氣體溶解裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及使空氣、氧、臭氧等氣體溶解于液體的氣體溶解裝置。
【背景技術】
[0002] 作為氣體溶解裝置的適用例，如專利文獻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1的裝置以通過設置于外殼內的混合設備使導入 的處理對象水與臭氧的混合流體混合，同時通過加壓設備進行加壓的方式構成。
[0003] 但是，在該裝置中，以大氣壓下的體積比計，僅能夠使臭氧混入5%左右。因此，在 專利文獻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 下進行輸出的二相流氣液混合泵、將內部維持于封閉狀態的外筒部以及在內部由在周面上 形成有多個微細孔的微細管形成的內筒部，具備使在處理對象水中混入的含有臭氧的氣泡 在使通過內筒部的微細孔時機械破碎并進行微細化的氣液接觸管、以及使處理對象水僅停 留規定時間的自由基反應槽。
[0004] 然而，專利文獻2的臭氧水處理裝置在1秒以上、3秒以下這樣的短時間內使含有 臭氧的氣泡通過內筒部的微細孔而使其機械破碎并進行微細化（段落0018)，需要另外設 置用于使含有臭氧的氣泡溶解于處理對象水的反應槽（自由基反應槽）。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，由于存在從上部排出的結構，因此含有 臭氧的氣泡不通過微細孔而上浮，在氣液接觸管的上部積存等，由此有可能阻止含有臭氧 的氣泡的微細化，溶解效率降低。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :特開平7-227529號公報
[0008] 專利文獻2 :專利第4271991號公報
【發明內容】
[0009] 發明所要解決的課題
[0010] 本發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構，能夠高效 地使氣體在液體中溶解至過飽和狀態的氣體溶解裝置。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發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的氣液供給設備；在所述罐內的上部具有使所述氣液 混合體向所述罐的底面側噴射的噴嘴；在所述罐內，通過設置區劃體，至少形成沿著所述罐 的長邊方向的中心軸的中央流路、沿著所述罐的內周面的外側流路、和將所述中央流路和 所述外側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的所述氣液混合體 在通過所述中央流路、所述外側流路和所述連接流路的同時被攪拌。
[0013] 這樣在本發明中，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 側噴射，其后，成為一邊通過由區劃體形成的中央流路和外側流路，一邊從內側向外側或者 從外側向內側不規則地通過連接流路，因此，氣液混合體彼此碰撞，同時被有效地攪拌。其 結果，氣體被微細化，氣體的表面積增加并且與水的接觸頻率增加，同時，停留時間也增加， 氣體的溶解量增加。
[0014] 本發明的區劃體可利用在周面上具有多個貫通孔的內筒體來形成，在這種情況 下，使內筒體的內側為中央流路，使內筒體的外周面與罐的內周面之間為外側流路，使貫通 孔為連接流路。如果這樣使用在周面上具有多個貫通孔的內筒體，則可通過僅將該內筒體 設置于罐內而一體地形成各通路。另外，內筒體向罐內的設置簡單，可易于制造本發明的氣 體溶解裝置。
[0015] 在利用內筒體形成區劃體的情況下，在該貫通孔的周緣部，優選設置向內筒體的 內側和/或外側突出的碰撞部。通過這樣設置碰撞部，氣液混合體與該碰撞部碰撞并彈回 等從而停留時間增加，因此，可進一步促進微細化的氣體向液體的溶解。
[0016] 本發明的區劃體可通過在罐的長邊方向有間隔地多段配置的環形體來形成。在這 種情況下，使環形體的內側為中央流路，使環形體的外周面與罐的內周面之間為外側流路， 使環形體彼此之間為連接流路。如果通過多個環形體形成區劃體，則氣液混合體與各環形 體碰撞并彈回等從而停留時間增加，因此，可促進微細化的氣體向液體的溶解。
[0017] 另外，在本發明的罐內，可設置阻擋中央流路的碰撞板。如果這樣設置碰撞板，則 通過各流路后的氣液混合體與碰撞部碰撞并彈回，由此可增加停留時間，可進一步促進微 細化的氣體向液體的溶解。
[0018] 進而在本發明中，可在罐內設置隔板，在相比該隔板的上方區域配置區劃體，在隔 板設置使氣液混合體在相比隔板的下方區域產生渦流的開口部。如果設為這樣的結構，則 在相比隔板的上方區域進行基于利用了區劃體的攪拌的微細化的氣體向液體的溶解，同 時，在相比隔板的下方區域基于利用渦流的攪拌，可更高效地進行氣體向液體的溶解。即， 能夠利用一個罐進行兩種攪拌，能夠使攪拌效率提高，同時，能夠使裝置的設置空間緊湊， 也能夠降低制造成本。
[0019] 發明效果
[0020] 根據本發明，由于噴射至罐內的氣液混合體在通過由區劃體形成的中央流路、夕卜 側流路和連接流路的同時被不規則地攪拌，因此，能夠高效地使氣體在液體中溶解至不飽 和狀態。另外，作為裝置結構，可設為在罐內僅配置區劃體的相對簡單的結構。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示根據本發明的一個實施方式的氣體溶解裝置的整體結構的說明圖。
[0022] 圖2表示圖1的氣體溶解裝置的罐的內部結構，（a)為其剖面圖，（b)為（a)的A-A 向視圖。
[0023] 圖3是表示本發明的氣體溶解裝置的罐的其它實施方式的剖面圖。
[0024] 圖4是表示本發明的氣體溶解裝置的罐的另外的其它實施方式的剖面圖。
[0025] 圖5是表示本發明的氣體溶解裝置的罐的另外的其它實施方式的剖面圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0027] (實施方式1)
[0028] 圖1是表示根據本發明的一個實施方式的氣體溶解裝置的整體結構的概念圖。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。在配管20的中途，被從臭氧發生器30供 給的臭氧氣體混合，該氣液混合體在加壓的狀態下從設置于配管20前端的噴嘴40噴射至 罐50內。如后所述，氣液混合體在罐50內被攪拌，基于該攪拌而使臭氧溶解至過飽和狀態 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的實施方式中，作為氣液供給設備使用泵10、配管20和臭氧發生 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的內部結構，（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內配置有作為區劃體的內筒 體60〇
[0033] 內筒體60在周面上具有多個貫通孔61。在圖2的實施方式中，配置有多個貫通孔 61，使得下部為斜邊的直角三角形狀的貫通孔61上下多段設置著，在各段中以90°的間隔 設置有4個貫通孔61并在各段間錯開45°的位相而形成交