalent to the solubility, the mixed gas in the particulate state becomes extremely micronized and hardly exists. Since a constant volume pump can maintain the gas-liquid ratio at a constant value for the purpose, by adjusting this value, the size of the bubbles in the mixed state in the gas-liquid fluid can be adjusted to the desired size. As a result, for example, the air lift effect is increased by increasing the number of large micro bubbles to some extent, or the oxygen supply effect to the water floor is increased by making the air near or slightly supersaturated. You can make the right gaseous fluid.

또, 일정한 용적형 펌프는 그 자체가 큰 자흡능력을 구비하므로, 진공펌프 등을 부착한 자흡식 펌프로 할 필요는 없고, 구조가 간단하고 운전이 간단하게 된다. 또, 압축기 등의 승압기계가 없어도, 펌프의 흡입측으로부터 흡입시키므로써 기체를 공급할 수 있으므로, 장치구성을 간단하고 저코스트의 것으로 할 수 있다.












Moreover, since the fixed volume pump itself has a large self-absorption capacity, it does not need to be a self-suction pump with a vacuum pump or the like, and the structure is simple and the operation is simple. Moreover, even if there is no booster machine such as a compressor, the gas can be supplied by suctioning from the suction side of the pump, so that the device configuration can be made simple and low cost.












Claims (6)

액체에 기체를 가해서 기액유체로 하여 공급하는 기액공급장치에 있어서,In the gas-liquid supply device which adds gas to liquid and supplies it as a gas-liquid fluid, 상기 액체와 상기 기액유체가 흐르게 되는 관상의 유로와, 상기 액체에 상기 기체를 가하도록 상기 유로의 상류측 위치에 접속된 기체공급계와, 상기 액체와 상기 기액유체를 공급가능하도록 상기 유로의 일정위치에 설치된 펌프와, 상기 상류측 위치 또는 상기 일정위치중에 어느 하나의 하류측의 위치의 하류측에 상기 유로의 단면적을 급변시키도록 설치된 개구판과, 이 개구판의 근방으로부터 상기 상류측으로 상기 기액유체를 선회시키도록 설치된 선회부재와, 이 개구판으로부터 상기 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고 상기 유로에 설치되어 이 유로의 단면적을 축소가능한 유로단면 축소수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기액공급장치.A tubular flow path through which the liquid and the gas-liquid fluid flow, a gas supply system connected to an upstream position of the flow path to apply the gas to the liquid, and a constant flow path to supply the liquid and the gas-liquid fluid. A pump provided at a position, an opening plate provided on the downstream side of any one of the upstream side positions or the predetermined position so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path, and the gas-liquid solution from the vicinity of the opening plate to the upstream side. A gas-liquid supply comprising: a pivot member provided to pivot the fluid; and a flow path cross-sectional reduction means provided in the flow path at intervals such that the gas-liquid fluid flows over time from the opening plate, thereby reducing the cross-sectional area of the flow path. Device. 액체에 기체를 가해서 기액유체로 하여 공급하는 기액공급장치에 있어서,In the gas-liquid supply device which adds gas to liquid and supplies it as a gas-liquid fluid, 상기 액체와 상기 기액유체가 흐르게 되는 관상의 유로와, 상기 액체에 상기 기체를 가하도록 상기 유로의 상류측 위치에 접속된 기체공급계와, 상기 액체와 상기 기액유체를 공급가능하도록 상기 유로의 일정위치에 설치된 펌프와, 상기 상류측 위치 또는 상기 일정위치중에 어느 하나의 하류측의 위치의 하류측에 상기 유로의 단면적을 급변시키도록 설치된 개구판과, 제 1의 회전방향으로 선회하고 있는 제 1 선회날개와 상기 제 1의 회전방향의 반대방향으로 선회하고 있는 제 2 선회날개가 복수개 번갈아 형성된 교반부재로서 상기 제 1 선회날개의 양단과 대응하는 상기 제 2 선회날개의 양단이 상기 선회의 선회원상에서 위상을 어긋나게 한 상태로 형성되어 상기 개구판의 하류측의 상기 유로내에 설치된 교반부재와, 상기 개구판으로부터 상기 기액유체가 시간을 들여서 흐르도록 간격을 두고 상기 유로에 설치되어 이 유로의 단면적을 축소가능한 유로단면 축소수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기액공급장치.A tubular flow path through which the liquid and the gas-liquid fluid flow, a gas supply system connected to an upstream position of the flow path to apply the gas to the liquid, and a constant flow path to supply the liquid and the gas-liquid fluid. A pump provided in the position, an opening plate provided on the downstream side of any one of the upstream side positions or the predetermined position on the downstream side so as to rapidly change the cross-sectional area of the flow path, and the first pivoting in the first rotational direction. A stirring member in which a plurality of second turning blades turning in a direction opposite to the first turning direction and the first rotation direction are formed alternately, and both ends of the second turning blades corresponding to both ends of the first turning blade are pivot members. The stirring member formed in the state which shifted phase on the phase, and provided in the said flow path of the downstream side of the said opening plate, and the said base plate from the said opening plate. A gas-liquid supplying device, characterized in that it has flow path cross-section reduction means provided in said flow path at intervals so that a liquid fluid flows over time, and can reduce the cross-sectional area of this flow path. 제 1 항에 있어서, 제 1의 회전방향으로 선회하고 있는 제 1 선회날개와 상기 제 1의 회전방향의 반대방향으로 선회하고 있는 제 2 선회날개가 복수개 번갈아 형성된 교반부재로서 상기 제 1 선회날개의 양단과 대응하는 상기 제 2 선회날개의 양단이 상기 선회의 선회원상에서 위상을 어긋나게 한 상태로 형성되어 상기 개구판의 하류측의 상기 유로내에 설치된 교반부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기액공급장치.2. A stirring member according to claim 1, wherein a plurality of first turning vanes turning in a first rotational direction and second turning vanes turning in a direction opposite to the first rotational direction are formed as a plurality of stirring members. A gas-liquid supply device, characterized in that both ends of the second turning blade corresponding to both ends are formed in a state in which the phases are shifted on the turning member, and have a stirring member provided in the flow path on the downstream side of the opening plate. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기 개구판은 적어도 3개의 구멍을 구비한 다공판인 것을 특징으로 하는 기액공급장치.The gas-liquid supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening plate is a porous plate having at least three holes. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기 유로단면 축소수단은 상기 단면적을 변경가능하게 하는 유로단면 조절수단인 것을 특징으로 하는 기액공급장치.The gas-liquid supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow path cross-sectional reduction means is a flow path cross-section adjusting means for changing the cross-sectional area. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기 펌프는 압력에 대하여 유량의 변동이 적은 용적형 펌프인 것을 특징으로 하는 기액공급장치.The gas-liquid supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pump is a volumetric pump having a small variation in flow rate with respect to pressure.
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