JP2000189946A - 超微細気泡発生装置 - Google Patents

超微細気泡発生装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構造の装置を用いて、超微細な
気泡を継続して発生させることができる超微細気泡発生
装置を提供する。 【解決手段】 水槽1内の処理対象水1Wに対して供給
水2Wを供給する流路3に、供給水2Wを加熱沸騰させ
る加熱沸騰手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水の浄化等に利用
される気泡発生装置に関するものであって、特に、超微
細な気泡を発生させることができる超微細気泡発生装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】微細気泡は水中に含まれている有機物を
気泡の表面に吸着させて水面上に浮上させることができ
るため、水質浄化や水棲生物の育成等に効果があるとさ
れており、例えば、特開平4−325042号公報に開
示されている養魚用水浄化装置には、ポーラス状の軽石
等から成る散気モジュール等を使用して気泡を発生させ
ることにより、養魚用水の浄化を行うことが記載されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記散気モジ
ュールから発生する気泡によって水中の汚濁物質を吸着
して浮上分散する浄化装置の場合は、或る程度のレベル
までは浄化可能であるが、極めて微細(超微細)な汚濁
粒子を吸着捕集することが難しくて、汚濁物質を完全に
取り除くことができなかった。
【0004】微細な汚濁粒子(汚濁物質)を吸着捕集す
るには、それに匹敵する微細な気泡を多数発生させて処
理水に対して大きな接触面積を持たせる必要があるが、
上記公報に記載されている軽石のようなポーラス材では
気泡の大きさに限度があり、また、微細な穴の場合は汚
濁物質が直ぐに詰って気泡を発生できなくなる問題があ
った。
【0005】また、強力なエアーを送って上記汚濁物質
の詰りを解消しようとすると、ポンプの能力を高め、且
つ、配管関係の耐圧強度を高めなくてはならないため、
設備的に大掛かりになってコスト高になる問題があっ
た。
【0006】従って本発明の技術的課題は、比較的簡単
な構造の装置を用いて、超微細な気泡を継続して発生さ
せることができる超微細気泡発生装置を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【0008】処理対象水の中に微細な気泡を発生させる
微細気泡発生装置であって、
【0009】(1) 上記処理対象水の中に外部から水
を送り込むことができる流路を設け、この流路に加熱沸
騰手段を設けて、加熱沸騰した水を上記の処理対象水に
送り込むように構成すること。(請求項1)
【0010】(2) 上記処理対象水の中で、処理対象
水を吸い込んで再びこれを処理対象水の中に還元するこ
とができる流路を設け、この流路に加熱沸騰手段を設け
て、加熱沸騰した水を上記処理対象水の中に還元するよ
うに構成すること。(請求項2)
【0011】(3) 水を沸騰させるための加熱沸騰手
段が、導電性材料で造った流路を電気的に加熱する加熱
装置であること。(請求項3)
【0012】(4) 外部から供給される水に炭酸ガス
が含有されていること。(請求項4)
【0013】(5) 外部から供給される水に酸素が含
有されていること。(請求項5)
【0014】 上記(1)で述べた請求項1に係る手
段によれば、外部から送られて来る水を流路中で加熱沸
騰させると、沸騰した水は気化膨張して水蒸気となって
処理対象水中に噴射され、次いで、処理対象水によって
瞬時に冷却、液化されて処理対象水中に混合されるが、
この時溶存するガス(酸素や炭酸ガス)は瞬時に処理対
象水中に溶け込むことなく、超微細な気泡となって処理
対象水中に残り、これが処理対象水中を次第に浮上する
ものであって、その結果、水の給水と加熱沸騰手段によ
る加熱を続けることにより、粉粒物質の中に超微細な気
泡を連続して発生させることを可能にする。
【0015】 上記(2)で述べた請求項2に係る手
段によれば、投げ込み式の気泡発生装置として用いて効
果を発揮できるものであって、処理対象水の中に気泡発
生装置を投げ込んで、吸い込んだ処理対象水を加熱沸騰
手段で加熱沸騰させて流路から処理対象水の中に還元さ
せれば、上記と同様に水蒸気が処理対象水の中に噴射
され、これが超微細な気泡となって処理対象水の中を次
第に浮上するものであって、上記処理対象水の循環と加
熱沸騰を継続して行うことにより、超微細な気泡を連続
して発生させることを可能にする。
【0016】 上記(3)で述べた請求項3に係る手
段によれば、流路を例えば金属パイプのような導電性パ
イプで造り、そのパイプに電流を流して加熱したり、高
周波で加熱したり、或は、発熱素子を用いて加熱するこ
とにより、水を加熱沸騰して処理対象水側に送り出せ
ば、超微細な気泡を発生させることを可能にする。
【0017】 上記(4)で述べた請求項4に係る手
段によれば、外部から送られて来る水に例えば炭酸水の
ような炭酸ガスを含有する水を添加することによって、
処理対象水の中に超微細な二酸化炭素の気泡を発生する
ことができるため、処理対象水に対して超微細な気泡と
一緒にCO2ガスを供給して、水草等の発育を促進する
ことを可能にする。
【0018】 上記(5)で述べた請求項5に係る手
段によれば、外部から送られて来る水に例えば過酸化水
素水のような酸素ガスを含有する水を添加することによ
って、処理対象水の中にO2ガスを含んだ超微細な気泡
を発生させることができるため、処理対象水に対する酸
素の供給をより促進させることを可能にする。
【0019】以上の如くであるから、上記(1)〜
(5)の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る超微細気泡
発生装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図1は
本発明の構成を説明した側断面図であって、図中、1は
処理対象水1Wを収容した水槽、2は供給水2W(清水
又は浄化水)を収容した外部水槽で、3はこの外部水槽
2の供給水2Wを水槽1の処理対象水1Wの中に送り込
む金属パイプ等から成る流路を示す。
【0021】また、4は上記流路3を加熱することによ
り、流路3内を流れる供給水を加熱沸騰させる加熱電源
回路、4Sはその開閉スイッチであって、流路3内で加
熱沸騰された供給水は気化膨張し、水蒸気と成って流路
3に従ってその先端口3Aから水槽1の処理対象水1W
の中に噴射される仕組に成っている。
【0022】以上の如く処理対象水1Wの中に噴射され
た水蒸気は、処理対象水1Wによって瞬時に冷却、液化
されて、処理対象水1Wに混合されるのであるが、溶存
するガス(酸素や炭酸ガス)は瞬時に処理対象水1W中
に溶け込むことなく、微細な気泡となって処理対象水1
W中に残って浮上するため、上記供給水2Wの供給と加
熱電源回路4による加熱を続ける限り、流路3の先端口
3Aから処理対象水1Wの中に超微細な気泡を連続して
発生させることができる。
【0023】図2は、上述した加熱電源回路4によって
流路3内の供給水2Wを加熱沸騰させている状態を示
し、また図3は、超微細な気泡が処理対象水1Wの中に
送り出されている状態を示したものであって、図示した
状態で供給水2Wの中に例えば炭酸水のような炭酸ガス
を含有する水を添加した状態には、炭酸ガスを多く含ん
だ超微細な気泡を発生させることができるから、水槽1
内に植えた水草等の発育を促進することができ、また、
供給水2Wに例えば過酸化水素水のような炭酸ガスを多
く含有した水を添加した場合には、処理対象水1Wの中
により多くの酸素を含んだ超微細な気泡を発生させて、
酸素の供給を促進させることができる。
【0024】図4は、投げ込み式に構成した本発明に係
る超微細気泡発生装置の一例を示したものであって、こ
の投げ込み式気泡発生装置5は、フイルタ6と、このフ
イルタ6に連通管7を介して接続したポンプ室8と、ポ
ンプ室8に突設した流路8′と、この流路8′の中に設
けた加熱装置9(沸騰手段)と、電力供給線10とによ
って構成されている。
【0025】以上の如く構成した気泡発生装置5を水槽
1の処理対象水1Wの中に投げ込んで(沈めて)運転を
開始すると、ポンプ室8の中に設けたマイクロポンプ
(図示省略)が処理対象水1Wをフイルタ6で濾過して
取り込み、これを加熱装置9で加熱沸騰させて流路8′
のヘッドから水蒸気にして処理対象水1Wに放出(還
元)するため、超微細な気泡を処理対象水1Wに発生さ
せることができると共に、上記ポンプの運転と加熱装置
9の加熱を続ける限り、超微細な気泡を連続して発生さ
せることができる。
【0026】図5は上述した流路3又は8′の具体的な
構成例を示した分解斜視図であって、図中、11は噴射
口11Tを備える蓋板、12はガラスやセラミック等で
造った基板、13は導水路、14は導電体、15は発熱
素子で、上記の蓋板11をその底面に設けた凸部11A
が凹部12Bに合致するように基板12に被せて固定す
ることにより、発熱素子15によって発熱する導電体1
4を備えた導水路13が構成されて、図示矢印方向から
送られて来る供給水2W又は循環水を加熱沸騰した後、
噴射口11Tから放出することを可能にする。
【0027】本発明に係る超微細気泡発生装置は以上述
べた如き構成であるから、図1乃至図3に示すように外
部水槽2から供給水2Wを供給しながらこれを加熱沸騰
させて流路3から処理対象水1Wに放出するか、或は、
投げ込み式気泡発生装置5を水槽1の処理対象水1Wの
中に投げ込み、次いで、ポンプ及び加熱装置9をONし
て加熱沸騰した水を流路8′から放出することによっ
て、超微細な気泡を処理対象水1Wの中に発生させるこ
とができる。
【0028】尚、各流路3,8′に於ける水の移動方法
には、ポンプによるもの、供給水2Wと処理対象水1W
の落差によるもの、発生した気泡が処理対象水1Wに放
出された後の流路3,8′内の負圧発生に基づくもの等
が存在するが、その選択は任意とする。
【0029】
【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る超微細
気泡発生装置によれば、比較的簡単な構造の装置を用い
て処理対象水の中に超微細な気泡を大量に、而かも、連
続して発生させることができるため、処理対象水中に存
在する微細な汚濁物質(有機物)を気泡の表面に吸着さ
せて水面上に浮上させることができるものであって、各
種水槽の水質浄化や、水棲生物の育生等に優れた効果を
発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超微細気泡発生装置の実施例を示
した側断面図である。
【図2】図1に示した気泡発生装置の加熱沸騰時の状態
を説明した側断面図である。
【図3】図1に示した気泡発生装置による気泡発生時の
状態を説明した側断面図である。
【図4】投げ込み式気泡発生装置の構成図である。
【図5】加熱装置を備えた流路の構成例を説明した分解
斜視図である。
【符号の説明】
1 水槽 1W 処理対象水 2 外部水槽 2W 供給水 3 流路 4 加熱電源回路 5 投げ込み式気泡発生装置 8′ 流路 9 加熱装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理対象水の中に微細な気泡を発生させ
    る微細気泡発生装置であって、 上記処理対象水の中に外部から水を送り込むことができ
    る流路を設け、この流路に加熱沸騰手段を設けて、加熱
    沸騰した水を上記の処理対象水に送り込むように構成し
    たことを特徴とする超微細気泡発生装置。
  2. 【請求項2】 処理対象水の中に微細な気泡を発生させ
    る微細気泡発生装置であって、 上記処理対象水の中で、処理対象水を吸い込んで再びこ
    れを処理対象水の中に還元することができる流路を設
    け、この流路に加熱沸騰手段を設けて、加熱沸騰した水
    を上記処理対象水の中に還元するように構成したことを
    特徴とする超微細気泡発生装置。
  3. 【請求項3】 水を沸騰させるための加熱沸騰手段が、
    導電性材料で造った流路を電気的に加熱する加熱装置で
    あることを特徴とする請求項1又は2記載の超微細気泡
    発生装置。
  4. 【請求項4】 外部から供給される水に炭酸ガスが含有
    されていることを特徴とする請求項1記載の超微細気泡
    発生装置。
  5. 【請求項5】 外部から供給される水に酸素が含有され
    ていることを特徴とする請求項1記載の超微細気泡発生
    装置。
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