JP2007111616A

JP2007111616A - 微細気泡発生装置

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Publication number: JP2007111616A
Application number: JP2005304777A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takahashi; 理高橋; Akira Yoshida; 陽吉田; Yorishige Ishii; 頼成石井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】微細気泡だけを吐出することが可能であり、流体の圧力損失が低減され、かつ、微細気泡が発生するときに生じる騒音が低減された微細気泡発生装置を提供する。
【解決手段】微細気泡発生装置は、旋回流が生じ得る空間を有する容器１と、空間２００内に旋回流を生じさせる加圧液体を容器１内へ導くように容器１の側面に設けられた加圧液体導入口２と、空間２００内へ気体を導くように容器１の一方の底面３に設けられた気体吸込口５と、空間２００内へ液体を導くように容器１の他方の底面４に設けられた液体吸込口６と、気体と液体とが混合された気液混合体を空間２００から外部へ吐出するように容器１に設けられた気液混合体吐出口７とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体中に微細気泡を発生させる気泡発生装置に関するものである。

気体を気泡に変化させて液体中へ溶解させることによって様々な効能が生じることが知られている。そのため、気体の気泡化技術は、植物栽培、魚介類養殖、および排水処理など各種の産業分野で応用されている。また、従来から、気体を気泡化して液体中により多く溶解させるためには、気泡径を小さくすることが好ましいことが知られている。その理由は、気泡の体積に対する気泡の表面積の割合が増加すれば、気体と液体との間の接触面積が増加するためである。

気泡を微細化する技術として、たとえば、再公表特許公報ＷＯ００−６９５５０には、図１６および図１７に示すような旋回流を利用した微細気泡発生装置５００が開示されている。まず、この微細気泡発生装置５００の気泡発生原理が説明される。

微細気泡発生装置５００は、円柱形状のスペース５０１を有する容器を備えている。容器には、スペース５０１の周面の一部にその接線方向に沿って液体が導入されるように、加圧液体導入口５０２が設けられている。円盤型のスペース底部５０３の中央部には、気体導入孔５０４が設けられている。円形のスペース５０１の先端部には、気液混合体吐出口５０５が設けられている。なお、図１６は微細気泡発生装置の縦断面図であり、図１７は図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。

前述の微細気泡発生装置の使用時には、少なくとも気液混合体吐出口５０５が液体中に挿入され、加圧液体導入口５０２からスペース５０１内へ加圧液体が圧送される。それにより、スペース５０１の内部に旋回流が生成され、円柱形のスペース５０１の中心軸の近傍に負圧部が形成される。

この負圧部によって、気体導入孔５０４からスペース５０１内へ気体が吸い込まれ、圧力が最も低い円柱の中心軸の近傍を気体が通過することによって、細い紐状の気体空洞部５１２が形成される。

このスペース５０１では、スペース底部５０３から加圧液体導入口５０２までの間において、紐状の気体空洞部５１２が形成される。この気体空洞部５１２においては、気体が剪断力によって分裂し、微細気泡が生成される。その後、微細気泡は、気体導入孔５０４から気液混合体吐出口５０５へ向かって大きく旋回しながら進行する。

また、液気混合体の旋回においては、液体と気体との間の比重差に起因して、液体には遠心力が作用し、一方、気体には向心力が作用する。そのため、液体部と気体部とが分離され、気体の柱が紐状にスペース５０１の中心線部の加圧液体導入口５０２の近傍まで延びる。気柱剪断部分５１０の一方側の旋回速度と気柱剪断部分５１０の他方側の旋回速度との間には大きな差が発生する。それにより、紐状の気体空洞部５１２が連続的に安定して切断される。その結果、大量の微細気泡５１１が気液混合体吐出口５０５の近傍で発生し、微細気泡発生装置の外部の液体中へ吐出される。
再公表特許公報ＷＯ００−６９５５０特開２００３−２０５２２８号公報特開平４−１２６５４２号公報

しかしながら、上記従来技術は以下の課題を有している。
図１６に示す旋回式の微細気泡発生装置５００においては、容器の外部の静止流体の圧力が高い場合には、気泡が容器の外部へ吐出されない。すなわち、液体中の深い位置に気泡発生装置が設置されると、気泡が容器の外部へ吐出されないという問題がある。

そこで、液体中の深さに関係なく安定して気泡を発生させるために、図１８および図１９に示す（特許文献１記載の第５図）旋回式の微細気泡発生装置５００が提案されている。この微細気泡発生装置５００においては、気液混合体吐出口５０５が狭められて気液混合体の動圧が大きくなっているため、液体中の深い位置でもあっても、気泡が発生する。また、隙間５１３が小さくなると、気泡の放出量が減少する。そのため、気泡の放出量を増加させるために、気体導入孔５０４から加圧気体が供給されている。

しかしながら、必要以上の気体が容器内へ吸い込まれているため、発生した気泡には粗大な気泡が多く、微細な気泡だけを吐出することができない。また、隙間５１３の近傍において、吸込み流れと吐出し流れとが衝突するため、気液混合体の圧力損失が大きく、かつ、気泡が発生するときに騒音が生じてしまうという問題がある。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、微細気泡だけを吐出することが可能であり、気液混合体の圧力損失が低減され、かつ、騒音の発生が抑制された微細気泡発生装置を提供することである。

本発明の微細気泡発生装置は、旋回流が生じ得る空間を有する容器と、空間内に旋回流を生じさせる加圧液体を容器内へ導くように容器の側面に設けられた加圧液体導入口と、空間内へ気体を導くように容器の一方の底面に設けられた気体吸込口と、空間内へ液体を導くように容器の他方の底面に設けられた液体吸込口と、気体と液体とが混合された気液混合体を空間から外部へ吐出するように容器に設けられた気液混合体吐出口とを備えている。

上記の構成によれば、気泡に生じる向心力の相違に起因して、微細気泡は気液混合体吐出口へ導かれ、一方、粗大気泡は、気液混合体の流れに沿って気液混合体吐出口へ導かれることなく、容器内に留まって旋回流によって微細化される。そのため、微細な気泡だけを効率的に外部へ吐出することができる。また、加圧液体導入口とは別に液体吸込口が設けられているため、容器内において、旋回流以外の流れは、液体吸込口から気液混合体吐出口へ向かう。そのため、吸込み流れと吐出し流れとが互いに干渉しない。その結果、気液混合体の圧力損失を大幅に軽減することができるとともに、吸込み流れと吐出し流れとの衝突に起因する騒音を低減することができる。

また、前述の空間が円柱または円錐状の空間であれば、容器の内側面に沿って液体が大きな抵抗を受けることなく旋回することができるため、空間の形状が円柱または円錐状以外である微細気泡発生装置に比較して旋回流を効率的に発生させることができる。

また、加圧液体導入口が、容器の円形断面の接線方向に沿って延びるように、容器の側面に設けられていれば、旋回流をさらに効率的に発生させることができる。

また、気体吸込口が一方の底面のほぼ中心位置に設けられていれば、一方の底面の中心位置において負圧が最大になるため、旋回流によって生じた負圧を効率的に利用して気体を空間内へ吸い込むことができる。

また、液体吸込口が他方の底面のほぼ中心位置に設けられていれば、他方の底面の中心位置において負圧が最大になるため、旋回流によって生じた負圧を効率的に利用して液体を空間内へ吸い込むことができる。

また、気液混合体吐出口が他方の底面の液体吸込口よりも外側の位置または容器の側面に設けられていれば、吐出し流れと吸込み流れとを効率的に分離することができる。そのため、吸込み流れと吐出し流れとを効率的に分離することができる。その結果、気液混合体の圧力損失を大幅に軽減することができる。

また、気液混合体吐出口が他方の底面またはその近傍に設けられており、かつ、加圧液体導入口が一方の底面またはその近傍に設けられていれば、加圧液体導入口と気液混合体吐出口との間の距離が大きくなるため、加圧液体導入口から気液混合体吐出口への流れのうち旋回流に寄与しない流れが低減される。その結果、旋回流を効率的に発生させることができる。

また、本発明の微細気泡発生装置は、旋回流によって空間内に生じる負圧に起因して、気体が気体吸込口から空間内へ吸い込まれ、かつ、液体が液体吸込口から空間内へ吸い込まれ、それによって、液体と気体とが衝突して気体が剪断され、気泡が発生するものであることが望ましい。

また、気泡のうち微細な気泡には相対的に小さな向心力が作用し、気泡のうち粗大な気泡には相対的に大きな向心力が作用することを利用して、粗大な気泡が選択的に容器内に留められ、微細な気泡が選択的に気液混合体吐出口へ導かれることが望ましい。

これによれば、気泡に作用する向心力の差を利用して粗大な気泡を容器内に長時間留めて微細化することができるため、微細気泡だけを効率的に気液混合体吐出口へ導くことができるとともに、気液混合体の圧力損失を低減することができる。

本発明の微細気泡発生装置によれば、微細気泡だけを吐出することが可能であり、気液混合体の圧力損失が低減され、かつ、騒音の発生が抑制される。

以下、本発明の実施の形態の微細気泡発生装置を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１〜図４を用いて、本発明の実施の形態１の微細気泡発生装置を説明する。なお、図１は微細気泡発生装置の斜視図であり、図２は微細気泡発生装置の断面図であり、図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。

本実施の形態の微細気泡発生装置１０は、円柱状の空間２００を有する円筒状の容器１を備えている。容器１の側面３４には、旋回流を生じるための加圧液体が導入される加圧液体導入口２が設けられている。容器１の一方の底面３には容器１内へ気体を導く気体吸込口５が設けられている。容器１の他方の底面４には容器１内へ液体を導く液体吸込口６が設けられている。また、容器１の側面３４には、気泡が液体中に混合された気液混合体を吐出する気液混合体吐出口７が設けられている。

図２に示す容器１の空間２００は、その横断面が円形の円柱状空間である。加圧液体導入口２は、一方の底面３に平行な円形断面の接線方向に沿って延びるように容器１の側面３４に設けられている。このように、容器１の側面３４の接線方向に沿って延びるように加圧液体導入口２が設けられていることによって、効率よく旋回流を発生させることができる。

気体吸込口５は円形の一方の底面３のほぼ中心位置に設けられている。一方の底面３の中心位置においては、旋回流１３で生じた負圧が最大になる。そのため、気体吸込口５が中心位置に設けられていれば、気体が容器１内へ効率的に吸い込まれる。

また、液体吸込口６が円形の他方の底面４のほぼ中心位置に設けられている。旋回流１３によって生じた負圧は他方の底面４の中心部で最大になる。そのため、液体吸込口６が他方の底面４の中心位置に設けられていれば、効率的に液体が容器１内へ吸込される。

また、気液混合体吐出口７は、他方の底面４の液体吸込口６よりも外周側または側面３４に設けられている。これにより、他方の底面４の近傍において、液体吸込口６から容器１の内部へ向かう吸込み流れ１５と、容器１の内部から気液混合体吐出口７へ向かう吐出し流れ１６とが衝突することが防止されている。つまり、吐出し流れ１６と吸い込み流れ１５とを分離することができる。また、気液混合体吐出口７は、他方の底面４またはその近傍の側面３４に設けられ、かつ加圧液体導入口２が一方の底面３またはその近傍の側面３４に設けられている。このように、気液混合体吐出口７と加圧液体導入口２との間の距離を極力大きくすることによって、旋回流１３を効率的に発生させることができる。また、気液混合体吐出口７が容器１の側面３４に設けられる場合には、旋回流１３によって気液混合体が効率的に気液混合体吐出口７へ導かれるように、気液混合体吐出口７が側面３４の接線方向に沿って延びるように設けられていることが望ましい。

なお、加圧液体導入口２は、図３および図４において旋回流１３が時計回り旋回するように設けられているが、旋回流１３が反時計回りに旋回するように設けられていてもよい。

前述の図１〜図４に示される微細気泡発生装置１０においては、少なくとも気液混合体吐出口７および液体吸込口６が液体中に挿入される。この状態で、加圧液体導入口２から容器１の内部へ加圧液体１２が送り込まれ、容器１の内部において旋回流１３が発生し、旋回軸の近傍に負圧部分が形成される。この負圧によって、外部から気体吸込口５を介して容器１内へ気体が吸い込まれ、一方、外部から液体吸込口６を介して容器１の内部へ液体が吸い込まれる。

気体および液体は、いずれも、渦状になって容器１の内部を流れる。気体と液体との衝突によって、気体が剪断され、気泡が発生する。気泡は、容器１内に一旦閉じ込められる。この状態で、微細な気泡には微小な向心力が作用し、また、粗大な気泡には大きな向心力が作用する。

そのため、粗大な気泡は、容器１内に留まり、容器１内の乱流によって剪断され微細化される。長時間の旋回によって微細化された気泡が液体の吐出とともに気液混合体吐出口７から外部へ吐出される。なお、気液混合体吐出口７は液体の循環系に接続されている。

本実施の形態の微細気泡発生装置においては、他方の底面４の近傍において旋回流１３によって負圧部が形成される。それにより、液体吸込口６から容器１内へ吸い込まれた液体の吸込流れ１５と、容器１から気液混合体吐出口７へ吐出される気液混合体の吐出し流れ１６とが形成される。したがって、液体吸込口６の近傍において吸込み流れ１５と吐出し流れ１６とが衝突しない。そのため、気液混合体の圧力損失が大幅に低減される。また、本実施の形態の微細気泡発生装置は、液体中の深い位置に設けられていても、安定して気泡を発生させることができる。さらに、常に微細な気泡だけを効率的に発生させることが可能である。

なお、本実施の形態の微細気泡発生装置においては、一つの気液混合体吐出口７のみが設けられているが、図５に示すように、複数の気液混合体吐出口７が容器１に設けられていてもよい。これにより、複数の液体の循環系へ微細気泡を供給することが可能になる。ただし、複数の気液混合体吐出口７は、吐出し流れ１６が旋回流１３を阻害しないようにするために、吐出し流れ１６の進行方向と旋回流１３の進行方法とが同一になるように設けられていることが望ましい。

（実施の形態２）
本実施の形態の微細気泡発生装置においては、実施の形態１の微細気泡発生装置と同一の機能を果たす部位には同一の参照符号が付されており、特に必要がない限り、その説明は繰り返さない。

図６〜図８を用いて、本発明の実施の形態２の微細気泡発生装置を説明する。なお、図６は微細気泡発生装置の斜視図であり、図７は、微細気泡発生装置の縦断面図であり、図８は液体吸込口６を含む微細気泡発生装置の横断面図である。また、図６に示すように、本実施の形態の微細気泡発生装置においては、他方の底面４が、流体抵抗にならない程度の細い連結部材５０によって容器１に固定されているものとする。

本実施の形態の微細気泡発生装置１０は、裁頭円錐状の空間２００を有する容器１と、旋回流を生じるための加圧液体導入口２と、容器１の一方の底面３に設けられた気体吸込口５と、気体吸込口５に対向する位置に、容器１の側面３４の端部から隙間２０を隔てて配置されたドーナツ型の他の底面４と、他の底面４のほぼ中央部に設けられた液体吸込口６とを備えている。本実施の形態においては、隙間２０が本発明の気液混合体吐出口７に対応する。

隙間２０の距離Ｓと他方の底面４の直径Ｄと間の関係においては、本願の発明者らの検討によれば、良好の微細気泡を発生させるという観点においては、０＜Ｓ／Ｄ≦１／５という関係が成立することが好ましいが、１／５０≦Ｓ／Ｄ≦１／２０という関係が成立することがより好ましい。たとえば、Ｄ＝４０ｍｍのときには、Ｓ＝０．８ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。なぜならば、距離Ｓが０．８ｍｍ〜２ｍｍよりも小さいと、気泡が隙間２０から吐出されず、一方、距離Ｓが０．８ｍｍ〜２ｍｍよりも大きいと、粗大な気泡が隙間２０から吐出されてしまうからである。

液体吸込口６の径ｄと他方の底面４の直径Ｄと関係においては、本願の発明者らの検討によれば、１／２０＜ｄ／Ｄ≦１／４という関係が成立することが好ましい。たとえば、Ｄ＝４０ｍｍのときには、ｄ＝２ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。なぜならば、液体吸込口６の径ｄが２ｍｍ〜１０ｍｍよりも小さいと、液体の吸込流れ１５が発生せず、一方、液体吸込口６の径ｄが２ｍｍ〜１０ｍｍよりも大きいと、吐出し流れ１６と吸込み流れ１５とを分離することができないからである。また、気体吸込口５の径は好ましくは０．１ｍｍ以上である。なぜならば、気体吸込口５の径が０．１ｍｍよりも小さいと、容器１内への気体の吸い込み流れが生じないからである。

なお、本実施の形態の微細気泡発生装置においては、容器１は、液体の流れの下流ほど断面が大きくなる裁頭円錐形状であるが、図２に示すような円筒状であっても、図１２に示すような液体の流れの下流ほど断面が小さくなる裁頭円錐形状であってもよい。また、容器１においては、空間２００が多角錐または多角柱状であってもよい。この場合、旋回流１３の発生効率は低下するが、容器１の成型性等が容易になるという利点がある。つまり、空間２００の形状は、容器１内で旋回流が発生し得る形状であればいかなる形状であってもよい。ただし、空間２００の横断面が円形であれば、効率的に渦が発生する。また、空間２００の形状は、より好ましくは、図９〜図１１に示すような液体の流れの下流ほど横断面が大きな円形になる円錐形状である。なぜならば、隙間２０の面積が大きくなるため、気液混合体の吐出し流れ１６の流速が小さくなるため、気泡が、容器１内に長時間留まり、微細化されるためである。ただし、気体吸込み流れ１４の気体吸込口５から容器１内部への吸い込み効率の観点から、図９に示される微細気泡発生装置のように、加圧液体導入口２が気体吸込口６の近傍に設けられていることが好ましい。なお、空間２００の形状は、図１２に示すような液体の流れの下流ほど横断面が小さな円形になる円錐形状であってもよい。

なお、本実施の形態の微細気泡発生装置においては、液体吸込口６は円筒状であるが、より好ましくは、図１３に示されるように、液体吸込口６にテーパー部２１が形成されていている。なぜならば、円筒状の液体吸込口６が用いられる場合には、液体吸込口６のエッジによって液体の流れが阻害されるため、吸込み流れ１５の量が減少するが、テーパー部２１が液体吸込口６に設けられていれば、エッジによって液体の流れが阻害される作用が低減されるため、吸込み流れ１５の量が増加するためである。

なお、本実施の形態の微細気泡発生装置においては、一つ加圧液体導入口２のみが容器１に設けられているが、図８に示されるように、複数の加圧液体導入口２が容器１に設けられていてもよい。ただし、複数の加圧液体導入口２は、その導入される液体の流れを阻害しないように、容器１内で発生した旋回流１３の速度の接線方向に沿って延びるように設けられていることが望ましい。

また、加圧液体導入口２の位置は、図９に示されるような下流ほど横断面が大きな円形になる円錐形状の頂点の近傍、すなわち、一方の底面３の近傍であることが好ましい。なぜならば、加圧液体導入口２と気液混合体吐出口に相当する隙間２０との間の距離をより大きくすることによって、旋回流に寄与することなく加圧液体導入口２から気液混合体吐出口７へ向かう流れを低減し、旋回に寄与する渦を効率的に生じさせ、微細気泡を効率的に発生させることができるためである。

本実施の形態の微細気泡発生装置１０においては、少なくとも隙間２０および液体吸込口６が液体中に挿入され、加圧液体導入口２から容器１内へ加圧液体が送り込まれる。それにより、容器１に旋回流が発生し、旋回軸付近に負圧部が生成される。この負圧部によって、気体吸込口５から容器１内へ気体が吸い込まれ、一方、液体吸込口６から容器１内へ液体が吸い込まれる。

液体と気体とが衝突して液体から気体へ作用する剪断力によって気泡が生成される。気泡は、容器１内に一旦閉じ込められる。この状態で、微細な気泡には微小な向心力が作用し、粗大な気泡には大きな向心力が作用する。この向心力の作用によって、粗大な気泡が容器１内に留められ、旋回流１３に起因した乱流によって剪断され微細化される。さらに、長時間の旋回によって微細化された気泡が、液体とともに隙間２０から外部へ吐出される。

本実施の形態の微細気泡発生装置においては、液体中の深い位置においても安定して気泡を発生させることができる。さらに、常に微細な気泡だけを効率的に吐出することが可能である。また、隙間２０において旋回流１３に起因して生じる吐出し流れ１６と液体吸入口６において旋回流１３に起因して生じる吸込み流れ１５とが、他方の底面４によって分離される。それにより、隙間２０の近傍には吐出し流れ１６だけが生じ、液体吸込口６の近傍には吸込み流れ１５だけが生じる。

このように、加圧液体導入口２とは別に液体吸込口６とが別個に設けられているため、容器１内において旋回流以外の液体の流れは、液体吸込口６から本発明の気液混合体吐出口としての隙間２０まで向かう。その結果、隙間２０の近傍において吸込み流れ１５と吐出し流れ１６とが衝突しない。そのため、気液混合体の圧力損失が大幅に低減される。また、本願の発明者らの検討によれば、本実施の形態の微細気泡発生装置によれば、従来の微細気泡発生装置との比較において、騒音が低減されていることも確認された。

本実施の形態の微細気泡発生装置によれば、気体と液体とが混合される空間２００の円形断面の円周の全接線方向に沿って、気液混合体を吐出することができる。そのため、旋回流１３の発生効率が良好になり、無駄なく気泡を微細化することができる。

次に、図１４および図１５を用いて、本実施の形態の微細気泡発生装置の変形例を説明する。

図１４および図１５は、乱流発生を促進させて気泡の微細化を図ることができる微細気泡発生装置の断面図である。図１４に示される微細気泡発生装置は、隙間２０を構成する流路の表面２０ａが粗面化されている。つまり、表面２０ａが凹凸を有している。そのため、容器１内で発生した微細気泡が、隙間２０を構成する流路の粗面化された表面２０ａに接触して、さらに微細に分裂される。また、図１５に示される微細気泡発生装置においては、容器１の内側面に針状の突起５０が設置されている。この針状の突起５０によって乱流が発生し易くなっている。そのため、空間２００内で発生した乱流によって気泡の微細化がさらに促進される。なお、針状の突起５０の先端には、塊状の物体が取り付けられているため、より乱流が発生し易くなっている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１の微細気泡発生装置の斜視図である。実施の形態１の微細気泡発生装置の断面図である。図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。実施の形態１の変形例としての複数の気液混合体吐出口が容器に設けられた微細気泡発生装置の概略図である。実施の形態２の微細気泡発生装置の斜視図である。実施の形態２の微細気泡発生装置の断面図である。図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、加圧液体導入口の位置が気体吸込口の近傍であることが好ましいことを説明するための図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、加圧液体導入口の位置が気体吸込口の近傍であることが好ましいことを説明するための図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、加圧液体導入口の位置が気体吸込口の近傍であることが好ましいことを説明するための図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、容器の形状が液体の下流ほど横断面が大きくなっていることが好ましいことを説明するための図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、気体吸込口の形状がテーパーであってもよいことを説明するための図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、流路の表面が粗面化されることによって、乱流が発生し、気泡が剪断されることを説明するための第１の図である。実施の形態２の微細気泡発生装置において、流路の表面が粗面化されることによって、乱流が発生し、気泡が剪断されることを説明するための第２の図である。従来の旋回式微細気泡発生装置を示す断面図である。図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。従来の旋回式微細気泡発生装置を示す断面図である。図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。

符号の説明

１容器、２加圧液体導入口、３一方の底面、４他方の底面、５気体吸込導入口、６液体吸込口、７気液混合体吐出口、１０微細気泡発生装置、１１微細気泡、１２加圧液体流、１３旋回流、１４気体吸込流れ、１５液体吸込流れ、１６気液混合体流れ、２０隙間、２１テーパー部、５００微細気泡発生装置、５０１スペース、５０２加圧液体導入口、５０３スペース底部、５０４気体導入孔、５０５気液混合体吐出口、５１０気柱剪断部分、５１１微細気泡、５１２気体空洞部、５１３隙間、Ｄ他方の底面の直径、ｄ気体吸込口の直径、Ｓ距離。

Claims

旋回流が生じ得る空間を有する容器と、
前記空間内に旋回流を生じさせる加圧液体を前記容器内へ導くように前記容器の側面に設けられた加圧液体導入口と、
前記空間内へ気体を導くように前記容器の一方の底面に設けられた気体吸込口と、
前記空間内へ液体を導くように前記容器の他方の底面に設けられた液体吸込口と、
前記気体と前記液体とが混合された気液混合体を前記空間から外部へ吐出するように前記容器に設けられた気液混合体吐出口とを備えた、微細気泡発生装置。
前記空間は、円柱または円錐状の空間である、請求項１に記載の微細気泡発生装置。
前記加圧液体導入口は、前記容器の円形断面の接線方向に沿って延びるように、前記容器の側面に設けられている、請求項２に記載の微細気泡発生装置。
前記気体吸込口は、前記一方の底面のほぼ中心位置に設けられた、請求項１〜３のいずれかに記載の微細気泡発生装置。
前記液体吸込口は、前記他方の底面のほぼ中心位置に設けられた、請求項１〜３のいずれかに記載の微細気泡発生装置。
前記気液混合体吐出口は、前記他方の底面の前記液体吸込口よりも外側の位置または前記容器の側面に設けられている、請求項１〜３および５のいずれかに記載の微細気泡発生装置。
前記気液混合体吐出口は、前記他方の底面またはその近傍の前記側面に設けられており、かつ、前記加圧液体導入口は、前記一方の底面またはその近傍の前記側面に設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の微細気泡発生装置。
前記旋回流によって前記空間内に生じる負圧に起因して、前記気体が前記気体吸込口から前記空間内へ吸い込まれ、かつ、前記液体が前記液体吸込口から前記空間内へ吸い込まれ、それによって、前記液体と前記気体とが衝突して前記気体が剪断され、気泡が発生する、請求項１〜７のいずれかに記載の微細気泡発生装置。
前記気泡のうち微細な気泡には相対的に小さな向心力が作用し、前記気泡のうち粗大な気泡には相対的に大きな向心力が作用することを利用して、前記粗大な気泡が選択的に前記容器内に留められ、前記微細な気泡が選択的に前記気液混合体吐出口へ導かれる、請求項１〜８のいずれかに記載の微細気泡発生装置。