JP2005058924A - Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same - Google Patents
Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005058924A JP2005058924A JP2003293297A JP2003293297A JP2005058924A JP 2005058924 A JP2005058924 A JP 2005058924A JP 2003293297 A JP2003293297 A JP 2003293297A JP 2003293297 A JP2003293297 A JP 2003293297A JP 2005058924 A JP2005058924 A JP 2005058924A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- flow
- bubble generating
- nozzle
- bubble
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、気泡発生用ノズル、及びそのノズルを備えた気泡発生装置に関する。 The present invention relates to a bubble generation nozzle and a bubble generation device including the nozzle.
気泡発生装置では、一般に、加圧手段により高圧に加圧されて空気が溶解した液体をオリフィス状に形成された流路を通過させた後、液体を収容した槽などに吐出させるか、またはベンチュリ状の噴出口などを有する吐出部から液体を収容した槽などに噴出させるなどの方法により、オリフィス状に形成された流路やベンチュリ状の噴出口などを有する吐出部を通過することによって液体が急激に減圧されることで気泡を形成している。 In a bubble generating device, generally, a liquid in which air is dissolved by being pressurized to a high pressure by a pressurizing means is passed through a flow path formed in an orifice shape, and then discharged into a tank or the like containing the liquid, or venturi. The liquid passes through a discharge part having an orifice-shaped flow path or a venturi-like jet outlet by a method such as jetting into a tank containing liquid from a discharge part having a jet outlet. Bubbles are formed by sudden pressure reduction.
ところで、気泡発生装置は、浴槽、曝気槽、水処理装置など気泡の作用を利用する様々な装置類に組み込まれて用いられるが、効率よく気泡の作用を得るためには、気泡が槽内に収容された液体中に十分に行き渡った状態になる必要がある。気泡が槽内に収容された液体中に十分に行き渡った状態にするためには、液体中での滞留時間を長くする必要があり、液体中での滞留時間を長くするためには、できるだけ微細な気泡を生成すること、また、より多量の気泡を生成することなどが必要となる。
しかし、オリフィス状に形成された流路やベンチュリ状の噴出口などを有するノズルなどの減圧作用だけでは、例えば数μmから数十μmといったような微細な気泡を生成することは難しく、また、気泡の生成量を増大させることも難しい。したがって、より微細な気泡を発生させ、また、気泡の生成量を増大させるために、機械的な減圧手段を備える構成や複数の減圧室とオリフィスを備える構成など複雑な構成の気泡発生装置となっている。したがって、簡単な構成で、気泡が槽内に収容された液体中に十分に行き渡った状態にできる気泡発生装置が望まれていた。
これに対して、液体が通流する液体流路に送液手段、液体流路内の液体中に気体を供給する気体流路、この気体流路に設けられて気体の通流を制御する弁、液体流路の送液手段よりも液体の流れに対して下流側の部分内の圧力を検出する圧力検出手段、そして、液体流路の出口側端部に設けられたノズルなどを備え、圧力検出手段で検出した圧力に応じて弁を開閉する構成の気泡発生装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
By the way, the bubble generating device is used by being incorporated in various devices utilizing the action of bubbles, such as a bathtub, an aeration tank, and a water treatment device. However, in order to obtain the action of bubbles efficiently, the bubbles are contained in the tank. It needs to be well distributed in the contained liquid. In order to make the bubbles sufficiently spread in the liquid contained in the tank, it is necessary to increase the residence time in the liquid, and in order to increase the residence time in the liquid, it is as fine as possible. It is necessary to generate a large amount of bubbles and to generate a larger amount of bubbles.
However, it is difficult to generate fine bubbles such as several μm to several tens of μm only by a pressure reducing action such as a nozzle having a flow path formed in an orifice shape or a venturi-like jet outlet. It is also difficult to increase the production amount. Therefore, in order to generate finer bubbles and increase the amount of bubbles generated, the bubble generating device has a complicated configuration such as a configuration including a mechanical decompression unit or a configuration including a plurality of decompression chambers and orifices. ing. Therefore, there has been a demand for a bubble generating device that can make the bubbles sufficiently spread in the liquid contained in the tank with a simple configuration.
On the other hand, liquid feeding means to the liquid flow path through which the liquid flows, a gas flow path for supplying gas into the liquid in the liquid flow path, and a valve provided in the gas flow path for controlling the flow of the gas A pressure detecting means for detecting the pressure in the portion downstream of the liquid flow with respect to the liquid flow with respect to the liquid flow means, and a nozzle provided at the outlet side end of the liquid flow path. There has been proposed a bubble generating device configured to open and close a valve according to a pressure detected by a detecting means (see, for example, Patent Document 1).
ところで、特許文献1に提案されている気泡発生装置では、ノズル以外の部分の構成により、より微細な気泡を発生でき、また、気泡の生成量を増大できるようにし、気泡発生装置の性能を向上したものである。したがって、ノズルでも、より微細な気泡を発生でき、また、気泡の生成量を増大できれば、気泡発生装置の性能を一層向上できることとなる。 By the way, in the bubble generating device proposed in Patent Document 1, the configuration of the portion other than the nozzle can generate finer bubbles and increase the amount of generated bubbles, thereby improving the performance of the bubble generating device. It is a thing. Therefore, if the nozzle can generate finer bubbles and increase the amount of generated bubbles, the performance of the bubble generating device can be further improved.
本発明の課題は、ノズルにより気泡発生装置の性能を向上することにある。 An object of the present invention is to improve the performance of a bubble generating device using a nozzle.
本発明の気泡発生用ノズルは、気体が混入された液体が通流する管路に連結され、内部が、気体が混入された液体の流路となる筒状の連結部と、この連結部に連なり、対称にまたは円形状に並ぶ複数の貫通孔が一方の端面から他方の端面にかけて形成された柱状または盤状で、この複数の貫通孔の一方の開口が連結部の流路に連通する旋回流形成部と、この旋回流形成部に連続する筒状で、内部が、気体が混入された液体の流路となり、この流路に旋回流形成部の複数の貫通孔の他方の開口が連通する旋回流通流部と、この旋回流通流部に連続し、内部が、気体が混入された液体の流路となり、旋回流通流部に連続していない側の端部が閉塞された筒状で、流路の側壁に形成された貫通孔を有する気泡発生部と、この気泡発生部と同軸に設けられてこの気泡発生部を覆う筒状で、旋回流通流部側と反対側の端面が開口した外筒部とを備え、旋回流形成部の複数の貫通孔は、この旋回流形成部の周に沿う方向で同方向に傾斜させて形成され、この複数の貫通孔から流出する気体が混入された液体の旋回流を形成し、気泡発生部は、この気泡発生部の流路内の気体が混入された液体の通流方向に交わる方向に設置された少なくとも1つの梁状部材を有し、気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔は、少なくとも梁状部材よりも気体が混入された液体の流れに対して下流側に設けられている構成とすることにより上記課題を解決する。 The bubble generating nozzle of the present invention is connected to a pipe line through which a liquid mixed with gas flows, and the inside is a cylindrical connecting part that becomes a flow path of the liquid mixed with gas. A swivel in which a plurality of through holes arranged in a row or symmetrically or circularly are formed in a columnar or disk shape formed from one end surface to the other end surface, and one opening of the plurality of through holes communicates with the flow path of the connecting portion The flow forming part and a cylindrical shape continuous to the swirl flow forming part, and the inside becomes a liquid flow path mixed with gas, and the other openings of the plurality of through holes of the swirl flow forming part communicate with this flow path. A swirl flow part that is continuous with the swirl flow part, and the inside is a liquid flow channel mixed with gas, and the end of the side that is not continuous with the swirl flow part is closed. A bubble generating part having a through hole formed in the side wall of the flow path, and provided coaxially with the bubble generating part And a cylindrical shape covering the bubble generating portion, and an outer cylindrical portion having an open end on the side opposite to the swirl flow portion, and the plurality of through holes of the swirl flow formation portion are arranged around the periphery of the swirl flow formation portion. In a direction along the same direction, forming a swirling flow of the liquid mixed with the gas flowing out from the plurality of through-holes. It has at least one beam-like member installed in the direction crossing the flow direction of the mixed liquid, and the through-hole formed in the side wall of the flow path of the bubble generating part contains gas more than at least the beam-like member The above-described problem is solved by adopting a configuration provided on the downstream side with respect to the flow of the liquid.
このような構成とすれば、連結部に流入した気体が混入された液体は、旋回流形成部の貫通孔を通過することで旋回流となり、この旋回流が気泡発生部に設けられた梁状部材に衝突することになる。このような過程で、気体と液体とが混合されると共に、液体中の比較的大きな気泡が梁状部材への衝突で破砕される。そして、比較的大きな気泡が破砕され、気体と液体との混合が促進された状態で、気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔から噴出されることで、加圧及び減圧が行われることになり、このときの減圧作用、そして、気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔から噴出された気泡を含む液体が外筒部の内面に衝突することで、より微細な気泡を発生でき、また、気泡の生成量を増大できる。したがって、ノズルにより気泡発生装置の性能を向上できる。
また、気泡発生部に設けられた梁状部材が円柱状の部材である構成とすれば、混合能力や、液体中の比較的大きな気泡の破砕能力などを向上でき、ノズルにより気泡発生装置の性能をより向上できる。
With such a configuration, the liquid mixed with the gas flowing into the connecting portion becomes a swirling flow by passing through the through hole of the swirling flow forming portion, and this swirling flow is a beam-like shape provided in the bubble generating portion. It will collide with the member. In such a process, the gas and the liquid are mixed, and relatively large bubbles in the liquid are crushed by the collision with the beam-shaped member. Then, in a state where relatively large bubbles are crushed and mixing of the gas and the liquid is promoted, pressure and pressure are reduced by being ejected from a through-hole formed in the side wall of the flow path of the bubble generation unit. The liquid containing the bubbles ejected from the through-hole formed in the side wall of the flow path of the bubble generation unit collides with the inner surface of the outer cylinder part, and thus the finer effect. Bubbles can be generated and the amount of bubbles generated can be increased. Therefore, the performance of the bubble generating device can be improved by the nozzle.
In addition, if the beam-like member provided in the bubble generating part is a cylindrical member, the mixing ability and the ability to crush relatively large bubbles in the liquid can be improved. Can be improved more.
さらに、気泡発生部には、梁状部材がこの気泡発生部の流路の異なる位置に複数設けられており、この複数の梁状部材は、互いの延在方向が60度の角度をなした状態で設けられている構成とする。このような構成とすれば、混合能力や、液体中の比較的大きな気泡の破砕能力などをより向上でき、ノズルの気泡発生能力をさらに向上できる。 Furthermore, a plurality of beam-shaped members are provided in the bubble generating portion at different positions in the flow path of the bubble generating portion, and the extending directions of the plurality of beam-shaped members are at an angle of 60 degrees. It is set as the structure provided in the state. With such a configuration, the mixing ability, the ability to crush relatively large bubbles in the liquid, and the like can be further improved, and the ability of the nozzle to generate bubbles can be further improved.
また、気泡発生部には、流路の側壁に形成された貫通孔が複数設けられており、この複数の貫通孔のうち筒状の気泡発生部の同じ円周位置に形成された複数の貫通孔は、60度、120度、または180度の角度毎に設けられている構成とする。このような構成とすれば、ノズルの気泡発生能力をさらに向上できる。 The bubble generating part is provided with a plurality of through holes formed in the side wall of the flow path, and the plurality of through holes formed in the same circumferential position of the cylindrical bubble generating part among the plurality of through holes. The holes are configured to be provided at an angle of 60 degrees, 120 degrees, or 180 degrees. With such a configuration, the bubble generation capability of the nozzle can be further improved.
さらに、旋回流通流部は、旋回流形成部から前記気泡発生部に向かうに連れて、旋回流通流部の流路の幅が狭くなる構成とする。このような構成とすれば、気泡発生用ノズルの流路内での圧力をより高めることができ、気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔から噴出されることによる減圧作用をより高めることができるため、ノズルの気泡発生能力をさらに向上できる。
さらに、筒状で、一方の端面は、中央部分に外筒部を挿入可能であり、他方の端面は、閉塞されており、一方の端面の外筒部を挿入可能な中央部分の周囲部分には開口が形成されているカバー部材を備えた構成とする。このような構成とすれば、外筒部から吐出された気泡を含んだ液体がカバー部材の閉塞された端面に衝突した後、外筒部を挿入可能な側の端面の外筒部を挿入可能な中央部分の周囲部分に形成された開口から外部へ出て行くことで、ノズルの気泡発生能力をさらに向上できる。
また、本発明の気泡発生装置は、液体が通流する液体流路と、この液体流路に設けられた液体の送液手段と、液体流路に連通して前記液体中に気体を供給する気体流路と、液体流路の出口側端部に設けられたノズルとを備えてなり、ノズルが上記いずれかに記載の気泡発生用ノズルである構成とする。
さらに、本発明の気泡発生装置は、液体が通流する液体流路と、この液体流路に設けられた液体の送液手段と、液体流路に連通して液体中に気体を供給する気体流路と、この気体流路に設けられてこの気体流路内の気体の通流を制御する弁と、液体流路の送液手段よりも液体の流れに対して下流側の部分内の圧力を検出する圧力検出手段と、液体流路の出口側端部に設けられたノズルとを備えてなり、弁は、圧力検出手段で検出した圧力が第1の設定圧力になると開き、圧力検出手段で検出した圧力が前記第1の設定圧力よりも低い第2の設定圧力になると閉じ、ノズルが上記のいずれかに記載の気泡発生用ノズルである構成とする。これらの構成とすることにより、気泡発生装置の性能を向上できる。
Further, the swirl flow portion is configured such that the width of the flow path of the swirl flow portion becomes narrower from the swirl flow forming portion toward the bubble generating portion. With such a configuration, the pressure in the flow path of the bubble generating nozzle can be further increased, and the pressure reducing action caused by being ejected from the through-hole formed in the side wall of the flow path of the bubble generating portion can be further increased. Since it can raise, the bubble generation capability of a nozzle can further be improved.
Furthermore, it is cylindrical, and one end surface can insert an outer cylinder part in a center part, the other end surface is obstruct | occluded, and the outer cylinder part of one end surface can be inserted in the peripheral part of the center part which can be inserted. Has a cover member in which an opening is formed. With this configuration, after the liquid containing bubbles discharged from the outer cylinder collides with the closed end surface of the cover member, the outer cylinder portion on the end surface on which the outer cylinder portion can be inserted can be inserted. The ability of the nozzle to generate bubbles can be further improved by going outside through an opening formed in the peripheral portion of the central portion.
Further, the bubble generating device of the present invention supplies a gas into the liquid in communication with the liquid flow path through which the liquid flows, the liquid feeding means provided in the liquid flow path, and the liquid flow path. A gas flow path and a nozzle provided at the outlet side end of the liquid flow path are provided, and the nozzle is any one of the bubble generating nozzles described above.
Further, the bubble generating device of the present invention includes a liquid channel through which a liquid flows, a liquid feeding means provided in the liquid channel, and a gas that communicates with the liquid channel and supplies gas into the liquid. A flow path, a valve provided in the gas flow path for controlling the flow of the gas in the gas flow path, and a pressure in a portion downstream of the liquid flow path with respect to the liquid flow means. And a nozzle provided at the outlet side end of the liquid flow path, and the valve opens when the pressure detected by the pressure detection means reaches the first set pressure, and the pressure detection means When the pressure detected in (2) becomes the second set pressure lower than the first set pressure, the nozzle is closed and the nozzle is the bubble generating nozzle described in any of the above. With these configurations, the performance of the bubble generating device can be improved.
本発明によれば、ノズルにより気泡発生装置の性能を向上できる。 According to the present invention, the performance of the bubble generating device can be improved by the nozzle.
(第1の実施形態)
以下、本発明を適用してなる気泡発生用ノズル及び気泡発生装置の第1の実施形態について図1乃至図6を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる気泡発生用ノズルの概略構成を、カバー部材を分解した状態で示す縦断面図である。図2は、連結部及び旋回流形成部の概略構成を示す図であり、(a)は、旋回流形成部側から見た図、(b)は、(a)のIIb−IIb線からの矢視断面図、(c)は、連結部側から見た図である。図3は、旋回流通流部及び気泡発生部の概略構成を示す図であり、(a)は、気泡発生部側から見た図、(b)は、(a)のIIIb−IIIb線からの矢視断面図、(c)は、旋回流通流部側から見た図、(d)は、(b)のIIId−IIId線からの矢視断面図である。図4は、外筒部の概略構成を示す図であり、(a)は、吐出口側から見た図、(b)は、(a)のIVb−IVb線からの矢視断面図、(c)は、旋回流通流部との連結部分側から見た図である。図5は、カバー部材の概略構成を示す図であり、(a)は、閉塞端部側から見た図、(b)は、(a)のVb−Vb線からの矢視断面図、(c)は、外筒部挿入側端部側から見た図である。図6は、本発明を適用してなる気泡発生装置の概略構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a bubble generation nozzle and a bubble generation device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a bubble generating nozzle to which the present invention is applied in a state where a cover member is disassembled. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the connecting portion and the swirling flow forming portion, where (a) is a view seen from the swirling flow forming portion side, and (b) is a view from IIb-IIb line of (a). An arrow sectional view and (c) are the figures seen from the connection part side. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the swirling flow part and the bubble generation part, (a) is a view seen from the bubble generation part side, (b) is a view from the IIIb-IIIb line of (a). An arrow sectional drawing, (c) is the figure seen from the swirl circulation flow part side, (d) is an arrow sectional drawing from the IIId-IIId line | wire of (b). 4A and 4B are diagrams showing a schematic configuration of the outer cylinder portion, where FIG. 4A is a view seen from the discharge port side, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. c) is the figure seen from the connection part side with a swirl circulation flow part. 5A and 5B are diagrams illustrating a schematic configuration of a cover member, in which FIG. 5A is a view seen from the closed end side, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line Vb-Vb in FIG. c) is a view as seen from the outer tube portion insertion side end portion side. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a bubble generating apparatus to which the present invention is applied.
なお、本実施形態では気泡発生装置を浴槽に取り付けた例で説明を行っているが、本発明の気泡発生装置は、活魚槽や養殖場、水耕栽培、淡水や海水の浄化処理、ヘドロの浮上処理や好気性菌による処理、洗浄用途など微細気泡を利用する様々な用途に用いることができ、また、既存の浴槽や処理槽、水槽などに取り付ける気泡発生装置、専用の槽を含む気泡発生装置など様々な構成にできる。 In this embodiment, the bubble generating device is described as an example attached to a bathtub. However, the bubble generating device of the present invention is a live fish tank, aquaculture, hydroponics, freshwater or seawater purification treatment, sludge It can be used for various applications that use fine bubbles, such as floatation treatment, aerobic bacteria treatment, and cleaning applications. In addition, bubble generation equipment that is attached to existing bathtubs, treatment tanks, water tanks, etc. Various configurations such as devices can be made.
本実施形態の気泡発生用ノズル1は、図1に示すように、内部が流路3となる円筒状の連結部5、本実施形態では連結部5と一体に形成された円柱状の旋回流形成部7、内部に段階的に径が細くなる流路3が形成された円筒状の旋回流通流部9、本実施形態では旋回流通流部9と一体に形成され、旋回流通流部9よりも径が細い円筒状の気泡発生部11、そして、気泡発生部11と同軸に設けられて気泡発生部11を覆う円筒状の外筒部13などで構成されている。さらに、本実施形態の気泡発生用ノズル1は、外筒部13を挿入可能に形成された円筒状のカバー部材15を備えている。
As shown in FIG. 1, the bubble generating nozzle 1 according to the present embodiment includes a cylindrical connecting
連結部5は、図1及び図2に示すように、気泡発生用ノズル1を連結する図示していない管路に切られたねじと螺合可能なねじ5aが内面に切られている。連結部5と一体に形成された円柱状の旋回流形成部7は、対称な位置に円柱状の旋回流形成部7の一方の端面から他方の端面に貫通する2つの貫通孔7aが穿設されている。貫通孔7aは、円柱状の旋回流形成部7の中心軸の延在方向に対して、例えば5度から6度程度の角度で傾斜した状態で円柱状の旋回流形成部7の一方の端面から他方の端面にかけて穿設されている。加えて、2つの貫通孔7aは、円柱状の旋回流形成部7の円周に沿う方向で同じ方向に傾斜した状態で形成されている。また、旋回流形成部7の外面には、ねじ7bが切られている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting
旋回流通流部9は、図1及び図3に示すように、外形は同一であるが、一端側から他端側に向かうに連れて内径が3段階に細くなっている円筒状に形成されており、最も径が大きい部分の内面には、回流形成部7の外面に切られたねじ7bに対応するねじ9aが切られている。したがって、旋回流形成部7の外面に切られたねじ7bを旋回流通流部9の内面に切られたねじ9aに螺合させることで、図1に示すように、旋回流通流部9の最も径が大きい部分内に旋回流形成部7が嵌め込まれて固定された状態となる。そして、旋回流通流部9の中間の径の部分と最も径が小さい部分とが、流路3となる。また、旋回流通流部9の最も径が大きい部分と中間の径の部分との間は、図1及び図3に示すように、テーパー状に連結されている。旋回流通流部9の中間の径の部分と最も径が小さい部分との間もテーパー状に連結されている。さらに、旋回流通流部9の、中間の径の部分の一部から最も径が小さい部分に対応する外面には、ねじ9bが切られている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
気泡発生部11は、旋回流通流部9と同軸に形成され、外径が旋回流通流部9よりも細く形成された円筒状になっている。気泡発生部11内の流路3は、旋回流通流部9の最も径が小さい部分と同じ径で形成されている。そして、気泡発生部11の旋回流通流部9と反対側の端部は、閉塞されている。また、気泡発生部11には、円柱状の梁状部材11aと、気泡発生部11の側壁を貫通する貫通孔11bとが設けられている。梁状部材11aは、図3(d)に示すように、気泡発生部11の側壁の対向する位置に形成された、円柱状の梁状部材11aの外形と同じ内径の2つの穴間に円柱状の部材を挿通することで気泡発生部11に取り付けられている。したがって、梁状部材11aの延在方向は、気泡発生部11内の流路3の延在方向と直角に交わる状態となっている。なお、梁状部材は、気泡発生部内の流路の延在方向と交わる状態で設けられていればよく、様々な方法で形成することができる。
The bubble generating part 11 is formed coaxially with the
本実施形態では、図1及び図3に示すように、梁状部材11aは、気泡発生部11の異なる位置2箇所に設けられており、2つの梁状部材11aの延在方向のなす角度θは、図3(d)に示すように、60度になっている。さらに、本実施形態では、図1及び図3に示すように、貫通孔11bは、気泡発生部11の異なる位置に2段に設けられており、各段つまり円筒状の気泡発生部11の同じ円周位置には、気泡発生部11の側壁の対向する位置に2つの貫通孔11bが設けられている。したがって、本実施形態では、貫通孔11bは、4つ設けられている。また、本実施形態では、梁状部材11aと貫通孔11bとは、旋回流通流部9側から梁状部材11a、貫通孔11bの順に交互に設けられている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the beam-shaped member 11 a is provided at two different positions of the bubble generating unit 11, and an angle θ formed by the extending direction of the two beam-shaped members 11 a. Is 60 degrees as shown in FIG. Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG.1 and FIG.3, the through-hole 11b is provided in two steps | paragraphs in the different positions of the bubble generation part 11, and is the same of each step, ie, the cylindrical bubble generation part 11. At the circumferential position, two through holes 11b are provided at positions opposed to the side wall of the bubble generating unit 11. Therefore, in this embodiment, four through holes 11b are provided. Moreover, in this embodiment, the beam-shaped member 11a and the through-hole 11b are alternately provided in order of the beam-shaped member 11a and the through-hole 11b from the
外筒部13は、図1及び図4に示すように、両端面が開口した円筒状の部材からなり、一方の端部内面には、旋回流通流部9の外面に切られたねじ9bに対応するねじ13aが切られている。そして、外筒部13の内面のねじ13aと旋回流通流部9の外面のねじ9bとを螺合させることにより、外筒部13は、気泡発生部11と同軸に気泡発生部11を覆った状態に取り付けられる。また、外筒部13は、他方の端部の開口13bが気泡発生部11の閉塞された端部よりも張り出す長さになっており、気泡発生部11の閉塞された端部は、外筒部13内に位置している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
カバー部材15は、一方の端部側が閉塞された大きな径の円筒状の本体15a、そして、本体15aと同軸に、本体15aの他方の端部側に設けられた外筒部13を挿入する小さな径の円筒状の挿入部15bで形成されている。カバー部材15の挿入部15bは、本体15aの端部の中央部分に、この端部から突出した状態で設けられており、側壁には、図示していないボルトを螺合させて挿通し、カバー部材15を外筒部13に固定するためのナット15cが取り付けられている。カバー部材15の本体15aの挿入部15bが設けられた端面には、挿入部15bの周囲の対向する位置に、挿入部15bを囲む弧状の開口15dが設けられている。
なお、カバー部材15は、外筒部13を挿入部15bに挿入し、図示していないボルトの先端部を外筒部13の外面に押し付けることで、外筒部13に固定されるが、このとき、外筒部13の開口13bが、カバー部材15の本体15aの閉塞された端部の壁面に当接しないように、カバー部材15を外筒部13に取り付ける。カバー部材15の本体15aの閉塞された端部の壁面と外筒部13の開口13bとの間隔は、気泡の発生の状態などに応じて適宜調節する。
このような構成の気泡発生用ノズル1(以下、ノズル1と称する)を取り付ける気泡発生装置16は、図6に示すように、液体流路となる循環管路17、この循環管路17の一端に設けられた流入部19、この循環管路17の流入部19とは他端側に設けられたノズル1、流入部19とノズル1との間の循環管路17の部分に循環管路17内の湯の流れに対して上流側から順次設けられた、逆止弁21、流入流量調整弁23、送液手段となるポンプ25、圧力計27、吐出流量調整弁29、循環管路17の流入流量調整弁23とポンプ25との間の部分に連通する気体流路となる気体管路31、気体管路31に設けられた気体流量調整弁33、そして気泡発生装置の操作と動作の制御を行う制御手段となる操作盤35などで構成されている。
本実施形態では、循環管路17は、例えば内径が10mm程度といった比較的細い径の配管が用いられている。したがって、ノズル1も、図1に示すように、この内径が10mm程度といった比較的細い径の配管に対応するため、連結部5は、この内径が10mm程度の配管に対応する径に形成されており、連結部の内面に形成されたねじ5aは、図示していないが、この内径が10mm程度の配管の端部外面に形成されたねじに対応するねじとなっている。また、旋回流通流部9の流路3となる中間の径の部分は、循環管路17の内径が10mm程度であるのに対して、例えば内径8mm程度、旋回流通流部9の流路3となる最も細い径の部分や気泡発生部11の流路3は、例えば内径3mm程度に形成されている。また、外筒部13は、循環管路17の内径が10mm程度であるのに対して、例えば内径が14mm程度になっている。
The
The
As shown in FIG. 6, the bubble generating device 16 to which the bubble generating nozzle 1 (hereinafter referred to as the nozzle 1) having such a configuration is attached includes a
In the present embodiment, the
流入部19は、図6に示すように、例えば浴槽37の底に取り付けられ、ノズル1は、浴槽37内側側壁に浴槽37内の底面近傍から上方に向けて湯を吐出する状態で取り付けられる。したがって、循環管路17の入口側端部に設けられた流入部19から流入した湯39は、循環流路17の出口側端部に設けられたノズル1から浴槽37内に吐出する。このように循環管路17は、浴槽37内に収容された湯39を循環させる流路となる。
As shown in FIG. 6, the
流入流量調整弁23は、ポンプ25に流入する湯37の流量を調整するための弁である。ポンプ25は、必要とされる吐出流量、圧力、そして揚程などが確保でき、気体が混入した状態でも送液できるものであれば様々な構成のポンプを用いることができる。なお、本実施形態のポンプ25としては、循環管路17内に湯37を所望の流量、例えば6L/min.以上程度の流量で通流させることができ、また、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内を所望の圧力以上の圧力、例えば0.2MPa以上程度に加圧できる能力を有するポンプを用いている。このようなポンプ25は、配線41を介して操作盤35内の制御手段となる回路などに電気的に接続されている。
The inflow flow
圧力計27は、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力を目視確認するためのものである。吐出流量調整弁29は、湯37のノズル1からの吐出流量を調整するための弁で、また、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の最大圧力を調整するものであり、例えば最大圧力を約0.6MPaに調整している。気体管路31は、一端が空気中に開放され、他端が循環管路17の流入流量調整弁23とポンプ25との間の部分に連結されている。気体管路31に設けられた気体流量調整弁33は、循環管路17内を通流する湯37内に混入させる気体の量を調整するものである。操作盤35は、操作スイッチ類と共に制御手段となる回路などが納められており、ポンプ25の発停などを制御している。
The
このような構成の気泡発生装置の動作と本発明の特徴部について説明する。本実施形態の気泡発生装置16では、図6に示すように、操作盤35内の運転開始指令スイッチがオンされるとポンプ25が駆動を始め、浴槽37内の湯39が流入部19から循環管路17に流入し、ノズル1から浴槽37内に湯39が吐出して湯39の循環が始まる。ここで、気体流量調整弁33を設定した開度に開くと気体管路31の開口端から気体管路31を介して循環管路17内に空気が吸引され、循環管路17内を通流する湯39に空気が混入される。
空気が混入された湯39は、図1に示すように、ノズル1に流入すると、ポンプ25の駆動により昇厚されると共に、旋回流形成部7に傾斜させて設けた貫通孔7aを通流する。これにより、旋回流形成部7の貫通孔7aを通過して旋回流通流部7の流路3内には、空気が混入された湯39の旋回流が形成される。この空気が混入された湯39の旋回流は、気泡発生部11へ流れ、気泡発生部11に設けられた梁状部材11aに衝突する。この、空気が混入された湯39が旋回流となり、梁状部材11aに衝突する過程で、空気と湯39が混合されると共に、湯39中の比較的大きな気泡が破砕される。
気泡発生部11に設けられた梁状部材11aに衝突した空気が混入された湯39は、気泡発生部11の側壁に設けられた貫通孔11bを通過し外筒部13内に噴出される際に、加圧及び減圧が行われることとなり、このときの減圧作用、さらに、気泡発生部11の側壁に設けられた貫通孔11bから噴出された気泡を含む湯39が外筒部13の内面に衝突することにより、より微細な気泡が生成される。加えて、本実施形態では、カバー部材15を備えているため、外筒部13の開口から吐出された気泡を含む湯39は、さらに、カバー部材15の閉塞された端部の内壁面に衝突することで、さらに気泡が微細化され、さらに多量の微細気泡が発生する。そして、カバー部材15内の微細気泡は、挿入部15bを囲む弧状の開口15dから、浴槽37内の湯39中に排出され、浴槽37内の湯39の深さの中央部よりも上側部分に微細気泡の層を形成する。
The operation of the bubble generating apparatus having such a configuration and the features of the present invention will be described. In the bubble generating device 16 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the operation start command switch in the
As shown in FIG. 1, when the
When
このとき、例えば数μmから数十μmといったような微細気泡は、浮上速度が遅く、湯39中に滞留し易い。したがって、浴槽37内の湯39中に十分な量の微細気泡が滞留している状態を維持でき易いことから、ノズル1を備えた気泡発生装置は、浴槽37内の湯39の深さの中央部よりも上側部分を微細気泡により乳化したかのように白濁させた状態にできる。
At this time, for example, fine bubbles such as several μm to several tens of μm have a low levitation speed and tend to stay in the
このように本実施形態の気泡発生用ノズル1では、旋回流形成部7や旋回流通流部9、気泡発生部11、そして外筒部13を備えていることで、数μmから数十μmといったような微細な気泡を生成できる。このため、気泡発生装置に本実施形態のような気泡発生用ノズルを備えることにより、より微細な気泡を生成できるようになり、また、発生する気泡の量を増大できるようになる。したがって、ノズルにより気泡発生装置の性能を向上できる。
As described above, the bubble generating nozzle 1 according to the present embodiment includes the swirl
さらに、本実施形態の気泡発生用ノズル1を設けた気泡発生装置16では、循環管路17の内径が10mm程度といったように比較的細い径である場合、循環管路17、ポンプ25、そして、気体管路31や気体流量調整弁33などを設けた構成とするだけで、気泡発生用ノズル1により、必要とされる程度に微細な気泡を、必要とされる量発生することができる。したがって、本実施形態の気泡発生用ノズル1では、気泡発生装置の配管径によっては、気泡発生装置の構成を簡素化することもできる。 さらに、構成が簡素化されることにより、気泡発生装置のコストの低減ができ、また、気泡発生装置の設置に対する制限や設計に対する制限を低減することができる。
さらに、気泡発生部11に設けられた梁状部材11aが円柱状の部材であるため、混合能力や、液体中の比較的大きな気泡の破砕能力などを向上でき、ノズルにより気泡発生装置の性能をより向上できる。なお、気泡発生部に設けられた梁状部材は、円柱状以外の形状にすることもできる。ただし、本実施形態のように、気泡発生部に設けられた梁状部材を円柱状にしたとき、気泡発生用ノズルの気泡発生能力が、他の形状の梁状部材を用いた場合よりも向上する。
Further, in the bubble generating device 16 provided with the bubble generating nozzle 1 of the present embodiment, when the inner diameter of the
Furthermore, since the beam-like member 11a provided in the bubble generating unit 11 is a columnar member, the mixing ability and the ability to crush relatively large bubbles in the liquid can be improved. It can be improved. In addition, the beam-shaped member provided in the bubble generation part can also be made into shapes other than column shape. However, as in this embodiment, when the beam-like member provided in the bubble-generating part is formed into a columnar shape, the bubble-generating ability of the bubble-generating nozzle is improved as compared with the case of using other shapes of beam-like members. To do.
加えて、気泡発生部11には、梁状部材11aがこの気泡発生部11の流路3の異なる位置に複数設けられており、この複数の梁状部材11aは、互いの延在方向が60度の角度をなした状態で設けられている。これにより、混合能力や、液体中の比較的大きな気泡の破砕能力などをより向上でき、ノズルにより気泡発生装置の性能をさらに向上できる。なお、気泡発生部に設けられた梁状部材は、一つでもよく、また、複数設ける場合には、それらの延在方向がなす角度は適宜設定できる。ただし、本実施形態のように、気泡発生部に梁状部材を2以上設け、さらに、2以上設けた梁状部材のなす角度を60度にした方が、気泡発生用ノズルの気泡発生能力が向上する。
In addition, a plurality of beam-shaped members 11a are provided in the bubble generating unit 11 at different positions in the
さらに、気泡発生部11には、流路3の側壁に形成された貫通孔11bが複数設けられており、この複数の貫通孔11bのうち筒状の気泡発生部11の同じ円周位置に形成された複数の貫通孔は、180度の角度毎に設けられている。これにより、数μmから数十μmといったような微細な気泡が、また、より多量の気泡が発生し易くなり、ノズルにより気泡発生装置の性能をさらに向上できる。なお、気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔は、一つでもよく、また、複数設ける場合には、それらを設ける角度は適宜設定できる。ただし、本実施形態のように、気泡発生部の流路の側壁に貫通孔を2以上設け、さらに、2以上設けた貫通孔のなす角度を60度、120度、または180度にした方が、気泡発生用ノズルの気泡発生能力が向上する。
Furthermore, the bubble generating part 11 is provided with a plurality of through holes 11b formed in the side wall of the
加えて、旋回流通流部9は、旋回流形成部9から気泡発生部11に向かうに連れて、旋回流通流部9の流路3の幅が狭くなっている。これにより、気泡発生用ノズル1の流路3内での圧力をより高めることができ、気泡発生部11の流路3の側壁に形成された貫通孔11bから噴出されることによる減圧作用をより高めることができるため、ノズル1により気泡発生装置の性能をさらに向上できる。なお、旋回流通流部の流路の幅は、旋回流形成部から気泡発生部に向かうに連れて狭くなっていない形状にすることもできる。ただし、本実施形態のように、旋回流形成部から気泡発生部に向かうに連れて、旋回流通流部の流路の幅が狭くなっている形状とした方が、気泡発生用ノズルの気泡発生能力が向上する。
また、本実施形態では、浴槽37内の湯39の深さの中央部よりも上側部分に微細気泡の層を形成するため、カバー部材15を備えた構成となっているが、浴槽37内の湯39全体に微細気泡を行き渡らせる場合などには、カバー部材15を備えていない構成にすることもできる。この場合、外筒部13の開口13bを下側に向け、浴槽37の底に外筒部13の開口13bから吐出した気泡を含んだ湯39が衝突するようにする。これにより、微細気泡が浴槽37の底面に沿って広がった後上方に浮上するため、浴槽37内の湯39全体を、微細気泡により乳化したかのように白濁させた状態にできる。
In addition, in the
Moreover, in this embodiment, in order to form the layer of a fine bubble in the upper part rather than the center part of the depth of the
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用してなる気泡発生用ノズル及び気泡発生装置の第2の実施形態について図7乃至図14を参照して説明する。図7は、本発明を適用してなる気泡発生用ノズルの概略構成を示す縦断面図である。図8は、連結部の概略構成を示す図であり、(a)は、旋回流形成部を連結する側から見た図、(b)は、(a)側面図、(c)は、循環管路を連結する側から見た図である。図9は、旋回流形成部の概略構成を示す図であり、(a)は、側面図、(b)は、連結部を連結する側から見た図である。図10は、旋回流通流部の概略構成を示す図であり、(a)は、側面図、(b)は、旋回流形成部を連結する側から見た図である。図11は、気泡発生部の概略構成を示す図であり、(a)は、側面図、(b)は、(a)のXIb−XIb線での断面図である。図12は、外筒部の概略構成を示す図であり、(a)は、側面図、(b)は、吐出口側から見た図である。図13は、本発明を適用してなる気泡発生装置の概略構成を示すブロック図である。図14は、本発明を適用してなる気泡発生装置の動作、及び液体管路のポンプよりも下流側の部分内の圧力変動を示す図である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of a bubble generating nozzle and a bubble generating device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a bubble generating nozzle to which the present invention is applied. 8A and 8B are diagrams showing a schematic configuration of the connecting portion, where FIG. 8A is a view seen from the side connecting the swirling flow forming portion, FIG. 8B is a side view, and FIG. 8C is a circulation view. It is the figure seen from the side which connects a pipe line. 9A and 9B are diagrams showing a schematic configuration of the swirl flow forming portion, where FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a view as seen from the side connecting the connecting portions. FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of the swirl flow portion, where (a) is a side view and (b) is a view as seen from the side connecting the swirl flow forming portions. 11A and 11B are diagrams illustrating a schematic configuration of the bubble generation unit, in which FIG. 11A is a side view, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line XIb-XIb in FIG. 12A and 12B are diagrams illustrating a schematic configuration of the outer cylinder portion, in which FIG. 12A is a side view and FIG. FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a bubble generating apparatus to which the present invention is applied. FIG. 14 is a diagram showing the operation of the bubble generating apparatus to which the present invention is applied and the pressure fluctuation in the portion on the downstream side of the pump of the liquid conduit.
なお、本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成部分には同じ符号を付して同じ構造や形状に関する説明を省略し、第1の実施形態と相違する構造や形状、特徴部などについて説明する。また、図7では、構成を理解しやすくするため、外筒部を除いた状態を示しており、外筒部は、この外筒部が本来取り付けられる部分に破線で示している。 In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description regarding the same structure and shape is omitted, and the structure, shape, feature, and the like that are different from those in the first embodiment are omitted. Will be described. Further, in FIG. 7, in order to facilitate understanding of the configuration, a state in which the outer cylinder portion is excluded is shown, and the outer cylinder portion is indicated by a broken line in a portion where the outer cylinder portion is originally attached.
本実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、気泡発生用ノズルを分解した場合の構成、旋回流形成部や気泡発生部の貫通孔の配置、カバー部材を用いないこと、気泡発生用ノズルを取り付ける管路の内径、気泡発生装置の構成と動作などである。 This embodiment differs from the first embodiment in that the bubble generating nozzle is disassembled, the arrangement of the through-holes in the swirling flow forming section and the bubble generating section, the use of a cover member, and the generation of bubbles. These are the inner diameter of the pipe line to which the nozzle is attached, the configuration and operation of the bubble generating device, and the like.
すなわち、本実施形態の気泡発生用ノズル43は、図7に示すように、連結部5、旋回流形成部7、旋回流通流部9、気泡発生部11、そして、外筒部13などで構成されている点は、第1の実施形態と同様である。しかし、本実施形態では、連結部5と旋回流形成部7、旋回流通流部9と気泡発生部11は、各々、別の部品により形成されている。また、本実施形態の気泡発生用ノズル43では、外筒部13にはカバー部材を取り付けない。
That is, as shown in FIG. 7, the
本実施形態の円筒状の連結部5では、図7及び図8に示すように、気泡発生用ノズル43を連結する図示していない管路に切られたねじと螺合可能なねじ5bが一方の端部の外面に切られている。さらに、連結部5の他方の端部側の外面には、旋回流形成部7が連結されるねじ5bが切られている。また、本実施形態の連結部5の流路3は、旋回流形成部7が連結される側の端部で径が大きくなっている。
本実施形態の旋回流形成部7は、図7及び図9に示すように、円盤状部分の両端面にほぼ同じ外径の円筒状部分を設けた形状となっており、一方の円筒状部分の内面に、連結部5のねじ5bに対応するねじ7bが切られており、他方の円筒状部分の外面には、旋回流通流部9を連結するためのねじ7cが切られている。旋回流形成部7の円盤状部分には、同一の円上に等間隔で設けられ、円盤状部分の一方の端面から他方の端面に貫通する8本の貫通孔7aが穿設されている。さらに、旋回流形成部7の円盤状部分の中心部分には、円盤状部分の一方の端面から他方の端面に貫通する1本の貫通孔7dが形成されている。
本実施形態の貫通孔7aも、第1の実施形態と同様に、旋回流形成部7の円盤状部分の、中心軸の延在方向に対して、例えば5度から6度程度の角度で傾斜した状態で旋回流形成部7の円盤状部分の、一方の端面から他方の端面にかけて穿設されている。そして、8本の貫通孔7aは、旋回流形成部7の円盤状部分の円周に沿う方向で同じ方向に傾斜した状態で形成されている。また、貫通孔7dは、傾斜しておらず、旋回流形成部7の円盤状部分の中心軸に沿って形成されている。なお、貫通孔7aは、貫通孔7dよりも細い径で形成されている。
In the cylindrical connecting
As shown in FIGS. 7 and 9, the swirl
Similarly to the first embodiment, the through hole 7a of the present embodiment is also inclined at an angle of, for example, about 5 degrees to 6 degrees with respect to the extending direction of the central axis of the disc-shaped portion of the swirling
本実施形態の旋回流通流部9は、図7及び図10に示すように、比較的外径が大きい円筒状部分と比較的外径が小さい円筒状部分とをテーパー状の部分で連結した外形となっている。比較的外径が大きい円筒状部分内の流路3は、比較的内径が大きい部分と、比較的外径が小さい円筒状部分側に形成され、比較的内径が大きい部分と同軸に形成された比較的内径が小さい部分とで形成されている。すなわち、本実施形態では、旋回流通流部9の一端側から他端側に向かうに連れて内径が2段階に細くなっている。また、比較的内径が大きい部分の端部内面には、旋回流形成部7のねじ7cに対応するねじ9aが切られている。一方、比較的内径が小さい部分の端部外面には、外筒部13を連結するためのねじ9bが切られている。さらに、比較的内径が小さい部分内に形成された流路3の部分の端部内面には、気泡発生部11を連結するためのねじ9cが切られている。
As shown in FIGS. 7 and 10, the swirling
本実施形態の気泡発生部11は、外径が旋回流通流部9よりも細く形成され、一方の端部が開口され、他方の端部が閉塞された円筒状になっている。円筒状の気泡発生部11の開口された端部の外面には、旋回流通流部9のねじ9cに対応するねじ11cが切られている。円筒状の気泡発生部11内の流路3は、旋回流通流部9の流路3の比較的内径が小さい部分と同じ径で形成されている。本実施形態の気泡発生部11にも、第1の実施形態と同様に、円柱状の梁状部材11aと、気泡発生部11の側壁を貫通する貫通孔11bとが設けられている。
ただし、本実施形態の貫通孔11bは、梁状部材11aよりも流路3内を通流する液体の流れに対して下流側だけでなく、上流側にも設けられており、さらに、梁状部材11aが設けられた円周位置にも設けられている。したがって、本実施形態では、貫通孔11bは、気泡発生部11の異なる位置に4段に設けられている。本実施形態では、貫通孔11bは、梁状部材11aよりも上流側に設けられたもの、より上流側に位置する梁状部材11aと同じ円周位置に設けられたもの、より下流側に位置する梁状部材11aと同じ円周位置に設けられたもの、そして、より下流側に位置する梁状部材11aよりも下流側に設けられたものの4段となっている。
そして、梁状部材11aが設けられた円周位置以外の部分の同じ円周位置に設けられた貫通孔11bは、60度毎の角度で穿設されている。また、梁状部材11aが設けられた円周位置に設けられた貫通孔11bは、直接隣り合う貫通孔11bが60度毎の角度で、梁状部材11aを挟んで隣り合う貫通孔11bが120度の角度をおいて穿設されている。したがって、本実施形態の貫通孔11bは、梁状部材11aが設けられた円周位置以外の部分の同じ円周位置で6つ、梁状部材11aが設けられた円周位置で4つ設けられていることになる。加えて、本実施形態の気泡発生部11は、流路3内を通流する液体の流れに対して最下流側に形成された貫通孔11bから、気泡発生部11の閉塞された端面までの長さは、気泡発生部11の開口された端面から最下流側に形成された貫通孔11bまでの長さとほぼ等しく形成されている。
The bubble generating part 11 of this embodiment is formed in a cylindrical shape whose outer diameter is narrower than that of the
However, the through hole 11b of the present embodiment is provided not only on the downstream side but also on the upstream side with respect to the flow of the liquid flowing through the
And the through-hole 11b provided in the same circumferential position of parts other than the circumferential position in which the beam-shaped member 11a was provided is drilled at an angle of every 60 degrees. Further, the through-hole 11b provided at the circumferential position where the beam-shaped member 11a is provided is such that the directly adjacent through-holes 11b are at an angle of every 60 degrees, and the adjacent through-holes 11b sandwiching the beam-shaped member 11a are 120. Drilled at an angle of degrees. Therefore, six through holes 11b of the present embodiment are provided at the same circumferential position other than the circumferential position where the beam-like member 11a is provided, and four at the circumferential position where the beam-like member 11a is provided. Will be. In addition, the bubble generation unit 11 according to the present embodiment extends from the through hole 11b formed on the most downstream side with respect to the flow of the liquid flowing through the
本実施形態の外筒部13は、第1の実施形態と同様の構造であり、図7及び図12に示すように、一方の端部内面に、旋回流通流部9の外面に切られたねじ9bに対応するねじ13aが切られている。そして、外筒部13は、端部の開口13bが気泡発生部11の閉塞された端部よりも張り出す長さになっており、気泡発生部11の閉塞された端部は、外筒部13内に位置している点も第1の実施形態と同じである。
このような構成の気泡発生用ノズル43(以下、ノズル43と称する)を取り付ける気泡発生装置45は、図13に示すように、循環管路17、流入流量調整弁23、ポンプ25、圧力計27、吐出流量調整弁29、気体管路31、そして気泡発生装置45の操作と動作の制御を行う制御手段となる操作盤35などを備えた構成は、第1の実施形態と同様である。しかし、本実施形態の気泡発生装置45は、循環管路17内の湯39の流れに対して圧力計27よりも下流側に圧力検出手段となる圧力センサ47が設けられており、また、気体管路19には、電磁弁49が設けられている。
なお、本実施形態では、循環管路17は、例えば内径が25mm程度といった比較的太い径の配管が用いられている。したがって、ノズル43も、図7に示すように、この内径が25mm程度といった比較的太い径の配管に対応するものとなっている。本実施形態の連結部5は、この内径が25mm程度の配管に対応する径に形成されており、連結部5の外面に形成されたねじ5bは、図示していないが、この内径が25mm程度の配管の端部内面に形成されたねじに対応するねじとなっている。さらに、旋回流形成部7では、内径が25mm程度といった比較的太い径の配管による流量に対応するため、円形状に配設された傾斜した複数の貫通孔7aだけではなく、中心部に貫通孔7dが形成されている。また、旋回流通流部9の流路3の比較的内径が大きい部分は、循環管路17の内径が25mm程度であるのに対して、例えば内径34mm程度、比較的内径が小さい部分は、例えば内径12mm程度となっている。外筒部13は、循環管路17の内径が25mm程度であるのに対して、例えば内径が12mm程度となっている。
圧力センサ47は、本実施形態では予め設定された2つの圧力で信号の発信及び停止を切り換える圧力スイッチからなり、配線41を介して操作盤35内の制御手段となる回路などと電気的に接続されている。なお、本実施形態の圧力センサ47は、圧力が上昇して予め設定された第1設定圧力P1、例えば約0.6MPaになるとオンして信号を発信し、圧力が降下して予め設定された第2設定圧力P2、例えば約0.5MPaになるとオフして信号の発信を停止するものである。一方、気体管路31に設けられた電磁弁49は、操作盤35からの信号に応じて開閉2動作を行うものであり、配線41を介して操作盤35内の制御手段となる回路などに電気的に接続されている。
The
As shown in FIG. 13, the
In the present embodiment, the
In this embodiment, the
本実施形態の操作盤35は、圧力センサ47からの信号に応じて気体管路19に設けられた電磁弁49を開閉する。すなわち、圧力センサ47がオンして信号を発信すると、制御手段は電磁弁49に信号を発信して電磁弁49を開き、圧力センサ47がオフして信号の発信を停止すると、制御手段は電磁弁49への信号の発信を停止して電磁弁49を閉じる。さらに、操作盤35内の制御手段となる回路は、遅延回路を含んでおり、圧力センサ47がオンして信号を発信すると、予め設定された時間電磁弁49への信号の発信を遅らせる。つまり、遅延回路により、圧力センサ47がオンして信号を発信してから設定時間だけ遅れてから電磁弁49が開く。
The
このような構成の気泡発生装置の動作と本発明の特徴部について説明する。本実施形態の気泡発生装置45では、図13及び図14に示すように、操作盤35内の運転開始指令スイッチがオンされるとポンプ25が駆動を始め、浴槽37内の湯39が流入部19から循環管路17に流入し、ノズル43から浴槽37内に湯39が吐出して湯39の循環が始まる。このとき、電磁弁49は閉じているため、ポンプ25から吐出する湯39により循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が吐出流量調整弁29で調整された最大圧力である第1設定圧力P1に向けて上昇する。
The operation of the bubble generating apparatus having such a configuration and the features of the present invention will be described. In the
循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力は、図14に示すように、運転開始から時間t1経過後、例えば数秒から数十秒程度経過して第1設定圧力P1に達すると、圧力センサ47がオンして信号を発信する。信号を受信した操作盤35内の制御手段は、遅延回路により圧力センサ47からの信号を受信開始したときから予め設定された時間t2経過後、例えば数秒から数十秒程度経過すると電磁弁49に信号を発信し電磁弁49を開く。なお、この間、圧力はほぼ第1設定圧力P1に保たれている。
As shown in FIG. 14, the pressure in the downstream portion of the
電磁弁49が開くと、気体管路19の開口端から気体管路19を介して循環管路17内に空気が吸引され、循環管路17内を通流する湯39に空気が混入される。循環管路17内を通流する湯39に空気が混入されると、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分の圧力が低下する。循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分の圧力が低下して第2設定圧力になると圧力センサ47は、信号の発信を停止するため、操作盤35内の制御手段は、電磁弁49への信号の発信を停止し、電磁弁49を閉じる。
When the
電磁弁49が閉じると循環管路17内を通流する湯39への空気の混入が無くなるため、再び循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が上昇する。この圧力の上昇と第1設定圧力P1に保たれている間におけるノズル43からの湯39の吐出によって微細気泡が生成され、浴槽37内に微細気泡が吐出される。再び循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が上昇し、第1設定圧力P1になったのち設定時間t2が経過すると、電磁弁49が開き循環管路17内を通流する湯39への空気の混入が再び行われると共に、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が低下する。この動作を繰り返すことにより、循環管路17内を通流する湯39への空気を混入する空気混入過程と微細気泡を生成する微細気泡生成過程とが繰り返される。そして、この微細気泡を含む湯39が、本実施形態のノズル43を介して浴槽37中に吐出されることにより、第1の実施形態と同様の作用により、ノズル43において、より微細な気泡が生成され、また、発生する気泡の量が増大される。
When the
なお、第2設定圧力から第1設定圧力への循環管路17のポンプ25よりも下流側部分における圧力の上昇に要する時間t4と、第1設定圧力から第2設定圧力への循環管路17のポンプ25よりも下流側部分における圧力の低下に要する時間t3とは、共に数秒から数十秒程度である。したがって、数秒から数十秒程度の間隔で浴槽37内の湯39中への微細気泡の放出が行われることになる。しかし、湯39中には、ノズル43から、例えば数μmから数十μmといったような微細気泡が放出され、このような微細気泡は、湯39中の微細気泡の浮上速度は遅く、例えば水深600mm程度の浴槽では3分から5分程度の間湯39中に滞留する。このため、1分以内程度の間隔で間欠的に気泡をノズル43から湯39中に放出すれば、浴槽37内の湯39中に十分な量の微細気泡が滞留している状態を維持できる。したがって、浴槽37内の湯39のほぼ全体を微細気泡により乳化したかのように白濁させた状態にできる。
It should be noted that the time t4 required to increase the pressure in the portion downstream of the
このように本実施形態の気泡発生用ノズル45でも、旋回流形成部7や旋回流通流部9、気泡発生部11、そして外筒部13を備えていることで、ノズルにより気泡発生装置の性能を向上できる。
As described above, the
また、本実施形態の気泡発生装置1では、1台のポンプ25に対して1つのノズル43を接続した構成としたが、本発明を適用した気泡発生装置では、1台のポンプ25に対して複数のノズル43を接続して用いることができる。例えば、1台のポンプに対して2つの循環流路17を接続した気泡発生装置とすることもできる。
In the bubble generating device 1 of the present embodiment, one
また、本実施形態の気泡発生装置45では、図14に示すように、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が第1設定圧力に達してから所定時間経過した後、気体管路19に設けられた電磁弁49を開くことにより、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力がほぼ第1設定圧力に保持された時間を設けている。しかし、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力がほぼ第1設定圧力に保持された時間を設けず、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力が第1設定圧力に達した時点で電磁弁49を開くこともできる。ただし、本実施形態のように、循環管路17のポンプ25よりも下流側の部分内の圧力がほぼ第1設定圧力に保持された時間を設け他方が、微細気泡の濃度を濃くでき、微細気泡の発生能力を向上できる。
Further, in the
また、本実施形態では、圧力検出手段として、予め設定された2つの圧力で信号の発信及び停止を切り換える圧力スイッチである圧力センサ47を用いているが、圧力検出手段としては、循環管路17内の圧力を検出できれば様々な圧力検出手段を用いることができる。また、第1設定圧力P1で信号を発信する圧力スイッチと第2設定圧力P2で信号を発信する別の圧力スイッチとの2つの圧力スイッチを循環管路17に設けるなど様々な構成にすることができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、圧力検出手段として、予め設定された2つの圧力で信号の発信及び停止を切り換える圧力スイッチである圧力センサ47を用いているが、圧力検出手段としては、循環管路17内の圧力を検出できれば様々な圧力検出手段を用いることができる。また、第1設定圧力P1で信号を発信する圧力スイッチと第2設定圧力P2で信号を発信する別の圧力スイッチとの2つの圧力スイッチを循環管路17に設けるなど様々な構成にすることができる。
In this embodiment, the
また、第1及び第2の実施形態では、連結部として、ねじ5aで循環管路17の端部に連結する連結部5を示したが、連結部は、気泡発生装置の循環管路に連結できれば、ねじに限らず様々な連結方法に対応する構造にすることができる。
Moreover, in 1st and 2nd embodiment, although the
また、本発明の気泡発生用ノズルは、第1及び第2の実施形態に示した気泡発生装置に限らず、様々な構成の気泡発生装置に適用することができる。このとき、気泡発生装置の循環管路の管の内径によって、例えば内径が比較的細い場合には、本発明の気泡発生用ノズルだけで必要な微細気泡を発生させることができる。また、例えば内径が比較的太い場合には、本発明の気泡発生用ノズルだけでは必要な程度微細な気泡を、必要な量発生させることは難しいが、第2の実施形態のようにノズル以外の構成で微細気泡を発生する能力を有する気泡発生装置と組み合わせることで、その気泡発生装置の性能を向上できる。特に、内径が比較的太い場合には、第2の実施形態に示したような構成の気泡発生装置と気泡発生用ノズルの組み合わせとすれば、気泡発生装置の構成を簡素化しながら、気泡発生装置の気泡発生能力を向上できる。 The bubble generating nozzle of the present invention is not limited to the bubble generating device shown in the first and second embodiments, and can be applied to bubble generating devices having various configurations. At this time, if the inner diameter is relatively small, for example, depending on the inner diameter of the tube of the circulation line of the bubble generating device, the necessary fine bubbles can be generated only by the bubble generating nozzle of the present invention. For example, when the inner diameter is relatively thick, it is difficult to generate a necessary amount of bubbles as much as necessary with only the bubble generating nozzle of the present invention, but other than the nozzle as in the second embodiment. By combining with a bubble generating device having the ability to generate fine bubbles in the configuration, the performance of the bubble generating device can be improved. In particular, when the inner diameter is relatively large, the combination of the bubble generating device and the bubble generating nozzle configured as shown in the second embodiment can simplify the configuration of the bubble generating device and reduce the bubble generating device. The bubble generation ability of can be improved.
1 気泡発生用ノズル
3 流路
5 連結部
7 旋回流形成部
7a 貫通穴
9 旋回流通流部
11 気泡発生部
11a 梁状部材
11b 貫通穴
13 外筒部
15 カバー部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記旋回流形成部の複数の貫通孔は、該旋回流形成部の周に沿う方向で同方向に傾斜させて形成され、該複数の貫通孔から流出する気体が混入された液体の旋回流を形成し、前記気泡発生部は、該気泡発生部の流路内の気体が混入された液体の通流方向に交わる方向に設置された少なくとも1つの梁状部材を有し、前記気泡発生部の流路の側壁に形成された貫通孔は、少なくとも前記梁状部材よりも気体が混入された液体の流れに対して下流側に設けられている気泡発生用ノズル。 It is connected to a pipe line through which a liquid mixed with gas flows, and the inside is connected to the cylindrical connecting part that becomes a flow path of the liquid mixed with gas, and is connected to the connecting part in a symmetrical or circular shape. A plurality of through holes in a columnar or disk shape formed from one end surface to the other end surface, and a swirl flow forming portion in which one opening of the plurality of through holes communicates with the flow path of the connecting portion; and the swirl flow A swirl flow portion having a cylindrical shape continuous to the forming portion, and the inside thereof becomes a liquid flow passage mixed with gas, and the other openings of the plurality of through holes of the swirl flow forming portion communicate with the flow passage; A side wall of the flow path which is continuous with the swirl flow part and has a cylindrical shape in which the inside becomes a liquid flow path mixed with gas and the end on the side not continuous with the swirl flow part is closed. A bubble generating part having a through-hole formed in and a coaxial part of the bubble generating part and covering the bubble generating part In Jo, and an outer tubular portion end surface opposite to the swirling flow stream portion is open,
The plurality of through holes of the swirl flow forming portion are formed to be inclined in the same direction along the circumference of the swirl flow forming portion, and the swirl flow of the liquid mixed with the gas flowing out of the plurality of through holes is formed. The bubble generating part has at least one beam-like member installed in a direction intersecting a flow direction of the liquid mixed with the gas in the flow path of the bubble generating part, The through-hole formed in the side wall of the flow path is a bubble generating nozzle provided on the downstream side with respect to the flow of liquid mixed with gas at least from the beam-like member.
前記ノズルが請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気泡発生用ノズルであることを特徴とする気泡発生装置。 A liquid channel through which the liquid flows, a liquid feeding means provided in the liquid channel, a gas channel communicating with the liquid channel and supplying gas into the liquid, and the liquid flow A nozzle provided at the exit end of the road,
The bubble generating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the nozzle is a bubble generating nozzle.
前記弁は、前記圧力検出手段で検出した圧力が第1の設定圧力になると開き、前記圧力検出手段で検出した圧力が前記第1の設定圧力よりも低い第2の設定圧力になると閉じ、前記ノズルが請求項1乃至5のいずれか1項に記載の気泡発生用ノズルであることを特徴とする気泡発生装置。 A liquid flow path through which the liquid flows, a liquid feeding means provided in the liquid flow path, a gas flow path that communicates with the liquid flow path and supplies a gas into the liquid, and the gas flow A valve that is provided in a passage and controls the flow of gas in the gas flow path, and a pressure that detects a pressure in a portion of the liquid flow path downstream of the liquid flow means with respect to the liquid flow Comprising a detection means and a nozzle provided at an outlet side end of the liquid flow path,
The valve opens when the pressure detected by the pressure detection means reaches a first set pressure, and closes when the pressure detected by the pressure detection means becomes a second set pressure lower than the first set pressure, A bubble generating device, wherein the nozzle is the nozzle for generating bubbles according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003293297A JP2005058924A (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003293297A JP2005058924A (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005058924A true JP2005058924A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34370305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003293297A Pending JP2005058924A (en) | 2003-08-14 | 2003-08-14 | Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005058924A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007167401A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Gastar Corp | White bubble generating device |
JP2009240195A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kri Inc | Method and apparatus for fermentation culture reusing yeast |
KR20170030072A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 마이크로맥스 영농조합법인 | apparatus of generating macro or nano bubble |
JP2021166977A (en) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 正典 大坪 | Fine bubble generation mechanism for jetting object washing, and swirl flow position adjustment method |
-
2003
- 2003-08-14 JP JP2003293297A patent/JP2005058924A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007167401A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Gastar Corp | White bubble generating device |
JP4739941B2 (en) * | 2005-12-22 | 2011-08-03 | 株式会社ガスター | Cloudy bubble generator |
JP2009240195A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kri Inc | Method and apparatus for fermentation culture reusing yeast |
KR20170030072A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 마이크로맥스 영농조합법인 | apparatus of generating macro or nano bubble |
KR101863769B1 (en) * | 2015-09-08 | 2018-06-01 | 마이크로맥스 영농조합법인 | apparatus of generating macro or nano bubble |
JP2021166977A (en) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 正典 大坪 | Fine bubble generation mechanism for jetting object washing, and swirl flow position adjustment method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101483412B1 (en) | Micro bubble nozzle | |
WO2005115596A1 (en) | Method and device for producing fine air bubble-containing liquid, and fine air bubble producer assembled in the device | |
KR100843970B1 (en) | Apparatus of generating microbubble | |
JP4884693B2 (en) | Micro bubble generator | |
KR20160005070A (en) | Micro and nano bubble generating method, generating nozzle, and generating device | |
JP4929874B2 (en) | Microbubble generator | |
JP2007021343A (en) | Microbubble generator | |
WO2008147050A1 (en) | Apparatus and method for generating micro bubbles | |
JP2007075749A (en) | Gas-liquid dissolving apparatus | |
JP2003126665A (en) | Microbubble generator | |
JP2007278003A (en) | Method and device for purifying sewage force-feed pipeline system | |
KR102220927B1 (en) | Micro-bubble generator | |
JP2011101867A (en) | Gas-liquid dissolving apparatus | |
JP2007000848A (en) | Method for generating fine bubble | |
KR200449102Y1 (en) | Micro Bubble Nozzle | |
JP2007111616A (en) | Fine air-bubble generating device | |
JP2005058924A (en) | Bubble generating nozzle, and bubble-generating apparatus equipped with the same | |
JP2007268390A (en) | Bubble generating device | |
US11130101B2 (en) | Bubble generating device for sewage purification | |
JP2010115586A (en) | Microbubble generator | |
JP5024144B2 (en) | Gas dissolver | |
KR20150079190A (en) | Nozzle for Dissolved Air Floatation System | |
KR100854687B1 (en) | Micro bubble system | |
US20230102287A1 (en) | Volkov cavitational aerator | |
KR101739408B1 (en) | Sanitary washing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050216 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050216 Effective date: 20050216 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060808 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20060808 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060811 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20081009 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081021 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090310 |