JP2000325767A - 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管 - Google Patents

気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管

Info

Publication number
JP2000325767A
JP2000325767A JP11224257A JP22425799A JP2000325767A JP 2000325767 A JP2000325767 A JP 2000325767A JP 11224257 A JP11224257 A JP 11224257A JP 22425799 A JP22425799 A JP 22425799A JP 2000325767 A JP2000325767 A JP 2000325767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
liquid
mixing unit
pipe
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11224257A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Kawakita
省二 川北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHIN NIPPON TECHNO KK
Original Assignee
SHIN NIPPON TECHNO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHIN NIPPON TECHNO KK filed Critical SHIN NIPPON TECHNO KK
Priority to JP11224257A priority Critical patent/JP2000325767A/ja
Publication of JP2000325767A publication Critical patent/JP2000325767A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡を微細化した状態で確実に液体に混合さ
せる装置及び混合ユニット管を、構造簡素にして安価に
提供するとともに、微細気泡が混合された気液混合流を
所定の使用機器に供給すること。 【解決手段】 液体を供給する配管経路1の一部に混合
ユニット管10を配置し、該ユニット管10に、少なくとも
二個の細孔12が角度をつけて開口された仕切板11を設け
る。そのユニット管10の前記細孔12を通し液体を噴射し
て衝突させることにより気体を微細気泡化し、仕切板11
の下流側に微細気泡が混合された気液混合流を生ずるよ
うにすること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は気液混合流の発生装
置、詳しくは、水処理装置、曝気装置、熱交換装置、地
盤改良装置等に用いられ、液体に気体を混合させて、そ
の混合流を供給する装置及び該装置に使用される気液混
合用のユニット管に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水処理の技術分野では、好気性処
理における曝気槽の酸素供給には、一般的にブロワーを
使用しエアーレーションをしているが、供給されるエア
ーの気泡が大きいために、気泡が槽内から早く浮上して
短時間で気液分離を起こし、槽内に溶解するエアーの溶
存酸素量を確保するには大量のエアーを供給する必要が
あった。また、地盤改良工法においては、地盤改良薬液
(注入材)に気泡を混入させた状態で地盤に注入すれ
ば、注入材の浸透誘導性を高めて改良効果を向上させ得
ることが提案されているが、その気泡が大きい場合には
その効果が少ないものである。したがって、気液混合流
の発生装置としては、可能な限り微細な気泡を生成して
液体に混入させるものであることが要求される。
【0003】一方、微細気泡を生成する従来装置として
は、カスケードポンプやスタティックミキサー、負圧を
利用した特殊ノズル、微細な多孔質体を使用した気泡発
生装置が知られている。しかしながら、それら従来装置
は所望の微細気泡化が得られないか、得られる場合であ
っても装置が大型化又は複雑化しコスト高になるととも
に、電気代や部品交換などのランニングコストが高い等
の不具合があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来事情
に鑑み、気泡を微細化した状態で確実に液体に混合させ
る装置及び混合ユニット管を、構造簡素にして安価に提
供するとともに、微細気泡が混合された気液混合流を所
定の使用機器に供給することにより、それら機器の機能
改善を図ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】斯る本発明の気液混合流
の発生装置は、液体を供給する配管経路の一部に混合ユ
ニット部を配置し、該ユニット部に、少なくとも二つの
縮径流路を、該流路よりも下流側で軸線を交差させるよ
うに設け、そのユニット部の前記流路を通し液体を噴射
して衝突させることにより気体を微細気泡化し、前記流
路より下流側に微細気泡が混合された気液混合流を生ず
ることを特徴とする。ここで、液体には、溶液状又は懸
濁状の状態を含むものである。また、上記縮径流路は、
具体的には、上記混合ユニット部に設けられる仕切板に
角度をつけて開口された細孔から構成される(請求項
2)。あるいは、上記混合ユニット部を、少なくとも二
つの噴出管と、これら噴出管の先端に接続される混合管
とから構成し、上記縮径流路は、前記噴出管の先端側に
形成した細管部からなる(請求項3)。上記混合ユニッ
ト部へ供給される液体は、予め気体を含有する場合又は
気体を含有しない場合の何れでもよく、前者の場合に
は、当該液体がユニット部の前記縮径流路を通し噴射し
て衝突粉砕する際に気体が微細気泡化する(請求項
4)。そして後者の場合には、前記ユニット部内の液体
の噴射側に外気等の気体が供給されるようにし、前記液
体を噴射する際に供給された気体が微細気泡化されるよ
うにする(請求項5)か、あるいは、前記ユニット部内
の前記縮径流路より上流側に前記気体が供給されるよう
にし、その気体が前記縮径流路を通し噴射して衝突粉砕
する際に微細気泡化されるようにする(請求項6)。な
お、前者の場合であっても、さらに前記ユニット部内の
液体の噴射側に外気等の気体が供給されるようにしても
よく(請求項5)、その場合には、含有気体と導入気体
とが液体に混合される。また、同様に前者の場合であっ
ても、さらに前記ユニット内の前記縮径流路より上流側
に外気等の気体が供給されるようにしたり(請求項
6)、あるいは、前記流路より上流側と噴射側の両方で
前記気体が供給されるようにしても構わない。また、上
記混合ユニット部は、丸形、角形等の管状部材あるいは
容器タイプなどその形状は何れでもよいが、この混合ユ
ニット部を、配管経路に着脱可能に配置することによ
り、消耗品、交換部材としても利用し得るものであり、
その場合には管状部材であることが好ましい(請求項
7)。
【0006】
【作用】本発明によれば、配管経路へ供給した液体は、
混合ユニット部内を流動し、縮径流路を通過する際に速
度が加速され、前記縮径流路から噴射してユニット部内
で液体どうしが高速で衝突粉砕するとともに、ユニット
部の内壁にも衝突粉砕しながら流下する。前記縮径流路
から噴射する液体流はその外周一部分が噴霧状となって
いるが、衝突粉砕により液体の接触粒径がさらに微細と
なり、かつ噴射力がおおきいので、液体に含有する気体
又は導入された気体は微細な液体粒に付着して効率よく
気液混合されると同時に微細気泡化する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明すれば、図1は水流における気液混合の場合を
例示する。図1において、1は水流を供給する配管経路
であり、その一部に混合ユニット部として、管状部材で
ある混合ユニット管10を配置している。この混合ユニッ
ト管10は、塩化ビニル等のプラスチック製とし、その中
央部には仕切板11を一体に形成する。上記混合ユニット
管10は、その一端側に配管経路1の入水管1aを連結
し、該入水管1aにポンプ等の給水装置2を接続して水
流W1が混合ユニット管へ供給されるようにし、他端側
には所定の対象物3、例えば水処理装置、曝気槽あるい
は熱交換器などへ混合流W3を供給する送水管1bを連
結する。この混合ユニット管10は配管経路1の入水管1
a、送水管1bから着脱可能な交換部材とすることが好
ましい。
【0008】上記仕切板11には、2個又はそれ以上の細
孔12を貫通状に開口することで(図面では4個の場合を
例示する)縮径流路が形成され、それら細孔12(縮径流
路)を通して水流W1が混合ユニット管10の入水側10a
から噴射側10bへ噴射されるようにする(図2,3参
照)。各細孔12は、混合ユニット管10の噴射側10bで各
軸線が交差するように、換言すれば細孔12から噴射する
噴射流W2が相互に衝突するように角度をつけて開口す
る。なお、図では各細孔12の各軸線が混合ユニット管10
の噴射側10bで交差するようにしているが、少なくとも
二つの噴射流W2,W2どうしが衝突するようにすれば
よい。
【0009】図1〜3における前記水流W1は、ブロワ
等により予め気体(空気)を含有した状態で配管経路1
へ供給される場合を示す。この水流W1は、混合ユニッ
ト管10の入水側10aから仕切板11の前記細孔12,12……
を通して噴射側10bへ噴射するが、各細孔12を通過する
際に速度が加速される。そして水流W1は、各細孔12か
ら噴射して各噴射流W2どうしが噴射側のユニット管内
において高速で衝突粉砕するとともに、ユニット管の内
壁にも衝突粉砕し、その衝突粉砕により、噴射流W2の
粒径が微細な水粒となる。しかも噴射力が大きいことも
相俟って、噴射流W2に含有する気体もさらに微細にな
る。したがって、噴射流W2の微細な水粒に微細化され
た気体が付着するので、効率のよい気液混合が行われて
気液混合流W3が発生し、この混合流W3内の気体は、
水流W1に比べて微細気泡化した状態、すなわち浮力が
小さく気液分離しにくい状態で混入される。
【0010】上記実施例において、混合ユニット管10と
して、口径が13mm,長さ80mmのものを使用し、
細孔12の孔径1mm,2mmの場合で、孔数を2,3,
4,6,8とした複数個を準備しテストしてみた。その
テスト結果においては、孔径2mm、孔数8孔で全ての
噴射流W2を衝突させた場合が最も良好、すなわち、最
も多くの微細気泡が均一状態で分散した混合流W3を発
生させることができた。その場合の混合ユニット管10と
8個の細孔12との断面積比率は18.93%であった。
【0011】次に、図4,5は混合ユニット管の他の実
施例を示し、混合ユニット管20は、その噴射側20bの周
壁に複数個の外気導入孔22を開口させた自吸式であり、
その他の構成は前示実施例と同一である。導入孔22は、
噴射流W2により負圧を生じやすい仕切板11近傍の噴射
側周壁に開口し、入水側20a内に供給された水流W1が
細孔12を通して噴射側20bへ噴射するときに、その噴射
流W2により発生した負圧により導入孔22から外気を導
入する。この導入された外気は、噴射流W2の衝突粉砕
により微細化されて微細水粒に付着しながら気液混合す
る。なお、この実施例においては、水流W1もまた予め
気体を含有しているので、前示実施例と比較すれば、混
合流W3’中の気体分がさらに増大する。しかし、本実
施例においては、外気導入方式であることから、混合ユ
ニット管20へ供給される水流に、予め気体を含有させて
おくことは必ずしも必要がない。
【0012】次に、図6,7に例示した混合ユニット管
30について説明する。この混合ユニット管30は、上記混
合ユニット管20における外気導入孔22に代えて仕切板1
1よりも上流側の周壁に一個又は複数個の外気導入孔32
を開口させ、この外気導入孔32にエアーコンプレッサー
Aで圧縮された気体を導入するように構成したものであ
り、その他の構成は、上記した二つの実施例と同一であ
る。尚、この実施例では、混合ユニット管30内の断面積
と仕切板11における全ての細孔12内の断面積との比率
は、後述する試験結果より25%以下に設定するのが好
ましい。
【0013】外気導入孔32は、仕切板11よりも上流側の
周壁に開口され、給水装置2により加圧される入水側30
aの水流W1に気体を供給するように、少なくとも水流
W1よりも高い圧力にエアーコンプレッサーAによって
加圧された気体を導入する。この導入された気体は、噴
射側30bで噴射流W2の衝突粉砕により微細化されて微
細水粒に付着しながら気液混合し、噴射側30bで混合流
W3”となる。
【0014】この態様の混合ユニット管30によれば、外
気導入孔32から導入された気体は、水流W1とともに仕
切板11の細孔12内で急加速されることで微細な気泡とな
る。そして、その気泡は、さらに噴射側30bで衝突粉砕
するため、より微細化されるとともに、その気体の一部
もしくは全部が気液分離しにくい状態で液体内に分散又
は溶解される。
【0015】次に、図9に例示した混合ユニット管40に
ついて説明する。この混合ユニット管40は、入水管1a
から分岐された複数の噴出管41と、これら噴出管41の先
端に接続された混合管43とを具備する。尚、入水管1a
上流側及び混合管43下流側の構成は、上記した各実施例
と同一である。
【0016】噴出管41は、上記した実施例同様に塩化ビ
ニル等のプラスチック製で、先端側に縮径された細管部
41aが形成されている。そして、この細管部41aは、その
先端が後述する混合管43の後端壁43aに接続される。混
合管43は、後端壁43aで後端開口部を閉鎖した有底管状
を呈し、後端壁43aに、複数の噴出管41の細管部41aが該
混合管43内で軸線を交差させるように接続され、先端側
には、上記実施例同様の送水管(図示せず)が接続され
る。
【0017】また、上記入水管1aの周壁には、一個又
は複数個の外気導入孔42を開口してあり、この外気導入
孔42にエアーコンプレッサーAで圧縮された気体が導入
されるようにしてある。尚、外気導入孔42から導入され
る気体の圧力は、上述した混合ユニット管30同様に、少
なくとも水流W1の圧力よりも高く設定される。また、
外気導入孔42の位置は、噴出管41における細管部41aよ
りも上流側であってもよく、この場合、複数の噴出管41
の各々について外気導入孔42を設けるようにするのが好
ましい。
【0018】而して、この混合ユニット管40によれば、
入水管1aの外気導入孔42から導入された外気が給水装
置2から供給された水流W1内に混入され、その水流W
1が複数の噴出管41で分岐流W1’,W1’となる。こ
れら分岐流W1’,W1’は、先端側の細管部41a,41a
内で加速されることで噴射流W2,W2となり混合管43
内で衝突粉砕する。そして、混合管43の下流側には、微
細化された気体を含む混合流W3”が流出される。ま
た、この混合ユニット管40では、上記した3つの実施例
に構成された仕切板11を有さないため、各噴出管41内の
分岐流W1’における圧力損失が小さく、より流量の多
い気液混合流を供給できる。
【0019】なお、上記実施例はいずれも、液体として
水(水流)を用いた場合を説明したが、気体を混合させ
る必要のある液体であればよく、特に水に限定されるも
のではない。例えば、前記対象物3が、地盤中に挿入さ
れた注入管より地盤注入材を注入して土粒子間隙に侵入
させる地盤改良注入装置の場合であって、そのセメント
ミルク等の地盤注入材に気泡を混入させるときに、前記
混合ユニット管10,20,30,40を使用することもでき
る。また、上記混合ユニット管10について、その口径、
長さ、細孔12の孔径及び孔数を例示したが、それらは使
用目的にそった諸条件により適宜に設定されるものであ
る。また、混合ユニット管10の材質をプラスチック製と
説明したが、鋼管、ステンレス管等の金属製あるいはガ
ラス製とするなど、材質に制限されるものではない。
【0020】また、上記構成の混合ユニット管40では、
複数の噴出管41,41が入水管1aから分岐されるように
構成したが、図10に示す混合ユニット管40’のよう
に、上記分岐された噴出管41,41に代えて、各々別系統
の噴出管41’,41”がそれぞれの細管部41a’,41a”を
介して混合管43内で合流するように構成し、上記外気導
入孔42を省くと共に、混合によって気泡を発生する二種
類の液体X1,X2を前記噴出管41’,41”の各々に別
々に流通するようにしても構わない。この場合、例え
ば、一方の噴出管41’に流通する液体X1を重炭酸ソー
ダ溶液とし、他方の噴出管41”に流通する液体X2をリ
ン酸又は硫酸等の酸性溶液とすれば、これら液体X1,
X2の流れは、その各々が先端側の細管部41a’,41a”
内で加速されて噴射流X1’,X2’になる。そして、
混合管43内では、前記噴射流X1’,X2’が衝突混合
することにより、気泡が発生し、それと略同時に、この
発生した気泡が粉砕微細化される。よって、この混合ユ
ニット管40’では、上述した態様のように外気を強制導
入しなくても、微細化された気体を含む混合流X3を発
生できる。
【0021】次に、上記実施例の混合ユニット管30につ
いて、仕切板11の細孔12の孔径及び孔数、送水圧、エア
ー圧、エアー供給量等を変えて、気泡の発生状態を測定
した試験について説明する。この試験に用いた試験装置
は、図11に示すように、吸水容器51、グラウドポンプ
52、流量計53、混合ユニット管30、開閉バルブ54、気泡
測定器60、吐出ホース55、受水容器56を順次配管接続す
るとともに、上記混合ユニット管30の外気導入孔32にエ
アーコンプレッサーAで外気を供給するように構成して
ある。尚、上記グラウトポンプ52は、地盤改良薬液等の
混合液体を給排水可能なポンプである。また、受水容器
56に溜められた水は、排水ポンプ71及び排水ホース72に
より排水容器73に排水される。また、試験終了後に該試
験装置内に残った水は、ドレンバルブ81及びドレンホー
ス82によりドレン容器83に排水される。
【0022】上記気泡測定器60は、開閉バルブ54側に接
続するフランジ60aの下流側が、流速を1/2に遅くす
るために水平方向に2方向に分岐されており、その各々
について、平行して直立する第1〜4の垂直透明管61,6
2,63,64を水平透明管65,66,67で連結している。尚、分
岐された手前側と奥側は、同一構成であるため、以降手
前側のみの説明とする。
【0023】上記連結箇所については、第1の垂直透明
管61と第2の垂直透明管62が長手方向の中途部で水平連
結管65により連結され、第2の垂直透明管62と第3の垂
直透明管63が下端部で水平連結管66により連結され、そ
して、第3の垂直透明管63と第4の垂直透明管64が前記
水平連結管65と略同一高さの中途部で水平連結管67によ
り連結されている。尚、図示例では、水平連結管66は二
本の透明管がフランジ66aで連結されてなる。また、第
1〜4の垂直透明管61,62,63,64及び水平連結管65,
66,67には、φ100mmの透明管が使用されている。
そして、第4の垂直透明管64の下端は、分岐された他方
の第4の垂直透明管64と合流しフランジ60bにより吐出
ホース55に連結されている。また、第1〜4の垂直透明
管61,62,63,64のそれぞれについて、その上端には、
開閉バルブ60cを介して透明な計測ビン60dが開口部を下
方に向けた状態で取り付けられている。
【0024】そして、試験を行う前に、上記構成の気泡
測定器60は、計測ビン60dが外されると共に、吐出ホー
ス55のヘッドを開閉バルブ60cの上端開口部より高く位
置させた状態で吸水されることで、各垂直透明管61,6
2,63,64内のエアーが抜かれ、次に、開閉バルブ60c各
々の上端に満水にされた計測ビン60dが接続される。即
ち、各管及び各バルブ、各ビンが全て満水にされた状態
で試験準備が完了する。
【0025】そして、試験を行う際には、吐出ホース55
のヘッドが開閉バルブ60cの下端まで下げられ、グラウ
ドポンプ52及びエアーコンプレッサーAが起動され、開
閉バルブ54が一定時間開にされる。そして、垂直透明管
61,62,63,64内に浮上する気泡や水平連結管65,66,
67内を横に移動する気泡等が目視観測される。つまり、
気泡が大きい場合には、その気泡はより上流側の垂直透
明管内で浮上すると共にその浮上速度が速く、また、気
泡が小さい場合には、その浮上速度が遅くなるので、気
泡は水平連結管内を横に移動してより下流側の垂直透明
管内で浮上する。
【0026】次表に、上記試験による試験データの一例
を示す。
【表1】
【表2】
【表3】
【0027】表1及び2に示す試験データは、送水量、
エアー供給量が一定の基に、混合ユニット管30における
仕切板11の細孔12の孔径及び孔数、送水圧、エアー圧を
変化させて測定したものである。尚、前記送水量及びエ
アー供給量は下記の通り設定した。 送水量:16L エアー供給量:500cc/min(風量計目盛)、647cc/min
(実測供給量)
【0028】また、表3に示す試験データは、上記孔径
及び孔数、送水圧、エアー圧が一定の基に、エアー供給
量を変化させて測定したものである。尚、前記送水量及
びエアー供給量は下記の通り設定した。 送水量:16L エアー供給量(条件1):500cc/min(風量計目盛)、6
47cc/min(実測供給量) エアー供給量(条件2):100cc/min(風量計目盛)、1
53cc/min(実測供給量)
【0029】表中の「孔径−孔数」とは、混合ユニット
管30における仕切板11の細孔12の孔径及び孔数を示し、
「送水圧−エアー圧」とは、混合ユニット管30の入水側
30aに送水される水流W1の水圧及び外気導入孔32に供
給される気体の圧力を示す。尚、本試験では、前記送水
される流体を清水(水道水)とし、前記供給される気体
を外気としている。
【0030】また、表中の「気泡の大きさ」とは、目視
により測定された気泡の直径を、寸法範囲毎に分類し
て、超微細、微細、微小、小気泡、中気泡、大気泡と表
現したものであり、その寸法範囲の分類は下記の通りで
ある。 超微細:約0.1mm未満 小気泡:約1.0〜2.0mm未満 微 細:約0.1〜0.5mm未満 中気泡:約2.0〜5.0 mm未満 微 小:約0.5〜1.0mm未満 大気泡:約5.0mm以上
【0031】また、表中の「主流の泡の浮上状態」と
は、第1〜4の垂直透明管61,62,63,64内で浮上する
気泡の速さを目視観測し、低速、中速、速いと表現した
ものである。表中の「流され方、状態」とは、第1〜4
の垂直透明管61,62,63,64内における気泡の有無及び
状態、吐出ホース55先端の吹き出し口における気泡の状
態等を目視確認して記載したものである。尚、表中の
〜は、第1〜4の垂直透明管61,62,63,64を意味す
る。また、表中の「復元微細気泡少量あり」とは、混合
ユニット管30から噴射された気体の一部は微細化されて
液体内に溶解されるが、その溶解された気体が気泡測定
器60の下流側で復元し微細な気泡として視認されたこと
を意味する。
【0032】また、表中の「送水時間」とは、開閉バル
ブ54を開にしてから閉にするまでの時間を示し、本試験
ではこの送水時間を5分としている。表中の「残存時
間」とは、上記の送水時間(5分)が経過して開閉バル
ブ54を閉じた直後から、気泡測定器60内の液体に混入さ
れている気泡が、第1〜4の垂直透明管61,62,63,64
内を浮上することで消失するまでの時間を示す。表中の
「実質気泡保持時間」は、送水後における気泡測定器60
内の気体混合液の通過時間が4分であるため、上記送水
時間5分との差1分を「測定管内補正時間」とし、「送
水時間(5分)+残存時間−測定管内補正時間(1
分)」の数式により算出された時間である。
【0033】そして、上記試験により下記の傾向が確認
された。 1.孔径については、径が大きくなるほど微細な気泡の
割合が減少し、大きめの気泡の割合が増して行く。 2.孔数については、孔径φ2の場合では孔数を増した
結果気泡保持時間が延びたが、それ以外の孔径のもので
は多少短くなった。 3.送水圧力については、送水圧力を高くした方が微細
な気泡の発生量が増した。 4.エアー供給量については、エアー供給量を少なくす
るほど微細な気泡の発生が多くなった。 5.送水量については、送水量を多くするほど微細な気
泡の発生が多くなった。 6.混合ユニット管30内の断面積と全ての細孔12内の断
面積との比率については、その断面積比率が25%以下
で微細な気泡が多くなる傾向にあった。
【0034】よって、上記試験により、本実施例の混合
ユニット管30について、超微細気泡を発生すると共に液
体内にエアーを溶解するという作用を奏することが確認
できた。
【0035】そして、上記作用によって、混合ユニット
管10,20,30,40,40’は、水処理装置、曝気装置、熱
交換装置、地盤改良装置、あるいは、気泡混入により軽
量断熱化された建築用発泡部材の製造装置、ホイップク
リーム等の気泡が混入された食品の製造装置、循環式の
浴槽やプール等の循環水又は補給水等をオゾン殺菌する
オゾン処理装置、浴槽に超微細気泡を供給することで温
浴効果を増加させる装置等、様々な技術分野において有
効に利用できる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、縮径流路から液体を噴
射してユニット部内で液体どうしを高速で衝突粉砕する
ことにより、液体に含有する気体又は導入された気体が
微細な液体粒に付着して効率よく気液混合されると同時
に微細気泡化する。したがって、気体を微細化した状態
で液体に確実に混合させることができるとともに、構造
簡単かつ小型な混合ユニット管を用いるので、製作コス
トが安価な装置を提供することができ、また、従来のエ
アーレーションや熱交換等の運転に要していた電気代や
部品交換などのランニングコストを安価ならしめること
ができる。そして、この微細気泡が混合された気液混合
流、すなわち、浮力が小さく気液分離しにくい状態の気
泡を混合した混合流を水処理装置や曝気装置など使用機
器に供給するので、当該使用機器の機能・性能を高める
ことができる。
【0037】また、請求項7によれば、混合ユニット管
が着脱可能な管構造であるので、気液混合流の発生装置
用として、消耗品、交換部材として利用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の概要を示す断面図である。
【図2】 本発明装置の主要部である混合ユニット管の
拡大断面図である。
【図3】 図2における(3)−(3)線に沿う断面図
である。
【図4】 混合ユニット管の他の実施例を示す断面図で
ある。
【図5】 図4における(5)−(5)線に沿う断面図
である。
【図6】 本発明装置の他の実施例を示す断面図であ
る。
【図7】 同発明装置の主要部である混合ユニット管の
拡大断面図である。
【図8】 図7における(8)−(8)線に沿う断面図
である。
【図9】 本発明装置の他の実施例を示す断面図であ
る。
【図10】 本発明装置の他の実施例を示す断面図であ
る。
【図11】 気泡の発生状態を測定する試験装置の配管
系統図である。
【符号の説明】
1:配管経路 2:給水装置 3:対象物 10,20,30,40,
40’:混合ユニット管 10a:入水側 10b:噴射側 11:仕切板 12:細孔(縮径流
路) 20:混合ユニット管 10a:入水側 10b:噴射側 22,32,42:外気
導入孔 41:噴出管 41a:細管部(縮
径流路) 43:混合管 60:気泡測定器 W1:水流 W1’:分岐流W
1’ W2,X1’,X2’:噴射流 W3,W3’,W
3”,X3:混合流

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体を供給する配管経路の一部に混合ユ
    ニット部を配置し、該ユニット部に、少なくとも二つの
    縮径流路を、該流路よりも下流側で軸線を交差させるよ
    うに設け、そのユニット部の前記流路を通し液体を噴射
    して衝突させることにより気体を微細気泡化し、前記流
    路より下流側に微細気泡が混合された気液混合流を生ず
    る気液混合流の発生装置。
  2. 【請求項2】 上記縮径流路は、上記混合ユニット部に
    設けられる仕切板に角度をつけて開口された細孔からな
    る請求項1記載の気液混合流の発生装置。
  3. 【請求項3】 上記混合ユニット部は、少なくとも二つ
    の噴出管と、これら噴出管の先端に接続される混合管と
    から構成され、上記縮径流路は、前記噴出管の先端側に
    形成した細管部からなる請求項1記載の気液混合流の発
    生装置。
  4. 【請求項4】 上記液体が予め気体を含有し、その気体
    が微細気泡化される請求項1乃至3記載の気液混合流の
    発生装置。
  5. 【請求項5】 上記混合ユニット部内には、上記液体の
    噴射側に気体が供給されるようにし、その気体が微細気
    泡化される請求項1乃至4記載の気液混合流の発生装
    置。
  6. 【請求項6】 上記混合ユニット部内には、上記縮径流
    路より上流側に気体が供給されるようにし、その気体が
    微細気泡化される請求項1乃至5記載の気液混合流の発
    生装置。
  7. 【請求項7】 所定長さの配管内に仕切板を設け、該仕
    切板に少なくとも二個の細孔を軸線が交差するよう角度
    をつけて開口せしめた気液混合用ユニット管。
JP11224257A 1999-03-15 1999-08-06 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管 Pending JP2000325767A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11224257A JP2000325767A (ja) 1999-03-15 1999-08-06 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-67947 1999-03-15
JP6794799 1999-03-15
JP11224257A JP2000325767A (ja) 1999-03-15 1999-08-06 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000325767A true JP2000325767A (ja) 2000-11-28

Family

ID=26409177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11224257A Pending JP2000325767A (ja) 1999-03-15 1999-08-06 気液混合流の発生装置及び気液混合用ユニット管

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000325767A (ja)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005115596A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sanyo Facilities Industry Co., Ltd. 微細気泡含有液生成方法及び装置並びにこれに組み込まれる微細気泡発生器
JP2006088060A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Susumu Takayama 撹拌装置
JP2007000846A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd 微細気泡発生装置
JP2007261242A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Japan Landcare Technologies Co Ltd 水硬性セメント用の混練水の製造方法
JP2007301460A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 Miike Iron Works Co Ltd 高濃度酸素溶解水の製造方法及び製造装置、製造した高濃度酸素溶解水の使用方法
JP2008006397A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Aisin Seiki Co Ltd 微細気泡発生装置
JP2008272722A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Miike Iron Works Co Ltd 高濃度ガス溶解水の製造方法及び製造装置、製造した高濃度ガス溶解水の使用方法
KR101188644B1 (ko) 2010-07-01 2012-10-08 주식회사 테노바엔비타 관로 장착용의 내부 삽입 다공성 나노 필름 멤브레인 벤튜리 튜브를 이용한 다용도 나노 버블수 발생장치
JP2012217878A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Doki Sangyo Kk 微細気泡発生装置および微細気泡発生方法
WO2012161400A1 (ko) * 2011-05-26 2012-11-29 서울대학교 산학협력단 양전하를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 수처리장치
WO2012161366A1 (ko) * 2011-05-26 2012-11-29 서울대학교산학협력단 양전하를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 수처리장치
WO2013011570A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 株式会社Japan Star 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
JP2013166143A (ja) * 2012-01-18 2013-08-29 Sigma Technology Kk マイクロ・ナノバブルの発生方法、発生ノズル及び発生装置
WO2014199525A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルの発生方法、発生ノズル及び発生方法
JP2015057271A (ja) * 2013-08-12 2015-03-26 株式会社ヒサミ マイクロバブル生成装置
CN105087055A (zh) * 2015-09-09 2015-11-25 陕西美斯林能源科技研究院 一种用于加热炉前的煤焦油与氢气混合装置及方法
CN105435697A (zh) * 2015-12-30 2016-03-30 上海水谷环保技术有限公司 一种移动式气液纳米混合设备
CN106334466A (zh) * 2016-11-02 2017-01-18 梁雅增 碳酸泉气液混合装置
JP2018122234A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社金星 ファインバブル発生装置
WO2019230787A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社アクアソリューション 微細気泡生成装置
WO2019230775A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社アクアソリューション 液体供給設備
JP2020192490A (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 昭和電工ガスプロダクツ株式会社 ウルトラファインバブル発生装置
CN112535964A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中国石油化工股份有限公司 微纳米气泡发生装置
JP2021146282A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 昭和電工ガスプロダクツ株式会社 溶存酸素除去装置及び溶存酸素除去方法

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7913984B2 (en) 2004-05-31 2011-03-29 Sanyo Facilities Industry Co., Ltd. Method and system for generating microbubble-contained liquid and microbubble generator to be assembled in the system
WO2005115596A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sanyo Facilities Industry Co., Ltd. 微細気泡含有液生成方法及び装置並びにこれに組み込まれる微細気泡発生器
JPWO2005115596A1 (ja) * 2004-05-31 2008-03-27 三洋設備産業株式会社 微細気泡含有液生成方法及び装置並びにこれに組み込まれる微細気泡発生器
JP4869922B2 (ja) * 2004-05-31 2012-02-08 三洋設備産業株式会社 微細気泡発生器
CN100537007C (zh) * 2004-05-31 2009-09-09 三洋设备产业株式会社 微细气泡含有液生成方法和装置以及装入该装置的微细气泡发生器
JP2006088060A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Susumu Takayama 撹拌装置
JP2007000846A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd 微細気泡発生装置
JP2007261242A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Japan Landcare Technologies Co Ltd 水硬性セメント用の混練水の製造方法
JP2007301460A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 Miike Iron Works Co Ltd 高濃度酸素溶解水の製造方法及び製造装置、製造した高濃度酸素溶解水の使用方法
JP2008006397A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Aisin Seiki Co Ltd 微細気泡発生装置
JP2008272722A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Miike Iron Works Co Ltd 高濃度ガス溶解水の製造方法及び製造装置、製造した高濃度ガス溶解水の使用方法
KR101188644B1 (ko) 2010-07-01 2012-10-08 주식회사 테노바엔비타 관로 장착용의 내부 삽입 다공성 나노 필름 멤브레인 벤튜리 튜브를 이용한 다용도 나노 버블수 발생장치
JP2012217878A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Doki Sangyo Kk 微細気泡発生装置および微細気泡発生方法
US9382136B2 (en) 2011-05-26 2016-07-05 Snu R&Db Foundation Apparatus for generating fine bubbles having a positive charge and water treatment apparatus using same
WO2012161400A1 (ko) * 2011-05-26 2012-11-29 서울대학교 산학협력단 양전하를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 수처리장치
WO2012161366A1 (ko) * 2011-05-26 2012-11-29 서울대학교산학협력단 양전하를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 수처리장치
WO2013011570A1 (ja) * 2011-07-20 2013-01-24 株式会社Japan Star 気泡発生機構及び気泡発生機構付シャワーヘッド
JP2013166143A (ja) * 2012-01-18 2013-08-29 Sigma Technology Kk マイクロ・ナノバブルの発生方法、発生ノズル及び発生装置
WO2014199525A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルの発生方法、発生ノズル及び発生方法
US10293309B2 (en) 2013-06-13 2019-05-21 Sigma-Technology Inc. Method, a bubble generating nozzle, and an apparatus for generating micro-nano bubbles
JP2015057271A (ja) * 2013-08-12 2015-03-26 株式会社ヒサミ マイクロバブル生成装置
CN105087055A (zh) * 2015-09-09 2015-11-25 陕西美斯林能源科技研究院 一种用于加热炉前的煤焦油与氢气混合装置及方法
CN105435697A (zh) * 2015-12-30 2016-03-30 上海水谷环保技术有限公司 一种移动式气液纳米混合设备
CN106334466A (zh) * 2016-11-02 2017-01-18 梁雅增 碳酸泉气液混合装置
JP2018122234A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社金星 ファインバブル発生装置
CN112218707B (zh) * 2018-05-30 2022-07-19 株式会社水改质 液体供给设备
JP7038808B2 (ja) 2018-05-30 2022-03-18 株式会社アクアソリューション 液体供給設備
US11980855B2 (en) 2018-05-30 2024-05-14 Aquasolution Corporation Ultrafine bubble generating apparatus
US11980854B2 (en) 2018-05-30 2024-05-14 Aquasolution Corporation Liquid supply apparatus
CN112236219A (zh) * 2018-05-30 2021-01-15 株式会社水改质 微细气泡生成装置
TWI805770B (zh) * 2018-05-30 2023-06-21 日商艾科亞股份有限公司 微細氣泡生成裝置
JPWO2019230787A1 (ja) * 2018-05-30 2021-03-25 株式会社アクアソリューション 微細気泡生成装置
JPWO2019230775A1 (ja) * 2018-05-30 2021-04-08 株式会社アクアソリューション 液体供給設備
WO2019230775A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社アクアソリューション 液体供給設備
RU2759686C1 (ru) * 2018-05-30 2021-11-16 Аквасолюшн Корпорэйшн Устройство подачи жидкости
CN112218707A (zh) * 2018-05-30 2021-01-12 株式会社水改质 液体供给设备
AU2019279159B2 (en) * 2018-05-30 2021-12-16 Kakuichi.Co., Ltd. Ultrafine Bubble Generating Apparatus
JP7038809B2 (ja) 2018-05-30 2022-03-18 株式会社アクアソリューション 微細気泡生成装置
RU2754228C1 (ru) * 2018-05-30 2021-08-30 Аквасолюшн Корпорэйшн Устройство генерирования ультрамелких пузырьков
WO2019230787A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社アクアソリューション 微細気泡生成装置
JP2020192490A (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 昭和電工ガスプロダクツ株式会社 ウルトラファインバブル発生装置
CN112535964A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中国石油化工股份有限公司 微纳米气泡发生装置
JP2021146282A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 昭和電工ガスプロダクツ株式会社 溶存酸素除去装置及び溶存酸素除去方法
JP7650625B2 (ja) 2020-03-19 2025-03-25 株式会社レゾナック・ガスプロダクツ 溶存酸素除去装置及び溶存酸素除去方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0173996B1 (ko) 기액용해 혼합방법 및 장치
JP6310359B2 (ja) 微細気泡発生装置とその発生方法
JP6384765B2 (ja) マイクロバブル形成方法及びマイクロバブル形成装置
KR101974050B1 (ko) 미세기포 발생장치 및 이를 구비한 수질개선장치
CN107530650A (zh) 微细气泡生成装置
JPH084731B2 (ja) 気液混合装置
US20050040548A1 (en) Apparatus and method for producing small gas bubbles in liquids
JPWO2001097958A1 (ja) 微細気泡発生器及びそれを備えた微細気泡発生装置
WO2009116711A2 (en) Apparatus of generating microbubbles
JP2009082903A (ja) マイクロバブル生成装置。
JP2002085949A (ja) 超微細気泡発生装置
JPH1094722A (ja) 微細泡沫供給装置
JP2008212788A (ja) 洗浄装置及び洗浄方法
JP4094633B2 (ja) 超微細気泡発生装置
JPWO2008139728A1 (ja) 気液混合循環装置
JP2010172786A (ja) 被洗浄配管洗浄装置及び被洗浄配管洗浄方法
FI96388C (fi) Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi
EP1670574B1 (en) Method and apparatus for mixing of two fluids
JP2001300276A (ja) 気泡生成装置
JP6968405B2 (ja) 気液混合ノズル
JP6797386B1 (ja) 気体溶解装置
JP2003245533A (ja) 超微細気泡発生装置
JP2008006397A (ja) 微細気泡発生装置
JP3747261B2 (ja) 気液混合流体の分散方法及び該方法に使用する分散装置
JP2008290051A (ja) 微細気泡発生装置