KR20140020358A

KR20140020358A - 기체 용해 장치

Info

Publication number: KR20140020358A
Application number: KR1020147000788A
Authority: KR
Inventors: 마에다　야스나리; 요시히로 이토; 교코 쓰쓰미; 기타무라　히토시; 나오키 시바타; 도모히로 아키타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-02-18
Also published as: KR101590029B1; CN103747856B; WO2013042442A1; JP5681910B2; CN103747856A; JP2013066814A

Abstract

기액 혼합조, 중간조 및 기액 분리조가, 용해 탱크의 내부에, 제1 칸막이벽 및 제2 칸막이벽에 의해 구획되어 형성되고, 기액 혼합조, 중간조 및 기액 분리조는, 기체가 용해된 액체의 흐름과 관련하여 그 상류측으로부터 하류측에 걸쳐 순차로 배치되고, 용해 탱크는, 2개로 분할되고, 위쪽의 상부 부품과 아래쪽의 하부 부품으로 형성되고, 상부 부품에서는, 제1 칸막이벽이 상부 부품과 일체로 형성되고, 또한 제1 칸막이벽은, 상부 부품의 상면으로부터 아래쪽으로 연장되고, 하부 부품에서는, 제2 칸막이벽이 하부 부품과 일체로 형성되고, 또한 제2 칸막이벽은, 하부 부품의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장되고, 기체 순환 배관이, 상부 부품의 상면과 제2 칸막이벽의 상부와의 사이에 끼워넣어지고, 이 기체 순환 배관의 끼워넣어짐에 의해, 상부 부품의 상면과 제2 칸막이벽의 상부와의 사이가 수밀하게 되어 있다.

Description

기체 용해 장치{GAS DISSOLVING DEVICE}

본 발명은, 물 등의 용매에 공기 등의 기체(氣體)를 용해시키는 기체 용해 장치에 관한 것이다.

본 출원인은, 소형화 가능하며, 기액(氣液) 분리조(分離槽)에서의 난류(亂流)의 발생을 억제하여, 큰 기포의 유출을 억제할 수 있는 기체 용해 장치를 제안하고 있다(특허 문헌 1).

특허 문헌 1에 기재된 기체 용해 장치는, 제1 칸막이벽 및 제2 칸막이벽의 2개의 칸막이벽에 의해 내부가, 액체의 흐름과 관련하여 그 상류측으로부터 하류측에 걸쳐, 기액 혼합조, 큰 거품 유출 방지조(防止槽), 기액 분리조의 순으로 구획된 용해 탱크를 구비하고 있다. 이 기체 용해 장치에서는, 용해 탱크 내로 유입되는 유체가 기액 혼합조에 있어서 기체와 혼합되고, 기체가 용해된 액체가 생성되고, 이 액체는, 큰 거품 유출 방지조, 기액 분리조를 순차적으로 흐른다.

기액 분리조에서는, 액체에 용해되어 끊어지지 않고 잔존하는 기체가 기포로서 분리된다. 분리된 기포는, 기액 분리조의 상부에 기체로 되어 점차로 모여 간다. 그래서, 특허 문헌 1에 기재된 기체 용해 장치에서는, 용해 탱크의 외측을 통하여 용해 탱크의 상단부와 하단부를 접속하고, 연통시키는 기체 순환 경로가 설치되어 있다. 기체 순환 경로는, 용해 탱크 내에 저류(貯留)하는 기체를 용해 탱크로부터 일단 인출한 후, 용해 탱크 내로 되돌려 순환시키는 것이며, 용해 탱크 내에 저류하는 기체를 액체의 생성에 재이용하여, 기체의 용해 효율을 높인다.

일본 공개특허 제2010―227782호 공보

한편, 기체 순환 경로의 접속에는, 용해 탱크 내에서 생성되는 액체가 누출되지 않도록 수밀성(水密性)이 요구된다. 그러므로, 패킹 등의 수밀성을 확보하는 부재의 장착이 필요하며, 기체 용해 장치의 부품수가 많아지는 문제가 발견된다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 수밀성을 확보하면서, 부품수의 감소를 도모할 수 있는 기체 용해 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 기체 용해 장치는, 용해 탱크와, 이 용해 탱크의 내부에 설치된 제1 칸막이벽 및 제2 칸막이벽과, 용해 탱크에 설치된 유출부와, 제1 칸막이벽 및 제2 칸막이벽에 의해 용해 탱크의 내부가 구획되어 형성되고, 기체가 용해된 액체의 흐름과 관련하여 그 상류측으로부터 하류측에 걸쳐 순차로 배치된 기액 혼합조, 중간조(中間槽) 및 기액 분리조와, 기액 분리조의 상부에 모이는 기체를 용해 탱크 내로 유입되는 유체에 공급하는, 탄성체로 형성된 기체 순환 배관을 구비하고, 유체가, 기액 혼합조에 있어서 기체와 혼합되어 액체가 생성되고, 이 액체는, 중간조, 기액 분리조를 순차적으로 흘러 유출부로부터 용해 탱크의 외부로 유출되는 기체 용해 장치로서, 용해 탱크는, 2개로 분할되고, 위쪽의 상부 부품과 아래쪽의 하부 부품으로 형성되고, 상부 부품에서는, 기액 혼합조와 중간조를 구획하는 제1 칸막이벽이, 상부 부품과 일체로 형성되고, 또한 제1 칸막이벽은, 상부 부품의 상면으로부터 아래쪽으로 연장되고, 하부 부품에서는, 중간조와 기액 분리조를 구획하는 제2 칸막이벽이, 하부 부품과 일체로 형성되고, 또한 제2 칸막이벽은, 하부 부품의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장되고, 기체 순환 배관이, 상부 부품의 상면과 제2 칸막이벽의 상부와의 사이에 끼워넣어지고, 상부 부품의 상면과 제2 칸막이벽의 상부와의 사이가, 기체 순환 배관의 끼워넣어짐에 의해 수밀(水密)하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 기체 용해 장치에 있어서는, 제2 칸막이벽 및 유출부는, 기액 분리조를 액체가 수평 방향으로 흐르도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 기체 용해 장치에 있어서는, 제2 칸막이벽 및 유출부는, 액체가 중간조의 외면을 따라 수평 방향으로 흐르도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 기체 용해 장치에 있어서는, 기액 분리조에서는, 기액 분리조의 상면보다 아래쪽으로 연장되는 세로 리브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 기체 용해 장치에 있어서는, 제2 칸막이벽에서는, 그 상부가 일부 절결(切缺)되어 절결부(切缺部)가 형성되고, 유출부는, 절결부로부터 이격된 위치에 위치하는 기액 분리조의 바닥부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 기체 용해 장치에 의하면, 수밀성을 확보하면서, 부품수의 감소를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기체 용해 장치의 일실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 기체 용해 장치의 종단면도이다.
도 3의 (a), (b), (c)는, 각각, 도 2에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 A―A 단면도(斷面圖), B―B 단면도, C―C 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 일부 절결 사시도이다.
도 5는 세로 리브에 의한 기포의 이동 억제에 대하여 나타낸 모식도이다.
도 6은 용해 탱크에서의 기체 순환 배관의 주변을 나타낸 일부 절결 사시도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 분해사시도이다.
도 8은 도 1에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 분해사시도이다.

도 1은, 본 발명의 기체 용해 장치의 일실시형태를 나타낸 정면도이다. 도 2는, 도 1에 나타낸 기체 용해 장치의 종단면도이다. 도 3의 (a), (b), (c)는, 각각, 도 2에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 A―A 단면도, B―B 단면도, C―C 단면도이다. 도 4는, 도 2에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 일부 절결 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기체 용해 장치(1)에서는, 가대(架臺)(2) 상에 펌프(3)가 고정되고, 펌프(3) 상에 용해 탱크(4)가 세로 설치로 장착되어 있다. 펌프(3)는, 물 등의 용매를 가압 하에 용해 탱크(4)에 송급(送給)하는 것이며, 정면에 용매의 흡입부(5)를 구비하고 있다. 흡입부(5)는, 흡입 배관(도시하지 않음)의 접속이 가능하게 되어 있다. 또한, 펌프(3)는, 상단부에 위쪽으로 돌출하는 토출부(6)를 구비하고 있다.

용해 탱크(4)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 바닥부에 유입부(7)를 구비하고, 유입부(7)는, 펌프(3)의 토출부(6)에 접속되어 있다. 따라서, 펌프(3)에 의해 송급되는 용매는, 용해 탱크(4)의 바닥부로부터 용해 탱크(4) 내로 유입된다. 또한, 용해 탱크(4)는, 유입부(7)와 다른 위치에 위치하는 바닥부에 유출부(8)를 구비하고 있다. 유출부(8)는, 용해 탱크(4) 내에서 생성되는 액체가 용해 탱크(4)로부터 유출되는 부위이며, 용해 탱크(4)의 정면측에 배치되어 있다. 유출부(8)는, 액체를 공급처에 공급하는 유출 배관 (도시하지 않음)의 접속이 가능하게 되어 있다.

또한, 기체 용해 장치(1)에서는, 세로 방향으로 연장되는 기체 흡인 배관(9)이 펌프(3)의 흡입부(5)에 접속되어 있다. 기체 흡인 배관(9)은, 선단에, 기체 흡인구(10)가 형성된 기체 흡입부(11)가 접속되어 있다. 펌프(3)의 작동에 의해 생기는 부압(負壓)에 의해, 용해 탱크(4)에서의 용해 대상인 공기 등의 기체가, 기체 흡입부(11)의 기체 흡인구(10)로부터 흡인되어 기체 흡인 배관(9)을 통해 펌프(3)의 흡입부(5)로 이송된다. 흡입부(5)로 이송된 기체는, 물 등의 용매 중에 기포로서 혼합되어, 기액 혼합 유체가 생성된다. 이 기액 혼합 유체가, 유체로서 토출부(6) 및 유입부(7)를 통해 용해 탱크(4) 내에 공급된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 용해 탱크(4)의 내부에는, 2개의 칸막이벽, 즉 제1 칸막이벽(12) 및 제2 칸막이벽(13)이 설치되고, 용해 탱크(4)의 내부는, 제1 칸막이벽(12) 및 제2 칸막이벽(13)에 의해, 기액 혼합조(14), 중간조(15) 및 기액 분리조(16)로 구획되어 있다. 기액 혼합조(14)는, 용해 탱크(4) 내에서 생성되는, 기체가 용해된 액체의 흐름과 관련하여 가장 상류측에 위치하고 있다. 중간조(15)는, 기액 혼합조(14)의 외측에 인접하여 배치되어 있다. 기액 분리조(16)는, 액체의 흐름과 관련하여 가장 하류측에 위치하고, 중간조(15)의 외측에 인접하고 있다.

제1 칸막이벽(12) 및 제2 칸막이벽(13)은, 도 3의 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 모두 대략 원통형의 형상을 가지고 있다. 제1 칸막이벽(12)은, 기액 혼합조(14)와 중간조(15)를 구획하는 것이며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 용해 탱크(4)의 상면으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 제1 칸막이벽(12)의 하단은, 용해 탱크(4)의 바닥면까지는 달하지 않고, 용해 탱크(4)의 바닥면과의 사이에 간극이 형성되어 있다. 이 간극을 액체의 유로로서 기액 혼합조(14)와 중간조(15)는 서로 연통되어 있다.

제2 칸막이벽(13)은, 중간조(15)와 기액 분리조(16)를 구획하는 것이며, 용해 탱크(4)의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 제2 칸막이벽(13)은, 기액 혼합조(14)의 주위를 그 외측으로부터 중간조(15)가 에워싸도록 설치되어 있다. 또한, 제2 칸막이벽(13)의 상부에서는, 도 3의 (a), (c) 및 도 4에도 나타낸 바와 같이, 그 일부가, 단면(斷面)이 대략 원호형으로 절결되어, 절결부(17)가 형성되어 있다. 절결부(17)를 통하여 중간조(15)와 기액 분리조(16)는 연통되어 있다. 절결부(17)는, 유출부(8)와 반대측에 배치되어 있고, 유출부(8)는, 절결부(17)로부터 이격된 곳에 위치하고 있다. 또한, 유출부(8)는, 기액 분리조(16)의 바닥부에 설치되고, 기액 분리조(16)와 연통되어 있다.

이와 같은 용해 탱크(4)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 펌프(3)의 작동에 의해 기액 혼합 유체가 용해 탱크(4)에 공급되면, 기액 혼합 유체는, 도 1에 나타낸 유입부(7)를 통해 기액 혼합조(14)에, 용해 탱크(4)의 바닥부로부터 위쪽을 향해 분출한다. 기액 혼합 유체는, 용해 탱크(4)의 상면이나 제1 칸막이벽(12)에 충돌하고, 튀어올라, 점차로 기액 혼합조(14)의 바닥부에 모여 간다. 또한, 용해 탱크(4)의 상면이나 제1 칸막이벽(12)에 충돌하고, 튀어오르는 기액 혼합 유체는, 용해 탱크(4)의 바닥부로부터 위쪽을 향해 분출되는 기액 혼합 유체와 충돌하고, 또한 기액 혼합조(14)에 저류하는 기액 혼합 유체의 액면에 충돌하고, 기액 혼합 유체를 교반한다. 이 때, 도 1에 나타낸 기체 흡인 배관(9)을 통해 혼합된 기체 및 기액 혼합조(14)에 미리 저류되어 있었던 기체가, 물 등의 용매와 격하게 혼합되고, 또한 기액 혼합 유체는 교반되어 기체가 용매 중에 가압 하에서 용해되고, 기체가 용해된 액체가 생성된다. 이것은, 교반에 의한 전단(剪斷)에 의해 기액 혼합 유체에 기포로서 혼합되는 기체가 세분화되어, 용매와 접촉하는 표면적이 커지고, 또한 액면 부근에서의 기체의 용해 농도가 교반에 의한 균일화에 의해 저감되어, 기체의 용매로의 용해 속도가 상승하는 것에 의한다.

생성한 액체는, 제1 칸막이벽(12)의 하단과 용해 탱크(4)의 바닥면과의 사이의 간극을 통하여 중간조(15)로 유출된다. 중간조(15)로 유출된 액체는, 도 3의 (a), (c) 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 칸막이벽(13)의 절결부(17)로부터 넘어 흘러 기액 분리조(16)로 유출된다. 기액 분리조(16)는, 액체에 용해되어 끊어지지 않는 기체를 기포로서 액체로부터 분리한다. 액체의 흐름이 기액 계면인 액면 부근에까지 들어올려지므로, 기포는, 부력에 의해 위쪽으로 이동한다. 한편, 기액 분리조(16)로 유출된 액체는, 그와 같은 기포의 상승을 방해하지 않는 방향으로 흐른다. 즉, 도 3의 (b) 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 액체는, 기액 분리조(16)를 수평 방향으로 흐른다. 이 액체의 수평 방향의 흐름은, 중간조(15)의 외면을 따른 것으로 되고, 기액 분리조(16)를 수평 방향으로 흐르는 액체는, 유출부(8)로부터 용해 탱크(4)의 외부로 유출된다. 유출부(8)는, 기액 분리조(16)의 바닥부에 형성되어 있으므로, 액면 부근에 존재하는 큰 기포의 유출이 억제된다.

이와 같이, 용해 탱크(4)에서는, 제2 칸막이벽(13) 및 유출부(8)가, 기액 분리조(16)를 액체가 중간조(15)의 외면을 따라 수평 방향으로 흐르도록 형성되어 있으므로, 용해 탱크(4)의 보다 한층의 소형화가 가능하며, 특히 세로 방향의 사이즈를 작게 할 수 있다. 용해 탱크(4)의 세로 방향의 사이즈의 단축화에 유효하게 된다. 또한, 유출부(8)가 중간조(15)의 절결부(17)로부터 이격된 위치에 형성되어 있으므로, 기액 분리를 위한 거리를 길게 취할 수 있어, 기포의 상승 시간을 길게 할 수 있다. 액체가 기액 분리조(16)를 수평 방향으로 흐름으로써, 흐르고 있는 동안에 용해되지 않은 기체를 액체로부터 분리할 수 있어, 기액 분리를 효율적으로 행할 수 있다. 그러므로, 용해되지 않은 기체가 유출부(8)로부터 용해 탱크(4)의 외부로 유출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 용해 탱크(4)에서는, 제2 칸막이벽(13)에 의해, 중간조(15)가, 기액 혼합조(14)의 주위를 그 외측으로부터 에워싸도록 배치되어 있으므로, 액체 생성 시에 발생하기 쉬운 소음(騷音)을 억제할 수 있다. 또한, 제1 칸막이벽(12) 및 제2 칸막이벽(13)은 원통형의 형상을 가지고 있으므로, 액체의 흐름이 균질화되어 용해 탱크(4)의 보다 한층의 소형화에도 유효하게 된다.

또한, 도 3의 (a), (c) 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 기액 분리조(16)에서는, 기액 분리조(16)의 상면보다 아래쪽으로 연장되는 세로 리브(18)가 설치되어 있다. 세로 리브(18)는, 소편형(小片形)으로 형성되고, 액체가 흐르는 방향으로 간격을 두고 3개 설치되어 있다.

도 5는, 세로 리브에 의한 기포의 이동 억제에 대하여 나타낸 모식도이다.

기액 분리조(16)에 있어서 액체내를 위쪽으로 이동하는 기포(19)는, 세로 리브(18)에 의해, 액체가 흐르는 수평 방향으로의 이동이 규제된다. 기포(19)는, 세로 리브(18)의 길이 방향으로 상승할 수 있을뿐이며, 이와 같이 상승하는 복수의 기포(19)는 점차로 합체한다. 세로 리브(18)는, 기포(19)의 합체를 촉진시키는 것이다. 그러므로, 용해되지 않은 기체가 액체로부터 효율적으로 분리되어, 큰 기포가 기액 분리조(16)로부터 유출부(8)로 유출되는 것을 억제할 수 있다. 합체 한 기포(19)는, 액면에 도달하면 부서지고, 용해되지 않은 기체는, 기액 분리조(16)의 상부에 모인다. 이와 같이 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 용해되지 않은 기체를 용해 탱크(4)로부터 배출하기 위해, 용해 탱크(4)의 기액 분리조(16)의 상부에는, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 기체 방출 밸브(20)가 설치되어 있다.

기체 방출 밸브(20)는, 기액 분리조(16)에서의 액체의 액면의 높이에 추종하여 부침(浮沈)하고, 상하 방향으로 이동 가능한 플로우트(float)(도시하지 않음)를 가지고 있다. 액체의 액면의 높이의 변화에 따라 플로우트가 상하 이동함으로써, 기체 방출 밸브(20)는, 기액 분리조(16)에 저류하는 기체의 방출과 정지를 행한다.

또한, 용해 탱크(4)에서는, 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 기체를 재이용하기 위해, 도 2 및 도 3의 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 기체 순환 배관(21)도 설치되어 있다.

도 6은, 용해 탱크에서의 기체 순환 배관의 주변을 나타낸 일부 절결 사시도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 기체 순환 배관(21)은, 중간조(15)의 내부에 상하 방향으로 설치되고, 하단은, 용해 탱크(4)의 유입부(7)에 접속되어 있다. 기체 순환 배관(21)의 상단부는, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제2 칸막이벽(13)에 따라 대략 원호형으로 만곡되어, 수평으로 배치되어 있다. 기체 순환 배관(21)은, 고무 등의 탄성체로 형성되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 기체 순환 배관(21)의 상단부는, 용해 탱크(4)의 상면과 제2 칸막이벽(13)의 상부와의 사이에 배치되고, 패킹으로서도 기능한다.

기체가 용해된 액체의 생성 시에는, 기체 순환 배관(21)의 상단 부근과 하단 부근의 사이에 압력차가 생긴다. 기체 순환 배관(21)의 상단 부근의 압력은 하단 부근의 압력보다 높다. 또한, 도 6에 나타낸 유입부(7)에서는, 기액 혼합 유체의 유속(流速)이 빠르기 때문에, 감압되어 있다. 따라서, 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 용해되지 않은 기체는, 기체 순환 배관(21)의 상단으로부터 흡인되어 하단으로부터 유입부(7)에 공급된다. 유입부(7)로 이송된 기체는, 재차 기액 혼합 유체에 혼합되고, 기액 혼합조(14)에 있어서 용매 중에 용해된다. 이와 같이, 용해 탱크(4)에서는, 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 기체를 용해 탱크(4) 내로 유입되는 기액 혼합 유체에 공급하는 기체 순환 배관(21)이 형성되어 있으므로, 용해되지 않은 기체의 재이용이 가능하며, 기체의 용해 효율이 향상된다.

그리고, 기체 순환 배관(21)은, 중간조(15)의 내부에 한정되지 않고, 기액 분리조(16)의 내부에 설치하는 것도 가능하다. 기액 분리조(16)의 내부에 설치해도, 기체 순환 배관(21)은, 중간조(15)의 내부에 설치하는 경우와 마찬가지로 기능한다. 또한, 용해 탱크(4)의 상부에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하향 구배(句配)의 경사면부(22)가 형성되어 있다. 경사면부(22)에 의해, 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 기체는, 용해 탱크(4)의 중앙부 쪽으로 모아져 기체 순환 배관(21)의 상단으로부터의 기체의 흡인은 원활하게 행해져, 기체를 유입부(7)에 효율적으로 공급할 수 있다.

상기한 바와 같이의 용해 탱크(4)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 세로 방향의 중앙부에 있어서 2개로 분할되고, 위쪽의 상부 부품(23)과 아래쪽의 하부 부품(24)으로 형성되어 있다.

도 7은, 도 1에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 분해사시도이다. 도 8은, 도 1에 나타낸 기체 용해 장치에 있어서의 용해 탱크의 분해사시도이다. 도 7, 도 8에서는, 용해 탱크를 상이한 방향으로부터 도시하고 있다.

도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상부 부품(23)에서는, 제1 칸막이벽(12)이 일체로 형성되고, 제1 칸막이벽(12)은, 상부 부품(23)의 상면으로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 하부 부품(24)에서는, 제2 칸막이벽(13)이 일체로 형성되고, 제2 칸막이벽(13)은, 하부 부품(24)의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 하부 부품(24)에는, 바닥부에 유입부(7) 및 유출부(8)가 일체로 설치되어 있다. 상부 부품(23)의 하단 에지부 및 하부 부품(24)의 상단 에지부에는, 외측으로 돌출되어 연장되는 플랜지부(25, 26)가 설치되어 있다. 용해 탱크(4)는, 플랜지부(25, 26)를 중첩시키고, 중첩되는 플랜지부(25, 26)의 소정의 부위에 있어서 볼트, 너트 등의 적절한 고착구(固着具)에 의해 상부 부품(23)과 하부 부품(24)을 체결함으로써 조립되어, 일체로 된다. 이 조립 시에, 제1 칸막이벽(12)이 제2 칸막이벽(13)의 내측에 삽입되고, 기액 혼합조(14), 중간조(15) 및 기액 분리조(16)가 형성된다. 또한, 도 3의 (c)에 나타낸 탄성체로 형성된 기체 순환 배관(21)의 상단부가, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상부 부품(23)의 상면과 제2 칸막이벽(13)의 상부와의 사이에 끼워넣어진다. 이 기체 순환 배관(21)의 끼워넣어짐에 의해, 기체 순환 배관(21)이 패킹으로서 기능하고, 상부 부품(23)의 상면과 제2 칸막이벽(13)의 상부와의 사이가 수밀하게 된다. 그러므로, 액체가, 제2 칸막이벽(13)의 절결부(17) 이외의 부분에 있어서 중간조(15)로부터 기액 분리조(16)로 유출되는 것을 억제할 수 있다. 이와 같은 상부 부품(23)의 상면과 제2 칸막이벽(13)의 상부와의 사이의 수밀성이, 기액 분리조(16)의 상부에 모이는 기체를 용해 탱크(4)에 공급하는 기체 순환 배관(21)에 의해 실현되어 있으므로, 용해 탱크(4)는, 부품수가 감소한 것으로 되어 있다.

본 발명은, 이상의 실시형태에 따라서 한정되는 것은 아니다. 펌프 및 가대의 구성이나 구조, 기체 방출 밸브의 구성이나 구조 등의 세부에 대해서는 다양한 태양(態樣)이 가능하다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명의 기체 용해 장치는, 수밀성을 확보하고, 또한 부품수가 감소한 것이다.

1 기체 용해 장치
4 용해 탱크
8 유출부
12 제1 칸막이벽
13 제2 칸막이벽
14 기액 혼합조
15 중간조
16 기액 분리조
17 절결부
18 세로 리브
21 기체 순환 배관
23 상부 부품
24 하부 부품

Claims

용해 탱크;
상기 용해 탱크의 내부에 설치된 제1 칸막이벽 및 제2 칸막이벽;
상기 용해 탱크에 설치된 유출부;
상기 제1 칸막이벽 및 상기 제2 칸막이벽에 의해 상기 용해 탱크의 내부가 구획되어 형성되고, 기체(氣體)가 용해된 액체의 흐름과 관련하여 그 상류측으로부터 하류측에 걸쳐 순차로 배치된 기액(氣液) 혼합조, 중간조(中間槽) 및 기액 분리조(分離槽); 및
상기 기액 분리조의 상부에 모이는 기체를 상기 용해 탱크 내로 유입되는 유체에 공급하는, 탄성체로 형성된 기체 순환 배관;
을 포함하고,
상기 유체가, 상기 기액 혼합조에서 기체와 혼합되어 상기 액체가 생성되고, 상기 액체는, 상기 중간조, 상기 기액 분리조를 순차적으로 흘러, 상기 유출부로부터 상기 용해 탱크의 외부로 유출되는 기체 용해 장치로서,
상기 용해 탱크는, 2개로 분할되어, 위쪽의 상부 부품과 아래쪽의 하부 부품으로 형성되고,
상기 상부 부품에서는, 상기 기액 혼합조와 상기 중간조를 구획하는 상기 제1 칸막이벽이, 상기 상부 부품과 일체로 형성되고, 또한 상기 제1 칸막이벽은, 상기 상부 부품의 상면으로부터 아래쪽으로 연장되고,
상기 하부 부품에서는, 상기 중간조와 상기 기액 분리조를 구획하는 상기 제2 칸막이벽이, 상기 하부 부품과 일체로 형성되고, 또한 상기 제2 칸막이벽은, 상기 하부 부품의 바닥면으로부터 위쪽으로 연장되고,
상기 기체 순환 배관이, 상기 상부 부품의 상면과 상기 제2 칸막이벽의 상부 사이에 끼워넣어지고, 상기 상부 부품의 상면과 상기 제2 칸막이벽의 상부 사이가, 상기 기체 순환 배관의 끼워넣어짐에 의해 수밀(水密)하게 되어 있는,
기체 용해 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 칸막이벽 및 상기 유출부는, 상기 기액 분리조를 상기 액체가 수평 방향으로 흐르도록 설치되어 있는, 기체 용해 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 칸막이벽 및 상기 유출부는, 상기 액체가 상기 중간조의 외면을 따라 수평 방향으로 흐르도록 설치되어 있는, 기체 용해 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기액 분리조에서는, 상기 기액 분리조의 상면보다 아래쪽으로 연장되는 세로 리브가 설치되어 있는, 기체 용해 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 칸막이벽에서는, 그 상부가 일부 절결(切缺)되어 절결부가 형성되고,
상기 유출부는, 상기 절결부로부터 이격된 위치에 위치하는 상기 기액 분리조의 바닥부에 설치되어 있는, 기체 용해 장치.