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Title:
GAS DISSOLUTION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/028020
Kind Code:
A1
Abstract:
An apparatus which comprises: gas-dissolving devices (8 and 9) in which a gas/liquid mixture is continuously introduced while causing a turbulent flow in the gas/liquid mixture to thereby heighten the dissolution of the gas in the mixture and which send the resultant solution of the gas; gas solution ejection orifices connected to the gas-dissolving devices; and a pressure tank (11) in which the gas solution injected into the space within the tank from the gas solution ejection orifices is stored so that the solution can be supplied to the outside of the tank. This apparatus can heighten the efficiency of gas absorption to dissolve a gas toa saturation value in a short time (e.g., by a one-through operation), and enables this state to be maintained for long. This apparatus can have a reduced size as a whole and be economically provided.

Inventors:
MIZUNO SHINPEI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/066441
Publication Date:
March 05, 2009
Filing Date:
August 24, 2007
Export Citation:
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Assignee:
TOKURA IND CO LTD (JP)
MIZUNO SHINPEI (JP)
International Classes:
B01F3/04; B01F1/00; B01F5/00
Foreign References:
JPS63158121A1988-07-01
JPH07299446A1995-11-14
JP2005046831A2005-02-24
JP2004267940A2004-09-30
JP2003320375A2003-11-11
JP2001347146A2001-12-18
JPS5286562A1977-07-19
Attorney, Agent or Firm:
YOKOI, Koki (4-11 Mita 3-chomeMinato-ku, Tokyo 73, JP)
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Claims:
気液混合液を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせることで前記気液混合液中への気体溶解を高めて、その気体溶解液を送出する気体溶解器と、該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口と、前記気体溶解液噴出口からタンク内部に噴射された前記気体溶解液を収容してタンク外部への給液を可能とする圧力タンクとを備えることを特徴とする気体溶解装置。
気液混合液を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせることで前記気液混合液中への気体溶解を高めて、その気体溶解液を送出する気体溶解器と、該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口と、前記気体溶解液噴出口からタンク内空間に噴射された前記気体溶解液を収容してタンク外部への給液を可能とする圧力タンクとを備えることを特徴とする気体溶解装置。
前記気体溶解器は、導入された気液混合液が噴流する噴流管と、前記噴流が衝突して乱流を生じさせるバッフル部とを備えることを特徴とする請求項1または2記載の気体溶解装置。
前記気体溶解器は、液体が通過する通過孔をそれぞれ有する2つの対向壁と該対向壁間を囲む周壁とを有する扁平ベース空間部を前記バッフル部として備え、前記扁平ベース空間部は、上流側対向壁の通過孔と下流側対向壁の通過孔とが対向壁面方向において位置をずらして設けられており、かつ上流側対向壁の通過孔を通過した液体噴流が前記扁平ベース空間部内において下流側の対向壁面に衝突して急激な乱流を生ずるように構成されていることを特徴とする請求項3記載の気体溶解装置。
前記扁平ベース空間部は、対向壁の少なくとも一方に複数の通過孔が設けられ、該通過孔に、並列された複数の細径噴流管がそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項4記載の気体溶解装置。
 前記上流側対向壁の通過孔と対向する位置において前記下流側対向壁に凸部が形成されており、該凸部の外側に前記下流側対向壁の通過孔が設けられていることを特徴とする請求項4または5記載の気体溶解装置。
前記気体溶解器の上流に気体と液体とを混合する気液混合部を備えることを特徴とする請求項1または2記載の気体溶解装置。
前記気液混合部が、気液混合ポンプであることを特徴とする請求項7記載の気体溶解装置。
前記気体溶解液噴射口は、前記圧力タンク内に収容された気体溶解液の液面に向けて気体溶解液を噴射し、かつ該噴射の方向が圧力タンク内における気体溶解液の旋回方向に略沿うように配置されていることを特徴とする請求項2記載の気体溶解装置。
前記圧力タンクは、タンク内の圧力を調整する圧力調整弁を備えることを特徴とする請求項1または2記載の気体溶解装置。
前記圧力調整弁は、圧力タンク内を大気圧超~大気圧+0.6MPaの圧力に調整するものであることを特徴とする請求項10記載の気体溶解装置。
圧力タンク内の気体溶解液を前記気体溶解器の上流側に戻して環流させる返流管を備えることを特徴とする請求項1または2記載の気体溶解装置。
Description:
気体溶解装置

 この発明は、液体に気体を効果的に溶解 せることで溶存気体を含む液体を製造する 体溶解装置に関するものである。

 各種の目的で液体に気体を溶存させる場 、例えば、海水の淡水化において使用する ゾンガスを効果的に海水に溶解させること より溶存酸素を多く含む飲料水を製造する ステムや、工業廃水、汚染された河川水、 沼水、雨水などにオゾンガスを適用するこ で、オゾンガスの有する殺菌、脱色、脱臭 果などでこれらの水を清浄化するシステム どにおいては、効果的に気体を液体中に溶 させるとともに、該気体が長い時間に亘っ 安定して溶存していることが望まれている

 従来、液体に気体を混合する方法として 、種々の方法が知られている。例えば特許 献1などにおいてバブリング法が提案されて おり、その一例を図9に示す。すなわち、気 混合筒30内に液体配管31によって液体32を供 ・収容し、一方、気液混合筒30内下方に、気 体配管33を連結した気泡発生器34を配置し、 泡発生器34には気体配管33によって気体を供 する。気体配管33から供給される気体は気 発生器34によって気泡35となって液体32中に 合され、一部が気体中に混合・溶解され、 部は気体配管36から気液混合筒30外に排出さ て気体を混合・溶解した液体が得られる。

 また、その他の方法として、充填層溶解法 知られている。該方法では、図10に示すよ に、気液混合筒40内に、充填材41によって充 層42を設け、充填層42上に液体配管43を連結 たシャワーヘッド44を配置する。また、気 混合筒40の下方に気体配管45を連結し、気液 合筒40の上方には気体配管46を接続する。ま た、気液混合筒40の下方には、気液混合液配 47が接続されている。この装置では、気体 管43からシャワーヘッド44に供給される液体 シャワー状になって充填層42に供給されて 填層42中を下降する。一方、気体配管45によ て気液混合筒40内に供給される気体は充填 42中を上昇して気体配管46によって気液混合 40外に排気される。充填層42中では液体と気 体とが向流状態で互いに接触し、液体中への 気体の混合・溶解がなされる。気体が混合・ 溶解した気液混合液は、気液混合液配管47に って気液混合筒40外に取り出される。
 さらに、その他の気液混合方法としては、 ジェクタを用いたもの(例えば特許文献2参 )や、渦流ポンプを用いたもの(例えば特許文 献3参照)が知られている。

特開平11-188255号公報

特開平10-290928号公報

特開2000-161278号公報

 しかし、従来の気液混合方法や混合装置 、気体を液体に混合させて搬送することを 的としており、液体中への気体の安定的な 存は意図していないものが多い。このため 来装置では、気体の溶解効率が低く、溶解 時間がかかり効率が悪い。さらには液体か 気体が分離(脱ガス)しやすく、溶存安定性 低いという問題もある。以上のように従来 方法や装置では、液体中に気体を効果的か 効率よく溶解させるとともに、溶存気体を 定して保持したいという要望に十分に応え ことができないという問題がある。

 本発明は、上記事情を背景としてなされ ものであり、液体に効果的に気体を溶解さ ることで溶存気体を多く含み、また、溶存 体が長時間に亘って安定して溶解し続ける とができる液体を効率よく製造することが きる気体溶解装置を提供することを目的と るものである。

 上記課題を解決するため、本発明の気体 解装置のうち、第1の発明は、気液混合液を 導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせる ことで前記気液混合液中への気体溶解を高め て、その気体溶解液を送出する気体溶解器と 、該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出 口と、前記気体溶解液噴出口からタンク内部 に噴射された前記気体溶解液を収容してタン ク外部への給液を可能とする圧力タンクとを 備えることを特徴とする。

 第2の発明の気体溶解装置は、気液混合液 を導入しつつ該気液混合液に乱流を生じさせ ることで前記混合液中への気体溶解を高めて 、その気体溶解液を送出する気体溶解器と、 該気体溶解器に連結された気体溶解液噴出口 と、前記気体溶解液噴出口からタンク内空間 に噴射された前記気体溶解液を収容してタン ク外部への給液を可能とする加圧タンクとを 備えることを特徴とする。

 第3の気体溶解装置の発明は、前記第1ま は第2の発明において、前記気体溶解器が、 入された気液混合液が噴流する噴流管と、 記噴流が衝突して乱流を生じさせるバッフ 部とを備えることを特徴とする。

 第4の気体溶解装置の発明は、前記第3の 明において、前記気体溶解器が、液体が通 する通過孔をそれぞれ有する2つの対向壁と 対向壁間を囲む周壁とを有する扁平ベース 間部を前記バッフル部として備え、前記扁 ベース空間部は、上流側対向壁の通過孔と 流側対向壁の通過孔とが対向壁面方向にお て位置をずらして設けられており、かつ上 側対向壁の通過孔を通過した液体噴流が前 扁平ベース空間部内において下流側の対向 面に衝突して急激な乱流を生ずるように構 されていることを特徴とする。

 第5の気体溶解装置の発明は、前記第4の 明において、前記扁平ベース空間部が、対 壁の少なくとも一方に複数の通過孔が設け れ、該通過孔に、並列された複数の細径噴 管がそれぞれ連結されていることを特徴と る。

 第6の気体溶解装置の発明は、前記第4ま は第5の発明において、前記上流側対向壁の 過孔と対向する位置において前記下流側対 壁に凸部が形成されており、該凸部の外側 前記下流側対向壁の通過孔が設けられてい ことを特徴とする。

 第7の気体溶解装置の発明は、前記第1ま は第2の発明において、前記気体溶解器の上 に気体と液体とを混合する気液混合部を備 ることを特徴とする。

 第8の気体溶解装置の発明は、前記第7の 明において、前記気液混合部が、気液混合 ンプであることを特徴とする。

 第9の気体溶解装置の発明は、前記第2の 明において、前記気体溶解液噴射口が、前 加圧タンク内に収容された気体溶解液の液 に向けて気体溶解液を噴射し、かつ該噴射 方向が加圧タンク内における気体溶解液の 回方向に略沿うように配置されていること 特徴とする。

 第10の気体溶解装置の発明は、前記第1ま は第2の発明において、前記加圧タンクが、 タンク内の圧力を調整する圧力調整弁を備え ることを特徴とする。

 第11の気体溶解装置の発明は、前記第10の 発明において、前記圧力調整弁は、圧力タン ク内を大気圧超~大気圧+0.6MPaの圧力に調整す ものであることを特徴とする。

 第12の気体溶解装置の発明は、前記第1ま は第2の発明において、加圧タンク内の気体 溶解液を前記気体溶解器の上流側に戻して環 流させる返流管を備えることを特徴とする。

 本発明では、気体溶解器に導入された気 混合液は、気体溶解器内を流れつつ乱流が じることで混合されている気体がより細か 粉砕され、液体中への溶解が促進される。 の気体溶解液は、気体溶解液噴射口を通し そのまま加圧タンクの内部に噴射されるこ で、溶存している気体を安定して維持する また、気体溶解液を圧力タンクの内部空間 噴射すると空間に存在している気体をも取 込んで気体の溶存量を高める。特に、前記 体溶解液噴射口を、加圧タンク内に収容さ た気体溶解液の液面に向けて気体溶解液を 射し、かつ該噴射の方向が加圧タンク内に ける気体溶解液の旋回方向に略沿うように 置することにより、液体溶解液の噴射力に って貯液されている気体溶解液に旋回流が じ、気体溶存量を均一にするとともに、溶 量のバラツキが少ないことにより気体の溶 が安定化する。

 なお、気体溶解液噴射口は、気体溶解器 備えるものであっても良く、また配管を介 て気体溶解器に連結されるものであっても いが、気体が溶存した状態でできるだけ速 圧力タンク内に噴射できるように気体溶解 またはその近傍に設けるのが望ましい。気 溶解液噴射口は、一つまたは複数でもよい 、それぞれが圧力タンク内の気体溶解液を 回させる方向に略沿うように配置するのが ましい。

 気液混合液は、気体溶解器の上流側に設 た気液混合部によって得ることができる。 液混合部としては種々のものを用いること でき、既知のエジェクタやバブリングなど 利用したものを用いることもできるが、気 混合ポンプを用いるのが望ましい。これに り気体が加圧された状態で気体溶解器に導 され、気体溶解が促進される。また、圧力 ンク内に気体溶解液が噴射された際に、圧 タンク内を常に加圧状態に維持することが き、圧力タンクを別の手段(気体ポンプなど )によって加圧することが不要になる。

 また、本発明の気体溶解器は、気液混合 が導入されつつ乱流を発生させて気体の溶 を高めて送出するものであればよく、乱流 急激かつ効果的に生じるものが望ましい。 えば噴流管を流れる気液混合液が気体溶解 に設けたバッフル部に衝突することで急激 乱流を生じさせることができる。バッフル の形状、配置位置などについては本発明と ては特に限定されないが、後述する扁平ベ ス空間部を用いるものが望ましい。

 前記バッフル部としては、液体が通過す 通過孔をそれぞれ有する2つの対向壁と該対 向壁間を囲む周壁とを有する扁平ベース空間 部により構成することができる。この空間部 では、上流側対向壁の通過孔と下流側対向壁 の通過孔とが対向壁面方向において位置をず らしておくことによって、上流側対向壁の通 過孔を通過した液体噴流が前記扁平ベース空 間部内において下流側の対向壁面に衝突して 急激な乱流を生ずることができる。

 なお、上記通過孔は複数にしてそれぞれ 細径の噴流管を接続することで、乱流の発 効率を高めることができる。なお、細径の 流管は、上流側にある主となる噴流管に対 、合計の穴断面積を小さくして噴流の速度 高めることにより乱流の発生をより高める とができる。

 圧力タンクは、前記した気体溶解噴射口 ら噴射された気体溶解液が貯液され、必要 応じて外部に気体溶解液を給液することが きる。圧力タンクは、圧力ポンプなどによ て液体に溶解させる気体を圧送することで 力を高めても良いが、前述したように気液 合ポンプから供給される気液混合液によっ タンク内圧力を得るものが望ましい。なお 加圧タンクでは、圧力調整弁を設けること タンク内の圧力を適正値に調整することが きる。調整する圧力としては、例えば大気 超~大気圧+0.6MPaを挙げることができる。大 圧は、圧力タンク設置場所における環境で 圧力である。

 なお、本発明で液体に溶解させる気体の 別は特に限定されるものではなく、オゾン 酸素、窒素などの適宜の気体を選定するこ ができる。また、気体を溶解させる液体の 別も特に限定されるものではなく、上水の に、海水、汚染水などの適宜の液体を対象 することができる。また、本発明の気体溶 装置の適用分野も特に限定されるものでは く、気体を溶存させた液体を用いる種々の 途に適用することができる。

 すなわち、本発明の気体溶解装置によれ 、気液混合液を導入しつつ該気液混合液に 流を生じさせることで前記混合液中への気 溶解を高め、その気体溶解液を外部に噴射 る気体溶解インジェクタと、前記気体溶解 ンジェクタからタンク内部またはタンク内 間に噴射された前記気体溶解液を収容して ンク外部への給液を可能とする加圧タンク を備えるので、気体の吸収効率を高め、短 間(例えばワンパス)で飽和値まで溶解させ 長時間その状態を維持させることが可能と る。また、装置全体の小型化を実現し、装 を経済的に提供することが可能になる。

本発明の一実施形態の気体溶解装置を す全体概略図である。 同じく、圧力タンク近傍を示す斜視図 平面断面図である。 同じく、気体溶解器の一部断面正面図 ある。 同じく、気体溶解器の斜視図である。 同じく、扁平ベース空間部の分解図で る。 同じく、気体溶解器の組立斜視図であ 。 本発明の他の実施形態における気体溶 装置の一部を示す概略図である。 本発明の実施例における比較試験結果 示すグラフである。 従来の気液混合気の一例を示す図であ 。 従来の気液混合気の他の例を示す図で ある。

符号の説明

 1  気体溶解装置
 2  貯液槽
 3  送液管
 4  給気管
 6  気液混合ポンプ
 8  気体溶解器
 9  気体溶解器
81、83、85、87  扁平ベース空間部
89  気体溶解液噴射口
814 凸部
10  気体溶解液
11  圧力タンク
14  圧力調整弁
15  給液管
20  環流管
21  噴射管
21a 気体溶解液噴射口

(実施形態1)
 以下に、本発明の一実施形態を図1~図6に基 いて説明する。
 本実施形態の気体溶解装置1は、図1に示す うに、オゾンなどの気体を溶解させる液体10 a(水など)を貯液する貯液槽2を備えており、 貯液槽2に送液管3が連結されている。該送液 管3は、中途に給気管4が並列に接続されて、 の下流側で気液混合ポンプ6が介設されてい る。給気管4では、空気の場合は、その端部 開放するものでもよく、また、オゾンなど 気体を給気する場合には、気体供給装置に 続する。
 また、前記気液混合ポンプ6としては渦流ポ ンプなどを用いることができる。気液混合ポ ンプ6の上下流側近傍の送液管3には、それぞ 開閉バルブ5a、5bが設けられている。送液管 3は、気液混合ポンプ6の下流側で圧力計7a、 量計7bが設けられており、さらに下流側は分 岐して圧力タンク11内に伸長している。なお 分岐した送液管3には、それぞれ開閉弁12a、 12bが設けられている。

 圧力タンク11では、図1、2に示すように、分 岐した送液管3の先端側にそれぞれ気体溶解 8、9が接続されている。気体溶解器8、9は、 筒形状の圧力タンク11に対し、軸対象位置 おいて斜め下方に向けて設置され、気体溶 器8、9の先端に気体溶解液噴射口が設けられ ている。すなわち圧力タンク11内に収容され 気体溶解液10の旋回方向に気体溶解液の噴 方向が略沿うように配置されている。気体 解器の詳細な構成は後述する。
 なお、この実施形態では、気体溶解器を二 有するものについて説明を行うが、本発明 しては気体溶解器の個数が限定されるもの はない。

 圧力タンク11には、図2に示すように、圧力 13と圧力調整弁14とが設けられており、前記 圧力計13で圧力タンク11内の圧力が監視でき また、圧力調整弁12によって圧力タンク11内 圧力を設定圧力に調整することができる。 お、設定圧力は所望により変更調整するこ ができるのが望ましい。
 また、圧力タンク11の下方部には、貯留し 気体溶解液10を圧力タンク11外に取り出すた の給液管15が開閉バルブ17を介して設けられ ており、さらに該給液管15には、フィルタ18 紫外線殺菌器19を介して先端に給液口16が設 られている。

 次に、前記した気体溶解器の詳細について 3~図6に基づいて説明する。なお、気体溶解 8、9は同一の構造を有するため、以下では 体溶解器8について説明をし、気体溶解器9の 説明は省略するものとする。
 気体溶解器8は、送液管3に連結される導入 噴流管80を有し、該導入側噴流管80の下流側 、バッフル部となる扁平ベース空間部81、83 、85、87を順次有している。なお、扁平ベー 空間部81、83間は、6本の細径噴流管82…82で 結され、扁平ベース空間部83、85間は、6本の 細径噴流管84…84で連結され、扁平ベース空 部85、87間は、6本の細径噴流管86…86でそれ れ連結されている。各細径噴流管の穴断面 は同一とされ、各組における6本の細径噴流 の穴断面積の総和は、導入側噴流管80の穴 面積よりも小さくしてある。

 上記扁平ベース空間部81は、図5に詳細を すように、ベース空間部材800とベース空間 材810とによって構成されている。ベース空 部材800は、円板状の対向壁801と該対向壁801 周縁に連続する周壁803とを有しており、対 壁801の中央に、主となる噴流管を連結する 過孔802が形成されている。一方、ベース空 部材810は、円板状の対向壁811と該対向壁811 周縁に連続する周壁813とを有しており、対 壁811に、細径噴流管を連結するための6個の 通過孔812…812が周方向に沿って60度の角度間 で形成されている。また、対向壁811の内面 (周壁813で囲まれた側)中央には、前記通過 812…812の内側に位置する円柱状の凸部814が 壁813の幅に至る厚さで形成されている。扁 ベース空間部81では、図3、4に示すように、 記したベース空間部材800、810を対向壁801、8 11が対向するように位置させて周壁803、813同 を隙間なく連結・固定することで構成され いる。

 扁平ベース空間部83は、図5に詳細を示すベ ス空間部材810、810によって構成されており 上記したベース空間部材810、810を対向壁811 811が対向するように、かつ互いの通過孔812 812が対向壁面方向に30度の角度差でずれて るように位置させて周壁813、813同士を隙間 く連結・固定していている。この際に、上 流側の凸部814の先端同士が密着して当接し その周囲にリング状の空間を形成する。
 なお、扁平ベース空間部81の通過孔811に連 された細径噴流管82…82の他端側は、扁平ベ ス空間部83の上流側にある通過孔811に連結 れており、扁平ベース空間部83の下流側にあ る通過孔811…811にはそれぞれ細径噴流管84…8 4が連結されている。

 次に扁平ベース空間部85も同様にベース空 部材810、810によって構成されており、上記 たベース空間部材810、810を対向壁811、811が 向するように、かつ互いの通過孔812、812が 向壁面方向に30度の角度差でずれているよう に位置させて周壁813、813同士を隙間なく連結 ・固定していている。この際に、上下流側の 凸部814の先端同士が密着して当接し、その周 囲にリング状の空間を形成する。
 なお、扁平ベース空間部83の下流側の通過 811に連結された細径噴流管84…84の他端側は 扁平ベース空間部85の上流側にある通過孔81 1に連結されている。また扁平ベース空間部83 の下流側にある通過孔811…811にはそれぞれ細 径噴流管86…86が連結されている。

 次に扁平ベース空間部87は、ベース空間部 810、800によって構成されており、上記した ース空間部材810、800を対向壁811、801が対向 るように位置させて周壁813、803同士を隙間 く連結・固定していている。
 扁平ベース空間部85の下流側の通過孔811に 結された細径噴流管86…86の他端側は、扁平 ース空間部87の各通過孔811に連結されてい 。また扁平ベース空間部87の下流側にある通 過孔801には下流側噴流管88が連結されており 該下流側噴流管88の先端が気体溶解液噴射 89となっている。

 次に、上記気体溶解装置1の作用について説 明する。この実施形態では、海水にオゾンを 溶存させるものとして説明する。
 先ず、圧力調整弁14によって圧力タンク11内 の設定圧力を定めておき、貯液槽2には、液 10aとして海水を貯水しておく。開閉弁17を閉 じておき、開閉弁5a、5b、12a、12bを開いて気 混合ポンプ6を動作させるとともに、給気管4 からはオゾンを導入する。
 導入されたオゾンガスは、気液混合ポンプ6 内で海水と混合され、海水中に溶け込みなが ら、気液混合液として送液管3によって下流 に送られる。この際に、気液混合液の圧力 圧力計7aで測定され、流量は流量計7bによっ 測定されている。

 送液管3で送られる気液混合液は、気体溶解 器8、9に送られる。気体溶解器8、9の作用は 様であるので、気体溶解器8について説明を 、気体溶解器9についての説明は省略する。
 導入側噴流管80に導入された気液混合液は 扁平ベース空間部81の通過孔802を通して内部 空間に導入される。扁平ベース空間部81内で 、凸部814に気液混合液が衝突した後、該凸 814のの外周側に導かれて対向壁811に衝突し がら通過孔812を通して細径噴流管82…82へと 送液される。ここで、気液混合液が凸部814お よび対向壁811に打ち当たる際に乱流が生じ、 オゾンの気泡は一層微小化され海水中に溶け 込んで気体溶解液が得られる。

 細径噴流管82…82に送液された気体溶解液 は速度を速め、扁平ベース空間部83の上流側 過孔812…812を通してリング状の空間内に導 される。扁平ベース空間部内の空間をリン 状にすることで、導入された気液混合液の 度低下を極力小さくする。該空間に導入さ た気液混合液は、下流側へと流れ、下流側 対向壁811へと衝突し、急激な乱流を生じつ 、下流側の通過孔812…812を通して細径噴流 84へと流出する。この際に、上流側の通過 と下流側の通過孔とが周方向において位置 十分かつ効果的にずれているので、噴流が 実に下流側の対向壁811に打ち当たり、効果 に乱流が生じてさらにオゾンの溶解が促進 れる。細径噴流管84内に導入されて速度を増 した気体溶解液は、扁平ベース空間部85に導 され、扁平ベース空間部83と同様にして急 な乱流発生によりオゾンが効果的に海水中 溶解する。扁平ベース空間部85の気体溶解液 は、さらに細径噴流管86…86によって扁平ベ ス空間部87へと送液される。扁平ベース空間 部87に導入された気体溶解液は、凸部814の周 から下流側へと流れ、対向壁801に打ち当た た後、通過孔802を通して下流側噴流管88へ 送液される。上記対向壁801に気体溶解液が ち当たる際にも乱流が生じてオゾンの溶解 促進される。

 下流側噴流管88へと送液された気体溶解 は、その先端の液体溶解液噴射口89から圧力 タンク11内に噴射される。圧力タンク11内に 体溶解液10が貯留されるようになると、2つ 気体溶解器8、9から噴射される気体溶解液の 噴射力によって気体溶解液10に回転作用が与 られて旋回を始め、圧力タンク11内の気体 解液10を均一化する。また、局所的に溶存量 が多くてオゾンが放散されやすくなるのを回 避でき、オゾンの溶存を安定にすることがで きる。

 圧力タンク11内では、海水中に溶解しきれ いオゾンあるいはオゾンが分解した酸素に って加圧状態になり、圧力調整弁14によって 内部圧力が設定圧力に調整される。
 圧力タンク11において貯留されている気体 解液10を取り出す際には、開閉バルブ17を開 ことにより圧力タンク11内から給液管15を通 して気体溶解液10が取り出される。気体溶解 10は、フィルタ18によって異物などが取り除 かれ、紫外線殺菌器19によって殺菌がなされ 気体溶解液給液口16から給液される。得ら た液は、溶存酸素、海水中の有用ミネラル を多く含んでおり、清水用の後処理装置で 理を行うことで飲料用として用いることが きる。
 なお、上記実施形態においては説明をしな ったが、図1に示すように圧力タンク11と貯 槽3との間に環流管20を設け、圧力タンク11 の気体溶解液10を貯液槽3に返流しつつ気体 解を行うことも可能である。これにより、 り確実に溶存気体量を高めることが可能に る。

(実施形態2)
 なお、上記実施形態1では、気体溶解器8を 力タンク11内の上方空間に配置して、その先 端噴射口から圧力タンク11内の空間を経て収 されている気体溶解液に噴射するものとし いる。ただし、本発明としては、図7に示す ように、気体溶解器8を圧力タンク11外に配置 して、該気体溶解器8の先端に接続した噴射 21を圧力タンク11の下方に接続し、噴射管21 先端にある気体溶解液噴射口21aを気体溶解 10内に臨ませても良い。なお、気体溶解器8 上流側は、上記実施形態1と同様の構成とす ことができる。 

 以上、上記実施形態1、2に基づいて本発 について説明をしたが、本発明は、上記実 形態の説明に限定をされるものではなく、 発明の範囲内においては他の構成を採用す ことが可能である。

 次に、本発明の実施例を比較例と対比しつ 説明する。
 気体としては酸素を用い、酸素を溶解させ 液体として水道水を用いた。
 本発明の実施例1として上記実施形態1で説 した気体溶解装置を用い、空気を導入する とで酸素を水道水に溶解させた。実施例2と て、上記実施形態2に示すように気体溶解器 を圧力タンク外に置いて、その送液先を圧力 タンクの下部に接続して圧力タンク内の貯留 されている気体溶解液中に水道水を供給する 装置を用意した。圧力タンク内の圧力は、そ れぞれ大気圧+0.2MPaに調整した。
 また、比較例として、気液混合ポンプを気 混合器とした装置を用意した。
 上記各装置において、気体溶解または気液 合を行いつつ水中の溶存酸素量を隔膜式ガ バニ電池法による溶存酸素計(東亜ディーケ ーケー株式会社製DO-24P)によって所定の時間 に測定をし、また、所定の時間後、気体溶 または気液混合を停止、その後、所定の時 毎に溶存空気量を測定した。
 気体溶解処理中の溶存酸素量の変化を表1お よび図8(a)に示す。また、気体溶解処理停止 の溶存酸素量の結果を表2および図8(b)に示す 。
 表1、2および図8(a)(b)から明らかなように、 発明の気体溶解装置は、空気溶存量を大き することができるとともに、長い時間に亘 て安定した溶存量を示すことができる。特 、気体溶解器の送出先を圧力タンク内の液 面とした実施例1は、空気溶存量をより大き くすることができる。

 本発明の気体溶解装置は、例えば、海水 淡水化において、使用するオゾンガスを効 的に海水に混合(溶解)させることにより、 果として溶存酸素を多く含む飲料水を製造 きるシステムに使用することができる。ま 、工業廃水、汚染された河川水、湖沼水、 水などにオゾンガスを適用することで、オ ンガスの有する殺菌、脱色、脱臭効果など これらの水を清浄化するシステムに用いる とができる。