CN101918328A - 微细气泡扩散装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微细气泡扩散装置以及方法。本发明的微细气泡扩散装置(1)包括：配置在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近的气泡混合槽(2)；自该槽(2)向对象水域的底部方向延伸的送水管(3)；自槽(2)向下方突出且在侧面开设有多个供水口(5)的供水管(4)；与供水管(4)相连接的水中泵(6)；用于在槽(2)内的水中产生微细气泡的装置(10)。在使泵(6)运转时，在供水管(4)的中心部形成向上的中心水流，利用由该中心水流产生的文丘里效应将水自供水管(4)的供水口(5)引入到供水管(4)中，从而使供水管(4)内的水位上升而将水汲取到槽(2)内。结果，槽(2)的水位比对象水域的水位高，形成自槽(2)经过送水管(3)流向对象水域的底部的水流，使气泡混合水搭乘该水流而输送到水域的底部后使微细气泡扩散。这样，能够提供以比较小的动力使微细气泡扩散在对象水域的整个区域的装置以及方法。

Description

微细气泡扩散装置以及方法

技术领域

本发明涉及一种用于使微细气泡从河川、池塘、沼泽、海中的鱼塘等对象水域的底部扩散的装置以及方法。

背景技术

公知微细气泡产生装置是使微细气泡混入例如自来水中、河川水中而增加溶解氧量从而净化水的装置。微细气泡例如是直径为1mm以下的气泡，微细气泡的比表面积较大，在水中的停留时间较长，并且在水中的扩散性优异。充分利用该微细气泡的性质能够净化生活用水、河川水，并且能够应用在所有与渔业相关的领域等较宽的领域中。

作为上述用于产生微细气泡的装置，本发明人提出了这样的装置：使转盘在液体中高速旋转而在液体中产生高速液流和负压状态，利用该负压将气体引入到液体中而形成气泡混合液流，再使该气泡混合液流撞到网状构件上而将气泡细分化，从而在液体中产生微细气泡(参照专利文献1)。采用该装置，能够稳定地产生在液体中的停留时间较长的微细气泡。

作为用于使上述那样产生的微细气泡扩散到河川、沼泽、池塘、海中的鱼塘等比较广阔且水深在数m以上的对象水域的整个范围内的方法，可以采用下述方法。

(1)在对象水域的底部附近设置专利文献1的微细气泡产生装置的转盘，使该转盘旋转而产生微细气泡，使该微细气泡混合在水中。

(2)使设在陆地上的槽的内部产生微细气泡而制作微细气泡混合液，利用泵等将该微细气泡混合液经过延伸到对象水域的底部附近的送水管送入对象水域的底部。

但是，在上述(1)的方法中，在对象水域的水深为数m以上的情况下，必须也相应地加长转盘的旋转轴的长度，但很难使那样长的旋转轴高速旋转。另外，在上述(2)的方法中，在微细气泡混合液通过泵的叶轮时，多个气泡会合为一体，从而无法发挥微细气泡的特性。

另一方面，也提出了将加压后的气体经过陶瓷等多孔质体送入到液体中从而产生微细气泡的装置。但是，在使用该装置的情况下，若将多孔质体设在靠近水底的地方，则必须以超过水压的压力输送加压气体，从而必须设置高输出的压缩机等，能量消耗大且装置变得大型化。

专利文献1：日本特许第3958346号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题做成的，其目的在于提供一种能够以比较小的动力使微细气泡在整个对象水域中扩散的装置以及方法。

本发明的微细气泡扩散装置包括：配置在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近的气泡混合槽、自该气泡混合槽向上述对象水域的底部方向延伸的送水管、用于向上述气泡混合槽供给水的供水部件、使微细气泡混合在上述气泡混合槽内的水中的部件，使上述气泡混合槽的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽经过上述送水管流向上述对象水域的底部方向的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部方向输送而使微细气泡扩散。

利用供水部件将水供给到气泡混合槽中而使气泡混合槽内的水的水位高于对象水域的水位从而施加势能，由此能够使气泡混合槽内的水经过送水管向对象水域的底部方向(下方)流动。然后，使在气泡混合槽内混合在水中的微细气泡搭乘该液流，从而使该微细气泡移动至对象水域的底部附近，在对象水域的底部附近扩散到对象水域内。采用该装置，能够以比较小的动力形成自对象区域的上方流向下方的水流，从而能够保持微细气泡的直径较小地使该微细气泡扩散到对象区域的底部附近。特别是相比利用泵加压输送气泡混合水的情况，能够以很小的动力保持微细气泡的直径不变地使该微细气泡扩散到对象水域内。

另外，这里所说的微细气泡是指直径为数百或数十μm数量级以下且在水中的上升速度较慢的气泡。另外，当然这里所说的“对象水域的底部附近”是指欲使气泡扩散的水域的底部附近(例如在距离海底深度为50m的海水中欲使气泡扩散的区域深度为20m以上的情况下为20m附近)，并非指该水域的物理定义上的底部(海底、湖底等地基)。另外，自送水管的下端流出的水因惯性而在一定程度上下沉，因此有时也可以使送水管的长度比对象水域的底部深度小。

在本发明中，上述供水部件包括自上述气泡混合槽向下方突出的供水管和与该供水管相连接的水中泵，能够利用上述水中泵自上述供水管将上述对象水域内的水汲取到上述气泡混合槽中。

在该情况下，能够将气泡混合槽、送水管和供水管组装成1个单元。在使该单元具有移动功能时，例如能够一边使单元移动一边使微细气泡在河川、湖沼等广阔的对象水域内自动扩散。

此外，在本发明中，优选相接近地并列设置上述送水管和供水管，上述气泡混合槽的水平截面形状为将上述送水管和供水管的水平截面连接起来的形状。

在气泡混合槽中有多余的水时，水有时会滞留在该气泡混合槽中或引起湍流而不能形成期望的水流，因此优选在气泡混合槽的截面上不存在除了连接送水管和供水管的截面的部分以外的部分。优选在送水管内不会产生湍流。这里，湍流是指流动的紊乱、漩涡或涡流等，是指沿流动的宏观(macro)前进方向的平静的流动之外的流动。之所以优选在送水管中不会产生湍流，是因为在存在湍流时，好不容易混合而成的微细气泡彼此碰撞而合为一体，因合为一体而变大了的气泡容易浮起。水的流动方式优选是不引发上述那样的微细气泡的合体现象、如同使微细气泡混合流在送水管内平静地下沉的方式。从该观点出发，优选送水管内的水流速度为0.1m/sec左右以下。

在本发明中，能在上述供水管的侧面开设有多个供水口，且能在上述供水管的下端部连接上述水中泵。并且，在使水中泵运转时，自供水管侧面的供水口将对象水域中的水引入到该供水管内，从而使供水管内的水位上升而将该水汲取到气泡混合槽内。也就是说，利用在供水管中形成的由水中泵驱动形成的水流、利用伯努利定理效应使供水管内的静压比周围低，从而使水自供水管的外部经过供水口流入到该供水管内(文丘里效应)。在该情况下，能在供水管、气泡混合槽、送水管内形成湍流、涡旋较少的水流，使气泡混合水搭乘该水流输送到对象区域的底部附近而使微细气泡扩散，因此能够保持微细气泡的直径较小地使气泡在对象水域的底部附近扩散。另外，还能够以比较小的动力使大量的水流动。另外，通过使用水中泵，能够缩短用于输送水的流路从而能够减小动力。

另外，供水管的供水口的位置只要是能产生上述文丘里效应的位置即可，并不限定于供水管侧面。另外，供水口的数量也不限定于多个。

本发明的另一微细气泡扩散装置包括：配置在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近的气泡混合槽、自该气泡混合槽向上述对象水域的底部方向延伸的送水管、用于向上述槽供给水的供水部件、使微细气泡混合在上述气泡混合槽内的水中的部件，使上述气泡混合槽的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽经过上述送水管流向上述对象水域的底部方向的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部方向输送而使微细气泡扩散，上述供水部件包括自上述气泡混合槽向下方突出且开设有供水口的供水管和用于在该供水管的中心部形成朝上的中心水流的部件，利用由该中心水流产生的文丘里效应将对象水域的水自上述供水管的供水口引入到该供水管内，从而使该供水管内的水位上升而将水汲取到上述气泡混合槽内。

采用本发明，由于利用文丘里效应将对象水域中的水自供水管的供水口引入到该供水管内，因此能够将相当于水中泵的实际流量的数倍流量的水汲取到气泡混合槽内。另外，在供水管中产生能够维持管内所有水的状态不变地抽起这些水的那样的流动。在气泡混合槽内的水位因供水管内的水流增多而上升时，气泡混合槽内的水流向送水管，然后经过该送水管流向下方。通过使微细气泡混入在该流动中，能够将混合有微细气泡的水输送至对象水域的底部附近。

在本发明的微细气泡扩散方法中，在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近配置气泡混合槽，向该气泡混合槽中供水而使气泡混合槽内的水的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽流向上述对象水域的底部附近的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部附近输送而使微细气泡扩散。

在本发明的另一微细气泡扩散方法中，在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近配置气泡混合槽，在该气泡混合槽内使微细气泡混合在水中，向该气泡混合槽内供水而使气泡混合槽内的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽流向上述对象水域的底部附近的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部附近输送而使微细气泡扩散，其中，预先设有自上述气泡混合槽向下方突出且开设有供水口的供水管和用于在该供水管的中心部形成朝上的中心水流的部件，利用由该中心水流产生的文丘里效应自上述供水管的供水口将对象水域中的水引入到该供水管内，从而使该供水管内的水的水位上升而将该水汲取到上述气泡混合槽内。

根据上述说明清楚可知，采用本发明，通过利用供水部件将水供给到气泡混合槽中而使气泡混合槽内的水位高于对象水域的水位从而施加势能，能够形成自气泡混合槽经过送水管流向对象水域下方的水流。由于能够以比较小的动力向气泡混合槽内供水，因此能够以很小的动力使微细气泡自对象水域的底部附近扩散到对象水域中。

附图说明

图1是示意性地说明本发明的实施方式的微细气泡产生装置的图。

图2是图1的微细气泡产生装置的俯视图。

图3是表示微细气泡扩散装置的试制品的照片。

图4是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图5是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图6是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图7是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图8是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图9是用于说明微细气泡扩散状态的照片。

图10是表示供水管的供水口被封闭后的状态的照片。

图11是说明封闭了供水管的供水口的情况下的微细气泡扩散状态的照片。

图12是说明封闭了供水管的供水口的情况下的微细气泡扩散状态的照片。

图13是说明本发明的实施方式的微细气泡扩散装置的另一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是示意性地说明本发明的实施方式的微细气泡产生装置的图。

图2是图1的微细气泡产生装置的俯视图。

图3是用于说明图1的微细气泡产生装置的送水管下端附近的构造的图。

如图1所示，微细气泡产生装置1具有用于贮存要使微细气泡扩散的对象水域内的水的气泡混合槽2。将该气泡混合槽2配置在对象水域的水面上或其附近，俯视形状为后述的图2所示的葫芦形状。

在气泡混合槽2的底面设有向下方延伸的送水管3。送水管3的长度是从气泡混合槽2的底面到对象水域的底面附近的长度。此外，在气泡混合槽2的底面，与送水管3并列地设有向下方延伸的供水管4。供水管4的长度比送水管3短。如图2所示，相接近地并列设置送水管3和供水管4，气泡混合槽2的水平截面形状为将送水管3和供水管4的水平截面连接起来而成的葫芦形状。另外，在图1、图2中，在送水管3与供水管4之间设有些许空隙，但两者也可以接触。

在供水管4的侧面开设有多个供水口5。另外，如图3所示，供水管4的下端被底板4a封闭，且在该底板4a的中央开设有开口4b。在底板4a上安装有水中泵6(水中泵的详细规格见后述的实施例)。水中泵6具有收容有电动机的箱状的外壳6a，在外壳6a的侧面形成有供水口6b，在外壳6a的上表面形成有向上方突出的排出口6c。水中泵6借助密封件7安装在供水管4的底板4a上，排出口6c自底板4a的开口4b突出到供水管4内。

在使水中泵6运转时，如图3所示，在供水管4的中央部产生自供水管4的下端向上方流动的水流。利用由该水流产生的伯努利定理效应使供水管4内的静压低于供水管4周围的压力，从而使水自供水管4的外部经过供水口5流入到供水管4的内部(文丘里效应)。利用上述作用将对象水域中的水自供水管4侧面的供水口5引入(吸入)到该供水管内，从而供水管4内的水位上升而将对象水域中的水汲取到气泡混合槽2内。另外，需要调整水中泵6的容量与供水管4的直径以及长度、供水口5的大小、位置等的关系以能够产生上述引入动作(吸入动作)，在后述的实施例中将会说明该关系的一例。

在气泡混合槽2中设有微细气泡产生装置10，在气泡混合槽2内的液体中产生微细气泡从而形成气泡混合水。另外，例如可以使用上述日本特许第3958346号公报所述的装置作为微细气泡产生装置。

下面，说明该微细气泡产生装置的具体例。

微细气泡产生装置包括电动机；被电动机驱动而旋转的旋转轴；安装在旋转轴前端的转盘；留有空间地包围旋转轴外周且具有气体导入口的筒体；安装在筒体的前端部上且隔开间隙地包围转盘的外周缘的凸缘；自凸缘周围向前延伸地设置的筒状的网状构件。

通过使转盘在液体中旋转，利用离心力使转盘下表面的液体向外方流动，利用该液体的流动一边自转盘与凸缘之间的间隙吸出筒体内的气体一边使该气体与液体混合而形成气泡混合液流，使该气泡混合液流撞到网状构件上而在通过该网状构件的同时将气泡细分化。

另外，网状构件是筛眼网，其开口尺寸为50～500目，优选为100～400目。另外，网状构件是重叠的多个筛眼网。

参照附图说明该微细气泡产生装置的详细构造。

图4是用于说明微细气泡产生装置的结构的一例的图，图4(A)是剖视图，图4(B)是局部剖视图。

微细气泡产生装置10包括电动机12、被电动机12驱动而旋转的旋转轴14、安装在旋转轴14的前端的转盘15。微细气泡产生装置10还包括留有空间地包围旋转轴14的外周的筒体16、设于筒体16的前端且隔开间隙地包围转盘15的外周缘的筒状的网状构件20。

旋转轴14借助联轴器(coupling)13与电动机12的输出轴12a相连结。在旋转轴14的前端安装有转盘15。转盘15是越向前端越尖的较薄的圆锥状构件。该转盘15的朝向电动机12的面为平面，周缘的边缘被加工的很尖。利用螺纹接合、粘接剂等方式将转盘15安装在旋转轴14的前端上。

在电动机12与转盘15之间安装有留出空间地包围旋转轴14的筒体16。筒体16是具有与电动机旋转轴14同轴的轴孔16a的构件，筒体16包括覆盖电动机12的基部17、沿旋转轴14延伸的中央部18、向外方突出的前端凸缘部19。可以分别独立地制作各部分构件而将它们组装起来，也可以一体地制作各部分构件。

在中央部18的靠近基部(靠近电动机12)的部分上开设有气体导入口18a。借助该气体导入口18a连通筒体16的外部和轴孔16a的内部。前端凸缘部19为较短的圆柱状部分，嵌合固定在中央部18的前端。前端凸缘部19的前端面19a是中央凹陷地呈锥状倾斜的形状。在该前端面19a与转盘15之间形成有空间。另外，如图4(B)所示，在前端凸缘部19的前端的外周缘与转盘15的外周缘之间空有间隙d。由于本发明的微细气泡产生装置是小型机器，所以优选间隙d的宽度为1mm以下。从减小混入气泡的尺寸的观点出发，也优选间隙d是较小的尺寸。另外，在大型的微细气泡产生装置中，优选间隙d为5～10mm左右以下的尽量小的尺寸。

另外，也可以在气体导入口18a连接各种气体源。

在前端凸缘部19的周围，以延伸到前端凸缘部19的前方的方式安装有筒状的网状构件20。筒状的网状构件20例如由重叠成3层的筒状的筛眼网21a、21b、22c构成。各筛眼网的优选的开口尺寸为50～500目，更优选为100～400目。

接下来，说明该微细气泡产生装置的动作。

图5是用于说明微细气泡产生装置的使用状态的图。

首先，将装置10的转盘15保持在下方，然后将转盘15沉入水中。此时，筒体16的空气导入口18a在水面上。由于在转盘15与筒体1的前端凸缘部19之间空有较小的间隙d，因此液体自该间隙d流入到筒体16的轴孔16a内。然后，驱动电动机12而使旋转轴14旋转，从而使转盘15旋转。于是，利用转盘15的离心力使位于该转盘15附近的液体高速流向外方。由此，转盘15与凸缘前端面19a之间的空间成为负压，若使转盘15继续旋转，则在轴孔16a内将不会有水。结果，空气被连续地自筒体16的空气导入口18a引入到筒体的轴孔16a内。

被引入到轴孔16a内的空气自转盘15与前端凸缘部19之间的间隙d向外方流出。此时，空气与高速流动着的液流混合而形成气泡混合液流。该气泡混合液流撞到配置于前端凸缘部19周围的网状构件20并通过该构件。此时，气泡混合液流利用转盘15的高速旋转而以相当快的速度撞到网状构件20。网状构件20如上所述由3层筛眼网21制成，因此，气泡被所通过的内侧的筛眼网21a到外侧的筛眼网21c的每层筛眼网21细分化，最终形成为非常微细的气泡。另外，由于转盘15是以高速旋转的，因此，利用离心力产生的气泡混合液流也以相当快的速度呈螺旋状旋转，但每次撞到网状构件21时速度都会变慢。因此，不会出现漩涡、液面涌起等液体的湍流现象，能够持续使微细的气泡自网状构件20均匀地向所有方向扩散。

接下来，参照图1说明该微细气泡扩散装置1的作用。

这里，说明使气泡混合槽2漂浮在对象水域中地使用的例子。当使气泡混合槽2漂浮在对象水域中时，对象水域中的水自送水管3的下端、供水管4的供水口5流入该管内，在气泡混合槽2内也积存有水。然后，在使安装在供水管4上的水中泵6运转时，如上所述对象水域中的水被自供水管4侧面的供水口5引入到该供水管内，从而供水管内的水位上升而将对象水域中的水汲取到气泡混合槽2内。结果，气泡混合槽2内的水位H 1上升，高于对象水域的水位H2。若使水中泵6继续运转，水被继续汲取到气泡混合槽2内，但水不会继续积存在气泡混合槽2内，而是利用气泡混合槽2内的水的势能使该水在槽内流向送水管3，经过送水管3流向下方。此时，从气泡混合槽2的平面形状观察，在气泡混合槽2中除了送水管3和供水管4之外基本没有其他空间，所以槽内的水不会停留或发生湍流。于是，形成如图1中的箭头所示的自供水管4流向气泡混合槽2、送水管3的水流。

上述利用该水中泵和供水口引入水的操作在技术上的意义如下所述。

第一，由于供给来的水的流动几乎不产生湍流、涡旋等(如同不产生湍流地直接抽起供水管内的水的感觉)，因此，在气泡混合槽内也几乎不会产生湍流，利用微细气泡混合部件混合微细气泡而成的水被保持微细气泡的直径较小地经过送水管输送到水底。

第二，由于能够供给相当于水中泵的送水量的数倍的水，因此能够以小动力、低设备费用处理比较大量的水(实施例及其数据见后述)。

并且，当在气泡混合槽2内的水中利用微细气泡产生装置10产生微细气泡时，混合有微细气泡的水搭乘该水流经过送水管3而被输送到下方，然后自该管3的下方开口扩散到对象水域的底面附近。

另外，也可以在气泡混合槽2上设置漂浮部件而使气泡混合槽2漂浮在对象水域中。此外，若在上述那样的气泡混合槽2上设置移动部件而使该气泡混合槽2能够在对象水域中移动，则能够使微细气泡在更广阔的对象水域中自动扩散。另外，也可以在送水管3的前端设置沿水底延伸的附属送水管。若在该送水管的侧面设置送水口，能够自该送水口产生微细气泡。

根据对象水域的规模适当选择气泡混合槽2的容积、送水管3、供水管4的尺寸、水中泵6的性能。

实施例

接下来，说明利用图1的微细气泡扩散装置的试制品实际使微细气泡扩散的实验。

图6是表示微细气泡扩散装置的试制品的照片。

该微细气泡扩散装置的各部分尺寸、规格如下所述。

气泡混合槽2(照片上部的不锈钢制部分)：长350mm、深230mm、容积20升；

送水管3(照片右侧的缠绕有红带的透明的丙烯制筒)：直径200mm、长870mm；

供水管4(照片左侧的灰色的聚氯乙烯制筒)：直径120mm、长500mm；

在该供水管4的侧面开设有多个供水口5。

水中泵6(安装在供水管4下端的黑色泵)(RIO·Powerhead、Rio3100(商品名、KAMIHATA FISHINDUSTORY GROUP制))：规格是，最大流出量：55升/min(50Hz)、57升/min(60Hz)、最大扬程：290cm(50Hz)、290cm(60Hz)、电压：100V、功耗：55W(50Hz)、64W(60Hz)。排出口的直径为22mm、长度为22mm。

使用上述的微细气泡产生装气泡扩置作为微细气泡产生装置10。

使用本实施例的装置说明使微细气泡扩散的状态。

图7～图9是用于说明微细散状态的照片。

作为要使微细气泡扩散的对象水域，准备直径为400mm、高度为1000mm、容量为115升的水槽(在各照片中是外侧的透明的丙烯制槽)。

首先，在水槽内贮存115升的水，利用提升机(hoist)吊起微细气泡扩散装置1而将其自水槽上方放入水槽中。此时，如上所述，水自送水管3的开口端部、供水管4的供水口5进入而贮存在气泡混合槽2内。然后，使水中泵6运转。于是，如上所述，水自供水管4的供水口5被引入而被汲取到气泡混合槽2内，从而如图7(A)所示，气泡混合槽2内的水位比水槽外的水位高出约10mm左右(图1的d)。

然后，将微细气泡产生装置10设置在气泡混合槽2内，产生微细气泡。在刚产生了微细气泡后，如图7(B)所示微细气泡仍停留在气泡混合槽2内。之后，在一边使水中泵6运转一边继续产生微细气泡时，如图8(A)所示，微细气泡开始在送水管3内下降。然后，如图8(B)所示，微细气泡到达送水管3的下端，如图9(A)所示，送水管3的下端部附近发生浑浊而变白。之后，如图9(B)所示，微细气泡自送水管3的下端部流出到水槽内而一边在水槽内上升一边扩散。

微细气泡扩散装置的各部分的尺寸、性能的另一例如下所述。

送水管3：直径为200mm、长度为1.8m；

供水管4：直径为120mm、长度为0.5m；

供水口5：直径为15mm；

供水口5的位置以及个数：在距离供水管的上端0.3m附近的位置设有22个；

送水管3内的气泡混合水的沉降速度：约为7cm/sec。

作为比较例，封闭该例中的微细气泡扩散装置的供水口5而进行了与上述实验相同的实验。

图10是表示封闭了供水管的供水口的状态的照片。

图11、图12是用于说明封闭了供水管的供水口的情况下的微细气泡的扩散状态的照片。

如图10的照片所示，用胶带封闭供水管4(图中右侧的灰色的聚氯乙烯制筒)的供水口5。然后，与图1同样地将装置1放在对象水域中而使水贮存在气泡混合槽2、送水管3、供水管4内。之后，使安装在供水管4上的水中泵6运转。然后，如图11A所示，将微细气泡产生装置10设置在气泡混合槽2内，使该微细气泡产生装置10运转数十秒而产生微细气泡。在图11A中，在气泡混合槽2(照片上部的不锈钢制部分)的下方出现白色浑浊的地方就是所产生的微细气泡。

图11B是将微细气泡产生约30秒后的状态拍摄下来的照片。如照片所示，所产生的微细气泡在送水管3内几乎没有下降而是停留在送水管3中。此外，图12是将自图11B的状态经过了10秒后的状态拍摄下来的照片。所产生的微细气泡自图11A的状态稍有下降。通过目视以及卷尺测量因气泡的存在而浑浊变白的水的移动，结果发现移动速度约为0.7cm/sec。另外，由于气泡的上升速度很慢，因此可以忽略。该值是在封闭了供水管4的供水口5的情况下的移动速度的1/10左右的值。也就是说，通过在供水管4上设置供水口5，相比没有设置供水口5的情况，能够获得大约10倍左右的流量。

但是，在封闭了供水管4的供水口5的情况下，在送水管3内流动的水的流量实质上仅取决于泵6的能力。在该情况下，由于送水管3内的气泡的沉降速度约为0.7cm/sec，因此将该速度换算成流量时约为13.2升/min。该值是上述泵6的最大流量的指数值(5.5升/min)的约1/4左右。出现上述差的原因并不清楚。但是，即使与指数值的最大流量相比，在具有文丘里效应的情况下的流量为2.5倍，也能确认本发明的效果。

图13是说明本发明的实施方式的微细气泡扩散装置的另一例的图。

该微细气泡扩散装置将泵6A安装在水面上的气泡混合槽2上。在本例中，泵6A的吸入管6b自泵6A的外壳6a延伸到水中。另外，排出管6c自外壳6a延伸到开设在供水管4的底板4a上的孔4b，且自该孔4b突出到供水管4内。孔4b的周围被密封件8封闭。在本例中，也通过使泵6A运转而产生沿供水管4的中心流动的水流，从而利用该水流将水自供水口5引入到该管4内，使供水管4内的水位上升而汲取到气泡混合槽3内。但是，与吸入管6b和排出管6c的流路阻力的增加相应地会增加耗电量。

Claims (10)

1.一种微细气泡扩散装置，其包括：

配置在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近的气泡混合槽；

自该气泡混合槽向上述对象水域的底部方向延伸的送水管；

用于向上述气泡混合槽供给水的供水部件；

使微细气泡混合在上述槽内的水中的部件；

使上述气泡混合槽的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽经过上述送水管流向上述对象水域的底部方向的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部方向输送而使微细气泡扩散，其特征在于，

上述供水部件包括：

自上述气泡混合槽向下方突出且开设有供水口的供水管；

用于在该供水管的中心部形成向上的中心水流的部件；

利用由该中心水流产生的文丘里效应将对象水域中的水自上述供水管的供水口引入到该供水管内，从而使该供水管内的水位上升而将水汲取到上述气泡混合槽内。

2.根据权利要求1所述的微细气泡扩散装置，其特征在于，

用于形成上述中心水流的部件是设置在上述供水管的下部的水中泵。

3.一种微细气泡扩散装置，其包括：

配置在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近的气泡混合槽；

自该气泡混合槽延伸到上述对象水域的底部附近的送水管；

用于向上述气泡混合槽供给水的供水部件；

使微细气泡混合在上述气泡混合槽内的水中的部件；

使上述气泡混合槽的水位高于上述对象水域的水位，从而形成自上述气泡混合槽经过上述送水管流向上述对象水域的底部附近的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部附近输送而使微细气泡扩散，其特征在于，

上述供水部件包括：

供水管，其自上述气泡混合槽向下方突出且在侧面开设有多个供水口；

水中泵，其安装在该供水管的下端部；

使该水中泵运转，将对象水域中的水自上述供水管侧面的供水口引入到该供水管内，使该供水管内的水位上升而将水汲取到上述气泡混合槽内。

4.根据权利要求2或3所述的微细气泡扩散装置，其特征在于，

上述水中泵具有供水口和排出口；

上述排出口位于上述供水管的底部中央；

使上述水中泵运转而在上述供水管的中心部形成向上的中心水流；

利用由该中心水流产生的文丘里效应将对象水域中的水自上述供水管的供水口引入到该供水管内。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的微细气泡扩散装置，其特征在于，

上述送水管与供水管相接近地并列设置，上述气泡混合槽的水平截面形状为将上述送水管和供水管的水平截面连接起来的形状。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的微细气泡扩散装置，其特征在于，

在上述气泡混合槽内的自上述供水管向上述送水管流动的水流中，实际上不会产生湍流。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的微细气泡扩散装置，其特征在于，

用于使微细气泡混合在上述气泡混合槽内的水中的部件使转盘在该气泡混合槽内的水中高速旋转而产生高速水流和负压状态，利用该负压将气体引入到液体中而形成气泡混合水流，使该气泡混合水流撞到网状构件上而将气泡细分化，然后使细分化后的气泡扩散在上述气泡混合槽内的水中。

8.一种微细气泡扩散方法，在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近配置气泡混合槽，然后在该气泡混合槽内使微细气泡混合在水中，之后向该气泡混合槽中供水而使该气泡混合槽内的水位高于上述对象区域的水位，从而形成自上述气泡混合槽流向上述对象水域的底部附近的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部附近输送而使微细气泡扩散，其特征在于，

预先设置自上述气泡混合槽向下方突出且开设有供水口的供水管和用于在该供水管的中心部形成向上的中心水流的部件；

利用由该中心水流产生的文丘里效应将对象水域中的水自上述供水管的供水口引入到该供水管内，从而使该供水管内的水位上升而将水汲取到上述气泡混合槽内。

9.一种微细气泡扩散方法，在要使微细气泡扩散的对象水域的水面上或其附近配置气泡混合槽，然后向该气泡混合槽中供水而使该气泡混合槽内的水位高于上述对象区域的水位，从而形成自上述气泡混合槽流向上述对象水域的底部附近的水流，使气泡混合水搭乘该水流向上述水域的底部附近输送而使微细气泡扩散，其特征在于，

预先设有自上述气泡混合槽向下方突出且在侧面开设有多个供水口的供水管和安装在该供水管的下端部的水中泵；

使该水中泵运转，将对象水域中的水自上述供水管侧面的供水口引入到该供水管内，从而使该供水管内的水位上升而将水汲取到上述气泡混合槽内。

10.根据权利要求8或9所述的微细气泡扩散方法，其特征在于，

在上述气泡混合槽内的自上述供水管流向上述送水管的水流中，实际上不会产生湍流。

Images