氣體溶解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使空氣、氧、臭氧等氣體溶解于液體的氣體溶解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為氣體溶解裝置的適用例，如專利文獻(xiàn)1所公開的，已知的有在處理對象水中 混合臭氧的臭氧水制造裝置。該專利文獻(xiàn)1的裝置以通過設(shè)置于外殼內(nèi)的混合設(shè)備使導(dǎo)入 的處理對象水與臭氧的混合流體混合，同時(shí)通過加壓設(shè)備進(jìn)行加壓的方式構(gòu)成。
[0003] 但是，在該裝置中，以大氣壓下的體積比計(jì)，僅能夠使臭氧混入5%左右。因此，在 專利文獻(xiàn)2中，提出了一種臭氧水處理裝置，其作為能夠高效地使臭氧混入處理對象水中 的臭氧水處理裝置，具有將含有臭氧的氣泡混入處理對象水并在大氣壓力以上的輸出壓力 下進(jìn)行輸出的二相流氣液混合泵、將內(nèi)部維持于封閉狀態(tài)的外筒部以及在內(nèi)部由在周面上 形成有多個(gè)微細(xì)孔的微細(xì)管形成的內(nèi)筒部，具備使在處理對象水中混入的含有臭氧的氣泡 在使通過內(nèi)筒部的微細(xì)孔時(shí)機(jī)械破碎并進(jìn)行微細(xì)化的氣液接觸管、以及使處理對象水僅停 留規(guī)定時(shí)間的自由基反應(yīng)槽。
[0004] 然而，專利文獻(xiàn)2的臭氧水處理裝置在1秒以上、3秒以下這樣的短時(shí)間內(nèi)使含有 臭氧的氣泡通過內(nèi)筒部的微細(xì)孔而使其機(jī)械破碎并進(jìn)行微細(xì)化（段落0018)，需要另外設(shè) 置用于使含有臭氧的氣泡溶解于處理對象水的反應(yīng)槽（自由基反應(yīng)槽）。另外，含有臭氧的 氣泡和處理對象水從氣液接觸管的底部向上流動(dòng)，由于存在從上部排出的結(jié)構(gòu)，因此含有 臭氧的氣泡不通過微細(xì)孔而上浮，在氣液接觸管的上部積存等，由此有可能阻止含有臭氧 的氣泡的微細(xì)化，溶解效率降低。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :特開平7-227529號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :專利第4271991號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述而完成的，其課題在于提供了利用相對簡單的結(jié)構(gòu)，能夠高效 地使氣體在液體中溶解至過飽和狀態(tài)的氣體溶解裝置。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的氣體溶解裝置的特征在于，具備直立的柱狀罐、將使氣體與液體混合而 成的氣液混合體加壓供給至所述罐內(nèi)的氣液供給設(shè)備；在所述罐內(nèi)的上部具有使所述氣液 混合體向所述罐的底面?zhèn)葒娚涞膰娮?；在所述罐?nèi)，通過設(shè)置區(qū)劃體，至少形成沿著所述罐 的長邊方向的中心軸的中央流路、沿著所述罐的內(nèi)周面的外側(cè)流路、和將所述中央流路和 所述外側(cè)流路在短邊方向連通的連接流路；從所述噴嘴噴射至所述罐內(nèi)的所述氣液混合體 在通過所述中央流路、所述外側(cè)流路和所述連接流路的同時(shí)被攪拌。
[0013] 這樣在本發(fā)明中，由氣體與液體混合而成的氣液混合體以高壓從罐的上方向底面 側(cè)噴射，其后，成為一邊通過由區(qū)劃體形成的中央流路和外側(cè)流路，一邊從內(nèi)側(cè)向外側(cè)或者 從外側(cè)向內(nèi)側(cè)不規(guī)則地通過連接流路，因此，氣液混合體彼此碰撞，同時(shí)被有效地?cái)嚢?。?結(jié)果，氣體被微細(xì)化，氣體的表面積增加并且與水的接觸頻率增加，同時(shí)，停留時(shí)間也增加， 氣體的溶解量增加。
[0014] 本發(fā)明的區(qū)劃體可利用在周面上具有多個(gè)貫通孔的內(nèi)筒體來形成，在這種情況 下，使內(nèi)筒體的內(nèi)側(cè)為中央流路，使內(nèi)筒體的外周面與罐的內(nèi)周面之間為外側(cè)流路，使貫通 孔為連接流路。如果這樣使用在周面上具有多個(gè)貫通孔的內(nèi)筒體，則可通過僅將該內(nèi)筒體 設(shè)置于罐內(nèi)而一體地形成各通路。另外，內(nèi)筒體向罐內(nèi)的設(shè)置簡單，可易于制造本發(fā)明的氣 體溶解裝置。
[0015] 在利用內(nèi)筒體形成區(qū)劃體的情況下，在該貫通孔的周緣部，優(yōu)選設(shè)置向內(nèi)筒體的 內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)突出的碰撞部。通過這樣設(shè)置碰撞部，氣液混合體與該碰撞部碰撞并彈回 等從而停留時(shí)間增加，因此，可進(jìn)一步促進(jìn)微細(xì)化的氣體向液體的溶解。
[0016] 本發(fā)明的區(qū)劃體可通過在罐的長邊方向有間隔地多段配置的環(huán)形體來形成。在這 種情況下，使環(huán)形體的內(nèi)側(cè)為中央流路，使環(huán)形體的外周面與罐的內(nèi)周面之間為外側(cè)流路， 使環(huán)形體彼此之間為連接流路。如果通過多個(gè)環(huán)形體形成區(qū)劃體，則氣液混合體與各環(huán)形 體碰撞并彈回等從而停留時(shí)間增加，因此，可促進(jìn)微細(xì)化的氣體向液體的溶解。
[0017] 另外，在本發(fā)明的罐內(nèi)，可設(shè)置阻擋中央流路的碰撞板。如果這樣設(shè)置碰撞板，則 通過各流路后的氣液混合體與碰撞部碰撞并彈回，由此可增加停留時(shí)間，可進(jìn)一步促進(jìn)微 細(xì)化的氣體向液體的溶解。
[0018] 進(jìn)而在本發(fā)明中，可在罐內(nèi)設(shè)置隔板，在相比該隔板的上方區(qū)域配置區(qū)劃體，在隔 板設(shè)置使氣液混合體在相比隔板的下方區(qū)域產(chǎn)生渦流的開口部。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，則 在相比隔板的上方區(qū)域進(jìn)行基于利用了區(qū)劃體的攪拌的微細(xì)化的氣體向液體的溶解，同 時(shí)，在相比隔板的下方區(qū)域基于利用渦流的攪拌，可更高效地進(jìn)行氣體向液體的溶解。即， 能夠利用一個(gè)罐進(jìn)行兩種攪拌，能夠使攪拌效率提高，同時(shí)，能夠使裝置的設(shè)置空間緊湊， 也能夠降低制造成本。
[0019] 發(fā)明效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，由于噴射至罐內(nèi)的氣液混合體在通過由區(qū)劃體形成的中央流路、夕卜 側(cè)流路和連接流路的同時(shí)被不規(guī)則地?cái)嚢?，因此，能夠高效地使氣體在液體中溶解至不飽 和狀態(tài)。另外，作為裝置結(jié)構(gòu)，可設(shè)為在罐內(nèi)僅配置區(qū)劃體的相對簡單的結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體溶解裝置的整體結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0022] 圖2表示圖1的氣體溶解裝置的罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（a)為其剖面圖，（b)為（a)的A-A 向視圖。
[0023] 圖3是表示本發(fā)明的氣體溶解裝置的罐的其它實(shí)施方式的剖面圖。
[0024] 圖4是表示本發(fā)明的氣體溶解裝置的罐的另外的其它實(shí)施方式的剖面圖。
[0025] 圖5是表示本發(fā)明的氣體溶解裝置的罐的另外的其它實(shí)施方式的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0027] (實(shí)施方式1)
[0028] 圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體溶解裝置的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。圖 1的氣體溶解裝置將臭氧在水中混合并使之溶解。
[0029] 水通過泵10加壓并在配管20中流動(dòng)。在配管20的中途，被從臭氧發(fā)生器30供 給的臭氧氣體混合，該氣液混合體在加壓的狀態(tài)下從設(shè)置于配管20前端的噴嘴40噴射至 罐50內(nèi)。如后所述，氣液混合體在罐50內(nèi)被攪拌，基于該攪拌而使臭氧溶解至過飽和狀態(tài) 的氣液混合體（臭氧水）從罐50的下部取出，取出的臭氧水在廢水處理、凈水處理等中使 用。
[0030] 予以說明，在圖1的實(shí)施方式中，作為氣液供給設(shè)備使用泵10、配管20和臭氧發(fā)生 器30,在配管20的中途使臭氧混合，但也可以如上述專利文獻(xiàn)2那樣使用二相流氣液混合 泵，在二相流氣液混合泵的前部使臭氧與水混合，通過二相流氣液混合泵加壓供給該氣液 混合體。
[0031] 圖2表示圖1的氣體溶解裝置的罐50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（a)為其剖面圖，（b)為（a)的 A-A向視圖。
[0032] 罐50成為柱狀而直立著，其上部配置有噴嘴40,罐50內(nèi)配置有作為區(qū)劃體的內(nèi)筒 體60〇
[0033] 內(nèi)筒體60在周面上具有多個(gè)貫通孔61。在圖2的實(shí)施方式中，配置有多個(gè)貫通孔 61，使得下部為斜邊的直角三角形狀的貫通孔61上下多段設(shè)置著，在各段中以90°的間隔 設(shè)置有4個(gè)貫通孔61并在各段間錯(cuò)開45°的位相而形成交