CN113365721A - 超微气泡制造器和超微气泡水制造装置 - Google Patents

超微气泡制造器和超微气泡水制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超微气泡水制造装置(1)，包括蜗壳泵(3)、喷射器(4)、级联泵(6)、级联泵(6)的下游侧的分支部(P)、从分支部(P)相连于喷射器(4)与级联泵(6)之间的返回通路(7)、夹设于返回通路(7)的流量调整阀(9)和第一超微气泡制造器(2A)、与分支部(P)相连的排出路径(8)以及夹设于排出路径(8)的第二超微气泡制造器(2B)和控制装置(13)。控制装置(13)基于排出路径(8)的浓度计(10)的测定值以及级联泵(6)的下游侧和上游侧的第一和第二压力计(11、12)的测定值，对空气量调整阀(5)、蜗壳泵(3)、级联泵(6)以及流量调整阀(9)进行调节。

Description

超微气泡制造器和超微气泡水制造装置
技术领域
本发明涉及在液体中形成气体的超微气泡的超微气泡制造器和使用该超微气泡制造器的超微气泡水制造装置。
背景技术
超微气泡是直径1μm以下的气泡，比可见光的波长还小，因此即使在液体中形成，肉眼也看不到。另外，超微气泡与直径大于1μm的气泡即微气泡相比，上浮速度小，能够在液体中长时间停留。而且与微气泡相比，超微气泡的表面积较大，具有自加压效果，具有负电荷的带电作用。利用这些特点，在农业、工业、水产业等各种领域，为了各种目的使用着超微气泡。
作为制造这样的超微气泡的制造装置，以往提出有通过对直径10～50μm左右的微气泡照射超声波使微气泡破碎而细化来制造超微气泡的制造装置(例如，参见专利文献1)。
专利文献1中记载的超微气泡制造装置在气泡产生部制造含微气泡的水，该含微气泡的水暂时存积于存积部。通过将存积于存积部的含微气泡的水静置，由此在该存积部的下部汇集直径较小的气泡。将该含有直径较小的微气泡的水从存积部的下部取出，引导至破碎部，在该破碎部照射超声波。被照射了超声波的微气泡破碎，被细化，制造出超微气泡。超声波从在形成破碎部的通路的一个侧面设置的超声波产生部向流经该通路的含微气泡的水照射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-200762号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1所述的超微气泡制造装置需要具有超声波产生部、该超声波产生部用的电源装置以及控制装置，因此装置构成复杂，存在装置较大并且价格高昂的不良情况。另外，在破碎部，使用从一侧照射流经通路的含微气泡的水的超声波破碎气泡，制造超微气泡，因此存在超微气泡的制造效率较低且超微气泡的直径难以均等的问题。另外，在存积部静置含微气泡的水、使直径较小的气泡汇集于存积部的下部的工序和从存积部的下部取出含微气泡的水的工序都无法连续执行，成为分批工序。因此超微气泡的制造变得断续，存在制造效率较低的问题。
因此，本发明的课题在于提供一种装置构成比较简单的超微气泡制造器和超微气泡水制造装置。还提供一种超微气泡的制造效率较高且能够制成直径均等的超微气泡的超微气泡制造器和超微气泡水制造装置。
用于解决问题的方法
为解决上述课题，本发明的超微气泡制造器是一种用于制造水中所含有的气体的超微气泡的超微气泡制造器，其特征在于：
包括外壳、供给管、细化块以及排出管，
所述外壳具有圆形剖面；
所述供给管与所述外壳的一端连接，与所述外壳同轴延伸，用于供给水和气体的混合流体；
所述细化块至少一部分收容于所述外壳内，包括多个形成从所述供给管供给至外壳内的所述混合流体的回旋流的回旋流形成部，使在这些回旋流形成部形成的回旋流相互碰撞，将所述混合流体的气体细化，生成超微气泡水；
所述排出管配置于所述外壳的另一端侧，将在所述细化块生成的超微气泡水排出到所述外壳之外。
采用上述构成方式，由外壳、供给管、排出管以及收容于所述外壳内的细化块构成的超微气泡制造器能够容易地小型化。另外，该超微气泡制造器的细化块构成为，包括多个形成混合流体的回旋流的回旋流形成部，使在这些回旋流形成部形成的回旋流相互碰撞，使混合流体的气体细化，生成超微气泡水。因此无需使用超声波产生部等，就能用较少的部件构成，制成超微气泡水，故而能够使超微气泡制造器比较小型，而且能够价格低廉地制成。另外，在细化块，能够连续地进行在多个回旋流形成部形成回旋流的工序和使多个回旋流相互碰撞来细化混合流体的气体的工序。因此与实施分批工序的现有装置相比，能够高效地制造超微气泡。另外，通过使多个回旋流相互碰撞来细化混合流体的气体，能够高效地制造直径较之以往更均等的超微气泡。
一实施方式的超微气泡制造器的所述细化块包括作为所述回旋流形成部的第一回旋室、作为所述回旋流形成部的第二回旋室、碰撞室以及排出通路，所述第一回旋室绕与所述外壳同轴的回旋轴形成混合流体的回旋流；所述第二回旋室形成于比该第一回旋室远离所述供给管的一侧，绕与所述外壳同轴的回旋轴，形成向在所述第一回旋室形成的回旋流的相反方向回旋的混合流体的回旋流；所述碰撞室用于使在所述第一回旋室形成的混合流体的回旋流与在所述第二回旋室形成的混合流体的回旋流碰撞；所述排出通路用于将混合流体的回旋流在该碰撞室碰撞而成的超微气泡水向排出管侧引导，
所述排出管以与所述排出通路连通的方式与所述细化块连结，将所述细化块支承于所述外壳内。
根据上述实施方式，外壳内的细化块包括第一回旋室、第二回旋室、碰撞室以及排出通路而形成，所述第一回旋室绕与所述外壳同轴的回旋轴形成混合流体的回旋流；所述第二回旋室形成于比该第一回旋室远离所述供给管的一侧，绕与所述外壳同轴的回旋轴，形成向在所述第一回旋室形成的回旋流的相反方向回旋的混合流体的回旋流；所述碰撞室用于使在所述第一回旋室形成的混合流体的回旋流与在所述第二回旋室形成的混合流体的回旋流碰撞；所述排出通路用于将混合流体的回旋流在该碰撞室碰撞而成的超微气泡水向排出管侧引导，因此能够将超微气泡制造器小型化。另外，所述排出管以与所述细化块的排出通路连通的方式与所述细化块连结，将该细化块支承于所述外壳内，因此能够以简单的结构将细化块收容于外壳内。
一实施方式的超微气泡制造器的所述细化块包括第一块部件和第二块部件而形成，
所述第一块部件具有所述第一回旋室、将外壳内的混合流体在第一回旋室的切线方向上向该第一回旋室的一端侧导入的第一导入路以及形成于所述第一回旋室的另一端并用于输出回旋流的第一输出孔；
所述第二块部件与所述第一块部件结合，具有所述第二回旋室、将外壳内的混合流体在第二回旋室的切线方向上向该第二回旋室的一端侧导入的第二导入路、形成于所述第二回旋室的另一端并与所述第一块部件的第一输出孔对置且用于输出回旋流的第二输出孔、面向与所述第一块部件结合且形成于与第一块部件之间的碰撞室的碰撞室表面、形成于该碰撞室表面且用于使所述碰撞室的超微气泡水流入所述排出通路的流入口以及形成于连结有所述第一块部件的一侧的相反侧的端面且用于将流过所述排出通路的超微气泡水排出的排出口。
根据上述实施方式，细化块由第一块部件和第二块部件结合而形成。所述第一块部件具有第一回旋室、第一导入路以及第一输出孔，所述第一导入路将外壳内的混合流体在第一回旋室的切线方向上向该第一回旋室的一端侧导入；所述第一输出孔形成于所述第一回旋室的另一端，用于输出回旋流。另外，所述第二块部件具有第二回旋室、第二导入路以及第二输出孔，所述第二导入路将外壳内的混合流体在第二回旋室的切线方向上向该第二回旋室的一端侧导入；所述第二输出孔形成于所述第二回旋室的另一端，与所述第一块部件的第一输出孔对置，用于输出回旋流。所述第二块部件还具有碰撞室表面和排出通路，所述碰撞室表面面向与所述第一块部件结合、形成于与第一块部件之间的碰撞室；所述排出通路在形成于该碰撞室表面的流入口与在连结有所述第一块部件的一侧的相反侧的端面形成的排出口之间延伸。通过这样形成的第一块部件和第二块部件，能够构成小型的细化块。
一实施方式的超微气泡制造器的所述第一导入路和第二导入路相对于所述细化块的轴垂直面倾斜地形成。
根据上述实施方式，通过将混合流体经由相对于细化块的轴垂直面倾斜的第一导入路导入第一回旋室，能够在第一回旋室内有效地生成向第一输出孔回旋的回旋流。另外，通过将混合流体经由相对于细化块的轴垂直面倾斜的第二导入路导入第二回旋室，能够在第二回旋室内有效地生成向第二输出孔回旋的回旋流。由此而能够在位于第一回旋室的第一输出口与第二回旋室的第二输出口之间的碰撞室，使来自第一回旋室的回旋流与来自第二回旋室的回旋流强烈地碰撞，其结果是，能够有效地细化各回旋流中所含的气体的气泡，能够高效地制造气体的超微气泡。
一实施方式的超微气泡制造器的所述细化块包括处理流路、作为所述回旋流形成部的第一偏心供给路以及作为所述回旋流形成部的第二偏心供给路，所述处理流路在与所述外壳同轴方向上形成，供引导所述混合流体；所述第一偏心供给路在该处理流路的上游端将所述混合流体在中心轴的偏心方向上导入，形成回旋流；所述第二偏心供给路在所述处理流路的比所述第一偏心供给路靠下游侧将所述混合流体在中心轴的与所述第一偏心供给路相反方向的偏心方向上导入，生成与在所述第一偏心供给路形成的回旋流相反方向的回旋流并使之碰撞，
所述排出管连结于所述细化块的处理流路的下游端。
根据上述实施方式，细化块包括处理流路，所述处理流路在与外壳同轴方向上形成，供引导所述混合流体。在该处理流路的上游端连通有作为回旋流形成部的第一偏心供给路，所述第一偏心供给路将混合流体在中心轴的偏心方向上导入，形成回旋流。在比所述处理流路的所述第一偏心供给路靠下游侧连通有作为回旋流形成部的第二偏心供给路，所述第二偏心供给路将所述混合流体在中心轴的与所述第一偏心供给路相反方向的偏心方向上导入。通过利用该第二偏心供给路生成与在所述第一偏心供给路形成的回旋流相反方向的回旋流并使之碰撞，由此有效地细化混合流体所含的气体的气泡，生成气体的超微气泡。这样，细化块包括处理流路、第一偏心供给路以及第二偏心供给路而构成，因此能够使超微气泡制造器小型化。
根据本发明的其他技术方案，为使用所述超微气泡制造器形成的超微气泡水制造装置，其特征在于：
包括第一泵、混合器、第二泵、分支部、返回路径以及排出路径，
所述第一泵压送原料水；
所述混合器将气体与从所述第一泵压送来的原料水混合，形成混合流体；
所述第二泵设置于所述混合器的下游侧；
所述分支部在所述第二泵的下游侧将混合流体分支为两条路径；
所述返回路径与所述分支部连接，夹设流量调整阀和第一所述超微气泡制造器，用于使含有在该第一超微气泡制造器制造的气体的超微气泡的水返回所述混合器与第二泵之间；
所述排出路径与所述分支部连接，夹设第二所述超微气泡制造器，用于排出含有在该第二超微气泡制造器制造的气体的超微气泡的水。
采用上述构成方式，原料水被第一泵压送，由混合器在原料水中混合气体。由该混合器的下游侧的第二泵压送的混合流体在分支部分为两条路径。在与分支部连接的返回路径，在流量调整阀打开时，从第二泵压送来的混合流体的一部分被引导至第一超微气泡制造器，混合流体中的气体被细化，形成超微气泡。含有该气体的超微气泡的水返回混合器与第二泵之间，与来自混合器的混合流体汇合，被吸引至第二泵。另一方面，在与分支部连接的排出路径，从第二泵压送来的混合流体的一部分被引导至第二超微气泡制造器，混合流体中的气体被细化，形成超微气泡。含有该气体的超微气泡的水从排出路径的下游侧排出，供所希望的目的使用。另外，在返回路径的流量调整阀关闭时，从第二泵压送来的混合流体全部被引导至第二超微气泡制造器，形成气体的超微气泡，含有该气体的超微气泡的水通过排出路径排出。通过调整流量调整阀的开度，能够对在第一超微气泡制造器形成、返回第二泵的含有气体的超微气泡的水的量进行调整。因此能够有效地调整从排出路径排出的水中的气体的超微气泡的粒径、浓度。
一实施方式的超微气泡水制造装置是使用所述超微气泡制造器形成的超微气泡水制造装置，
包括第一泵、混合器、所述超微气泡制造器、第二泵、气液分离器以及排出路径，
所述第一泵压送气体与原料水混合而成的混合流体；
所述混合器连接于所述第一泵的输出侧与吸入侧之间，将气体与从所述第一泵输出了的混合流体混合，使之返回所述第一泵的吸入侧；
所述超微气泡制造器设置于所述第一泵的下游侧；
所述第二泵连接于所述超微气泡制造器的下游侧；
所述气液分离器连接于所述第二泵的下游侧；
所述排出路径用于排出在所述气液分离器分离出的液体。
根据上述实施方式，气体与原料水混合而成的混合流体被第一泵压送。从该第一泵输出的混合流体的一部分被引导至连接于所述第一泵的输出侧与吸入侧之间的混合器，通过该混合器，在混合流体中混合气体。在混合器混合了气体的混合流体返回所述第一泵的吸入侧。从所述第一泵输出的混合流体的其他部分被引导至设置于下游侧的超微气泡制造器，混合流体中的气体被细化，形成超微气泡。含有该超微气泡的水被吸引至连接于超微气泡制造器的下游侧的第二泵，向连接于该第二泵的下游侧的气液分离器输出。关于被引导至气液分离器的含有超微气泡的水，与该水一起被引导的气体被分离。气体在气液分离器被分离，剩下的液体即含有超微气泡的水通过排出路径排出。通过在第一泵与第二泵之间夹设超微气泡制造器，主要调节第二泵的动作，能够使含有超微气泡的水的生成量稳定。
一实施方式的超微气泡水制造装置的所述第二泵是级联泵。
根据上述实施方式，通过使用级联泵作为第二泵，能够稳定地生成含有气体的超微气泡的水。
一实施方式的超微气泡水制造装置包括对所述混合器向原料水或混合流体中混合的气体的量进行调整的气体量调整阀。
根据上述实施方式，通过利用气体量调整阀调整混合器向原料水或混合流体中混合的气体的量，能够调整所制造的超微气泡水的超微气泡的浓度。
一实施方式的超微气泡水制造装置包括浓度计和控制装置，
所述浓度计测定从所述排出路径排出的水的超微气泡浓度；
所述控制装置基于所述浓度计的测定值，控制所述气体量调整阀、所述第二泵、所述流量调整阀。
根据上述实施方式，从排出路径排出的水的超微气泡浓度由浓度计测定，由控制装置基于该测定值，控制所述气体量调整阀、所述第二泵、所述流量调整阀。由此而能够将从排出通路排出的水的超微气泡浓度稳定地调整为规定的值。
一实施方式的超微气泡水制造装置包括输入部、控制装置以及表，
所述输入部供输入应从所述排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量；
所述控制装置与所述输入部连接并且与所述第一泵、所述第二泵、所述流量调节阀、所述气体量调节阀连接；
所述表存储于所述控制装置，存储有所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调节阀的开度以及所述气体量调节阀的开度各自能取的值，并且与这些值相对应地存储有从所述排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量，
所述控制装置基于输入到所述输入部的值，参照所述表，提取所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调节阀的开度以及所述气体量调节阀的开度的目标值，控制所述第一泵、所述第二泵、所述流量调节阀以及所述气体量调节阀，以达到这些目标值。
根据上述实施方式，在输入部输入应从排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量。控制装置与输入部连接，接收来自该输入部的信息。另外，控制装置与第一泵、第二泵、流量调整阀、气体量调整阀连接，控制它们。在存储于该控制装置的表中存储有所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调整阀的开度以及所述气体量调整阀的开度各自能取的值，并且与这些值相对应地存储有从所述排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量。当在输入部输入气泡水的气泡的直径和浓度以及流量时，该控制装置基于这些输入的值，参照所述表，提取所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调整阀的开度以及所述气体量调整阀的开度的目标值。接着，所述控制装置控制所述第一泵、所述第二泵、所述流量调整阀以及所述气体量调整阀，以达到所述目标值。其结果是，从所述排出路径制造包括输入到输入部的直径和浓度的气泡并为所输入的流量的气泡水。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的超微气泡水制造装置的示意图。
图2是本发明的实施方式的超微气泡制造器的纵剖视图。
图3是基于图2的B向视的超微气泡制造器的横剖视图。
图4是基于图2的C向视的超微气泡制造器的横剖视图。
图5是示出超微气泡制造器的第一块的剖视图。
图6是示出超微气泡制造器的第二块的剖视图。
图7是示出其他超微气泡制造器的纵剖视图。
图8是基于图7的D向视的超微气泡制造器的横剖视图。
图9是基于图7的E向视的超微气泡制造器的横剖视图。
图10是示出第二实施方式的超微气泡水制造装置的示意图。
图11是示出第三实施方式的超微气泡水制造装置的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
本发明的实施方式的超微气泡水制造装置包括本发明的实施方式的超微气泡制造器，是在水中添加作为气体的空气的超微气泡来制造超微气泡水的装置。如图1所示，第一实施方式的超微气泡水制造装置1如箭头W所示被供给自来水等原料水，在该被供给的水中添加空气的超微气泡，并如箭头Z所示将其排出。超微气泡是指直径1μm以下的气泡。直径1μm～100μm的气泡为微气泡。本实施方式的超微气泡水制造装置1和超微气泡制造器除了仅形成超微气泡外，还能够形成超微气泡和微气泡或者仅形成微气泡。
超微气泡水制造装置1包括压送原料水的作为第一泵的蜗壳泵3、在从该蜗壳泵3压送来的原料水中混合空气的作为混合器的喷射器4以及设置于该喷射器4的下游侧的作为第二泵的级联泵6。还包括分支部P、返回路径7以及排出路径8，所述分支部P将所述级联泵6的下游侧分支为两条路径；所述返回路径7与所述分支部P连接，下游侧汇合于喷射器4与级联泵6之间；所述排出路径8与所述分支部P连接，用于排出超微气泡水。在所述返回路径7夹设有流量调整阀9和第一超微气泡制造器2A。在所述排出路径8夹设有第二超微气泡制造器2B。另外，在所述排出路径8的下游侧设置有对从该排出路径8排出的水中所含的气泡的浓度进行测定的浓度计10。浓度计10优选能够区分超微气泡的浓度和微气泡的浓度进行测定。另外，在喷射器4与级联泵6之间且在比返回路径7的汇合位置靠上游侧，设置有第一压力计11。另外，在级联泵6的输出侧设置有第二压力计12。该超微气泡水制造装置1包括控制各部分的动作的控制装置13。
所述蜗壳泵3发挥由喷射器4混合空气的混合功能，并与级联泵6协调调整超微气泡水的制造量。能够使用潜水泵等作为蜗壳泵。另外，除了蜗壳泵以外还能使用例如柱塞泵等其他泵作为第一泵，但优选使用容积泵、离心泵。
喷射器4如箭头A所示吸引空气，并将其混合至从蜗壳泵3输出的原料水中，形成水和空气的混合流体。在喷射器4，在用于吸入空气的吸气管连结有作为气体量调整阀的空气量调整阀5。通过利用该空气量调整阀5调整空气的吸入量，由此调整通过喷射器4向原料水中混合的空气的量。
级联泵6通过向第一超微气泡制造器2A和第二超微气泡制造器2B压送混合流体，由此使超微气泡制造器2A、2B发挥超微气泡的制造功能。除了级联泵6以外，还可以使用例如蜗壳泵等其他泵作为第二泵，但优选使用离心泵。
图2是示出本实施方式的超微气泡制造器2的示意纵剖视图。图3是图2的B向视的剖视图，图4是图2的C向视的剖视图。图2至图4的超微气泡制造器2示出第一超微气泡制造器2A和第二超微气泡制造器2B的结构。
该超微气泡制造器2将通过供给管25供给的水和空气的混合流体细化，形成含有空气的超微气泡的超微气泡水，并将该超微气泡水从排出管26排出。
超微气泡制造器2具有外壳24、供给管25、排出管26以及细化块28，所述外壳24为大体圆筒形状；所述供给管25与该外壳24的一端连接，与外壳24的内部连通；所述排出管26与所述外壳24的另一端连接；所述细化块28收容于所述外壳24内，与排出管26的端部连接。所述排出管26贯穿所述外壳24的另一端部，端部插入所述外壳24的内部，将与该排出管26的顶端连结的细化块28支承于外壳24内。
细化块28具有圆筒形状，在内部形成有供引导水和空气的混合流体的作为回旋流形成部的第一回旋室31和第二回旋室33。第一回旋室31和第二回旋室33具有将扁平的圆筒和半旋转椭圆组合而成的形状，使半旋转椭圆部分的顶点对置，相互同轴且对称地形成。细化块28以及该细化块28内的第一回旋室31和第二回旋室33与外壳24同轴配置。细化块28由内部形成有第一回旋室31的第一块部件281和内部形成有第二回旋室33的第二块部件282构成。
图5是示出第一块部件281的剖视图。第一块部件281具有构成细化块28的一端面的圆盘部分281a和从该圆盘部分281a的中央部向细化块28的内侧突出的突出部分281b。突出部分281b的靠近圆盘部分281a的部分形成为圆筒形状，另一方面，远离圆盘部分的顶端部分形成为圆锥台形状。在该第一块部件281的内侧形成有第一回旋室31。
第一回旋室31的一端侧部分的壁面31a具有圆筒形状，另一方面，另一端侧部分的壁面31b具有半旋转椭圆形状。第一回旋室31的一端侧部分的壁面31a大体形成于第一块部件281的圆盘部分的内侧，半旋转椭圆形状的另一端侧部分的壁面31b大体形成于第一块部件281的突出部分的内侧。在第一块部件281形成有用于将外壳24与细化块28之间的混合流体导入第一回旋室31的第一导入路35。如图3所示，第一导入路35在第一回旋室31的切线方向上形成。用于输出由第一导入路35引导的混合流体的输出开口35a形成于第一回旋室31的壁面。另外，用于使外壳24与细化块28之间的混合流体流入第一导入路35的流入开口35b形成于第一块部件281的圆盘部分281a的侧面。如图5所示，第一导入路35从第一回旋室31的一端向另一端形成为相对于第一回旋室31的中心轴的垂直面成角度θ。第一导入路35相对于第一回旋室31的中心轴垂直面所成的角度θ能够形成为1°以上且20°以下。该角度θ优选为5°以上且15°以下，进一步优选为8°以上且12°以下。在第一块部件281的突出部分281b的顶端部形成有第一输出孔32，形成为从该第一输出孔32输出在第一回旋室31形成的混合流体的回旋流。
图6是示出第二块部件282的剖视图。第二块部件282具有在一端侧形成较厚的底且另一端开口的有底的圆筒形状。所述第一块部件281的突出部分281b从该第二块部件282的开口插入，该第二块部件282的另一端面282a与第一块部件281的圆盘部分281a连结。在该第二块部件282的内侧面与第一块部件281的突出部分281b的外侧面之间，形成有供来自第一回旋室31的回旋流与来自第二回旋室33的回旋流碰撞的碰撞室38。在第二块部件282的内部形成有第二回旋室33。
第二回旋室33的一端侧部分的壁面33a具有圆筒形状，另一方面，另一端侧部分的壁面33b具有半旋转椭圆形状。在第二块部件282形成有用于将外壳24与细化块28之间的混合流体导入第二回旋室33的第二导入路36。如图4所示，第二导入路36在第二回旋室33的切线方向上形成。用于输出由第二导入路36引导的混合流体的输出开口36a形成于第二回旋室33的壁面。另外，用于使外壳24与细化块28之间的混合流体流入第二导入路36的流入开口36b形成于第二块部件282的一端侧的侧面。如图6所示，第二导入路36从第二回旋室33的一端向另一端形成为相对于第二回旋室33的中心轴的垂直面成角度θ。第二导入路36相对于第二回旋室33的中心轴垂直面所成的角度θ能够形成为1°以上且20°以下。该角度θ优选为5°以上且15°以下，进一步优选为8°以上且12°以下。在第二块部件282的另一端形成有第二输出孔34，形成为从该第二输出孔34输出在第二回旋室33形成的混合流体的回旋流。在第二回旋室33形成的回旋流形成为绕与在第一回旋室31形成的回旋流相反的方向回旋。这样，第一回旋室31与第二回旋室33关于中心轴的垂直面对称形成，将第一输出孔32与第二输出孔34对置而配置，形成为生成绕彼此相反的方向回旋的回旋流。
在第二块部件282的底部的径向外侧部分，形成有与第二块部件282的中心轴平行延伸的多个排出通路39、39、……。这些排出通路39、39、……配置为在第二回旋室33的径向外侧包围该第二回旋室33。在第二块部件282的底面282b，在径向外侧部分形成有用于使碰撞室38的流体流入排出通路39、39、……的多个作为流入口的流入开口39a、39a、……。形成有该流入开口39a的底面282b相当于面向碰撞室38的碰撞室表面。在第二块部件282的一端面形成有用于输出由排出通路39、39、……引导的流体的多个作为排出口的输出开口39b、39b、……。第二块部件282的一端与排出管26连结，从所述排出通路39、39、……的输出开口39b、39b、……输出的流体流向排出管26。
所述超微气泡制造器2被级联泵6压送水和空气的混合流体，混合流体从返回路径7、排出路径8的超微气泡制造器2的上游侧的部分即供给管25流入外壳24内。流入了外壳24内的混合流体被从细化块28的外侧面的流入开口35b、36b引导至第一和第二导入路35、36。被引导至第一导入路35的混合流体被从输出开口35a输出至第一回旋室31内，在第一回旋室31内形成回旋流。第一导入路35在第一回旋室31的切线方向上延伸，并且向第一回旋室31的另一端成倾斜角度θ，由此在第一回旋室31内形成稳定的回旋流。另外，被引导至第二导入路36的混合流体被从输出开口36a输出到第二回旋室33内，在第二回旋室33内形成回旋流。第二导入路36在第二回旋室33的切线方向上延伸并且向第二回旋室33的另一端成倾斜角度θ，由此在第二回旋室33内形成稳定的回旋流。
所述第一回旋室31内的混合流体的回旋流被从第一输出孔32向碰撞室38输出，所述第二回旋室33内的回旋流被从第二输出孔34向碰撞室38输出。从这些第一输出孔32和第二输出孔34输出的回旋流向彼此相反的方向回旋，由此伴随着较大的冲击力，在碰撞室38内碰撞。其结果是，彼此的混合流体的气体被有效地细化，生成超纳米气泡。含有这样生成的空气的超纳米气泡的水从碰撞室38经由流入开口39a、39a、……被引导至排出通路39、39、……，从输出开口39b、39b、……向排出管26排出。该排出管26在返回路径7、排出路径8的超微气泡制造器2的下游侧。
含有这样在超微气泡制造器2生成的空气的超微气泡的水被向返回路径7、排出路径8的下游侧引导。即，含有空气的超微气泡的水从第一超微气泡制造器2A流向返回路径7的下游侧，含有空气的超微气泡的水从第二超微气泡制造器2B流向排出路径8的下游侧。需要说明的是，在超微气泡制造器2制造的气泡并非仅限于超微气泡，根据运转条件还包含微气泡，另外也有时仅制造微气泡。
控制装置13与用于输入应从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量的输入部15连接。该控制装置13基于浓度计10的测定值，调节空气量调整阀5的开度、蜗壳泵3的输出流量、级联泵6的输出流量、流量调整阀9的开度，以使来自排出路径8的气泡水的浓度达到输入到输入部15的浓度。例如，当浓度计10对超微气泡的浓度的测定值小于目标值时，通过增大流量调整阀9的开度而增大返回路径7的流量，由此提高从排出路径8排出的水的超微气泡的浓度。另一方面，当浓度计10对超微气泡的浓度的测定值大于目标值时，通过减小流量调整阀9的开度而减少返回路径7的流量，由此降低从排出路径8排出的水的超微气泡的浓度。
控制装置13能够通过调整所述流量调整阀9的开度来调整从所述排出路径8排出的包括超微气泡和微气泡的气泡的浓度、气泡的直径及其分布以及水的排出量。例如，如果增大流量调整阀9的开度，则来自排出路径8的气泡的浓度增大，并且气泡的直径缩小，另外，来自排出路径8的水的排出量减少。并且所生成的气泡的直径的标准偏差减小，分布宽度减小，气泡的直径集中于较小值的狭小范围。另一方面，如果流量调整阀9的开度减小，则来自排出路径8的气泡的浓度降低，并且气泡的直径增大，另外来自排出路径8的水的排出量增大。并且，所生成的气泡的直径的标准偏差增大，分布宽度增大，气泡的直径从较小的值到较大的值分散在较大的范围。
另外，控制装置13还能够通过基于第二压力计12的测定值，调整级联泵6的输出压力来调整从所述排出路径8排出的包括超微气泡和微气泡的气泡的浓度、气泡的直径、含有超微气泡和/或微气泡的水的排出量。例如，在级联泵6的输出侧的压力大于1Mpa的情况下，当增大级联泵6的输出压力时，气泡的浓度降低且气泡的直径增大，另外，来自排出路径8的水的排出量增大。另一方面，当减小级联泵6的输出压力时，气泡的浓度上升，并且气泡的直径缩小，另外，来自排出路径8的水的排出量减少。相对于此，在级联泵6的输出侧的压力小于1Mpa的情况下，当在不超过1Mpa的范围增大级联泵6的输出压力时，气泡的浓度升高并且气泡的直径缩小，另外，来自排出路径8的水的排出量增大。另一方面，当减小级联泵6的输出压力时，气泡的浓度降低并且气泡的直径增大，另外，来自排出路径8的水的排出量减少。根据这样的级联泵6的输出压力与气泡的浓度之间的关系，控制装置13能够基于第二压力计12的测定值，调整级联泵6的输出压力，以使浓度计10的测定值达到所希望的浓度。
当调整所述级联泵6的输出压力时，需要考虑与所述蜗壳泵3的输出流量之差。例如，当蜗壳泵3的输出流量增大，接近级联泵6的吸入量时，级联泵6的输出流量、输出压力变得不稳定。另外，在蜗壳泵3的输出流量减少、与级联泵6的输出流量之差增大的情况下，级联泵6的输出流量、输出压力也会变得不稳定。另外，当蜗壳泵3的输出流量较少时，喷射器4的空气的混合能力会降低。为了防止这样的不良情况发生，优选控制装置13控制蜗壳泵3的输出流量和级联泵6的吸入量，以使设置于蜗壳泵3的输出侧与级联泵6的吸入侧之间的第一压力计11的测定值不超过规定的基准压力。该基准压力的值能够采用例如0.2MPa。
另外，控制装置13还能通过调整喷射器4的空气量调整阀5的开度来调整从所述排出路径8排出的水的气泡的分布。即，通过增大空气量调整阀5的开度，由此粒径较大的气泡的比例增加。另一方面，通过减小空气量调整阀5的开度，由此粒径较大的气泡的比例减小。例如，当利用空气量调整阀5，使由喷射器4混合于原料水中的空气的量为0.4L/min时，从排出路径8排出的气泡中直径大于1μm的气泡的比例增大，生成超微气泡和微气泡。另一方面，当利用空气量调整阀5使喷射器4的空气混合量为0.1L/min时，从排出路径8排出的气泡中直径小于1μm的气泡占大部分，实质上仅生成超微气泡。
考虑到这样的特点，控制装置13调节空气量调整阀5的开度、蜗壳泵3的输出流量、级联泵6的输出流量、流量调整阀9的开度，以成为输入到输入部15的气泡的直径和浓度以及流量的气泡水。由此而能够制造所希望的气泡的浓度、气泡的直径和排出量的气泡水。
另外，该超微气泡水制造装置1还可以通过在排出路径8的第二超微气泡制造器2B的上游侧设置第二流量调整阀，调整该第二流量调整阀的开度、空气量调整阀5的开度、返回路径7的流量调整阀9的开度以及蜗壳泵3和级联泵6的输出压力，由此调整从排出路径8排出的超微气泡的直径和浓度。
下表1是实施了使用本实施方式的超微气泡水制造装置1制造含有空气的超微气泡的气泡水的实验的结果。该实验设定了两种空气量调整阀5的开度，并且设定了三种流量调整阀9的开度而实施。空气量调整阀5的两种开度为向喷射器4供给的空气量达到0.1L/mL的开度和向喷射器4供给的空气量达到0.4L/mL的开度。流量调整阀9的开度为全开的大开度、全开的3.5％即中开度以及全开的0.8％即小开度。在各条件下实施超微气泡水制造装置1的运转，测定了分支部P的压力、从排出路径8排出的水的流量、所排出的水中含有的气泡的平均粒径、最频粒径、标准偏差以及浓度。气泡的测定是使用日本量子设计(QuantumDesign)公司制的纳米颗粒解析装置NanoSIGHT NS500实施的。气泡的平均粒径、最频粒径、标准偏差以及浓度是对从排出路径8排出、存积于储水箱中的气泡水进行测定所得。
[表1]
Figure BDA0003130764110000161
如表1所示，在条件1至条件6几乎所有条件下，所制成的气泡的粒径大部分为70～90nm，几乎不依赖于分支部P的压力、喷射器4所吸入的空气量。气泡浓度与所吸入的空气量成比例。另外，越是减小流量调整阀9的开度，提高分支部P的压力，减少返回通路7的流量，气泡直径越会变大，气泡浓度越会降低，气泡水的制造量越会变多。另外，增大返回通路7的流量更能获得气泡直径小、气泡浓度高、直径偏差小的超微气泡。需要说明的是，空气量为0.4L/min的情况下，所排出的气泡水白浊，另一方面，空气量为0.1L/min的情况下，气泡水是透明的。因此，可以说与空气量为0.1L/min的情况相比，在空气量为0.4L/min的情况下，微气泡的含量较大。需要说明的是，气泡的平均粒径等的测定是在储水箱中存积了一定量的气泡水后实施的，因此与空气量为0.4L/min的气泡水相关的测定值并未反映成为白浊的原因的微气泡。
在上述实施方式中，超微气泡制造器2包括细化块28，所述细化块28包括在同轴上相对于中心轴的垂直面对称形成的第一回旋室31和第二回旋室33，但超微气泡制造器2也可以使用其他超微气泡制造器。图7是示出变形例的超微气泡制造器的纵剖视图。图8是图7的D向视的剖视图，图9是图7的E向视的剖视图。该超微气泡制造器126是将由供给管25供给的水和空气的混合流体在细化块128细化，形成含有空气的超微气泡的超微气泡水，并将该超微气泡水从排出管26排出。
该超微气泡制造器126具有大体圆筒形状的外壳140，所述外壳140的一端与供给管25连结，另一端与细化块128连结。细化块128具有比外壳140小径的大体圆筒形状，另一端部分形成为比其他部分大的直径，嵌合于外壳140的另一端部的内侧面。该细化块128在内部形成有用于引导水和气体的混合流体的处理流路130、与该处理流路130的上游端连通的作为回旋流形成部的第一偏心供给路131以及与所述处理流路130的长度方向的大致中央连通的作为回旋流形成部的第二偏心供给路132。在通过处理流路130的中心轴的剖面上，第一偏心供给路131的中心轴和第二偏心供给路132的中心轴相对于处理流路130的中心轴垂直延伸。
细化块128的处理流路130沿细化块128的中心轴，从细化块128的一端面的附近形成至细化块128的另一端面。处理流路130的一端不贯穿细化块128的一端面地留存于细化块128内，另一方面，处理流路130的另一端在细化块128的另一端面形成有开口。该处理流路130具有圆形剖面，形成为随着从一端趋向另一端而直径增大。在处理流路130的另一端的开口，插入有排出管26，处理流路130与排出管26连通。
细化块128的第一偏心供给路131如与细化块128的中心轴垂直的剖视图即图8所示，以与处理流路130的一端连通的方式形成有两条。这两条第一偏心供给路131关于处理流路130的中心，点对称配置。这些第一偏心供给路131在细化块128的大体径向上延伸，在细化块128的外周面形成有流入开口131a，在处理流路130的内周面形成有输出开口131b。这些第一偏心供给路131具有圆形剖面，形成为随着从流入开口131a趋向输出开口131b而直径变小。第一偏心供给路131的输出开口131b在处理流路130的轴向观察下，配置于相对于处理流路130的中心偏心的位置。此处，在图7中，第二偏心供给路132示出沿着该第二偏心供给路132的中心轴的纵剖面的形状，而未示出用通过细化块128的中心轴的面切断第二偏心供给路132的样子。
细化块128的第二偏心供给路132如与细化块128的中心轴垂直的剖视图即图9所示，以与处理流路130的长度方向的大致中央连通的方式形成有两条。这两条第二偏心供给路132关于处理流路130的中心，点对称配置。这些第二偏心供给路132在细化块128的大体径向上延伸，在细化块128的外周面形成有流入开口132a，在处理流路130的内周面形成有输出开口132b。这些第二偏心供给路132具有圆形剖面，形成为随着从流入开口132a趋向输出开口132b而直径变小。第二偏心供给路132的输出开口132b在处理流路130的轴向观察下，配置于相对于处理流路130的中心偏心的位置。该第二偏心供给路132的输出开口132b关于处理流路130的中心轴，向与第一偏心供给路131的输出开口131b相反侧偏心。所述细化块128的第一偏心供给路131和第二偏心供给路132在细化块128的轴向观察下配置为相互成90°的角度。
上述构成的超微气泡制造器126如下工作。首先，水和空气的混合流体通过供给管25被引导至外壳140内。流入外壳140内的混合流体被从细化块128的外侧面的流入开口131a、132a引导至第一和第二偏心供给路131、132。被引导至第一偏心供给路131的混合流体被从输出开口131b输出至处理流路130内，在该处理流路130内形成回旋流。第一偏心供给路131的输出开口131b配置于相对于处理流路130的中心偏心的位置，由此在处理流路130内形成稳定的回旋流。这样从第一偏心供给路131引导至处理流路130内的混合流体成为回旋流，从处理流路130的一端流向另一端。另外，引导至第二偏心供给路132的混合流体被从输出开口132b输出至处理流路130内。所述第二偏心供给路132的输出开口132b配置于关于处理流路130的中心轴偏心的位置，并且向与第一偏心供给路131的输出开口131b相反侧偏心，由此形成相对于流经了处理流路130的回旋流相反方向的回旋流。从该第二偏心供给路132的输出开口132b输出的混合流体的回旋流与从第一偏心供给路131流出来的回旋流碰撞。其结果是，彼此的混合流体的气体被有效细化，生成超纳米气泡。含有这样生成的空气的超纳米气泡的水流向处理流路130的另一端，通过排出管26，从超微气泡制造器126排出。
上述变形例的超微气泡制造器126在制造细化块128时，能够通过对单个金属材料的切削加工，来形成处理流路130、第一偏心供给路131以及第二偏心供给路132。因此，能够以较少的工时容易地制造细化块128。
在上述变形例的超微气泡制造器126中，细化块128的第一偏心供给路131和第二偏心供给路132配置为在处理流路130的轴向观察下相互成90°的角度，但也可以配置为相互成0度的角度。另外，细化块128的第一偏心供给路131和第二偏心供给路132都各设置有两条，但也可以设置其中一者或者两者各设置有一条。
图10是示出本发明的第二实施方式的超微气泡水制造装置101的示意图。第二实施方式的超微气泡水制造装置101在第二超微气泡制造器2B的下游侧包括温度计105并且控制装置113基于表114实施控制这一点与第一实施方式的超微气泡水制造装置1不同。在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的部分使用相同的参考编号，省略详细说明。
第二实施方式的超微气泡水制造装置101的控制装置113包括表114，所述表114中，与蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度、温度计105的测定值、第一压力计11和第二压力计12的测定值各自能取的值相对应地存储有从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量。该表114能够使用例如在表1的内容中追加了在各条件下运转时的蜗壳泵3和级联泵6的负荷的表。蜗壳泵3和级联泵6的负荷能够基于向泵供给的电流值决定。在控制装置113连接有用于输入应从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量的输入部115。
当运转本实施方式的超微气泡水制造装置101时，通过输入部115输入应从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量。控制装置113参照表114，确定与所输入的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量相符合的蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度作为目标值。控制装置113控制蜗壳泵3、级联泵6、空气量调整阀5以及流量调整阀9，以达到所确定的蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度以及流量调整阀9的开度的目标值。另外，控制装置113根据温度计105的测定值检测从第二超微气泡制造器2B排出的水的温度，基于所测定出的温度，参照表114，调整蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度。并且，基于第一压力计11和第二压力计12的测定值，参照表114，调整蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度。
这样，第二实施方式的超微气泡水制造装置101无需测定从排出路径8排出的气泡的直径、浓度，就能基于表114、应从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量，控制蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度，制造所希望的直径和浓度以及流量的超微气泡水。
在第二实施方式中，控制装置113将应从排出路径8排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量与表114对照，确定蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度，但也可以利用以气泡水的气泡的直径和浓度以及流量为参数的函数，确定蜗壳泵3和级联泵6的负荷、空气量调整阀5的开度、流量调整阀9的开度。
另外，也可以不必设置所述第一压力计11和第二压力计12，也可以不必实施基于所述第一压力计11和第二压力计12的测定值的调整。在该情况下，表114中无需与第一压力计11和第二压力计12的测定值相关的信息。
另外，所述温度计105配置于第二超微气泡制造器2B的输出侧，但当蜗壳泵3构成为从水罐吸引水时，也可以在该水罐配置温度计105，测定水罐的水的温度。另外，也可以不必设置所述温度计105，也可以不必实施基于所述温度计105的测定值的调整。在该情况下，表114中无需与温度计105的测定值相关的信息。
在上述第一和第二实施方式中，在级联泵6的下游侧设置分支部P，在该分支部P连接有返回路径7和排出路径8，所述返回路径7夹设有第一超微气泡制造器2A和流量调整阀9；所述排出路径8夹设有第二超微气泡制造器2B，但也可以不设置所述流量调整阀9、第一超微气泡制造器2A以及返回路径7。即，可以在级联泵6的下游侧仅设置夹设有第二超微气泡制造器2B的排出路径8，仅由第二超微气泡制造器2B生成超微气泡。
图11是示出本发明的第三实施方式的超微气泡水制造装置103的示意图。该超微气泡水制造装置103在如箭头W所示供给的自来水等原料水中添加空气的超微气泡，并如箭头Z所示排出。
第三实施方式的超微气泡水制造装置103包括吸引作为原料水的自来水的作为第一泵的吸引泵121。与该吸引泵121并列，设置有向从吸引泵121输出的原料水混合空气形成水和空气的混合流体的作为混合器的喷射器122。即，在吸引泵121的吸入侧与输出侧之间夹设有喷射器122。在喷射器122在用于吸入空气的吸气管连结有混合空气量调整阀127，所述混合空气量调整阀127用于调整向混合流体混合的空气的量，由流量调整阀形成。在混合空气量调整阀127的上游侧连接有存积空气的贮气罐124。该贮气罐124优选设置对从大气吸入的空气进行净化的清洁装置。
在所述吸引泵121的下游侧连接有所述超微气泡制造器2，所述超微气泡制造器2将混合流体的空气细化，形成超微气泡。也可以连接变形例的超微气泡制造器126来替代超微气泡制造器2。在所述吸引泵121与超微气泡制造器2之间设置有第一液压传感器141，所述第一液压传感器141测定被向超微气泡制造器2引导的流体中的液体的压力。在超微气泡制造器2的下游侧设置有吸引流体的作为第二泵的级联泵123。在超微气泡制造器2与级联泵123之间设置有测定从超微气泡制造器2输出的流体中的液体的压力的第二液压传感器142。构成为由控制装置143基于该第二液压传感器142的测定值来控制级联泵123的动作。
在级联泵123的下游侧连接有气液分离器125，所述气液分离器125从含有超微气泡的水中分离出未添加于水中而残留下来的多余的空气。在气液分离器125分离出的空气返回贮气罐124，另一方面，含有超微气泡的水通过流量调整阀135如箭头Z所示排出。此处，除了潜水泵以外，还可以使用陆地泵等容积泵作为气泡水制造装置103的第一泵。另外，还可以使用级联泵以外的泵作为第二泵，但优选使用离心泵。
该第三实施方式的气泡水制造装置103能够通过调节混合空气量调整阀127的开度、吸引泵121和级联泵123的流体的输出流量或输出压力来调节超微气泡的粒径和浓度。
另外，该气泡水制造装置103还能够测定所排出的超微气泡的浓度，基于该测定值，调节吸引泵121和级联泵123的输出量、混合空气量调整阀127的开度，从而调节气泡水罐2的超微气泡的浓度。
所述气泡水制造装置103还可以设置第二控制装置，由该第二控制装置控制所述混合空气量调整阀127的开度、吸引泵121和级联泵123的流体的输出流量或输出压力，从而调节通过流量调整阀135排出的超微气泡的粒径和浓度。
例如，为了减小所排出的超微气泡水中含有的气泡的直径，而减小混合空气量调整阀127的开度，减少对喷射器122的空气的供给量，并增大超微气泡制造器2的上游侧和下游侧的压力差。
另一方面，为了增大所排出的超微气泡水中含有的气泡的浓度，而增大混合空气量调整阀127的开度，增加对喷射器122的空气的供给量，并增大超微气泡制造器2的上游侧与下游侧的压力差。
在所述气泡水制造装置103的超微气泡制造器2，优选以在上游侧与下游侧之间，即供给管25的流体的压力与排出管26的流体的压力之间产生4MPa以上且6MPa以下的压力差的方式，调节吸引泵121的输出量和级联泵123的吸入量。在该情况下，将供给管25中的流体的压力调节得比排出管26中的流体的压力高。这样，通过使超微气泡制造器2的上游侧与下游侧之间产生4MPa以上且6MPa以下的压力差，能够利用超微气泡制造器2稳定地制造含有超微气泡的水。
这样，能够利用第三实施方式的气泡水制造装置103稳定地形成50～70nm的超微气泡。另外，该气泡水制造装置103除了空气以外，还可以制造含有氧、氢的超微气泡的水。当制造含有氧、氢的超微气泡的水时，将未添加于水中的多余的氧、氢在气液分离器125分离出来，使之返回贮气罐124，由此而能够防止氧、氢泄漏到气泡水制造装置103的外部的不良情况的发生。因此当制造含有氧、氢的超微气泡的水时，能够有效地防止因氧、氢的泄漏引发的火灾等不良情况的发生。
在上述实施方式中，超微气泡制造器2的细化块28具有作为回旋流形成部的第一回旋室31和第二回旋室33，但并不局限于两个，也可以具有三个以上回旋流形成部。另外，超微气泡制造器126的细化块128具有作为回旋流形成部的第一偏心供给路131和第二偏心供给路132，但并不局限于两个，还可以具有三个以上回旋流形成部。
另外，在上述实施方式中，在水中形成了作为气体的空气的超微气泡，但是除了空气以外，也可以形成氢、氧、臭氧、氮、二氧化碳以及其他各种气体的超微气泡。
另外，除了水以外，还可以在微酸性电解水以及其他各种液体中形成超微气泡。
第一至第三实施方式的超微气泡水制造装置1、101、103、使用这些超微气泡水制造装置1、101、103制造出的气泡水能够用于使用超微气泡和/或微气泡的各种用途。例如，在环境相关行业、农业和畜产业、食品相关行业、水产业、电子工业、医疗和医疗相关行业、能源相关产业、日用品相关行业、造纸业、造船业以及机械制造业等行业中，作为各种处理、产品的构成要素都能使用超微气泡水制造装置1、101、103、气泡水。
作为环境相关行业中的用途的例子，能够举出土壌的净化、水的净化、排水处理、污泥减容化、有机物分解、藻类的去除、凝聚浮游物质的去除等。
作为农业和畜产业中的用途的例子，能够举出促进农产物和畜产物的生长、增加收获量和提高质量、保持鲜度、用于饮用水和液肥等。
作为食品相关行业中的用途的例子，能够举出保持鲜度、防氧化、增添风味、改善口感、增添香味等。
作为水产业中的用途的例子，能够举出促进水产物的生长、增加收获量、提高质量，改善养殖环境、保持鲜度等。
作为电子工业中的用途的例子，能够举出精密剥离、硅晶片等各种材料、部件的清洗等。
作为医疗及医疗相关行业中的用途的例子，能够举出消毒、杀菌、培养、药品的制造或处理等。
作为能源相关产业中的用途的例子，能够举出原料或燃料的净化、燃料效率的提高等。
作为日用品相关行业中的用途的例子，能够举出洗涤剂、洗浴用品以及厨房用品、热水供给装置、空调装置、化妆品等。
作为造纸业中的用途的例子，能够举出污泥处理等。
作为造船业中的用途的例子，能够举出航行水域的水质改善、压舱水的净化、向发动机供给的气液混合燃料的制造等。
作为机械制造业中的用途的例子，能够举出部件的净化、各种净化装置、气液混合燃料的制造装置等。
上述行业和用途仅为示例，本发明能够用于使用超微气泡和/或微气泡的性质的各种物品、用途。
本发明并不局限于以上说明的实施方式或实施例，本领域普通技术人员能够在本发明的技术思想范围内进行诸多变形。
附图标记说明
1、101、103：超微气泡水制造装置；2A：第一超微气泡制造器；2B：第二超微气泡制造器；3：蜗壳泵；4：喷射器；5：空气量调整阀；6：级联泵；7：返回路径；8：排出路径；9：流量调整阀；10：浓度计；11：第一压力计；12：第二压力计；13、113：控制装置；15、115：输入部；24：外壳；25：供给管；26：排出管；28：细化块；31：第一回旋室；32：第一输出孔；33：第二回旋室；34：第二输出孔；35：第一导入路；36：第二导入路；38：碰撞室；39：排出通路；114：控制装置的表；126：超微气泡制造器；105：温度计；281：第一块部件；282：第二块部件。

Claims (11)

1.一种超微气泡制造器，其用于制造水中所含有的气体的超微气泡，其特征在于：
包括外壳、供给管、细化块以及排出管，
所述外壳具有圆形剖面；
所述供给管与所述外壳的一端连接，与所述外壳同轴延伸，用于供给水和气体的混合流体；
所述细化块至少一部分收容于所述外壳内，包括多个形成从所述供给管供给至外壳内的所述混合流体的回旋流的回旋流形成部，使在这些回旋流形成部形成的回旋流相互碰撞，将所述混合流体的气体细化，生成超微气泡水；
所述排出管配置于所述外壳的另一端侧，将在所述细化块生成的超微气泡水排出到所述外壳之外。
2.根据权利要求1所述的超微气泡制造器，其特征在于：
所述细化块包括作为所述回旋流形成部的第一回旋室、作为所述回旋流形成部的第二回旋室、碰撞室以及排出通路，所述第一回旋室绕与所述外壳同轴的回旋轴形成混合流体的回旋流；所述第二回旋室形成于比该第一回旋室远离所述供给管的一侧，绕与所述外壳同轴的回旋轴，形成向在所述第一回旋室形成的回旋流的相反方向回旋的混合流体的回旋流；所述碰撞室用于使在所述第一回旋室形成的混合流体的回旋流与在所述第二回旋室形成的混合流体的回旋流碰撞；所述排出通路用于将混合流体的回旋流在该碰撞室碰撞而成的超微气泡水向排出管侧引导，
所述排出管以与所述排出通路连通的方式与所述细化块连结，将所述细化块支承于所述外壳内。
3.权利要求2所述的超微气泡制造器，其特征在于：
所述细化块包括第一块部件和第二块部件而形成，
所述第一块部件具有所述第一回旋室、将外壳内的混合流体在第一回旋室的切线方向上向该第一回旋室的一端侧导入的第一导入路以及形成于所述第一回旋室的另一端并用于输出回旋流的第一输出孔；
所述第二块部件与所述第一块部件结合，具有所述第二回旋室、将外壳内的混合流体在第二回旋室的切线方向上向该第二回旋室的一端侧导入的第二导入路、形成于所述第二回旋室的另一端并与所述第一块部件的第一输出孔对置且用于输出回旋流的第二输出孔、面向与所述第一块部件结合且形成于与第一块部件之间的碰撞室的碰撞室表面、形成于该碰撞室表面且用于使所述碰撞室的超微气泡水流入所述排出通路的流入口以及形成于连结有所述第一块部件的一侧的相反侧的端面且用于将流过所述排出通路的超微气泡水排出的排出口。
4.根据权利要求3所述的超微气泡制造器，其特征在于：
所述第一导入路和第二导入路相对于所述细化块的轴垂直面倾斜地形成。
5.根据权利要求1所述的超微气泡制造器，其特征在于：
所述细化块包括处理流路、作为所述回旋流形成部的第一偏心供给路以及作为所述回旋流形成部的第二偏心供给路，所述处理流路在与所述外壳同轴方向上形成，供引导所述混合流体；所述第一偏心供给路在该处理流路的上游端将所述混合流体在中心轴的偏心方向上导入，形成回旋流；所述第二偏心供给路在所述处理流路的比所述第一偏心供给路靠下游侧将所述混合流体在中心轴的与所述第一偏心供给路相反方向的偏心方向上导入，生成与在所述第一偏心供给路形成的回旋流相反方向的回旋流并使之碰撞，
所述排出管连结于所述细化块的处理流路的下游端。
6.一种超微气泡水制造装置，其使用权利要求1所述的超微气泡制造器而形成，其特征在于：
包括第一泵、混合器、第二泵、分支部、返回路径以及排出路径，
所述第一泵压送原料水；
所述混合器将气体与从所述第一泵压送来的原料水混合，形成混合流体；
所述第二泵设置于所述混合器的下游侧；
所述分支部在所述第二泵的下游侧将混合流体分支为两条路径；
所述返回路径与所述分支部连接，夹设流量调整阀和第一所述超微气泡制造器，用于使含有在该第一超微气泡制造器制造的气体的超微气泡的水返回所述混合器与第二泵之间；
所述排出路径与所述分支部连接，夹设第二所述超微气泡制造器，用于排出含有在该第二超微气泡制造器制造的气体的超微气泡的水。
7.一种超微气泡水制造装置，其使用权利要求1所述的超微气泡制造器而形成，其特征在于：
包括第一泵、混合器、所述超微气泡制造器、第二泵、气液分离器以及排出路径，
所述第一泵压送气体与原料水混合而成的混合流体；
所述混合器连接于所述第一泵的输出侧与吸入侧之间，将气体与从所述第一泵输出了的混合流体混合，使之返回所述第一泵的吸入侧；
所述超微气泡制造器设置于所述第一泵的下游侧；
所述第二泵连接于所述超微气泡制造器的下游侧；
所述气液分离器连接于所述第二泵的下游侧；
所述排出路径用于排出在所述气液分离器分离出的液体。
8.根据权利要求6或7所述的超微气泡水制造装置，其特征在于：
所述第二泵是级联泵。
9.根据权利要求6所述的超微气泡水制造装置，其特征在于：
包括对所述混合器向原料水或混合流体中混合的气体的量进行调整的气体量调整阀。
10.根据权利要求9所述的超微气泡水制造装置，其特征在于：
包括浓度计和控制装置，
所述浓度计测定从所述排出路径排出的水的超微气泡浓度；
所述控制装置基于所述浓度计的测定值，控制所述气体量调整阀、所述第二泵、所述流量调整阀。
11.根据权利要求9所述的超微气泡水制造装置，其特征在于：
包括输入部、控制装置以及表，
所述输入部供输入应从所述排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量；
所述控制装置与所述输入部连接并且与所述第一泵、所述第二泵、所述流量调整阀、所述气体量调整阀连接；
所述表存储于所述控制装置，存储有所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调整阀的开度以及所述气体量调整阀的开度各自能取的值，并且与这些值相对应地存储有从所述排出路径排出的气泡水的气泡的直径和浓度以及流量，
所述控制装置基于输入到所述输入部的值，参照所述表，提取所述第一泵的负荷、所述第二泵的负荷、所述流量调整阀的开度以及所述气体量调整阀的开度的目标值，控制所述第一泵、所述第二泵、所述流量调整阀以及所述气体量调整阀，以达到这些目标值。
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