JP7269031B2

JP7269031B2 - 気液溶解タンク

Info

Publication number: JP7269031B2
Application number: JP2019037026A
Authority: JP
Inventors: 竜一谷村; 亮平倉内
Original assignee: Nittoseiko Co Ltd
Current assignee: Nittoseiko Co Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2023-05-08
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: JP2020138171A

Description

本発明は、微細気泡を発生させるのに好適な気液溶解タンクおよびシャワーシステムに関する。

微細気泡を含む水は、洗浄効果などを高めるものとして注目され、空気の微細気泡を水中に発生させる微細気泡発生装置が提案されている。これら装置において、良質な微細気泡を効率よく生成するのに必要な要素の一つとして、気液溶解タンクの性能が関係する。そこで、気体の溶解性能を高めることを目的に考案された溶解タンクとしては、特許文献１に示すものがある。この溶解タンクは、タンク本体の上下に気液混合体の流入口および流出口を備えている。また、タンク本体の内部には、乱流促進板が配置されており、タンク本体の流入口から流入した気液混合体が当該乱流促進板に衝突することにより、タンク内部における液体中の気泡の撹拌作用を向上させて液体と液体の溶解比率を高めようとするものである。

特開２００１－１２９３７７号公報

しかしながら、上記溶解タンクの乱流促進板では、実際のところ、所望の撹拌作用を得られず、溶解タンク内の液体と液体の溶解比率を飛躍的に高めることができない問題を有していた。

本発明は、上記問題に鑑みて創生されたものであり、液体と気体の溶解比率を高め、溶解時間が短縮でき、小型化が可能な気液溶解タンクを目的とする。

気液混合体の流入口および流出口を有するタンク本体と、タンク本体の内部に配置され、流入口から流入した気液混合体を撹拌させる撹拌手段とを備える気液溶解タンクにおいて、撹拌手段は、開口部および底部を有する有底筒状を成し、その開口部をタンク本体の流入口に所定の間隔を設けて対向させるように配置することにより、流入口から流入した気液混合体を当該撹拌手段の底部に衝突させて撹拌させるとともに、当該攪拌手段の外壁には複数の小径孔が設けてあり、当該撹拌手段の底部に衝突した気液混合体は、小径孔を通過する際に気泡が細分化されタンク本体と攪拌手段との間に形成された空間へ流入し、これら気泡のうち、マイクロメートル以下の直径に細分化された気泡は、浮上力を失い落下するためタンク本体の流出口から排出される一方、マイクロメートルを超える直径の気泡は、浮上するため再び攪拌手段の開口部から流入することによりマイクロメートル以下の直径に細分化されるまで攪拌が繰り返されるように構成した気液溶解タンクによる。

なお、タンク本体の流入口、撹拌手段およびタンク本体の内径比は、概ね１：２：３に設定されていることが好ましい。

なお、タンク本体の流入口と撹拌手段の開口部との間隔は、タンク本体の内壁と撹拌手段の外壁との間隔と概ね同一に設定されていることが好ましい。

なお、撹拌手段は、パンチングメタルで構成されていることが好ましい。

本発明によれば、有底筒状に形成された撹拌手段によって、タンク本体の内部に流入した気液混合体の撹拌作用が高められるので、液体と気体の溶解比率が向上するため、溶解時間を短縮できる気液溶解タンクを提供することが可能となる。

本発明である気液溶解タンクの縦断面図である。本発明である気液溶解タンクの横断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１において、１は気液溶解タンクであり、タンク本体２と、このタンク本体２の内部に配置される撹拌手段３とから構成される。

タンク本体２は、上部に流入口２ａならびに下部に流出口２ｂを備える略円筒形状を成しており、流入口２ａから流入する気液混合体は、タンク本体３の内部で撹拌され、流出口２ｂから流出するように構成されている。

図１および図２に示すように、撹拌手段３は、有底円筒状を成しており、タンク本体２の内壁２ｃから内方へ延びる支持部材２ｄによってタンク本体２の内部に配置されている。また、撹拌手段３は、開口部３ａおよび底部３ｂを備えており、その開口部３ａをタンク本体の流入口２ａに所定の間隔を設けて対向させるように配置されている。このため、タンク本体２の流入口２ａから流入した気液混合体は、撹拌手段３の開口部３ａから流入し、底部３ｂに衝突することにより撹拌される。

また、撹拌手段３は、底部３ｂを除いてパンチングメタルによって形成されている。このため、底部３ｂに衝突した気液混合体は、撹拌手段３の内部からパンチングメタルの小径孔を通過するとき気泡が細分化される。そして、細分化された気泡を含む気液混合体は、タンク本体２の内壁２ｃと撹拌手段３の外壁３ｃとの間に形成される空間へ流れる。

撹拌手段３のパンチングメタルによって細分化された気泡のうち、マイクロメートル以下の直径に細分化された微細気泡（以下、このようなサイズの気泡をマイクロバブルという）は、浮上力を失い落下するためタンク本体２の流出口２ｂから排出される。一方、パンチングメタルによって細分化されたものの、マイクロメートル以下の直径に細分化されなかった気泡（以下、このようなサイズの気泡をミリバブルという）は、浮上力を有しているため浮上する。

ミリバブルは、タンク本体２の内壁２ｃと撹拌手段３の外壁３ｃとの間に形成される空間を浮上し、再び撹拌手段３の開口部３ａから内部へ流入する。そして、再度パンチングメタルによって気泡が細分化される。このような循環を繰り返すことによって、タンク本体２の内部では液体に対する気体の溶解濃度が高められ、マイクロバブルを大量に含む気液混合体がタンク本体の流出口２ｂから排出される。

なお、タンク本体２の流入口２ａの内径α、撹拌手段３の内径βおよびタンク本体２の内径γにおいては、これらの内径比α：β：γは、概ね１：２：３に設定されている。この構成により、気液混合体の撹拌効率がより高められるため、溶解時間が短縮できる。

また、タンク本体２の流入口２ａと撹拌手段３の開口部３ａとの間隔ｈ１は、タンク本体２の内壁２ｃと撹拌手段３の外壁３ｃとの間隔ｈ２と概ね同一に設定されている。この構成により、気液混合体が円滑に循環するため、撹拌効率が高められる。

また、撹拌手段の全長は、タンク本体２の内部の全長の半分以上に設定されているため、パンチングメタルによる気泡の細分化を効率よく行える。

なお、本発明の各部の具体的な構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１気液溶解タンク
２タンク本体
２ａ流入口
２ｂ流出口
２ｃ内壁
３撹拌手段
３ａ開口部
３ｂ底部
３ｃ外壁

Claims

気液混合体の流入口および流出口を有するタンク本体と、タンク本体の内部に配置され、流入口から流入した気液混合体を撹拌させる撹拌手段とを備える気液溶解タンクにおいて、
撹拌手段は、開口部および底部を有する有底筒状を成し、その開口部をタンク本体の流入口に所定の間隔を設けて対向させるように配置することにより、流入口から流入した気液混合体を当該撹拌手段の底部に衝突させて撹拌させるとともに、当該攪拌手段の外壁には複数の小径孔が設けてあり、当該撹拌手段の底部に衝突した気液混合体は、小径孔を通過する際に気泡が細分化されタンク本体と攪拌手段との間に形成された空間へ流入し、これら気泡のうち、マイクロメートル以下の直径に細分化された気泡は、浮上力を失い落下するためタンク本体の流出口から排出される一方、マイクロメートルを超える直径の気泡は、浮上するため再び攪拌手段の開口部から流入することによりマイクロメートル以下の直径に細分化されるまで攪拌が繰り返されるように構成したことを特徴とする気液溶解タンク。
タンク本体の流入口、撹拌手段およびタンク本体の内径比は、１：２：３に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の気液溶解タンク。
タンク本体の流入口と撹拌手段の開口部との間隔は、タンク本体の内壁と撹拌手段の外壁との間隔と概ね同一に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の気液溶解タンク。
撹拌手段は、パンチングメタルで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の気液溶解タンク。