JP2008161819A

JP2008161819A - 気体溶解器

Info

Publication number: JP2008161819A
Application number: JP2006355676A
Authority: JP
Inventors: Shoji Serizawa; 昭示芹澤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-17

Abstract

【課題】気液二相流体の旋回流を突起部材（29）に接触させることによって気体の溶解を促進させる気体溶解器（10）の製作を容易化させる。
【解決手段】一端側に流体が流入する流入部（13）が形成されて他端側に流体が流出する流出部（14）が形成された筒状のケーシング（11）と、柱状に形成されると共にケーシング（11）内に設けられて外周面とケーシング（11）の内周面との間に流体通路（22）を形成する柱状部材（28）と、流入部（13）から流出部（14）へ向かって流体通路（22）を流れる流体を柱状部材（28）を中心に旋回させるための旋回流形成手段（27）とを備える気体溶解器（10）において、柱状部材（28）の外周面に複数の突起部材（29,29,…）を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、気体を液体へ溶解させるための気体溶解器に関するものである。

従来より、気体を液体へ溶解させるための気体溶解器が知られている。気体溶解器は、例えば微細な気泡を浴槽などの水槽へ供給する微細気泡供給装置に設けられる。この微細気泡供給装置では、減圧する液体が多くの気体を溶解しているほど多くの気泡が発生するので、気体溶解器で多くの気体を液体に溶解させることができる方が望ましい。気体溶解器の一例が、特許文献１に開示されている。

具体的に、特許文献１には、超微細気泡発生装置に設けられた気体溶解器としての静止形ミキサが開示されている。静止形ミキサは、上流側のスクリュー部と下流側のカッター部とで構成された筒状の本体を備えている。スクリュー部は、本体と仕切棒と螺旋羽根により構成されている。カッター部は、本体と複数の突起とにより構成されている。複数の突起は、筒状の本体の内周面に突設されている。この静止形ミキサでは、連絡管から流入した気液二相流体がスクリュー部で回転力と強い捻りを付与されて旋回状態となる。旋回状態の気液二相流体はカッター部に流入して突起と接触する。突起との接触により気液二相流体の流れが乱されるので、気液二相流体の気体の溶解が促進される。
特開２００６−１５９１８７号公報

ところで、従来の気体溶解器では、突起部材がケーシングの内周面に設けられている。このため、例えば比較的短い筒状部材の内周面に突起部材を取り付けてから、突起部材を取り付けた複数の筒状部材を繋ぐことによってケーシングを製作しており、気体溶解器の製作が手間の要するものとなっていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、気液二相流体の旋回流を突起部材に接触させることによって気体の溶解を促進させる気体溶解器の製作を容易化させることにある。

第１の発明は、一端側に流体が流入する流入部（13）が形成されて他端側に流体が流出する流出部（14）が形成された筒状のケーシング（11）と、柱状に形成されると共に、上記ケーシング（11）内に設けられて外周面と該ケーシング（11）の内周面との間に流体通路（22）を形成する柱状部材（28）と、上記柱状部材（28）の外周面から突出する複数の突起部材（29,29,…）と、上記流入部（13）から上記流出部（14）へ向かって上記流体通路（22）を流れる流体を上記柱状部材（28）を中心に旋回させるための旋回流形成手段（27）とを備え、上記ケーシング（11）内において、上記流入部（13）から流入した気液二相流体を上記流体通路（22）において上記突起部材（29）に接触させることによって該気液二相流体の気体を液体に溶解させる気体溶解器（10）である。

第１の発明では、旋回流形成手段（27）の作用によって、流入部（13）から流入した気液二相流体が旋回し、その流れの乱れが比較的大きくなる。流れの乱れが比較大きくなった状態の気液二相流体は、柱状部材（28）の周囲を旋回しながら流体通路（22）を流通し、複数の突起部材（29,29,…）に接触する。複数の突起部材（29,29,…）に接触した気液二相流体は、その流れがさらに乱される。これにより、気体と液体とが激しく混合されて気体の溶解が促進される。また、激しい流れの乱れによって気液二相流体の気泡が微細化されて気体と液体との接触面積の総和が大きくなることによっても、気体の溶解が促進される。この第１の発明では、流れを乱すための複数の突起部材（29,29,…）が、柱状部材（28）の外周面に設けられている。このため、柱状部材（28）がケーシング（11）に囲われていない状態では、比較的容易に突起部材（29）を設けることが可能である。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記柱状部材（28）が、上記複数の突起部材（29,29,…）の一部又は全部の先端が上記ケーシング（11）の内周面に当接することによって該ケーシング（11）内の所定の位置に保持されている。

第２の発明では、柱状部材（28）がケーシング（11）内の所定の位置にある状態で、複数の突起部材（29,29,…）の一部又は全部の先端が、ケーシング（11）の内周面に当接する。柱状部材（28）は、先端がケーシング（11）の内周面に当接する突起部材（29,29,…）によってケーシング（11）内の所定の位置に保持されている。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記ケーシング（11）が、円筒状に形成される一方、上記柱状部材（28）は、円柱状に形成されて、上記ケーシング（11）に対して同軸に設けられている。

第３の発明では、円柱状に形成された柱状部材（28）が、円筒状に形成されたケーシング（11）に対して同軸に配置されている。このため、柱状部材（28）の径方向における流体通路（22）の幅が、柱状部材（28）の周方向に亘って一定になる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記流入部（13）が、上記ケーシング（11）の接線方向に沿って該ケーシング（11）に接続された流入配管（13）により構成されており、上記旋回流形成手段（27）を構成している。

第４の発明では、ケーシング（11）の接線方向に沿って該ケーシング（11）に接続された流入配管（13）が、旋回流形成手段（27）を構成している。ケーシング（11）では、その接線方向に流入した流体が、そのままケーシング（11）の内周面に沿うように流れるので、流出部（14）へ向かう流体の旋回流が形成される。

第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記複数の突起部材（29,29,…）が、上記柱状部材（28）の外周面に規則的に配列されている。

第５の発明では、複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）の外周面に規則的に配列している。複数の突起部材（29,29,…）は、全てが一定の規則に従って配列されている。

第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つに記載の気体溶解器（10）と、上記気体溶解器（10）が設けられて水槽（5）に接続する水流通路（30）と、上記水流通路（30）における上記気体溶解器（10）の上流に設けられ、該水流通路（30）を流れる水に空気を混入させて水と空気の気液二相流体を該気体溶解器（10）へ供給する空気導入器（17）と、上記水流通路（30）における上記気体溶解器（10）の下流に設けられて、空気が溶解した水を減圧することによって微細な気泡を生成する気泡発生器（16）とを備え、上記気泡発生器（16）で発生した気泡を含んだ水を上記水槽（5）へ供給する微細気泡供給装置（20）である。

第６の発明では、空気導入器（17）で空気を混入された水が気体溶解器（10）に流入する。気体溶解器（10）では、空気が水に溶解される。空気を溶解した水は、気泡発生器（16）で減圧される。これにより、水に溶解した空気が微細な気泡となって現れる。微細な気泡を含んだ水は水槽（5）へ供給される。この第６の発明では、微細気泡供給装置（20）に、第１乃至第５の発明の何れか１つの気体溶解器（10）を用いている。

第１乃至第５の各発明によれば、流れを乱すための複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）の外周面に設けているので、柱状部材（28）がケーシング（11）に囲われていない状態では比較的容易に突起部材（29）を設けることが可能である。そして、複数の突起部材（29,29,…）を設けた柱状部材（28）をケーシング（11）で囲うだけで、複数の突起部材（29,29,…）が流体通路（22）に設けられた状態になる。このため、従来のように突起部材を設けるためにケーシング（11）の筒面を複数に分割する必要がないので、気体溶解器（10）の製作を容易化させることができる。

また、この第１乃至第５の各発明では、従来の気体溶解器に比べて、柱状部材（28）の分だけケーシング（11）内の流路が狭くなる。このため、従来の気体溶解器に比べて、気液二相流体の流速を高めやすく気体と液体との混合を促進することができるので、より多くの気体を液体に溶解させることができる。

また、上記第２の発明では、柱状部材（28）が、先端がケーシング（11）の内周面に当接する突起部材（29,29,…）によってケーシング（11）内の所定の位置に保持されている。このため、柱状部材（28）を保持するための部材を別途に設ける必要がないので、気体溶解器（10）の構成を簡素化することができる。

また、上記第３の発明では、柱状部材（28）の径方向における流体通路（22）の幅が柱状部材（28）の周方向に亘って一定になるようにしている。ここで、柱状部材（28）の径方向における流体通路（22）の幅が一定でない場合には、流体通路（22）の幅が広くなる箇所で流体の流速が低下して、気体と液体とが十分に混合されないおそれがある。これに対して、この第３の発明では、流体の流速が柱状部材（28）の周方向に亘って一定になる。従って、流速が低下する箇所ができないので、気体を十分に溶解させることができる。

また、上記第５の発明では、複数の突起部材（29,29,…）を規則的に配列している。従って、不規則に配列している場合に比べて、気体溶解器（10）の製品毎の性能差が小さくなる。

また、上記第６の発明では、第１乃至第５の発明の何れか１つの気体溶解器（10）が、微細な気泡を含んだ水を水槽（5）へ供給する微細気泡供給装置（20）に用いられている。このため、気泡発生器（16）には、多くの空気を溶解した水が流入する。従って、気泡発生器（16）では多くの微細な気泡が発生するので、多くの微細な気泡を水槽（5）へ供給することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、本発明に係る気体溶解器（10）を備える微細気泡供給装置（20）である。以下では、まず微細気泡供給装置（20）の構成について説明し、次に気体溶解器（10）の構成について説明する。

〈微細気泡供給装置の構成〉
本実施形態の微細気泡供給装置（20）は、風呂の浴槽（5）に微細な気泡を含んだ水を供給するための装置である。この微細気泡供給装置（20）は、図１に示すように、入口と出口とがそれぞれ浴槽（5）に接続された循環流路（30）を備えている。循環流路（30）は、水流通路を構成している。

循環流路（30）には、上流側から順に空気導入器（17）とポンプ機構（18）と気体溶解器（10）と気泡発生器（16）とが接続されている。循環流路（30）の入口と空気導入器（17）との間には、循環流路（30）の流量を計測する流量計測部（24）が設けられている。ポンプ機構（18）と気体溶解器（10）との間には、圧力計（8）が設けられている。気体溶解器（10）と気泡発生器（16）との間には、循環流路（30）の流量を調節する流量調節バルブ（26）が設けられている。

空気導入器（17）は、循環流路（30）内へ気泡源となる空気（気体）を外部から導入するものである。この空気導入器（17）は、その内部の水流によって発生する負圧を利用して空気を吸入する、いわゆるエジェクター方式の空気導入器である。つまり、空気導入器（17）では、その内部を通過する水流により負圧が生じ、この負圧によって外部の空気が空気導入管（17a）を介して循環流路（30）に導入される。

ポンプ機構（18）は、浴槽（5）の水を循環流路（30）で循環させるためのものである。ポンプ機構（18）は、空気導入器（17）側から吸い込んだ水を気体溶解器（10）側へ吐出する。

気体溶解器（10）は、空気導入器（17）で混入させた空気を水に溶解させるためのものである。気体溶解器（10）についての詳細は後述する。

気泡発生器（16）は、微細な気泡を発生させるためのものである。気泡発生器（16）は、出口が浴槽（5）に開口するように設置されている。気泡発生器（16）には、図２に示すように、内部に流路絞り部（16a）と流路拡大部（16b）とが形成されている。気泡発生器（16）では、流路拡大部（16b）が流路絞り部（16a）の上流に比べて低圧になる。気体溶解器（10）で空気を溶解した水は、流路絞り部（16a）から流路拡大部（16b）へ流入する際に減圧され、溶解した空気が微細な気泡（マイクロバブル）となって現れる。微細な気泡は水と共に吐出ノズル（16c）を通じて浴槽（5）へ流入する。

〈気体溶解器の構成〉
気体溶解器（10）は、図３及び図４に示すように、ケーシング（11）と柱状部材（28）とを備えている。柱状部材（28）は、ケーシング（11）とは別体に形成され、ケーシング（11）内に挿入されている。柱状部材（28）の外周面には、複数の突起部材（29,29,…）が取り付けられている。

具体的に、ケーシング（11）は、両端が閉塞された円筒容器状に形成されている。ケーシング（11）は、外径が４０ｍｍで内径が３０ｍｍの大きさに形成されている。ケーシング（11）における一端面近傍の円筒面には、２本の流入配管（13）が接続されている。これらの流入配管（13）は、流体が流入する流入部を構成している。２本の流入配管（13）は、共にケーシング（11）の接線方向に沿って接続されている。２本の流入配管（13）は、ケーシング（11）の軸心に対して互いに点対称となるように接続されている。各流入配管（13）には、ポンプ機構（18）から延びる配管が分岐した分岐管が接続される。

また、ケーシング（11）の他端面の外周寄りの位置には、流出配管（14）が接続されている。流出配管（14）は、流体が流出する流出部を構成している。流出配管（14）には、気泡発生器（16）へ延びる配管が接続される。

ケーシング（11）内では、各流入配管（13）から流入した流体がそのままケーシング（11）の内周面に沿うように流れる。このため、流出配管（14）へ向かう流体の旋回流が形成される。各流入配管（13）は、流体を旋回させる旋回流形成手段（27）を構成している。なお、流入配管（13）は、１本であってもよい。

柱状部材（28）は、真っ直ぐな円柱状の部材である。柱状部材（28）は、軸方向の長さがケーシング（11）の両端面間の距離に等しく、その外径が２０ｍｍでケーシング（11）の内径よりも小さくなっている。柱状部材（28）は、その軸心がケーシング（11）の軸心と一致するように、つまりケーシング（11）に対して同軸となるように取り付けられている。柱状部材（28）の両端は、ケーシング（11）の両端面にそれぞれ固定されている。

柱状部材（28）の外周面とケーシング（11）の内周面との間には、筒状の流体通路（22）が形成されている。流体通路（22）は、ケーシング（11）の一端面から他端面まで延びている。流体通路（22）は、柱状部材（28）の径方向における幅が柱状部材（28）の周方向に亘って一定である。この実施形態では、流体通路（22）の幅が５ｍｍである。

なお、流体通路（22）の幅が３〜５ｍｍになるように、ケーシング（11）の外径や内径、柱状部材（28）の外径を設定するのが望ましい。ケーシング（11）の外径や内径、及び柱状部材（28）の外径は単なる例示である。

各突起部材（29）は、軸部と頭部とを有するねじ状の部材である。突起部材（29）の軸部は、先端部側に螺旋状のネジ山が形成され、基端側が平滑面になっている。なお、突起部材（29）の軸部は、先端から基端までネジ山が形成されていてもよい。各突起部材（29）は、柱状部材（28）の外周面のねじ穴に嵌め込まれることによって柱状部材（28）に取り付けられている。各突起部材（29）は、柱状部材（28）の外周面から垂直に突出している。

複数の突起部材（29,29,…）は、千鳥配列となるように柱状部材（28）の外周面に配列されている。具体的に、柱状部材（28）の外周面には、柱状部材（28）の軸方向に等間隔に５本配列された突起部材（29,29,…）の組が、柱状部材（28）の周方向に等間隔に８組配列されている。これらの突起部材（29,29,…）の組同士では、柱状部材（28）の軸方向における突起部材（29）の位置が１つ置きに一致しており、隣り合うもの同士では半ピッチずれている。柱状部材（28）の周方向では、突起部材（29,29,…）が等間隔に４本配列されていることになる。

なお、複数の突起部材（29,29,…）を、格子配列となるように柱状部材（28）に配列してもよい。この場合、突起部材（29,29,…）の組同士では、柱状部材（28）の軸方向における突起部材（29）の位置が全て一致している。また、複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）の外周面に螺旋を描くように配列してもよい。

複数の突起部材（29,29,…）のうち最も流入配管（13）側において周方向に配列された４本の突起部材（29,29,…）と、最も流出配管（14）側において周方向に配列された４本の突起部材（29,29,…）とは、柱状部材（28）を所定の位置に保持するスペーサを兼ねている。スペーサを兼ねる８本の突起部材（29）は、柱状部材（28）の外周面からの突出長が他の突起部材（29）より長くなっている。スペーサを兼ねる突起部材（29）の突出長は、柱状部材（28）が所定の位置にある状態で突起部材（29）の先端がケーシング（11）の内周面に当接するように、柱状部材（28）の外周面とケーシング（11）の内周面との径方向の距離に等しくなっている。柱状部材（28）をケーシング（11）内に設けると、スペーサを兼ねる柱状部材（28）の先端がケーシング（11）の内周面に当接し、柱状部材（28）が所定の位置に保持される。

なお、この実施形態の気体溶解器（10）は、例えば以下の手順で製作される。気体溶解器（10）を製作する前は、ケーシング（11）は、両端面となる円盤部材と、筒面となる筒状部材とが分離した状態になっている。まず、複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）に設ける。続いて、柱状部材（28）をケーシング（11）の筒状部材に挿入させてから、その柱状部材（28）を一方の円盤部材に固定する。その際、柱状部材（28）は、スペーサを兼ねる突起部材（29,29,…）によって所定の位置に保持され、筒状部材と同軸になっている。このため、柱状部材（28）を円盤部材の中心に容易に固定することができる。続いて、柱状部材（28）を固定した円盤部材と筒状部材とを連結すると共に、他方の円盤部材と筒状部材とを連結してケーシング（11）を完成させる。最後に、流入配管（13）及び流出配管（14）をケーシング（11）に取り付ける。

−微細気泡供給装置の運転動作−
本実施形態の微細気泡供給装置（20）の運転動作について説明する。この微細気泡供給装置（20）では、ポンプ機構（18）を起動させると、浴槽（5）の水が循環流路（30）の入口を吸い込まれて循環流路（30）の出口へ向かって流通する。

なお、循環流路（30）の流量は、流量調節バルブ（26）によって所定値になるように調節される。流量調節バルブ（26）の開度は、流量計測部（24）によって計測する循環流路（30）の流量に基づいて調節される。また、気体溶解器（10）のケーシング（11）内は、３００〜４００ｋＰａ程度に加圧される。

循環流路（30）の入口から流入した浴槽（5）の水は、空気導入器（17）に流入する。空気導入器（17）では、空気導入管（17a）から吸い込まれた空気が水に混入される。空気導入器（17）から流出した空気と水の気液二相流体は、ポンプ機構（18）を経て気体溶解器（10）に流入する。

気体溶解器（10）では、流入配管（13）からケーシング（11）の接線方向に流入した気液二相流体が旋回し、その流れの乱れが比較的大きくなる。流れの乱れが比較大きくなった状態の気液二相流体は、柱状部材（28）の周囲を旋回しながら流体通路（22）を流通し、複数の突起部材（29,29,…）に接触する。複数の突起部材（29,29,…）に接触した気液二相流体は、その流れがさらに乱される。これにより、気体と液体とが激しく混合されて気体の溶解が促進される。また、激しい流れの乱れによって気液二相流体の気泡が微細化されて気体と液体との接触面積の総和が大きくなることによっても、気体の溶解が促進される。気体溶解器（10）の流出配管（14）からは、比較的多くの空気が溶け込んだ水が、溶解されずに残った微細な気泡を含んだ状態で流出する。

気体溶解器（10）で比較的多くの空気を溶解した水は、気泡発生器（16）に流入する。気泡発生器（16）では、空気を溶解した水が、流路絞り部（16a）から流路拡大部（16b）へ流入する際に減圧される。その際、水に溶解した空気が、微細な気泡（マイクロバブル）となって現れる。微細な気泡を含む水は吐出ノズル（16c）を通って浴槽（5）へ供給される。

−実施形態の効果−
本実施形態では、流れを乱すための複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）の外周面に設けているので、柱状部材（28）がケーシング（11）に囲われていない状態では比較的容易に突起部材（29）を設けることが可能である。そして、複数の突起部材（29,29,…）を設けた柱状部材（28）をケーシング（11）で囲うだけで、複数の突起部材（29,29,…）が流体通路（22）に設けられた状態になる。このため、従来のように突起部材を設けるためにケーシング（11）の筒面を複数に分割する必要がないので、気体溶解器（10）の製作を容易化させることができる。

また、本実施形態では、従来の気体溶解器に比べて、柱状部材（28）の分だけケーシング（11）内の流路が狭くなる。このため、従来の気体溶解器に比べて、気液二相流体の流速を高めやすく気体と液体との混合を促進することができるので、より多くの気体を液体に溶解させることができる。

また、本実施形態では、柱状部材（28）が、先端がケーシング（11）の内周面に当接する突起部材（29,29,…）によってケーシング（11）内の所定の位置に保持されている。このため、柱状部材（28）を保持するための部材を別途に設ける必要がないので、気体溶解器（10）の構成を簡素化することができる。

また、本実施形態では、柱状部材（28）の径方向における流体通路（22）の幅が柱状部材（28）の周方向に亘って一定になるようにしている。ここで、柱状部材（28）の径方向における流体通路（22）の幅が一定でない場合には、流体通路（22）の幅が広くなる箇所で流体の流速が低下して、気体と液体とが十分に混合されないおそれがある。これに対して、本実施形態では、流体の流速が柱状部材（28）の周方向に亘って一定になる。従って、流速が低下する箇所ができないので、気体を十分に溶解させることができる。

また、本実施形態では、複数の突起部材（29,29,…）を規則的に配列している。従って、不規則に配列している場合に比べて、気体溶解器（10）の製品毎の性能差が小さくなる。

また、本実施形態では、比較的多くの空気を溶解させることができる気体溶解器（10）が、微細な気泡を含んだ水を水槽（5）へ供給する微細気泡供給装置（20）に用いられている。このため、気泡発生器（16）には、多くの空気を溶解した水が流入する。従って、気泡発生器（16）では多くの微細な気泡が発生するので、多くの微細な気泡を水槽（5）へ供給することができる。

−実施形態の変形例１−
実施形態の変形例１について説明する。この変形例１では、図５に示すように、柱状部材（28）に設けられた螺旋状の羽根部材（27）が、旋回流形成手段を構成している。羽根部材（27）は、内側が柱状部材（28）に固定され、外側がケーシング（11）の内周面に当接している。流入配管（13）は、１本だけである。流入配管（13）は、ケーシング（11）の端面の外周寄りの位置に開口している。この変形例１では、柱状部材（28）を利用して容易に羽根部材（27）を設けることができる。

なお、羽根部材（27）は、突起部材（29,29,…）が設けられている領域にまで形成されていてもよい。この場合、先に羽根部材（27）を柱状部材（28）に取り付けてから、羽根部材（27）の羽根の間に突起部材（29,29,…）を取り付ける。

−実施形態の変形例２−
実施形態の変形例２について説明する。この変形例２では、図６に示すように、螺旋形のねじり板状に形成された部材（27）が、旋回流形成手段を構成している。この変形例２では、スペーサを兼ねる突起部材（29）の先端がケーシング（11）に固定されており、柱状部材（28）の軸方向の長さがケーシング（11）の両端面間の距離より短くなっている。流入配管（13）及び流出配管（14）は、ケーシング（11）の端面の中心部に開口している。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態について、複数の突起部材（29,29,…）を柱状部材（28）の外周面に不規則に配列していてもよい。

また、上記実施形態について、空気導入器（17）で混入させる気体が、空気以外であってもよいし、芳香剤で空気に香りをつけたアロマ空気であってもよい。

また、上記実施形態の気体溶解器（10）について、微細気泡供給装置（20）以外の装置に適用してもよい。例えば、オゾンなどの気体を溶解させてから微細化して処理水を殺菌、浄化する装置にも適用可能である。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、気体を液体へ溶解させるための気体溶解器について有用である。

本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の概略構成図である。本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の気泡発生器の断面図である。本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の気体溶解器のケーシングの一部を省略した斜視図である。（Ａ）本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の気体溶解器の最も流出部側の突起部材の位置における断面図であり、（Ｂ）本発明の実施形態に係る微細気泡供給装置の気体溶解器の真ん中付近の突起部材の位置における断面図である。本発明の実施形態の変形例１に係る微細気泡供給装置の気体溶解器のケーシングの一部を省略した斜視図である。本発明の実施形態の変形例２に係る微細気泡供給装置の気体溶解器のケーシングの一部を省略した斜視図である。

符号の説明

5 浴槽（水槽）
10 気体溶解器
11 ケーシング
13 流入配管（流入部）
14 流出配管（流出部）
16 気泡発生器
17 空気導入器
20 微細気泡供給装置
22 流体通路
27 旋回流形成手段
28 柱状部材
29 突起部材
30 循環流路（水流通路）

Claims

一端側に流体が流入する流入部（13）が形成されて他端側に流体が流出する流出部（14）が形成された筒状のケーシング（11）と、
柱状に形成されると共に、上記ケーシング（11）内に設けられて外周面と該ケーシング（11）の内周面との間に流体通路（22）を形成する柱状部材（28）と、
上記柱状部材（28）の外周面から突出する複数の突起部材（29,29,…）と、
上記流入部（13）から上記流出部（14）へ向かって上記流体通路（22）を流れる流体を上記柱状部材（28）を中心に旋回させるための旋回流形成手段（27）とを備え、
上記ケーシング（11）内において、上記流入部（13）から流入した気液二相流体を上記流体通路（22）において上記突起部材（29）に接触させることによって該気液二相流体の気体を液体に溶解させることを特徴とする気体溶解器。
請求項１において、
上記柱状部材（28）は、上記複数の突起部材（29,29,…）の一部又は全部の先端が上記ケーシング（11）の内周面に当接することによって該ケーシング（11）内の所定の位置に保持されていることを特徴とする気体溶解器。
請求項１又は２において、
上記ケーシング（11）は、円筒状に形成される一方、
上記柱状部材（28）は、円柱状に形成されて、上記ケーシング（11）に対して同軸に設けられていることを特徴とする気体溶解器。
請求項３において、
上記流入部（13）は、上記ケーシング（11）の接線方向に沿って該ケーシング（11）に接続された流入配管（13）により構成されており、上記旋回流形成手段（27）を構成していることを特徴とする気体溶解器。
請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
上記複数の突起部材（29,29,…）は、上記柱状部材（28）の外周面に規則的に配列されていることを特徴とする気体溶解器。
請求項１乃至５の何れか１つに記載の気体溶解器（10）と、
上記気体溶解器（10）が設けられて水槽（5）に接続する水流通路（30）と、
上記水流通路（30）における上記気体溶解器（10）の上流に設けられ、該水流通路（30）を流れる水に空気を混入させて水と空気の気液二相流体を該気体溶解器（10）へ供給する空気導入器（17）と、
上記水流通路（30）における上記気体溶解器（10）の下流に設けられて、空気が溶解した水を減圧することによって微細な気泡を生成する気泡発生器（16）とを備え、
上記気泡発生器（16）で発生した気泡を含んだ水を上記水槽（5）へ供給することを特徴とする微細気泡供給装置。