JP2003230824A - Apparatus and method for fine bubble generation - Google Patents

Apparatus and method for fine bubble generation

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JP2003230824A
JP2003230824A JP2002031542A JP2002031542A JP2003230824A JP 2003230824 A JP2003230824 A JP 2003230824A JP 2002031542 A JP2002031542 A JP 2002031542A JP 2002031542 A JP2002031542 A JP 2002031542A JP 2003230824 A JP2003230824 A JP 2003230824A
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liquid
microbubbles
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water
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Fumio Takemura
文男 竹村
Yoichiro Matsumoto
洋一郎 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine bubble generation apparatus which suppresses the coalescence of a large number of fine bubbles generated in a fine bubble generating part. <P>SOLUTION: This fine bubble generation apparatus includes: a liquid introduction part for introducing a liquid; a gas introduction part for mixing a gas into the liquid to be introduced; a fine bubble generating part for generating a large number of fine bubbles from the mixed gas; and a release port for releasing the large number of generated fine bubbles. The liquid contains a surfactant, and the fine bubbles are released while suppressing the coalescence of the large number of fine bubbles generated in the fine bubble generating part through the action of the surfactant. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微小気泡の生成装
置及び方法に係り、詳しくは、生成された微小気泡の合
体を防止しつつ微小気泡を放出する手段に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for producing microbubbles, and more particularly to means for releasing microbubbles while preventing coalescence of the produced microbubbles.

【0002】[0002]

【従来の技術】微小気泡は、体積に対する比表面積が大
きい、水中滞在時間が長い、電気的に帯電しており浮遊
物等に対する吸着性を持つ等の理由から、例えば、水中
に酸素を導入して水中の溶存酸素量を増やすことや、水
中の汚濁物に吸着して浮上させること等に用いられる。
より具体的な用途としては、河川・湖沼・内湾・ダム貯
水池等の閉鎖性水域における水質浄化、養殖場における
溶存酸素量の増大等に利用されている。
2. Description of the Related Art Microbubbles have a large specific surface area with respect to volume, a long residence time in water, and are electrically charged and adsorbable to suspended matter. For example, oxygen is introduced into water. It is used to increase the amount of dissolved oxygen in water and to adsorb and float on contaminants in water.
More specifically, it is used for purification of water in closed water areas such as rivers, lakes, inland bays, dam reservoirs, etc., and increase in dissolved oxygen content in farms.

【0003】微小気泡の生成技術としては、微小孔から
気体を噴出させる方法、剪断力を利用する方法等があ
り、前者には、微小なノズルから気体を吹き出す方法あ
るいは多孔質板から気体を吹き出す方法等が、後者に
は、液体表面の気体を噴流で巻き込む方法あるいは高速
液流中に気体を吹き出す方法等がある。
Techniques for producing minute bubbles include a method of ejecting gas from minute holes and a method of utilizing shearing force. In the former method, gas is ejected from minute nozzles or gas is expelled from a porous plate. The latter method includes a method in which the gas on the liquid surface is entrained by a jet flow, a method in which the gas is blown into the high-speed liquid flow, and the like.

【0004】このように、どのようにして微小気泡を生
成するかについては様々な研究がなされてはいるが、生
成された微小気泡の合体の防止に取り組んだ報告はあま
りない。折角生成された微小気泡が再び合体してより大
きい微小気泡となって放出されてしまうとすれば、微小
気泡の生成効率が悪くなってしまう。したがって、微小
気泡生成において、生成した微小気泡をいかに合体させ
ないで放出するかということは重要な課題である。
As described above, although various studies have been made on how to generate the micro bubbles, there have been few reports on the prevention of coalescence of the generated micro bubbles. If the micro bubbles generated at the corners are united again to be discharged as larger micro bubbles, the generation efficiency of the micro bubbles will be deteriorated. Therefore, in the generation of microbubbles, how to release the generated microbubbles without coalescing them is an important issue.

【0005】また、従来の微小気泡生成装置は、液体の
導入の作用で、気体を自然吸引するものであり、気体の
導入が液体の導入に依存しているため、気液割合を任意
に設定したり、調整したりすることができなかった。ま
た、気体の自然吸引だと、液体における気体の割合を高
くすることは困難であった。
In addition, the conventional micro-bubble generating device naturally sucks the gas by the action of introducing the liquid, and since the introduction of the gas depends on the introduction of the liquid, the gas-liquid ratio is arbitrarily set. Could not be adjusted or adjusted. In addition, it was difficult to increase the ratio of gas in the liquid by natural suction of gas.

【0006】また、従来の微小気泡生成装置は、構造が
比較的に複雑であり、また、高圧で液体を導入すること
に依存しており、したがって、装置の製造および運転コ
ストが高くなってしまっている。
Further, the conventional micro-bubble generator has a relatively complicated structure and relies on the introduction of a liquid at a high pressure, which increases the manufacturing and operating costs of the device. ing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微小気泡生
成部において生成された多数の微小気泡の合体を抑制す
ることを目的とするものである。本発明の他の目的は、
導入する気体の量を調整することができる微小気泡生成
装置を提供することにある。本発明の他の目的は、構造
がシンプルで、かつ、運転コストも低い微小気泡生成装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress the coalescence of a large number of micro bubbles generated in a micro bubble generator. Another object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a microbubble generating device capable of adjusting the amount of gas to be introduced. Another object of the present invention is to provide a micro-bubble generator having a simple structure and low operating cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明が採用した技術手
段は、液体を導入する液体導入部と、導入される液体に
気体を混入する気体導入部と、混入された気体から多数
の微小気泡を生成させる微小気泡生成部と、発生した多
数の微小気泡の放出口とを有し、該液体は界面活性剤を
含んでおり、該界面活性剤の作用により該微小気泡生成
部で生成された多数の微小気泡の合体を抑制しながら該
微小気泡を放出させることを特徴とする。
The technical means adopted by the present invention are a liquid introducing section for introducing a liquid, a gas introducing section for mixing a gas into the introduced liquid, and a large number of micro bubbles from the mixed gas. And a discharge port for a large number of generated microbubbles. The liquid contains a surfactant, and the liquid is generated in the microbubble generation unit by the action of the surfactant. It is characterized in that the microbubbles are discharged while suppressing the coalescence of a large number of microbubbles.

【0009】本発明に用いられる界面活性剤の種類は限
定されず、要は、分子内に親水性の部分と疎水性の部分
を有していればよく、アニオン界面活性剤、カチオン界
面活性剤、非イオン界面活性剤を含む。また、本発明
は、界面活性剤を添加した液体のみならず、既に界面活
性剤を有している液体を用いるものも含む。予め界面活
性剤を有している液体としては、海水、河川水、湖沼
水、ダムの水、下水、汚水槽の水、養殖槽の水、水生生
物の飼育用の水槽の水、バイオリアクターの液体、水耕
栽培用の水が例示される。実験では、界面活性剤の濃度
によって放出される微小気泡の径が異なることがわかっ
ており、界面活性剤の濃度を制御することで、放出され
る微小気泡の径を制御することも可能である。
The kind of the surfactant used in the present invention is not limited, and the essential point is that it has a hydrophilic portion and a hydrophobic portion in the molecule, and it may be an anionic surfactant or a cationic surfactant. , Nonionic surfactants. Further, the present invention includes not only a liquid to which a surfactant has been added but also a liquid which already has a surfactant. As the liquid having a surfactant in advance, seawater, river water, lake water, dam water, sewage, sewage tank water, aquaculture tank water, aquarium water tank for aquatic organisms, bioreactor Examples include liquid and water for hydroponic cultivation. In the experiment, it was found that the diameter of the released microbubbles varies depending on the concentration of the surfactant, and it is also possible to control the diameter of the released microbubbles by controlling the concentration of the surfactant. .

【0010】微小気泡生成部の構成は限定されないが、
好ましい態様では、微小気泡生成部は、流断面積を狭め
る絞り部と、気液混合流体の流れ方向に流断面積が増大
する末広部とを有している。気液混合流体の流れ方向に
圧力差を生成させて衝撃波を生じさせることで、多数の
微小気泡を生成する。さらに好ましくは、該微小気泡生
成部は円錐形状を有し、気液混合流体の流れ方向に拡径
するものである。さらに、省エネルギーの観点からは、
該微小気泡生成部の開き角度が狭い方が望ましく(導入
する液体の圧力を下げることができる)、該微小気泡生
成部の開き角度は40度未満であり、さらに、30度以
下、さらには20度以下であってもよく、後述する実施
形態では該微小気泡生成部の開き角度は10度以下、具
体的には6度である。微小気泡生成部の開き角度を狭く
すると生成した微小気泡の合体の問題が生じ得るが、本
発明では、界面活性剤を含む液体を用いることによっ
て、その問題をクリアした。
Although the structure of the micro-bubble generator is not limited,
In a preferred mode, the microbubble generation part has a narrowed part that narrows the flow cross-sectional area and a divergent part where the flow cross-sectional area increases in the flow direction of the gas-liquid mixed fluid. A large number of micro bubbles are generated by generating a shock wave by generating a pressure difference in the flow direction of the gas-liquid mixed fluid. More preferably, the micro-bubble generating portion has a conical shape and expands in the flow direction of the gas-liquid mixed fluid. Furthermore, from the viewpoint of energy saving,
It is desirable that the opening angle of the micro-bubble generating portion is narrow (the pressure of the liquid to be introduced can be lowered), and the opening angle of the micro-bubble generating portion is less than 40 degrees, further 30 degrees or less, and further 20. The opening angle of the micro-bubble generating portion may be 10 degrees or less, specifically 6 degrees in the embodiment described later. If the opening angle of the micro-bubble generating portion is narrowed, the problem of coalescence of the generated micro-bubbles may occur, but in the present invention, the problem was cleared by using a liquid containing a surfactant.

【0011】他の好ましい態様では、該気体導入部は気
体を強制導入するものである。強制導入とは、気体を自
然吸引するものではないことを意味し、例えば、コンプ
レッサを用いて加圧した気体を導入することを含むもの
である。気体を強制導入することによって、気液割合を
任意に設定したり、調整したり、または、液体における
気体の割合を高くすることが可能となる。導入する液体
と気体の流量比は、例えば、20%程度までは大きくす
ることができると考えられる。また、流量比を制御する
ことで、生成される微小気泡の径を制御することも可能
である。尚、本発明において、気体を自然吸気してもよ
い。
In another preferred embodiment, the gas introduction section is for forcibly introducing gas. The forced introduction means that the gas is not naturally sucked, and includes, for example, introducing the gas pressurized by using a compressor. By forcibly introducing the gas, it is possible to arbitrarily set or adjust the gas-liquid ratio, or to increase the gas ratio in the liquid. It is considered that the flow ratio of the liquid and the gas to be introduced can be increased up to, for example, about 20%. In addition, it is possible to control the diameter of the generated microbubbles by controlling the flow rate ratio. In the present invention, the gas may be naturally aspirated.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図1は本発明に係る微小気泡生成装置であり、該
装置は、ノズル本体1とノズル本体1に流体連通可能に
連結された末広ノズル部2とを有している。ノズル本体
1は略円筒状の外形状を有しており、ノズル本体の内壁
で囲まれる空間も円筒状を有している。ノズル本体1の
先端側は開口状となっており末広ノズル2と連結されて
いる。ノズル本体1の基端側は肉厚が大きくなってお
り、該厚肉部の側壁には液体を導入する液体導入口3が
形成されており、液体導入管4が連結される。該厚肉部
の底壁には、気体を導入する気体導入管5を受け入れて
挿通させる挿通孔6が貫設されており、さらに支持プレ
ート7が固着されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 shows a micro-bubble generating device according to the present invention, which has a nozzle body 1 and a divergent nozzle portion 2 which is connected to the nozzle body 1 in fluid communication therewith. The nozzle body 1 has a substantially cylindrical outer shape, and the space surrounded by the inner wall of the nozzle body also has a cylindrical shape. The tip side of the nozzle body 1 has an opening shape and is connected to the divergent nozzle 2. The base end side of the nozzle body 1 has a large wall thickness, and a liquid introduction port 3 for introducing a liquid is formed on a side wall of the thick wall portion, and a liquid introduction pipe 4 is connected to the side wall. On the bottom wall of the thick wall portion, an insertion hole 6 for receiving and inserting a gas introduction pipe 5 for introducing gas is formed, and a support plate 7 is further fixed.

【0013】末広ノズル2は、流れ方向に断面積が初め
小さくなった後に次第に大きくなるノズルであり、ベン
チュリ管に類似した形状を有している。末広ノズル2
は、ノズル本体1の先端側の開口部に流体連通可能に連
結される基端部8と、気液混合流体を放出する放出口を
構成する先端部9とを有している。末広ノズル2の基端
部8には、流断面積を絞った絞り部が形成されており、
絞り部によって形成されたスロート10を通過すると、
内壁は連続状に拡径して行き、スロート10以降の内壁
で囲まれる空間11は略円錐形状を有している。末広ノ
ズル2の内壁で囲まれた空間(略円錐形状の空間)11
が微小泡発生部を形成する。図示のものでは、末広ノズ
ル2の基端部8の絞り部はR面に形成されているが、側
面視(断面視)直線状の傾斜面であってもよい。
The divergent nozzle 2 is a nozzle whose cross-sectional area first decreases in the flow direction and then gradually increases, and has a shape similar to a Venturi tube. Suehiro nozzle 2
Has a base end portion 8 which is fluidly connected to an opening portion on the tip end side of the nozzle body 1, and a tip end portion 9 which constitutes a discharge port for discharging the gas-liquid mixed fluid. A squeezed portion having a narrowed flow cross-sectional area is formed at the base end portion 8 of the divergent nozzle 2.
When passing through the throat 10 formed by the throttle,
The inner wall continuously expands in diameter, and the space 11 surrounded by the inner wall after the throat 10 has a substantially conical shape. Space (substantially conical space) 11 surrounded by the inner wall of the divergent nozzle 2
Form a micro-bubble generation part. In the illustrated example, the narrowed portion of the base end portion 8 of the divergent nozzle 2 is formed in the R surface, but may be a linear inclined surface in a side view (cross-sectional view).

【0014】図示のものでは、略円錐形状の空間11は
側面視において、拡がり角θが6度である。拡がり角θ
は図示のものに限定されず、例えば、好ましい範囲で
は、拡がり角θは40度未満である。拡がり角θが大き
いと、放出口近傍で流れの剥離が起きてしまい、流れに
対する抵抗が大きくなる。したがって、それだけノズル
の入口の圧力を高くする必要があり、その分だけ動力を
余分に使うことになる。拡がり角θを狭くすることで、
省エネルギー性に優れるノズルを提供することができ
る。尚、図示の実施形態では、末広ノズル2の内壁で囲
まれた空間11の内壁は側面視(断面視)直線状(空間
が円錐状である)が、例えば、側面視(断面視)におい
て緩やかな湾曲面に形成してもよい。
In the figure, the substantially conical space 11 has a divergence angle θ of 6 degrees in a side view. Spread angle θ
Is not limited to that shown in the figure, and for example, in a preferable range, the spread angle θ is less than 40 degrees. If the divergence angle θ is large, flow separation occurs near the discharge port, and resistance to the flow increases. Therefore, the pressure at the inlet of the nozzle needs to be increased by that much, and power is additionally used by that amount. By narrowing the divergence angle θ,
It is possible to provide a nozzle excellent in energy saving. In the illustrated embodiment, the inner wall of the space 11 surrounded by the inner wall of the divergent nozzle 2 has a linear shape in a side view (cross section) (the space has a conical shape), but is gentle in a side view (cross section), for example. You may form in a curved surface.

【0015】ノズル本体1の液体導入口3に連結された
液体導入管4は、図示しないポンプを介して、液体供給
源に流体連通連結されており、例えば加圧された水が液
体導入管4によって液体導入口3から導入される。流体
導入口から導入される流体にはペンタノール、エタノー
ル等の界面活性剤が含まれている。一つの例では、末広
ノズル2の先端側は水槽12に流体連通連結されてお
り、水槽12内の水に対して多数の微小気泡を放出す
る。液体導入管4の一端は液体導入口3に、他端は図示
しないポンプを介して水槽12内の水と流体連通してお
り、水槽12内の水は液体導入口3から導入される水と
して循環利用される。
The liquid introduction pipe 4 connected to the liquid introduction port 3 of the nozzle body 1 is fluidly connected to a liquid supply source through a pump (not shown), and for example, pressurized water is introduced into the liquid introduction pipe 4 Is introduced from the liquid introduction port 3. The fluid introduced from the fluid introduction port contains a surfactant such as pentanol and ethanol. In one example, the tip side of the divergent nozzle 2 is fluidly connected to the water tank 12 and discharges a large number of micro bubbles to the water in the water tank 12. One end of the liquid introducing pipe 4 is in fluid communication with the water in the water tank 12 via a pump (not shown) at the other end, and the water in the water tank 12 serves as water introduced from the liquid introducing port 3. It is recycled.

【0016】気体を導入する気体導入管5は、図示のも
のは1/8インチ管であり、ノズル本体1の底壁を貫通
して、ノズル本体1の長さ方向(流体の流方向)に平行
して延出している。さらに、気体導入管5は、スロート
10を通る仮想軸線13上に延設しており、気体導入管
5の先端の気体導入口14は、末広ノズル2の基端部8
の開口に臨んでいる。気体導入管5の基端側は図示しな
い気体供給部(コンプレッサ等を介していてもよい)に
連結されており、気体導入管5から加圧された気体を放
出する。図示のものは、導入される液体の作用によって
気体を自然吸引するものではなく、液体の導入とは別個
独立した気体導入部によって気体を導入するものであ
り、自然吸引に比べて気液割合を大きくすることがで
き、また、気液割合を任意に設定することができる。
The gas introducing pipe 5 for introducing gas is a 1/8 inch pipe as shown in the drawing, which penetrates the bottom wall of the nozzle body 1 and extends in the length direction of the nozzle body 1 (fluid flow direction). It extends in parallel. Further, the gas introduction pipe 5 is extended on the virtual axis 13 passing through the throat 10, and the gas introduction port 14 at the tip of the gas introduction pipe 5 is provided at the base end portion 8 of the divergent nozzle 2.
Facing the opening. The base end side of the gas introduction pipe 5 is connected to a gas supply unit (not shown) (may be via a compressor or the like), and releases the pressurized gas from the gas introduction pipe 5. The one shown in the figure does not naturally suck the gas by the action of the introduced liquid, but introduces the gas by the gas introduction part which is independent of the introduction of the liquid, and the gas-liquid ratio is higher than that of the natural suction. It can be increased, and the gas-liquid ratio can be set arbitrarily.

【0017】末広ノズル2の基端部8、先端部9にはそ
れぞれプレート状の基端側フランジ15、先端側フラン
ジ16が配設されており、末広ノズル2とフランジ1
5,16とは両フランジ間を連結する連結ロッド17に
よって一体化される。基端側フランジ15には、ノズル
本体1の先端部位を受け入れる受部が形成されており、
ノズル本体の先端部を受部に受け入れて両者を溶接して
一体化する。先端側フランジ16は、基端側フランジ1
5よりも面方向にさらに延出しており、該延出部には螺
子孔が形成してあり、図示しない螺子を用いて、先端側
フランジ16を水槽12の底壁に連結するように構成さ
れている。
A plate-like base end side flange 15 and a plate-like end end side flange 16 are provided on the base end portion 8 and the tip end portion 9 of the divergent nozzle 2 respectively.
5 and 16 are integrated by a connecting rod 17 connecting both flanges. A receiving portion for receiving the tip portion of the nozzle body 1 is formed on the proximal side flange 15,
The tip portion of the nozzle body is received in the receiving portion, and both are welded and integrated. The front end side flange 16 is the base end side flange 1.
5 is further extended in the surface direction, and a screw hole is formed in the extended portion, and the tip side flange 16 is connected to the bottom wall of the water tank 12 by using a screw (not shown). ing.

【0018】このように構成された微小泡生成装置にお
いて、液体導入口3から界面活性剤を添加した水を導入
し、かつ、気体導入管5から空気を導入すると、末広ノ
ズル2のスロート10を越えた空間11において多数の
微小気泡が生成され、生成した微小気泡は合体を抑制さ
れながら、そのまま基端部9の放出口から水槽12内へ
放出される。実施の形態のものでは、拡がり角θを狭く
することで発生した微小気泡の合体の恐れがあるが、界
面活性剤を添加した水を用いることによって、微小気泡
の合体を抑制している。
In the microbubble generating device thus constructed, when water containing a surfactant is introduced from the liquid introduction port 3 and air is introduced from the gas introduction pipe 5, the throat 10 of the divergent nozzle 2 is introduced. A large number of micro bubbles are generated in the crossing space 11, and the generated micro bubbles are directly discharged from the discharge port of the base end 9 into the water tank 12 while suppressing coalescence. In the embodiment, there is a risk of coalescing of micro bubbles generated by narrowing the spread angle θ, but coalescing of micro bubbles is suppressed by using water to which a surfactant is added.

【0019】図示のものでは、ノズル本体1と末広ノズ
ル2とを別体の部材から構成したものを示したが、これ
らを一体の一つの部材から構成してもよい。図示のもの
では、ノズル本体1の構成部材は金属製(ステンレス
製)、末広ノズル2の構成部材はプラスチック製(アク
リル樹脂製)であるが、ノズル本体1および末広ノズル
2の材質はこれらに限定されるものではなく、適切な金
属やプラスチックから好適に採用され得る。ノズル本体
1および末広ノズル2の空間的配向は図示のものでは上
下方向であるが、これらの配向はこれには限定されず、
例えば水平方向に延設されるものでもよい。
In the figure, the nozzle body 1 and the divergent nozzle 2 are shown as separate members, but they may be formed as a single member. In the illustrated example, the constituent members of the nozzle body 1 are made of metal (stainless steel) and the divergent nozzle 2 is made of plastic (acrylic resin), but the material of the nozzle body 1 and the divergent nozzle 2 is limited to these. However, it can be suitably adopted from a suitable metal or plastic. Although the spatial orientations of the nozzle body 1 and the divergent nozzle 2 are vertical in the illustrated example, these orientations are not limited to this.
For example, it may be extended in the horizontal direction.

【0020】[0020]

【実験例】図1に示す微小気泡生成装置を用いて実験を
行なった。液体導入口3から水を導入し、かつ、気体導
入管5から酸素を導入した。水流量は10l/min、
酸素流量は100ml/minである。先ず、ペンタノ
ールを入れない状態で、微小気泡を生成したところ、空
間11において、スロート10の少し上方の部位で、導
入された酸素が微細化されるのが観察された。しかしな
がら、発生した微小気泡は、その後、合体をして大きく
なって放出された。次いで、微小気泡を発生させた状態
で導入される水にペンタノールを添加したところ、スロ
ート10の少し上方の部位で発生した微小気泡は、合体
せずに、そのままの状態で放出された。
[Experimental example] An experiment was conducted using the micro-bubble generator shown in FIG. Water was introduced through the liquid introduction port 3 and oxygen was introduced through the gas introduction pipe 5. Water flow rate is 10 l / min,
The oxygen flow rate is 100 ml / min. First, when microbubbles were generated in a state where pentanol was not added, it was observed that the introduced oxygen was miniaturized at a site slightly above the throat 10 in the space 11. However, the generated micro-bubbles then coalesced and became larger and were emitted. Then, when pentanol was added to the water introduced in the state where the micro bubbles were generated, the micro bubbles generated in a portion slightly above the throat 10 were discharged as they were without being coalesced.

【0021】さらに、図1に示す微小気泡生成装置を用
いて、界面活性剤の濃度と生成される微小気泡の大きさ
の関係についての実験を行った。水流量は8l/mi
n、酸素流量は1l/minで、ペンタノールの濃度を
変えて、生成される微小気泡の径、およびVPDF(体
積確率密度関数)を測定した。ペンタノールの濃度は2
0ppm、50ppm、100ppmとした。ペンタノ
ールの濃度が20ppmの場合には、微小気泡の径が8
01〜850μmのところにVPDFのピークがあり、
ペンタノールの濃度が50ppmの場合には、微小気泡
の径が351〜400μmのところにVPDFのピーク
があり、ペンタノールの濃度が100ppmの場合に
は、微小気泡の径が201〜250μmのところにVP
DFのピークがあった。このことから、ペンタノールの
濃度によって、放出される微小気泡の大きさが異なって
くることがわかった。
Further, an experiment was conducted on the relationship between the concentration of the surfactant and the size of the generated microbubbles by using the microbubble generator shown in FIG. Water flow rate is 8l / mi
n, the oxygen flow rate was 1 l / min, the pentanol concentration was changed, and the diameter of the generated microbubbles and VPDF (volume probability density function) were measured. The concentration of pentanol is 2
It was set to 0 ppm, 50 ppm, and 100 ppm. When the concentration of pentanol is 20 ppm, the diameter of microbubbles is 8
There is a VPDF peak at 01-850 μm,
When the concentration of pentanol is 50 ppm, there is a peak of VPDF at the microbubble diameter of 351 to 400 μm, and when the concentration of pentanol is 100 ppm, the microbubble diameter is at 201 to 250 μm. VP
There was a DF peak. From this, it was found that the size of the released microbubbles varies depending on the concentration of pentanol.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成でありなが
ら、微小気泡生成部において生成された多数の微小気泡
が合体することなく放出するような微小気泡生成装置お
よび方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a micro-bubble generating device and a method which, while having a simple structure, discharge a large number of micro-bubbles generated in the micro-bubble generating section without coalescing. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る微小気泡生成装置の概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a micro-bubble generating device according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 洋一郎 東京都練馬区早宮1−42−20−302 Fターム(参考) 2B104 CA01 EB01 EB03 EF09 4D029 AA01 AB06 AB07 BB11 BB13 4G035 AB05 AC17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoichiro Matsumoto             1-42-20-302 Hayamiya, Nerima-ku, Tokyo F term (reference) 2B104 CA01 EB01 EB03 EF09                 4D029 AA01 AB06 AB07 BB11 BB13                 4G035 AB05 AC17

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)液体を導入する液体導入部と、
(b)導入される液体に気体を混入する気体導入部と、
(c)混入された気体から多数の微小気泡を生成させる
微小気泡生成部と、(d)発生した多数の微小気泡の放
出口とを有し、(e)該液体は界面活性剤を含んでお
り、該界面活性剤の作用により該微小気泡生成部で生成
された多数の微小気泡の合体を抑制しながら該微小気泡
を放出させることを特徴とする微小気泡生成装置。
1. A liquid introducing part for introducing a liquid;
(B) a gas introducing section for mixing gas into the introduced liquid,
(C) It has a micro-bubble generating part for generating a large number of micro-bubbles from the mixed gas, and (d) a discharge port for the large number of generated micro-bubbles, and (e) the liquid contains a surfactant. In addition, the microbubble generating device is characterized in that the microbubbles are released while suppressing the coalescence of a large number of microbubbles generated in the microbubble generating unit by the action of the surfactant.
【請求項2】請求項1において、該微小気泡生成部は、
流断面積を狭める絞り部と、気液混合流体の流れ方向に
流断面積が増大する末広部とを有していることを特徴と
する微小気泡生成装置。
2. The microbubble generating unit according to claim 1,
A micro-bubble generating device comprising: a narrowed portion that narrows the flow cross-sectional area, and a divergent portion that increases the flow cross-sectional area in the flow direction of the gas-liquid mixed fluid.
【請求項3】請求項1,2いずれかにおいて、該微小気
泡生成部は円錐形状を有し、気液混合流体の流れ方向に
拡径するものであることを特徴とする微小気泡生成装
置。
3. The microbubble generating device according to claim 1, wherein the microbubble generating portion has a conical shape and expands in a flow direction of a gas-liquid mixed fluid.
【請求項4】請求項3において、該微小気泡生成部の開
き角度は40度未満であることを特徴とする微小気泡生
成装置。
4. The microbubble generator according to claim 3, wherein the opening angle of the microbubble generator is less than 40 degrees.
【請求項5】請求項1乃至4いずれかにおいて、該気体
導入部は気体を強制導入するものであることを特徴とす
る微小気泡生成装置。
5. The micro-bubble generating device according to claim 1, wherein the gas introducing part is for forcibly introducing gas.
【請求項6】請求項1乃至5いずれかにおいて、該気体
導入部は、該微小気泡生成部における気液混合流体の流
れ方向に気体を導入するものであることを特徴とする微
小気泡生成装置。
6. The microbubble generating device according to claim 1, wherein the gas introducing section introduces gas in a flow direction of the gas-liquid mixed fluid in the microbubble generating section. .
【請求項7】請求項1乃至6いずれかにおいて、界面活
性剤を含む液体は、海水、河川水、湖沼水、ダムの水、
下水、汚水槽の水、養殖槽の水、水生生物の飼育用の水
槽の水、バイオリアクターの液体、水耕栽培用の水を含
むものであることを特徴とする微細気泡発生装置。
7. The liquid according to claim 1, wherein the liquid containing a surfactant is seawater, river water, lake water, dam water,
A fine bubble generating apparatus comprising: sewage, sewage tank water, aquaculture tank water, aquarium water tank water, bioreactor liquid, and hydroponic water.
【請求項8】液体および気体を導入し、導入された気体
から微小気泡を生成させる微小気泡生成法において、該
液体に界面活性剤を添加することで、生成された微小気
泡の合体を抑制しながら該微小気泡を放出させることを
特徴とする微小気泡生成法。
8. A method for producing microbubbles, which comprises introducing a liquid and a gas and producing microbubbles from the introduced gas, by suppressing the coalescence of the produced microbubbles by adding a surfactant to the liquid. A method for producing microbubbles, characterized in that the microbubbles are released.
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