JP3147925B2 - 気液混合装置 - Google Patents
気液混合装置Info
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- JP3147925B2 JP3147925B2 JP13046691A JP13046691A JP3147925B2 JP 3147925 B2 JP3147925 B2 JP 3147925B2 JP 13046691 A JP13046691 A JP 13046691A JP 13046691 A JP13046691 A JP 13046691A JP 3147925 B2 JP3147925 B2 JP 3147925B2
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- 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
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気液混合装置に関す
る。さらに詳しく言えば、水中で微小気泡を発生させる
ことにより空気を水に含有せしめこの水を深水部に循環
混合する気液混合装置に関する。
る。さらに詳しく言えば、水中で微小気泡を発生させる
ことにより空気を水に含有せしめこの水を深水部に循環
混合する気液混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】空気などの気体を液中に効
率良く供給する装置として、本発明者らは回転するイン
ペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入する
自吸方式の曝気装置を開発した。すなわち、インペラー
に沿う円筒パイプの孔から空気が吸込まれるもの（特開
昭 59-160516号）、円筒パイプの通気口と通気可能に固
定した中空箱型のインペラーの背面に気体噴出孔を穿設
したもの（特開昭 59-203693号）、円筒パイプの下端部
と間隙を保つインペラーを、前記円筒パイプを貫通する
駆動軸に取付け間隙部から気体を導入するもの（特開昭
59-203694号）、円筒パイプに螺旋状に取付けたインペ
ラーの回転方向の背面に沿う円筒パイプに螺旋状に気体
噴出口を取付けたもの（特開昭 60-114331号）がある。
これらの装置は、いずれも自吸式で、多量の気体を極微
粒気泡として液中に発生させることができること、イン
ペラーの回転方向の背面に発生する負圧を応用する構造
のため、液中に強力な真空圧を発生させ、小さなエネル
ギーで気体を液中に吸引させることができること、空気
を極微粒化して液体中に混入するため、酸素の溶解効率
を高めることができること、極めて簡単な構造であり、
容易に分解組立てができ、しかも無給油型であるため取
扱いが非常に簡単であることなどのすぐれた特長を有す
るものである。
率良く供給する装置として、本発明者らは回転するイン
ペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入する
自吸方式の曝気装置を開発した。すなわち、インペラー
に沿う円筒パイプの孔から空気が吸込まれるもの（特開
昭 59-160516号）、円筒パイプの通気口と通気可能に固
定した中空箱型のインペラーの背面に気体噴出孔を穿設
したもの（特開昭 59-203693号）、円筒パイプの下端部
と間隙を保つインペラーを、前記円筒パイプを貫通する
駆動軸に取付け間隙部から気体を導入するもの（特開昭
59-203694号）、円筒パイプに螺旋状に取付けたインペ
ラーの回転方向の背面に沿う円筒パイプに螺旋状に気体
噴出口を取付けたもの（特開昭 60-114331号）がある。
これらの装置は、いずれも自吸式で、多量の気体を極微
粒気泡として液中に発生させることができること、イン
ペラーの回転方向の背面に発生する負圧を応用する構造
のため、液中に強力な真空圧を発生させ、小さなエネル
ギーで気体を液中に吸引させることができること、空気
を極微粒化して液体中に混入するため、酸素の溶解効率
を高めることができること、極めて簡単な構造であり、
容易に分解組立てができ、しかも無給油型であるため取
扱いが非常に簡単であることなどのすぐれた特長を有す
るものである。
【０００３】しかしながら、これらの装置はあまり深い
液中で使用することはできない。すなわち、インペラー
および気体噴出孔の設置場所が深くなると大動力のモー
タが必要になるので、エネルギー効率を考慮した経済的
な観点からは水深１〜２ｍでの使用が限界である。従っ
て、水深１〜２ｍに加えてせいぜいインペラーの撹拌に
よる対流が及ぶ水深までしか空気含有水を導入できなか
った。従って、本発明の目的は、本発明者らの曝気装置
の原理を利用して、より深い水深まで空気を導入するこ
とができる手段を提供することにある。
液中で使用することはできない。すなわち、インペラー
および気体噴出孔の設置場所が深くなると大動力のモー
タが必要になるので、エネルギー効率を考慮した経済的
な観点からは水深１〜２ｍでの使用が限界である。従っ
て、水深１〜２ｍに加えてせいぜいインペラーの撹拌に
よる対流が及ぶ水深までしか空気含有水を導入できなか
った。従って、本発明の目的は、本発明者らの曝気装置
の原理を利用して、より深い水深まで空気を導入するこ
とができる手段を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、回転するイ
ンペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入し
たとき発生する微小気泡の上昇力で生ずる水流を利用
し、空気を深水部に混合できる装置を開発して、本発明
を完成した。
ンペラーの背面に発生する負圧を利用して気体を導入し
たとき発生する微小気泡の上昇力で生ずる水流を利用
し、空気を深水部に混合できる装置を開発して、本発明
を完成した。
【０００５】すなわち、本発明は １）回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用し
て空気を微粒気泡として液中に導入する自吸方式の曝気
装置と、上方および下方に開口部を備えた前記曝気装置
を包囲する外筒部材と、前記上方開口部に連通した送液
部材とを備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラ
ーより深い位置まで延びていることを特徴とする気液混
合装置、
て空気を微粒気泡として液中に導入する自吸方式の曝気
装置と、上方および下方に開口部を備えた前記曝気装置
を包囲する外筒部材と、前記上方開口部に連通した送液
部材とを備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラ
ーより深い位置まで延びていることを特徴とする気液混
合装置、
【０００６】２）回転するインペラーの背面に発生する
負圧を利用して空気を微粒気泡として液中に導入する自
吸方式の曝気装置と前記曝気装置を包囲する２重構造の
内外筒部材とからなり、前記外筒の上部は外部水域と隔
離されており、前記内筒上部は外筒上部と連通し内筒下
部は開放された開口部を有しており、外筒下部は１個ま
たは複数個の開口部を有し、その開口部に連通した送液
部材を備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラー
より深い位置まで延びていることを特徴とする気液混合
装置、
負圧を利用して空気を微粒気泡として液中に導入する自
吸方式の曝気装置と前記曝気装置を包囲する２重構造の
内外筒部材とからなり、前記外筒の上部は外部水域と隔
離されており、前記内筒上部は外筒上部と連通し内筒下
部は開放された開口部を有しており、外筒下部は１個ま
たは複数個の開口部を有し、その開口部に連通した送液
部材を備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラー
より深い位置まで延びていることを特徴とする気液混合
装置、
【０００７】３）前記送液部材がフレキシブルチューブ
である前記１または２に記載の気液混合装置、
である前記１または２に記載の気液混合装置、
【０００８】４）前記内筒下部開口部にフレキシブルチ
ューブが接続されている前記２に記載の気液混合装置、
および ５）前記下方開口部にフレキシブルチューブが接続され
ている前記１に記載の気液混合装置を提供したものであ
る。
ューブが接続されている前記２に記載の気液混合装置、
および ５）前記下方開口部にフレキシブルチューブが接続され
ている前記１に記載の気液混合装置を提供したものであ
る。
【０００９】以下、添付図面に従って本発明の構成を説
明する。図１は本発明装置の１例を示す縦断面図であ
る。図中（１）は駆動モーターであり、回転するインペ
ラー（２）の背面に発生する負圧を利用して空気を液中
に導入する自吸方式の気泡発生用の曝気装置（３）が接
続されている。曝気装置（３）は内筒部材（４）と外筒
部材（６）との２重構造の筒状部材に包囲されている。
明する。図１は本発明装置の１例を示す縦断面図であ
る。図中（１）は駆動モーターであり、回転するインペ
ラー（２）の背面に発生する負圧を利用して空気を液中
に導入する自吸方式の気泡発生用の曝気装置（３）が接
続されている。曝気装置（３）は内筒部材（４）と外筒
部材（６）との２重構造の筒状部材に包囲されている。
【００１０】前記外筒部材（６）の上部は本例では密閉
されているが、外部水域と隔離されている状態にあれば
充分である。前記内筒部材（４）の上部は外筒内上部と
連通し、内筒部材の下部は開放された開口部（５）を有
している。外筒部材の下部には１個または複数個の開口
部（１０）があり、この開口部（１０）に連通して管状
の送液部材（１１）が下方向に延びている。送液部材
（１１）は、本例のように外筒部材の開口部と一体的に
構築されたもののほか、図２に示すように外筒部材の開
口部（１０）に、例えば柔軟性のゴム材やプラスチック
材等のフレキシブルな管状材料（チューブ）（１２）を
嵌込んだものが好ましく用いられる。また、内筒部材の
下部の開口部（５）にもフレキシブルな管状材料（チュ
ーブ）（１３）を嵌込むことにより、上層と低層の間の
水域の環境に影響を及ぼさないで低層へ空気含有水を供
給することができる。
されているが、外部水域と隔離されている状態にあれば
充分である。前記内筒部材（４）の上部は外筒内上部と
連通し、内筒部材の下部は開放された開口部（５）を有
している。外筒部材の下部には１個または複数個の開口
部（１０）があり、この開口部（１０）に連通して管状
の送液部材（１１）が下方向に延びている。送液部材
（１１）は、本例のように外筒部材の開口部と一体的に
構築されたもののほか、図２に示すように外筒部材の開
口部（１０）に、例えば柔軟性のゴム材やプラスチック
材等のフレキシブルな管状材料（チューブ）（１２）を
嵌込んだものが好ましく用いられる。また、内筒部材の
下部の開口部（５）にもフレキシブルな管状材料（チュ
ーブ）（１３）を嵌込むことにより、上層と低層の間の
水域の環境に影響を及ぼさないで低層へ空気含有水を供
給することができる。
【００１１】前記曝気装置（３）の作動により発生する
気泡の上昇力により下部開口部（５）から上向きの液体
流（７）を生じ、筒部材内部の液面（８）は外部の液面
（９）よりも高くなる。このヘッド差（Ｈ）による液流
は外筒の下部開口部を通って送液部材先端部から放出さ
れる。
気泡の上昇力により下部開口部（５）から上向きの液体
流（７）を生じ、筒部材内部の液面（８）は外部の液面
（９）よりも高くなる。このヘッド差（Ｈ）による液流
は外筒の下部開口部を通って送液部材先端部から放出さ
れる。
【００１２】送液部材（１１）の長さは目的に応じて任
意の長さにできる。従って、曝気装置による空気を豊富
に含む水を内筒上部から外筒、さらに送液部材の先端開
口部を通してインペラーよりもはるかに深い水深部分ま
で送ることができる。図３は、湖沼など流れの少ない底
層にある汚濁物質を安定泡沫に付着せしめて除去するこ
とのできる本発明を応用した実施例の断面図である。
意の長さにできる。従って、曝気装置による空気を豊富
に含む水を内筒上部から外筒、さらに送液部材の先端開
口部を通してインペラーよりもはるかに深い水深部分ま
で送ることができる。図３は、湖沼など流れの少ない底
層にある汚濁物質を安定泡沫に付着せしめて除去するこ
とのできる本発明を応用した実施例の断面図である。
【００１３】本発明者らは、液中の汚濁物質が微小気泡
に吸着されて安定気泡を形成し、この泡沫を除去するこ
とにより液中の汚濁物質を除去できることを見出し、特
許出願しているが（特願平1-216934号）、図３の装置は
前記先の出願の原理を組入れたものである。
に吸着されて安定気泡を形成し、この泡沫を除去するこ
とにより液中の汚濁物質を除去できることを見出し、特
許出願しているが（特願平1-216934号）、図３の装置は
前記先の出願の原理を組入れたものである。
【００１４】図３中、（１）は図１の場合と同様に駆動
モーターであり、回転するインペラー（２）の背面に発
生する負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の
気泡発生用の曝気装置（３）が接続されている。
モーターであり、回転するインペラー（２）の背面に発
生する負圧を利用して空気を液中に導入する自吸方式の
気泡発生用の曝気装置（３）が接続されている。
【００１５】曝気装置（３）を包囲するように、上方に
１個以上の開口部（１４）および下方にも１個以上の開
口部（１５）を有する外筒部材（１６）が設置され、前
記外筒部材の側面周囲には浮き部材（１７）が設置され
ており、装置全体を所望の水域表面に設置できるように
なっている。曝気装置で発生した気泡（泡沫）とその上
昇力による液体流とは前記外筒部材（１６）の開口部か
ら溢流するが、開口部には分離板（１８）が設置され、
泡沫は分離板（１８）の上を通り泡沫貯留槽（１９）に
溜めらる。この際泡沫は下方からの空気の流れにより自
動的に押し出されて分離されるが、泡沫を一層効率よく
分離できるように別途スクレパー（図示せず）やバキュ
ームを利用した泡沫除去装置（図示せず）を取り付けて
もよい。
１個以上の開口部（１４）および下方にも１個以上の開
口部（１５）を有する外筒部材（１６）が設置され、前
記外筒部材の側面周囲には浮き部材（１７）が設置され
ており、装置全体を所望の水域表面に設置できるように
なっている。曝気装置で発生した気泡（泡沫）とその上
昇力による液体流とは前記外筒部材（１６）の開口部か
ら溢流するが、開口部には分離板（１８）が設置され、
泡沫は分離板（１８）の上を通り泡沫貯留槽（１９）に
溜めらる。この際泡沫は下方からの空気の流れにより自
動的に押し出されて分離されるが、泡沫を一層効率よく
分離できるように別途スクレパー（図示せず）やバキュ
ームを利用した泡沫除去装置（図示せず）を取り付けて
もよい。
【００１６】一方、液体流は流通路（２０）を通り、そ
の流通路の先端部（２１）から下方向に前記インペラー
の位置より深い所定の位置まで延びた送液部材（２２）
を通して、所望の深水部に供給される。
の流通路の先端部（２１）から下方向に前記インペラー
の位置より深い所定の位置まで延びた送液部材（２２）
を通して、所望の深水部に供給される。
【００１７】この装置によれば、湖沼など水流の殆どな
い底層部の汚濁物質を除去しつつ酸素を供給できるの
で、これまで魚など有用な生物の生育に利用できなかっ
た湖沼などを生育に適した環境へと活性化することがで
きる。
い底層部の汚濁物質を除去しつつ酸素を供給できるの
で、これまで魚など有用な生物の生育に利用できなかっ
た湖沼などを生育に適した環境へと活性化することがで
きる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の効果が達成される。 １）小さいエネルギーで、酸欠状態の低層へ豊富に空気
（酸素）を含んだ水を注入して湖沼などの底層の活性化
を計ることができる。 ２）底層へ液体を送るのに上層と低層の間の水域の環境
に影響を及ぼさないで低層へ酸素および酸素含有水を供
給できる。 ３）エアレーターとして省エネタイプの曝気装置を利用
し、水深の浅い箇所で発生した気泡によるヘッド圧を利
用して下向きの水流を作り底層へ送り込むことができ
る。 ４）酸欠状態の底層の液体を気泡発生部分まで上昇させ
曝気および酸素を豊富に供給し、界面にて安定泡沫状態
の気泡を強制的または自動的に分離し、液体に含まれる
底層の有害なガス、菌類、懸濁物等を分離除去し、活性
化された酸素の豊富な新鮮な液体を底層へ供給でき、湖
沼などの底層の活性化が計られる。
の効果が達成される。 １）小さいエネルギーで、酸欠状態の低層へ豊富に空気
（酸素）を含んだ水を注入して湖沼などの底層の活性化
を計ることができる。 ２）底層へ液体を送るのに上層と低層の間の水域の環境
に影響を及ぼさないで低層へ酸素および酸素含有水を供
給できる。 ３）エアレーターとして省エネタイプの曝気装置を利用
し、水深の浅い箇所で発生した気泡によるヘッド圧を利
用して下向きの水流を作り底層へ送り込むことができ
る。 ４）酸欠状態の底層の液体を気泡発生部分まで上昇させ
曝気および酸素を豊富に供給し、界面にて安定泡沫状態
の気泡を強制的または自動的に分離し、液体に含まれる
底層の有害なガス、菌類、懸濁物等を分離除去し、活性
化された酸素の豊富な新鮮な液体を底層へ供給でき、湖
沼などの底層の活性化が計られる。
【図１】本発明装置の１例を示す縦断面図である。
【図２】本発明装置の他の１例を示す縦断面図である。
【図３】湖沼などの底層にある汚濁物質を安定泡沫に付
着せしめて除去することのできる本発明の他の実施例の
断面図である。
着せしめて除去することのできる本発明の他の実施例の
断面図である。
１ 駆動モーター ２ インペラー ３ 曝気装置 ４ 内筒部材 ５ 開口部 ６ 外筒部材 ７ 液体流 ８ 液面 ９ 液面 １０ 開口部 １１ 送液部材 １２ フレキシブルチューブ １３ フレキシブルチューブ １４ 開口部 １５ 開口部 １６ 外筒部材 １７ 浮き部材 １８ 分離板 １９ 泡沫貯留槽 ２０ 流通路 ２１ 流通路先端部 ２２ 送液部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 3/04
Claims (5)
- 【請求項１】 回転するインペラーの背面に発生する負
圧を利用して空気を微粒気泡として液中に導入する自吸
方式の曝気装置と、上方および下方に開口部を備えた前
記曝気装置を包囲する外筒部材と、前記上方開口部に連
通した送液部材とを備え、前記送液部材は前記曝気装置
のインペラーより深い位置まで延びていることを特徴と
する気液混合装置。 - 【請求項２】 回転するインペラーの背面に発生する負
圧を利用して空気を微粒気泡として液中に導入する自吸
方式の曝気装置と前記曝気装置を包囲する２重構造の内
外筒部材とからなり、前記外筒の上部は外部水域と隔離
されており、前記内筒上部は外筒上部と連通し内筒下部
は開放された開口部を有しており、外筒下部は１個また
は複数個の開口部を有し、その開口部に連通した送液部
材を備え、前記送液部材は前記曝気装置のインペラーよ
り深い位置まで延びていることを特徴とする気液混合装
置。 - 【請求項３】 前記送液部材がフレキシブルチューブで
ある請求項第１項または第２項に記載の気液混合装置。 - 【請求項４】 前記内筒下部開口部にフレキシブルチュ
ーブが接続されている請求項第２項に記載の気液混合装
置。 - 【請求項５】 前記下方開口部にフレキシブルチューブ
が接続されている請求項第１項に記載の気液混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046691A JP3147925B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 気液混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046691A JP3147925B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 気液混合装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341808A Division JP3418608B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 気液混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330927A JPH04330927A (ja) | 1992-11-18 |
| JP3147925B2 true JP3147925B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=15034916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13046691A Expired - Fee Related JP3147925B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 気液混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147925B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP13046691A patent/JP3147925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04330927A (ja) | 1992-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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