JP2008272632A - 微細気泡発生装置及び加圧溶解方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微細気泡発生装置11は、貯留槽12内の水Wを貯留槽12との間で吸引及び吐出して循環させるための循環ポンプ13と、循環ポンプ13から供給された水W中に空気を加圧溶解させるための溶解タンク14とを備え、循環ポンプ13内には、第1吸水管路15、第1流路18及び第2吸水管路16を介して貯留槽12内の水Wが吸引される。また、微細気泡発生装置11には、溶解タンク14内の圧力が予め設定された所定圧力以上になった場合に、第1流路18に対して接続管路30及び第2流路21を開放するための弁機構22が設けられている。
【選択図】図1
Description
この発明によれば、溶解タンクと弁機構との間に流路などを設ける場合に比して、装置全体の小型化に貢献できる。
以下、本発明の微細気泡発生装置及び加圧溶解方法を具体化した第1の実施形態を図1〜図5に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「上下方向」、「左右方向」は図1における上下方向、左右方向(同図に矢印で示す)をそれぞれ示すものとする。
図1に示すように、溶解タンク14は、上部に開口40aを有する下側ハウジング40と下部に開口41aを有する上側ハウジング41とから構成されるタンク本体42を備えている。両ハウジング40,41の各開口40a,41aは、互いに接合可能な略円形状をなしている。そして、上側ハウジング41がその開口41aを下側ハウジング40の開口40aと相対するようにして下側ハウジング40に上方から接合固定されることにより、溶解タンク14のタンク本体42が形成されている。
図5に示すように、本実施形態の微細気泡発生装置11は、装置全体を統括的に制御する制御装置75を備えている。この制御装置75には、入力側インターフェース、出力側インターフェース、CPU、ROM及びRAMなどからなるデジタルコンピュータ、及び循環ポンプ13を駆動させるための駆動回路などが設けられている。そして、制御装置75の入力側インターフェースには、ユーザが各種の操作を行なうための操作部76が電気的に接続されており、操作部76からは、ユーザの操作に応じた信号が入力側インターフェースを介して制御装置75に入力される。
さて、吸水部19及び発泡ノズル27が貯留槽12の水W中に配置された状態で循環ポンプ13を駆動させるべくユーザが操作部76を操作すると、循環ポンプ13の駆動が開始される。すると、貯留槽12内の水Wが、吸水部19、第1吸水管路15、流量増加装置17の第1流路18及び第2吸水管路16を介して循環ポンプ13内に吸引される。そして、循環ポンプ13内に吸引された水Wは、排出管路25に吐出されて該排出管路25の下流端から下側ハウジング40の貫通孔43内に流入し、該貫通孔43から噴射ノズル60内に流入する。
(1)循環ポンプ13から吐出された水(液体)Wは、噴射ノズル60内をノズル開口68に向けて流動して該ノズル開口68から溶解タンク14内に噴射される。この際、噴射ノズル60のノズル孔(液体流路)62内では、水Wの流動に基づき負圧が発生するため、ノズル孔62に連通するノズル連通流路69からは、溶解タンク14内に貯留されている空気(気体)がノズル孔62内に吸引される。その結果、ノズル開口68から噴射される水W中には、吸入流路(例えば第2吸水管路16)内に外部の空気を吸入させるための機構を設けなくても空気が確実に混入される。そして、空気混じりの水Wが溶解タンク14内に噴射されることにより、溶解タンク14内で水W中に空気を効率良く加圧溶解させることができる。したがって、装置全体の小型化と溶解タンク14内における水W中への空気の加圧溶解効率の向上との両立を図ることができる。
(8)さらに、循環ポンプ13による吸水性能のばらつき(経年変化や温度・湿度の変化などに基づくばらつき)によって貯留槽12から水Wの吸水量に変化があった場合でも、循環ポンプ13内には、溶解タンク14内に一時貯留されている水Wの一部が吸水される。そのため、循環ポンプ13から溶解タンク14内に噴射される単位時間当りの水Wの噴射量の変化を抑制できる。
次に、本発明の第2の実施形態を図6に従って説明する。なお、第2の実施形態は、気体吸入流路の接続位置、及び、ノズル連通流路69の上下方向における配置などが第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(11)一般に、水貯留領域(液体貯留領域)14Aのうち水(液体)Wの液面近傍には、噴射ノズル60Aのノズル開口68から溶解タンク14内に噴射された水Wが上記液面に打付けられることにより、多数の気泡Bが存在している。そこで、本実施形態では、噴射ノズル60Aのノズル孔(液体流路)62内を水Wがノズル開口68に向けて流動する際に発生するノズル孔62内の負圧に基づき、ノズル孔62内には、ノズル連通流路69を介して水貯留領域14Aに一時貯留されている水Wのうち液面近傍の水W及び該水Wに混じっている気泡Bが吸入される。そのため、噴射ノズル60Aのノズル開口68からは、気泡B混じりの水Wが溶解タンク14内に噴射されることになるため、溶解タンク14内における水W中への空気の加圧溶解効率の向上に確実に貢献できる。
次に、本発明の第3の実施形態を図7に従って説明する。なお、第3の実施形態は、溶解タンク14に流量増加装置17及び発泡ノズル27が一体に取着されている点が第2の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第2の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1及び第2の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(14)発泡ノズル(吐出ノズル)27は、吐水管路26を介することなく、溶解タンク14に直接取着(即ち、直付け)されている。そのため、吐水管路26を設けない分だけ、装置全体の小型化に貢献できる。
・第3の実施形態において、発泡ノズル27は、吐水管路26を介して溶解タンク14に接続された構成であってもよい。また、発泡ノズル27は、左方側や右方側に水Wや微細気泡を放出できるように配置されてもよい。
・第1の実施形態において、排水用開閉弁29は、モータの駆動に基づき図示しない弁体を移動させる開閉弁であってもよい。
・実施形態において、接続管路30の上端部33には、吸気用開閉弁34を設けなくてもよい。この場合、循環ポンプ13内には、空気が混入された水Wが吸引されるようになる結果、溶解タンク14内では、水W中に加圧溶解しきれない余剰な空気(余剰空気)が発生するおそれがある。そのため、このような構成の場合には、溶解タンク14内の余剰空気を溶解タンク14外に排気させるための機構を設けることが望ましい。
(イ)前記循環用連通流路における前記吸入流路との連通部位には、該連通部位よりも前記溶解タンク側の部位よりも流路断面積を小さくするオリフィスが形成されている請求項1又は請求項2に記載の微細気泡発生装置。
Claims (5)
- 貯留槽内に貯留されている液体中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、
前記貯留槽内の液体を該貯留槽内との間で吸入及び吐出して循環させるための循環ポンプと、
該循環ポンプ内に前記貯留槽内の液体を吸入させるための吸入流路と、
前記循環ポンプから供給された液体中に気体を加圧溶解させるための溶解タンクと、
該溶解タンク内の液体を前記微細気泡と共に前記貯留槽内に吐出する吐出ノズルと、
前記溶解タンク内と前記吸入流路とを連通させ、該溶解タンク内に供給されて気体が加圧溶解された液体の一部を吸入流路に戻すための循環用連通流路と
を備えた微細気泡発生装置。 - 前記溶解タンク内の圧力が予め設定された所定圧力以上になった場合に前記溶解タンク内に一時貯留されている液体が前記循環用連通流路を介して前記吸入流路内に流入することを許容する弁機構を更に備えた請求項1に記載の微細気泡発生装置。
- 前記弁機構は、前記溶解タンク内に配置されている請求項2に記載の微細気泡発生装置。
- 前記循環用連通流路と前記溶解タンクとの連通部位は、該溶解タンクと前記吐出ノズルとの連通部位よりも上方に配置されている請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の微細気泡発生装置。
- 循環ポンプの駆動に基づき貯留槽内に貯留されている液体を溶解タンク内に吸入流路を介して供給し、前記溶解タンク内の液体を吐出ノズルを介して前記貯留槽内に吐出させるに際し、前記溶解タンク内において該溶解タンク内に供給された液体中に気体を加圧溶解させる加圧溶解方法であって、
前記溶解タンク内に供給されて気体が加圧溶解された液体の一部を前記吸入流路内に戻すようにした加圧溶解方法。
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