BR112016023256B1

BR112016023256B1 - Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço

Info

Publication number: BR112016023256B1
Application number: BR112016023256-9A
Authority: BR
Inventors: Takeshi Matsunaga; Daisuke Matsunaga
Original assignee: Ok Engineering Co., Ltd
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2022-05-17
Also published as: AU2018217229A1; CN106132523A; DK3130395T3; AU2015245047A1; PT3130395T; EP3130395A1; CA2945460A1; RU2652707C1; US20170028364A1; TWI653094B; EP3130395B1; NZ725401A; AU2015245047B2; US9981229B2; IL247816B; KR102192176B1; ES2923851T3; MY177697A; SG11201608036TA; IL247816A0

Abstract

bico de geração de bolhas de fluxo de laço. é provido um bico de geração de bolhas de fluxo de laço para o qual mesmo o uso de um líquido contendo impurezas não reduz eficiência de geração de bolhas e que seja capaz de melhorar eficiência de geração de bolhas quando comparado ao passado. um bico de geração de bolhas de fluxo de laço (10) compreende um componente em forma de tubo com fundo (1) com uma seção transversal circular e um componente tubular (2) que é encaixado na outra extremidade do componente com fundo (1). o espaço aproximadamente cilíndrico circundado pelo componente com fundo (1) e pelo componente tubular (2) forma uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido de fluxo de laço (6). o centro do componente tubular (2) tem um furo de fluxo de entrada (7) para o qual líquido e gás podem fluir e um primeiro furo de jato (8a) e um segundo furo de jato (8b) capazes de esguichar o líquido e o gás. o furo de fluxo de entrada (7) é construído com uma forma afunilada na qual o diâmetro expande continuamente a partir do primeiro furo de jato (8a) na direção da câmara de agitação e mistura de gás-líquido de fluxo de laço (6). a face de extremidade do furo de fluxo de entrada (7) no lado da câmara de agitação e mistura de gás-líquido de fluxo de laço (6) é provida com múltiplos entalhes (7a).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção diz respeito a um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço que gera bolhas (bolhas de ar) incluindo bolhas finas (nanobolhas e microbolhas).

Técnica Anterior

[002] Convencionalmente, o inventor do presente pedido inventou um bico capaz de gerar bolhas de ar tal como revelado na Literatura de Patente 1. O bico é um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço que inclui uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço que agita e mistura líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos, um furo de fornecimento de líquido que é formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço e fornece líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço, pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para dentro do qual gás flui, uma câmara de fornecimento de gás que é formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço e que fornece gás fluindo para dentro através do pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta de um eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido, e um furo de jato que é formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço em um modo para alinhar um eixo geométrico central do furo de jato com o eixo geométrico central do furo de fornecimento de líqui- do, tendo um diâmetro maior que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido, e que esguicha a mistura de fluidos proveniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

Lista de Referências Literatura de Patente

[003] Documento de Patente 1: Publicação de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 2009-189984.

Sumário da Invenção Problemas Técnicos

[004] Entretanto, quando líquido (água barrenta, água de mar, etc.) contendo um número relativamente grande de impurezas tais como cálcio e micro-organismos (incluindo plâncton de moluscos, o mesmo se aplica a seguir) é usado para gerar bolhas de ar no bico de geração de bolhas descrito na Literatura de Patente 1, lama (um corpo sólido) ou/e crosta (também chamada de incrustação) formadas de impurezas tais como cálcio e micro-organismos mortos podem ficar depositadas e grudadas entre a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço e a câmara de fornecimento de gás do bico por causa de um fenômeno de respingo (um fenômeno de respingo de líquido) causado por cavitação (um fenômeno físico em que geração e desaparecimento de bolhas ocorrem em um curto tempo por causa de uma diferença em pressão no fluxo de líquido). Neste caso, fornecimento de gás da câmara de fornecimento de gás para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser obstruído e a quantidade de fornecimento de gás pode ser reduzida. Isto pode reduzir gradualmente a eficiência de geração de bolhas. Adicionalmente, em bicos de geração de bolhas representados pela Literatura de Patente 1, melhoramento adicional em eficiência de geração de bolhas é demandado.

[005] Portanto, um objetivo da presente invenção é fornecer um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço capaz de melhorar a eficiência de geração de bolhas quando comparado a bicos convencionais sem reduzir a eficiência de geração de bolhas mesmo quando líquido contendo impurezas é usado.

Soluções Para os Problemas

[006] (1) Um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da presente invenção inclui: uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço que agita e mistura líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos; um furo de fornecimento de líquido formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o furo de fornecimento de líquido fornecendo líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para dentro do qual gás flui; uma câmara de fornecimento de gás formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço, a câmara de fornecimento de gás fornecendo gás fluindo para dentro através do pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta de um eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido; um furo de jato formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço em um modo para alinhar um eixo geométrico central do furo de jato com o eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido, o furo de jato tendo um diâmetro maior que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido e esguichando a mistura de fluidos proveniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; e uma seção afunilada cujo diâmetro expande continuamente a partir do furo de jato para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço, em que pelo menos uma parte recortada é formada em uma extremidade da seção afunilada, a extremidade confrontando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

[007] Na configuração da solução (1) exposta acima, líquido é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através do furo de fornecimento de líquido e gás é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da câmara de fornecimento de gás. Portanto, quando a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço é esguichada através do furo de jato, um fluxo tal como um laço (também referido como “fluxo de laço”) de líquido contendo gás é gerado dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

[008] O fluxo de laço indica uma série de fluxos que fluem ao longo do fluxo de líquido fluindo do furo de fornecimento de líquido para o furo de jato, então invertem o sentido de deslocamento perto do furo de jato por meio de gás externo ou/e de líquido externo fluindo para dentro através do furo de jato e fluem ao longo da parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, e então fluem de novo ao longo do fluxo de líquido fornecido através do furo de fornecimento de líquido. A velocidade de um fluxo de laço a ser gerado pode ser controlada para alguma extensão a partir de uma velocidade baixa para uma velocidade alta pela quantidade e pressão de fornecimento de líquido e gás. Assim, também é possível formar um fluxo de laço de velocidade alta ao ajustar a quantidade e pressão de fornecimento de líquido e gás para aumentar adicionalmente a velocidade do fluxo de laço.

[009] Quando a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço é esguichada através do furo de jato, o interior da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço fica com uma pressão negativa. Assim, gás flui para dentro pelo furo de fluxo de entrada de gás através da câmara de fornecimento de gás. Além do mais, uma vez que o diâmetro do furo de jato é maior que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido, gás externo ou/e líquido externo fluem para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através de uma folga entre a parede interna do furo de jato e a periferia da mistura de fluidos no furo de jato (fluxos de gás externo ou/e de líquido externo para dentro por causa do ambiente externo).

[010] (a) Gás fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da câmara de fornecimento de gás é dispersado por meio de um fluxo turbulento gerado no limite entre a câmara de fornecimento de gás e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; (b) agitado e cisalhado por meio de um fluxo de laço; e (c) dispersado adicionalmente por meio de um fluxo turbulento gerado quando parte do gás colide com líquido fornecido através do furo de fornecimento de líquido, e esguichada através do furo de jato. Adicionalmente, (d) o gás no fluxo de laço é dispersado adicionalmente por gás externo ou líquido externo fluindo para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através do furo de jato. Um mecanismo da geração de bolhas de ar micronizadas nestas etapas (a) a (d) é um recurso do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço e um ponto superior que não é fornecido em outros bicos.

[011] Adicionalmente, (e) gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido na câmara de fornecimento de gás. Esta etapa (e) melhora o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço. Assim, é possível aumentar adicionalmente a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás para acelerar a geração de bolhas de ar.

[012] Assim, bolhas tendo um diâmetro médio de menos que 100 μm, em particular bolhas finas incluindo microbolhas e nanobo- lhas tendo um diâmetro médio de aproximadamente 20 μm, podem ser geradas com uma configuração mais simples que a de produtos convencionais. Adicionalmente, uma vez que a configuração é mais simples que aquelas em produtos convencionais, redução em tamanho para um tamanho menor que o de produtos convencionais pode ser alcançada.

[013] Adicionalmente, na configuração da solução (1) exposta acima, gás pode ser agitado e cisalhado a fim de ser dispersado adicionalmente por meio de um fluxo de turbulência gerado no fluxo de laço de velocidade alta pela parte recortada do furo de fluxo de entrada (a extremidade da seção afunilada confrontando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço). Adicionalmente, (a) líquido de respingo pode entrar na câmara de fornecimento de gás proveniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço por causa de um fenômeno de respingo causado por ca- vitação ocorrendo em um limite gás-líquido que é o limite entre a câ-mara de fornecimento de gás e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço ou/e (b) bolhas finas perto do limite gás-líquido podem ser secadas, concentradas ou agregadas perto do limite gás-líquido para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem na parede da câmara de fornecimento de gás. Mesmo em um caso como este, uma vez que a parte recortada do furo de fluxo de entrada permanece como um espaço, por exemplo, uma crosta ou/e lama semelhante a anel contínuo não são formadas. Adicionalmente, a parte recortada do furo de fluxo de entrada tem um espaço suficiente. Assim, mesmo quando líquido de res-pingo entrando na câmara de fornecimento de gás em volta da parte recortada forma crosta ou/e lama, pelo menos crosta ou/e lama depositadas e grudadas na parte lateral da parte recortada podem ser destruídas por uma onda de choque gerada pelo autocolapso de cavitação e por uma onda de choque gerada pelo colapso de bolhas finas colidindo com uma outra matéria. Portanto, uma vez que a câmara de fornecimento de gás não é bloqueada (cálcio, ou coisa parecida, não é depositado e grudado pelo menos na parte de espaço e na parte lateral da parte recortada), é possível impedir que fornecimento de gás pela câmara de fornecimento de gás de seja obstruído. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da solução (1) exposta acima, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser estabilizado.

[014] (2) No bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a solução (1) indicada anteriormente, uma parte recortada preferivelmente é formada adicionalmente para se estender da pelo menos uma parte recortada para a câmara de fornecimento de gás.

[015] Na configuração da solução (2) exposta acima, uma vez que cálcio ou coisa parecida não é depositado e grudado na parte de espaço da parte recortada, é possível impedir com segurança que fornecimento de gás da câmara de fornecimento de gás de seja obstruído. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a presente invenção, uma redução na eficiência de geração de bolhas é impedida com segurança mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser estabilizado.

[016] (3) Como um outro aspecto, um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a presente invenção inclui: uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço agitando e misturando líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos; um furo de fornecimento de líquido formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o furo de fornecimento de líquido fornecendo líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para dentro do qual gás flui; uma câmara de fornecimento de gás formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, a câmara de fornecimento de gás fornecendo gás fluindo para dentro através do pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta de um eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido; um furo de jato formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço em um modo para alinhar um eixo geométrico central do furo de jato com o eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido, o furo de jato tendo um diâmetro maior que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido e esguichando a mistura de fluidos proveniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; e uma seção de reservatório de gás rebaixada formada na câmara de fornecimento de gás em um lado confrontando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na circunferência total ou em parte da circunferência da câmara de fornecimento de gás.

[017] Na configuração da solução (3) exposta acima, tal como com o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da solução (1) exposta acima, bolhas tendo um diâmetro médio de menos que 100 μm, em particular bolhas finas incluindo microbolhas e nanobo- lhas tendo um diâmetro médio de aproximadamente 20 μm, podem ser geradas com uma configuração mais simples que a dos produtos convencionais. Adicionalmente, uma vez que a configuração é mais simples que aquela em produtos convencionais, redução em tamanho para um tamanho menor que o de produtos convencionais pode ser alcançada.

[018] Adicionalmente, a seção de reservatório de gás capacita a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás para ser aumentada adicionalmente para acelerar a geração de bolhas de ar. Adicionalmente, (a) líquido de respingo pode entrar na câmara de fornecimento de gás por causa de um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em um limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço ou/e (b) bolhas finas perto do limite gás-líquido podem ser secadas, concentradas ou agregadas perto do limite gás-líquido para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem em uma forma semelhante a anel na parede da câmara de fornecimento de gás (por exemplo, em uma posição a vários milímetros distante da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na câmara de fornecimento de gás). Mesmo em um caso como este, uma vez que um espaço suficiente é assegurado pela seção de reservatório de gás, a câmara de fornecimento de gás não é bloqueada. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço do (3) exposto acima, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser estabilizado.

[019] (4) No bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a solução (3) indicada anteriormente, uma seção de agitação e mistura rebaixada agitando e misturando adicionalmente a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço pode ser formada em uma parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

[020] Na configuração da solução (4) exposta acima, um fluxo de laço adicional pode ser formado. Isto capacita a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço para ser agitada e misturada adicionalmente. Portanto, é possível gerar bolhas finas de modo mais eficiente.

[021] (5) Como um outro aspecto, um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a presente invenção inclui: uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço agitando e misturando líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos; um furo de fornecimento de líquido formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, o furo de fornecimento de líquido fornecendo líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás para dentro do qual gás flui; uma câmara de fornecimento de gás formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, a câmara de fornecimento de gás fornecendo gás fluindo para dentro através do pelo me-nos um furo de fluxo de entrada de gás para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta de um eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido; um furo de jato formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço em um modo para alinhar um eixo geométrico central do furo de jato com o eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido, o furo de jato tendo um diâmetro maior que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido e esguichando a mistura de fluidos proveni-ente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço; e uma seção de agitação e mistura rebaixada formada em uma parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço, a seção de agitação e mistura rebaixada agitando e misturando adicionalmente a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

[022] Na configuração da solução (5) exposta acima, tal como com o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da solução (1) acima, bolhas tendo um diâmetro médio de menos que 100 μm, em particular bolhas finas incluindo microbolhas e nanobolhas tendo um diâmetro médio de aproximadamente 20 μm, podem ser geradas com uma configuração mais simples que a de produtos convencionais. Adicionalmente, uma vez que a configuração é mais simples que aquela em produtos convencionais, redução em tamanho para um tamanho menor que o de produtos convencionais pode ser alcançada.

Breve Descrição dos Desenhos

[023] A figura 1(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas de acordo com uma primeira modalidade, a figura 1(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 1(a), a figura 1(c) é uma vista seccional nas setas II-II na figura 1(a), e a figura 1(d) é uma vista seccional nas setas III-III na figura 1(a).

[024] A figura 2 é um diagrama para mostrar a operação do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço das figuras 1(a) a 1(d).

[025] A figura 3(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com uma modificação da primeira modalidade, a figura 3(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 3(a), e a figura 3(c) é uma vista seccional nas setas II-II na figura 3(a).

[026] A figura 4(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas de acordo com uma segunda modalidade, a figura 4(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 4(a), e a figura 4(c) é uma vista seccional nas setas II-II na figura 4(a).

[027] A figura 5(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a Modificação 1 da segunda modalidade, a figura 5(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 5(a), e a figura 5(c) é uma vista secci- onal nas setas II-II na figura 5(a).

[028] A figura 6(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas de acordo com a Modificação 2 da segunda modalidade, a figura 6(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 6(a), e a figura 6(c) é uma vista seccional nas setas II-II na figura 6(a).

Descrição de Modalidades Primeira Modalidade

[029] Uma primeira modalidade da presente invenção será des crita a seguir com referência para as figuras 1(a) a 1(d) e 2. A figura 1(a) é uma vista seccional esquemática mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 de acordo com a primeira modalidade, a figura 1(b) é uma vista seccional nas setas I-I na figura 1(a), a figura 1(c) é uma vista seccional nas setas II-II na figura 1(a), e a figura 1(d) é uma vista seccional nas setas III-III na figura 1(a). A figura 2 é um diagrama para mostrar a operação do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10.

Configuração do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 10

[030] Tal como mostrado na figura 1(a), o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 10 inclui um componente com fundo 1 como um primeiro componente tubular com fundo tendo uma seção transversal circular e um componente tubular 2 como um segundo componente que é encaixado no outro lado de extremidade do componente com fundo 1. Um espaço substancialmente cilíndrico circundado pelo componente com fundo 1 e pelo componente tubular 2 serve como uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6.

[031] O componente com fundo 1 tem, na parte lateral do mes mo, um furo de fluxo de entrada de gás 3 que permite que o exterior e o interior do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 comuniquem um com o outro para permitir fluxo de gás para o interior do mesmo. Adicionalmente, dois ou mais furos de fluxo de entrada de gás 3 podem ser formados. O componente com fundo 1 tem, no centro da parte de fundo do mesmo, um primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e um segundo furo de fornecimento de líquido 5b para os quais líquido que tenha sido pressurizado (líquido ao qual pressão é aplicada mesmo que ligeiramente, a seguir, também pode ser referido como “líquido pressurizado”) é fornecido proveniente do lado de fora. O líquido pressurizado proveniente do lado de fora é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e do segundo furo de fornecimento de líquido 5b nesta ordem. O eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e o eixo geométrico central do segundo furo de fornecimento de líquido 5b cruzam com o eixo geométrico central do furo de fluxo de entrada de gás 3.

[032] O segundo furo de fornecimento de líquido 5b é construído com uma forma afunilada cujo diâmetro expande continuamente a partir do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a na direção da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. O segundo furo de fornecimento de líquido 5b executa uma função de permitir que um fluxo de laço de velocidade alta seja unido a um fluxo do líquido pressurizado proveniente de uma direção oposta ao fluxo do líquido pressurizado para gerar um fluxo turbulento intenso dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6.

[033] O componente tubular 2 tem, no centro do mesmo, um furo de fluxo de entrada 7 que é capaz de permitir que líquido e gás fluam dentro do mesmo, e um primeiro furo de jato 8a e um segundo furo de jato 8b que são capazes de esguichar líquido e gás. Os eixos geométricos centrais do furo de fluxo de entrada 7, do primeiro furo de jato 8a e do segundo furo de jato 8b são alinhados com os eixos geométricos centrais do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e do segundo furo de fornecimento de líquido 5b.

[034] O furo de fluxo de entrada 7 é construído com uma forma afunilada cujo diâmetro expande continuamente a partir do primeiro furo de jato 8a na direção da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Uma pluralidade das partes recortadas 7a é formada em uma face de extremidade do furo de fluxo de entrada 7, a face de extremidade confrontando a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6. O furo de fluxo de entrada 7 executa uma função de acelerar um fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Uma extremidade do primeiro furo de jato 8a é conectada a uma extremidade do furo de fluxo de entrada 7. A outra extremidade do primeiro furo de jato 8a é conectada a uma extremidade do segundo furo de jato 8b. O segundo furo de jato 8b é construído com uma forma afunilada cujo diâmetro expande continuamente a partir do primeiro furo de jato 8a para uma direção oposta à câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6. O segundo furo de jato 8b executa uma função de ajustar a quantidade de gás externo e/ou de líquido externo fluindo para dentro da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6 proveniente do primeiro furo de jato 8a e estabilizar um fluxo em volta do lado externo do primeiro furo de jato 8a (esguicho de uma mistura de fluidos proveniente do primeiro furo de jato 8a e fluxo de entrada de gás externo ou/e de líquido externo).

[035] O componente tubular 2 tem uma ranhura 4b que fica loca lizada em uma posição periférica externa confrontando o furo de fluxo de entrada de gás 3 e é contínua na direção circunferencial. Um espaço tal como um anel circundado pela ranhura 4b e pela superfície de parede interna do componente com fundo 1 serve como uma câmara de fornecimento de gás 4. A câmara de fornecimento de gás 4 se comunica com a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através de uma folga 4a.

[036] Tal como mostrado na figura 1(d), o furo de fluxo de entra da de gás 3 e a câmara de fornecimento de gás 4 comunicam um com o outro através da folga 4a. Gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3 atravessa a folga 4a na circunferência total ou em parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a na câmara de fornecimento de gás 4 para ser fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Portanto, uma película de gás, bolhas de ar ou/e microbolhas são geradas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, e o fluxo de laço de velocidade alta é acelerado.

[037] Por exemplo, metais tais como SUS304 e SUS316, resina, madeira, vidro, material cerâmico e cerâmica podem ser usados como o componente com fundo 1 e o componente tubular 2. Quaisquer materiais sólidos podem ser usados. Um material apropriado pode ser selecionado para cada um dos componentes. Quando resina, vidro ou cerâmica é selecionado, a vida do bico de geração de bolhas 10 pode ser estendida por causa de sua resistência à corrosão.

[038] A câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 é um espaço no qual líquido fornecido pelo segundo furo de fornecimento de líquido 5b e gás fornecido pela câmara de fornecimento de gás 4 são agitados e misturados por meio de um fluxo tal como um laço. O segundo furo de fornecimento de líquido 5b é formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6. O furo de fluxo de entrada 7 é formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6. A câmara de fornecimento de gás 4 e o furo de fluxo de entrada de gás 3 são formados no outro lado de ex- tremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Asperezas (por exemplo, uma assim chamada de parte externa grosseira, uma similar a uma parte externa de pulverização térmica de cerâmica, ou/e projeções simples) são formadas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. As asperezas não são necessariamente formadas na parede interna total, e podem ser formadas somente em parte da parede interna. As asperezas na parede interna executam uma função de acelerar o fluxo de laço de velocidade alta para aumentar o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6.

Operação do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 10

[039] A seguir, a operação do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 será descrita com referência para a figura 2. A figura 2 é um diagrama mostrando o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 das figuras 1(a) a 1(d), uma mangueira 11 que é conectada a um lado de extremidade do componente com fundo 1 do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, uma cabeça de chuveiro 12 que é conectada ao outro lado de extremidade do componente tubular 2 do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, um tubo de fornecimento de gás 13 que é conectado ao furo de fluxo de entrada de gás 3 do componente com fundo 1 do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, e uma válvula borboleta 14 que ajusta a quantidade de gás externo fluindo para dentro do tubo de fornecimento de gás 13. Por conveniência, somente o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 está ilustrado como uma vista seccional esquemática. Uma extremidade do tubo de fornecimento de gás 13 é capaz de captar o ar externo. Uma válvula de retenção 13a é disposta dentro do tubo de fornecimento de gás 13 a fim gerar bolhas de modo estável.

[040] Primeiramente, líquido pressurizado é fornecido pela man gueira 11 para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e do segundo furo de fornecimento de líquido 5b. Neste ponto, o líquido pressurizado flui ao longo de uma linha conectando o primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, o segundo furo de fornecimento de líquido 5b, o furo de fluxo de entrada 7 e o primeiro furo de jato 8a da figura 2. Então, o líquido pressurizado na maior parte é esguichado através do primeiro furo de jato 8a enquanto sendo espalhado, e parcialmente forma um fluxo de laço de velocidade alta (uma parte substancialmente elíptica dentro da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6 na figura 2) por meio de gás externo e/ou de líquido externo fluindo para dentro através do segundo furo de jato 8b e do primeiro furo de jato 8a. Neste ponto, parte do líquido pressurizado aumenta adicionalmente a velocidade do fluxo de laço de velocidade alta.

[041] Uma vez que o interior da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 tem uma pressão negativa, gás flui do tubo de fornecimento de gás 13 para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através da câmara de fornecimento de gás 4.

[042] Gás fornecido para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através da câmara de fornecimento de gás 4 é (a) dispersado por meio de um fluxo turbulento gerado no limite entre a câmara de fornecimento de gás 4 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6; (b) agitado e cisalhado por um fluxo de laço de velocidade alta acelerado pelo furo de fluxo de entrada 7 e pelo segundo furo de fornecimento de líquido 5b; (c) colidido com as asperezas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6; (d) dispersa- do adicionalmente por meio de um fluxo turbulento gerado quando parte do gás colide com líquido pressurizado fornecido através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a no caminho; e (e) colidido com gás externo e/ou líquido externo fluindo para dentro do primeiro furo de jato 8a para ser dispersado adicionalmente, e esguichado como uma mistura de fluidos contendo bolhas ou/e bolhas finas tais como micro- bolhas através do segundo furo de jato 8b.

[043] Adicionalmente, (f) gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3 é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a na câmara de fornecimento de gás 4. Isto melhora o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Assim, é possível aumentar adicionalmente a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3 para acelerar a geração de bolhas de ar.

[044] Bolhas ou/e bolhas finas tais como microbolhas são gera das continuamente umas após as outras por meio de uma série de operações como esta.

[045] Uma vez que o furo de fluxo de entrada 7 construído com uma forma afunilada acelera o fluxo de laço de velocidade alta e o segundo furo de fornecimento de líquido 5b gera um fluxo turbulento intenso, gás dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 pode ser dispersado adicionalmente.

[046] Adicionalmente, gás no fluxo de laço de velocidade alta po de ser agitado e cisalhado a fim de ser dispersado adicionalmente pelas partes recortadas 7a do furo de fluxo de entrada 7. Adicionalmente, (a) líquido de respingo pode entrar na folga 4a por causa de um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em um limite gás- líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 4 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 ou/e (b) bolhas finas perto do limite gás-líquido podem ser secadas, concentradas ou agregadas perto do limite gás-líquido para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem em uma forma tal como um anel na superfície externa do componente tubular 2 ou/e na superfície interna do componente com fundo 1 dentro da folga 4a. Mesmo em um caso como este, uma vez que as partes recortadas 7a do furo de fluxo de entrada 7 permanecem como espaços, por exemplo, um espaço contínuo tal como um anel, crosta ou/e lama não é(são) formada(s). Adicionalmente, cada uma das partes recortadas 7a tem um espaço suficiente. Assim, mesmo quando líquido de respingo entrando na câmara de fornecimento de gás 4 em volta de cada uma das partes recortadas 7a forma crosta ou/e lama, pelo menos crosta ou/e lama depositadas e grudadas na parte lateral de cada uma das partes recortadas 7a podem ser destruídas por uma onda de choque gerada pelo autocolapso de cavitação e por uma onda de choque gerada pelo colapso de bolhas finas colidindo com uma outra matéria. Portanto, uma vez que a câmara de fornecimento de gás 4 não é bloqueada (cálcio ou coisa parecida não é depositado e grudado pelo menos na parte de espaço e na parte lateral de cada uma das partes recortadas 7a), é possível impedir que fornecimento de gás pela câmara de fornecimento de gás 4 seja obstruído. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 de acordo com a presente modalidade, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3 é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistu- ra de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 pode ser estabilizado.

[047] Adicionalmente, o segundo furo de jato 8b construído com uma forma afunilada ajusta a quantidade de gás externo e/ou de líquido externo fluindo para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através do primeiro furo de jato 8a e estabiliza o fluxo em volta do lado externo do primeiro furo de jato 8a (esguicho de uma mistura de fluidos do primeiro furo de jato 8a e do fluxo de entrada de gás externo ou/e de líquido externo).

[048] Uma vez que a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6 é um espaço substancialmente cilíndrico, é possível formar facilmente o fluxo de laço de velocidade alta e obter facilmente a operação indicada acima. Adicionalmente, as asperezas são formadas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6. Assim, colisão de uma mistura de fluidos de líquido e gás em um fluxo de laço de velocidade alta com as asperezas torna possível dispersar adicionalmente gás dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 e acelerar o fluxo de laço de velocidade alta para aumentar o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6.

[049] No bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10 tendo a configuração indicada anteriormente, bolhas finas tais como microbolhas, cada uma tendo um diâmetro igual ou menor que um diâmetro convencional (aproximadamente 20 μm), podem ser geradas pela operação indicada acima.

[050] Embora tenha sido descrito, na operação indicada acima do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, um caso no qual líquido pressurizado é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6 através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a e do segundo furo de fornecimento de líquido 5b nesta ordem, a presente invenção não está limitada a isto. Bolhas finas tais como microbolhas podem ser geradas também ao fornecer água barrenta ou água de mar contendo impurezas ou água de torneira.

Modificação da Primeira Modalidade

[051] A seguir, um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com uma modificação da primeira modalidade da presente invenção será descrito. As figuras 3(a) a 3(c) são vistas seccionais esquemáticas mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 20 de acordo com a modificação da primeira modalidade.

Configuração do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 20

[052] Tal como mostrado na figura 3(a), o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 20 inclui um componente com fundo 21 como um primeiro componente tubular com fundo tendo uma seção transversal circular e um componente tubular 22 como um segundo componente que é encaixado no outro lado de extremidade do componente com fundo 21. Um espaço substancialmente cilíndrico circundado pelo componente com fundo 21 e pelo componente tubular 22 serve como uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26.

[053] O componente tubular 22 tem uma ranhura 24b que fica localizada em uma posição periférica externa confrontando um furo de fluxo de entrada de gás 23 e é contínua na direção circunferencial. Um espaço tal como um anel circundado pela ranhura 24b e pela superfície interna do componente tubular 22 serve como uma câmara de fornecimento de gás 24. A câmara de fornecimento de gás 24 se comunica com a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26 através de uma folga 24a. Uma seção de reservatório de gás rebaixada 24c é formada na folga 24a em um lado confrontando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26 ao longo da circunferência total da folga 24a.

[054] Tal como mostrado na figura 3(a), o furo de fluxo de entra da de gás 23 e a câmara de fornecimento de gás 24 se comunicam um com o outro através da folga 24a. Gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 23 atravessa a folga 24a na circunferência total ou em parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central de um primeiro furo de fornecimento de líquido 25a na câmara de fornecimento de gás 24 para ser fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26. Portanto, uma película de gás, bolhas de ar ou/e microbolhas são geradas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26, e um fluxo de laço de velocidade alta é acelerado. Adicionalmente, a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 23 pode ser aumentada adicionalmente pela seção de reservatório de gás 24c perto da câmara de fornecimento de gás 24 para acelerar a geração de bolhas de ar. Adicionalmente, (a) líquido de respingo pode entrar na folga 24a por causa de um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em um limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 24 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26 ou/e (b) bolhas finas perto do limite gás-líquido podem ser secadas, concentradas ou agregadas perto do limite gás-líquido para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem em uma forma tal como um anel na superfície externa do componente tubular 22 ou/e na superfície interna do componente com fundo 21 dentro da folga 24a. Mesmo em um caso como este, uma vez que um espaço suficiente é assegurado pela seção de reservatório de gás 24c, a folga 24a (a câmara de fornecimento de gás 24) não é bloqueada. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 20 de acordo com a presente modificação, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 23 é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 26 pode ser estabilizado.

[055] A outra configuração e operação são iguais àquelas na pri meira modalidade. Assim, descrição das mesmas será omitida.

Linhas Gerais da Presente Modalidade

[056] Tal como descrito anteriormente, o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 10, 20 da presente modalidade inclui a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 que agita e mistura líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos, o primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a e o segundo furo de fornecimento de líquido 5b, 25b que são formados em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 e que fornecem líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26, o pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 para o qual gás flui, a câmara de fornecimento de gás 4, 24 que é formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 e que fornece gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 na direção de um lado de extremidade da câma- ra de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta do eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a, o furo de fluxo de entrada 7, 27 que é formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 em um modo para alinhar o eixo geométrico central do mesmo com o eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a e que tem a pluralidade das partes recortadas 7a, 27a, e o primeiro furo de jato 8a, 28a e o segundo furo de jato 8b, 28b que esguicham a mistura de fluidos pro-veniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26.

[057] Na configuração indicada anteriormente, líquido é forneci do para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a e do segundo furo de fornecimento de líquido 5b, 25b e gás é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através da câmara de fornecimento de gás 4, 24. Portanto, quando a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 é esguichada através do segundo furo de jato 8b, 28b, um fluxo tal como um laço (também referido como “fluxo de laço”) de líquido contendo gás é gerado dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26.

[058] Quando a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 é esguichada através do segundo furo de jato 8b, 28b, o interior da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 fica com uma pressão negativa. Assim, gás flui para dentro pelo furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 através da câmara de fornecimento de gás 4, 24. Além do mais, uma vez que o diâmetro do primeiro furo de jato 8a, 28a é maior que o diâmetro do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a, gás externo ou/e líquido externo fluem para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através de uma folga entre a parede interna do primeiro furo de jato 8a, 28a e a periferia da mistura de fluidos no primeiro furo de jato 8a, 28a.

[059] Gás fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através da câmara de fornecimento de gás 4, 24 é (a) dispersado por meio de um fluxo turbulento gerado no limite entre a câmara de fornecimento de gás 4, 24 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26; (b) agitado e cisalhado por um fluxo de laço de velocidade alta acelerado pelo furo de fluxo de entrada 7, 27 e pelo segundo furo de fornecimento de líquido 5b, 25b; (c) colidido com as asperezas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26; (d) dispersado adicionalmente por meio de um fluxo turbulento gerado quando parte do gás colide com líquido pressurizado forne-cido através do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a no caminho; e (e) colidido com gás externo e/ou líquido externo fluindo para dentro do primeiro furo de jato 8a, 28a para ser dispersado adicionalmente, e esguichado como uma mistura de fluidos contendo bolhas ou/e microbolhas através do segundo furo de jato 8b, 28b. Um mecanismo da geração de bolhas de ar micronizadas nestas etapas (a) a (e) é um recurso do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, 20 e um ponto superior que não é fornecido em outros bicos.

[060] Adicionalmente, (f) gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 5a, 25a na câmara de fornecimento de gás 4, 24. Esta etapa (f) melhora o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26. Assim, é possível aumentar adicionalmente a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 para acelerar a geração de bolhas de ar.

[061] Assim, bolhas tendo um diâmetro médio de menos que 100 μm, em particular microbolhas tendo um diâmetro médio igual ou menor que um diâmetro convencional, especificamente um diâmetro médio de aproximadamente 20 μm, podem ser geradas. Adicionalmente, gás no fluxo de laço de velocidade alta é agitado e cisalhado a fim de ser dispersado adicionalmente pelas partes recortadas 7a, 27a do furo de fluxo de entrada 7, 27. Assim, é possível melhorar a eficiência de geração de bolhas ou/e de microbolhas quando comparada com a de bicos convencionais no limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 4, 24 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26. Adicionalmente, líquido de respingo pode ser gerado por meio de um fenômeno de respingo cau-sado por cavitação ocorrendo no limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 4, 24 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26. O líquido de respingo pode entrar na folga 4a, 24a e pode secar dentro da mesma. O líquido de respingo secado pode ser depositado e grudado em uma forma tal como um anel como crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio na superfície externa do componente tubular 2, 22 ou/e na superfície interna do componente com fundo 1, 21 dentro da folga 4a, 24a. Entretanto, uma vez que uma parte, na qual crosta e/ou lama não são depositadas é fornecida pela parte recortada 7a, 27a ou um espaço suficiente é assegurado pela seção de reservatório de gás 24c, a folga 4a, 24a não é bloqueada. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 10, 20 de acordo com a presente modalidade, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Adicionalmente, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 3, 23 é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 pode ser estabilizado.

[062] Adicionalmente, uma vez que o furo de fluxo de entrada 7, 27 construído com uma forma afunilada acelera o fluxo de laço de velocidade alta e o segundo furo de fornecimento de líquido 5b, 25b gera um fluxo turbulento intenso, gás dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 pode ser dispersado adicionalmente.

[063] Adicionalmente, o segundo furo de jato 8b, 28b construído com uma forma afunilada ajusta a quantidade de gás externo e/ou de líquido externo fluindo para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 através do primeiro furo de jato 8a, 28a e estabiliza o fluxo em volta do lado externo do primeiro furo de jato 8a, 28a (esguicho de uma mistura de fluidos do primeiro furo de jato 8a, 28a e do fluxo de entrada de gás externo ou/e de líquido externo).

[064] Adicionalmente, as asperezas são formadas na parede in terna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26. Assim, colisão de uma mistura de fluidos de líquido e gás em um fluxo de laço de velocidade alta com as asperezas torna possível dispersar adicionalmente gás dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26 e acelerar o fluxo de laço de velocidade alta para aumentar o grau de vácuo dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 6, 26.

Segunda Modalidade

[065] Uma segunda modalidade da presente invenção será des crita a seguir com referência para as figuras 4(a) a 4(c). As figuras 4(a) a 4(c) são vistas seccionais esquemáticas mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 30 de acordo com a segunda modalidade.

Configuração do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 30

[066] Tal como mostrado na figura 4(a), o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 30 inclui um componente com fundo 31 como um primeiro componente tubular com fundo tendo uma seção transversal circular e um componente tubular 32 como um segundo componente que é encaixado no outro lado de extremidade do componente com fundo 31. Um espaço substancialmente cilíndrico circundado pelo componente com fundo 31 e pelo componente tubular 32 serve como uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36.

[067] O componente tubular 32 tem, no centro do mesmo, um furo de fluxo de entrada 37 que é capaz de permitir que líquido e gás fluam dentro do mesmo, e um primeiro furo de jato 38a e um segundo furo de jato 38b que são capazes de esguichar líquido e gás. O furo de fluxo de entrada 37 é construído com uma forma afunilada cujo diâmetro expande continuamente a partir do primeiro furo de jato 38a na direção da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36. Uma pluralidade das partes recortadas 37a é formada em uma face de extremidade do furo de fluxo de entrada 37, a face de extremidade confrontando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36. Uma pluralidade das partes recortadas 37b é formada de modo apropriado para se estender de algumas das partes recortadas 37a na direção de uma câmara de fornecimento de gás 34. O furo de fluxo de entrada 37 executa uma função de acelerar um fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36. As partes recortadas 37a e 37b do furo de fluxo de entrada 37 executam uma função de agitar e cisalhar gás no fluxo de laço de velocidade alta a fim de que seja dispersado adicionalmente. Adicionalmente, líquido de respingo que pode entrar em uma folga 34a por causa de um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em um limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 34 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36 pode ser secado, concentrado ou agregado para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem em uma forma tal como um anel na superfície externa do componente tubular 32 ou/e na superfície interna do componente com fundo 31 dentro da folga 34a. Mesmo em um caso como este, uma vez que as partes recortadas 37a e 37b permanecem como espaços (cálcio ou coisa parecida não é depositado e grudado na parte de espaço de cada uma das partes recortadas 37a e 37b), a folga 34a não é bloqueada. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 30 de acordo com a presente modalidade, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 33 é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 36, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36 pode ser estabilizado.

[068] A outra configuração e operação são iguais àquelas na pri meira modalidade. Assim, descrição das mesmas será omitida.

Modificação 1 da Segunda Modalidade

[069] A seguir, um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a Modificação 1 da segunda modalidade da presente invenção será descrito. As figuras 5(a) a 5(c) são vistas seccionais esquemáticas mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 40 de acordo com a Modificação 1 da segunda modalidade.

Configuração do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 40

[070] Tal como mostrado na figura 5(a), o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 40 inclui um componente com fundo 41 como um primeiro componente tubular com fundo tendo uma seção transversal circular e um componente tubular 42 como um segundo componente que é encaixado no outro lado de extremidade do componente com fundo 41. Um espaço substancialmente cilíndrico circundado pelo componente com fundo 41 e pelo componente tubular 42 serve como uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46.

[071] O componente tubular 42 tem uma ranhura 44b que fica localizada em uma posição periférica externa confrontando um furo de fluxo de entrada de gás 43 e é contínua na direção circunferencial. Um espaço tal como um anel circundado pela ranhura 44b e pela superfície interna do componente tubular 42 serve como uma câmara de fornecimento de gás 44. A câmara de fornecimento de gás 44 se comunica com a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46 através de uma folga 44a. Uma seção de reservatório de gás 44c é formada perto da câmara de fornecimento de gás 44.

[072] Tal como mostrado na figura 5(a), o furo de fluxo de entrada de gás 43 e a câmara de fornecimento de gás 44 se comunicam um com o outro através da folga 44a. Gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 43 atravessa a folga 44a na circunferência total ou em parte da circunferência enquanto sendo circulado em volta do eixo geométrico central de um primeiro furo de fornecimento de líquido 45a na câmara de fornecimento de gás 44 para ser fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46. Portanto, uma película de gás, bolhas de ar ou/e microbolhas são geradas na parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46, e um fluxo de laço de velocidade alta é acelerado. Adicionalmente, a quantidade de gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 43 pode ser aumentada adicionalmente pela seção de reservatório de gás 44c perto da câmara de fornecimento de gás 44 para acelerar a geração de bolhas de ar. Adicionalmente, líquido de respingo que pode entrar na folga 44a por causa de um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em um limite gás-líquido que é o limite entre a câmara de fornecimento de gás 44 e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46 pode ser secado, concentrado ou agregado para fazer com que crosta ou/e lama, por exemplo, de cálcio acumulem e grudem em uma forma tal como um anel na superfície externa do componente tubular 42 ou/e na superfície interna do componente com fundo 41 dentro da folga 44a. Mesmo em um caso como este, uma vez que um espaço suficiente é assegurado pela seção de reservatório de gás 24c, a folga 44a não é bloqueada. Como um resultado, no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 40 de acordo com a presente modificação, a eficiência de geração de bolhas não é reduzida mesmo quando líquido contendo impurezas é usado. Portanto, uma vez que gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 43 é fornecido de modo estável para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 46, o fluxo de laço de velocidade alta dentro da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 46 pode ser estabilizado.

[073] A outra configuração e operação são iguais àquelas na pri meira modalidade. Assim, descrição das mesmas será omitida.

Modificação 2 da Segunda Modalidade

[074] A seguir, um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de acordo com a Modificação 2 da segunda modalidade da presente invenção será descrito. As figuras 6(a) a 6(c) são vistas seccionais esquemáticas mostrando um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 40 de acordo com a Modificação 2 da segunda modalidade.

Configuração do Bico de Geração de Bolhas do Tipo de Fluxo de Laço 50

[075] Tal como mostrado na figura 6(a), o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 50 tem uma configuração substancialmente similar à configuração do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 40 de acordo com a Modificação 1 da segunda modalidade da presente invenção. O bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 50 difere do bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 40 em que uma seção de agitação e mistura 55c que agita e mistura adicionalmente uma mistura de fluidos no interior de uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 56 é fornecida.

[076] A seção de agitação e mistura 55c é um entalhe tal como um anel que é formado na parte de meio caminho de um segundo furo de fornecimento de líquido 55b em um modo para alinhar substancialmente o eixo geométrico central do mesmo com o eixo geométrico central do segundo furo de fornecimento de líquido 55b. Um fluxo de laço que é menor que um fluxo de laço gerado dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 56 é gerado na seção de agitação e mistura 55c. O fluxo de laço gerado na seção de agitação e mistura 55c agita e mistura adicionalmente uma mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 56 para gerar bolhas de ar de modo eficiente.

[077] A outra configuração e operação são iguais àquelas na pri meira modalidade e na Modificação 1 da segunda modalidade. Assim, descrição das mesmas será omitida.

Linhas Gerais da Presente Modalidade

[078] Tal como descrito anteriormente, o bico de geração de bo lhas do tipo de fluxo de laço 30, 40, 50 da presente modalidade inclui a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 que agita e mistura líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos, o primeiro furo de fornecimento de líquido 35a, 45a, 55a e o segundo furo de fornecimento de líquido 35b, 45b, 55b que são formados em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 e que fornecem líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56, o pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás 33, 43, 53 para dentro do qual gás flui, a câmara de fornecimento de gás 34, 44, 54 que é formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 e que fornece gás fluindo para dentro através do furo de fluxo de entrada de gás 33, 43, 53 para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 na direção de um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta do eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 35a, 45a, 55a, o furo de fluxo de entrada 37, 47, 57 que é formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 em um modo para alinhar o eixo geométrico central do mesmo com o eixo geométrico central do primeiro furo de fornecimento de líquido 35a, 45a, 55a e que tem a pluralidade das partes recortadas 37a, 47a, 57a e 37b, 47b, 57b, e o primeiro furo de jato 38a, 48a, 58a e o segundo furo de jato 38b, 48b, 58b que esguicham a mistura de fluidos proveniente da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56.

[079] Na configuração indicada anteriormente, líquido é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 através do primeiro furo de fornecimento de líquido 35a, 45a, 55a e do segundo furo de fornecimento de líquido 35b, 45b, 55b e gás é fornecido para a câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 através da câmara de fornecimento de gás 34, 44, 54. Portanto, quando a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56 é esguichada através do segundo furo de jato 38b, 48b, 58b, um fluxo tal como um laço (também referido como “fluxo de laço”) de líquido contendo gás é gerado dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 36, 46, 56. Adicionalmente, um efeito similar ao efeito da primeira modalidade pode ser obtido.

Modificações de Cada Modalidade

[080] As modalidades da presente invenção foram descritas aci ma meramente como exemplos concretos e assim não limitam a presente invenção. Portanto, a configuração concreta pode ser modificada de modo apropriado. A ação e efeito nas modalidades da invenção estão descritos meramente como a ação e efeito mais preferíveis surgindo da presente invenção. Assim, a ação e efeito obtidos pela presente invenção não estão limitados à ação e ao efeito descritos nas modalidades da presente invenção.

[081] Por exemplo, em cada uma das modalidades e em cada uma das modificações, o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço pode ser formado de um componente cuja superfície é revestida com resina ou formado somente de resina. Portanto, uma vez que a superfície de componente seja revestida com resina ou o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço propriamente dito seja formado de resina, corrosão pode ser impedida mesmo em ambientes adversos tais como água barrenta e água de mar. Como um resultado, é possível fornecer um bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço com vida longa e baixo custo.

[082] Em cada uma das modalidades e em cada uma das modifi cações, o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço tem o furo de fluxo de entrada de gás. Entretanto, o bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço pode não ter furo de fluxo de entrada de gás quando gás é dissolvido no líquido fornecido pelo furo de fornecimento de líquido. Neste caso, o gás dissolvido no líquido é transformado em bolhas na câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço.

[083] No bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço de cada uma das modalidades, o componente com fundo tendo o furo de fluxo de entrada de gás pode ter adicionalmente um furo de comunicação com o exterior que é aberto na superfície periférica da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço em uma direção paralela a uma linha tangente da superfície periférica da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço para se comunicar com o lado de fora. Nesta configuração, líquido externo e/ou gás externo flui para dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pelo furo de comunicação com o exterior. Assim, é possível gerar um fluxo de redemoinho que flui ao longo da superfície periférica da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço além de um fluxo de laço para inclinar desse modo uma direção do fluxo de laço com relação a uma direção de fornecimento de líquido fornecido através do furo de fornecimento de líquido. Como um resultado, a distância de uma volta do fluxo de laço pode ser estendida, e gás é assim cisalhado mais frequentemente por meio de um fluxo turbulento gerado pelo fluxo de laço. Portanto, gás dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser dispersado adicionalmente.

[084] A forma da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço ou a forma das partes recortadas do furo de fluxo de entrada não está limitada à forma descrita em cada uma das modalidades e em cada uma das modificações. A forma da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço pode ser uma forma tubular substancialmente quadrada, uma pirâmide substancialmente triangular, uma forma cuja seção transversal tem uma forma poligonal tal como um pentágono ou um hexágono, ou uma forma cuja seção transversal tem uma forma complicada tal como uma forma de estrela (incluindo uma forma irregular).

[085] Em cada uma das modalidades e em cada uma das modifi cações, o furo de fluxo de entrada de gás pode ser formado próximo aos furos de jato.

[086] Em cada uma das modalidades e em cada uma das modifi cações, a seção de reservatório de gás pode ser formada na superfície do componente tubular. Embora, em cada uma das modalidades e em cada uma das modificações, a seção de reservatório de gás esteja construída com uma forma rebaixada (tal como uma forma de anel) ao longo da circunferência total da folga, a presente invenção não está limitada a isto. Um rebaixo pode ser formado somente em parte da superfície externa do componente tubular ou/e da superfície interna do componente com fundo dentro da folga na qual crosta ou/e lama são prováveis de acumular em uma configuração convencional para impe-dir obstrução de fornecimento de gás.

[087] Em cada uma das modalidades e em cada uma das modifi cações, uma seção similar à seção de agitação e mistura 55c fornecida no bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 50 da Modificação 2 da segunda modalidade pode ser fornecida em qualquer parte da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço. Embora a seção de agitação e mistura 55c tenha uma forma tal como um anel rebaixado, a presente invenção não está limitada a isto. Um ou mais rebaixos simples (por exemplo, depressões) ou uma ranhura (rebaixo) consolidada em uma forma helicoidal pode ser formada como a seção de agitação e mistura 55c desde que a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço possa ser agitada e misturada adicionalmente.

[088] O bico de geração de bolhas/bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da presente invenção pode ser fabricado para ter um tamanho grande ou um tamanho pequeno. O bico de geração de bolhas/bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da presente invenção é aplicável para todos os propósitos que podem usar micro- bolhas. Especificamente, o bico de geração de bolhas/bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço grande é aplicável, por exemplo, para campos industriais, tratamento de água de esgoto, por exemplo, em sistema de esgoto, purificação de água de rios e de mar, remoção de coloração de água, revitalização, reprodução e cultura de peixes e moluscos, e aplicações em campos de arroz. Por outro lado, o bico de geração de bolhas/bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço pequeno é aplicável, por exemplo, para purificação de tanques de água e preservações de peixes, elevação em cultura hidropônica, banheiras de microbolhas, lavadoras, geradores de microbolhas portáteis ultracompactos, e pequenos tanques de água quando uma elevação de temperatura não é desejada. Adicionalmente, uso em campos médicos também é considerado. Além disso, o bico de geração de bo- lhas/bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço da presente invenção também pode ser usado em descoloração e esterilização. Lista de Símbolos de Referência 1, 21, 31, 41, 51: Componente com fundo 2, 22, 32, 42, 52: Componente tubular 3, 23, 33, 43, 53: Furo de fluxo de entrada de gás 4, 24, 34, 44, 54: Câmara de fornecimento de gás 4a, 24a, 34a, 44a, 54a: Folga 4b, 24b, 34b, 44b, 54b: Ranhura 5a, 25a, 35a, 45a, 55a: Primeiro furo de fornecimento de líquido 5b, 25b, 35b, 45b, 55b: Segundo furo de fornecimento de líquido 6: 26, 36, 46, 56: Câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço 7: 27, 37, 47, 57: Furo de fluxo de entrada 7a, 27a, 37a, 37b, 47a, 57a, 57b: Parte recortada 8a, 28a, 38a, 48a, 58a: Primeiro furo de jato 8b, 28b, 38b, 48b, 58b: Segundo furo de jato 10: 20, 30, 40, 50: Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço 11: Mangueira 12: Cabeça de chuveiro 13: Tubo de fornecimento de gás 13a: Válvula de retenção 14: Válvula borboleta 24c, 44c, 54c: Seção de reservatório de gás 55c: Seção de agitação e mistura

Claims

1. Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço (10, 20, 30, 40, 50) caracterizado pelo fato de que compreende: uma câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) que agita e mistura líquido e gás por meio de um fluxo tal como um laço para formar uma mistura de fluidos; um furo de fornecimento de líquido (5a, 25a, 35a, 45a, 55a) formado em uma extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56), o furo de fornecimento de líquido (5a, 25a, 35a, 45a, 55a) fornecendo líquido pressurizado para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56); pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás (3, 23, 33, 43, 53) para dentro do qual gás flui; uma câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54) formada no outro lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56), a câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54) tendo uma folga para fornecer gás fluindo para dentro através do pelo menos um furo de fluxo de entrada de gás (3, 23, 33, 43, 53) para a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) em direção a um lado de extremidade da câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) através da circunferência total ou de parte da circunferência enquanto circulando o gás em volta de um eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido (5a, 25a, 35a, 45a, 55a); um furo de jato (8a, 28a, 28a, 48a, 58a) formado na outra extremidade da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) em um modo para alinhar um eixo geométrico central do furo de jato (8a, 28a, 28a, 48a, 58a) com o eixo geométrico central do furo de fornecimento de líquido (5a, 25a, 35a, 45a, 55a), o furo de jato (8a, 28a, 28a, 48a, 58a) tendo um diâmetro maior do que o diâmetro do furo de fornecimento de líquido (5a, 25a, 35a, 45a, 55a) e jateando a mistura de fluidos a partir da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56); uma seção de reservatório de gás rebaixada (24c, 44c, 54c) fornecida em uma posição onde crosta ou/e lama são depositadas devido ao líquido espirrado na folga por um fenômeno de respingo causado por cavitação ocorrendo em uma fronteira gás-líquido que é a fronteira entre a câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54) e a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) na folga da câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54), a seção de reservatório de gás rebaixada (24c, 44c, 54c) formada em toda a circunferência ou parte da circunferência da folga da câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54); e uma seção afunilada (7, 27, 37, 47, 57) fornecida radialmente dentro da folga em relação à posição da folga da câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54) de modo que o diâmetro da mesma se expanda continuamente a partir do furo de jato (8a, 28a, 28a, 48a, 58a) em direção à câmara de agitação e mistura de gás- líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56), em que pelo menos uma parte recortada (7a, 27a, 37a, 47a, 57a) é formada em uma borda da seção afunilada (7, 27, 37, 47, 57), a borda faceando a câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56), a parte recortada (7a, 27a, 37a, 47a, 57a) começando da borda até uma posição faceando uma extremidade do lado de câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) na seção de reservatório de gás.

2. Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço (10, 20, 30, 40, 50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma forma de aspereza formada em uma parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56).

3. Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço (10, 20, 30, 40, 50), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma parte recortada (7a, 27a, 37a, 47a, 57a) tendo uma seção transversal rebaixada é formada adicionalmente para se estender da pelo menos uma parte recortada (7a, 27a, 37a, 47a, 57a) para a câmara de fornecimento de gás (4, 24, 34, 44, 54).

4. Bico de geração de bolhas do tipo de fluxo de laço (10, 20, 30, 40, 50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma seção de agitação e mistura rebaixada (55c) que agita e mistura adicionalmente a mistura de fluidos dentro da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56) é formada em uma parede interna da câmara de agitação e mistura de gás-líquido do tipo de fluxo de laço (6, 26, 36, 46, 56).