JP6375418B1 - ガス分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のガス分離装置では処理仕切れず、処理後の温泉水に残存するガスの分離を可能にした温泉水用のガス分離装置を提供する。
【解決手段】少なくともその下端付近を除く部分が本体タンク内に配設され、上端が開口した有底略円筒状の内筒と、内筒と略同軸に本体タンク内に配設された外筒と、被処理液を内筒内に導く被処理液流入管と、内筒の軸心に配置された芯棒と、芯棒に巻装された螺旋状部材と、外筒外周面と本体タンク内周面との空間を、下方において上下に分割する穴あきフランジ状の仕切板が配設され、該仕切板には、内筒内でガス分離され外筒内を流下した一次処理液中の残存ガスをさらに分離する複数の二次処理用円筒体が挿設され、分離したガスの排気口と、処理水の取出口とを備え、被処理液流入管から流入した被処理液を、内筒及び円筒体内で旋回上昇流を生じさせ、その遠心力によって被処理液からガスを分離させるガス分離装置による。
【選択図】図２

Description

本発明は、温泉水に溶存し、又は混在する可燃性天然ガスを除去するガス分離装置に関する。

温泉水中にメタンをはじめとする可燃性ガスが溶存し又は気泡として混在することがあり、温泉提供施設における可燃性天然ガスに起因する爆発の危険性が指摘され、従来から温泉原水を貯湯タンクに一旦貯留して自然に分離した天然ガスを貯湯タンク上部から排出除去するとともに、当該貯湯タンク下部から液体のみを取り出して温泉水として供する方法が用いられているが、この方法による天然ガスの分離は必ずしも十分でなく、可燃性天然ガスが処理後の温泉水に混在する虞があり、温泉水からより効率的に可燃性天然ガスを分離する方法が求められてきていた。

本発明者は、この温泉水中の可燃性天然ガスを有効に分離できるガス分離装置として、先に特許文献１に記載したガス分離装置の発明をし特許を得た。
その発明の要点は、その［特許請求の範囲］の［請求項１］に記載した
「 液体を収容可能な本体タンクと、
少なくともその下端付近を除く部分が本体タンク内に配設された、上端が開口した有底略円筒状の内筒と、
その上端が内筒上端よりも高く配置されると共に、その下端と本体タンクとの間に空隙を置いて、内筒と略同軸に本体タンク内に配設された内筒より大径の外筒と、
内筒の下端付近に連結され、被処理液を内筒内に導く流入管と、
内筒の軸心上における、少なくとも内筒の下端を含む部分に配置された芯棒であって、かつその芯棒の上端の高さ位置が内筒の中間部に位置する芯棒と、同芯棒に巻装され、その外周が内筒の内周面に略接する様に配置された螺旋状部材と、
本体タンクにおける内筒の上方に穿設された排気口と、
本体タンクの側壁における内筒の上端よりも低い位置に穿設された排水口とを具えてなることを特徴とするガス分離装置。」
である。

特許第５６７４７５５号公報

上記特許文献１の発明によって、
「旋回上昇流の遠心力で分離されたガスが内筒の上端開口から放出され上部の排気口から排気される一方で、当該ガスと分離された一次処理液が外筒内を流下し、外筒の下方の空隙を通った後に排出されるので、分離されたガスが液体に巻き込まれ又は分離後の処理液に再溶解して共に排出されることが回避される。
本体タンクに対して相対的に小さな半径を有する内筒内で旋回上昇流を生じさせるから、装置内に所定流速で流入する被処理液に加わる遠心力が相対的に大きく、遠心分離の効率が高い。
また、一次処理液が放射状に飛散し外筒に衝突した後に外筒内周面に沿って流下するから、気液界面の面積が大きくなることにより、及び、衝突の際の衝撃によって、残存する気体が放出される。これらの作用により、本発明のガス分離装置は、被処理液を流入させる以外に何ら動力を要しないシンプルな構成でありながら、高いガス分離効率を達成する。
さらに、被処理液が、内筒、芯棒、及び螺旋状部材で形成される略閉じた単一の螺旋状流路を流れることによって安定な旋回上昇流を生じ、該旋回上昇流は内筒上端に到るまで維持され高いガス分離効率を達成する。また、被処理液の気相体積比率が高い場合であっても、当該略閉じた螺旋状流路に流入したガスは、液体と共に流動し、安定な旋回上昇流を形成する。
そして、内筒の軸心から内周面に向けて徐々に水面が高くなる現象が起こる。これによって、螺旋状流路内で分離されたガスが気相に放出されるだけでなく、液相中に残存するガスも遠心分離により更に分離され、面積が大きくなった気液界面から気相中に放出される。それによって、より高いガス分離効率が達成される。」
という効果が発揮され、現在、各地の温泉地における温泉水のガス分離に貢献している。

しかし、温泉水の水質は各地様々であり、一部の地域において、上記特許文献１に記載のガス分離装置使用後、処理前にはない微少の気泡が発生する温泉水があることが確認された。該微少の気泡は、地域によって濃度は異なるものの、メタンを含有するものであった。該気泡は、処理温泉水中に浮遊する形で残留し、配管内面に長時間付着すると該気泡が大きくなることも確認され、この気泡の処理の問題が生じてきた。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、従来のガス分離装置による処理後、該処理後の温泉水に残留する天然ガスを分離することのできる、より高い天然ガス分離能力を有するガス分離装置の提供を課題とした。

本発明者は鋭意研究の結果、上記課題を下記に示す手段により解決した。
〔１〕ガスを含有する液体を収容可能な本体タンク（１）と、
少なくともその下端付近を除く部分が本体タンク（１）内に配設された、上端が開口した有底略円筒状の内筒（２）と、
その上端が内筒（２）上端よりも高く配置されるとともに、その下端部が本体タンク（１）との間に空隙をおいて、内筒（２）と略同軸に本体タンク（１）内に配設された内筒（２）より大径の外筒（３）と、
内筒（２）の下端付近に連結され、ガスを含有する液体の被処理液を内筒（２）内に導入する流入管（２ｂ）と、
内筒（２）の軸芯上における少なくとも内筒（２）の下端を含む部分に配置された芯棒（４）であって、かつその芯棒（４）の上端の高さ位置が内筒（２）の中間部に位置する芯棒（４）と、
同芯棒（４）に巻装され、その外周が内筒（２）の内周面に略接するように配設された螺旋状部材（５）と、
前記本体タンク（１）と外筒（３）間に設けられた空隙を下方において、上下に分割する穴あきフランジ状の仕切板（１２）と、
下部が同仕切板（１２）の複数箇所に貫挿されて立設された複数の円筒体（７）と、
同円筒体（７）の上端部に、上方部を突出させて挿設された同円筒体（７）内径よりも短い外径の短尺の円筒体（７ａ）と、
本体タンク（１）における内筒（２）の上方に穿設された排気口（８）と、
本体タンク（１）の側壁における円筒体（７）の上端よりも低い位置に穿設された処理液導出口（９）と、
該処理液導出口（９）を覆う下方のみ開放された排水ジャケット（１３）とを備えてなり、
前記円筒体（７）が、その上端を外筒（３）の中間部に位置させ、下端部に短尺の螺旋状部材（５’）を、また上端部に円筒体（７）の内径より小さな外径でなる短尺の円筒体（７ａ）をその上端部が前記円筒体（７）の上端から突出するように固定具（７ｂ）を介して装着、具備されてなるものであることを特徴とするガス分離装置。
〔２〕前記円筒体（７）の上端部外周に指輪状に嵌装された短管型のガス分離能力調節部材（１１）を備えてなることを特徴とする前記〔１〕に記載のガス分離装置。

本発明に係るガス分離装置は、旋回上昇流の遠心力で分離されたガスが、内筒の上端開口から放出され上部の排気口から排出される一方で、当該ガスと分離された一次処理液が外筒内を流下し、さらに外筒とタンク本体と間に設けられた空隙を、下方において上下に分割する穴あきフランジ状の仕切板に貫挿されて立設された複数の円筒体に流入して再度旋回上昇するので、一次処理液中に残存したガスや、一次処理後に発生したガスもこの旋回上昇流の遠心力によって分離されて、前記円筒体の上端部に、上方部を突出させて挿設された同円筒体内径よりも短い外径の短尺の円筒体の開口から放出され、前記排気口から排出される。そして、二次処理の終わった処理液は円筒体の外側面に沿って流下し、下方のみ開放された排水ジャケットで覆われた処理液導出口から取り出されるので、分離されたガスが処理液導出口から漏れ出すこともなく、被処理液を流入させる以外に何ら動力を要しないシンプルな構成でありながら、高いガス分離効率を有し.かつ安全性の高いガス分離装置が提供できる。

被処理液が、内筒においては、芯棒、及び螺旋状部材で形成される略閉じた単一の螺旋状流路によって、また円筒体にあっても下端部に設けた螺旋状部材によって旋回して流れるので、より安定な旋回上昇流を生じ、そして、内筒及び円筒体のそれぞれの軸心から内周面に向けて徐々に水面が高くなる現象が起こり、螺旋状流路内で分離されたガスが気相に放出されるだけでなく、液相中に残存するガスも遠心分離作用により更に分離され、面積が大きくなった気液界面から気相中に放出され、さらに被処理液が内筒開口部から放射状に飛散し外筒に衝突することから衝突時に衝撃によってもガスが放出されるので、より高いガス分離効率が達成される。

また、円筒体が、本体タンクと外筒との間の空隙を、上限に分割する穴あきフランジ状の仕切板に立設され、さらに円筒体の下端部に具備される螺旋状部材が短尺なもので構成されるので、一次処理後の処理液を円筒体内に他の動力を使用することなく送ることができ、さらに緩やかに旋回させて上昇させることができ、円筒体内を旋回上昇流により上昇していく処理液内に残存する気泡が拡大し放出しやすくなる。
さらに、前記円筒体の上端部に、同円筒体の内径より短い外径でなる短尺の円筒体を、その上端部が前記円筒体の上端から突出するように固定具を介して挿設されているので、一次処理後の処理液に残留するガスの気泡が、該処理液の円筒体内での旋回上昇流による遠心分離作用により拡大し上昇しながら中央に集まり、該中央に集まった気泡が、前記円筒体の上端から突出するよう円筒体内に同軸芯上に配設された短尺の円筒体内に捕獲されるので、円筒体の上端から気泡が溢れて被処理液に混入することを防止することができる。
そして、本体タンクと外筒との間の空間を上下に分断する仕切板が、該空間の下方に設けられているので、一次処理後の処理液と、二次処理された後の被処理液とが混ざるのを防止し、確実に二次処理後の処理液のみを取り出すことができる。
さらに

また、本発明にかかるガス分離装置によれば、円筒体の上端部外周に指輪状に嵌装された短管型のガス分離能力調整部材を備えることができるので、円筒体の上部からの二次処理液の溢水を抑止し、被処理液体中の含有ガスの体積比に対応したガス分離能力が得られるよう流速を調節することができる。
そして、ガス分離能力調節部材を複数個具備することにより、気液比率の異なる温泉源においても、現地で前記円筒体の上部に前記ガス分離能力調節部材を順次嵌装して残存ガス量を測定しながらその装着数を調節することによって簡便に被処理液のガス含有量を適正値にでき、該装置を設置する温泉地の温泉水に適した利便性のよいガス分離装置が提供できる。

本発明にかかるガス分離装置の一実施例の説明用斜視図 本発明にかかるガス分離装置の内部構成の概要図 本発明にかかるガス分離装置の他の実施例の内部構成の概要図 内筒、芯棒、螺旋状部材の要部の側方視断面図 二次処理円筒体へのガス分離能力調節部材の取着状態を示す斜視図 ガス分離能力調整部材の装着方法の説明図 ガス分離能力調整部材の装着した場合の二次処理液の流れの説明図

本発明のガス分離装置を実施するための２つの形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本発明にかかるガス分離装置の一つの実施例の説明用斜視図、図２は本発明にかかるガス分離装置の内部構成の概要図、図３は本発明にかかるガス分離装置の他の実施例の内部構成の概要図、図４は内筒、芯棒、螺旋状部材の要部の側方視断面図、図５は二次処理円筒体へのガス分離能力調節部材の取着状態を示す斜視図である。
図において１は本体タンク、２は内筒、２ａは底板、２ｂは被処理液流入管、３は外筒、４は芯棒、４ａは小孔、４ｂは中空部、４ｃはガス排出管、４ｄはバルブ、５は螺旋状部材、５’は短尺の螺旋状部材、６は螺旋状流路、７は円筒体、７ａは短尺の円筒体、７ｂは取付部材、８は排気口、９は処理液導出口、１０は網状物、１１はガス分離能力調節部材、１２は仕切板、１３は排水ジャケットを示す。

本発明のガス分離装置の第１の実施例は、図１及び図２に示すように、
液体を収容可能な本体タンク１と、少なくともその下端付近を除く部分が本体タンク１内に配設された、上端が開口した有底略円筒状の内筒２と、その上端が内筒２の上端よりも高く配置されるとともに、その下端部が本体タンク１との間に空隙をおいて、内筒２と略同軸に本体タンク１内に配設された内筒２より大径の外筒３と、内筒２の下端付近に連結され、被処理液を内筒２内に導入する流入管２ｂと、内筒２の軸芯上における少なくとも内筒２の下端を含む部分に配置された芯棒４であって、かつその芯棒４の上端の高さ位置が内筒２の中間部に位置する芯棒４と、同芯棒４に巻装され、その外周が内筒２の内周面に略接するように配設された螺旋状部材５と、前記本体タンク１と外筒３間に設けられた空隙に、内筒２と外筒３間を流下した被処理液を二次処理するために配設された複数の円筒体７と、本体タンク１における内筒２の上方に穿設された排気口８と、本体タンク１の側壁における円筒体７の上端よりも低い位置に穿設された処理液導出口９と、該処理液導出口９を覆う下方のみ開放された排水ジャケット１３、及び、前記本体タンク１と外筒３間に設けられた空隙を、下方において上下に分割する穴あきフランジ状の仕切板１２を備えてなる。
そして、本実施例において、前記円筒体７は、その上端を外筒３の中間部に位置させ、下端部に短尺の螺旋状部材５’を備え、上端部に円筒体７の内径より短い外径でなる短尺の円筒体７ａを、その上端部が前記円筒体７の上端から突出するように固定具を介して円筒体７の上端に挿設されている。
本体タンク１は、上下端が湾曲した略円筒状の容器であるが、液体を収容可能であればその形状を特に限定するものではなく、また上部を開口とし、該開口を蓋によって密閉する構造とし、本体タンク１内に付着する湯ノ花等の沈殿物の除去等タンク内のメンテナンスを容易にしておくことも好ましい。

内筒２は、略鉛直方向の軸心を有する略円筒状の部材であって、その上端は開放され、下端は底板２ａによって封止されている。そして内筒２の下端付近の周壁には、被処理液をガス分離装置内に流入する流入管２ｂが連結されており、被処理液はこの流入管２ｂを介して内筒２内部に送り込まれる。
なお、流入管２ｂは当該連結部において、流入する被処理液が内筒２の内周面に沿って渦巻くように内筒２の内周面の接線方向に向けて配置され、螺旋状部材５に過大な負荷を掛けずに旋回上昇流を発生できるようにされてなることが好ましい。

内筒２の軸心には、芯棒４が配置されている。芯棒４は、上端が封止された略円筒状の部材であって、該芯棒の上端は内筒２の中間部の高さに位置し、その下端は内筒２の底板２ａを貫通して本体タンク１外に到る。
芯棒４には、図４に示すように、内筒２の下端付近から芯棒４の上端に至る部分に螺旋状部材５がその外周を内筒２の内周面に略接するようにして巻装されており、流入管２ｂから流入した被処理液は、順次、内筒２、芯棒４、及び螺旋状部材５で形成される螺旋状流路６に導かれ、旋回上昇流を生じる。
旋回上昇流は、例えば、内筒２下部の１箇所又は２箇所以上で内筒２の内周面の接線方向に流入管２ｂを連結するのみでも発生させられるが、被処理液中の気相体積の比率が高いときには、脈流又は乱流を生じ、安定しない難点がある。それに対して、本発明のガス分離装置は、被処理液を略閉じた単一の螺旋状流路６に導いて幾度も旋回させることから、被処理液の気相体積比率が高い場合においても安定した旋回上昇流を生し、該旋回上昇流は螺旋状流路６を出て内筒２上端に到るまで安定に維持される。螺旋状部材５は旋回上昇流の発生及び維持に影響を与えなければ、内筒２又は芯棒４との間に若干の隙間があってもよく、芯棒４との間に僅かな隙間がある場合には、螺旋状流路６内で分離し遠心力によって内筒２の軸心に集まったガスが速やかに上昇して排出されることになる。

芯棒４の長さは特に限定されないが、芯棒４の上端の高さ位置は内筒２の中間部に位置することが好ましい。これは、螺旋状流路６を出た旋回上昇流が、芯棒４の上端から内筒２の上端に至る部分を旋回しながら上昇することにより、旋回上昇流の下部では、急激な圧力変化が生じ、この減圧に伴い処理水内のガスが発泡し、旋回上昇流の上部では、内筒２の軸心から内筒２の内周面に向けて徐々に水面が高くなり、気液界面の面積が増大する現象が起き、この現象にによって螺旋状流路６内で発泡し分離したガスの気相への放出が促進されるだけでなく、液相中に残存するガスも分離され易くなり、気相中に放出されるガス量の増加が期待されることによる。

芯棒４の周壁には、その内外を連通する小孔４ａが複数穿設されている。小孔４ａは、螺旋状流路６内で内筒２の軸心付近に集まったガスの一部を芯棒４の中空部４ｂに吸入する孔であり、当該小孔４ａから進入したガスは、中空部４ｂを介して、それに連通するガス排出管４ｃに導かれ装置外に排出される。ガスの一部が中空部４ｂに吸入されて排出されると、被処理液に占める気相の体積が減少するので、当該小孔４ａ以降の旋回上昇流が安定する。当該安定化の効果は、当初の気相体積比率が高い被処理液に対して顕著であり、逆に気相体積比率が低い被処理液を処理する場合には、小孔４ａから気体を吸入しないようにバルブ４ｄを閉じてもよい。

外筒３は、内筒２と略同軸に配置された筒状の部材であって、その外周面から突設され本体タンク１内壁に連結された支持棒材１ａによって、本体タンク１内に配設されている。
外筒３の上端は、開放されていて、内筒２の上端よりも高い位置に配置されている。
旋回上昇流が内筒２の上端に至ると、その遠心力によって、一次処理液は放射状に飛散し、外筒３の内周面に衝突して流下する。当該飛散、衝突、及び流下の間、気液界面の面積が増大することによって、一次処理液中に残存する気体が更に分離除去される。外筒３の内周面に衝突する時の衝撃も、ガス分離を促進する。
これらの作用によって分離されたガスは、外筒３の上端開口から放出され、本体タンク１の上方に穿設された排気口８から排気される。
外筒３には、前記内筒２の上部開口から飛散する一次処理液が衝突する部分の下方の一部分の内周面全周に亘って略円筒形状の網状物１０が付設されている。網状物１０は、外筒３内周面に衝突して流下する一次処理液の気液界面面積を大きくし、かつ、一次処理液を伝わせて緩やかに水面に導く機能を有する。
外筒３の内周面に衝突した一次処理液は、外筒３の内周面と内筒２の外周面との間を流下し、下端の開口から外筒３の外周面と本体タンク１の内周面との間に設けられた複数の二次処理円筒体７の下端部に導かれる。

本体タンク１の内周面と外筒３の外周面との間には、内筒２の外周面と外筒３の内周面との間を流下した一次処理液に微少な気泡として残存するガスを分離するために配設された複数の円筒体７が備えられ、本体タンク１の側壁における円筒体７の上端よりも低い位置に処理液を取り出す処理液導出口９が設けられている。
該円筒体７は、本体タンク１の内周面と外筒３の外周面の間の空隙を、上下に分割するため該空隙の下方に配置される穴あきフランジ状の仕切板１２に、該円筒体７の下部が貫挿されて立設される。
そして、該円筒体７は、その上端を外筒３の中間部に位置させ、下端部に処理液を緩やかに旋回上昇する流れを発生させる短尺の螺旋状部材５’を、また上端部に円筒体７の内径より短い外径でなる短尺の円筒体７ａを、その上端部が前記円筒体７の上端から突出するようにして短尺の円筒体取付部材７ｂによって取り付けられている。
また、前記本体タンク１の内周面と外筒３の外周面の間の空隙を、上下に分割するため該空隙の下方に配置される穴あきフランジ状の仕切板１２は、一次処理後の処理液を円筒体７に導入するためのもので、一次処理後の被処理液と、二次処理後の処理液が混合するのを防止している。したがって、内筒２の外周面と外筒３の内周面との間を流下した一次処理後の被処理液は、外筒３の下方に送られた後、仕切板１２により上昇するのを妨げられ、開口している部分、すなわち円筒体７の下端部に導入され、二次処理される。
内筒２内で旋回上昇し一次処理された処理液は、外筒３の内周面と内筒２の外周面との間を流下し、仕切板１２により上昇するのを妨げられ、該仕切板１２に挿設された円筒体７内の下端部に取り付けられた螺旋状部材５’に導かれて、円筒体７内をゆるやかに旋回して二次処理がなされる。
二次処理によって、一次処理液から分離されたガスは、短尺の円筒体７ａ上部の開口部から排気口８を経て排出され、二次処理された処理液が処理液導出口９から取り出される構成となっている。なお、前記処理液導出口９は、下方のみ開放された排水ジャケット１３によって覆われており、一次処理及び二次処理により分離した可燃ガスが前記処理液導出口９から漏出するのを防止している。これにより、万が一排気口８において可燃ガスに引火等のトラブルが生じた場合でも、処理液導出口９には何ら影響を及ぼさないので、安全に被処理液を供給し続けて分離処理することができる。
本発明において、円筒体７は、外筒３より短い構成とすることで、外筒３の水面位置より円筒体７の水面位置が低くなり、該水位差によって一次処理して流下した処理液を他に動力を与えることなく、円筒体７に移動可能としている。
また、円筒体７内に取り付けられる螺旋状部材５’は、流下した処理液の移動により回転を得て処理液を旋回させるためのものであることから、内筒２内に取り付けられる螺旋状部材５よりも抵抗の少ないものが取付けられる。
さらに、一次処理後の処理液は、旋回により処理液内の気泡を中央に集めることから、一次処理後の処理液の残留ガスの濃度によって、最適な旋回速度になるよう調整することが好しい。
なお、前記処理液導出口９は、処理液を本体タンク１から取り出すだけでなく、本体タンク１内の水位を維持する機能をも有している。図２に示されるように、処理液導出口９が円筒体７の上端よりも低い位置に設けられているので、内筒２の内部を除く本体タンク１内の水位は内筒２上端より低位に維持され、それによって前述したガス分離作用が有効に機能する。

本発明のガス分離装置の第２実施例は、図３、図５に示すように、外筒３の外周面と本体タンク１の内周面との間の空間に前記排水ジャケットを設けた部分を除き、複数の円筒体を同心円状に２列配設する構造である。
これは、第１実施例で外筒３の外周面と本体タンク１の内周面の間の空間に仕切板１２を介して立設した円筒体７の本数を増やし、さらに精度の高いガス分離を可能とする構造である。
例えば、前記第１実施例のガス分離装置では、温泉水中に溶存し又は混在する可燃性天然ガスを規定値以下にする処理が難しい温泉地での使用に効果的である。
このような温泉地にあっては、温泉水の流量、粘性などによって、一次処理された後の処理液内に残存するガスの量や溶存状態はまちまちであり、この残存ガスを分離するために円筒体７で処理する二次処理液の旋回速度や分離状況は、温泉地ごとに異なっている。
本実施例は、このように各温泉地における温泉水の成分に合わせて、ガスを確実に分離することを可能としている。
すなわち、本実施例のガス分離装置は、図５に示すように、円筒体７の上端部外周に指輪状に短管型のガス分離能力調整部材１１が嵌装される。
円筒体７の上端部外周にガス分離能力調整部材１１を嵌装することにより、円筒体７の上部からの二次処理液の溢水を抑えることができ、該円筒体７内の旋回上昇流の発生を抑止し、ガス分離機能を調整することを可能としている。
図６は、ガス分離能力調整部材の装着方法の説明図である。
ガス分離能力調整部材１１は、指輪状の短管型で形成され、円筒体７の上端部外周に嵌装される（ａ）。そして、ガス分離能力調整部材１１は、その上端が、短尺の円筒体７ａの上端部より上方に位置するように、すなわち、円筒体７の上部から二次処理液が溢れないよう、円筒体７の上端部に装着される。
図７は、ガス分離能力調整部材の装着した場合の二次処理液の流れの説明図である。
（ａ）は、円筒体７にガス分離能力調整部材１１を装着していない場合であり、円筒体７で残留ガスが分離された二次処理液は、矢印αのように、円筒体７の上端部から溢れ、本体タンク１に流れ、その後、本体タンク１に設けられた処理液導出口９から、該処理液を導出される。
一方、円筒体７の上端部にガス分離能力調整部材１１を装着した場合は、（ｂ）に示すように、円筒体７の上端部から溢れようとする二次処理液が、ガス分離能力調整部材１１に妨げられ、本体タンク１へ流れることはない。そして、短尺の円筒体７ａに集まった残留ガスのみ、排出口から排出される構成となっている。
このように、該ガス分離能力調整部材１１は、任意に脱着ができる構成となっているので、該ガス分離能力調節部材１１を装着する円筒体７の数を調節することで、仕切板１２で仕切られた上部のエリアへの処理水の流入量を調整でき、他の円筒体７の旋回上昇流の流速を変え、最適なガス分離を可能とし、二次処理液中の残存ガス量の異なるいかなる温泉水にも対応できる構成となっている。
したがって、第２実施例のガス分離装置を現地（温泉地）に設置し、円筒体７の上部にガス分離能力調節部材１１を順次取着して残存ガス量を測定しながら装着数を調節すれば、当該温泉地に適合したガス分理装置が簡便に効率よく構築できる。

なお、第２実施例において、円筒体７は、外筒３の外周面と本体タンク１の内周面の間の空間に２列配置した構成の場合について説明したが、もちろん第１実施例のように外筒３の外周面と本体タンク１の内周面の間の空間に円筒体７を一列に配置した場合においても、前記ガス分離能力調節部材１１を装着してガス分離能力を調整することができる。

表１は、複数の温泉地におけるガス分離性能の比較実験の結果である。

第１実施例に記載した本発明にかかるガス分離装置（以下タイプ２と記す）と、第２実施例に記載した本発明にかかるガス分離装置（以下タイプ３と記す）と、従来より使用されているガス分離装置（以下タイプ１と記す）について、複数の温泉地において、それぞれのガス分離性能の比較実験を実施した。その結果を表１に示す。
なお、比較実験は、各温泉地で実施したため、環境によって３つのタイプすべての実験はできなかったので、結果を得られた範囲で検証する。
３つのタイプのガス分離装置全ての分離性能の比較ができたのは、Ｒ４号井だけであるが、タイプ１からタイプ３に掛けて分離機能の向上が確認できた。
またタイプ２の分離装置にあっては、タイプ１のガス分離装置での残存ガスをいずれの温泉においても半分以下とする顕著な効果を示し、ＴＡ温泉以外は全て、残存許容基準値２５００ｐｐｍ以下となった。前記Ｒ４号井の結果を踏まえると、ＴＡ温泉においてはタイプ３の分離装置を使用することによって残存ガス量を基準値以下できるものと思われる。
Ｈ温泉、Ｍ温泉の温泉水はメタンと一酸化炭素とを溶存、または気泡として混在するものであったが、いずれもタイプ２のガス分離装置により残留メタン濃度は既定値を下回り、一酸化炭素も略ゼロとなる効果がえられた。そしてＮＯ温泉は炭酸ガスを含む炭酸泉であるが、タイプ２のガス分離装置によりその残流の得度をゼロとすることができた。
さらに、ＡＪ温泉においては、タイプ３のガス分離装置を使用してみたところ、残留メタン濃度が２ｐｐｍと極めて低い値が得られた。

本発明は、温泉水に溶存し又は混在する可燃性天然ガスを除去するガス分離処理について利用できるものであり、従来のガス分離装置より高い天然ガス分離能力を有し、これまで十分にガス分離処理が難しかった様々な性質の温泉水についても適用できる。

１：本体タンク
２：内筒
２ａ：底板
２ｂ：被処理液流入管
３：外筒
４：芯棒
４ａ：小孔
４ｂ：中空部
４ｃ：ガス排出管
４ｄ：バルブ
５、５’：螺旋状部材
６：螺旋状流路
７：円筒体
７ａ：短尺の円筒体
７ｂ：短尺の円筒体取付部材
８：排気口
９：処理液導出口
１０：網状物
１１：ガス分離能力調節部材
１２：仕切板
１３：排水ジャケット

Claims (2)

1. ガスを含有する液体を収容可能な本体タンク（１）と、
   少なくともその下端付近を除く部分が本体タンク（１）内に配設された、上端が開口した有底略円筒状の内筒（２）と、
   その上端が内筒（２）上端よりも高く配置されるとともに、その下端部が本体タンク（１）との間に空隙をおいて、内筒（２）と略同軸に本体タンク（１）内に配設された内筒（２）より大径の外筒（３）と、
   内筒（２）の下端付近に連結され、ガスを含有する液体の被処理液を内筒（２）内に導入する流入管（２ｂ）と、
   内筒（２）の軸芯上における少なくとも内筒（２）の下端を含む部分に配置された芯棒（４）であって、かつその芯棒（４）の上端の高さ位置が内筒（２）の中間部に位置する芯棒（４）と、
   同芯棒（４）に巻装され、その外周が内筒（２）の内周面に略接するように配設された螺旋状部材（５）と、
   前記本体タンク（１）と外筒（３）間に設けられた空隙を下方において、上下に分割する孔あきフランジ状の仕切板（１２）と、
   下部が同仕切板（１２）の複数箇所に貫挿されて立設された複数の円筒体（７）と、
   同円筒体（７）の上端部に、上方部を突出させて挿設された同円筒体（７）内径よりも短い外径の短尺の円筒体（７ａ）と、
   本体タンク（１）における内筒（２）の上方に穿設された排気口（８）と、
   本体タンク（１）の側壁における円筒体（７）の上端よりも低い位置に穿設された処理液導出口（９）と、
   該処理液導出口（９）を覆う下方のみ開放された排水ジャケット（１３）とを備えてなり、
   前記円筒体（７）が、その上端を外筒（３）の中間部に位置させ、下端部に短尺の螺旋状部材（５’）を、また上端部に円筒体（７）の内径より小さな外径でなる短尺の円筒体（７ａ）をその上端部が前記円筒体（７）の上端から突出するように固定具（７ｂ）を介して装着、具備されてなるものであることを特徴とするガス分離装置。
2. 前記円筒体（７）の上端部外周に指輪状に嵌装された短管型のガス分離能力調節部材（１１）を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のガス分離装置。
   

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