JPS5938815B2 - 液中における気泡の微細化放出装置 - Google Patents
液中における気泡の微細化放出装置Info
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- JPS5938815B2 JPS5938815B2 JP55108021A JP10802180A JPS5938815B2 JP S5938815 B2 JPS5938815 B2 JP S5938815B2 JP 55108021 A JP55108021 A JP 55108021A JP 10802180 A JP10802180 A JP 10802180A JP S5938815 B2 JPS5938815 B2 JP S5938815B2
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- Japan
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- liquid
- rotating shaft
- rotating body
- supply path
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
- B01F23/23311—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer axis
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は液中における気泡の微細化放出装置に関する
。
。
アルミニウム溶湯中に窒素ガスおよびアルゴンガスなど
の不活性ガスを気泡状態で放出し、アルミニウム溶湯中
の水素ガスを除去したり、あるいはアルミニウム、マグ
ネシウムの酸化物などの非金属介在物を除去する方法や
、たとえば化学反応を促進するため、液体中に気体を気
泡状態で放出する気液接触方法があるが、いずれの場合
にも気体と液体との接触を良くするためには、気泡をで
きるだけ微細化し、均一に分散させることが要請せられ
ろ。
の不活性ガスを気泡状態で放出し、アルミニウム溶湯中
の水素ガスを除去したり、あるいはアルミニウム、マグ
ネシウムの酸化物などの非金属介在物を除去する方法や
、たとえば化学反応を促進するため、液体中に気体を気
泡状態で放出する気液接触方法があるが、いずれの場合
にも気体と液体との接触を良くするためには、気泡をで
きるだけ微細化し、均一に分散させることが要請せられ
ろ。
この発明の目的は、上記の要請にこたえるとともに、構
造が簡単で操作の容易な液中における気泡の微細化放出
装置を提供することにある。
造が簡単で操作の容易な液中における気泡の微細化放出
装置を提供することにある。
この発明の第１番目のものは、液槽と、垂直状の中空回
転軸と、回転軸の下端に取付けられかつ液面の下方に液
槽の底と所定間隔をおいて配置される気泡微細化用回転
体とからなり、上記中空回転軸の中空部が気体供給路と
なされ、上記回転体の底が平坦面となされ、上記気体供
給路の下端が回転体の底部平坦面に開口している液中に
おける気泡の微細化放出装置である。この発明の第２番
目のものは、第１番目の液中における気泡の微細化放出
装置において、回転体の底部平坦面の中央に凹所が設け
られ、回転軸の気体供給路の下端が凹所内に開口してい
るものである。
転軸と、回転軸の下端に取付けられかつ液面の下方に液
槽の底と所定間隔をおいて配置される気泡微細化用回転
体とからなり、上記中空回転軸の中空部が気体供給路と
なされ、上記回転体の底が平坦面となされ、上記気体供
給路の下端が回転体の底部平坦面に開口している液中に
おける気泡の微細化放出装置である。この発明の第２番
目のものは、第１番目の液中における気泡の微細化放出
装置において、回転体の底部平坦面の中央に凹所が設け
られ、回転軸の気体供給路の下端が凹所内に開口してい
るものである。
この発明の第３番目のものは、第１番目の液中における
気泡の微細化放出装置において、回転体の底部平坦面に
、気体供給路の開口部から、その周縁に至る複数の溝が
放射状に設けられているものである。
気泡の微細化放出装置において、回転体の底部平坦面に
、気体供給路の開口部から、その周縁に至る複数の溝が
放射状に設けられているものである。
この発明の第４番目のものは、第１番目の液中における
気泡の微細化放出装置において、気泡微細化用回転体の
底部平坦面の中央部に凹所が設けられるとともに凹所か
ら底部平坦面の周縁に至る複数の溝が放射状に設けられ
、中空回転軸の気体供給路の下端が凹所内に開口してい
るものである。
気泡の微細化放出装置において、気泡微細化用回転体の
底部平坦面の中央部に凹所が設けられるとともに凹所か
ら底部平坦面の周縁に至る複数の溝が放射状に設けられ
、中空回転軸の気体供給路の下端が凹所内に開口してい
るものである。
以下、この発明を図面に示す実施例を参照して説明する
。第１図において、この発明の液中における気泡の微細
化放出装置は、液槽１と、垂直状の中空回．転軸２と、
中央部にて中空回転軸２の下端に取付けられかつ液面の
下方に位置する気泡微細化用回転体３とからなる。
。第１図において、この発明の液中における気泡の微細
化放出装置は、液槽１と、垂直状の中空回．転軸２と、
中央部にて中空回転軸２の下端に取付けられかつ液面の
下方に位置する気泡微細化用回転体３とからなる。
液槽１にはアルミニウム溶湯４が入れられている。また
、液槽１の中央部に回転軸２のまわりを取り囲む垂直状
の被覆管５が配・されている。被覆管５は上端にて液槽
１の蓋６に取付けられており、この管５の上端は蓋６の
上面に開口している。中空回転軸２は被覆管５に挿通さ
れてその上端は蓋６の上方に伸び、下端は被覆管５の下
端開口から下方に突出している。そして、回転軸２は上
端部にお（・て回転駆動装置（図示りで回転せられるよ
うになされている。また中空回転軸２の中空部は、気体
供給装置（図示略）に連通せしめられた気体供給路７と
なされている。また、中空回転軸２の下端部外周面には
雄ねじ部が形成されている。気泡微細化用回転体３は、
下面が平坦面となされた円盤状であり、その中央部に貫
通孔８があけられている。貫通孔８の上端部には雌ねじ
部が形成されている。そして、この雌ねじ部に中空回転
軸２の雄ねじ部をねじ嵌めることにより、回転体３が回
転軸２に取付けられており、回転軸２の気体供給路７は
貫通孔８を介して回転体３の下面中央部に開口している
。上記のような気泡微細化放出装置において、回転軸２
が駆動装置により高速回転せられるとともに気体供給装
置から供給路７に不活性ガスが供給される。
、液槽１の中央部に回転軸２のまわりを取り囲む垂直状
の被覆管５が配・されている。被覆管５は上端にて液槽
１の蓋６に取付けられており、この管５の上端は蓋６の
上面に開口している。中空回転軸２は被覆管５に挿通さ
れてその上端は蓋６の上方に伸び、下端は被覆管５の下
端開口から下方に突出している。そして、回転軸２は上
端部にお（・て回転駆動装置（図示りで回転せられるよ
うになされている。また中空回転軸２の中空部は、気体
供給装置（図示略）に連通せしめられた気体供給路７と
なされている。また、中空回転軸２の下端部外周面には
雄ねじ部が形成されている。気泡微細化用回転体３は、
下面が平坦面となされた円盤状であり、その中央部に貫
通孔８があけられている。貫通孔８の上端部には雌ねじ
部が形成されている。そして、この雌ねじ部に中空回転
軸２の雄ねじ部をねじ嵌めることにより、回転体３が回
転軸２に取付けられており、回転軸２の気体供給路７は
貫通孔８を介して回転体３の下面中央部に開口している
。上記のような気泡微細化放出装置において、回転軸２
が駆動装置により高速回転せられるとともに気体供給装
置から供給路７に不活性ガスが供給される。
不活性ガスは、供給路７の下端から貫通孔８を経て、回
転体３の底面に供給される。すると、不活性ガスは、回
転体３の底面に沿つて、中央部から外方に拡がり、液圧
によつて回転体３の底面に沿つて薄い不活性ガス層９が
形成される。そして、回転体３の回転作用により生じる
遠心力によつて、不活性ガス層９が細分化され、微細な
気泡１０となつて回転体３の周縁から放出される。気泡
１０は、矢印で示すように、まず斜め下方に進んだ後槽
底に当つて液槽１の周壁の方に進み、アルミニウム溶湯
４全体に拡がりながら上昇する。この実施例では、中空
回転軸２のまわりが被覆管５に覆われているので、回転
軸２の回転により軸２のまわりに発生する渦流によつて
、液面に浮上している反応生成物や不純物が巻込まれて
アルミニウム溶湯に悪影響を及ぼすのを防ぐことができ
る。しかしながら、上記渦流が発生するのは、回転軸２
の回転速度が３０００ｒ．ｐ．ｍを越えた場合のように
かなり大きくなつたときであり、それ以下の場合には、
被覆管５は必ずしも必要としない気泡をできるだけ微細
化し、均一に液中に放出するためには、回転体の形状お
よび大きさ、回転速度、回転体の液槽の底からの距離等
が重要な因子となる。
転体３の底面に供給される。すると、不活性ガスは、回
転体３の底面に沿つて、中央部から外方に拡がり、液圧
によつて回転体３の底面に沿つて薄い不活性ガス層９が
形成される。そして、回転体３の回転作用により生じる
遠心力によつて、不活性ガス層９が細分化され、微細な
気泡１０となつて回転体３の周縁から放出される。気泡
１０は、矢印で示すように、まず斜め下方に進んだ後槽
底に当つて液槽１の周壁の方に進み、アルミニウム溶湯
４全体に拡がりながら上昇する。この実施例では、中空
回転軸２のまわりが被覆管５に覆われているので、回転
軸２の回転により軸２のまわりに発生する渦流によつて
、液面に浮上している反応生成物や不純物が巻込まれて
アルミニウム溶湯に悪影響を及ぼすのを防ぐことができ
る。しかしながら、上記渦流が発生するのは、回転軸２
の回転速度が３０００ｒ．ｐ．ｍを越えた場合のように
かなり大きくなつたときであり、それ以下の場合には、
被覆管５は必ずしも必要としない気泡をできるだけ微細
化し、均一に液中に放出するためには、回転体の形状お
よび大きさ、回転速度、回転体の液槽の底からの距離等
が重要な因子となる。
回転体の形状は円盤状が好ましい。
回転体の直径は大きい方が好ましい。回転速度は大きい
方が好ましく、通常７００〜３０００ｒ．ｐ．ｍが良好
である。回転速度が７００ｒ．ｐ．ｍ未満では気泡が微
細化せず、３０００ｒ．ｐ．ｍを越えると回転軸のまわ
りが被覆管で覆われていない場合、回転軸のまわりに渦
流が発生し、液面に浮上している反応生成物や不純物等
が液中に巻込まれ、液に悪影警を及ぼすことがある。回
転体の底面と液槽の底との距離は５〜１００Ｔｒｒｍが
好ましい。５ｗｒｒ１未満では、回転体が槽底に接触す
る危険性があり、１００ｗｎを越えると槽の全体に気泡
が行き渡らないことがあるとともに、液中の各部におけ
る微細気泡の密度が不均一になるおそれがある。
方が好ましく、通常７００〜３０００ｒ．ｐ．ｍが良好
である。回転速度が７００ｒ．ｐ．ｍ未満では気泡が微
細化せず、３０００ｒ．ｐ．ｍを越えると回転軸のまわ
りが被覆管で覆われていない場合、回転軸のまわりに渦
流が発生し、液面に浮上している反応生成物や不純物等
が液中に巻込まれ、液に悪影警を及ぼすことがある。回
転体の底面と液槽の底との距離は５〜１００Ｔｒｒｍが
好ましい。５ｗｒｒ１未満では、回転体が槽底に接触す
る危険性があり、１００ｗｎを越えると槽の全体に気泡
が行き渡らないことがあるとともに、液中の各部におけ
る微細気泡の密度が不均一になるおそれがある。
気体の供給圧力は静水圧以上必要である。気体供給量は
液槽の大きさにより決められるが、少ないと気液接触が
不充分になり、逆に多すぎると気泡の微細化が困難にな
つて気液接触効率が悪くなる。第２図ないし第６図には
この発明の気泡微細化用回転体の他の例が示されている
。
液槽の大きさにより決められるが、少ないと気液接触が
不充分になり、逆に多すぎると気泡の微細化が困難にな
つて気液接触効率が悪くなる。第２図ないし第６図には
この発明の気泡微細化用回転体の他の例が示されている
。
第２図において、気泡微細化用回転体１３は、底面の中
央部に凹面状の凹所１４が設けられ、回転軸２内の気体
供給路７の下端が凹所１４の底部において開口している
。
央部に凹面状の凹所１４が設けられ、回転軸２内の気体
供給路７の下端が凹所１４の底部において開口している
。
このような回転体１３を用いた場合には、気体供給装置
から気体供給路７を経て供給された気体は、一旦凹所１
４内にたまつた後、回転体１３の回転により、微細化さ
れながら放射状に放出されるので、凹所が設けられてな
いものに比べてより均一に微細気泡を液中に放出するこ
とができる。第３図および第４図において、気泡微細化
用回転体２３の底面には、回転体２３の中央部に形成さ
れた貫通孔８の下端から周縁に至る複数の溝２４が放射
状に設けられている。
から気体供給路７を経て供給された気体は、一旦凹所１
４内にたまつた後、回転体１３の回転により、微細化さ
れながら放射状に放出されるので、凹所が設けられてな
いものに比べてより均一に微細気泡を液中に放出するこ
とができる。第３図および第４図において、気泡微細化
用回転体２３の底面には、回転体２３の中央部に形成さ
れた貫通孔８の下端から周縁に至る複数の溝２４が放射
状に設けられている。
このような回転体２３を用いた場合には、中空回転軸２
内部の気体供給路７により供給された気体は、各溝２４
間において回転体２３の底面に気体層をつくるとともに
、各溝２４に分散して入り込み、回転体２３の回転によ
つて回転体２３の周縁部および各溝２４の周縁側の端部
から微細な気泡となつて放出される。したがつて、溝を
設けていないものに比べて気泡の微細化が一層助長され
るとともに、液全体に均一に放出される。さらに、溝２
４が設けられているために、回転体２３の回転によつて
溶湯４が攪拌され、気泡１０は一層均一に溶湯４中に分
散される。第５図および第６図において、気泡微細化用
回転体３３は、底面の中央部に凹面状の凹所３４が設け
られ、この凹所３４から底面の周縁に至る複数の溝３５
が放射状に設けられたものである。
内部の気体供給路７により供給された気体は、各溝２４
間において回転体２３の底面に気体層をつくるとともに
、各溝２４に分散して入り込み、回転体２３の回転によ
つて回転体２３の周縁部および各溝２４の周縁側の端部
から微細な気泡となつて放出される。したがつて、溝を
設けていないものに比べて気泡の微細化が一層助長され
るとともに、液全体に均一に放出される。さらに、溝２
４が設けられているために、回転体２３の回転によつて
溶湯４が攪拌され、気泡１０は一層均一に溶湯４中に分
散される。第５図および第６図において、気泡微細化用
回転体３３は、底面の中央部に凹面状の凹所３４が設け
られ、この凹所３４から底面の周縁に至る複数の溝３５
が放射状に設けられたものである。
そして、気体供給路７の下端は貫通孔８を介して凹所３
４の底呉に開口している。このような回転体３３を用い
た場合、気体供給路７を経て供給された気体は、一旦凹
所３４内に入つた後、各溝３５間において回転体３３の
底面に気体層をつくるとともに、分散されて各溝３５に
入り、回転体３３の回転により微細気泡となつて放出さ
れる。さらに、回転体３３の回転による撹拌作用によつ
て、気泡は均一に分散される。したがつて、凹所３４お
よび溝３５が設けられていないものに比べて気泡の微細
化および放出の均一化は一層促進される。この発明の液
中における気泡の微細化放出装置によれば、上述のよう
にして、液中に気泡を充分に微細化して放出することが
できる。また、この発明の液中における気泡の微細化放
出装置は、液槽と、垂直状でかつ内部に気体供給路が設
けられた中空回転軸と、回転軸の下端に取付けられかつ
液面の下方に槽底と所要間隔をおいて配置された気泡微
細化用回転体とからなり、気体供給路の下端が回転体の
底部平坦面に開口したものであるから構造が簡単である
。さらに、気泡微細化用回転体を回転させつつ気体供給
路から気体を供給するだけで、液中への微細気泡の放出
を行いうるので、操作も容易になる。さらに、第２ない
し第４番目の発明によれば、放出気泡の微細化および均
一化が一層促進される。
４の底呉に開口している。このような回転体３３を用い
た場合、気体供給路７を経て供給された気体は、一旦凹
所３４内に入つた後、各溝３５間において回転体３３の
底面に気体層をつくるとともに、分散されて各溝３５に
入り、回転体３３の回転により微細気泡となつて放出さ
れる。さらに、回転体３３の回転による撹拌作用によつ
て、気泡は均一に分散される。したがつて、凹所３４お
よび溝３５が設けられていないものに比べて気泡の微細
化および放出の均一化は一層促進される。この発明の液
中における気泡の微細化放出装置によれば、上述のよう
にして、液中に気泡を充分に微細化して放出することが
できる。また、この発明の液中における気泡の微細化放
出装置は、液槽と、垂直状でかつ内部に気体供給路が設
けられた中空回転軸と、回転軸の下端に取付けられかつ
液面の下方に槽底と所要間隔をおいて配置された気泡微
細化用回転体とからなり、気体供給路の下端が回転体の
底部平坦面に開口したものであるから構造が簡単である
。さらに、気泡微細化用回転体を回転させつつ気体供給
路から気体を供給するだけで、液中への微細気泡の放出
を行いうるので、操作も容易になる。さらに、第２ない
し第４番目の発明によれば、放出気泡の微細化および均
一化が一層促進される。
第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図、第２図は気
泡微細化用回転体の他の実施例を示す垂直断面図、第３
図および第４図は気泡微細化用回転体のさらに他の実施
例を示し、第３図は垂直断面図、第４図は底面図、第５
図および第６図は気泡微細化用回転体のさらに他の実施
例を示し、第５図は垂直断面図、第６図は底面図である
。 １・・・・・・液槽、２・・・・・・中空回転軸、３，
１３，２３，３３・・・・・・気泡微細化用回転体、７
・・・・・・気体供給路、１４・・・・・・凹所、２４
・・・・・・溝、３４・・・・・・凹所、３５・・・・
・・溝。
泡微細化用回転体の他の実施例を示す垂直断面図、第３
図および第４図は気泡微細化用回転体のさらに他の実施
例を示し、第３図は垂直断面図、第４図は底面図、第５
図および第６図は気泡微細化用回転体のさらに他の実施
例を示し、第５図は垂直断面図、第６図は底面図である
。 １・・・・・・液槽、２・・・・・・中空回転軸、３，
１３，２３，３３・・・・・・気泡微細化用回転体、７
・・・・・・気体供給路、１４・・・・・・凹所、２４
・・・・・・溝、３４・・・・・・凹所、３５・・・・
・・溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液槽１と、垂直状の中空回転軸２と、回転軸２の下
端に取付けられかつ液面の下方に液槽１の底と所定間隔
をおいて配置される気泡微細化用回転体３とからなり、
上記中空回転軸２の中空部が気体供給路７となされ、上
記回転体３の底が平坦面となされ、上記気体供給路７の
下端が回転体３の底部平坦面に開口している液中におけ
る気泡の微細化放出装置。 ２ 液槽１と、垂直状の中空回転軸２と、回転軸２の下
端に取付けられかつ液面の下方に液槽１の底と所定間隔
をおいて配置される気泡微細化用回転体１３とからなり
、上記中空回転軸２の中空部が気体供給路７となされ、
上記回転体１３の底が平坦面となされ、この平坦面の中
央部に凹所１４が設けられ、上記気体供給路７の下端が
凹所１４内に開口している液中における気泡の微細化放
出装置。 ３ 液槽１と、垂直状の中空回転軸２と、回転軸２の下
端に取付けられかつ液面の下方に液槽１の底と所定間隔
をおいて配置される気泡微細化用回転体２３とからなり
、上記中空回転軸２の中空部が気体供給路７となされ、
上記回転体２３の底が平坦面となされ、気体供給路７の
下端が回転体２３の底部平坦面に開口し、上記回転体２
３の底に、供給路７の開口部から周縁に至る複数の溝２
４が放射状に設けられている液中における気泡の微細化
放出装置。 ４ 液槽１と、垂直状の中空回転軸２と、回転軸２の下
端に取付けられかつ液面の下方に液槽１の底と所定間隔
をおいて配置される気泡微細化用回転体３３とからなり
、上記中空回転軸２の中空部が気体供給路７となされ、
上記回転体３３の底が平坦面となされ、この平坦面の中
央に凹所３４が設けられるとともに、凹所３４から周縁
に至る複数の溝３５が設けられ、上記気体供給路７の下
端が上記凹所３４内に開口している液中における気泡の
微細化放出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55108021A JPS5938815B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 液中における気泡の微細化放出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55108021A JPS5938815B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 液中における気泡の微細化放出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5732723A JPS5732723A (en) | 1982-02-22 |
| JPS5938815B2 true JPS5938815B2 (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=14473959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55108021A Expired JPS5938815B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 液中における気泡の微細化放出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938815B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5527381A (en) * | 1994-02-04 | 1996-06-18 | Alcan International Limited | Gas treatment of molten metals |
| US6056803A (en) * | 1997-12-24 | 2000-05-02 | Alcan International Limited | Injector for gas treatment of molten metals |
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-
1980
- 1980-08-05 JP JP55108021A patent/JPS5938815B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5732723A (en) | 1982-02-22 |
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