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公開番号2025040348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023147230
出願日2023-09-11
発明の名称液体処理装置
出願人株式会社ニクニ
代理人個人
主分類B01F 25/53 20220101AFI20250314BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】簡単な構成の液体処理装置を提供する。
【解決手段】被処理液を貯蔵するタンクと、タンクから流出した被処理液が流れるとともに、被処理液をタンクへ還流する流路と、流路に設けられており、被処理液をタンクから流路に流出させるポンプと、流路のポンプの上流側に設けられており、被処理液に被処理液とは異なる流体である混合流体を混合させる流体吸入部と、を備える。流体吸入部はノズル、ディフューザ及び吸入室を有し、ノズルに連通する供給口及びディフューザに連通する排出口は流路に設けられており、被処理液がノズル吸入室及びディフューザを通過することで、吸入室への入口である吸入口から混合流体が吸入室に吸入される。ノズルの内径は、被処理液の流速が5m/秒以上かつ6m/秒以下となるように設定される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被処理液を貯蔵するタンクと、
前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する流路と、
前記流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記流路に流出させるポンプと、
前記流路の前記ポンプの上流側に設けられており、前記被処理液に前記被処理液とは異なる流体である混合流体を混合させる流体吸入部と、を備え、
前記流体吸入部は、ノズル、ディフューザ及び吸入室を有し、
前記ノズルに連通する供給口及び前記ディフューザに連通する排出口は、前記流路に設けられており、
前記被処理液が前記ノズル、前記吸入室及び前記ディフューザを通過することで、前記吸入室への入口である吸入口から前記混合流体が前記吸入室に吸入され、
前記ノズルの内径は、前記被処理液の流速が５ｍ／秒以上かつ６ｍ／秒以下となるように設定される
ことを特徴とする液体処理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記流路の前記ポンプの下流側に設けられており、前記被処理液と前記混合流体が混合した後の流体を加圧環境下で溶解する溶解タンクを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記流路の前記ポンプの下流側かつ前記溶解タンクの上流側に設けられており、前記被処理液に前記混合流体を混合させる混合部を備え、
前記混合部は、前記流路に設けられた筒状の側面を有するケーシングと、前記ケーシングの内部に設けられた複数の板状部材と、を有し、
前記板状部材は、前記被処理液が通過する第１貫通孔が複数設けられており、
複数の前記板状部材は、複数の前記板状部材のうちの第１板状部材の前記第１貫通孔と、前記第１板状部材に隣接する第２板状部材の前記第１貫通孔が部分的に重なるように積層されている
ことを特徴とする請求項２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
被処理液を貯蔵するタンクと、
前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する流路と、
前記流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記流路に流出させるポンプと、
前記流路の前記ポンプの下流側に設けられた流体流入部であって、混合流体である高圧ガスが封入されたガスタンクと、前記ガスタンクと前記流路とを接続する接続部と、を有する流体流入部と、
前記流路の前記流体流入部の下流側に設けられており、前記被処理液に前記混合流体を混合させる混合部と、
を備え、
前記混合部は、前記流路に設けられた筒状の側面を有するケーシングと、前記ケーシングの内部に設けられた複数の板状部材と、を有し、
前記板状部材は、前記被処理液が通過する第１貫通孔が複数設けられており、
複数の前記板状部材は、複数の前記板状部材のうちの第１板状部材の前記第１貫通孔と、前記第１板状部材に隣接する第２板状部材の前記第１貫通孔が部分的に重なるように積層されている
ことを特徴とする液体処理装置。
【請求項５】
前記流路の前記混合部の下流側に設けられており、前記被処理液と前記混合流体が混合した後の流体を加圧環境下で溶解する溶解タンクを備えたことを特徴とする請求項４に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記ケーシングは、前記被処理液の入口である第３流入部が設けられた第１端部と、前記被処理液の出口である第２流出部が設けられた第２端部と、が前記側面の両端に設けられており、
前記板状部材は、前記第１端部に当接し、かつ、前記第２端部及び前記側面に当接せず、
積層された複数の前記板状部材のうちの前記第１端部に当接していない側の端は、第３板状部材により覆われている
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記被処理液は水であり、
前記混合流体は、空気、二酸化炭素、窒素のすくなくとも１つである
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記ポンプは容積式ポンプであり、
前記被処理液は非ニュートン流体である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液体処理装置。
【請求項９】
前記ポンプは遠心ポンプであり、
前記被処理液はニュートン流体である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液体処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体処理装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体が流通する管路であって、原料液体を気体溶解液体受器まで流通させる液体流通管路、該液体流通管路の途中に設けられた加圧手段であって、原料液体を加圧して流通管路を流通させるための加圧手段、該液体流通管路の途中に設けられた少なくとも１つの気液混合部であって、気体供給配管を介して気体容器と連結し、気体容器からの水素ガスを液体に混合するための気液混合部、液体流通管路の途中の気液混合部の下流に設けられた少なくとも１つのスタティックミキサーであって、気液混合部で混合した気体混合液体の圧力を維持し、気体の液体への溶解を促進させるスタティックミキサーを含む開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置が開示されている。この開放系連続加圧流通式水素ガス溶解液体製造装置では、液体を１０～４０Ｌ／分の流量で液体流通管路中を流通させ、加圧しながら連続的に水素ガス溶解液体を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実用新案登録第３１３９４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、流体がスタティックミキサーを１回だけ通過して混合されるため、混合性能が低くなるおそれがある。また、特許文献１に記載の発明は、スタティックミキサーを１回だけ通過して混合させるため、混合性能を高めるために大きな形状のスタティックミキサーが必要となり、かなりの大きさの機器設置スペースを要してしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、２種類の流体（液体と気体、液体と液体）を省スペースで効率よく混合することができる液体処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る液体処理装置は、例えば、被処理液を貯蔵するタンクと、前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する流路と、前記流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記流路に流出させるポンプと、前記流路の前記ポンプの上流側に設けられており、前記被処理液に前記被処理液とは異なる流体である混合流体を混合させる流体吸入部と、を備え、前記流体吸入部は、ノズル、ディフューザ及び吸入室を有し、前記ノズルに連通する供給口及び前記ディフューザに連通する排出口は、前記流路に設けられており、前記被処理液が前記ノズル、前記吸入室及び前記ディフューザを通過することで、前記吸入室への入口である吸入口から前記混合流体が前記吸入室に吸入され、前記ノズルの内径は、前記被処理液の流速が５ｍ／秒以上かつ６ｍ／秒以下となるように設定されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る液体処理装置によれば、流体吸入部及びポンプが流路に設けられており、被処理液を流体吸入部に流すことで混合流体を流体吸入部（吸入室）に吸入させる。したがって、流体吸入部のみで２種類の流体（ここでは、被処理液である水と混合流体である空気）を効率よく混合することができる。また、流路が流体循環回路の場合、同じ被処理液を複数回流体吸入部で処理することができ、被処理液に混合流体を効率よく混合することができる。このように、省スペースかつ簡単な構成で２種類の流体を効率よく混合することができる。
【０００８】
前記流路の前記ポンプの下流側に設けられており、前記被処理液と前記混合流体が混合した後の流体を加圧環境下で溶解する溶解タンクを備えてもよい。これにより、溶解タンク内で混合流体を被処理液に効率的に溶解できる。また、流体循環回路でない場合にも、混合液が溶解タンクを通過することで混合効率がよくなる。
【０００９】
前記流路の前記ポンプの下流側かつ前記溶解タンクの上流側に設けられており、前記被処理液に前記混合流体を混合させる混合部を備え、前記混合部は、前記流路に設けられた筒状の側面を有するケーシングと、前記ケーシングの内部に設けられた複数の板状部材と、を有し、前記板状部材は、前記被処理液が通過する第１貫通孔が複数設けられており、複数の前記板状部材は、複数の前記板状部材のうちの第１板状部材の前記第１貫通孔と、前記第１板状部材に隣接する第２板状部材の前記第１貫通孔が部分的に重なるように積層されていてもよい。これにより、２種類の流体を効率よく混合することができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る液体処理装置は、例えば、被処理液を貯蔵するタンクと、前記タンクから流出した前記被処理液が流れるとともに、前記被処理液を前記タンクへ還流する流路と、前記流路に設けられており、前記被処理液を前記タンクから前記流路に流出させるポンプと、前記流路の前記ポンプの下流側に設けられた流体流入部であって、混合流体である高圧ガスが封入されたガスタンクと、前記ガスタンクと前記流路とを接続する接続部と、を有する流体流入部と、前記流路の前記流体流入部の下流側に設けられており、前記被処理液に前記混合流体を混合させる混合部と、を備え、前記混合部は、前記流路に設けられた筒状の側面を有するケーシングと、前記ケーシングの内部に設けられた複数の板状部材と、を有し、前記板状部材は、前記被処理液が通過する第１貫通孔が複数設けられており、複数の前記板状部材は、複数の前記板状部材のうちの第１板状部材の前記第１貫通孔と、前記第１板状部材に隣接する第２板状部材の前記第１貫通孔が部分的に重なるように積層されていることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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