WO2023249038A1 - 液体処理装置 - Google Patents

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WO2023249038A1
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liquid
flow path
treated
vacuum
pump
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PCT/JP2023/022877
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Inventor
荘一郎 大崎
石原　康博
Original Assignee
株式会社ニクニ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00—Dissolving
    • B01F21/20—Dissolving using flow mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2326—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles adding the flowing main component by suction means, e.g. using an ejector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B01F25/53—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle in which the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle through a recirculation tube, into which an additional component is introduced
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases

Definitions

  • the present invention relates to a liquid treatment device.
  • the flow rate on the downstream side of the flow rate adjustment part of the second flow path is on the upstream side of the connection part with the second flow path in the reflux path that is downstream of the first pump in the first flow path.
  • the flow rate may be 0.1 to 0.13 times the flow rate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a degassing device 1, which is an example of a liquid processing device. It is a schematic diagram showing an example of deaerator 1A which is an example of a liquid processing device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a degassing device 1B, which is an example of a liquid processing device.
  • 1 is a schematic diagram showing an example of a fluid mixing device 2, which is an example of a liquid processing device.
  • the liquid processing apparatus of the present invention is an apparatus that removes gas contained in a liquid to be treated and mixes a fluid with the liquid to be treated.
  • the tank 11 is a container that stores the liquid to be treated.
  • water is used as the liquid to be treated, but various liquids other than water can be used as the liquid to be treated.
  • benzene viscosity at 20°C is 0.65 mPa ⁇ s
  • water viscosity at 20°C is 1 mPa ⁇ s
  • kerosene viscosity at 20°C is 10 mPa ⁇ s
  • glycerin viscosity at 20°C is 1,389 mPa ⁇ s
  • etc. can be used as the liquid to be treated.
  • the tank 11 is provided with outflow ports 111 and 112.
  • the flow path 20 is connected to the outlet 111, and the flow path 40 is connected to the outlet 112.
  • the flow path 20 is a flow path through which the liquid to be treated that has flowed out from the tank 11 flows, and at the same time, the liquid to be treated is returned to the tank 11.
  • the flow path 20 is provided with a vacuum generator 12 and a pump 13.
  • the pump 13 is, for example, a vortex pump, and is provided on the downstream side of the vacuum generating section 12.
  • the upstream side of the pump 13 in the flow path 20 is set as the outflow path 21, and the downstream side is set as the reflux path 22.
  • the pump 13 may be a centrifugal pump or a positive displacement pump, and is not limited to a vortex pump. However, for fluids with a viscosity of 200 mPa ⁇ s or more, it is preferable to use a positive displacement pump instead of using a centrifugal pump or a vortex pump.
  • the pump 13 causes the liquid to be treated to flow out from the tank 11 to the outflow path 21, and returns the liquid to be treated to the tank 11 from the reflux path 22.
  • the vacuum generating section 12 is provided upstream of the pump 13.
  • the vacuum generating unit 12 is a member that has a cylindrical housing, generates a vacuum inside the housing with the liquid to be processed, and sucks the fluid from the suction port by a so-called ejector effect.
  • the vacuum generator 12 mainly includes a first casing on the upstream side, a second casing in the center, and a third casing on the downstream side.
  • the third housing has a discharge port 123 for the liquid to be processed.
  • the outlet 123 is provided with a downstream portion 21b of the outflow path 21.
  • the third housing is a diffuser, and has at least an enlarged portion in which the cross section of the hollow portion gradually increases.
  • the second casing is provided between the first casing and the third casing, and has an inlet 122.
  • the suction port 122 is provided with a downstream portion of the flow path 30 (flow path 32).
  • the liquid to be processed is supplied as a driving fluid from the supply port 121 of the first casing, and is discharged from the discharge port 123 of the third casing.
  • the liquid to be treated flows into the third housing at a high flow rate at the nozzle, thereby reducing the pressure inside the second housing and creating a vacuum inside the second housing.
  • the fluid flowing through the flow path 30 is sucked into the second casing from the flow path 32 through the suction port, that is, into the inside of the casing of the vacuum generating section 12 .
  • the flow path 30 is a flow path in which one end is connected to the downstream side of the pump 13 (recirculation path 22 ) of the flow path 20 and the other end is connected to the suction port 122 of the vacuum generating section 12 .
  • the upstream side of the connection part with the flow path 30 of the reflux path 22 is defined as an upstream section 22a, and the downstream side thereof is defined as a downstream section 22b.
  • the flow path 30 is provided with a flow rate adjustment valve 14 (corresponding to the flow rate adjustment section of the present invention).
  • the upstream side of the flow rate adjustment valve 14 of the flow path 30 is defined as the flow path 31, and the downstream side thereof is defined as the flow path 32.
  • a connecting channel 33 is connected to the channel 32 .
  • the flow rate adjustment valve 14 adjusts the flow rate of the liquid to be treated flowing through the flow path 30 and reduces the pressure in the flow path 32 to vacuum.
  • a vacuum is a state in which the gauge pressure is reduced to about -0.1 MPa (a state close to absolute vacuum).
  • the flow path 40 is a flow path through which the liquid to be treated that has flowed out from the tank 11 flows, and at the same time, the liquid to be treated is returned to the tank 11.
  • the flow path 40 is provided with a vacuum generator 15 and a pump 16.
  • the vacuum generating section 15 and the pump 16 correspond to the vacuum suction section of the present invention.
  • the pump 16 is, for example, a vortex pump, and is provided on the downstream side of the vacuum generating section 15.
  • the upstream side of the pump 16 in the flow path 40 is set as an outflow path 41
  • the downstream side is set as a reflux path 42.
  • the pump 16 may be a centrifugal pump or a positive displacement pump, and is not limited to a vortex pump.
  • the pump 16 causes the liquid to be treated to flow out from the tank 11 to the outflow path 41, and returns the liquid to be treated to the tank 11 from the reflux path 42.
  • the vacuum generating section 15 is provided upstream of the pump 16.
  • the vacuum generating section 15 has the same configuration as the vacuum generating section 12, and includes a supply port 151, an inlet port 152, an outlet port 153, and the like.
  • the supply port 151 is provided with an upstream portion 41a of the outflow path 41. Further, the outlet 153 is provided with a downstream portion 41b of the outflow path 41. Therefore, the liquid to be treated is supplied as a driving fluid from the supply port 151 and discharged from the discharge port 153.
  • a connecting flow path 33 of the flow path 30 is provided in the suction port 152.
  • the connecting flow path 33 has one end connected to the flow path 32 and the other end connected to the suction port 152. As a result, the fluid flowing through the connecting channel 33 is sucked into the vacuum generating section 15 from the channel 32 .
  • the pressure in the flow path 32 and the connecting flow path 33 is reduced to vacuum by the flow rate adjustment valve 14. Therefore, the liquid to be treated boils in the flow path 32 and the connecting flow path 33, and the liquid to be treated with a large number of bubbles (including air bubbles and vapor bubbles) is flowing in the flow path 32 and the connecting flow path 33. .
  • the boiled liquid to be treated is sucked into the vacuum generating unit 12 through the suction port 122a, and the liquid to be treated that has boiled in the vacuum generating unit 12 is mixed with the liquid to be treated and flows to the downstream part 21b, thereby degassing the liquid to be treated. will be held. Further, by sucking the boiled liquid to be treated into the vacuum generating section 15 through the flow path 32 and the connecting flow path 33, the degassing of the liquid to be treated is accelerated.
  • Table 1 shows the pressure of the flow path 32 and the connecting flow path 33 and the amount of liquid flowing through the flow path 32 when changing the type of the vacuum generating sections 12 and 15, that is, the flow rate of the liquid to be treated flowing through the outflow path 21 and the upstream portion 22a. Indicates the flow rate of the processing liquid.
  • the pressure was measured using pressure gauges installed in the channel 32 and the connecting channel 33. Further, the flow rate was determined using a flow meter installed in the downstream section 22b. Specifically, a flow meter is used to measure the flow rate before and after the liquid to be treated flows through the channel 30, and based on these measurement results, the flow rate of the outflow path 21 after flowing the liquid to be treated through the channel 30 is determined. And the flow rate of the flow path 32 was calculated.
  • the flow rate of the flow path 32 should be set to 0.1 to 0.13 times the flow rate of the upstream section 22a. It is desirable to do so.
  • Table 2 shows the relationship between the elapsed time when the liquid to be treated is treated using the deaerator 1 and the amount of dissolved oxygen in the liquid to be treated.
  • the amount of dissolved oxygen was measured under the conditions that the volume of the liquid to be treated stored in the tank 11 was 400 L, and other conditions were as shown in Table 1 (1) or (2).
  • Table 2 it was found that the amount of dissolved oxygen decreased over time, that is, the liquid to be treated was degassed by the deaerator 1. It was also found that the higher the flow rate of the outflow path 21, the faster the deaeration.
  • the liquid to be treated can be degassed simply by arranging the vacuum generator 12 upstream of the pump 13, and the deaerator 1 can have a simple configuration.
  • the flow rate of the flow path 32 is set to 0.1 to 0.13 times the flow rate of the upstream portion 22a, and the gauge pressure of the flow path 32 and the connecting flow path 33 is set to -0.1 MPa. This allows for reliable and quick degassing.
  • the flow path 32 and the connecting flow path 33 are placed in a vacuum state where the gauge pressure is reduced to about -0.1 MPa, but the vacuum is not an absolute vacuum with a gauge pressure of about -0.1 MPa. Not limited.
  • the flow path 32 and the connection flow path 33 may be in a vacuum such that the liquid to be treated boils. However, in order to perform deaeration in a short time, it is desirable to set the gauge pressure to about -0.1 MPa.
  • the vacuum suction section is the vacuum generation section 15 and the pump 16, but the form of the vacuum suction section is not limited to this.
  • the vacuum suction unit may be a vacuum pump.
  • the flow rate adjustment valve 14 is provided in the flow path 30, and the pressure in the flow path 32 is reduced by the flow rate adjustment valve 14, but the form in which the pressure in the flow path 32 is reduced is not limited to this.
  • the flow path 32 can be adjusted. The pressure may be reduced.
  • the flow rate of the flow path 40 was fixed at 10 L/min as shown in Table 1, and the flow rates of the outflow path 21 and the flow path 32 were changed to obtain the measurement results shown in Table 2.
  • the flow rates of the outflow path 21, the flow path 32, and the flow path 40 shown in FIG. 1 are merely examples, and the flow rates are not limited thereto.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a deaerator 1A according to a modification of the deaerator, which is an example of a liquid processing device.
  • the flow path 40A is a flow path through which the liquid to be treated that has flowed out from the tank 11 flows, and at the same time, the liquid to be treated is returned to the tank 11.
  • One end of the flow path 40A is connected to the outflow path 21, and the other end is connected to the reflux path 22.
  • a vacuum generator 15 and a pump 16 are provided in the flow path 40A.
  • the number of channels connected to the tank 11A can be reduced to one (channel 20).
  • the deaerator 1B mainly includes a tank 11A, a vacuum generator 12, a pump 13, a flow rate regulating valve 14, and flow paths 20 and 30A.
  • Table 3 shows the relationship between the elapsed time when the liquid to be treated is treated using the deaerator 1B and the amount of dissolved oxygen in the liquid to be treated.
  • the measurement conditions are the same as those in Table 2 (1).
  • the liquid to be treated stored in the tank 11 can be degassed even with only the flow path 10, the vacuum generator 12, the pump 13, and the flow rate adjustment valve 14.
  • the deaerator includes the vacuum generating section 15, the pump 16, and the flow path 40 (or the flow path 40A).
  • the first embodiment of the present invention is an apparatus for deaerating the liquid to be treated
  • the vacuum generator 12 and the pump 13 can also be used to mix a fluid into the liquid to be treated.
  • the fluid mixing device 2 which is an example of the liquid processing device of the present invention, will be described below. Note that the same parts as in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the liquid to be treated is supplied as a driving fluid from the supply port 121, and the liquid to be treated flows into the third casing at a high flow rate at the nozzle, thereby reducing the pressure inside the casing of the vacuum generating section 12.
  • fluid here, air
  • the liquid to be treated and the fluid mixed therein are discharged from the discharge port 123 .
  • the fluid is sucked into the vacuum generating section 12 from the suction port 122, and the fluid is mixed with the liquid to be treated within the vacuum generating section 12 and flows to the downstream section 21b, thereby adding the fluid to the liquid to be treated. can be mixed.
  • substantially is a concept that includes not only cases of exact sameness but also errors and deformations to the extent that identity is not lost.
  • substantially orthogonal is a concept that is not limited to strictly orthogonal cases, but includes cases that can be considered the same as orthogonal, for example.
  • when expressed simply as orthogonal, parallel, coincident, etc. it includes not only cases of strictly orthogonal, parallel, coincident, etc., but also cases of substantially parallel, substantially perpendicular, substantially coincident, etc.
  • nearby means to include a certain range (which can be arbitrarily defined) near the reference position.
  • near an edge refers to a certain range of area near an edge, which may or may not include the edge.

Abstract

簡単な構成の液体処理装置を提供する。　被処理液を貯蔵するタンクと、タンクから流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンクへ還流する第１流路と、第１流路に設けられた第１ポンプと、第１ポンプの上流側に設けられた第１真空発生部と、を備える。

Description

液体処理装置
　本発明は、液体処理装置に関する。
　特許文献１には、被処理液貯留槽に貯留された被処理液を循環させる流路中に、上流側から順にフィルタ、脱気槽、送液ポンプ及び吐出圧調整部を設けた脱気兼異物除去装置が開示されている。この装置では、フィルタにより被処理液中の異物が除去されると共に、脱気槽により被処理液が脱気される。
特開２００７－２０３２６２号公報
　特許文献１に記載の発明は、被処理液貯留槽とは別に脱気槽が必要であり、また、被処理液を循環させるために脱気槽の上流側及び下流側にポンプが必要であるため、脱気に必要な構成が多く、装置が複雑化してしまう。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成の液体処理装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明に係る液体処理装置は、例えば、被処理液を貯蔵するタンクと、前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する第１流路と、前記第１流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記第１流路に流出させる第１ポンプと、前記第１ポンプの上流側に設けられた第１真空発生部であって、前記被処理液により筐体の内部に真空を発生させて、吸引口から流体を吸引する第１真空発生部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明に係る液体処理装置によれば、タンクから流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンクへ還流する第１流路に第１真空発生部と第１ポンプが設けられており、第１ポンプは被処理液をタンクから第１流路に流出させ、第１ポンプの上流側に設けられた第１真空発生部に被処理液を流す。したがって、簡単な構成で被処理液を処理することができる。例えば、第１真空発生部の吸引口から沸騰した被処理液を吸引させて被処理液を脱気したり、第１真空発生部の吸引口から流体を吸引させて被処理液へ混合したりすることができる。
　一端が前記第１流路の前記第１ポンプの下流側に接続され、他端が前記第１真空発生部の吸引口に接続された第２流路と、前記第２流路に設けられており、前記第２流路を流れる前記被処理液の流量を調整する流量調整部と、を備え、前記流量調整部は、前記第２流路の前記流量調整部の下流側を真空まで減圧してもよい。これにより、簡単な構成で被処理液を脱気することができる。
　前記第２流路の前記流量調整部よりも下流側における流量は、前記第１流路の前記第１ポンプの下流側である還流経路のうちの前記第２流路との連結部より上流側における流量の０．１～０．１３倍であってもよい。これにより、第２流路の流量調整部の下流側を絶対真空に近い状態（－０．１ＭＰａ）まで減圧することができる。
　前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する第３流路と、前記第３流路に設けられた真空吸引部と、一端が前記第２流路の前記流量調整部の下流側に接続され、他端が前記真空吸引部に接続された連結流路と、を備えてもよい。これにより、脱気速度を早くすることができる。
　前記真空吸引部は、真空ポンプ、容積式ポンプ、又は、遠心ポンプ及び当該遠心ポンプの上流側に設けられた第２真空発生部であり、前記第２真空発生部は、前記被処理液により第２筐体の内部に真空を発生させて、前記第２筐体の内部に流体を吸引してもよい。
　本発明によれば、簡単な構成の液体処理装置を提供することができる。
液体処理装置の一例である脱気装置１の一例を示す模式図である。 液体処理装置の一例である脱気装置１Ａの一例を示す模式図である。 液体処理装置の一例である脱気装置１Ｂの一例を示す模式図である。 液体処理装置の一例である流体混合装置２の一例を示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の液体処理装置は、被処理液に含まれる気体を除去したり被処理液に流体を混合したりする装置である。
　＜第１の実施の形態＞
　図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる液体処理装置の一例である脱気装置１の一例を示す模式図である。脱気装置１は、主として、タンク１１と、真空発生部１２、１５と、ポンプ１３、１６と、流量調整弁１４と、流路２０、３０、４０とを備える。流路２０、３０、４０は、流体（液体、気体）が内部を流れる配管、ホース、継手等を含む。
　タンク１１は、被処理液を貯蔵する容器である。本実施の形態では、被処理液として水を用いるが、水以外の様々な液体を被処理液とすることができる。例えば、ベンゼン（２０℃における粘度が０．６５ｍＰａ・ｓ）、水（２０℃における粘度が１ｍＰａ・ｓ）、灯油（２０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ）、グリセリン（２０℃における粘度が１，３８９ｍＰａ・ｓ、グリセリン濃度１００％）等を被処理液として用いることができる。
　タンク１１には、流出口１１１、１１２が設けられている。流出口１１１には流路２０が接続され、流出口１１２には流路４０が接続されている。
　流路２０は、タンク１１から流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンク１１へ還流する流路である。流路２０には、真空発生部１２及びポンプ１３が設けられている。
　ポンプ１３は、例えば渦流ポンプであり、真空発生部１２の下流側に設けられている。本実施の形態では、流路２０のポンプ１３の上流側を流出経路２１とし、下流側を還流経路２２としている。なお、ポンプ１３は、遠心ポンプや容積式ポンプであればよく、渦流ポンプに限られない。ただし、２００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有する流体については、遠心ポンプ及び渦流ポンプを用いず、容積式ポンプを用いることが望ましい。ポンプ１３は、被処理液をタンク１１から流出経路２１に流出させ、また、被処理液を還流経路２２からタンク１１に戻す。
　真空発生部１２は、ポンプ１３の上流側に設けられている。真空発生部１２は、筒状の筐体を有し、被処理液により筐体の内部に真空を発生させて、いわゆるエゼクタ効果により吸引口から流体を吸引する部材である。真空発生部１２は、主として、上流側の第１筐体と、中央の第２筐体と、下流側の第３筐体とを有する。
　第１筐体は、被処理液の供給口１２１を有する。供給口１２１には、流出経路２１の上流部２１ａが設けられている。第１筐体の内部には、被処理液の流れ方向に向かって先細りとなるように形成されたノズルを有し、ノズルにおいて急激に内径が絞られることで、被処理液の流速が速くなる。
　第３筐体は、被処理液の排出口１２３を有する。排出口１２３には、流出経路２１の下流部２１ｂが設けられている。第３筐体は、ディフューザであり、少なくとも中空部の断面が徐々に大きくなる拡大部を有する。
　第２筐体は、第１筐体と第３筐体との間に設けられており、吸入口１２２を有する。吸入口１２２には、流路３０の下流部（流路３２）が設けられている。
　第１筐体の供給口１２１から被処理液が駆動流体として供給され、第３筐体の排出口１２３から排出される。被処理液はノズルにおいて流速が速くなった状態で第３筐体に流入し、これにより第２筐体の内部の圧力が低下し、第２筐体の内部を真空にする。その結果、流路３０を流れる流体が吸入口を介して流路３２から第２筐体の内部、すなわち真空発生部１２の筐体の内部に吸い込まれる。
　図１の説明に戻る。流路３０は、一端が流路２０のポンプ１３の下流側（還流経路２２）に接続され、他端が真空発生部１２の吸入口１２２に接続された流路である。還流経路２２の流路３０との連結部より上流側を上流部２２ａとし、下流側を下流部２２ｂとする。
　流路３０には、流量調整弁１４（本発明の流量調整部に相当）が設けられている。本実施の形態では、流路３０の流量調整弁１４の上流側を流路３１とし、下流側を流路３２としている。流路３２は、連結流路３３が接続されている。
　流量調整弁１４は、流路３０を流れる被処理液の流量を調整し、流路３２を真空まで減圧する。本実施の形態では、真空とは、ゲージ圧が－０．１ＭＰａ程度まで減圧した状態（絶対真空に近い状態）である。
　流路４０は、タンク１１から流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンク１１へ還流する流路である。流路４０には、真空発生部１５及びポンプ１６が設けられている。真空発生部１５及びポンプ１６は、本発明の真空吸引部に相当する。
　ポンプ１６は、例えば渦流ポンプであり、真空発生部１５の下流側に設けられている。本実施の形態では、流路４０のポンプ１６の上流側を流出経路４１とし、下流側を還流経路４２としている。なお、ポンプ１６は、遠心ポンプや容積式ポンプであればよく、渦流ポンプに限られない。ポンプ１６は、被処理液をタンク１１から流出経路４１に流出させ、また、被処理液を還流経路４２からタンク１１に戻す。
　真空発生部１５は、ポンプ１６の上流側に設けられている。真空発生部１５は、真空発生部１２と同様の構成であり、供給口１５１、吸入口１５２、排出口１５３等を有する。
　供給口１５１には、流出経路４１の上流部４１ａが設けられている。また、排出口１５３には、流出経路４１の下流部４１ｂが設けられている。したがって、被処理液が駆動流体として供給口１５１から供給され、排出口１５３から排出される。
　吸入口１５２には、流路３０の連結流路３３が設けられている。言い換えれば、連結流路３３は、一端が流路３２に接続され、他端が吸入口１５２に接続されている。その結果、連結流路３３を流れる流体が流路３２から真空発生部１５に吸い込まれる。
　流量調整弁１４により、流路３２及び連結流路３３が真空まで減圧されている。したがって、被処理液は流路３２及び連結流路３３内で沸騰し、流路３２及び連結流路３３には多数の泡（気泡、蒸気泡を含む）が生じた被処理液が流れている。沸騰した被処理液を吸入口１２２ａから真空発生部１２に吸い込ませ、真空発生部１２内で沸騰した被処理液を被処理液に混ぜて下流部２１ｂに流すことで、被処理液の脱気が行われる。また、沸騰した被処理液を流路３２及び連結流路３３を介して真空発生部１５に吸い込ませることで、被処理液の脱気が速くなる。
　表１は、真空発生部１２、１５の種類、すなわち流出経路２１及び上流部２２ａを流れる被処理液の流量を変えたときの流路３２、連結流路３３の圧力及び流路３２を流れる被処理液の流量を示す。圧力は、流路３２及び連結流路３３に設置した圧力計を用いて測定した。また、流量は、下流部２２ｂに設置した流量計を用いて求めた。具体的には、流量計を用いて流路３０に被処理液を流す前及び流した後の流量を測定し、これらの測定結果から流路３０に被処理液を流した後の流出経路２１及び流路３２の流量を算出した。
　表１（１）に示すように、上流部２２ａの流量が２０Ｌ／分である場合には、流路３２の流量を２Ｌ／分とすると、流路３２及び連結流路３３の圧力が－０．１ＭＰａとなる。また、表１（２）に示すように、上流部２２ａの流量が３１Ｌ／分である場合には、流路３２の流量を４Ｌ／分とすると、流路３２及び連結流路３３のゲージ圧が－０．１ＭＰａとなる。
　すなわち、流路３２及び連結流路３３のゲージ圧が－０．１ＭＰａとなる真空状態にするためには、流路３２の流量を、上流部２２ａの流量の０．１～０．１３倍とすることが望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表２は、脱気装置１を用いて被処理液を処理したときの経過時間と被処理液の溶存酸素量との関係を示す。溶存酸素量の測定は、タンク１１に貯留された被処理液の容量を４００Ｌとし、その他を表１（１）又は（２）に示す条件として行った。表２に示すように、時間の経過とともに溶存酸素量が低下する、すなわち脱気装置１により被処理液が脱気されていることが分かった。また、流出経路２１の流量が多い方が脱気が速いことが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本実施の形態によれば、ポンプ１３の上流側に真空発生部１２を配置するだけで被処理液の脱気が可能であり、脱気装置１を簡単な構成とすることができる。
　また、本実施の形態によれば、流路３２の流量を上流部２２ａの流量の０．１～０．１３倍とし、流路３２及び連結流路３３のゲージ圧を－０．１ＭＰａとすることで、確実にかつ早く脱気を行うことができる。
　なお、本実施の形態では、流路３２及び連結流路３３を、ゲージ圧が－０．１ＭＰａ程度まで減圧した真空状態としたが、真空はゲージ圧が－０．１ＭＰａ程度の絶対真空には限られない。流路３２及び連結流路３３は、被処理液が沸騰する程度の真空であればよい。ただし、短時間で脱気を行うためには、ゲージ圧を－０．１ＭＰａ程度とすることが望ましい。
　また、本実施の形態では、真空吸引部を真空発生部１５及びポンプ１６としたが、真空吸引部の形態はこれに限られない。例えば、真空吸引部は真空ポンプであってもよい。ただし、装置構成を簡略化するためには、真空吸引部を真空発生部１５及びポンプ１６とすることが望ましい。
　また、本実施の形態では、流路３０に流量調整弁１４を設け、流量調整弁１４により流路３２を減圧したが、流路３２を減圧する形態はこれに限られない。例えば、流量調整弁１４に変えて流路３０にオリフィス（本発明の流量調整部に相当）を設け、オリフィスを用いて流路３０を流れる被処理液の流量を調整することで、流路３２を減圧してもよい。
　また、本実施の形態では、表１に示すように流路４０の流量を１０Ｌ／分に固定し、流出経路２１及び流路３２の流量を変えて表２の測定結果を得たが、表１に示す流出経路２１、流路３２及び流路４０の流量は一例であり、これに限られない。流出経路２１及び流路３２の流量を固定し、流路４０の流量を変えた場合には、流路４０の流量を増やすことで脱気が速くなる。
　＜第１の実施の形態の変形例１＞
　脱気装置１は、一端が流出口１１２に接続された流路４０を有したが、流路４０の形態はこれに限られない。図２は、液体処理装置の一例である脱気装置の変形例にかかる脱気装置１Ａの一例を示す模式図である。
　脱気装置１Ａは、主として、タンク１１Ａと、真空発生部１２、１５と、ポンプ１３、１６と、流量調整弁１４と、流路２０、３０、４０Ａとを備える。タンク１１Ａは、流出口１１２を有しない点以外は、タンク１１と同一である。
　流路４０Ａは、タンク１１から流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンク１１へ還流する流路である。流路４０Ａは、一端が流出経路２１に接続されており、他端が還流経路２２に接続されている。流路４０Ａには、真空発生部１５及びポンプ１６が設けられている。
　本変形例によれば、タンク１１Ａに接続された流路を１つ（流路２０）にすることができる。
　＜第１の実施の形態の変形例２＞
　脱気装置１は流路４０を有したが、流路４０及び真空吸引部は必須ではない。図３は、液体処理装置の一例である脱気装置の変形例にかかる脱気装置１Ｂの一例を示す模式図である。
　脱気装置１Ｂは、主として、タンク１１Ａと、真空発生部１２と、ポンプ１３と、流量調整弁１４と、流路２０、３０Ａとを備える。
　流路３０Ａは、流路３１、３２を有する（連結流路３３を有しない）。流量調整弁１４は、流路３０Ａを流れる被処理液の流量を調整し、流路３２Ａを真空まで減圧する。流量調整弁１４を通過した被処理液は、全て吸入口１２２に吸い込まれる。
　表３は、脱気装置１Ｂを用いて被処理液を処理したときの経過時間と被処理液の溶存酸素量との関係を示す。測定条件は、表２（１）における測定条件と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　真空発生部１５、ポンプ１６及び流路４０を有しない脱気装置１Ｂは、真空発生部１５、ポンプ１６及び流路４０を有する脱気装置１よりも脱気の速度が遅いが、被処理液が脱気できていることが分かる。
　このように、流路１０、真空発生部１２、ポンプ１３及び流量調整弁１４のみであっても、タンク１１に貯留された被処理液を脱気することができる。ただし、脱気速度を早くするためには、脱気装置が真空発生部１５、ポンプ１６及び流路４０（又は流路４０Ａ）を備えることが望ましい。
　＜第２の実施の形態＞
　本発明の第１の実施の形態は、被処理液を脱気する装置であったが、真空発生部１２及びポンプ１３を用いて被処理液に流体を混合することもできる。以下、本発明の液体処理装置の一例である流体混合装置２について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
　図４は、流体混合装置２の一例を示す模式図である。流体混合装置２は、主として、タンク１１Ａと、真空発生部１２と、ポンプ１３と、流路２０とを備える。
　供給口１２１から被処理液が駆動流体として供給され、被処理液はノズルにおいて流速が速くなった状態で第３筐体に流入し、これにより真空発生部１２の筐体内部の圧力が低下し、流体（ここでは、空気）が吸入口１２２から真空発生部１２に吸い込まれる。排出口１２３からは、被処理液に流体が混合された状態で排出される。
　本実施の形態によれば、流体を吸入口１２２から真空発生部１２に吸い込ませ、真空発生部１２内で流体を被処理液に混入させて下流部２１ｂに流すことで、被処理液に流体を混合することができる。
　なお、本実施の形態では、流体である空気を吸入口１２２から真空発生部１２に吸い込ませたが、吸入口１２２から真空発生部１２に吸い込ませる流体は空気に限られない。例えば、吸入口１２２から水素を真空発生部１２に吸い込ませ、被処理液（水）に水素を混ぜて水素水を生成してもよい。また、例えば、吸入口１２２から乳化剤（液体）を真空発生部１２に吸い込ませて被処理液（水）に混合してもよい。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　また、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「略直交」とは、厳密に直交する場合には限られず、例えば直交と同一視できる場合を含む概念である。また、例えば、単に直交、平行、一致等と表現する場合において、厳密に直交、平行、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。
　また、「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、端近傍という場合に、端の近くのある範囲の領域であって、端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
１、１Ａ、１Ｂ：脱気装置
２　　　　：流体混合装置
１０　　　：流路
１１、１１Ａ：タンク
１２、１５：真空発生部
１３、１６：ポンプ
１４　　　：流量調整弁
２０　　　：流路
２１　　　：流出経路
２２　　　：還流経路
２１ａ、２２ａ：上流部
２１ｂ、２２ｂ：下流部
３０、３０Ａ、３１、３２、３２Ａ：流路
３３　　　：連結流路
４０、４０Ａ：流路
４１　　　：流出経路
４１ａ　　：上流部
４１ｂ　　：下流部
４２　　　：還流経路
１１１、１１２：流出口
１２１、１５１：供給口
１２２、１５２：吸入口
１２３、１５３：排出口

Claims (5)

  1. 　被処理液を貯蔵するタンクと、
    　前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する第１流路と、
    　前記第１流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記第１流路に流出させる第１ポンプと、
    　前記第１ポンプの上流側に設けられた第１真空発生部であって、前記被処理液により筐体の内部に真空を発生させて、吸引口から流体を吸引する第１真空発生部と、
    　を備えたことを特徴とする液体処理装置。
  2. 　一端が前記第１流路の前記第１ポンプの下流側に接続され、他端が前記吸引口に接続された第２流路と、
    　前記第２流路に設けられており、前記第２流路を流れる前記被処理液の流量を調整する流量調整部と、
    　を備え、
    　前記流量調整部は、前記第２流路の前記流量調整部の下流側を真空まで減圧する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
  3. 　前記第２流路の前記流量調整部よりも下流側における流量は、前記第１流路の前記第１ポンプの下流側である還流経路のうちの前記第２流路との連結部より上流側における流量の０．１～０．１３倍である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の液体処理装置。
  4. 　前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する第３流路と、
    　前記第３流路に設けられた真空吸引部と、
    　一端が前記第２流路の前記流量調整部の下流側に接続され、他端が前記真空吸引部に接続された連結流路と、
    　を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の液体処理装置。
  5. 　前記真空吸引部は、真空ポンプ、容積式ポンプ、又は、遠心ポンプ及び当該遠心ポンプの上流側に設けられた第２真空発生部であり、
    　前記第２真空発生部は、前記被処理液により第２筐体の内部に真空を発生させて、前記第２筐体の内部に流体を吸引する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の液体処理装置。
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